JP2012023287A

JP2012023287A - 基板処理装置、基板処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体

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Publication number: JP2012023287A
Application number: JP2010161709A
Authority: JP
Inventors: Norihisa Koga; 法久古閑
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2010-07-16
Publication date: 2012-02-02
Anticipated expiration: 2030-07-16
Also published as: JP5567919B2

Abstract

【課題】周辺露光処理後の基板の検査を行う基板処理において、当該基板処理のスループットを向上させる。
【解決手段】ウェハ処理装置４２は、周辺露光処理を行う周辺露光室１１１、１１２と、周辺露光処理後のウェハＷの欠陥を検査する検査室１１３と、ウェハＷを鉛直方向に搬送する搬送アーム１３０を備えた搬送室１１４とを有している。周辺露光室１１１、１１２は、ウェハＷを保持する第１の保持部１４０と、搬送室１１４との間で第１の保持部１４０を移動させる駆動部１４２と、ウェハＷの周縁部を露光する露光部１５０と、ウェハＷの周縁部の位置を検出する位置検出センサ１５２とを有している。検査室１１３は、ウェハＷを保持する第２の保持部１６０と、搬送室１１４との間で第２の保持部１６０を移動させる駆動部１６２と、ウェハＷを撮像する撮像部１７０とを有している。
【選択図】図４

Description

本発明は、基板処理装置、基板処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。

例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィ処理では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜の周縁部を選択的に露光する周辺露光処理、周縁部が露光されたレジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストのパターンが形成される。

また、上述のようにフォトリソグラフィ処理が行われるウェハには、検査装置によって、いわゆるマクロ欠陥検査が行われる。マクロ欠陥検査は、種々のタイミングで行われるが、例えば周辺露光処理が行われた後に行われる。かかる場合、ウェハ表面に所定のレジスト膜が形成されているか否か、あるいは傷、異物の付着があるかどうか等が検査される。

上述したフォトリソグラフィ処理と欠陥検査は、例えば塗布現像処理装置と露光装置で行われる。そして、塗布現像処理装置には、例えば上述したレジスト塗布処理を行うレジスト塗布装置や、現像処理を行う現像処理装置等の液処理装置、あるいは周辺露光処理を行う周辺露光装置に加えて、ウェハの検査を行う検査装置が設けられている。すなわち、検査装置は、周辺露光装置等とは別途設けられている。さらに塗布現像処理装置には、ウェハを各処理装置に搬送するための搬送装置も設けられている（特許文献１）。

特開２００７−２４０５１９号公報

上述したように特許文献１の塗布現像処理装置を用いた場合、周辺露光装置での周辺露光処理が終了したウェハは、搬送装置によって検査装置に搬送される。かかる場合、周辺露光装置から検査装置にウェハを搬送中、上記搬送装置を他のウェハの搬送に用いることができない。すなわち、他のウェハに対する処理が終了し、別の処理装置に搬送可能になっているにも関わらず、当該他のウェハを待機させておかなければならず、搬送待ちが生じる場合があった。したがって、ウェハ処理のスループットに改善の余地があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、周辺露光処理後の基板の検査を行う基板処理において、当該基板処理のスループットを向上させることを目的とする。

前記の目的を達成するため、本発明は、基板の処理装置であって、基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光室と、前記周辺露光室に積層して設けられ、当該周辺露光室における周辺露光処理が終了した基板の欠陥を検査する検査室と、外部との間で基板を搬入出しつつ、前記周辺露光室と前記検査室に隣接して設けられ、基板を鉛直方向に搬送する搬送アームを備えた搬送室と、を有し、前記周辺露光室は、基板を保持する第１の保持部と、前記周辺露光室の搬送室側に形成された第１の開口部を介して、前記周辺露光室と前記搬送室との間で前記第１の保持部を移動させる第１の移動機構と、前記第１の保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、を有し、前記検査室は、基板を保持する第２の保持部と、前記検査室の搬送室側に形成された第２の開口部を介して、前記検査室と前記搬送室との間で前記第２の保持部を移動させる第２の移動機構と、前記第２の保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、を有することを特徴としている。

本発明の基板処理装置には、周辺露光室と検査室が積層して設けられ、且つこれら周辺露光室と検査室に隣接して搬送室が設けられているので、当該基板処理装置内で基板を搬送しつつ、基板の周辺露光処理と当該基板の検査を共に行うことができる。具体的には、先ず、例えば第１の移動機構によって、第１の保持部に保持された基板を周辺露光室に搬送し、当該周辺露光室で基板上の塗布膜の周縁部を露光する。その後、第１の保持部から搬送アームに基板を受け渡した後、搬送アームを検査室と同じ高さまで移動させる。その後、搬送アームから第２の保持部に基板を受け渡した後、第２の移動機構によって、第２の保持部に保持された基板を検査室に搬送し、当該検査室で基板の欠陥を検査する。以上より、本発明によれば、基板の周辺露光処理と当該基板の検査を行う際に、従来のように周辺露光装置と検査装置間で搬送装置を用いて基板を搬送する必要がなくなるため、当該搬送装置を用いて他の処理装置間で他の基板の搬送を行うことができる。したがって、他の基板の搬送待ちを軽減でき、基板処理のスループットを向上させることができる。

