JP2003344037A - 膜厚測定装置および方法並びに基板処理ユニットおよび方法 - Google Patents
膜厚測定装置および方法並びに基板処理ユニットおよび方法Info
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Abstract
ウェアを利用することなく、膜厚測定を行うための基板
の領域を特定することを課題とする。 【解決手段】 保持手段により回転保持される基板の周
縁部と、保持手段の回転軸との距離(エッジ距離)がラ
インセンサ26により検出される。距離取得手段101
は、1回転する基板のエッジ距離を複数回取得し、算出
手段102が、その複数のエッジ距離から保持手段に保
持されている基板の中心位置を算出する。このとき、基
板の周縁部に設けられているオリフラ、ノッチなどの特
異周縁部も検出されることにより、基板の結晶方向が検
出される。算出手段102の算出結果に基づいて、領域
特定手段103が基板の周縁部近傍の膜厚測定領域を特
定し、これによって膜厚測定装置24により膜厚測定が
行われる。また、基板の周縁部近傍の露光領域が特定さ
れ、露光装置23によりエッジ露光が行われる。
Description
表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光
ディスク用基板等(以下、単に「基板」と称する)に対
して膜厚測定やエッジ露光を行う処理装置に関する。
は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現
像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシン
グなどの一連の処理を施すことによって製造される。そ
して、かかる半導体製品の品質維持のため、レジスト塗
布処理後などにおいて、基板の膜厚測定が行われる。
るが、パターンの形成されない膜厚の平坦な領域を測定
位置とする場合がある。膜厚測定時、基板は搬送ロボッ
ト等により搬送されて膜厚測定を行うための所定位置に
保持されるわけであるが、装置の動作精度にも限界があ
り、保持位置にわずかなズレが生じることがある。した
がって、所望の位置の膜厚測定を行うためには、膜厚測
定の処理に先立って、保持された基板の正確な位置を知
る必要がある。
は以下の方法で行われていた。まず、カメラを使用して
所定位置に保持された膜厚測定対象の基板を撮影する。
そして、撮影した画像を解析することにより、基板上に
パターンとして形成されたアライメントマークやダイの
位置を抽出し、これにより基板の保持状態やパターンの
位置を把握するのである。そして、測定した基板の保持
状態から基板の測定領域を算出し、当該測定位置に光学
ヘッドを移動させて膜厚測定を行う、という方法であ
る。
用した膜厚測定位置の決定方法は、実際に基板上に形成
されたパターンを基準として測定位置を算出しているた
め、精度が高いというメリットがある。しかしながら、
当該方法は、画像の取り込み処理に高価なハードウェア
が必要となり、また、画像解析を行うために非常に演算
処理能力の高いハードウェアを必要とする。
置するスペースが必要となる。さらに、予め登録された
パターンと撮影された基板上のパターンとの間で画像の
照合処理を行うため、処理の条件によってはパターン照
合でエラーが発生し、測定対象のロット全てを検出不能
とする可能性がある。
スト且つ省スペースな装置構成により、基板の膜厚測定
を精度よく行うことを課題とする。
め、請求項1記載の発明は、a)基板を保持する保持手段
と、b)前記保持手段に保持された基板の周縁部を検出す
る検出手段と、c)前記検出手段の検出結果に基づいて測
定領域を特定する領域特定手段と、d)前記基板が前記保
持手段に保持された状態で、前記測定領域における前記
基板の膜厚を測定する膜厚測定手段と、を備えることを
特徴とする。
膜厚測定装置において、前記領域特定手段は、c-1)前記
測定領域が前記基板のパターンが形成されない領域に含
まれるように前記測定領域を特定する手段、を含むこと
を特徴とする。
求項2に記載の膜厚測定装置において、前記保持手段
は、a-1)基板を回転保持する手段、を備え、前記検出手
段は、b-1)前記保持手段の回転中心に対して略半径方向
に沿ってラインセンサを配置する手段と、b-2)前記保持
手段によって前記基板を回転させつつ、前記ラインセン
