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技術 基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体

出願人 東京エレクトロン株式会社
発明者 野田康朗西山直
出願日 2019年10月23日 (1年1ヶ月経過) 出願番号 2019-192947
公開日 2020年2月13日 (10ヶ月経過) 公開番号 2020-025118
状態 未登録
技術分野 半導体の露光(電子、イオン線露光を除く) 光学的手段による測長装置
主要キーワード プロファイル線 双曲放物面 電気回路要素 交差孔 再検査処理 コントローラ群 開き角θ 固化膜
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2020年2月13日)のものです。
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図面 (20)

課題

ウエハが反りを有する場合であっても当該ウエハの周縁に対して適切な処理を行う。

解決手段

ウエハの処理方法は、反り量が既知である基準ウエハ周縁全周にわたって基準ウエハの端面をカメラによって撮像し、基準ウエハの端面の形状データを基準ウエハの周縁全周にわたって取得する工程と、ウエハの周縁全周にわたってウエハの端面をカメラによって撮像し、ウエハの端面の形状データをウエハの周縁全周にわたって取得する工程と、各形状データに基づいてウエハの反り量を算出する工程と、ウエハの表面にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を当該反り量に基づいて決定し、当該供給位置から供給される有機溶剤によって当該周縁部を溶かしてウエハ上から除去する第7の工程とを含む。

概要

背景

現在、基板(例えば、半導体ウエハ)を微細加工して半導体デバイスを製造するにあたり、フォトリソグラフィ技術を用いて凹凸パターン(例えば、レジストパターン)を基板上に形成することが広く一般に行われている。半導体ウエハ上にレジストパターンを形成する工程は、例えば、ウエハの表面にレジスト膜塗布膜)を形成するレジスト膜形成処理と、このレジスト膜を所定のパターンに沿って露光する露光処理と、露光後のレジスト膜と現像液とを反応させて現像する現像処理とを含む。

レジスト膜形成処理においては、一般的に、ウエハを回転させつつウエハの表面にレジスト液滴下するスピンコート法が採用される。そのため、通常は、ウエハの表面全体にレジスト膜が形成される。しかしながら、このようなウエハWを搬送アームによって搬送すると、搬送アームがウエハWの周縁把持する際に搬送アームにレジスト膜が付着する。この場合、搬送アームに付着したレジスト膜の残渣によって、後続のウエハが汚染されうる。そこで、ウエハの周縁領域に存在するレジスト膜を除去する周縁除去処理が行われることがある。

特許文献1は、周縁除去処理の一例として、ウエハの表面にレジスト膜を形成した後に、ウエハを回転させつつレジスト膜(固化膜)のうちウエハの周縁領域に位置する部分(レジスト膜の周縁部)に有機溶剤を供給することにより、レジスト膜の周縁部をウエハの周縁に沿って除去する方法(エッジリンス処理)を開示している。特許文献2は、周縁除去処理の他の例として、ウエハの表面にレジスト膜を形成した後に、ウエハの周縁から内側に向けて所定の幅でウエハの周縁領域を露光して、現像することにより、レジスト膜の周縁部をウエハの周縁に沿って除去する方法(周縁露光現像処理)を開示している。

概要

ウエハが反りを有する場合であっても当該ウエハの周縁に対して適切な処理を行う。ウエハの処理方法は、反り量が既知である基準ウエハ周縁全周にわたって基準ウエハの端面をカメラによって撮像し、基準ウエハの端面の形状データを基準ウエハの周縁全周にわたって取得する工程と、ウエハの周縁全周にわたってウエハの端面をカメラによって撮像し、ウエハの端面の形状データをウエハの周縁全周にわたって取得する工程と、各形状データに基づいてウエハの反り量を算出する工程と、ウエハの表面にレジスト膜を形成する工程と、レジスト膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を当該反り量に基づいて決定し、当該供給位置から供給される有機溶剤によって当該周縁部を溶かしてウエハ上から除去する第7の工程とを含む。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

被処理基板の反り量を取得することと、前記被処理基板の周縁部に対する処理液の供給位置を前記被処理基板の反り量に基づいて決定することと、表面に膜が形成された前記被処理基板を回転させつつ、前記供給位置から供給される処理液によって前記周縁部における前記膜を溶かして前記被処理基板上から除去することとを含む、基板処理方法

請求項2

前記被処理基板の周縁全周にわたって前記被処理基板の端面をカメラによって撮像し、撮像画像を取得することと、前記撮像画像を画像処理して、前記被処理基板の端面の形状データを前記被処理基板の周縁全周にわたって取得することとをさらに含み、前記被処理基板の反り量を取得することは、反り量が既知である基準基板の端面の形状データと、画像処理により得られた前記被処理基板の端面の形状データとに基づいて、前記被処理基板の反り量を算出することを含む、請求項1に記載の方法。

請求項3

前記供給位置を決定することは、前記供給位置を前記被処理基板の周縁の反り量の平均値に基づいて決定することを含む、請求項1又は2に記載の方法。

請求項4

前記膜を除去することは、前記被処理基板の反り量に基づいて流量が調節された前記処理液によって前記周縁部における前記膜を除去することを含む、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。

請求項5

前記膜はレジスト膜であり、前記処理液は有機溶剤である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。

請求項6

被処理基板を保持して回転させるように構成された回転保持部と、前記被処理基板の表面に処理液を供給するように構成された処理液供給部と、制御部とを備え、前記制御部は、被処理基板の反り量を取得する処理と、前記被処理基板の周縁部に対する処理液の供給位置を前記被処理基板の反り量に基づいて決定する処理と、表面に膜が形成された前記被処理基板を回転させるように前記回転保持部を制御しつつ、前記供給位置から処理液を供給するように前記処理液供給部を制御することにより、前記周縁部における前記膜を溶かして前記被処理基板上から除去する処理とを実行するように構成されている、基板処理装置

請求項7

前記被処理基板の周縁全周にわたって前記被処理基板の端面を撮像して撮像画像を取得するように構成されたカメラをさらに備え、前記制御部は、前記撮像画像を画像処理して、前記被処理基板の端面の形状データを前記被処理基板の周縁全周にわたって取得する処理をさらに実行するように構成されており、前記被処理基板の反り量を取得する前記処理は、反り量が既知である基準基板の端面の形状データと、画像処理により得られた前記被処理基板の端面の形状データとに基づいて、前記被処理基板の反り量を算出することを含む、請求項6に記載の装置。

請求項8

前記供給位置を決定する前記処理は、前記供給位置を前記被処理基板の周縁の反り量の平均値に基づいて決定することを含む、請求項6又は7に記載の装置。

請求項9

前記膜を除去する前記処理は、前記被処理基板の反り量に基づいて前記処理液の流量を調節するように前記処理液供給部を制御することにより、前記周縁部における前記膜を除去することを含む、請求項6〜8のいずれか一項に記載の装置。

請求項10

前記膜はレジスト膜であり、前記処理液は有機溶剤である、請求項6〜9のいずれか一項に記載の装置。

請求項11

請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板処理方法を基板処理装置に実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体

技術分野

0001

本開示は、基板処理方法基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。

背景技術

0002

現在、基板(例えば、半導体ウエハ)を微細加工して半導体デバイスを製造するにあたり、フォトリソグラフィ技術を用いて凹凸パターン(例えば、レジストパターン)を基板上に形成することが広く一般に行われている。半導体ウエハ上にレジストパターンを形成する工程は、例えば、ウエハの表面にレジスト膜塗布膜)を形成するレジスト膜形成処理と、このレジスト膜を所定のパターンに沿って露光する露光処理と、露光後のレジスト膜と現像液とを反応させて現像する現像処理とを含む。

0003

レジスト膜形成処理においては、一般的に、ウエハを回転させつつウエハの表面にレジスト液滴下するスピンコート法が採用される。そのため、通常は、ウエハの表面全体にレジスト膜が形成される。しかしながら、このようなウエハWを搬送アームによって搬送すると、搬送アームがウエハWの周縁把持する際に搬送アームにレジスト膜が付着する。この場合、搬送アームに付着したレジスト膜の残渣によって、後続のウエハが汚染されうる。そこで、ウエハの周縁領域に存在するレジスト膜を除去する周縁除去処理が行われることがある。

0004

特許文献1は、周縁除去処理の一例として、ウエハの表面にレジスト膜を形成した後に、ウエハを回転させつつレジスト膜(固化膜)のうちウエハの周縁領域に位置する部分(レジスト膜の周縁部)に有機溶剤を供給することにより、レジスト膜の周縁部をウエハの周縁に沿って除去する方法(エッジリンス処理)を開示している。特許文献2は、周縁除去処理の他の例として、ウエハの表面にレジスト膜を形成した後に、ウエハの周縁から内側に向けて所定の幅でウエハの周縁領域を露光して、現像することにより、レジスト膜の周縁部をウエハの周縁に沿って除去する方法(周縁露光現像処理)を開示している。

先行技術

0005

特開平11−333355号公報
特開2002−158166号公報

発明が解決しようとする課題

0006

ところで、ウエハは様々な工程を経て製造されるので、ウエハが当初から(微細加工が施される前から)反りを有する場合がある。また、ウエハの表面にレジスト膜を形成する際には、レジスト液をウエハの表面に塗布した後に、ウエハに対して加熱処理及び冷却処理が行われる。そのため、ウエハへの熱の出入りに伴い、ウエハが反ってしまうことがある。特に近年、3DNANDフラッシュメモリの開発が進められている。当該メモリはレジスト膜の形成工程を多数回経て製造されるので、ウエハに対する加熱処理及び冷却処理が繰り返される。そのため、ウエハに生じる反りは、例えば数百μm〜1mm程度と極めて大きくなりうる。

0007

ウエハが反りを有する場合、ウエハの処理に際してウエハが回転すると、ウエハの周縁の高さ位置が変動し得る。そのため、ウエハの周縁に対してエッジリンス処理が行われる場合、当該周縁と有機溶剤の供給ノズルとの離間距離が変動し得る。同様に、ウエハの周縁に対して周縁露光現像処理が行われる場合、当該周縁までの光路長が変動し得る。従って、反りを有するウエハに対して周縁除去処理(エッジリンス処理、周縁露光現像処理等)を行うと、レジスト膜の周縁部の除去幅が、ウエハの周縁に沿って不均一となり、所望の設定範囲に満たなかったり当該設定範囲を超えたりする、といった不都合が生じ得る。特に近年、凹凸パターンの更なる微細化を図り、ウエハに形成される回路の更なる高集積化が求められている。そのため、レジスト膜の周縁部の除去幅が大きい部分が存在すると、回路の基板への高集積化が妨げられる。

0008

そこで、本開示は、基板が反りを有する場合であっても当該基板の周縁に対して適切な処理を行うことが可能な基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体を説明する。

課題を解決するための手段

0009

本開示の一つの観点に係る基板処理方法は、反り量が既知である基準基板周縁全周にわたって基準基板の端面をカメラによって撮像する第1の工程と、第1の工程で得られた撮像画像画像処理して、基準基板の端面の形状データを基準基板の周縁全周にわたって取得する第2の工程と、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面をカメラによって撮像する第3の工程と、第3の工程で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第4の工程と、第2の工程で取得された形状データと第4の工程で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第5の工程と、被処理基板の表面に塗布液を供給して塗布膜を形成する第6の工程と、塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を第5の工程で算出された反り量に基づいて決定し、当該供給位置から供給される有機溶剤によって当該周縁部を溶かして被処理基板上から除去する第7の工程とを含む。