前記周辺露光室は、前記第１の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、前記第１の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、基板の周縁部の位置を調整するように前記回転駆動部を制御する制御部と、を有していてもよい。

また、前記検査室は、前記第２の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、前記第２の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、基板の周縁部の位置を調整するように前記回転駆動部を制御する制御部と、を有していてもよい。

１室以上の前記周辺露光室と１室以上の前記検査室がそれぞれ積層され、前記周辺露光室における周辺露光処理時間と前記検査室における検査時間との比率に基づいて、前記周辺露光室の数と前記検査室の数が設定されるようにしてもよい。

２室の前記周辺露光室と１室の前記検査室が積層されていてもよい。

別な観点による本発明は、基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記基板処理装置は、基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光室と、前記周辺露光室に積層して設けられ、当該周辺露光室における周辺露光処理が終了した基板の欠陥を検査する検査室と、外部との間で基板を搬入出しつつ、前記周辺露光室と前記検査室に隣接して設けられ、基板を鉛直方向に搬送する搬送アームを備えた搬送室と、を備え、前記周辺露光室は、基板を保持する第１の保持部と、前記周辺露光室の搬送室側に形成された第１の開口部を介して、前記周辺露光室と前記搬送室との間で前記第１の保持部を移動させる第１の移動機構と、前記第１の保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、を備え、前記検査室は、基板を保持する第２の保持部と、前記検査室の搬送室側に形成された第２の開口部を介して、前記検査室と前記搬送室との間で前記第２の保持部を移動させる第２の移動機構と、前記第２の保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、を備え、前記基板処理方法は、前記第１の移動機構によって、前記第１の保持部に保持された基板を前記周辺露光室に搬送し、当該周辺露光室で基板上の塗布膜の周縁部を露光する周辺露光工程と、その後、第１の保持部から前記搬送アームに基板を受け渡した後、前記搬送アームを前記検査室と同じ高さまで移動させる搬送工程と、その後、前記搬送アームから前記第２の保持部に基板を受け渡した後、前記第２の移動機構によって、前記第２の保持部に保持された基板を前記検査室に搬送し、当該検査室で基板の欠陥を検査する検査工程と、を有することを特徴としている。

前記周辺露光室は、前記第１の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、前記第１の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、を備え、前記周辺露光工程において、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、前記回転駆動部によって基板を回転させ、当該基板の周縁部の位置を調整してもよい。

また、前記検査室は、前記第２の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、前記第２の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、を備え、前記検査工程において、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、前記回転駆動部によって基板を回転させ、当該基板の周縁部の位置を調整してもよい。

また別な観点による本発明によれば、前記基板処理方法を基板処理装置によって実行させるために、当該基板処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。

さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。

本発明によれば、一の基板処理装置内で基板を搬送しつつ、基板の周辺露光処理と当該基板の検査を共に行うことができ、基板処理のスループットを向上させることができる。

本実施の形態にかかるウェハ処理装置を備えた塗布現像処理システムの内部構成の概略を示す平面図である。塗布現像処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。塗布現像処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。ウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。ウェハ処理装置の構成の概略を示す横断面図である。ウェハ処理装置の構成の概略を示す横断面図である。ウェハ処理装置の構成の概略を示す横断面図である。搬送アーム、第１の保持部及びウェハ搬送装置の関係を示す説明図である。一のウェハを搬送室に搬送する様子を示す説明図である。一のウェハを下側周辺露光室に搬送すると共に、他のウェハを搬送室に搬送する様子を示す説明図である。下側周辺露光室で一のウェハに周辺露光処理を行うと共に、他のウェハを上側周辺露光室の高さまで搬送する様子を示す説明図である。一のウェハを搬送室に搬送すると共に、他のウェハを上側周辺露光室に搬送する様子を示す説明図である。一のウェハを検査室の高さまで搬送すると共に、上側周辺露光室で他のウェハに周辺露光処理を行う様子を示す説明図である。一のウェハを検査室に搬送すると共に、上側周辺露光室で他のウェハに周辺露光処理を行う様子を示す説明図である。検査室で一のウェハの検査を行うと共に、上側周辺露光室で他のウェハに周辺露光処理を行う様子を示す説明図である。他の実施の形態にかかるウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施の形態にかかる基板処理装置としてのウェハ処理装置を備えた塗布現像処理システム１の内部構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、塗布現像処理システム１の内部構成の概略を示す側面図である。

