JP6086731B2 - 基板処理装置 - Google Patents

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Description

本発明は、基板処理装置に関する。
半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板またはフォトマスク用基板等の各種基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。回転式基板処理装置においては、基板が回転保持部により保持され、回転された状態で種々の処理が行われる。したがって、基板の中心と回転保持部の回転中心とが一致する状態で、基板が回転保持部により保持されることが求められる。
特許文献1に記載された基板位置検出装置においては、載置部に載置される基板の上方に、開口部を有する光散乱性のパネルが設けられる。パネルの下面に対して光が照射された状態で、ウエハおよびその周辺部がパネルの開口部を通してカメラにより上方から撮影される。この場合、カメラにより得られる画像において、基板の端部(エッジ)を含む領域は、パネルからの光に照らされることにより一様に光って見える。一方、載置部の領域は、パネルからの光に照らされても黒く見える。基板の領域と載置部の領域との間に大きなコントラストが生じることにより、基板の端部が明瞭に認識される。
特開2010−153769号公報
上記のように、特許文献1の基板位置検出装置によれば、基板の端部を認識することができるので、基板の端部に基づいて基板の中心を推定することができる。
しかしながら、基板の平坦な主面と基板の最外周部との間には、主面から傾斜または湾曲したベベル部が形成されている。基板のベベル部の表面の形状には、個体差が存在する。そのため、基板の画像において、ベベル部が現われる場合およびベベル部が現われない場合が生じる。また、画像におけるベベル部のコントラストは、基板によって異なる。そのため、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができない。その結果、基板の中心を正確に決定することができない。
本発明の目的は、基板の主面の端部の位置を正確に決定することが可能な基板処理装置を提供することである。
(1)第1の発明に係る基板処理装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え、位置決定部は、基板の中心から予め定められた所定の距離の位置を基準位置として決定するものである。
この基板処理装置においては、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜が形成される。基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光が照射され、基板からの反射光が受光される。また、受光量検出部の受光量に対応する受光データが取得される。
ここで、基板の主面は平坦でありかつ主面の周縁部上には膜が形成されていない。そのため、周縁部からの反射光に基づく受光量はほぼ一定となる。一方、基板の主面の端部と基板の最外周部との間のベベル部は基板の主面に対して傾斜しまたは湾曲している。よって、ベベル部からの反射光に基づく受光量は、周縁部からの反射光に基づく受光量とは異なる。それにより、基板からの反射光に基づく受光量が基板の主面の端部を境界として変化する。したがって、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定することができる。
この場合、受光データが変化する位置は、ベベル部の表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板のベベル部の表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。その結果、基板の主面上の膜の端部と基板の主面の端部との間の周縁部の幅を正確に測定することが可能になる。また、位置決定部は、基板の中心から予め定められた所定の距離の位置を基準位置として決定する。この場合、基板のサイズに基づいて基準位置が容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(2)第2の発明に係る基板処理装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え、位置決定部は、基準位置に対応する受光データの値を第1の値として取得した後、取得した第1の値に対して第1の関係を有する受光データの値を第2の値として取得し、取得した第2の値に対応する基板の位置を基板の主面の端部の位置として決定するものである
この基板処理装置においては、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜が形成される。基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光が照射され、基板からの反射光が受光される。また、受光量検出部の受光量に対応する受光データが取得される。
ここで、基板の主面は平坦でありかつ主面の周縁部上には膜が形成されていない。そのため、周縁部からの反射光に基づく受光量はほぼ一定となる。一方、基板の主面の端部と基板の最外周部との間のベベル部は基板の主面に対して傾斜しまたは湾曲している。よって、ベベル部からの反射光に基づく受光量は、周縁部からの反射光に基づく受光量とは異なる。それにより、基板からの反射光に基づく受光量が基板の主面の端部を境界として変化する。したがって、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定することができる。
この場合、受光データが変化する位置は、ベベル部の表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板のベベル部の表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。その結果、基板の主面上の膜の端部と基板の主面の端部との間の周縁部の幅を正確に測定することが可能になる。また、基準位置に対応する第1の値に対して第1の関係を有する第2の値に対応する基板の位置が基板の主面の端部の位置として決定される。それにより、基板の主面の端部の位置をより正確に決定することができる。
(3)第1の関係は、第2の値が第1の値よりも一定割合または一定量小さいことを含んでもよい。この場合、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(4)第3の発明に係る基板処理装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え、位置決定部は、基板の外側から基板の中心に向かう第2の方向における受光データの変化に基づいて基準位置を決定するものである
この基板処理装置においては、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜が形成される。基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光が照射され、基板からの反射光が受光される。また、受光量検出部の受光量に対応する受光データが取得される。