0010

本開示の一つの観点に係る基板処理方法では、第5の工程において被処理基板の反り量を算出し、第7の工程において、塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を当該反り量に基づいて決定し、当該供給位置から供給される有機溶剤によって当該周縁部を溶かして被処理基板上から除去している。そのため、被処理基板の反りに応じて塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置が適切に決定されるので、当該周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。従って、被処理基板が反りを有する場合であっても当該被処理基板の周縁に対して適切な処理を行うことができる。また、被処理基板の表面のうちより周縁に近い領域に対しても回路を形成することができるので、回路の被処理基板への高集積化が促進され、被処理基板をより効率的に利用することが可能となる。

0011

本開示の一つの観点に係る基板処理方法は、第7の工程の後に、被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する塗布膜を被処理基板の周縁の全周にわたって所定の露光幅で露光する周縁露光工程を更に含み、周縁露光工程では、露光幅を第5の工程で算出された反り量に基づいて決定してもよい。この場合、被処理基板の反りに応じて露光幅が適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をより均一にすることが可能となる。そのため、周縁露光工程の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。

0012

本開示の一つの観点に係る基板処理方法は、第7の工程の後に塗布膜を加熱する第8の工程と、第8の工程の後に、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面をカメラによって撮像する第9の工程と、第9の工程で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第10の工程と、第2の工程で取得された形状データと第10の工程で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第11の工程とを更に含み、第11の工程で算出された反り量が所定の閾値よりも大きい場合、被処理基板に対して露光処理を行わなくてもよい。この場合、露光機において露光処理が困難な被処理基板を予め判別し、当該被処理基板を露光処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0013

本開示の一つの観点に係る基板処理方法は、第7の工程の後に塗布膜を加熱する第8の工程と、第8の工程の後に、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面をカメラによって撮像する第9の工程と、第9の工程で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第10の工程と、第2の工程で取得された形状データと第10の工程で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第11の工程と、第9の工程の後に、被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する塗布膜を被処理基板の周縁の全周にわたって所定の露光幅で露光する周縁露光工程とを更に含み、周縁露光工程では、露光幅を第11の工程で算出された反り量に基づいて決定してもよい。この場合、第8の工程において加熱処理が行われた後の被処理基板の反りに応じて露光幅がより適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をいっそう均一にすることが可能となる。そのため、周縁露光工程の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をよりいっそう均一にすることが可能となる。

0014

第11の工程で算出された反り量が所定の閾値よりも大きい場合、被処理基板に対して露光処理を行わなくてもよい。この場合、露光機において露光処理が困難な被処理基板を予め判別し、当該被処理基板を露光処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0015

本開示の他の観点に係る基板処理方法は、反り量が既知である基準基板の周縁全周にわたって基準基板の端面をカメラによって撮像する第1の工程と、第1の工程で得られた撮像画像を画像処理して、基準基板の端面の形状データを基準基板の周縁全周にわたって取得する第2の工程と、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面をカメラによって撮像する第3の工程と、第3の工程で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第4の工程と、第2の工程で取得された形状データと第4の工程で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第5の工程と、被処理基板の表面に塗布液を供給して塗布膜を形成する第6の工程と、被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する塗布膜を被処理基板の周縁の全周にわたって所定の露光幅で露光する周縁露光工程とを含み、周縁露光工程では、被露光幅を第5の工程で算出された反り量に基づいて決定する。

0016

本開示の他の観点に係る基板処理方法では、第5の工程において被処理基板の反り量を算出し、周縁露光工程において、露光幅を当該反り量に基づいて決定している。そのため、被処理基板の反りに応じて露光幅が適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をより均一にすることが可能となる。従って、周縁露光工程の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。その結果、被処理基板が反りを有する場合であっても当該被処理基板の周縁に対して適切な処理を行うことができる。また、被処理基板の表面のうちより周縁に近い領域に対しても回路を形成することができるので、回路の被処理基板への高集積化が促進され、被処理基板をより効率的に利用することが可能となる。

0017

本開示の他の観点に係る基板処理方法は、第6の工程の後に塗布膜を加熱する第7の工程を更に含み、第3〜第5の工程は、第7の工程の後に行われてもよい。この場合、第7の工程において加熱処理が行われた後の被処理基板の反りに応じて露光幅がより適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をいっそう均一にすることが可能となる。そのため、周縁露光工程の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をよりいっそう均一にすることが可能となる。

0018

第5の工程で算出された反り量が所定の閾値よりも大きい場合、被処理基板に対して露光処理を行わなくてもよい。この場合、露光機において露光処理が困難な被処理基板を予め判別し、当該被処理基板を露光処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0019

基準基板は平坦であり、第2の工程で取得される形状データは、基準基板の端面の中央を通る第1のプロファイル線のデータであり、第4の工程で取得される形状データは、被処理基板の端面の中央を通る第2のプロファイル線のデータであり、第5の工程では、第1のプロファイル線のデータと第2のプロファイル線のデータとに基づいて被処理基板の反り量を算出してもよい。この場合、第1及び第2のプロファイル線のデータから被処理基板の反り量をより簡単に算出することができる。

0020

本開示の一つの観点に係る基板処理方法は、被処理基板の表面のうち周縁領域をカメラによって撮像する周縁表面の撮像工程と、第4の工程で撮像された撮像画像を画像処理して被処理基板の端面の状態を検査すると共に、周縁表面の撮像工程で撮像された撮像画像を画像処理して被処理基板の表面のうち周縁領域の状態とを検査する検査工程とを更に含んでもよい。この場合、被処理基板の周縁近傍における欠陥(例えば、割れ欠け、傷など)を判別し、当該被処理基板を各種処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0021

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板の表面に塗布液を供給するように構成された塗布液供給部と、被処理基板の表面に第1及び第2の有機溶剤を供給するように構成された溶剤供給部と、被処理基板を保持して回転させるように構成された第1の回転保持部と、少なくとも一つのカメラと、制御部とを備え、制御部は、反り量が既知である基準基板の周縁全周にわたって基準基板の端面を少なくとも一つのカメラによって撮像する第1の処理と、第1の処理で得られた撮像画像を画像処理して、基準基板の端面の形状データを基準基板の周縁全周にわたって取得する第2の処理と、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面を少なくとも一つのカメラによって撮像する第3の処理と、第3の処理で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第4の処理と、第2の処理で取得された形状データと第4の処理で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第5の処理と、塗布液供給部及び第1の回転保持部を制御して、回転中の被処理基板の表面に塗布液を供給することにより塗布膜を形成する第6の処理と、溶剤供給部及び第1の回転保持部を制御して、塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を第5の処理で算出された反り量に基づいて決定し、当該供給位置から供給される有機溶剤によって当該周縁部を溶かして回転中の被処理基板上から除去する第7の処理とを実行する。

0022

本開示の他の観点に係る基板処理装置では、制御部が、第5の処理において被処理基板の反り量を算出し、第7の処理において、塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を当該反り量に基づいて決定し、当該供給位置から供給される有機溶剤によって当該周縁部を溶かして被処理基板上から除去している。そのため、被処理基板の反りに応じて塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置が適切に決定されるので、当該周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。従って、被処理基板が反りを有する場合であっても当該被処理基板の周縁に対して適切な処理を行うことができる。また、被処理基板の表面のうちより周縁に近い領域に対しても回路を形成することができるので、回路の被処理基板への高集積化が促進され、被処理基板をより効率的に利用することが可能となる。

0023

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板の表面のうち周縁領域にエネルギー線照射するように構成された照射部を更に備え、制御部は、第7の処理の後に照射部を制御して、被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する塗布膜を被処理基板の周縁の全周にわたって所定の露光幅で露光する周縁露光処理を更に実行し、周縁露光処理において、露光幅を第5の処理で算出された反り量に基づいて決定してもよい。この場合、被処理基板の反りに応じて露光幅が適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をより均一にすることが可能となる。そのため、周縁露光処理の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。

0024

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、制御部は、第7の処理の後に塗布膜を加熱する第8の処理と、第8の処理の後に、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面をカメラによって撮像する第9の処理と、第9の処理で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第10の処理と、第2の処理で取得された形状データと第10の処理で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第11の処理と、第11の処理で算出された反り量が所定の閾値よりも大きい場合、被処理基板を、露光処理を行わない被処理基板として記憶部に記憶させる記憶処理とを更に実行してもよい。この場合、露光機において露光処理が困難な被処理基板を予め判別し、当該被処理基板を露光処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0025

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板の表面のうち周縁領域にエネルギー線を照射するように構成された照射部を更に備え、制御部は、第7の処理の後に塗布膜を加熱する第8の処理と、第8の処理の後に、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面をカメラによって撮像する第9の処理と、第9の処理で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第10の処理と、第2の処理で取得された形状データと第10の処理で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第11の処理と、第9の処理の後に照射部を制御して、被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する塗布膜を被処理基板の周縁の全周にわたって所定の露光幅で露光する周縁露光処理を更に実行し、周縁露光処理において、露光幅を第5の処理で算出された反り量に基づいて決定してもよい。この場合、第8の処理において加熱処理が行われた後の被処理基板の反りに応じて露光幅がより適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をいっそう均一にすることが可能となる。そのため、周縁露光処理の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をよりいっそう均一にすることが可能となる。

0026

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、制御部は、第11の処理で算出された反り量が所定の閾値よりも大きい場合、被処理基板に対して露光処理を行わない被処理基板として記憶部に記憶させる記憶処理を更に実行してもよい。この場合、露光機において露光処理が困難な被処理基板を予め判別し、当該被処理基板を露光処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0027

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板の表面に塗布液を供給するように構成された塗布液供給部と、被処理基板の表面のうち周縁領域にエネルギー線を照射するように構成された照射部と、少なくとも一つのカメラと、制御部とを備え、制御部は、反り量が既知である基準基板の周縁全周にわたって基準基板の端面を少なくとも一つのカメラによって撮像する第1の処理と、第1の処理で得られた撮像画像を画像処理して、基準基板の端面の形状データを基準基板の周縁全周にわたって取得する第2の処理と、被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面を少なくとも一つのカメラによって撮像する第3の処理と、第3の処理で得られた撮像画像を画像処理して、被処理基板の端面の形状データを被処理基板の周縁全周にわたって取得する第4の処理と、第2の処理で取得された形状データと第4の処理で取得された形状データとに基づいて被処理基板の反り量を算出する第5の処理と、塗布液供給部を制御して、被処理基板の表面に塗布液を供給することにより塗布膜を形成する第6の処理と、第6の処理の後に照射部を制御して、被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する塗布膜を被処理基板の周縁の全周にわたって所定の露光幅で露光する周縁露光処理とを実行し、周縁露光処理において、露光幅を第5の処理で算出された反り量に基づいて決定する。

0028

本開示の他の観点に係る基板処理装置では、第5の処理において被処理基板の反り量を算出し、周縁露光処理において、露光幅を当該反り量に基づいて決定している。そのため、被処理基板の反りに応じて露光幅が適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をより均一にすることが可能となる。従って、周縁露光処理の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。その結果、被処理基板が反りを有する場合であっても当該被処理基板の周縁に対して適切な処理を行うことができる。また、被処理基板の表面のうちより周縁に近い領域に対しても回路を形成することができるので、回路の被処理基板への高集積化が促進され、被処理基板をより効率的に利用することが可能となる。