塗布現像処理システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション２と、フォトリソグラフィ処理の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション３と、処理ステーション３に隣接する露光装置４との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション５とを一体に接続した構成を有している。

カセットステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、水平方向のＸ方向（図１中の上下方向）に一列に並べて設けられている。これらのカセット載置板１１には、塗布現像処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置することができる。

カセットステーション２には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２０上を移動自在なウェハ搬送装置２１が設けられている。ウェハ搬送装置２１は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣと、後述する処理ステーション３の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。

処理ステーション３には、各種装置を備えた複数、例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション３のカセットステーション２側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション３のインターフェイスステーション５側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。

例えば第１のブロックＧ１には、図３に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下、「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷにレジスト液を塗布して塗布膜としてのレジスト膜を形成するレジスト塗布装置３２、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下、「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３が下から順に４段に重ねられている。

例えば第１のブロックＧ１の各装置３０〜３３は、処理時にウェハＷを収容するカップＦを水平方向に複数有し、複数のウェハＷを並行して処理することができる。

例えば第２のブロックＧ２には、図２に示すようにウェハＷの熱処理を行う熱処理装置４０や、ウェハＷを疎水化処理するアドヒージョン装置４１、ウェハＷ上のレジスト膜の周縁部に対して周辺露光処理を行うと共に、当該周辺露光処理が終了したウェハＷの欠陥を検査するウェハ処理装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。熱処理装置４０は、ウェハＷを載置して加熱する熱板と、ウェハＷを載置して冷却する冷却板を有し、加熱処理と冷却処理の両方を行うことができる。なお、熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１及びウェハ処理装置４２の数や配置は、任意に選択できる。また、ウェハ処理装置４２の詳細な構成については後述する。

例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。

図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばウェハ搬送装置７０が配置されている。

ウェハ搬送装置７０は、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。

ウェハ搬送装置７０は、例えば図２に示すように上下に複数台配置され、例えば各ブロックＧ１〜Ｇ４の同程度の高さの所定の装置にウェハＷを搬送できる。

また、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。

シャトル搬送装置８０は、例えばＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。

図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置９０が設けられている。ウェハ搬送装置９０は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置９０は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。

インターフェイスステーション５には、ウェハ搬送装置１００と受け渡し装置１０１が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１００は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置と受け渡し装置１０１にウェハＷを搬送できる。

次に、上述したウェハ処理装置４２の構成について説明する。ウェハ処理装置４２は、図４〜図７に示すように処理容器１１０を有している。処理容器１１０の内部には、図４に示すようにウェハＷ上のレジスト膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う２室の周辺露光室１１１、１１２と、周辺露光室１１１、１１２における周辺露光処理が終了したウェハＷの欠陥を検査する１室の検査室１１３とが、下からこの順で積層されている。以下、下側の周辺露光室１１１を「下側周辺露光室１１１」といい、上側の周辺露光室１１２を「上側周辺露光室１１２」という場合がある。また、各周辺露光室１１１、１１２において、後述する搬送室１１４側の側面は開口し、それぞれ第１の開口部１１１ａ、１１２ａを形成している。同様に検査室１１３の搬送室１１４側の側面は開口し、第２の開口部１１３ａを形成している。なお、周辺露光室１１１、１１２と検査室１１３の内部の詳細な構成については後述する。

本実施の形態では、２室の周辺露光室１１１、１１２と１室の検査室１１３を積層しているが、周辺露光室の数と検査室の数は任意に設定することができる。但し、周辺露光室と検査室は、その室数の比が周辺露光室における周辺露光処理時間と検査室における検査時間との比に設定されるのが好ましい。かかる場合、各周辺露光室と検査室において、ウェハＷを連続して処理でき、周辺露光室又は検査室が空き状態となるのを抑制できる。したがって、ウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を効率よく行うことができる。

本実施の形態においては、各周辺露光処理室１１１、１１２におけるウェハＷの処理枚数は例えば１５０枚／時間であり、検査室におけるウェハＷの処理枚数は例えば３００枚／時間であって、周辺露光処理時間と検査時間の比は１：２になる。そして、２室の周辺露光室１１１、１１２と１室の検査室１１３を積層しているので、ウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を連続して行うことができる。

また、本実施の形態では、周辺露光室１１１、１１２の上側に検査室１１３を積層していたが、検査室１１３の上側に周辺露光室１１１、１１２を積層してもよい。

処理容器１１０の内部には、周辺露光室１１１、１１２と検査室１１３に隣接して、ウェハＷを搬送するための搬送室１１４がさらに設けられている。搬送室１１４は、周辺露光室１１１、１１２と検査室１１３のウェハ搬送領域Ｄ側（図４中のＸ方向負方向側）に設けられている。なお、搬送室１１４は、周辺露光室１１１、１１２及び検査室１１３のように鉛直方向に区画されずに設けられている。