ここで、基板の主面は平坦でありかつ主面の周縁部上には膜が形成されていない。そのため、周縁部からの反射光に基づく受光量はほぼ一定となる。一方、基板の主面の端部と基板の最外周部との間のベベル部は基板の主面に対して傾斜しまたは湾曲している。よって、ベベル部からの反射光に基づく受光量は、周縁部からの反射光に基づく受光量とは異なる。それにより、基板からの反射光に基づく受光量が基板の主面の端部を境界として変化する。したがって、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定することができる。
この場合、受光データが変化する位置は、ベベル部の表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板のベベル部の表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。その結果、基板の主面上の膜の端部と基板の主面の端部との間の周縁部の幅を正確に測定することが可能になる。また、受光データの変化に基づいて基準位置が容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(5)位置決定部は、基板の外側に対応する受光データの値を第3の値として取得した後、取得した第3の値に対して第2の関係を有する受光データの値を第4の値として取得し、取得した第4の値に対応する基板の位置から第2の方向において予め定められた距離離れた位置を基準位置として決定してもよい。
この場合、基板の外側に対応する第3の値に対して第2の関係を有する第4の値に対応する基板の位置から第2の方向において予め定められた距離離れた位置が基準位置として容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(6)第2の関係は、第4の値が第3の値よりも一定割合または一定量大きいことを含んでもよい。
この場合、基準位置がより正確かつ容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置をより正確かつ容易に決定することができる。
(8)第4の発明に係る基板処理装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え、位置決定部は、基板の複数の位置からの反射光に基づく受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、取得した受光データの値が予め定められたしきい値よりも大きい基板の位置を基準位置として決定してもよい。
この基板処理装置においては、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜が形成される。基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光が照射され、基板からの反射光が受光される。また、受光量検出部の受光量に対応する受光データが取得される。
ここで、基板の主面は平坦でありかつ主面の周縁部上には膜が形成されていない。そのため、周縁部からの反射光に基づく受光量はほぼ一定となる。一方、基板の主面の端部と基板の最外周部との間のベベル部は基板の主面に対して傾斜しまたは湾曲している。よって、ベベル部からの反射光に基づく受光量は、周縁部からの反射光に基づく受光量とは異なる。それにより、基板からの反射光に基づく受光量が基板の主面の端部を境界として変化する。したがって、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定することができる。
この場合、受光データが変化する位置は、ベベル部の表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板のベベル部の表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。その結果、基板の主面上の膜の端部と基板の主面の端部との間の周縁部の幅を正確に測定することが可能になる。また、受光データの値が予め定められたしきい値よりも大きい基板の位置が基準位置として容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
この場合、受光データが変化する位置は、ベベル部の表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板のベベル部の表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。その結果、基板の主面上の膜の端部と基板の主面の端部との間の周縁部の幅を正確に測定することが可能になる。
本発明によれば、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。
本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の模式的平面図である。 図1の塗布処理部、現像処理部および洗浄乾燥処理部を+Y方向側から見た図である。 図1の熱処理部および洗浄乾燥処理部を−Y方向側から見た図である。 搬送部を−Y方向側から見た図である。 塗布処理ユニットを+Z方向側から見た図である。 図2の塗布処理ユニットへの基板の搬入時における図4の搬送機構のハンドの動作を説明するための図である。 基板の主面上への反射防止膜およびレジスト膜の形成手順と各膜の除去範囲とを示す図である。 基板の主面上への反射防止膜およびレジスト膜の形成手順と各膜の除去範囲とを示す図である。 基板の端部を説明するための概略的模式図である。 反射防止膜およびレジスト膜が形成された基板の平面図である。 エッジ露光部の一側面を模式的に示す図である。 エッジ露光部の他の側面を模式的に示す図である。 状態検出処理ユニットの模式的側面図である。 状態検出処理ユニットの模式的平面図である。 周縁部画像データの作成方法について説明するための図である。 基板の周縁部画像およびその周縁部画像の階調値の変化を示す図である。 基板の主面の端部の位置の決定手順を説明するための図である。 図1のメインコントローラによる基板の主面の端部の位置の決定処理を示すフローチャートである。 基板処理装置の制御系の構成を示すブロック図である。 周縁部画像データに基づいて表示される周縁部画像の明るさの分布を示す図である。 図19のメインコントローラによる基板の周縁部の状態検出処理を示すフローチャートである。 図19のメインコントローラによる基板の周縁部の状態検出処理を示すフローチャートである。
以下、本発明の実施の形態に係る基板処理装置および基板処理方法について図面を用いて説明する。なお、以下の説明において、基板とは、半導体基板、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板またはフォトマスク用基板等をいう。
本実施の形態で用いられる基板は、少なくとも一部が円形の外周部を有する。例えば、位置決め用の切り欠き(オリエンテーションフラットまたはノッチ)を除く外周部が円形を有する。
(1)基板処理装置の構成
図1は、本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の模式的平面図である。図1以降の所定の図には、位置関係を明確にするために互いに直交するX方向、Y方向およびZ方向を示す矢印を付している。X方向およびY方向は水平面内で互いに直交し、Z方向は鉛直方向に相当する。なお、各方向において矢印が向かう方向を+方向、その反対の方向を−方向とする。
図1に示すように、基板処理装置100は、インデクサブロック11、第1の処理ブロック12、第2の処理ブロック13、洗浄乾燥処理ブロック14A、搬入搬出ブロック14Bおよびホストコンピュータ80を備える。洗浄乾燥処理ブロック14Aおよび搬入搬出ブロック14Bにより、インターフェイスブロック14が構成される。搬入搬出ブロック14Bに隣接するように露光装置15が配置される。露光装置15においては、液浸法により基板Wに露光処理が行われる。