0029

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板を加熱するように構成された加熱部を更に備え、制御部は、第6の処理の後に加熱部を制御して、塗布膜を加熱する第7の処理を更に実行し、第3〜第5の処理を第7の処理の後に実行してもよい。この場合、第7の処理において加熱処理が行われた後の被処理基板の反りに応じて露光幅がより適切に決定されるので、当該周縁部の露光幅をいっそう均一にすることが可能となる。そのため、周縁露光処理の後に被処理基板を現像することにより、当該周縁部の除去幅をよりいっそう均一にすることが可能となる。

0030

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、制御部は、第5の処理で算出された反り量が所定の閾値よりも大きい場合、被処理基板に対して露光処理を行わない被処理基板として記憶部に記憶させる記憶処理を更に実行してもよい。この場合、露光機において露光処理が困難な被処理基板を予め判別し、当該被処理基板を露光処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0031

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板を保持して回転させるように構成された第2の回転保持部を更に備え、制御部は、第3の処理において第2の回転保持部を制御して、被処理基板を回転させつつ被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面を少なくとも一つのカメラによって撮像し、第1の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズは、第2の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズと略同一であってもよい。ところで、回転保持部が被処理基板を保持すると、回転保持部と被処理基板との間に応力が生じて被処理基板の反り量が変化しうる。上記のように、第1の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズが、第2の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズと略同一であると、回転保持部と被処理基板との間に生ずる応力が同程度となる。そのため、第3〜第5の処理において被処理基板の反り量を算出するときと、第7の処理において塗布膜の周縁部に有機溶剤を供給するときとで、反り量の変化量が同程度となる。従って、第7の処理において、塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を決定しやすくなる。

0032

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板を保持して回転させるように構成された第1及び第2の回転保持部を更に備え、制御部は、第3の処理において第1の回転保持部を制御して、被処理基板を回転させつつ被処理基板の周縁全周にわたって被処理基板の端面を少なくとも一つのカメラによって撮像し、周縁露光処理において第2の回転保持部を制御して、被処理基板を回転させつつ被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する塗布膜を被処理基板の周縁の全周にわたって所定の露光幅で露光し、第1の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズは、第2の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズと略同一であってもよい。ところで、回転保持部が被処理基板を保持すると、回転保持部と被処理基板との間に応力が生じて被処理基板の反り量が変化しうる。上記のように、第1の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズが、第2の回転保持部のうち被処理基板を保持する部分のサイズと略同一であると、回転保持部と被処理基板との間に生ずる応力が同程度となる。そのため、第3〜第5の処理において被処理基板の反り量を算出するときと、周縁露光処理において塗布膜の周縁部を露光するときとで、反り量の変化量が同程度となる。従って、周縁露光処理において、塗布膜の周縁部に対する露光幅を決定しやすくなる。

0033

第3の処理において被処理基板の撮像が行われる処理室と、第10の処理において被処理基板の撮像が行われる処理室とは異なっていてもよい。

0034

本開示の他の観点に係る基板処理装置は、被処理基板を保持して回転させるように構成された第2の回転保持部と、第2の回転保持部の回転軸に対して傾斜すると共に、第2の回転保持部に保持された被処理基板の端面と裏面の周縁領域とに対向する反射面を有するミラー部材とを更に備え、少なくとも一つのカメラのうち一のカメラは、第2の回転保持部に保持された被処理基板の表面の周縁領域からの第1の光と、第2の回転保持部に保持された被処理基板の端面からの第2の光がミラー部材の反射面で反射された反射光とが共にレンズを介して入力される撮像素子を有してもよい。この場合、被処理基板の表面の周縁領域と基板の端面との双方が、1台のカメラで同時に撮像される。そのため、複数のカメラが不要となる結果、複数のカメラを設置するためのスペースも不要となる。また、カメラを移動させるための機構も不要であるので、当該機構を設置するためのスペースも不要となる。従って、基板撮像装置の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。

0035

基準基板は平坦であり、制御部は、第2の処理において、基準基板の端面の中央を通る第1のプロファイル線のデータを基準基板の端面の形状データとして取得し、第4の処理において、被処理基板の端面の中央を通る第2のプロファイル線のデータを被処理基板の端面の形状データとして取得し、第5の処理において、第1のプロファイル線のデータと第2のプロファイル線のデータとに基づいて被処理基板の反り量を算出してもよい。この場合、第1及び第2のプロファイル線のデータから被処理基板の反り量をより簡単に算出することができる。

0036

制御部は、被処理基板の表面のうち周縁領域を少なくとも一つのカメラによって撮像する周縁表面の撮像処理と、第4の処理で撮像された撮像画像を画像処理して被処理基板の表面のうち周縁領域端面の状態を検査すると共に、周縁表面の撮像処理で撮像された撮像画像を画像処理して被処理基板の表面のうち周縁領域の状態を検査する検査処理とを更に実行してもよい。この場合、被処理基板の周縁近傍における欠陥(例えば、割れ、欠け、傷など)を判別し、当該被処理基板を各種処理から除外することができる。そのため、被処理基板の処理効率を高めることが可能となる。

0037

本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体は、上記の基板処理方法を基板処理装置に実行させるためのプログラムを記録している。本開示の他の観点に係るコンピュータ読み取り可能な記録媒体では、上記の基板処理方法と同様に、塗布膜の周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。本明細書において、コンピュータ読み取り可能な記録媒体には、一時的でない有形媒体(non-transitory computer recording medium)(例えば、各種の主記憶装置又は補助記憶装置)や、伝播信号(transitory computer recording medium)(例えば、ネットワークを介して提供可能なデータ信号)が含まれる。

発明の効果

0038

本開示に係る基板処理方法、基板処理装置及びコンピュータ読み取り可能な記録媒体によれば、基板が反りを有する場合であっても当該基板の周縁に対して適切な処理を行うことが可能となる。

図面の簡単な説明

0039

図1は、基板処理システムを示す斜視図である。
図2は、図1のII−II線断面図である。
図3は、単位処理ブロック(BCTブロック、HMCTブロック及びDEVブロック)を示す上面図である。
図4は、単位処理ブロック(COTブロック)を示す上面図である。
図5は、液処理ユニットを示す模式図である。
図6は、検査ユニットを上方から見た断面図である。
図7は、検査ユニットを側方から見た断面図である。
図8は、検査ユニットを示す斜視図である。
図9は、周縁撮像サブユニットを前方から見た斜視図である。
図10は、周縁撮像サブユニットを後方から見た斜視図である。
図11は、周縁撮像サブユニットの上面図である。
図12は、二面撮像モジュールの側面図である。
図13は、ミラー部材を示す斜視図である。
図14は、ミラー部材を示す側面図である。
図15(a)は照明モジュールからの光がミラー部材において反射する様子を説明するための図であり、図15(b)はウエハからの光がミラー部材において反射する様子を説明するための図である。
図16は、裏面撮像サブユニットの側面図である。
図17は、周縁露光ユニットを側方から見た断面図である。
図18は、周縁露光ユニットを示す斜視図である。
図19は、基板処理システムの主要部を示すブロック図である。
図20は、コントローラハードウェア構成を示す概略図である。
図21は、基準ウエハのプロファイル線を算出する手順を説明するためのフローチャートである。
図22は、ウエハの処理手順の一例(第1の例)を説明するためのフローチャートである。
図23は、ウエハ検査の処理手順を説明するためのフローチャートである。
図24(a)はウエハの反り量とレジスト膜の周縁部の除去幅との関係を示すグラフであり、図24(b)はレジスト膜の周縁部の除去幅を説明するための図である。
図25は、ウエハ及び基準ウエハのプロファイル線を示すグラフである。
図26は、反り量を示すグラフである。
図27(a)は双曲放物面形状を呈するウエハを示す斜視図であり、図27(b)は上に凸の回転放物面形状を呈するウエハを示す斜視図であり、図27(c)は下に凸の回転放物面形状を呈するウエハを示す斜視図である。
図28は、ウエハの処理手順の他の例(第2の例)を説明するためのフローチャートである。
図29は、ウエハの処理手順の他の例(第3の例)を説明するためのフローチャートである。

実施例

0040

以下に説明される本開示に係る実施形態は本発明を説明するための例示であるので、本発明は以下の内容に限定されるべきではない。以下の説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

0041

[基板処理システム]
図1に示されるように、基板処理システム1(基板処理装置)は、塗布現像装置2(基板処理装置)と、コントローラ10(制御部)とを備える。基板処理システム1には、露光装置3が併設されている。露光装置3は、基板処理システム1のコントローラ10と通信可能なコントローラ(図示せず)を備える。露光装置3は、塗布現像装置2との間でウエハW(基板)を授受して、ウエハWの表面Wa(図5等参照)に形成された感光性レジスト膜の露光処理(パターン露光)を行うように構成されている。具体的には、液浸露光等の方法により感光性レジスト膜(感光性被膜)の露光対象部分に選択的にエネルギー線を照射する。エネルギー線としては、例えばArFエキシマレーザーKrFエキシマレーザー、g線、i線、又は極端紫外線(EUV:Extreme Ultraviolet)が挙げられる。

0042

塗布現像装置2は、露光装置3による露光処理の前に、感光性レジスト膜又は非感光性レジスト膜(以下、あわせて「レジスト膜R」(図5参照)という。)をウエハWの表面Waに形成する処理を行う。塗布現像装置2は、露光装置3による感光性レジスト膜の露光処理後に、当該感光性レジスト膜の現像処理を行う。

0043

ウエハWは、円板状を呈してもよいし、多角形など円形以外の板状を呈していてもよい。ウエハWは、一部が切り欠かれた切り欠き部を有していてもよい。切り欠き部は、例えば、ノッチ(U字形、V字形等の溝)であってもよいし、直線状に延びる直線部(いわゆる、オリエンテーションフラット)であってもよい。ウエハWは、例えば、半導体基板ガラス基板マスク基板FPD(Flat Panel Display)基板その他の各種基板であってもよい。ウエハWの直径は、例えば200mm〜450mm程度であってもよい。なお、ウエハWの縁にベベル面取り)が存在する場合、本明細書における「表面」には、ウエハWの表面Wa側から見たときのベベル部分も含まれる。同様に、本明細書における「裏面」には、ウエハWの裏面Wb(図5等参照)側から見たときのベベル部分も含まれる。本明細書における「端面」には、ウエハWの端面Wc(図5等参照)側から見たときのベベル部分も含まれる。

0044

図1図4に示されるように、塗布現像装置2は、キャリアブロック4と、処理ブロック5と、インターフェースブロック6とを備える。キャリアブロック4、処理ブロック5及びインターフェースブロック6は、水平方向に並んでいる。

0045

キャリアブロック4は、図1図3及び図4に示されるように、キャリアステーション12と、搬入搬出部13とを有する。キャリアステーション12は複数のキャリア11を支持する。キャリア11は、少なくとも一つのウエハWを密封状態で収容する。キャリア11の側面11aには、ウエハWを出し入れするための開閉扉(図示せず)が設けられている。キャリア11は、側面11aが搬入搬出部13側に面するように、キャリアステーション12上に着脱自在に設置される。

0046

キャリア11内には、記録媒体11bが設けられている(図1参照)。記録媒体11bは、例えば不揮発性メモリであり、キャリア11内のウエハWと、当該ウエハWに関する情報(詳しくは後述する。)とを対応づけて記憶している。キャリア11がキャリアステーション12上に装着されている状態において、記録媒体11bにはコントローラ10がアクセス可能であり、記録媒体11bの情報の読み出しと、記録媒体11bへの情報の書き出しが行える。