搬送室１１４では、ウェハ処理装置４２の外部との間でウェハＷが搬入出される。処理容器１１０のウェハ搬送領域Ｄ側の側面には、ウェハＷを処理容器１１０内に搬入させる搬入口１２０と、ウェハＷを処理容器１１０から搬出させる搬出口１２１とが形成されている。搬入口１２０は下側周辺露光室１１１に対応する高さに形成され、搬出口１２１は検査室１１３に対応する高さに形成されている。また、搬入口１２０と搬出口１２１には、開閉シャッタ１２２、１２３がそれぞれ設けられている。

また、搬送室１１４には、ウェハＷを鉛直方向に搬送する搬送アーム１３０が設けられている。搬送アーム１３０は、処理容器１１０内の天井面から底面まで鉛直方向に延伸する、例えばモータなどの昇降駆動部１３１に支持されている。そして、この昇降駆動部１３１によって、搬送アーム１３０は鉛直方向に移動自在に構成されており、各周辺露光室１１１、１１２、検査室１１３の高さにウェハＷを搬送することができる。

搬送アーム１３０は、図５及び図８に示すように先端にウェハＷの支持部１３２を有している。支持部１３２は、例えば略半円環状に形成されている。支持部１３２上には複数、例えば３本の支持ピン１３３が設けられ、ウェハＷはこの支持ピン１３３上に支持される。支持部１３２には基部１３４が設けられ、基部１３４は上述した昇降駆動部１３１に取り付けられている。

また、搬送アーム１３０は、後述する第１の保持部１４０と干渉しないように設けられている。すなわち、搬送アーム１３０の支持部１３２の半円環状の径は、第１の保持部１４０の径よりも大きく、支持部材１３２の内側に第１の保持部１４０を収容できる。支持部１３２の半円環状の切り欠き部分は、処理容器１１０内の下側周辺露光室１１１側（図５中のＸ方向正方向側）に形成されており、第１の保持部１４０は、支持部１３２と干渉せずに下側周辺露光室１１１側に移動できる。なお、搬送アーム１３０は、第１の保持部１４０と同様に後述する第２の保持部１６０とも干渉しないように構成されている。

さらに、搬送アーム１３０は、図８に示すようにウェハ処理装置４２の外部に設けられたウェハ搬送装置７０と干渉しないようになっている。ここで、ウェハ搬送装置７０は、例えばウェハＷより僅かに大きい径の略Ｃ字型のアーム部７０ａを有している。アーム部７０ａの内側には、内側に向かって突出し、ウェハＷの外周部を支持する支持部７０ｂが複数箇所、例えば３箇所に設けられている。そして、搬送アーム１３０の基部１３４は、ウェハ搬送装置７０のアーム部７０ａと干渉しないように設けられている。また、搬送アーム１３０の支持部１３２が、ウェハ搬送装置７０のアーム部７０ａ及び支持部７０ｂと干渉することもない。

次に、下側周辺露光室１１１の内部の構成について説明する。下側周辺露光室１１１には、図４及び図５に示すようにウェハＷを吸着保持する第１の保持部１４０が設けられている。第１の保持部１４０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷを第１の保持部１４０上に吸着保持できる。

第１の保持部１４０は、基台１４１に取り付けられた駆動部１４２に支持されている。駆動部１４２は、例えばモータ（図示せず）を内蔵している。第１の保持部１４０は、この駆動部１４２により基台１４１に沿って移動し、第１の開口部１１１ａを介して下側周辺露光室１１１と搬送室１１４との間を移動自在になっている。また、駆動部１４２は、第１の保持部１４０を回転させることができ、本発明における回転駆動部としての機能を有すると共に、ウェハＷの位置を調節するアライメント機能を有している。なお、これら基台１４１と駆動部１４２が、本発明における第１の移動機構を構成している。また、本実施の形態では、駆動部１４２内にモータが設けられていたが、基台１４１内にモータを設け、駆動部１４２がそのモータからの動力を第１の保持部１４０に伝達する動力伝達部として機能するようにしてもよい。

下側周辺露光室１１１には、第１の保持部１４０に保持されたウェハＷ上のレジスト膜の周縁部に光を照射して露光する露光部１５０が設けられている。露光部１５０には、当該露光部１５０に光を供給するランプハウス１５１が設けられている。ランプハウス１５１の内部には、超高圧水銀ランプ（図示せず）や超高圧水銀ランプからの光を集光する集光ミラー（図示せず）が設けられている。これら露光部１５０とランプハウス１５１は、基台１４１を挟んで第１の開口部１１１ａと対向する位置、すなわち基台１４１よりＸ方向正方向側に配置されている。