インデクサブロック11は、複数のキャリア載置部111および搬送部112を含む。各キャリア載置部111には、複数の基板Wを多段に収納するキャリア113が載置される。
搬送部112には、メインコントローラ114および搬送機構115が設けられる。メインコントローラ114は、基板処理装置100の種々の構成要素を制御する。また、メインコントローラ114は、有線通信または無線通信によりホストコンピュータ80に接続されている。メインコントローラ114とホストコンピュータ80との間で種々のデータの送受信が行われる。
搬送機構115は、基板Wを保持するためのハンド116を有する。搬送機構115は、ハンド116により基板Wを保持しつつその基板Wを搬送する。
搬送部112の側面には、メインパネルPNが設けられる。メインパネルPNは、メインコントローラ114に接続されている。ユーザは、基板処理装置100における基板Wの処理状況等をメインパネルPNで確認することができる。
メインパネルPNの近傍には、例えばキーボードからなる操作部90(後述の図19参照)が設けられている。ユーザは、操作部90を操作することにより、基板処理装置100の動作設定等を行うことができる。
第1の処理ブロック12は、塗布処理部121、搬送部122および熱処理部123を含む。塗布処理部121および熱処理部123は、搬送部122を挟んで対向するように設けられる。搬送部122とインデクサブロック11との間には、基板Wが載置される基板載置部PASS1および後述する基板載置部PASS2〜PASS4(図4参照)が設けられる。搬送部122には、基板Wを搬送する搬送機構127および後述する搬送機構128(図4参照)が設けられる。
第2の処理ブロック13は、現像処理部131、搬送部132および熱処理部133を含む。現像処理部131および熱処理部133は、搬送部132を挟んで対向するように設けられる。搬送部132と搬送部122との間には、基板Wが載置される基板載置部PASS5および後述する基板載置部PASS6〜PASS8(図4参照)が設けられる。搬送部132には、基板Wを搬送する搬送機構137および後述する搬送機構138(図4参照)が設けられる。
洗浄乾燥処理ブロック14Aは、洗浄乾燥処理部161,162および搬送部163を含む。洗浄乾燥処理部161,162は、搬送部163を挟んで対向するように設けられる。搬送部163には、搬送機構141,142が設けられる。
搬送部163と搬送部132との間には、載置兼バッファ部P−BF1および後述の載置兼バッファ部P−BF2(図4参照)が設けられる。載置兼バッファ部P−BF1,P−BF2は、複数の基板Wを収容可能に構成される。
また、搬送機構141,142の間において、搬入搬出ブロック14Bに隣接するように、基板載置部PASS9および後述の載置兼冷却部P−CP(図4参照)が設けられる。載置兼冷却部P−CPは、基板Wを冷却する機能(例えば、クーリングプレート)を備える。載置兼冷却部P−CPにおいて、基板Wが露光処理に適した温度に冷却される。
搬入搬出ブロック14Bには、搬送機構146が設けられる。搬送機構146は、露光装置15に対する基板Wの搬入および搬出を行う。露光装置15には、基板Wを搬入するための基板搬入部15aおよび基板Wを搬出するための基板搬出部15bが設けられる。
(2)塗布処理部および現像処理部の構成
図2は、図1の塗布処理部121、現像処理部131および洗浄乾燥処理部161を+Y方向側から見た図である。
図2に示すように、塗布処理部121には、塗布処理室21,22,23,24が階層的に設けられる。各塗布処理室21〜24には、塗布処理ユニット129が設けられる。現像処理部131には、現像処理室31,32,33,34が階層的に設けられる。各現像処理室31〜34には、現像処理ユニット139が設けられる。
図2に示すように、塗布処理ユニット129は、複数のスピンチャック25および複数のカップ27を備える。また、図1に示すように、塗布処理ユニット129は、処理液を吐出する複数の処理液ノズル28およびそれらの処理液ノズル28を移動させるノズル搬送機構29を備える。塗布処理ユニット129の詳細については後述する。
現像処理ユニット139は、塗布処理ユニット129と同様に、複数のスピンチャック35および複数のカップ37を備える。また、図1に示すように、現像処理ユニット139は、現像液を吐出する2つの現像ノズル38およびそれらの現像ノズル38をX方向に移動させる移動機構39を備える。
現像処理ユニット139においては、まず、一方の現像ノズル38がX方向に移動しつつ各基板Wに現像液を供給する。その後、他方の現像ノズル38が移動しつつ各基板Wに現像液を供給する。なお、現像ノズル38から基板Wに現像液が供給される際には、図示しない駆動装置によりスピンチャック35が回転される。それにより、基板Wが回転される。
本実施の形態では、現像処理ユニット139において基板Wに現像液が供給されることにより、基板Wの現像処理が行われる。また、本実施の形態においては、2つの現像ノズル38から互いに異なる現像液が吐出される。それにより、各基板Wに2種類の現像液を供給することができる。
洗浄乾燥処理部161には、複数(本例では4つ)の洗浄乾燥処理ユニットSD1が設けられる。洗浄乾燥処理ユニットSD1においては、露光処理前の基板Wの洗浄および乾燥処理が行われる。
図1および図2に示すように、塗布処理部121において現像処理部131に隣接するように流体ボックス部50が設けられる。同様に、現像処理部131において洗浄乾燥処理ブロック14Aに隣接するように流体ボックス部60が設けられる。流体ボックス部50および流体ボックス部60内には、塗布処理ユニット129および現像処理ユニット139への薬液の供給ならびに塗布処理ユニット129および現像処理ユニット139からの排液および排気等に関する流体関連機器が収納される。流体関連機器は、導管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプおよび温度調節器等を含む。
(3)熱処理部および洗浄乾燥処理部の構成
図3は、図1の熱処理部123,133および洗浄乾燥処理部162を−Y方向側から見た図である。
図3に示すように、熱処理部123は、上方に設けられる上段熱処理部301および下方に設けられる下段熱処理部302を有する。上段熱処理部301および下段熱処理部302には、複数の熱処理ユニットPHP、複数の密着強化処理ユニットPAHPおよび複数の冷却ユニットCPが設けられる。熱処理部123の最上部にはローカルコントローラLC1が設けられる。
ローカルコントローラLC1は、熱処理部123における熱処理ユニットPHP、密着強化処理ユニットPAHPおよび冷却ユニットCPの温度制御を行う。また、ローカルコントローラLC1は、後述する図5の塗布処理ユニット129におけるノズル搬送機構29の動作、スピンチャック25の動作、各処理液ノズル28への処理液の供給およびエッジリンスノズル30へのリンス液の供給等を制御する。さらに、ローカルコントローラLC1は、図1の搬送機構127の動作を制御する。
熱処理ユニットPHPにおいては、基板Wの加熱処理および冷却処理が行われる。密着強化処理ユニットPAHPにおいては、基板Wと反射防止膜との密着性を向上させるための密着強化処理が行われる。具体的には、密着強化処理ユニットPAHPにおいて、基板WにHMDS(ヘキサメチルジシラサン)等の密着強化剤が塗布されるとともに、基板Wに加熱処理が行われる。冷却ユニットCPにおいては、基板Wの冷却処理が行われる。