0047

搬入搬出部13は、キャリアステーション12及び処理ブロック5の間に位置している。搬入搬出部13は、複数の開閉扉13aを有する。キャリアステーション12上にキャリア11が載置される際には、キャリア11の開閉扉が開閉扉13aに面した状態とされる。開閉扉13a及び側面11aの開閉扉を同時に開放することで、キャリア11内と搬入搬出部13内とが連通する。搬入搬出部13は、受け渡しアームA1を内蔵している。受け渡しアームA1は、キャリア11からウエハWを取り出して処理ブロック5に渡し、処理ブロック5からウエハWを受け取ってキャリア11内に戻す。

0048

処理ブロック5は、図1及び図2に示されるように、単位処理ブロック14〜17を有する。単位処理ブロック14〜17は、床面側から単位処理ブロック17、単位処理ブロック14、単位処理ブロック15、単位処理ブロック16の順に並んでいる。単位処理ブロック14,15,17は、図3に示されるように、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2(加熱部)と、検査ユニットU3とを有する。単位処理ブロック16は、図4に示されるように、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2(加熱部)と、検査ユニットU3と、周縁露光ユニットU4とを有する。

0049

液処理ユニットU1は、各種の処理液をウエハWの表面Waに供給するように構成されている(詳しくは後述する。)。熱処理ユニットU2は、例えば熱板によりウエハWを加熱し、加熱後のウエハWを例えば冷却板により冷却して熱処理を行うように構成されている。検査ユニットU3は、ウエハWの各面(表面Wa、裏面Wb及び端面Wc(図5等参照))を検査するように構成されている(詳しくは後述する。)。周縁露光ユニットU4は、レジスト膜Rが形成されたウエハWの周縁領域Wd(図5等参照)に紫外線を照射して、レジスト膜Rのうち周縁領域Wdに位置する部分を露光処理を露光するように構成されている。

0050

単位処理ブロック14は、ウエハWの表面Wa上に下層膜を形成するように構成された下層膜形成ブロック(BCTブロック)である。単位処理ブロック14は、各ユニットU1〜U3にウエハWを搬送する搬送アームA2を内蔵している(図2及び図3参照)。単位処理ブロック14の液処理ユニットU1は、下層膜形成用の塗布液をウエハWの表面Waに塗布して塗布膜を形成する。単位処理ブロック14の熱処理ユニットU2は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させて下層膜とするための加熱処理が挙げられる。下層膜としては、例えば、反射防止(SiARC)膜が挙げられる。

0051

単位処理ブロック15は、下層膜上に中間膜を形成するように構成された中間膜(ハードマスク)形成ブロック(HMCTブロック)である。単位処理ブロック15は、各ユニットU1〜U3にウエハWを搬送する搬送アームA3を内蔵している(図2及び図3参照)。単位処理ブロック15の液処理ユニットU1は、中間膜形成用の塗布液を下層膜上に塗布して塗布膜を形成する。単位処理ブロック15の熱処理ユニットU2は、中間膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させて中間膜とするための加熱処理が挙げられる。中間膜としては、例えば、SOC(Spin On Carbon)膜、アモルファスカーボン膜が挙げられる。

0052

単位処理ブロック16は、熱硬化性を有するレジスト膜Rを中間膜上に形成するように構成されたレジスト膜形成ブロック(COTブロック)である。単位処理ブロック16は、各ユニットU1〜U4にウエハWを搬送する搬送アームA4を内蔵している(図2及び図4参照)。単位処理ブロック16の液処理ユニットU1は、レジスト膜形成用の塗布液(レジスト剤)を中間膜上に塗布して塗布膜を形成する。単位処理ブロック16の熱処理ユニットU2は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、塗布膜を硬化させてレジスト膜Rとするための加熱処理(PAB:Pre Applied Bake)が挙げられる。

0053

単位処理ブロック17は、露光されたレジスト膜Rの現像処理を行うように構成された現像処理ブロック(DEVブロック)である。単位処理ブロック17は、各ユニットU1〜U3にウエハWを搬送する搬送アームA5と、これらのユニットを経ずにウエハWを搬送する直接搬送アームA6とを内蔵している(図2及び図3参照)。単位処理ブロック17の液処理ユニットU1は、露光後のレジスト膜Rに現像液を供給してレジスト膜Rを現像する。単位処理ブロック17の液処理ユニットU1は、現像後のレジスト膜Rにリンス液を供給して、レジスト膜Rの溶解成分を現像液と共に洗い流す。これにより、レジスト膜Rが部分的に除去され、レジストパターンが形成される。単位処理ブロック16の熱処理ユニットU2は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理(PEB:Post Exposure Bake)、現像処理後の加熱処理(PB:Post Bake)等が挙げられる。

0054

処理ブロック5内におけるキャリアブロック4側には、図2図4に示されるように、棚ユニットU10が設けられている。棚ユニットU10は、床面から単位処理ブロック15にわたって設けられており、上下方向に並ぶ複数のセル区画されている。棚ユニットU10の近傍には昇降アームA7が設けられている。昇降アームA7は、棚ユニットU10のセル同士の間でウエハWを昇降させる。

0055

処理ブロック5内におけるインターフェースブロック6側には、棚ユニットU11が設けられている。棚ユニットU11は床面から単位処理ブロック17の上部にわたって設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

0056

インターフェースブロック6は、受け渡しアームA8を内蔵しており、露光装置3に接続される。受け渡しアームA8は、棚ユニットU11のウエハWを取り出して露光装置3に渡し、露光装置3からウエハWを受け取って棚ユニットU11に戻すように構成されている。

0057

コントローラ10は、基板処理システム1を部分的又は全体的に制御する。コントローラ10の詳細については後述する。なお、コントローラ10は露光装置3のコントローラとの間で信号の送受信が可能であり、各コントローラの連携により基板処理システム1及び露光装置3が制御される。

0058

[液処理ユニットの構成]
続いて、図5を参照して、液処理ユニットU1についてさらに詳しく説明する。液処理ユニットU1は、図5に示されるように、回転保持部20と、液供給部30(塗布液供給部)と、液供給部40(溶剤供給部)を備える。

0059

回転保持部20は、回転部21と、保持部22とを有する。回転部21は、上方に突出したシャフト23を有する。回転部21は、例えば電動モータ等を動力源としてシャフト23を回転させる。保持部22は、シャフト23の先端部に設けられている。保持部22上にはウエハWが配置される。保持部22は、例えば、吸着等によりウエハWを略水平に保持する吸着チャックである。保持部22(吸着チャック)の形状は特に限定されないが、例えば円形であってもよい。保持部22のサイズは、ウエハWよりも小さくてもよい。保持部22が円形の場合、保持部22のサイズは、例えば直径が80mm程度であってもよい。

0060

回転保持部20は、ウエハWの姿勢が略水平の状態で、ウエハWの表面Waに対して垂直な軸(回転軸)周りでウエハWを回転させる。本実施形態では、回転軸は、円形状を呈するウエハWの中心を通っているので、中心軸でもある。本実施形態では、図5に示されるように、回転保持部20は、上方から見て時計回りにウエハWを回転させる。

0061

液供給部30は、ウエハWの表面Waに処理液L1を供給するように構成されている。単位処理ブロック14〜16において、処理液L1は、下層膜、中間膜又はレジスト膜を形成するための各種塗布液である。この場合、液供給部30は、塗布液供給部として機能する。単位処理ブロック17において、処理液L1は現像液である。この場合、液供給部30は、現像液供給部として機能する。

0062

液供給部30は、液源31と、ポンプ32と、バルブ33と、ノズル34と、配管35とを有する。液源31は、処理液L1の供給源として機能する。ポンプ32は、液源31から処理液L1を吸引し、配管35及びバルブ33を介してノズル34に送り出す。ノズル34は、吐出口がウエハWの表面Waに向かうようにウエハWの上方に配置されている。ノズル34は、図示しない駆動部によって水平方向及び上下方向に移動可能に構成されている。ノズル34は、ポンプ32から送り出された処理液L1を、ウエハWの表面Waに吐出可能である。配管35は、上流側から順に、液源31、ポンプ32、バルブ33及びノズル34を接続している。

0063

液供給部40は、ウエハWの表面Waに処理液L2を供給するように構成されている。単位処理ブロック14〜16において、処理液L2は、下層膜、中間膜又はレジスト膜をウエハWから除去するための各種有機溶剤である。この場合、液供給部40は、溶剤供給部として機能する。単位処理ブロック17において、処理液L2はリンス液である。この場合、液供給部40は、リンス液供給部として機能する。

0064

液供給部40は、液源41と、ポンプ42と、バルブ43と、ノズル44と、配管45とを有する。液源41は、処理液L2の供給源として機能する。ポンプ42は、液源41から処理液L2を吸引し、配管45及びバルブ43を介してノズル44に送り出す。ノズル44は、吐出口がウエハWの表面Waに向かうようにウエハWの上方に配置されている。ノズル44は、図示しない駆動部によって水平方向及び上下方向に移動可能に構成されている。ノズル44は、ポンプ42から送り出された処理液L2を、ウエハWの表面Waに吐出可能である。配管45は、上流側から順に、液源41、ポンプ42、バルブ43及びノズル44を接続している。

0065

[検査ユニットの構成]
続いて、図6図16を参照して、検査ユニットU3についてさらに詳しく説明する。検査ユニットU3は、図6図8に示されるように、筐体100と、回転保持サブユニット200(回転保持部)と、表面撮像サブユニット300と、周縁撮像サブユニット400(基板撮像装置)と、裏面撮像サブユニット500とを有する。各サブユニット200〜500は、筐体100内に配置されている。筐体100のうち一端壁には、ウエハWを筐体100の内部に搬入及び筐体100の外部に搬出するための搬入出口101が形成されている。

0066

回転保持サブユニット200は、保持台201と、アクチュエータ202,203と、ガイドレール204とを含む。保持台201は、例えば、吸着等によりウエハWを略水平に保持する吸着チャックである。保持台201(吸着チャック)の形状は特に限定されないが、例えば円形であってもよい。保持台201のサイズは、ウエハWよりも小さくてもよく、保持部22(吸着チャック)のサイズと同程度であってもよい。保持台201が円形の場合、保持台201(吸着チャック)のサイズは、例えば直径が80mm程度であってもよい。

0067

アクチュエータ202は、例えば電動モータであり、保持台201を回転駆動する。すなわち、アクチュエータ202は、保持台201に保持されているウエハWを回転させる。アクチュエータ202は、保持台201の回転位置を検出するためのエンコーダを含んでいてもよい。この場合、各撮像サブユニット300,400,500によるウエハWの各面の撮像位置と、回転位置との対応付けを行うことができる。ウエハWが切り欠き部を有する場合には、各撮像サブユニット300,400,500によって判別された当該切り欠き部とエンコーダによって検出された回転位置とに基づいて、ウエハWの姿勢を特定することができる。

0068

アクチュエータ203は、例えばリニアアクチュエータであり、保持台201をガイドレール204に沿って移動させる。すなわち、アクチュエータ203は、保持台201に保持されているウエハWをガイドレール204の一端側と他端側との間で搬送する。従って、保持台201に保持されているウエハWは、搬入出口101寄りの第1の位置と、周縁撮像サブユニット400及び裏面撮像サブユニット500寄りの第2の位置との間で移動可能である。ガイドレール204は、筐体100内において線状(例えば直線状)に延びている。