サを用いて前記保持手段の回転中心から前記基板の周縁
部までの距離情報を複数回取得する距離取得手段と、b-
3)前記距離取得手段により取得した複数の距離情報から
前記保持手段に保持された状態における前記基板の基板
中心位置を算出する算出手段と、を備えることを特徴と
する。
膜厚測定装置において、前記基板の周縁部には、当該基
板の結晶方向を示すために、その円周状の周縁部の一部
が変形した特異周縁部が形成されており、前記検出手段
は、b-4)前記保持手段の回転位置を取得する手段、を備
え、前記算出手段は、b-3-1)前記距離取得手段により取
得した複数の距離情報に含まれる前記特異周縁部におけ
る距離情報と、当該特異周縁部における距離情報を取得
した際の前記保持手段の回転位置とから前記保持手段に
保持された状態における前記基板の特異周縁部の位置を
算出する手段、を含むことを特徴とする。
求項4のいずれかに記載の膜厚測定装置が搭載された処
理ユニットであって、前記処理ユニットは、前記基板の
周縁部を露光する露光手段、を備え、前記露光手段は、
前記算出手段より算出した前記基板中心位置および前記
特異周縁部の位置をもとに、露光領域を特定する手段、
を備えることを特徴とする。
基板処理ユニットにおいて、前記膜厚測定手段および前
記露光手段は同一の駆動機構によって制御されることに
より、それぞれ前記測定領域および前記露光領域におい
て膜厚測定および露光処理を行うことを特徴とする。
する方法であって、a)基板を保持手段に保持させる工程
と、b)前記保持手段の回転中心に対して略半径方向に沿
ってラインセンサを配置する工程と、c)前記保持手段に
より前記基板を1回転させるとともに、前記ラインセン
サを用いて前記保持手段の回転中心から前記基板の周縁
部までの距離情報を複数回取得する距離情報取得工程
と、d)前記距離情報取得工程により取得した複数の距離
情報から前記保持手段に保持された状態における前記基
板の基板中心位置を算出する算出工程と、e)前記算出工
程において算出された基板中心位置に基づいて測定領域
を特定する工程と、f)前記基板が前記保持手段に保持さ
れた状態で、前記測定領域における前記基板の膜厚を測
定する工程と、を備えることを特徴とする。
膜厚測定方法において、前記基板の周縁部には、当該基
板の結晶方向を示すために、その円周状の周縁部の一部
が変形した特異周縁部が形成されており、前記算出工程
は、d-1)前記距離情報取得工程により取得した複数の距
離情報に含まれる前記特異周縁部における距離情報と、
当該特異周縁部における距離情報を取得した際の前記保
持手段の回転位置とから前記保持手段に保持された状態
における前記基板の特異周縁部の位置を算出する工程、
を含むことを特徴とする。
求項8に記載の膜厚測定方法を利用した基板処理方法で
あって、g)前記算出工程において算出された基板中心位
置に基づいて、前記基板の露光領域を特定する工程と、
h)前記基板が前記保持手段に保持された状態で、前記露
光領域を露光する工程と、を備えることを特徴とする。
は本発明の実施の形態に係る基板処理装置1の全体概略
を示す斜視図であり、図2はその基板処理装置1の概略
構成を示す平面図である。この基板処理装置1は、基板
Wにレジスト塗布処理及び現像処理を行う基板処理装置
(いわゆるコータ&デベロッパ)であり、大別してイン
デクサIDとユニット配置部MPとを備えて構成されて
いる。
載置ステージ15を備えている。載置ステージ15に
は、4つのキャリアCを水平方向に沿って配列して載置
することができる。それぞれのキャリアCには、多段の
収納溝が刻設されており、それぞれの溝には1枚の基板
Wを水平姿勢にて(主面を水平面に沿わせて)収容する
ことができる。従って、各キャリアCには、複数の基板
W(例えば25枚)を水平姿勢かつ多段に所定の間隔を
隔てて積層した状態にて収納することができる。
備えており、その移載アームを高さ方向に昇降動作させ
ること、回転動作させること、及び、水平方向に進退移
動させることができる。また、移載ロボットTF自身が
キャリアCの配列方向に沿って移動することにより、移
載アームをキャリアCの配列方向に沿って水平移動させ
ることができる。つまり、移載ロボットTFは、移載ア
ームを3次元的に移動させることができるのである。
り、インデクサIDは、複数の基板Wを収納可能なキャ
リアCから未処理の基板Wを取り出してユニット配置部