熱処理部133は、上方に設けられる上段熱処理部303および下方に設けられる下段熱処理部304を有する。上段熱処理部303および下段熱処理部304には、冷却ユニットCP、複数の熱処理ユニットPHPおよびエッジ露光部EEWが設けられる。熱処理部133の最上部には、ローカルコントローラLC2が設けられる。
ローカルコントローラLC2は、熱処理部133における熱処理ユニットPHPおよび冷却ユニットCPの温度制御を行う。また、ローカルコントローラLC2は、図1の搬送機構137の動作を制御するとともに、移動機構39の動作、スピンチャック35の動作、各現像ノズル38への現像液の供給等を制御する。ローカルコントローラLC1,LC2の詳細については後述する。
洗浄乾燥処理部162には、複数(本例では5つ)の洗浄乾燥処理ユニットSD2が設けられる。洗浄乾燥処理ユニットSD2においては、露光処理後の基板Wの洗浄および乾燥処理が行われる。
(4)エッジ露光部の状態検出処理ユニット
本例においては、後述するように、エッジ露光部EEWに図11の状態検出処理ユニット580が設けられる。状態検出処理ユニット580により、基板Wの周縁部の状態が検出される。その検出結果に基づいて、塗布処理ユニット129(図2)においてスピンチャック25の軸心に基板Wの幾何学的中心(以下、基板Wの中心と呼ぶ。)が一致するように基板Wがスピンチャック25に載置されたか否か、ならびにエッジリンスノズル30(図5)から基板Wの周縁部へ吐出されたリンス液の流量およびリンス液の吐出位置が適正であるか否かが判定される。スピンチャック25の軸心は基板Wの回転中心に相当する。
以下、スピンチャック25の軸心に対する基板Wの中心の位置ずれの量を基板Wの偏心量と呼ぶ。基板Wの偏心量が予め設定された許容上限値を超える場合、または基板Wへ吐出されるリンス液の流量もしくはリンス液の吐出位置が適正ではない場合には、後述する処理が行われる。
その後、エッジ露光部EEWにおいては、基板Wの周縁部の露光処理(エッジ露光処理)が行われる。基板Wにエッジ露光処理が行われることにより、後の現像処理時に、基板Wの周縁部上のレジスト膜が除去される。それにより、現像処理後において、基板Wの周縁部が他の部分と接触した場合に、基板Wの周縁部上のレジスト膜が剥離してパーティクルとなることが防止される。
このように、エッジ露光部EEWが基板Wの周縁部の状態を検出する機能を有するとともに、基板W上のエッジ露光処理する機能を有することにより、基板処理装置100の大型化およびフットプリントの増加を防止することができる。
(5)搬送部の構成
図4は、搬送部122,132,163を−Y方向側から見た図である。
図4に示すように、搬送部122は、上段搬送室125および下段搬送室126を有する。搬送部132は、上段搬送室135および下段搬送室136を有する。上段搬送室125には搬送機構127が設けられ、下段搬送室126には搬送機構128が設けられる。また、上段搬送室135には搬送機構137が設けられ、下段搬送室136には搬送機構138が設けられる。搬送機構127,128,137,138は、それぞれハンドH1,H2を有する。
搬送部112と上段搬送室125との間には、基板載置部PASS1,PASS2が設けられ、搬送部112と下段搬送室126との間には、基板載置部PASS3,PASS4が設けられる。上段搬送室125と上段搬送室135との間には、基板載置部PASS5,PASS6が設けられ、下段搬送室126と下段搬送室136との間には、基板載置部PASS7,PASS8が設けられる。
上段搬送室135と搬送部163との間には、載置兼バッファ部P−BF1が設けられ、下段搬送室136と搬送部163との間には載置兼バッファ部P−BF2が設けられる。搬送部163において搬入搬出ブロック14Bと隣接するように、基板載置部PASS9および複数の載置兼冷却部P−CPが設けられる。
載置兼バッファ部P−BF1は、搬送機構137および搬送機構141,142(図1)による基板Wの搬入および搬出が可能に構成される。載置兼バッファ部P−BF2は、搬送機構138および搬送機構141,142(図1)による基板Wの搬入および搬出が可能に構成される。また、基板載置部PASS9および載置兼冷却部P−CPは、搬送機構141,142(図1)および搬送機構146による基板Wの搬入および搬出が可能に構成される。
本実施の形態においては、基板載置部PASS1および基板載置部PASS3には、インデクサブロック11から第1の処理ブロック12へ搬送される基板Wが載置され、基板載置部PASS2および基板載置部PASS4には、第1の処理ブロック12からインデクサブロック11へ搬送される基板Wが載置される。
また、基板載置部PASS5および基板載置部PASS7には、第1の処理ブロック12から第2の処理ブロック13へ搬送される基板Wが載置され、基板載置部PASS6および基板載置部PASS8には、第2の処理ブロック13から第1の処理ブロック12へ搬送される基板Wが載置される。
また、載置兼バッファ部P−BF1,P−BF2には、第2の処理ブロック13から洗浄乾燥処理ブロック14Aへ搬送される基板Wが載置され、載置兼冷却部P−CPには、洗浄乾燥処理ブロック14Aから搬入搬出ブロック14Bへ搬送される基板Wが載置され、基板載置部PASS9には、搬入搬出ブロック14Bから洗浄乾燥処理ブロック14Aへ搬送される基板Wが載置される。
(6)基板処理装置の動作
図1〜図4を参照しながら基板処理装置100の動作を説明する。インデクサブロック11のキャリア載置部111(図1)には、未処理の基板Wが収容されたキャリア113が載置される。搬送機構115は、キャリア113から基板載置部PASS1,PASS3(図4)に未処理の基板Wを搬送する。また、搬送機構115は、基板載置部PASS2,PASS4(図4)に載置された処理済みの基板Wをキャリア113に搬送する。
第1の処理ブロック12において、搬送機構127(図4)は、基板載置部PASS1(図4)に載置された基板Wを密着強化処理ユニットPAHP(図3)、冷却ユニットCP(図3)、塗布処理室22(図2)、熱処理ユニットPHP(図3)、冷却ユニットCP(図3)、塗布処理室21(図2)、熱処理ユニットPHP(図3)および基板載置部PASS5(図4)に順に搬送する。
この場合、密着強化処理ユニットPAHPにおいて、基板Wに密着強化処理が行われた後、冷却ユニットCPにおいて、反射防止膜の形成に適した温度に基板Wが冷却される。次に、塗布処理室22において、塗布処理ユニット129(図2)により基板W上に反射防止膜が形成される。続いて、熱処理ユニットPHPにおいて、基板Wの熱処理が行われた後、冷却ユニットCPにおいて、レジスト膜の形成に適した温度に基板Wが冷却される。次に、塗布処理室21において、塗布処理ユニット129(図2)により、基板W上にレジスト膜が形成される。その後、熱処理ユニットPHPにおいて、基板Wの熱処理が行われ、その基板Wが基板載置部PASS5に載置される。
また、搬送機構127は、基板載置部PASS6(図4)に載置された現像処理後の基板Wを基板載置部PASS2(図4)に搬送する。
搬送機構128(図4)は、基板載置部PASS3(図4)に載置された基板Wを密着強化処理ユニットPAHP(図3)、冷却ユニットCP(図3)、塗布処理室24(図2)、熱処理ユニットPHP(図3)、冷却ユニットCP(図3)、塗布処理室23(図2)、熱処理ユニットPHP(図3)および基板載置部PASS7(図4)に順に搬送する。また、搬送機構128(図4)は、基板載置部PASS8(図4)に載置された現像処理後の基板Wを基板載置部PASS4(図4)に搬送する。塗布処理室23,24(図2)および下段熱処理部302(図3)における基板Wの処理内容は、上記の塗布処理室21,22(図2)および上段熱処理部301(図3)における基板Wの処理内容と同様である。