0069

表面撮像サブユニット300は、カメラ310(撮像手段)と、照明モジュール320とを含む。カメラ310及び照明モジュール320は、一組の撮像モジュールを構成している。カメラ310は、レンズと、一つの撮像素子(例えば、CCDイメージセンサCMOSイメージセンサ等)とを含む。カメラ310は、照明モジュール320(照明部)に対向している。

0070

照明モジュール320は、ハーフミラー321と、光源322とを含む。ハーフミラー321は、水平方向に対して略45°傾いた状態で、筐体100内に配置されている。ハーフミラー321は、上方から見てガイドレール204の延在方向に交差するように、ガイドレール204の中間部分の上方に位置している。ハーフミラー321は、矩形状を呈している。ハーフミラー321の長さは、ウエハWの直径よりも大きい。

0071

光源322は、ハーフミラー321の上方に位置している。光源322は、ハーフミラー321よりも長い。光源322から出射された光は、ハーフミラー321を全体的に通過して下方(ガイドレール204側)に向けて照射される。ハーフミラー321を通過した光は、ハーフミラー321の下方に位置する物体で反射した後、ハーフミラー321で再び反射して、カメラ310のレンズを通過し、カメラ310の撮像素子に入射する。すなわち、カメラ310は、ハーフミラー321を介して、光源322の照射領域に存在する物体を撮像できる。例えば、ウエハWを保持する保持台201がアクチュエータ203によってガイドレール204に沿って移動する際に、カメラ310は、光源322の照射領域を通過するウエハWの表面Waを撮像できる。カメラ310によって撮像された撮像画像のデータは、コントローラ10に送信される。

0072

周縁撮像サブユニット400は、図6図12に示されるように、カメラ410(撮像手段)と、照明モジュール420と、ミラー部材430とを含む。カメラ410、照明モジュール420(照明部)及びミラー部材430は、一組の撮像モジュールを構成している。カメラ410は、レンズ411と、一つの撮像素子412(例えば、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等)とを含む。カメラ410は、照明モジュール420に対向している。

0073

照明モジュール420は、図9図12に示されるように、保持台201に保持されたウエハWの上方に配置されている。照明モジュール420は、光源421と、光散乱部材422と、保持部材423とを含む。光源421は、例えば、複数のLED点光源421b(図12参照)で構成されていてもよい。

0074

保持部材423は、図9図12に示されるように、ハーフミラー424と、円柱レンズ425と、光拡散部材426と、焦点調節レンズ427とを内部に保持している。ハーフミラー424は、図12及び図14に示されるように、水平方向に対して略45°傾いた状態で、貫通孔423a及び交差孔423bの交差部分に配置されている。ハーフミラー424は、矩形状を呈している。

0075

焦点調節レンズ427は、図9及び図10に示されるように、交差孔423b内に配置されている。焦点調節レンズ427は、レンズ411との合成焦点距離を変化させる機能を有するレンズであれば特に限定されない。焦点調節レンズ427は、例えば、直方体形状を呈するレンズである。

0076

ミラー部材430は、図9及び図12に示されるように、照明モジュール420の下方に配置されている。ミラー部材430は、図9及び図12図14に示されるように、本体431と、反射面432とを含む。本体431は、アルミブロックによって構成されている。

0077

反射面432は、図9及び図14に示されるように、保持台201に保持されたウエハWが第2の位置にある場合、保持台201に保持されたウエハWの端面Wcと裏面Wbの周縁領域Wdとに対向する。反射面432は、保持台201の回転軸に対して傾斜している。反射面432には、鏡面加工が施されている。例えば、反射面432には、ミラーシートが貼り付けられていてもよいし、アルミめっきが施されていてもよいし、アルミ材料蒸着されていてもよい。

0078

反射面432は、保持台201に保持されたウエハWの端面Wcから離れる側に向けて窪んだ湾曲面である。すなわち、ミラー部材430は、凹面鏡である。そのため、ウエハWの端面Wcが反射面432に写ると、その鏡像実像よりも拡大する。反射面432の曲率半径は、例えば、10mm〜30mm程度であってもよい。反射面432の開き角θ図14参照)は、100°〜150°程度であってもよい。なお、反射面432の開き角θとは、反射面432に外接する2つの平面がなす角をいう。

0079

照明モジュール420においては、光源421から出射された光は、光散乱部材422で散乱され、円柱レンズ425で拡大され、さらに光拡散部材426で拡散された後、ハーフミラー424を全体的に通過して下方に向けて照射される。ハーフミラー424を通過した拡散光は、ハーフミラー424の下方に位置するミラー部材430の反射面432で反射する。保持台201に保持されたウエハWが第2の位置にある場合、拡散光が反射面432で反射した反射光は、図15(a)に示されるように、主としてウエハWの端面Wc(ウエハWの縁にベベルが存在する場合には、特にベベル部分の上端側)と表面Waの周縁領域Wdとに照射される。

0080

ウエハWの表面Waの周縁領域Wdから反射した反射光は、ミラー部材430の反射面432には向かわずにハーフミラー424で再び反射して(図15(b)参照)、焦点調節レンズ427は通過せずにカメラ410のレンズ411を通過し、カメラ410の撮像素子412に入射する。一方、ウエハWの端面Wcから反射した反射光は、ミラー部材430の反射面432とハーフミラー424とで順次反射して、焦点調節レンズ427とカメラ410のレンズ411とを順次通過し、カメラ410の撮像素子412に入射する。従って、ウエハWの端面Wcからカメラ410の撮像素子412に到達する光の光路長は、ウエハWの表面Waの周縁領域Wdからカメラ410の撮像素子412に到達する光の光路長よりも長い。これらの光路光路差は、例えば1mm〜10mm程度であってもよい。このように、カメラ410の撮像素子412には、ウエハWの表面Waの周縁領域Wdからの光と、ウエハWの端面Wcからの光との双方が入力される。すなわち、保持台201に保持されたウエハWが第2の位置にある場合、カメラ410は、ウエハWの表面Waの周縁領域WdとウエハWの端面Wcとの双方を撮像できる。カメラ410によって撮像された撮像画像のデータは、コントローラ10に送信される。

0081

なお、焦点調節レンズ427が存在せずにウエハWの表面Waの周縁領域Wdに合焦した場合、当該光路差の存在により、カメラ410によって撮像された撮像画像において、ウエハWの表面Waの周縁領域Wdは鮮明に写るがウエハWの端面Wcはぼけて写る傾向にある。一方、焦点調節レンズ427が存在せずにウエハWの端面Wcに合焦した場合、当該光路差の存在により、カメラ410によって撮像された撮像画像において、ウエハWの端面Wcは鮮明に写るがウエハWの表面Waの周縁領域Wdはぼけて写る傾向にある。しかしながら、ミラー部材430の反射面432で反射された反射光がレンズ411に至るまでの間に焦点調節レンズ427が存在しているので、当該光路差が存在しても、ウエハWの端面Wcの結像位置が撮像素子412に合う。従って、カメラ410によって撮像された撮像画像において、ウエハWの表面Waの周縁領域WdとウエハWの端面Wcとが共に鮮明に写る。

0082

裏面撮像サブユニット500は、図6図11及び図16に示されるように、カメラ510(撮像手段)と、照明モジュール520(照明部)とを含む。カメラ510及び照明モジュール520は、一組の撮像モジュールを構成している。カメラ510は、レンズ511と、一つの撮像素子512(例えば、CCDイメージセンサ、CMOSイメージセンサ等)とを含む。カメラ510は、照明モジュール520(照明部)に対向している。

0083

照明モジュール520は、照明モジュール420の下方であって、保持台201に保持されたウエハWの下方に配置されている。照明モジュール520は、図16に示されるように、ハーフミラー521と、光源522とを含む。ハーフミラー521は、水平方向に対して略45°傾いた状態で配置されている。ハーフミラー521は、矩形状を呈している。

0084

光源522は、ハーフミラー521の下方に位置している。光源522は、ハーフミラー521よりも長い。光源522から出射された光は、ハーフミラー521を全体的に通過して上方に向けて照射される。ハーフミラー521を通過した光は、ハーフミラー521の上方に位置する物体で反射した後、ハーフミラー521で再び反射して、カメラ510のレンズ511を通過し、カメラ510の撮像素子512に入射する。すなわち、カメラ510は、ハーフミラー521を介して、光源522の照射領域に存在する物体を撮像できる。例えば、保持台201に保持されたウエハWが第2の位置にある場合、カメラ510は、ウエハWの裏面Wbを撮像できる。カメラ510によって撮像された撮像画像のデータは、コントローラ10に送信される。

0085

[周縁露光ユニットの構成]
続いて、図17及び図18を参照して、周縁露光ユニットU4についてさらに詳しく説明する。周縁露光ユニットU4は、図17に示されるように、筐体600と、回転保持サブユニット700(回転保持部)と、露光サブユニット800(照射部)とを有する。各サブユニット700,800は、筐体600内に配置されている。筐体600のうち一端壁には、ウエハWを筐体600の内部に搬入及び筐体600の外部に搬出するための搬入出口601が形成されている。

0086

回転保持サブユニット700は、図17及び図18に示されるように、保持台701と、アクチュエータ702,703と、ガイドレール704とを含む。保持台701は、例えば、吸着等によりウエハWを略水平に保持する吸着チャックである。保持台701(吸着チャック)の形状は特に限定されないが、例えば円形であってもよい。保持台701のサイズは、ウエハWよりも小さくてもよく、保持部22(吸着チャック)及び保持台201(吸着チャック)のサイズと同程度であってもよい。保持台701が円形の場合、保持台701(吸着チャック)のサイズは、例えば直径が80mm程度であってもよい。

0087

アクチュエータ702は、例えば電動モータであり、保持台701を回転駆動する。すなわち、アクチュエータ702は、保持台201に保持されているウエハWを回転させる。アクチュエータ702は、保持台701の回転位置を検出するためのエンコーダを含んでいてもよい。この場合、露光サブユニット800によるウエハWの周縁領域Wdに対する露光位置と、回転位置との対応付けを行うことができる。

0088

アクチュエータ703は、例えばリニアアクチュエータであり、保持台701をガイドレール704に沿って移動させる。すなわち、アクチュエータ703は、保持台701に保持されているウエハWをガイドレール704の一端側と他端側との間で搬送する。従って、保持台701に保持されているウエハWは、搬入出口601寄りの第1の位置と、露光サブユニット800寄りの第2の位置との間で移動可能である。ガイドレール704は、筐体600内において線状(例えば直線状)に延びている。

0089

露光サブユニット800は、回転保持サブユニット700の上方に位置している。露光サブユニット800は、図18に示されるように、光源801と、光学系802と、マスク803と、アクチュエータ804とを有する。光源801は、レジスト膜Rを露光可能な波長成分を含むエネルギー線(例えば紫外線)を下方(保持台701側)に向けて照射する。光源801としては、例えば、超高圧UVランプ高圧UVランプ、低圧UVランプ、エキシマランプなどを使用してもよい。

0090

光学系802は、光源801の下方に位置している。光学系802は、少なくとも一つのレンズによって構成されている。光学系802は、光源801からの光を略平行光に変換して、マスク803に照射する。マスク803は、光学系802の下方に位置している。マスク803には、露光面積を調節するための開口803aが形成されている。光学系802からの平行光は、開口803aを通過し、保持台701に保持されているウエハWの表面Waのうち周縁領域Wdに照射される。