MPに渡すとともに、ユニット配置部MPから処理済の
基板Wを受け取ってキャリアCに収納することができ
る。
処理を行う処理ユニットが2列構成で複数配置されてい
る。すなわち、ユニット配置部MPの図1における手前
側の列には、2つの塗布処理ユニットSCが配置されて
いる。塗布処理ユニットSCは、基板Wを回転させつつ
その基板主面にフォトレジストを滴下することによって
均一なレジスト塗布を行う、いわゆるスピンコータであ
る。
奥側の列であって、塗布処理ユニットSCと同じ高さ位
置には2つの現像処理ユニットSDが配置されている。
現像処理ユニットSDは、露光後の基板W上に現像液を
供給することによって現像処理を行う、いわゆるスピン
デベロッパである。塗布処理ユニットSCと現像処理ユ
ニットSDとは搬送路14を挟んで対向配置されてい
る。
像処理ユニットSDのそれぞれの上方には、図示を省略
するファンフィルタユニットを挟んで熱処理ユニット群
13が配置されている(図示の便宜上、図2では熱処理
ユニット群13及び後述する基板処理ユニット11等を
省略)。熱処理ユニット群13には、基板Wを加熱して
所定の温度にまで昇温させるいわゆるホットプレート及
び基板Wを冷却して所定の温度にまで降温させるととも
に該基板Wを当該所定の温度に維持するいわゆるクール
プレートが組み込まれている。なお、ホットプレートに
は、レジスト塗布処理前の基板Wに密着強化処理を行う
密着強化ユニットや露光後の基板のベーク処理を行う露
光後ベークユニットが含まれる。
ト群13の一角には、基板Wのエッジ部分を検出してエ
ッジ露光および膜厚測定を行う基板処理ユニット11が
配置されている。基板処理ユニット11の詳細について
は後述するが、基板Wのエッジを検出するための装置群
や、レジストが塗布された基板Wに対してその周辺領域
の露光を行う周辺露光機能と、基板Wに塗布された塗布
膜であるレジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定機能とを
有している。なお、この基板処理ユニット11の配置位
置については、図1に図示された位置に限定されるもの
ではない。
SDとの間に挟まれた搬送路14には搬送ロボットTR
が配置されている。搬送ロボットTRは、2つの搬送ア
ームを備えており、その搬送アームを鉛直方向に沿って
昇降させることと、水平面内で回転させることと、水平
面内にて進退移動を行わせることができる。これによ
り、搬送ロボットTRは、インデクサIDの移載ロボッ
トTFとの間で基板Wの受け渡しを行いつつ、ユニット
配置部MPに配置された各処理ユニットの間で基板Wを
所定の処理手順にしたがって循環搬送することができ
る。また、搬送ロボットTRは、レジスト塗布後の基板
Wを基板処理ユニット11に搬送するとともに、基板処
理ユニット11から露光又は膜厚測定後の基板Wを受け
取って所定の位置に搬送する役割も担っている。
及びその制御システムのブロック構成図である。基板処
理装置1は、コントローラ10の制御下において、塗
布、現像、膜厚測定等の検査処理を実行する。また、コ
ントローラ10では、基板Wのエッジを検出するための
様々な演算処理が行われる。
演算処理を行うCPUと、ROM、RAM、ハードディ
スクなどを備えており、ROM若しくはハードウェアに
は制御用ソフトウェアが記憶されている。
ータ操作用の操作部16と、操作ガイダンスやメニュー
を表示するためのモニタ17が設けられている。コント
ローラ10は、ハードディスク等に記録されたレシピデ
ータに基づく処理手順に従って、基板処理装置1を制御
する。
板処理ユニット11を上方から見たときの構成を模式的
に示す図であり、図5は基板処理ユニット11を側面か
ら見たときの構成を模式的に示す図である。この基板処
理ユニット11は、図4又は図5に示すように、基板W
を保持する保持手段であるスピンチャック21と、スピ
ンチャック21の回転駆動手段である回転駆動部22
と、露光手段である露光装置23と、膜厚測定手段であ
る膜厚測定装置24と、駆動手段であるXY駆動機構2
5と、エッジ検出手段であるラインセンサ26とを備え
ている。
は、回転軸21cの上端に設けられており、回転軸21
cは、回転駆動部22によって駆動されることにより、
略鉛直方向の回転中心軸Rの回りに回転可能としてい
る。これにより、スピンチャック21の上面において基