第2の処理ブロック13において、搬送機構137(図4)は、基板載置部PASS5(図4)に載置されたレジスト膜形成後の基板Wをエッジ露光部EEW(図3)および載置兼バッファ部P−BF1(図4)に順に搬送する。
この場合、エッジ露光部EEWにおいて、基板Wのエッジ露光処理および基板Wの周縁部の状態検出処理が行われ、その基板Wが載置兼バッファ部P−BF1に載置される。
また、搬送機構137(図4)は、洗浄乾燥処理ブロック14Aに隣接する熱処理ユニットPHP(図3)から露光処理後でかつ熱処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを冷却ユニットCP(図3)、現像処理室31または現像処理室32(図2)、熱処理ユニットPHP(図3)および基板載置部PASS6(図4)に順に搬送する。
この場合、冷却ユニットCPにおいて、現像処理に適した温度に基板Wが冷却された後、現像処理室31または現像処理室32において、現像処理ユニット139により基板Wの現像処理が行われる。その後、熱処理ユニットPHPにおいて、基板Wの熱処理が行われ、その基板Wが基板載置部PASS6に載置される。
搬送機構138(図4)は、基板載置部PASS7(図4)に載置されたレジスト膜形成後の基板Wを熱処理ユニットPHP(図3)、エッジ露光部EEW(図3)および載置兼バッファ部P−BF2(図4)に順に搬送する。また、搬送機構138(図4)は、裏面洗浄処理ブロック14に隣接する熱処理ユニットPHP(図3)から露光処理後でかつ熱処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを冷却ユニットCP(図3)、現像処理室33または現像処理室34(図2)、熱処理ユニットPHP(図3)および基板載置部PASS8(図4)に順に搬送する。現像処理室33,34および下段熱処理部304における基板Wの処理内容は、上記の現像処理室31,32および上段熱処理部303における基板Wの処理内容と同様である。
洗浄乾燥処理ブロック14Aにおいて、搬送機構141(図1)は、載置兼バッファ部P−BF1,P−BF2(図4)に載置された基板Wを洗浄乾燥処理部161の洗浄乾燥処理ユニットSD1(図2)および載置兼冷却部P−CP(図4)に順に搬送する。この場合、洗浄乾燥処理ユニットSD1において、基板Wの洗浄および乾燥処理が行われた後、載置兼冷却部P−CPにおいて、露光装置15(図1〜図3)における露光処理に適した温度に基板Wが冷却される。
搬送機構142(図1)は、基板載置部PASS9(図4)に載置された露光処理後の基板Wを洗浄乾燥処理部162の洗浄乾燥処理ユニットSD2(図3)に搬送し、洗浄および乾燥処理後の基板Wを洗浄乾燥処理ユニットSD2から上段熱処理部303の熱処理ユニットPHP(図3)または下段熱処理部304の熱処理ユニットPHP(図3)に搬送する。この熱処理ユニットPHPにおいては、露光後ベーク(PEB)処理が行われる。
インターフェイスブロック15において、搬送機構146(図1)は、載置兼冷却部P−CP(図4)に載置された露光処理前の基板Wを露光装置15の基板搬入部15a(図1)に搬送する。また、搬送機構146(図1)は、露光装置15の基板搬出部15b(図1)から露光処理後の基板Wを取り出し、その基板Wを基板載置部PASS9(図4)に搬送する。
なお、露光装置15が基板Wの受け入れをできない場合、露光処理前の基板Wが載置兼バッファ部P−BF1,P−BF2に一時的に収容される。また、第2の処理ブロック13の現像処理ユニット139(図2)が露光処理後の基板Wの受け入れをできない場合、露光処理後の基板Wが載置兼バッファ部P−BF1,P−BF2に一時的に収容される。
本実施の形態においては、上段に設けられた塗布処理室21,22、現像処理室31,32および上段熱処理部301,303における基板Wの処理と、下段に設けられた塗布処理室23,24、現像処理室33,34および下段熱処理部302,304における基板Wの処理を並行して行うことができる。それにより、フットプリントを増加させることなく、スループットを向上させることができる。
(7)塗布処理ユニットの構成
図5は、塗布処理ユニット129を+Z方向側から見た図である。図5に示すように、各塗布処理ユニット129は、複数のスピンチャック25、複数のカップ27、複数の処理液ノズル28、複数のエッジリンスノズル30および複数の待機部280を備える。本実施の形態においては、スピンチャック25、カップ27およびエッジリンスノズル30は、各塗布処理ユニット129に2つずつ設けられる。
各スピンチャック25は、基板Wを保持した状態で、図示しない駆動装置(例えば、電動モータ)により回転駆動される。カップ27はスピンチャック25の周囲を取り囲むように設けられる。待機時には、各処理液ノズル28は待機部280に挿入される。各処理液ノズル28には、図示しない処理液貯留部から処理液配管を通して後述する種々の処理液(塗布液)が供給される。各処理液ノズル28には、上方に突出する把持部28aが設けられている。
塗布処理ユニット129は、エッジリンスノズル駆動部30aおよびリンス液供給系30bを有する。スピンチャック25の上方には、エッジリンスノズル30が移動可能に設けられている。エッジリンスノズル駆動部30aは、エッジリンスノズル30を移動させる。リンス液供給系30bは、エッジリンスノズル30にリンス液(例えば処理液の溶剤)を供給する。また、リンス液供給系30bは、エッジリンスノズル30に供給されるリンス液の流量を測定する流量センサを含む。エッジリンスノズル30は、スピンチャック25により保持される基板Wの周縁部にリンス液を吐出する。エッジリンスノズル30から基板Wに吐出されるリンス液の流量は、リンス液供給系30bにより調整される。
塗布処理ユニット129は、処理液ノズル28を搬送するノズル搬送機構29を備える。ノズル搬送機構29は、ノズル把持部291aおよび長尺状の把持部移動機構291,292,293を備える。把持部移動機構292は、Y方向に延びるように図2の搬送部112側に固定される。把持部移動機構293は、Y方向に延びるように図2の第2の処理ブロック13側に固定される。把持部移動機構292には、Y方向に延びるボールねじ292aおよびガイド292bが設けられる。同様に、把持部移動機構293には、Y方向に延びるボールねじ293aおよびガイド293bが設けられる。
把持部移動機構292と把持部移動機構293との間には、X方向に延びるように把持部移動機構291が設けられる。把持部移動機構291の両端は、それぞれ把持部移動機構292,293のガイド292b,293bにY方向に移動可能に取り付けられる。把持部移動機構291の一端は、把持部移動機構292のボールねじ292aに係合している。また、把持部移動機構291の他端は、把持部移動機構293のボールねじ293aに係合している。ボールねじ292a,293aは図示しないモータにより回動される。それにより、把持部移動機構291がガイド292b,293bに沿ってY方向に水平移動する。
把持部移動機構291にノズル把持部291aがX方向に移動可能に取り付けられる。ノズル把持部291aは、各処理液ノズル28の把持部28aを挟持する一対の挟持アーム291bを有する。一対の挟持アーム291bは、図示しない駆動機構によって互いに近接する方向または互いに離間する方向に移動する。