0091

アクチュエータ804は、光源801に接続されている。アクチュエータ804は、例えば昇降シリンダであり、光源801を上下方向に昇降させる。すなわち、光源801は、アクチュエータ804によって、保持台701に保持されているウエハWに近づく第1の高さ位置(下降位置)と、保持台701に保持されているウエハWから遠ざかる第2の高さ位置(上昇位置)との間で移動可能である。

0092

[コントローラの構成]
コントローラ10は、図19に示されるように、機能モジュールとして、読取部M1と、記憶部M2と、処理部M3と、指示部M4とを有する。これらの機能モジュールは、コントローラ10の機能を便宜上複数のモジュールに区切ったものに過ぎず、コントローラ10を構成するハードウェアがこのようなモジュールに分かれていることを必ずしも意味するものではない。各機能モジュールは、プログラムの実行により実現されるものに限られず、専用の電気回路(例えば論理回路)、又は、これを集積した集積回路ASIC:Application Specific IntegratedCircuit)により実現されるものであってもよい。

0093

読取部M1は、コンピュータ読み取り可能な記録媒体RMからプログラムを読み取る。記録媒体RMは、基板処理システム1の各部を動作させるためのプログラムを記録している。記録媒体RMとしては、例えば、半導体メモリ光記録ディスク磁気記録ディスク光磁気記録ディスクであってもよい。

0094

記憶部M2は、種々のデータを記憶する。記憶部M2は、例えば、読取部M1において記録媒体RMから読み出したプログラム、記録媒体11bから読み出したウエハWに関する情報、カメラ310,410,510において撮像された撮像画像のデータの他、ウエハWに処理液L1,L2を供給する際の各種データ(いわゆる処理レシピ)、外部入力装置(図示せず)を介してオペレータから入力された設定データ等を記憶する。

0095

処理部M3は、各種データを処理する。処理部M3は、例えば、記憶部M2に記憶されている各種データに基づいて、液処理ユニットU1(例えば、回転保持部20、液供給部30,40等)、熱処理ユニットU2、検査ユニットU3(例えば、回転保持サブユニット200、カメラ310,410,510、照明モジュール320,420,520)及び周縁露光ユニットU4(例えば、回転保持サブユニット700、露光サブユニット800)を動作させるための動作信号を生成する。また、処理部M3は、カメラ310,410,510において撮像された撮像画像のデータに基づいてウエハWに関する情報を生成する。

0096

指示部M4は、処理部M3において生成された動作信号を各種装置に送信する。指示部M4は、処理部M3において生成されたウエハWに関する情報を記録媒体11bに記憶させる。指示部M4は、記録媒体11bに記憶されているウエハWに関する情報を読み出す指示信号を記録媒体11bに送信する。

0097

コントローラ10のハードウェアは、例えば一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。コントローラ10は、ハードウェア上の構成として、例えば図20に示される回路10Aを有する。回路10Aは、電気回路要素(circuitry)で構成されていてもよい。回路10Aは、具体的には、プロセッサ10Bと、メモリ10C(記憶部)と、ストレージ10D(記憶部)と、ドライバ10Eと、入出力ポート10Fとを有する。プロセッサ10Bは、メモリ10C及びストレージ10Dの少なくとも一方と協働してプログラムを実行し、入出力ポート10Fを介した信号の入出力を実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。メモリ10C及びストレージ10Dは、記憶部M2として機能する。ドライバ10Eは、基板処理システム1の各種装置をそれぞれ駆動する回路である。入出力ポート10Fは、ドライバ10Eと基板処理システム1の各種装置(例えば、記録媒体11b、回転部21、保持部22、ポンプ32,42、バルブ33,43、熱処理ユニットU2、保持台201,701、アクチュエータ202,203,702,703,804、カメラ310,410,510、光源322,421,522,801等)との間で、信号の入出力を行う。

0098

本実施形態では、基板処理システム1は、一つのコントローラ10を備えているが、複数のコントローラ10で構成されるコントローラ群(制御部)を備えていてもよい。基板処理システム1がコントローラ群を備えている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコントローラ10によって実現されていてもよいし、2個以上のコントローラ10の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ10が複数のコンピュータ(回路10A)で構成されている場合には、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのコンピュータ(回路10A)によって実現されていてもよいし、2つ以上のコンピュータ(回路10A)の組み合わせによって実現されていてもよい。コントローラ10は、複数のプロセッサ10Bを有していてもよい。この場合、上記の機能モジュールがそれぞれ、一つのプロセッサ10Bによって実現されていてもよいし、2つ以上のプロセッサ10Bの組み合わせによって実現されていてもよい。

0099

[基準ウエハのプロファイル線の算出方法
続いて、図21を参照して、検査ユニットU3を用いて基準ウエハのプロファイル線を算出する方法について説明する。ここで、基準ウエハとは、反り量(特に周縁の反り量)が既知であるウエハをいう。基準ウエハは、平坦なウエハであってもよい。ウエハWの平坦度評価指標としては、例えば、SEMI(Semiconductor equipment and materialsinternational)規格で定義されるGBIR(GlobalBackside Ideal focal plane Range)、SFQR(Site Frontsideleast sQuares focal plane Range)、SBIR(SiteBackside least sQuares focal plane Range)、ROA(Roll OffAmount)、ESFQR(Edge Site Frontsideleast sQuares focal plane Range)、ZDD(Z-heightDoubleDifferentiation)などが挙げられる。基準ウエハは、例えば、SFQRの最大値が100nm程度の平坦度を有していてもよいし、SFQRの最大値が42nm程度の平坦度を有していてもよいし、SFQRの最大値が32nm程度の平坦度を有していてもよいし、SFQRの最大値が16nm程度の平坦度を有していてもよい。

0100

保持台201の回転軸自体の軸振れ、回転保持サブユニット200における機械的な組み付け公差による振れ、保持台201の吸着面における公差による振れなどの存在によって、保持台201によって回転されるウエハWは偏心回転し、ウエハWの周縁は上下に振れうる。基準ウエハを用いる目的は、回転保持サブユニット200におけるウエハWの上下方向での振れの基準値を得ることにある。基板処理システム1によるウエハWの処理開始前に基準ウエハを用いて基準値のデータを取得してもよいし、基板処理システム1のメンテナンス(調整、清掃等)の後に基準ウエハを用いて基準値のデータを取得してもよいし、定期的に基準ウエハを用いて基準値のデータを取得してもよい。基準値のデータと、実際に処理されるウエハW(処理ウエハ)を検査ユニットU3において検査して得られたデータとを比較することにより、処理ウエハの正確な反り量が把握できる。

0101

まず、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、基準ウエハを検査ユニットU3に搬送させる(ステップS11)。次に、コントローラ10が回転保持サブユニット200を制御して、保持台201に基準ウエハを保持させる。次に、コントローラ10が回転保持サブユニット200を制御して、第1の位置から第2の位置へと保持台201をガイドレール204に沿ってアクチュエータ203によって移動させる。これにより、基準ウエハの周縁部が、照明モジュール420とミラー部材430との間に位置する。

0102

次に、コントローラ10が回転保持サブユニット200を制御して、保持台201をアクチュエータ202によって回転させる。これにより、基準ウエハが回転する。この状態で、コントローラ10が周縁撮像サブユニット400を制御して、光源421をONにさせつつ、カメラ410による撮像を行う(ステップS12)。こうして、基準ウエハの周縁全周にわたって基準ウエハの端面が撮像される。

0103

次に、ステップS12で得られた基準ウエハの端面の撮像画像に基づいて、基準ウエハのプロファイル線を処理部M3において算出する(ステップS13)。具体的には、コントローラ10は、撮像画像から基準ウエハの端面の上縁及び下縁を、例えばコントラスト差に基づいて処理部M3において判別する。そして、コントローラ10は、当該上縁と下縁との中間位置を通る線をプロファイル線として、処理部M3において算出する。こうして、基準ウエハの端面の形状が取得される。なお、一例として、基準ウエハのプロファイル線P0を図25に示す。

0104

ウエハ処理方法
続いて、図22を参照して、ウエハWの処理方法について説明する。まず、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWをキャリア11から検査ユニットU3に搬送させ、ウエハWの検査処理を行う(ステップS21)。ウエハWの検査処理の詳細については後述するが、ウエハWの検査処理においてウエハWの反り量が算出される。算出された当該反り量は、当該ウエハWと対応づけて記憶部M2に記憶される。

0105

次に、コントローラ10は、基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWを液処理ユニットU1に搬送し、ウエハWの表面Waにレジスト膜Rを形成する(ステップS22)。具体的には、コントローラ10は、回転保持部20を制御して、ウエハWを保持部22に保持させると共に、所定の回転数でウエハWを回転させる。この状態で、コントローラ10は、ポンプ32、バルブ33及びノズル34(より詳しくはノズル34を駆動する駆動部)を制御して、ウエハWの表面Waに対して処理液L1(レジスト液)をノズル34から吐出し、固化していない状態の塗布膜(未固化膜)をウエハWの表面Wa全体に形成する。

0106

次に、コントローラ10は、基板処理システム1の各部を制御して、未固化膜のうちウエハWの周縁領域Wdに位置する部分(未固化膜の周縁部)を除去する(いわゆる、エッジリンス処理をする)(ステップS23)。具体的には、コントローラ10は、回転保持部20を制御して、ウエハWを保持部22に保持させると共に、所定の回転数(例えば1500rpm程度)でウエハWを回転させる。この状態で、コントローラ10は、ポンプ42、バルブ43及びノズル44(より詳しくはノズル44を駆動する駆動部)を制御して、ウエハWの表面Waの周縁領域Wdに対して処理液L2(有機溶剤であるシンナー)をノズル44から吐出させ、未固化膜の周縁部を溶かす。

0107

次に、コントローラ10は、基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWを液処理ユニットU1から熱処理ユニットU2に搬送する。次に、コントローラ10は、熱処理ユニットU2を制御して、ウエハWと共に未固化膜を加熱し(いわゆるPAB)、未固化膜が固化した固化膜(レジスト膜R)を形成する(ステップS24)。

0108

ところで、ウエハWの周縁に反りが存在すると、ウエハWの回転に際してウエハWの周縁の高さ位置が変動し得る。ここで、ノズル44の高さ位置を変えずに、周縁が反っているウエハWに対してエッジリンス処理を行う試験をしたところ、図24(a)に示されるように、ウエハWの周縁の反り量とレジスト膜Rの周縁部の除去幅RW(図24(b)参照)との間に比例関係があることが確認された。そのため、このようなウエハWに対してエッジリンス処理を行うと、除去幅RWがウエハWの周縁に沿って不均一となり得る。なお、除去幅RWは、ウエハWの表面Wa側から見て、ウエハWの径方向におけるウエハWの周縁とレジスト膜Rの周縁との直線距離である。

0109

そこで、ステップS23においては、コントローラ10は、ステップS21で算出されたウエハWの周縁の反り量を記憶部M2から読み出し、当該反り量に基づいて、レジスト膜Rの周縁部に対するノズル44による処理液L2の供給位置等を決定する。液処理ユニットU1の処理レシピにおいては、反りを有しないウエハWを想定して除去幅の設定値が予め設定されているので、コントローラ10は、未固化膜の周縁部の実際の除去幅が所望の大きさとなるように、反り量に基づいて当該設定値を補正する。具体的には、コントローラ10は、未固化膜の周縁部の除去幅が所望の大きさとなるように、ノズル44を制御してノズル44の吐出口の位置を調節したり、ノズル44を制御してノズル44のウエハWに対する移動速度を調節したり、バルブ43を制御してノズル44からの処理液L2の吐出流量を調節したりする。

