JP2017150849A - 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 - Google Patents
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Abstract
Description
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。
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。
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。
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。
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 Integrated Circuit)により実現されるものであってもよい。
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の平坦度の評価指標としては、例えば、SEMI(Semiconductor equipment and materialsinternational)規格で定義されるGBIR(Global Backside Ideal focal plane Range)、SFQR(Site Frontsideleast sQuares focal plane Range)、SBIR(Site Backside least sQuares focal plane Range)、ROA(Roll OffAmount)、ESFQR(Edge Site Frontside least sQuares focal plane Range)、ZDD(Z-heightDouble Differentiation)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。
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。
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。
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。
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。
Claims (25)
- 反り量が既知である基準基板の周縁全周にわたって前記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、
前記第1の工程で得られた撮像画像を画像処理して、前記基準基板の端面の形状データを前記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前記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、
前記第3の工程で得られた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第4の工程と、
前記第2の工程で取得された形状データと前記第4の工程で取得された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第5の工程と、
前記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、
前記塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を前記第5の工程で算出された前記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前記被処理基板上から除去する第7の工程とを含む、基板処理方法。 - 前記第7の工程の後に、前記被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する前記塗布膜を前記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、
前記周縁露光工程では、前記露光幅を前記第5の工程で算出された前記反り量に基づいて決定する、請求項1に記載の基板処理方法。 - 前記第7の工程の後に前記塗布膜を加熱する第8の工程と、
前記第8の工程の後に、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する第9の工程と、
前記第9の工程で得られた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第10の工程と、
前記第2の工程で取得された形状データと前記第10の工程で取得された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第11の工程とを更に含み、
前記第11の工程で算出された前記反り量が所定の閾値よりも大きい場合、前記被処理基板に対して露光処理を行わない、請求項1又は2に記載の基板処理方法。 - 前記第7の工程の後に前記塗布膜を加熱する第8の工程と、
前記第8の工程の後に、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する第9の工程と、
前記第9の工程で得られた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第10の工程と、
前記第2の工程で取得された形状データと前記第10の工程で取得された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第11の工程と、
前記第9の工程の後に、前記被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する前記塗布膜を前記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、
前記周縁露光工程では、前記露光幅を前記第11の工程で算出された前記反り量に基づいて決定する、請求項1に記載の基板処理方法。 - 前記第11の工程で算出された前記反り量が所定の閾値よりも大きい場合、前記被処理基板に対して露光処理を行わない、請求項4に記載の基板処理方法。
- 反り量が既知である基準基板の周縁全周にわたって前記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、
前記第1の工程で得られた撮像画像を画像処理して、前記基準基板の端面の形状データを前記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前記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、
前記第3の工程で得られた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第4の工程と、
前記第2の工程で取得された形状データと前記第4の工程で取得された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第5の工程と、
前記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、
前記被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する前記塗布膜を前記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、
前記周縁露光工程では、前記露光幅を前記第5の工程で算出された前記反り量に基づいて決定する、基板処理方法。 - 前記第6の工程の後に前記塗布膜を加熱する第7の工程を更に含み、
前記第3〜第5の工程は、前記第7の工程の後に行われる、請求項6に記載の基板処理方法。 - 前記第5の工程で算出された前記反り量が所定の閾値よりも大きい場合、前記被処理基板に対して露光処理を行わない、請求項7に記載の基板処理方法。
- 前記基準基板は平坦であり、
前記第2の工程で取得される形状データは、前記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、
前記第4の工程で取得される形状データは、前記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、
前記第5の工程では、第1のプロファイル線のデータと前記第2のプロファイル線のデータとに基づいて前記被処理基板の前記反り量を算出する、請求項1〜8のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 前記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、
前記第4の工程で撮像された撮像画像を画像処理して前記被処理基板の端面の状態を検査すると共に、前記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前記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工程とを更に含む、請求項1〜9のいずれか一項に記載の基板処理方法。 - 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、
前記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、
前記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、
前記制御部は、
反り量が既知である基準基板の周縁全周にわたって前記基準基板の端面を前記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、
前記第1の処理で得られた撮像画像を画像処理して、前記基準基板の端面の形状データを前記基準基板の周縁全周にわたって取得する第2の処理と、
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前記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、
前記第3の処理で得られた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第4の処理と、
前記第2の処理で取得された形状データと前記第4の処理で取得された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第5の処理と、