塗布処理ユニット129においては、複数の処理液ノズル28のうちのいずれかの処理液ノズル28がノズル搬送機構29により基板Wの上方に移動される。スピンチャック25が回転しつつ処理液ノズル28から処理液が吐出されることにより、回転する基板W上に処理液が塗布される。また、エッジリンスノズル30が所定の待機位置から基板Wの周縁部の近傍に移動される。そして、スピンチャック25が回転しつつエッジリンスノズル30から回転する基板Wの周縁部に向けてリンス液が吐出されることにより、基板Wに塗布された処理液の周縁部が溶解される。それにより、基板Wの周縁部の処理液が除去される。
本実施の形態においては、図2の塗布処理室22,24の塗布処理ユニット129において、反射防止膜用の処理液(反射防止液)が処理液ノズル28から基板Wに供給される。塗布処理室21,23の塗布処理ユニット129において、レジスト膜用の処理液(レジスト液)が処理液ノズル28から基板Wに供給される。
(8)反射防止膜およびレジスト膜の形成
図6は、図2の塗布処理ユニット129への基板Wの搬入時における図4の搬送機構127のハンドH1,H2の動作を説明するための図である。なお、図6では、搬送機構127および塗布処理ユニット129の構成の一部が上面図で示されている。また、搬送機構127のハンドH2の動作はハンドH1の動作と同様である。さらに、図4の搬送機構128,137,138のハンドH1,H2の動作は、搬送機構127のハンドH1,H2の動作と同様である。
図6(a)において、矢印で示されるように、ハンドH1により保持された基板Wが塗布処理ユニット129内に搬入される。ハンドH1とスピンチャック25との位置関係は予め設定されている。次に、図6(b)に示すように、塗布処理ユニット129に搬入される基板Wは、基板Wの中心W1がスピンチャック25の軸心P1と一致するようにスピンチャック25上に載置される。その後、図6(c)に示すように、ハンドH1が塗布処理ユニット129から搬出される。
塗布処理室22,24(図2)の塗布処理ユニット129においては、基板Wの主面上に反射防止液が塗布される。塗布処理室21,23(図2)の塗布処理ユニット129においては、基板W上に形成された反射防止膜上にレジスト液が塗布される。
図7および図8は、基板Wの主面上への反射防止膜およびレジスト膜の形成手順と各膜の除去範囲とを示す図である。
まず、塗布処理室22(または塗布処理室24)の塗布処理ユニット129において、基板Wが回転されつつ基板Wの主面上に反射防止液が塗布されるとともに、エッジリンスノズル30から基板Wの周縁部に向けてリンス液が吐出される。これにより、図7(a)に示すように、基板Wの周縁部に付着する反射防止液が溶解される。
このようにして、基板Wの主面上の周縁部の環状領域における反射防止液が除去される。その後、熱処理部123により基板Wに所定の熱処理が行われることにより、図7(b)に示すように、周縁部を除く基板Wの主面上に反射防止膜F1が形成される。基板Wの主面の端部と反射防止膜F1の外周部との間の幅をエッジカット幅D1と呼ぶ。
次に、塗布処理室21(または塗布処理室23)の塗布処理ユニット129において、基板Wが回転されつつ基板Wの主面上にレジスト液が塗布されるとともに、エッジリンスノズル30から基板Wの周縁部に向けてリンス液が吐出される。これにより、図8(a)に示すように、基板Wの周縁部に付着するレジスト液が溶解される。
このようにして、基板Wの周縁部の環状領域におけるレジスト液が除去される。その後、熱処理部123により基板Wに所定の熱処理が行われることにより、図8(b)に示すように、周縁部を除く基板W上に反射防止膜F1上を覆うようにレジスト膜F2が形成される。基板Wの主面の端部とレジスト膜F2の外周部との間の幅をエッジカット幅D2と呼ぶ。
ここで、基板Wの端部の定義について次の図面を参照しながら説明する。図9は、基板Wの端部を説明するための概略的模式図である。図9(a),(b)に示すように、基板Wは主面および裏面にそれぞれ端部Eを有する。基板Wの主面および裏面はそれぞれ平坦に形成される。基板Wの主面とは基板処理が行われる面をいい、基板Wの裏面とは主面と反対側の面をいう。本例では、基板Wの主面は、反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成される面である。
図9(a)に示すように、基板Wは、主面の端部(edge)Eからから最外周部(outermost periphery)OMに向かって下方に傾斜する傾斜面を有するとともに、裏面の端部Eから最外周部OMに向かって上方に傾斜する傾斜面を有する。これらの傾斜面を、一般的にベベル部Bと呼ぶ。あるいは、図9(b)に示すように、基板Wは、主面の端部Eから最外周部OMを経由して裏面の端部Eに向かって湾曲する湾曲面を有する。この湾曲面を、一般的にベベル部Bと呼ぶ。また、基板Wの主面の端部Eから内側へ所定の距離dまでの領域を、一般的に周縁部Pと呼ぶ。なお、距離dは、例えば2〜3mmである。
図10は、反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成された基板Wの平面図である。塗布処理ユニット129(図6)において、基板Wの中心W1がスピンチャック25(図6)の軸心P1と一致するようにスピンチャック25上に載置される。この状態で、エッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量およびリンス液の吐出位置が適正である場合、図10(a)に示すように、基板Wの全周縁部上に渡ってエッジカット幅D1,D2が均一な設定値となるように反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成される。
一方、塗布処理ユニット129において、基板Wの中心W1がスピンチャック25の軸心P1に対して偏心するようにスピンチャック25上に載置された場合、図10(b)に示すように、エッジカット幅D1,D2が不均一になるように基板W上に反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成される。
また、エッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量が適正な値よりも小さい場合、リンス液が設定位置の内側までしみ込むため、図10(c)の点線で示すように、エッジカット幅D2が設定値よりも大きくなるようにレジスト膜F2が形成される。エッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量が適正な値よりも大きい場合、リンス液の液幅が狭くなるため、図10(c)の一点鎖線で示すように、エッジカット幅D2が設定値よりも小さくなるようにレジスト膜F2が形成される。なお、図10(c)においては、反射防止膜F1およびエッジカット幅D1の図示は省略している。上記の場合、エッジカット幅D1も設定値と異なる。
さらに、エッジリンスノズル30から基板Wへのリンス液の吐出位置が適正でない場合においても、エッジカット幅D1,D2が設定値と異なるように反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成される。
このように、基板Wのエッジカット幅D1,D2を検出することにより、塗布処理ユニット129における基板Wの偏心量が許容上限値以下であるか否か、ならびにエッジリンス液の流量および吐出位置が適正であるか否かを判定することができる。
(9)エッジ露光部の詳細
次に、エッジ露光部EEWの詳細について説明する。図11は、エッジ露光部EEWの一側面を模式的に示す図である。図12は、エッジ露光部EEWの他の側面を模式的に示す図である。図11および図12に示すように、エッジ露光部EEWは、投光部510、投光部保持ユニット520、基板回転ユニット540および状態検出処理ユニット580を備える。