板Wを吸着した状態で回転駆動部22を駆動させること
によって、基板Wが回転中心軸Rを中心に回転駆動され
る。基板Wの吸着は、エアの通流路21a,21bを介
して図示しない吸引ポンプにより与えられる真空吸引力
を用いて行われる。スピンチャック21上への基板Wの
搬入、及びスピンチャック21上からの基板Wの排出
は、搬送ロボットTRによって行われる。
ニットと、露光ヘッド部23aと、照度センサ23bを
備えている。第1の光源ユニットとしては、例えば水銀
ランプユニットが用いられる。露光ヘッド部23aは、
第1の光源ユニットから与えられる露光用の光を、内蔵
した図示しないレンズを介してスピンチャック21の基
板Wの表面に選択的に照射し、レジストが塗布された基
板Wのエッジ領域の露光を行う。照度センサ23bは、
露光ヘッド部23aから基板Wに照射される光量を測定
するために用いられる。
トは基板処理ユニット11内に固定的に設けられてお
り、露光ヘッド部23aは後述するXY駆動機構25に
よりXY移動可能に設けられている。このため、第1の
光源ユニットによって与えられる露光用の光は、図示し
ない第1の光ファイバを介して第1の光源ユニットから
露光ヘッド部23aに与えられる。また、照度センサ2
3bも基板処理ユニット11内に固定的に設けられてい
る。
て、基板Wのエッジ領域の露光を行う。本実施の形態に
おいては、エッジ領域の露光処理を行い、後の工程で現
像処理を行うことによって、エッジ領域をベアの状態と
するのである。これにより、その他の処理工程におい
て、エッジ部分からパーティクルが発生するのを防止す
るようにしている。
源ユニットと、光学ヘッド部24aと、図示しない測定
処理部とを備えている。第2の光源ユニットとしては、
例えばハロゲンランプユニットが用いられる。光学ヘッ
ド部24aは、第2の光源ユニットから与えられる膜厚
測定用の光をスピンチャック21に保持された基板Wの
表面に選択的に照射するとともに、その膜厚測定用の光
の基板Wからの反射光を受光する。測定処理部は、光学
ヘッド部24aが受光した前記反射光に基づいて基板W
表面に設けられたレジスト膜の膜厚測定を行う。
トおよび測定処理部は基板処理ユニット11内に固定的
に設けられており、光学ヘッド部24aは、後述するX
Y駆動機構25によりXY移動可能に設けられている。
このため、第2の光源ユニットによって与えられる膜厚
測定用の光は、図示しない第2の光ファイバを介して第
2の光源ユニットから光学ヘッド部24aに与えられ、
光学ヘッド部24aによって受光された反射光は、図示
しない第3の光ファイバを介して光学ヘッド部24aか
ら測定処理部に与えられる。或いは、変形例として、測
定処理部を光ヘッド部24aと一体的に設け、XY駆動
機構25にXY移動されるようにしてもよい。この場
合、第3の光ファイバは省略可能である。
よって、本実施形態においては、測定領域の一例として
基板Wのエッジ領域の膜厚測定を行う。基板Wのエッジ
領域には、全くパターンの形成されない領域が存在す
る。したがって、このパターンの形成されないエッジ部
分において膜厚を測定することとしている。
Xネジ軸25aを回転駆動するX回転駆動部25bと、
Yネジ軸25cと、Yネジ軸25cを回転駆動するY回
転駆動部25dと、第1および第2の可動台25e,2
5fとを備えている。
ピンチャック21に保持された基板Wと平行な方向であ
って、かつ互いに直交するX,Y方向に沿って設けられ
ている。第1の可動台25eは、Xネジ軸25aに螺合
されており、Xネジ軸25aが正逆転されるのに伴って
X方向に進退移動される。第2の可動台25fは、Yネ
ジ軸25cに螺合されており、Xネジ軸25cが正逆転
されるのに伴ってY方向に進退移動される。
b及び第1の可動台25eは、第2の可動台25eがY
方向に進退移動されるのに伴って、第2の可動台25e
と一体にY方向に移動される。従って、X回転駆動部2
5b及びY回転駆動部25dによりXネジ軸25a及び
Yネジ軸25cを正逆転駆動することにより、第1の可
動台25eが基板Wと平行なXY平面内において2次元
的に移動される。
露光ヘッド部23a及び膜厚測定装置24の光学ヘッド
部24aが保持されている。このため、XY駆動機構2
5によって、露光ヘッド部23a及び光学ヘッド部24
aを2次元的に駆動することにより、基板W上における
露光用の光の照射位置及び膜厚測定位置を2次元的に移