0110

これにより、異なるウエハWごとにノズル44による処理液L2の供給位置等を変えつつ、ウエハWの表面Waの周縁領域Wdに対して処理液L2(有機溶剤)をノズル44から吐出させる。なお、一のウエハWに対してエッジリンス処理を行う際、エッジリンス処理におけるウエハWの回転数は比較的高いので(例えば1500rpm程度)、当該ウエハWの周縁の反り量の平均値に基づいて当該供給位置を決定してもよい。なお、除去幅は、例えば1mm程度であってもよい。

0111

次に、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWを液処理ユニットU1から周縁露光ユニットU4に搬送させ、ウエハWの周縁露光処理を行う(ステップS25)。具体的には、コントローラ10は、回転保持サブユニット700を制御して、ウエハWを保持台701に保持させると共に、所定の回転数(例えば30rpm程度)でウエハWを回転させる。この状態で、コントローラ10は、露光サブユニット800を制御して、ウエハWの表面Waのうち周縁領域Wdに位置するレジスト膜Rに対して所定のエネルギー線(紫外線)を光源801から照射させる。なお、保持台701の中心軸とウエハWの中心軸とが一致していない場合には、ウエハWは保持台701において偏心回転するので、コントローラ10は、アクチュエータ703を制御して、ウエハWの偏心量に応じて保持台701をガイドレール704に沿って移動させてもよい。

0112

ところで、ウエハWの周縁に反りが存在すると、ウエハWの回転に際してウエハWの周縁の高さ位置が変動し得る。この場合に、ウエハWの表面Waのうち周縁領域Wdにエネルギー線を照射させると、当該周縁領域Wdにおいてエネルギー線が収束する箇所と収束しない箇所が生じうる。そのため、当該周縁領域Wdに対する露光量が不十分となり得る。

0113

そこで、ステップS25においては、コントローラ10は、ステップS21で算出されたウエハWの周縁の反り量を記憶部M2から読み出し、当該反り量に基づいて、当該周縁領域Wdに対する露光サブユニット800の位置を決定する。周縁露光ユニットU4の処理レシピにおいては、反りを有しないウエハWを想定して露光幅の設定値が予め設定されているので、コントローラ10は、レジスト膜Rの周縁部の実際の露光幅が所望の大きさとなるように、反り量に基づいて当該設定値を補正する。具体的には、コントローラ10は、レジスト膜Rの周縁部の露光幅が所望の大きさとなるように、アクチュエータ703を制御してウエハWの露光サブユニット800に対する水平位置を調節したり、アクチュエータ804を制御してウエハWの露光サブユニット800に対する離間距離(光路長)を調節したりする。例えば、ウエハWの周縁が露光サブユニット800に近づく側に反っている場合(上向きに反っている場合)には、露光サブユニット800がウエハWの中心寄りに位置するようにウエハWの露光サブユニット800に対する水平位置が調節されたり、露光サブユニット800が上方に向けて移動する。一方、ウエハWの周縁が露光サブユニット800から離れる側に反っている場合(下向きに反っている場合)には、露光サブユニット800がウエハWの周縁寄りに位置するようにウエハWの露光サブユニット800に対する水平位置が調節されたり、露光サブユニット800が下方に向けて移動する。なお、ウエハWの周縁が例えば200μm程度反っている場合には、ウエハWの露光サブユニット800に対する水平位置が例えば0.1mm程度調節されるか、又は露光サブユニット800のウエハWに対する高さ位置が例えば0.2mm程度調節される。

0114

これにより、異なるウエハWごとに、ウエハWに対する露光サブユニット800の位置を変えつつ、ウエハWの表面Waの周縁領域Wdに対してエネルギー線が照射される。なお、一のウエハWに対して周縁露光処理を行う際、ウエハWの回転数は比較的低いので(例えば30rpm程度)、ウエハWの周縁の座標に対する反り量に基づいてウエハWに対する露光サブユニット800の位置を決定してもよい。なお、露光幅は、エッジリンス処理における除去幅よりも大きく、例えば1.5mm程度であってもよい。

0115

次に、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWを周縁露光ユニットU4から検査ユニットU3に搬送させ、ウエハWの検査処理を行う(ステップS26)。ここでのウエハWの検査処理は、ステップS21と同様であり、詳細については後述する。

0116

次に、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWを検査ユニットU3から露光装置3に搬送させ、ウエハWの露光処理を行う(ステップS27)。具体的には、露光装置3において、ウエハWの表面Waに形成されているレジスト膜Rに対して所定パターンで所定のエネルギー線が照射される。その後、単位処理ブロック17における現像処理等を経て、ウエハWの表面Waにレジストパターンが形成される。

0117

ウエハ検査方法
続いて、図23を参照して、ウエハW(被処理基板)の検査方法について詳しく説明する。まず、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWを検査ユニットU3に搬送させる(ステップS31)。次に、コントローラ10が回転保持サブユニット200を制御して、保持台201にウエハWを保持させる。次に、コントローラ10が回転保持サブユニット200を制御して、第1の位置から第2の位置へと保持台201をガイドレール204に沿ってアクチュエータ203によって移動させる。このとき、コントローラ10が表面撮像サブユニット300を制御して、光源322をONにさせつつ、カメラ310による撮像を行う(ステップS32;ウエハWの表面Waの撮像工程)。こうして、ウエハWの表面Wa全面が撮像される。ウエハWが第2の位置に到達し、カメラ310による撮像が完了すると、カメラ310による撮像画像のデータが記憶部M2に送信される。カメラ310による撮像完了時において、ウエハWの周縁部は、照明モジュール420とミラー部材430との間に位置する。

0118

次に、コントローラ10が回転保持サブユニット200を制御して、保持台201をアクチュエータ202によって回転させる。これにより、ウエハWが回転する。この状態で、コントローラ10が周縁撮像サブユニット400を制御して、光源421をONにさせつつ、カメラ410による撮像を行う(ステップS32;ウエハWの端面Wcの撮像工程及びウエハWの表面Waのうち周縁領域Wdの撮像工程)。こうして、ウエハWの周縁全周にわたって、ウエハWの端面Wcと、ウエハWの表面Waのうち周縁領域Wdとが撮像される。同時に、コントローラ10が裏面撮像サブユニット500を制御して、光源522をONにさせつつ、カメラ510による撮像を行う(ステップS32;ウエハWの裏面Wbの撮像工程)。こうして、ウエハWの裏面Wbが撮像される。ウエハWが1回転してカメラ410,510カメラ310による撮像が完了すると、カメラ410,510による撮像画像のデータが記憶部M2に送信される。

0119

次に、コントローラ10は、ステップS32において撮像された撮像画像のデータを処理部M3において処理し、ウエハWの欠陥を検出する(ステップS33)。画像処理による欠陥検出は、公知の種々の手法を用いることができるが、例えばコントラスト差に基づいて欠陥を検出してもよい。コントローラ10は、検出された欠陥の大きさ、形状、場所等に基づいて、欠陥の種類(例えば、割れ、欠け、傷、塗布膜の形成不良など)を処理部M3において判定する。

0120

次に、コントローラ10は、ステップS33において検出された欠陥が許容範囲内か否かを処理部M3において判定する。判定の結果、許容できない欠陥がウエハWに存在する場合には(ステップS34でNO)、当該ウエハWに対して以降の処理を行わず、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、当該ウエハWをキャリア11に返送する(ステップS35)。そのため、当該ウエハWに対しては、ステップS26の露光処理が行われない(図22及び図23の「A」印参照)。

0121

一方、判定の結果、ウエハWに欠陥が存在しない場合又は許容可能な欠陥がウエハWに存在する場合には(ステップS34でYES)、コントローラ10は、ステップS32で得られたウエハWの端面Wcの撮像画像に基づいて、ウエハWのプロファイル線を処理部M3において算出する(ステップS36)。具体的には、コントローラ10は、撮像画像からウエハWの端面Wcの上縁及び下縁を、例えばコントラスト差に基づいて判別する。そして、コントローラ10は、当該上縁と下縁との中間位置を通る線をプロファイル線として、処理部M3において算出する。こうして、ウエハWの端面Wcの形状が取得される。

0122

一例として、3種類のウエハWのプロファイル線P1〜P3を図25に示す。プロファイル線P1は、基準ウエハのプロファイル線P0と交差するようにサインカーブを描いている。プロファイル線P2は、基準ウエハのプロファイル線P0を上回ることなくプロファイル線P0に沿って延びている。プロファイル線P3は、基準ウエハのプロファイル線P0を下回ることなくプロファイル線P0に沿って延びている。

0123

次に、コントローラ10は、ステップS13で予め取得したプロファイル線P0を用いてステップS36で得られたプロファイル線P1〜P3を補正して、ウエハWの反り量を処理部M3において算出する(ステップS37)。具体的には、コントローラ10は、処理部M3において、ウエハWのプロファイル線から基準ウエハのプロファイル線を減算して、ウエハWの座標(角度)に対する反り量を算出する。

0124

図26に、ウエハWのプロファイル線P1から基準ウエハのプロファイル線P0を減算して得られた反り量Q1と、ウエハWのプロファイル線P2から基準ウエハのプロファイル線P0を減算して得られた反り量Q2と、ウエハWのプロファイル線P3から基準ウエハのプロファイル線P0を減算して得られた反り量Q3とを示す。反り量Q1によれば、当該ウエハWの周縁が上下にうねっていることが理解できる。そのため、当該ウエハWは、図27(a)に示されるような双曲放物面形状を呈していると判定できる。反り量Q2によれば、当該ウエハWの周縁が下方に位置していることが理解できる。そのため、当該ウエハWは、図27(b)に示されるような上に凸の回転放物面形状を呈していると判定できる。反り量Q3によれば、当該ウエハWの周縁が上方に位置していることが理解できる。そのため、当該ウエハWは、図27(c)に示されるような下に凸の回転放物面形状を呈していると判定できる。

0125

次に、コントローラ10は、ステップS37で得られた反り量が許容範囲内か否かを処理部M3において判定する。反り量の許容範囲は、例えば、露光装置3のオーバーレイ(OL)制御における数値によって設定されてもよい。判定の結果、反り量が大きく許容できない場合には(ステップS38でNO)、コントローラ10は、当該ウエハWに対して露光処理を行わない旨の情報を当該ウエハWと対応づけて記憶部M2に記憶させる(ステップS39)。そのため、当該ウエハWに対しては、ステップS26の露光処理が行われない(図22及び図23の「A」印参照)。

0126

一方、判定の結果、反り量が小さく許容できる場合には、(ステップS38でYES)、コントローラ10は検査処理を完了する。このとき、コントローラ10が基板処理システム1の各部を制御して、ウエハWを検査ユニットU3から露光装置3に搬送させる。

0127

[作用]
本実施形態では、ステップS37においてウエハWの反り量を算出し、ステップS23において、レジスト膜Rの周縁部に対するノズル44による処理液L2の供給位置を当該反り量に基づいて設定し、当該供給位置から供給される処理液L2によって当該周縁部を溶かしてウエハW上から除去している。そのため、ウエハWの周縁の反りに応じてレジスト膜Rの周縁部に対する処理液L2の供給位置が適切に設定されるので、当該周縁部の除去幅RWをより均一にすることが可能となる。従って、ウエハWが反りを有する場合であっても当該ウエハWの周縁に対して適切な処理を行うことが可能となる。また、ウエハWの表面Waのうちより周縁に近い領域に対しても回路を形成することができるので、回路のウエハWへの高集積化が促進され、ウエハWをより効率的に利用することが可能となる。