投光部510は、光ファイバケーブル等からなるライトガイドを介して図示しない後述の露光用光源と接続されている。これにより、投光部510はライトガイドを介して露光用光源より送られる光を基板Wの周縁部Pに照射する。以下、基板W上のレジスト膜を露光するために投光部510により基板Wに照射される光を露光用光と呼ぶ。
投光部保持ユニット520は、X方向駆動モータ521、X方向ボールネジ522、投光部保持ガイド523、支柱524、Y方向駆動モータ531、支柱保持ガイド532およびY方向ボールネジ533を備える。
投光部保持ガイド523は、投光部510をX方向に移動可能に保持する。また、X方向ボールネジ522は、投光部510に設けられた図示しない連結部に螺合されている。
X方向ボールネジ522は、X方向に延びるように設けられており、X方向駆動モータ521の動作に伴って矢印R1の方向に回転する。X方向ボールネジ522が回転することにより、投光部510がX方向に移動する。
X方向駆動モータ521および投光部保持ガイド523は、支柱524により所定の高さに支持されている。支柱524の下端部は支柱保持ガイド532により保持されている。支柱保持ガイド532は、支柱524をY方向に移動可能に保持する。また、Y方向ボールネジ533は、支柱524に設けられた図示しない連結部に螺合されている。
Y方向ボールネジ533は、Y方向に延びるように設けられており、Y方向駆動モータ531の動作に伴って矢印R3の方向に回転する。Y方向ボールネジ533が回転することにより、支柱524がY方向に移動する。
このように、投光部保持ユニット520の各部の動作により、投光部510がX方向およびY方向に移動する。
基板回転ユニット540は、基板回転モータ541、基板回転軸542およびスピンチャック543を備える。基板回転軸542は、基板回転モータ541から上方に突出する。スピンチャック543は、基板回転軸542の上端に接続されている。エッジ露光処理時には、スピンチャック543上に基板Wが載置される。スピンチャック543は、載置された基板Wを吸着保持する。
基板回転モータ541は、基板回転軸542を矢印R2の方向に回転させる。それにより、スピンチャック543が回転し、スピンチャック543により吸着保持された基板Wが回転する。
図13は、状態検出処理ユニット580の模式的側面図である。図14は、状態検出処理ユニット580の模式的平面図である。
図13および図14に示すように、状態検出処理ユニット580は、照明部581、反射ミラー582およびCCD(電荷結合素子)ラインセンサ583を備える。照明部581は、例えばLED(発光ダイオード)光源を含む。状態検出処理ユニット580は、後述する図19の状態検出コントローラMCに接続される。
照明部581はY方向に沿うように図13の基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bの上方に配置される。反射ミラー582は、照明部581と対向するように基板Wの上方に配置される。反射ミラー582の上方にCCDラインセンサ583が配置される。CCDラインセンサ583は、画素の配列方向がY方向に沿うように配置される。
照明部581から基板Wの主面の状態を検出するための帯状の光(以下、照明光と呼ぶ。)が発生される。照明光は、基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bに照射される。基板Wの周縁部Pに照射された照明光は、基板W上で反射され、さらに反射ミラー582上で反射され、CCDラインセンサ583に入射する。CCDラインセンサ583の受光量分布は、基板Wの主面での反射光のうちCCDラインセンサ583に入射する反射光の明るさの分布に対応する。以下、CCDラインセンサ583に入射する反射光の明るさ分布を反射光の明るさ分布と略記する。
ここで、反射光の明るさの分布は、基板Wの主面の状態によって異なる。具体的には、図13に示すように、基板W上に反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成されている場合、反射防止膜F1およびレジスト膜F2の形成領域に応じて基板Wの主面での反射光の明るさの分布が異なる。
一方、基板Wのベベル部Bは、周縁部Pに対して傾斜または湾曲している。したがって、基板Wのベベル部Bに照射された照明光は、基板W上で側方に反射され、CCDラインセンサ583にほとんど入射しない。そのため、CCDラインセンサ583の受光量分布において、基板Wのベベル部Bでの反射光に基づく受光量は、基板Wの周縁部Pでの反射光に基づく受光量よりも小さい。本実施の形態では、CCDラインセンサ583の受光量分布に基づいて、後述の基板Wの主面の端部Eの位置の決定処理および基板Wの周縁部Pの状態検出処理が行われる。
(10)基板の主面の端部の位置の決定処理
基板Wが所定の角度分だけ回転する期間に、基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bを含む領域に照明光が照射されるとともに、CCDラインセンサ583の受光量分布が連続的にメインコントローラ114に与えられる。なお、基板Wは1回転されてもよいし、1回転未満の角度(例えば90度)だけ回転されてもよい。
メインコントローラ114は、CCDラインセンサ583の受光量分布に基づいて、基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bを含む領域での反射光の明るさの分布を示す周縁部画像データを作成する。周縁部画像データの値(階調値)は、CCDラインセンサ583の受光量に対応する。
図15は、周縁部画像データの作成方法について説明するための図である。図15(a),(b),(c)には、基板W上における照明光の照射状態が順に示され、図15(d),(e),(f)には、図15(a),(b),(c)の状態で作成される周縁部画像がそれぞれ示される。なお、図15(a)〜(c)において、照明光が照射された基板W上の領域にハッチングが付される。また、図15(d)〜(f)においては、理解を容易にするために、周縁部画像データが周縁部画像データに基づく画像の形態で表示される。以下、周縁部画像データに基づく画像を周縁部画像と呼ぶ。
図15(a)〜(c)に示すように、基板W上の周縁部Pおよびベベル部Bを含む領域T1に継続的に照明光が照射されつつ基板Wが回転する。それにより、基板Wの周方向に連続的に照明光が照射される。なお、基板Wが1回転する場合には、基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bを含む環状の領域T1の全体に照明光が照射される。基板Wが所定の角度だけ回転する期間に連続的に得られるCCDラインセンサ583の受光量分布に基づいて、図15(d)〜(f)に示すように、矩形の周縁部画像データd1が作成される。
周縁部画像データd1の縦方向の位置は、CCDラインセンサ583の各画素の位置(基板Wの半径方向の位置)に対応し、周縁部画像データd1の横方向の位置は、基板Wの回転角度に対応する。したがって、周縁部画像データd1の縦方向の変化は、基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bを含む領域T1での基板Wの半径方向における反射光の明るさの分布を表わす。また、周縁部画像データd1の横方向の変化は、基板Wの周方向における基板Wの周縁部Pの領域T1での反射光の明るさの分布を表わす。
なお、反射防止膜F1の透過率とレジスト膜F2の透過率とは異なる。そのため、上記のように、レジスト膜F2のみが形成されている基板Wの部分と反射防止膜F1およびレジスト膜F2が重ねて形成されている基板Wの部分との反射光の明るさの分布は異なる。それにより、レジスト膜F2のみが形成されている基板Wの部分と反射防止膜F1およびレジスト膜F2が重ねて形成されている基板Wの部分とを識別することが可能である。