また、下側周辺露光室１１１の中央部付近には、第１の保持部１４０に保持されたウェハＷの周縁部の位置を検出する位置検出センサ１５２が設けられている。位置検出センサ１５２は例えばＣＣＤカメラ（図示せず）を有し、第１の保持部１４０に保持されたウェハＷの中心からの偏心量やウェハＷのノッチ部の位置を検出する。そして、ウェハＷの偏心量に基づいて、露光部１５０による光の照射位置が設定される。また、位置検出センサ１５２によってノッチ部の位置を検出しながら、駆動部１４２によって第１の保持部１４０を回転させて、ウェハＷのノッチ部の位置を調整することができる。

なお、図４及び図６に示すように上側周辺露光室１１２の構成は、上述した下側周辺露光室１１１の構成と同様であるので説明を省略する。

次に、検査室１１３の内部の構成について説明する。検査室１１３には、図４及び図７に示すようにウェハＷを吸着保持する第２の保持部１６０が設けられている。第２の保持部１６０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷを第２の保持部１６０上に吸着保持できる。

第２の保持部１６０は、基台１６１に取り付けられた駆動部１６２に支持されている。駆動部１６２は、例えばモータ（図示せず）を内蔵している。第２の保持部１６０は、この駆動部１６２により基台１６１に沿って移動し、第２の開口部１１３ａを介して検査室１１３と搬送室１１４との間を移動自在になっている。また、駆動部１６２は、第２の保持部１６０を回転させることができ、本発明における回転駆動部としての機能を有すると共に、ウェハＷの位置を調節するアライメント機能を有している。なお、これら基台１６１と駆動部１６２が、本発明における第２の移動機構を構成している。また、本実施の形態では、駆動部１６２内にモータが設けられていたが、基台１６１内にモータを設け、駆動部１６２がそのモータからの動力を第２の保持部１６０に伝達する動力伝達部として機能するようにしてもよい。

検査室１１３には、第２の保持部１６０に保持されたウェハＷを撮像する撮像部１７０が設けられている。撮像部１７０は、基台１６１を挟んで第２の開口部１１３ａと対向する位置、すなわち基台１６１よりＸ方向正方向側に配置されている。撮像部１７０には、例えばＣＣＤカメラが用いられる。

また、検査室１１３において第２の開口部１１３ａの上部付近には、ハーフミラー１７１が設けられている。ハーフミラー１７１は、撮像部１７０と対向する位置に設けられ、鉛直方向から４５度傾斜して設けられている。ハーフミラー１７１の上方には、照度を変更することができる照明部１７２が設けられ、ハーフミラー１７１と照明部１７２は、例えば検査室１１３の上面に固定されている。また、ハーフミラー１７１と照明部１７２は、第２の保持部１６０に保持されたウェハＷの上方にそれぞれ設けられている。そして、照明部１７２からの照明は、ハーフミラー１７１を通過して下方に向けて照らされる。したがって、この照射領域にある物体の反射光は、ハーフミラー１７１で反射して、撮像部１７０に取り込まれる。すなわち、撮像部１７０は、照射領域にある物体を撮像することができる。そして撮像部１７０で撮像したウェハＷの画像は検査部１７３に出力され、検査部１７３において出力された画像に基づいてウェハＷの欠陥が検査される。

以上の塗布現像処理システム１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理装置４２におけるウェアＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を実行するプログラムが格納されている。これに加えて、プログラム格納部には、塗布現像処理システム１におけるウェハ処理を実行するプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部２００にインストールされたものであってもよい。

次に、以上のように構成された塗布現像処理システム１を用いて行われるウェハＷの処理方法について説明する。

先ず、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが、カセットステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２１によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション３の第３のブロックＧ３の例えば受け渡し装置５３に搬送される。

次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、温度調節される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱され、温度調節され、その後第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に戻される。

次にウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって同じ第３のブロックＧ３の受け渡し装置５４に搬送される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２のアドヒージョン装置４１に搬送され、アドヒージョン処理される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、温度調節される。

その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってレジスト塗布装置３２に搬送され、回転中のウェハＷ上にレジスト液を塗布し、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。

その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、プリベーク処理される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５５に搬送される。

次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、加熱され、温度調節される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってウェハ処理装置４２に搬送される。そして、ウェハ処理装置４２において、ウェハＷ上のレジスト膜の周縁部に対して周辺露光処理が行われ、当該周辺露光処理が終了したウェハＷの欠陥の検査が行われる。なお、このウェハ処理装置４２におけるウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査の詳細については後述する。

その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡しユニット５６に搬送される。そして、ウェハ処理装置４２において欠陥があると判定されたウェハＷは、その後ウェハ搬送装置２１によって所定のカセット載置板１１のカセットＣに搬送される。

一方、ウェハ処理装置４２において欠陥がなく正常であると判定されたウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２に搬送される。