動することができる。
に保持された基板Wの周縁部を部分的に上下から挟み込
むようにして設けられており、挟み込んだ基板Wの周縁
部の位置を検出する。より詳細には、ラインセンサ26
には、矢視L方向(図4)に沿ってライン状に配設され
た複数の光センサ(図示省略)を備えている。矢視L方
向は、回転中心軸Rと略垂直な平面上において回転中心
軸Rを通る方向、つまり、回転中心軸Rに対する半径方
向である。そして、複数の光センサのうちの回転中心軸
R側から何番目までの光センサが基板Wを検出している
かを検出することにより、基板Wの周縁部の回転中心軸
Rからの距離が検出される。
縁部を検出しつつ、回転駆動部22により基板Wを回転
させることによりスピンチャック21の回転軸と基板W
の中心との位置関係、例えば回転中心軸Rに対する基板
Wの中心の偏心位置を検知することができ、さらにはそ
の位置関係に基づいてスピンチャック21に保持された
基板Wの位置を検出することができる。
次に、上述したラインセンサ26の検出情報に基づい
て、スピンチャック21に保持されている基板Wの中心
位置等を算出する処理について説明する。図6は、コン
トローラ10の機能ブロックであり、特に、基板Wの中
心位置算出処理に関わる機能を図示したものである。図
中、距離取得手段101、算出手段102、領域特定手
段103、露光領域特定手段104は、コントローラ1
0の制御ソフトウェアが実行されることにより、各種ハ
ードウェア資源を利用して実現される機能である。
板Wの周縁部の回転中心軸Rからの距離(この距離を以
下、エッジ距離と呼ぶ)が検出される。そして、距離取
得手段101は、スピンチャック21により基板Wが1
回転される間、所定の間隔でラインセンサ26からエッ
ジ距離を取得する。つまり、基板Wが1回転する間に複
数回のエッジ距離を取得する。
基板Wの基板中心が、スピンチャック21の回転中心軸
Rと全く同じ位置である場合には、距離取得手段101
が複数回取得するエッジ距離は、特異周縁部(特異周縁
部については後述する)を除いて一定となる。しかし、
前述の如く、基板Wのスピンチャック21に対する保持
位置は、わずかなズレが生じている場合があるため、こ
の場合には、複数回取得されたエッジ距離はばらつきが
生じていることになる。
回取得したエッジ距離のデータを算出手段102に送出
する。算出手段102では、複数のエッジ距離データか
ら偏心して配置された基板Wの偏心距離を算出するので
ある。この算出方法は、特に、限定されないが、たとえ
ば、エッジ距離の最大値もしくは最小値における基板W
の半径との差分で求められる。もしくは、これら最大値
と最小値から求められた差分の平均をとるようにしても
よい。
からスピンチャック21の回転角度(この回転角度は、
たとえば、スピンチャック21上の特定点について、装
置内の基準点に対する相対回転角度として決定され
る。)を入力可能としている。したがって、算出手段1
02は、ラインセンサ26によってエッジ距離を検出す
る間、各検出時点における基板Wの回転角度を入力する
ことができるので、基板Wの回転位置とエッジ距離との
関係を持たせた上でデータを取得させることが可能であ
る。これにより、算出手段102は、算出した偏心距離
と、取得した回転角度のデータから、スピンチャック2
1に保持されている基板Wの中心位置を把握することが
できるのである。
検出することによって、基板Wの結晶方向を検出するこ
とが可能である。図7は、特異周縁部としてオリフラ3
1が形成された基板Wの平面図、図8は、特異周縁部と
してノッチ32が形成された基板Wの平面図である。
Wの結晶方向と特定の関係を持たせて形成されているた
め、基板処理装置1の各処理部は、これら特異周縁部を
検出することにより、基板Wの結晶方向を考慮した処理
を行うことができるのである。
いるため、距離取得手段101が取得する複数のエッジ
距離の中には、特異周縁部におけるエッジ距離が含まれ
ることになる。つまり、中心位置のずれによりわずかな
ばらつきが生じているものの特異周縁部以外の部分はエ
ッジ距離データは、略基板Wの半径に近い値であるが、
その中に、大きく値の異なる部分が特異周縁部として検
出されるのである。そこで、算出手段102は、この特
異周縁部が検出された回転角度を取得することにより、
基板Wのオリフラ形成位置もしくはノッチ形成位置を検
出可能としているのである。オリフラ位置とノッチ位置