前記塗布液供給部及び前記第1の回転保持部を制御して、回転中の前記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、
前記溶剤供給部及び前記第1の回転保持部を制御して、前記塗布膜の周縁部に対する有機溶剤の供給位置を前記第5の処理で算出された前記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前記被処理基板上から除去する第7の処理とを実行する、基板処理装置。 - 前記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、
前記制御部は、
前記第7の処理の後に前記照射部を制御して、前記被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する前記塗布膜を前記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、
前記周縁露光処理において、前記露光幅を前記第5の処理で算出された前記反り量に基づいて決定する、請求項11に記載の基板処理装置。 - 前記被処理基板に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、
前記第7の処理の後に前記塗布膜を加熱する第8の処理と、
前記第8の処理の後に、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する第9の処理と、
前記第9の処理で得られた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第10の処理と、
前記第2の処理で取得された形状データと前記第10の処理で取得された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第11の処理と、
前記第11の処理で算出された前記反り量が所定の閾値よりも大きい場合、前記被処理基板を、露光処理を行わない被処理基板として前記記憶部に記憶させる記憶処理とを更に実行する、請求項11又は12に記載の基板処理装置。 - 前記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、
前記制御部は、
前記第7の処理の後に前記塗布膜を加熱する第8の処理と、
前記第8の処理の後に、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する第9の処理と、
前記第9の処理で得られた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第10の処理と、
前記第2の処理で取得された形状データと前記第10の処理で取得された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第11の処理と、
前記第9の処理の後に前記照射部を制御して、前記被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する前記塗布膜を前記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、
前記周縁露光処理において、前記露光幅を前記第5の処理で算出された前記反り量に基づいて決定する、請求項11に記載の基板処理装置。 - 前記被処理基板に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記第11の処理で算出された前記反り量が所定の閾値よりも大きい場合、前記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前記記憶部に記憶させる記憶処理を更に実行する、請求項14に記載の基板処理装置。 - 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、
前記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、
前記制御部は、
反り量が既知である基準基板の周縁全周にわたって前記基準基板の端面を前記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、
前記第1の処理で得られた撮像画像を画像処理して、前記基準基板の端面の形状データを前記基準基板の周縁全周にわたって取得する第2の処理と、
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前記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、
前記第3の処理で得られた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第4の処理と、
前記第2の処理で取得された形状データと前記第4の処理で取得された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第5の処理と、
前記塗布液供給部を制御して、前記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、
前記第6の処理の後に前記照射部を制御して、前記被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する前記塗布膜を前記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、
前記周縁露光処理において、前記露光幅を前記第5の処理で算出された前記反り量に基づいて決定する、基板処理装置。 - 前記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、
前記制御部は、
前記第6の処理の後に前記加熱部を制御して、前記塗布膜を加熱する第7の処理を更に実行し、
前記第3〜第5の処理を前記第7の処理の後に実行する、請求項16に記載の基板処理装置。 - 前記被処理基板に関する情報を記憶する記憶部を更に備え、
前記制御部は、前記第5の処理で算出された前記反り量が所定の閾値よりも大きい場合、前記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前記記憶部に記憶させる記憶処理を更に実行する、請求項17に記載の基板処理装置。 - 前記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、
前記制御部は、前記第3の処理において前記第2の回転保持部を制御して、前記被処理基板を回転させつつ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前記少なくとも一つのカメラによって撮像し、
前記第1の回転保持部のうち前記被処理基板を保持する部分のサイズは、前記第2の回転保持部のうち前記被処理基板を保持する部分のサイズと略同一である、請求項11〜15のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記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、
前記制御部は、
前記第3の処理において前記第1の回転保持部を制御して、前記被処理基板を回転させつつ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前記少なくとも一つのカメラによって撮像し、
前記周縁露光処理において前記第2の回転保持部を制御して、前記被処理基板を回転させつつ前記被処理基板の表面のうち周縁領域に位置する前記塗布膜を前記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、
前記第1の回転保持部のうち前記被処理基板を保持する部分のサイズは、前記第2の回転保持部のうち前記被処理基板を保持する部分のサイズと略同一である、請求項16〜18のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記第3の処理において前記被処理基板の撮像が行われる処理室と、前記第10の処理において前記被処理基板の撮像が行われる処理室とは異なる、請求項13〜15のいずれか一項に記載の基板処理装置。
- 前記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、
前記第2の回転保持部の回転軸に対して傾斜すると共に、前記第2の回転保持部に保持された前記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、
前記少なくとも一つのカメラのうち一のカメラは、前記第2の回転保持部に保持された前記被処理基板の表面の周縁領域からの第1の光と、前記第2の回転保持部に保持された前記被処理基板の端面からの第2の光が前記ミラー部材の前記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する、請求項11〜18のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記基準基板は平坦であり、
前記制御部は、
前記第2の処理において、前記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前記基準基板の端面の形状データとして取得し、
前記第4の処理において、前記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前記被処理基板の端面の形状データとして取得し、
前記第5の処理において、第1のプロファイル線のデータと前記第2のプロファイル線のデータとに基づいて前記被処理基板の前記反り量を算出する、請求項11〜22のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、
前記被処理基板の表面のうち周縁領域を前記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、
前記第4の処理で撮像された撮像画像を画像処理して前記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、前記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前記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する、請求項11〜23のいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 請求項1〜10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。
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