その後ウェハＷは、インターフェイスステーション５のウェハ搬送装置１００によって露光装置４に搬送され、露光処理される。

次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって露光装置４から第４のブロックＧ４の受け渡し装置６０に搬送される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像装置３０に搬送され、現像される。現像終了後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される。

その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５０に搬送され、その後カセットステーション２のウェハ搬送装置２１によって所定のカセット載置板１１のカセットＣに搬送される。こうして、一連のフォトリソグラフィ工程が終了する。

次に、上述したウェハ処理装置４２におけるウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査について説明する。本実施の形態では、ウェハ処理装置４２で２枚のウェハＷ_１とウェハＷ_２に対して処理を行う。

ウェハ処理装置４２に搬送されたウェハＷ_１は、先ず、図９に示すように搬入口１２０を介して搬送室１１４に搬送される。そして、ウェハ搬送装置７０から搬送アーム１３０にウェハＷ_１が受け渡される。続いて下側周辺露光室１１１の駆動部１４２によって第１の保持部１４０が搬送室１１４内に移動し、搬送アーム１３０から第１の保持部１４０にウェハＷ_１が受け渡される。なおこのとき、搬送アーム１３０を介さずに、ウェハ搬送装置７０から第１の保持部１４０にウェハＷ_１を直接受け渡してもよい。

その後、図１０に示すように駆動部１４２によって第１の保持部１４０が下側周辺露光室１１１内に移動し、ウェハＷ_１が所定の位置に配置される。なお、この所定の位置は、露光部１５０からウェハＷ_１の周縁部に光を照射できる位置であって、位置検出センサ１５２がウェハＷ_１の周縁部の位置を検出できる位置である。一方、このようにウェハＷ_１が下側周辺露光室１１１に搬送されると、図１０に示すように搬送室１１４には次のウェハＷ_２が搬送され、搬送アーム１３０にウェハＷ_２が受け渡される。

その後、図１１に示すように下側周辺露光室１１１では、ウェハＷ_１に対して周辺露光処理が行われる。先ず、位置検出センサ１５２によってウェハＷ_１のノッチ部の位置を検出しながら、駆動部１４２によって第１の保持部１４０を回転させる。そして、ウェハＷ_１のノッチ部の位置を調整して、ウェハＷ_１を所定の位置に配置する。また、位置検出センサ１５２によって、第１の保持部１４０に保持されたウェハＷ_１の中心からの偏心量が検出され、当該ウェハＷ_１の偏心量に基づいて、露光部１５０による光の照射位置が設定される。その後、駆動部１４２によってウェハＷ_１を回転させつつ、露光部１５０からウェハＷ_１の周縁部の所定の位置に光が照射される。こうしてウェハＷ_１上のレジスト膜の周縁部が露光処理される。

このように下側周辺露光室１１１でウェハＷ_１に周辺露光処理を行っている間、図１１に示すように搬送アーム１３０を上側周辺露光室１１２の高さまで上昇させる。そして、上側周辺露光室１１２の駆動部１４２によって第１の保持部１４０が搬送室１１４内に移動し、搬送アーム１３０から第１の保持部１４０にウェハＷ_２が受け渡される。続いて図１２に示すように駆動部１４２によって第１の保持部１４０が上側周辺露光室１１２内に移動し、ウェハＷ_２が所定の位置に配置される。なお、ウェハＷ_２の所定の位置は、下側周辺露光室１１１におけるウェハＷ_１の所定の位置と同様であるので説明を省略する。

搬送アーム１３０から上側周辺露光室１１２の第１の保持部１４０にウェハＷ_２が受け渡されると、図１２に示すように搬送アーム１３０を下側周辺露光室１１１の高さまで下降させる。そして、駆動部１４２によって第１の保持部１４０を移動させ、下側周辺露光室１１１で周辺露光処理が終了したウェハＷ_１が搬送室１１４に配置する。そして、第１の保持部１４０から搬送アーム１３０にウェハＷ_１が受け渡される。

その後、図１３に示すように搬送アーム１３０を検査室１１３の高さまで上昇させる。そして、検査室１１３の駆動部１６２によって第２の保持部１６０が搬送室１１４内に移動し、搬送アーム１３０から第２の保持部１６０にウェハＷ_１が受け渡される。続いて図１４に示すように駆動部１６２によって第２の保持部１６０が検査室１１３内に移動し、ウェハＷ_１が所定の位置、すなわちハーフミラー１７１よりも撮像部１７０側の位置であってウェハＷ_１の撮像を開始する位置に配置される。