は、連続した時間の間検出されることになるが、たとえ
ば、それらの時間の中央の時間をとるという方法でオリ
フラもしくはノッチの中央位置を把握することが可能で
ある。また、オリフラもしくはノッチが図7、図8に示
したような形状である場合には、エッジ距離の最も大き
くズレた位置をオリフラもしくはノッチの中央位置とし
て把握することも可能である。
置を検出すると、前述の如く、これら特異周縁部は、基
板結晶方向と特定の関係を持たせて形成されているの
で、算出手段102は、この検出位置を基準として基板
の結晶方向を算出することが可能である。
び特異周縁部位置を算出すると、この情報をもとに、領
域特定手段103が、膜厚測定領域を特定する。前述の
如く、本実施の形態においては、エッジ部分の膜厚を測
定するため、膜厚測定領域は、基板Wの周縁部近傍の領
域である。具体的には、基板Wの周縁部から所定の距離
だけ基板中心に向かう幅を持った領域である。この所定
の距離は、たとえば、膜厚測定領域が基板Wに形成され
るパターンとは重複しない領域として選択されるような
距離であればよい。もしくは、より確実な測定を行うた
めに、基板エッジ近傍、および、パターン形成領域との
境界近傍とを除いた領域を選択するようにしてもよい。
また、領域特定手段103は、基板の結晶方向も考慮し
て膜厚測定に適した領域を選択するようにしている。
定すると、この特定情報が膜厚測定装置23、および、
XY駆動機構25に送出される。これによって、XY駆
動機構部25が膜厚測定装置23を目的位置に移動さ
せ、膜厚測定装置23が、膜厚測定領域である基板Wの
エッジ部において膜厚測定を行うのである。
置および特異周縁部位置を算出すると、この情報をもと
に、露光領域特定手段103が、露光領域を特定する。
前述の如く、本実施の形態においては、エッジ領域の露
光を行うため、露光領域は、基板Wの周縁部近傍の領域
である。具体的には、基板Wの周縁部から所定の距離だ
け基板中心に向かう幅を持った領域であり、膜厚測定領
域と同様に、所定の距離とは、露光領域が基板に形成さ
れたパターンの領域と重複しないように選択される。ま
た、より確実な測定を行うために、基板エッジ近傍、お
よび、パターン形成領域との境界近傍とを除いた領域を
選択するようにしてもよい。
定すると、この特定情報が露光装置24、および、XY
駆動機構25に送出される。これによって、XY駆動機
構部25が露光装置24を目的位置に移動させ、露光装
置24が、露光領域である基板Wのエッジ部において露
光処理を行うのである。
ャートを参照しながら基板処理ユニット11の動作につ
いて説明する。搬送ロボットTRによって、基板処理ユ
ニット11内に基板Wが搬送され、基板Wがスピンチャ
ック21に吸引保持される(ステップS1)。
てスピンチャック21が1回転する。これにより、スピ
ンチャック21に保持された基板Wも1回転し、ライン
センサ26により複数のエッジ距離が検出される(ステ
ップS2)。ラインセンサ26により複数回検出された
エッジ距離のデータは、算出手段102に送出される。
離データから、上述した処理を行い基板Wの中心位置と
特異周縁部の位置を算出する。つまり、基板Wの偏心位
置と、結晶方向を計算によって求める(ステップS
3)。
置、つまり、オリフラ位置もしくはノッチ位置が検出さ
れなかった場合(ステップS4の判定でNO)には、ス
テップS8に移行し、警報を発報して、測定を中止す
る。
が検出された場合(ステップS4の判定でYES)に
は、さらに、基板中心および結晶方向が算出されたかど
うかの判定を行う(ステップS5)。
た場合(ステップS5でNO)には、ステップS8に移
行し、警報を発報して、測定を中止する。
(ステップS5でYES)には、算出手段103は、算
出された基板中心および結晶方向に関する情報を領域特
定手段103に送出し、領域特定手段103により、膜
厚測定領域が特定される。そして、膜厚測定領域に関す
る情報がXY駆動部25および膜厚測定装置24に送出
され、エッジ領域の膜厚測定が行われる(ステップS
6)。
て膜厚測定が終了するまで、ステップS6の処理を繰り
返し、全てのポイントで測定が終了すると(ステップS
7でYES)、処理が終了する。
定処理が行われるが、このエッジ領域の検出のために用
いられたデータは、膜厚測定処理のみに使用されるもの
ではなく、前述したように、エッジ露光処理を行う際