0128

同様に、本実施形態では、ステップS37においてウエハWの反り量を算出し、ステップS25において、露光幅を当該反り量に基づいて決定している。そのため、ウエハWの周縁の反りに応じて露光幅が適切に設定されるので、当該周縁部の露光幅をより均一にすることが可能となる。従って、レジスト膜Rの周縁部の除去幅をより均一にすることが可能となる。その結果、ウエハWが反りを有する場合であっても当該ウエハWの周縁に対して適切な処理を行うことが可能となる。また、ウエハWの表面Waのうちより周縁に近い領域に対しても回路を形成することができるので、回路のウエハWへの高集積化が促進され、ウエハWをより効率的に利用することが可能となる。

0129

本実施形態では、ステップS37において、基準ウエハのプロファイル線P0を用いてウエハWのプロファイル線P1〜P3を補正し、ウエハWの反り量を算出している。そのため、ウエハWのプロファイル線P1〜P3から基準ウエハのプロファイル線P0を減算することで、プロファイル線P0及びプロファイル線P1〜P3からウエハWの反り量をより簡単に算出することができる。

0130

本実施形態では、ステップS37で得られた反り量が許容範囲内か否かを判定し、反り量が大きく許容できない場合には(ステップS38でNO)、当該ウエハWに対して露光処理が行われない。そのため、露光装置3において露光処理が困難なウエハWを予め判別し、当該ウエハWを露光処理から除外することができる。従って、ウエハWの処理効率を高めることが可能となる。

0131

本実施形態では、ステップS33において検出された欠陥が許容範囲内か否かを判定し、許容できない欠陥がウエハWに存在する場合には(ステップS34でNO)、当該ウエハWに対して以降の処理が行われない。そのためウエハWの表面Wa又はウエハWの周縁近傍における欠陥(例えば、割れ、欠け、傷など)を判別し、当該ウエハWを各種処理から除外することができる。従って、ウエハWの処理効率をより高めることが可能となる。

0132

本実施形態では、保持部22のサイズ、保持台201のサイズ及び保持台701のサイズがいずれも同程度である。そのため、保持部22及び保持台201,701とウエハWとの間に生ずる応力が同程度となる。従って、ステップS37においてウエハWの反り量を算出するときと、ステップS23においてエッジリンス処理をするときと、ステップS25で周縁露光処理をするときとで、反り量の変化量が同程度となる。その結果、ステップS37で算出された反り量に基づいて、ステップS23における除去幅の設定値の補正及びステップS25における露光幅の設定値の補正を行いやすくなる。

0133

本実施形態では、ミラー部材430が、保持台201の回転軸に対して傾斜すると共に保持台201に保持されたウエハWの端面Wcと裏面Wbの周縁領域Wdとに対向する反射面432を有している。また、本実施形態では、カメラ410の撮像素子412に、保持台201に保持されたウエハWの表面Waの周縁領域Wdからの光と、保持台201に保持されたウエハWの端面Wcからの光がミラー部材430の反射面432で反射された反射光とが共に、レンズ411を介して入力される。そのため、ウエハWの表面Waの周縁領域WdとウエハWの端面Wcとの双方が、1台のカメラ410で同時に撮像される。従って、複数のカメラが不要となる結果、複数のカメラを設置するためのスペースも不要となる。このように、本実施形態では、検査ユニットU3の装置構成が極めて簡略化される。また、カメラ410を移動させるための機構も不要であるので、当該機構を設置するためのスペースも不要となる。その結果、機器トラブルを抑制しつつ、検査ユニットU3の小型化及び低コスト化を図ることが可能となる。

0134

本実施形態では、反射面432が、保持台201に保持されたウエハWの端面Wcから離れる側に向けて窪んだ湾曲面である。そのため、ウエハWの端面Wcが反射面432に写った鏡像が実像よりも拡大する。例えば、反射面432が湾曲面でない場合、撮像画像におけるウエハWの端面Wcの幅は20ピクセル程度であるが、反射面432が上記のような湾曲面であると、撮像画像におけるウエハWの端面Wcの幅がウエハWの厚み方向において1.5倍程度に拡大する。従って、ウエハWの端面Wcのより詳細な撮像画像を得ることができる。その結果、当該撮像画像を画像処理することにより、ウエハWの端面Wcをより正確に検査することが可能となる。

0135

ところで、ウエハWの端面Wcからの光がミラー部材430の反射面432で反射されてレンズ411に至るまでの光路長は、ウエハWの表面Waの周縁領域Wdからの光がレンズ411に至るまでの光路長と比較して、ミラー部材430で反射される分だけ長くなる。しかしながら、本実施形態では、ウエハWの端面Wcからの光がミラー部材430の反射面432で反射されてレンズ411に至るまでの間の光路の途中に焦点調節レンズ427が配置されている。焦点調節レンズ427は、ウエハWの端面Wcの結像位置を撮像素子412に合わせるように構成されている。そのため、焦点調節レンズ427によってウエハWの端面Wcの結像位置が撮像素子412に合うので、撮像画像におけるウエハWの表面Waの周縁領域WdとウエハWの端面Wcとの双方が鮮明となる。従って、当該撮像画像を画像処理することにより、ウエハWの端面Wcをより正確に検査することが可能となる。

0136

本実施形態では、照明モジュール420からの拡散光がミラー部材430の反射面432で反射した反射光が、保持台201に保持されたウエハWの端面Wcに到達するように、ミラー部材430の反射面432に対して照明モジュール420が拡散光を照射している。そのため、拡散光が種々の方向からウエハWの端面Wcに入射する。従って、ウエハWの端面Wcが全体的に均一に照明される。その結果、ウエハWの端面Wcをより鮮明に撮像することが可能となる。

0137

本実施形態では、光源421から出射された光が、光散乱部材422で散乱され、円柱レンズ425で拡大され、さらに光拡散部材426で拡散される。そのため、拡散光が種々の方向からウエハWの端面Wcに入射する。従って、ウエハWの端面Wcが全体的に均一に照明される。その結果、ウエハWの端面Wcをより鮮明に撮像することが可能となる。

0138

[他の実施形態]
以上、本開示に係る実施形態について詳細に説明したが、本発明の要旨の範囲内で種々の変形を上記の実施形態に加えてもよい。例えば、反射面432は、保持台201の回転軸に対して傾斜すると共に保持台201に保持されたウエハWの端面Wcと裏面Wbの周縁領域Wdとに対向していればよく、湾曲面以外の他の形状(例えば、平坦面)を呈していてもよい。

0139

周縁撮像サブユニット400は、焦点調節レンズ427を含んでいなくてもよい。

0140

周縁撮像サブユニット400は、光散乱部材422、円柱レンズ425及び光拡散部材426のいずれかを含んでいなくてもよい。

0141

検査ユニットU3は、棚ユニットU10,U11に配置されていてもよい。例えば、検査ユニットU3は、棚ユニットU10,U11のうち単位処理ブロック14〜17に対応して位置するセル内に設けられていてもよい。この場合、ウエハWは、アームA1〜A8によって搬送される過程で検査ユニットU3に直接受け渡される。

0142

ウエハWの反り量を算出するにあたり、ウエハWの端面Wcと表面Waの周縁領域Wdとの双方を撮像可能な周縁撮像サブユニット400を用いず、ウエハWの端面Wcのみを撮像可能な撮像モジュールを用いてもよい。ウエハWの表面Wa、裏面Wb、端面Wc及び表面Waの周縁領域Wdがそれぞれ異なるカメラによって別々に撮像されてもよい。ウエハWの表面Wa、裏面Wb、端面Wc及び表面Waの周縁領域Wdのうち少なくとも2つ以上の箇所が1つのカメラで同時に撮像されてもよい。

0143

ステップS24の加熱処理の前後において、同じ検査ユニットU3でウエハ検査処理を実施してもよいし、異なる検査ユニットU3でウエハ検査処理を実施してもよい。

0144

ステップS25におけるウエハWの検査処理は、ステップS24の周縁露光処理の後ではなく、ステップS22における熱処理ユニットU2での加熱処理(いわゆるPAB)の後で且つステップS26における露光処理前に行ってもよい。

0145

図28に示されるように、ステップS24での加熱処理とステップS25での周縁露光処理との間において、検査ユニットU3でウエハ検査処理(再検査処理)を実施してもよい(ステップS28)。このとき、ステップS25の周縁露光処理では、ステップS28のウエハ検査処理において算出された反り量に基づいて露光幅を決定してもよい。この場合、ステップS24で加熱処理が行われた後のウエハWの反りに応じて露光幅がより適切に決定されるので、レジスト膜Rの周縁部の露光幅をいっそう均一にすることが可能となる。そのため、周縁露光処理の後にウエハWを現像することにより、当該周縁部の除去幅をよりいっそう均一にすることが可能となる。またこのとき、ステップS28のウエハ検査処理において算出された反り量が許容範囲内か否かを判定してもよい。当該反り量が大きく許容できない場合には、当該ウエハWに対して周縁露光処理が行われない。そのため、周縁露光ユニットU4において周縁露光処理が困難なウエハWを予め判別し、当該ウエハWを周縁露光処理から除外することができる。従って、ウエハWの処理効率を高めることが可能となる。

0146

図29に示されるように、ステップS23のエッジリンス処理を行わずに、後続のステップS24〜S27を行ってもよい。図示はしていないが、ステップS24で加熱処理をした後にステップS25の周縁露光処理を行わずに、後続のステップS26,S27を行ってもよい。

0147

検査ユニットU3におけるウエハ検査処理(ステップS21)で算出された反り量を、後続の熱処理ユニットU2における加熱処理(ステップS24)に利用してもよい。例えば、ウエハWを熱処理ユニットU2の熱板に対して吸引させるか否かの判断、吸引量、吸引位置吸引圧力、吸引のタイミング等を、反り量に基づいて制御するようにしてもよい。

0148

1…基板処理システム(基板処理装置)、2…塗布現像装置(基板処理装置)、10…コントローラ(制御部)、10C…メモリ(記憶部)、10D…ストレージ(記憶部)、11b…記録媒体、14〜17…単位処理ブロック、30…液供給部(塗布液供給部)、40…液供給部(溶剤供給部)、200,700…回転保持サブユニット(回転保持部)、201,701…保持台、300…表面撮像サブユニット、400…周縁撮像サブユニット(基板撮像装置)、500…裏面撮像サブユニット、800…露光サブユニット(照射部)、310、410、510…カメラ、411、511…レンズ、412、512…撮像素子、320、420、520…照明モジュール(照明部)、322、421、522…光源、422…光散乱部材、425…円柱レンズ、426…光拡散部材、427…焦点調節レンズ、430…ミラー部材、432…反射面、M2…記憶部、M3…処理部、P0〜P3…プロファイル線、Q1〜Q3…反り量、R…レジスト膜(塗布膜)、RM…記録媒体、RW…除去幅、U1…液処理ユニット、U2…熱処理ユニット(加熱部)、U3…検査ユニット、U4…周縁露光ユニット、W…ウエハ(基板)、Wa…表面、Wb…裏面、Wc…端面、Wd…周縁領域。

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