その後、図１５に示すように駆動部１６２によって第２の保持部１６０を搬送室１１４側に所定の速度で移動させながら、ウェハＷ_１がハーフミラー１７１の下を通過する際に、照明部１７２からウェハＷ_１に対して照明を照らす。この照明によるウェハＷ_１上での反射光は、ハーフミラー１７１で反射して、撮像部１７０に取り込まれる。そして、撮像部１７０によってウェハＷ_１が撮像される。撮像されたウェハＷ_１の画像は検査部１７３に出力され、検査部１７３において、出力された画像に基づいてウェハＷ_１の欠陥が検査される。その後、第２の保持部１６０から搬送アーム１３０にウェハＷ_１が受け渡された後、搬送アーム１３０からウェハ搬送装置７０に受け渡され、搬出口１２２を介してウェハＷ_１はウェハ処理装置４２から搬出される。なおこのとき、搬送アーム１３０を介さずに、第２の保持部１６０からウェハ搬送装置７０にウェハＷ_１を直接受け渡してもよい。

なお、このようにウェハＷ_１を検査室１１３に搬送し、当該検査室１１３でウェハＷ_１の欠陥を検査している間、図１３〜図１５に示すように上側周辺露光室１１２でウェハＷ_２の周辺露光処理が行われる。ウェハＷ_２の周辺露光処理は、上述したウェハＷ_１の周辺露光処理と同様であるので説明を省略する。

以上の実施の形態によれば、ウェハ処理装置４２には、周辺露光室１１１、１１２と検査室１１３が積層して設けられ、且つこれら周辺露光室１１１、１１２と検査室１１３に隣接して搬送室１１４が設けられているので、当該ウェハ処理装置４２内でウェハＷを搬送しつつ、ウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を共に行うことができる。したがって、ウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を行う際に、従来のようにウェハ搬送装置７０を用いて周辺露光装置と検査装置間でウェハＷを搬送する必要がなくなるため、当該ウェハ搬送装置７０を用いて他の処理装置間で他のウェハＷの搬送を行うことができる。したがって、他のウェハＷの搬送待ちを軽減でき、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。

また、周辺露光室１１１、１１２には、ウェハＷの周縁部の位置を位置検出センサ１５２が設けられているので、当該位置検出センサ１５２によってノッチ部の位置を検出しながら、駆動部１４２によって第１の保持部１４０を回転させて、ウェハＷのノッチ部の位置を調整することができる。ここで、従来のようにウェハ搬送装置７０を用いて周辺露光装置と検査装置間でウェハＷを搬送した場合、周辺露光装置でウェハＷのノッチ部の位置を調整しても、ウェハ搬送装置７０が水平方向にも移動自在であるため、搬送中にウェハＷのノッチ部の位置がずれ、検査装置でウェハＷのノッチ部の位置を再調整する必要があった。この点、本実施の形態によれば、搬送室１１４内に設けられた搬送アーム１３０は鉛直方向のみに移動自在に構成されているため、搬送アーム１３０でウェハＷを搬送中に当該ウェハＷが水平方向に移動することがなく、ウェハＷのノッチ部の位置がずれることはない。このため、本実施の形態のように周辺露光室１１１、１１２でウェハＷのノッチ部の位置が調整されると、その後検査室１１３でウェハＷのノッチ部の位置を調整する必要がなくなる。このように検査室１１３でのウェハＷのノッチ部の位置を調整する時間が不要となるので、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。なお、発明者らが調べたところ、検査室１１３でのウェハＷのノッチ部の位置調整を省略することにより、ウェハ処理のスループットを約２秒間短縮できることが分かった。

また、ウェハ処理装置４２には、２室の周辺露光室１１１、１１２と１室の検査室１１３が積層されているが、この周辺露光室の数と検査室の数は、周辺露光室における周辺露光処理時間と検査室における検査時間との比に基づいて設定されている。すなわち、本実施の形態では、周辺露光処理時間と検査時間の比が１：２であるため、周辺露光室を２室設け、検査室を１室設けている。かかる場合、各周辺露光室１１１、１１２と検査室１１３において、ウェハＷを連続して処理することができ、周辺露光室１１１、１１２と検査室１１３が空き状態となるのを抑制することができる。したがって、ウェハ処理装置４２においてウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を効率よく行うことができ、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。

以上の実施の形態のウェハ処理装置４２において、図１６に示すように検査室１１３の中央部付近に、第２の保持部１６０に保持されたウェハＷの周縁部の位置を検出する位置検出センサ２１０を設けてもよい。位置検出センサ２１０は例えばＣＣＤカメラ（図示せず）を有し、第２の保持部１６０に保持されたウェハＷのノッチ部の位置を検出する。なお、ウェハ処理装置４２のその他の構成は、上述したウェハ処理装置４２の構成と同様であるので説明を省略する。

かかる場合、検査室１１３に第２の保持部１６０に保持されたウェハＷが搬送されると、位置検出センサ２１０によってノッチ部の位置を検出しながら、駆動部１６２によって第２の保持部１６０を回転させて、ウェハＷのノッチ部の位置を調整することができる。本実施の形態によれば、ウェハＷの検査を行う直前にノッチ部の位置を調整することによって、より適切にウェハＷの検査を行うことができる。