に、露光領域を特定するためにも利用されるものであ
る。
1は、エッジ露光を行う露光装置23と膜厚測定を行う
膜厚測定装置24を同一のユニット内に収容して装置の
コンパクト化を図るだけでなく、基板Wのエッジ部分を
検出するための装置として同一の装置を利用しているの
で、さらなる装置のコンパクト化を図ることが可能であ
る。
よって得られた基板中心および特異周縁部の情報を利用
して、エッジ露光および膜厚測定を行うことにより、処
理工程の短縮を図ることも可能である。
23および膜厚測定装置24を同一のXY駆動機構25
によって制御しているので、この点からも装置のコンパ
クト化とコストダウンを図ることを可能としている。
コントローラ10は、その測定値が予め設定された要求
水準、例えば規定値の範囲内にあるか否かを判定する。
そして、レジスト膜の膜厚が予め設定された要求水準の
範囲内にないと判定した場合には、基板Wにレジスト膜
を形成する際の処理条件を変更する。
の制御モードとしては、自動変更モードと、手動変更モ
ードとが備えられている。自動変更モードは、基板処理
ユニット11によるレジスト膜の測定値に基づいて、コ
ントローラ10が自動的に処理条件の変更処理を行うモ
ードである。
ト11により測定したレジスト膜の膜厚値をコントロー
ラ10にモニタ17等を介して出力させ、その出力され
た膜厚値に基づいて、ユーザの判断で処理条件の変更内
容を決定し、その変更内容を装置1に対して入力するモ
ードである。その変更内容の入力は、操作部16等を介
して行われ、変更内容が入力されると、コントローラ1
0がその変更内容を処理条件に反映させる。自動変更モ
ードと、手動変更モードとの間のモード切り替えは、操
作部16を介して行われる。
ト膜の膜厚値の測定結果に基づいて処理条件の変更の要
否、及び変更が必要な場合の変更内容を決定する。そし
て、処理条件の変更が必要な場合には、変更した処理条
件に従ってレジスト膜を形成し、そのレジスト膜の膜厚
を測定し、処理条件の変更の要否を再検討するというサ
イクルを、レジスト膜の膜厚値が所定の要求水準を満た
すまで繰り返す。
更される処理条件としては、レジストを基板Wに回転塗
布する際のスピン回転数を想定しているが、これはあく
までも一例であり、変更される処理条件に後述するプリ
ベークの温度等の他の条件を含めるようにしてもよい。
また、上記の実施の形態においては、基板Wの膜厚測定
を基板Wのエッジ領域で行っていたが、本発明はこれに
限定されるものではなく、例えば、基板中心と結晶方向
性を基準として基板W中におけるアライメントマーク等
の形成される回路パターンの形成されない領域を領域特
定手段により膜厚の測定領域として特定し、かかる領域
の膜厚を測定するようにしてもよい。
明では、基板の周縁部を検出し、基板の膜厚測定を行う
ので、測定領域の検出、特定処理が容易である。これに
より、膜厚測定工程を簡素化させることが可能である。
されていない領域において精度の高い膜厚測定処理が可
能である。
用いて基板の周縁部と基板の回転保持手段との距離を測
定することにより、基板中心位置を測定するので、画像
解析などの処理を行うことなく基板の周縁部を検出可能
である。これにより、カメラや画像解析を行うための高
価なハードウェアを不要とすることが可能である。
形成されている特異周縁部を検出するので、基板の結晶
方向を検出することが可能である。
周縁部に関する情報をもとに、エッジ露光と膜厚測定を
行うので、装置のコンパクト化とコストダウンを図るこ
とが可能である。
露光装置とは、同一の駆動機構により制御されるので、
さらなる装置のコンパクト化とコストダウンを図ること
が可能である。
用して基板の周縁部を検出し、基板の膜厚測定を行う方
法であり、画像解析処理を行うことなく基板周縁部を検
出するとともに、パターンの形成されない領域において
精度の高い膜厚測定処理を可能とする。
形成されている特異周縁部を検出するので、基板の結晶
方向を検出することが可能である。
周縁部に関する情報をもとに、エッジ露光と膜厚測定を
行うので、装置のコンパクト化とコストダウンを図るこ
とが可能である。
概略を示す斜視図である。
ある。
ロック構成図である。
模式的に示す図である。
模式的に示す図である。
ローチャートである。
Claims (9)
- 【請求項1】 a)基板を保持する保持手段と、 b)前記保持手段に保持された基板の周縁部を検出する検
出手段と、 c)前記検出手段の検出結果に基づいて測定領域を特定す
る領域特定手段と、 d)前記基板が前記保持手段に保持された状態で、前記測
定領域における前記基板の膜厚を測定する膜厚測定手段
と、を備えることを特徴とする膜厚測定装置。 - 【請求項2】 請求項1に記載の膜厚測定装置におい
て、 前記領域特定手段は、 c-1)前記測定領域が前記基板のパターンが形成されない
領域に含まれるように前記測定領域を特定する手段、を
含むことを特徴とする膜厚測定装置。 - 【請求項3】 請求項1または請求項2に記載の膜厚測
定装置において、 前記保持手段は、 a-1)基板を回転保持する手段、を備え、 前記検出手段は、 b-1)前記保持手段の回転中心に対して略半径方向に沿っ
てラインセンサを配置する手段と、 b-2)前記保持手段によって前記基板を回転させつつ、前
記ラインセンサを用いて前記保持手段の回転中心から前
記基板の周縁部までの距離情報を複数回取得する距離取
得手段と、 b-3)前記距離取得手段により取得した複数の距離情報か
ら前記保持手段に保持された状態における前記基板の基
板中心位置を算出する算出手段と、を備えることを特徴
とする膜厚測定装置。 - 【請求項4】 請求項3に記載の膜厚測定装置におい
て、 前記基板の周縁部には、当該基板の結晶方向を示すため
に、その円周状の周縁部の一部が変形した特異周縁部が
形成されており、 前記検出手段は、 b-4)前記保持手段の回転位置を取得する手段、を備え、 前記算出手段は、 b-3-1)前記距離取得手段により取得した複数の距離情報
に含まれる前記特異周縁部における距離情報と、当該特
異周縁部における距離情報を取得した際の前記保持手段
の回転位置とから前記保持手段に保持された状態におけ
る前記基板の特異周縁部の位置を算出する手段、を含む
ことを特徴とする膜厚測定装置。 - 【請求項5】 請求項1ないし請求項4のいずれかに記
載の膜厚測定装置が搭載された処理ユニットであって、 前記処理ユニットは、 前記基板の周縁部を露光する露光手段、を備え、 前記露光手段は、 前記算出手段より算出した前記基板中心位置および前記
特異周縁部の位置をもとに、露光領域を特定する手段、
を備えることを特徴とする基板処理ユニット。 - 【請求項6】 請求項5に記載の基板処理ユニットにお
いて、 前記膜厚測定手段および前記露光手段は同一の駆動機構
によって制御されることにより、それぞれ前記測定領域
および前記露光領域において膜厚測定および露光処理を
行うことを特徴とする基板処理ユニット。 - 【請求項7】 基板の膜厚を測定する方法であって、 a)基板を保持手段に保持させる工程と、 b)前記保持手段の回転中心に対して略半径方向に沿って
ラインセンサを配置する工程と、 c)前記保持手段により前記基板を1回転させるととも
に、前記ラインセンサを用いて前記保持手段の回転中心
から前記基板の周縁部までの距離情報を複数回取得する
距離情報取得工程と、 d)前記距離情報取得工程により取得した複数の距離情報
から前記保持手段に保持された状態における前記基板の
基板中心位置を算出する算出工程と、 e)前記算出工程において算出された基板中心位置に基づ
いて測定領域を特定する工程と、 f)前記基板が前記保持手段に保持された状態で、前記測
定領域における前記基板の膜厚を測定する工程と、を備
えることを特徴とする膜厚測定方法。 - 【請求項8】 請求項7に記載の膜厚測定方法におい
て、 前記基板の周縁部には、当該基板の結晶方向を示すため
に、その円周状の周縁部の一部が変形した特異周縁部が
形成されており、 前記算出工程は、 d-1)前記距離情報取得工程により取得した複数の距離情
報に含まれる前記特異周縁部における距離情報と、当該
特異周縁部における距離情報を取得した際の前記保持手
段の回転位置とから前記保持手段に保持された状態にお
ける前記基板の特異周縁部の位置を算出する工程、を含
むことを特徴とする膜厚測定方法。 - 【請求項9】 請求項7または請求項8に記載の膜厚測
定方法を利用した基板処理方法であって、 g)前記算出工程において算出された基板中心位置に基づ
いて、前記基板の露光領域を特定する工程と、 h)前記基板が前記保持手段に保持された状態で、前記露
光領域を露光する工程と、を備えることを特徴とする基
板処理方法。
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