以上の実施の形態では、ウェハ処理装置４２は処理ステーション３の第２のブロックＧ２に配置されていたが、当該ウェハ処理装置４２の位置は任意に選択できる。例えばウェハ処理装置４２をインターフェイスステーション５に配置してもよいし、あるいは処理ステーション３の第３のブロックＧ３や第４のブロックＧ４に配置してもよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。

１塗布現像処理システム
４２ウェハ処理装置
７０ウェハ搬送装置
１１０処理容器
１１１下側周辺露光室
１１１ａ第１の開口部
１１２上側周辺露光室
１１２ａ第１の開口部
１１３検査室
１１３ａ第２の開口部
１１４搬送室
１３０搬送アーム
１４０第１の保持部
１４１基台
１４２駆動部
１５０露光部
１５２位置検出センサ
１６０第２の保持部
１６１基台
１６２駆動部
１７０撮像部
２００制御部
２１０位置検出センサ
Ｗ、Ｗ_１、Ｗ_２ウェハ

Claims

基板の処理装置であって、
基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光室と、
前記周辺露光室に積層して設けられ、当該周辺露光室における周辺露光処理が終了した基板の欠陥を検査する検査室と、
外部との間で基板を搬入出しつつ、前記周辺露光室と前記検査室に隣接して設けられ、基板を鉛直方向に搬送する搬送アームを備えた搬送室と、を有し、
前記周辺露光室は、
基板を保持する第１の保持部と、
前記周辺露光室の搬送室側に形成された第１の開口部を介して、前記周辺露光室と前記搬送室との間で前記第１の保持部を移動させる第１の移動機構と、
前記第１の保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、を有し、
前記検査室は、
基板を保持する第２の保持部と、
前記検査室の搬送室側に形成された第２の開口部を介して、前記検査室と前記搬送室との間で前記第２の保持部を移動させる第２の移動機構と、
前記第２の保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、を有することを特徴とする、基板処理装置。
前記周辺露光室は、
前記第１の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、
前記第１の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、
前記位置検出センサの検出結果に基づいて、基板の周縁部の位置を調整するように前記回転駆動部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
前記検査室は、
前記第２の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、
前記第２の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、
前記位置検出センサの検出結果に基づいて、基板の周縁部の位置を調整するように前記回転駆動部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
１室以上の前記周辺露光室と１室以上の前記検査室がそれぞれ積層され、
前記周辺露光室における周辺露光処理時間と前記検査室における検査時間との比率に基づいて、前記周辺露光室の数と前記検査室の数が設定されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
２室の前記周辺露光室と１室の前記検査室が積層されていることを特徴とする、請求項４に記載の基板処理装置。
基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
前記基板処理装置は、基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光室と、前記周辺露光室に積層して設けられ、当該周辺露光室における周辺露光処理が終了した基板の欠陥を検査する検査室と、外部との間で基板を搬入出しつつ、前記周辺露光室と前記検査室に隣接して設けられ、基板を鉛直方向に搬送する搬送アームを備えた搬送室と、を備え、
前記周辺露光室は、基板を保持する第１の保持部と、前記周辺露光室の搬送室側に形成された第１の開口部を介して、前記周辺露光室と前記搬送室との間で前記第１の保持部を移動させる第１の移動機構と、前記第１の保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、を備え、
前記検査室は、基板を保持する第２の保持部と、前記検査室の搬送室側に形成された第２の開口部を介して、前記検査室と前記搬送室との間で前記第２の保持部を移動させる第２の移動機構と、前記第２の保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、を備え、
前記基板処理方法は、
前記第１の移動機構によって、前記第１の保持部に保持された基板を前記周辺露光室に搬送し、当該周辺露光室で基板上の塗布膜の周縁部を露光する周辺露光工程と、
その後、第１の保持部から前記搬送アームに基板を受け渡した後、前記搬送アームを前記検査室と同じ高さまで移動させる搬送工程と、
その後、前記搬送アームから前記第２の保持部に基板を受け渡した後、前記第２の移動機構によって、前記第２の保持部に保持された基板を前記検査室に搬送し、当該検査室で基板の欠陥を検査する検査工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
前記周辺露光室は、前記第１の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、前記第１の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記周辺露光工程において、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、前記回転駆動部によって基板を回転させ、当該基板の周縁部の位置を調整することを特徴とする、請求項６に記載の基板処理方法。
前記検査室は、前記第２の保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、前記第２の保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、を備え、
前記検査工程において、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、前記回転駆動部によって基板を回転させ、当該基板の周縁部の位置を調整することを特徴とする、請求項６に記載の基板処理方法。
請求項６〜８のいずかに記載の基板処理方法を基板処理装置によって実行させるために、当該基板処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
請求項９に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。