基板Wが所定の角度だけ回転した時点で、基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bを含む領域T1での反射光の明るさの分布が1つの矩形の周縁部画像データd1として得られる。周縁部画像データd1に基づいて基板Wの周縁部Pおよびベベル部Bを含む領域T1の周縁部画像が表示される。
図16は、基板Wの周縁部画像およびその周縁部画像の階調値の変化を示す図である。図16(a)は一の基板Wの周縁部画像を示し、図16(b)は他の基板Wの周縁部画像を示す。図16(a),(b)の横軸は基板Wの半径方向の画素位置を示し、縦軸は基板Wの周方向の画素位置を示す。周縁部画像の階調値はCCDラインセンサ583の受光量に対応する。
図16(a),(b)の周縁部画像において、高い階調値を有する領域(明るい領域)にはパターンが付されず、低い階調値を有する領域(暗い領域)にはハッチングパターンが付され、中間の階調値を有する領域(中間の明るさを有する領域)にはドットパターンが付されている。高い階調値を有する領域が基板Wの周縁部Pに対応し、中間の階調値を有する領域が基板Wのベベル部Bに対応し、低い階調値を有する領域が基板Wの外側に対応する。
図16(c)は、図16(a)の基板Wの半径方向における周縁部画像の階調値の変化を示す。図16(d)は、図16(b)の基板Wの半径方向における周縁部画像の階調値の変化を示す。図16(c),(d)の横軸は基板Wの半径方向の画素位置を示し、縦軸は周縁部画像の階調値を示す。
周縁部画像データd1に基づいて、周縁部画像における基板Wの外側から基板Wの中心に向かう方向に一画素ごとの階調値が順次取得される。各画素の階調値が直前に取得された一定個数分の画素の階調値の代表値(例えば平均値)ogと比較される。その画素の階調値が直前に取得された一定個数分の画素の階調値の代表値ogに対して特定の関係を有する場合、その画素に対応する基板Wの位置が暫定端部位置BPとして決定される。本例においては、代表値ogに対して一定割合または一定量大きい階調値bgを有する画素に対応する基板Wの位置が暫定端部位置BPとして決定される。
図16(a)の周縁部画像には、ベベル部Bが現われない。この場合、図16(c)に示すように、暫定端部位置BPを基板Wの主面の端部Eの位置とみなすことができる。これにより、周縁部画像における設定された基板Wの暫定端部位置BPからの距離に基づいて、エッジカット幅D1,D2を正確に算出することができる。
一方、図16(b)の周縁部画像には、ベベル部Bが現われる。この場合、図16(d)に示すように、暫定端部位置BPを基板Wの主面の端部Eの位置とみなすことができない。また、基板Wのベベル部Bの表面の形状および表面の状態(例えば付着物の有無)には個体差がある。そのため、上記の暫定端部位置BPの決定手順においては、周縁部画像にベベル部Bが現われる場合、暫定端部位置BPに基づいて基板Wの主面の端部Eの位置を決定することができない。そこで、本実施の形態においては、以下の手順により基板Wの主面の端部Eが決定される。
図17は、基板Wの主面の端部Eの位置の決定手順を説明するための図である。図18は、図1のメインコントローラ114による基板Wの主面の端部Eの位置の決定処理を示すフローチャートである。図17(a)は一の基板Wの周縁部画像を示し、図17(b)は他の基板Wの周縁部画像を示す。図17(a),(b)の横軸は基板Wの半径方向の画素位置を示し、縦軸は基板Wの周方向の画素位置を示す。
図17(a),(b)の周縁部画像において、高い階調値を有する領域にはパターンが付されず、低い階調値を有する領域にはハッチングパターンが付され、中間の階調値を有する領域にはドットパターンが付されている。高い階調値を有する領域が基板Wの周縁部Pに対応し、中間の階調値を有する領域が基板Wのベベル部Bに対応し、低い階調値を有する領域が基板Wの外側に対応する。図17(b)の周縁部画像にはベベル部Bが現われ、図17(a)の周縁部画像には周縁部画像が現われない。
図17(c)は、図17(a)の基板Wの半径方向における周縁部画像の階調値の変化を示す。図17(d)は、図17(b)の基板Wの半径方向における周縁部画像の階調値の変化を示す。図17(c),(d)の横軸は基板Wの半径方向の画素位置を示し、縦軸は周縁部画像の階調値を示す。
メインコントローラ114は、周縁部画像において、上記の図16の方法で暫定端部位置BPを決定する(ステップS1)。次に、メインコントローラ114は、基板Wの主面における反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成されていない周縁部内の位置を基準位置として決定する(ステップS2)。この場合、メインコントローラ114は、決定した暫定端部位置BPから一定個数分の画素だけ内側の位置を基準位置SPとして決定する。
次に、メインコントローラ114は、決定された基準位置SPの画素の階調値を基準階調値sgとして取得する(ステップS3)。本例においては、メインコントローラ114は、図17(a),(b)に示すように、基板Wの周方向に一定長さ(例えば基板Wの1/4回転に相当する長さ)延びかつ基準位置SPを含む帯状領域R内の複数の画素の階調値の代表値(例えば平均値)を基準階調値sgとして取得する。
続いて、メインコントローラ114は、周縁部画像における基準位置SPから基板Wの外側に向かう方向において各画素の階調値をそれぞれ現在階調値として順次取得する。まず、一の画素の外側に隣接する画素(以下、対象画素と呼ぶ)の階調値を対象階調値として取得する(ステップS4)。ここで、最初の一の画素は基準位置SPの画素である。次に、メインコントローラ114は、基準階調値sgと対象階調値との差を算出する(ステップS5)。
ここで、メインコントローラ114は、算出した差が基準階調値sgの所定の割合ΔG(例えば20%)に達したか否かを判定する(ステップS6)。すなわち、メインコントローラ114は、対象階調値が基準階調値から所定の割合ΔGだけ低下したか否かを判定する。ステップS6において、算出した差が所定の割合ΔGに達していない場合、メインコントローラ114はステップS4の処理に戻って次の対象画素の階調値を対象階調値として取得する。
メインコントローラ114は、現在階調値が基準階調値から所定の割合ΔGだけ低下するまで、ステップS4〜S6の処理を繰り返す。それにより、対象画素が基準位置SPから基板Wの外側に向かう方向に順次移動する。
ステップS6において、算出した差が所定の割合ΔGに達した場合、すなわち対象階調値が図17(c),(d)の階調値egに達した場合、メインコントローラ114は、図17(c),(d)に示すように、対象画素の位置を本端部位置EPとして決定する(ステップS7)。本端部位置EPに対応する基板Wの位置が基板Wの主面の端部Eの位置である。これにより、基板Wの主面の端部Eの位置の決定処理を終了する。この処理によれば、周縁部画像にベベル部Bが現われるか否かにかかわらず、基板Wの主面の端部Eの位置を正確に決定することができる。
なお、ステップS6において、算出した差が所定の割合ΔGに達したか否かを判定する代わりに、算出した差が所定の量に達したか否かを判定してもよい。このように、対象画素の階調値が基準階調値sgに対して特定の関係を有する場合、その対象画素に対応する基板Wの位置が基板Wの主面の端部Eの位置として決定される。例えば、基準階調値sgに対して一定割合または一定量小さい階調値egを有する画素に対応する基板Wの位置が基板Wの主面の端部Eの位置として決定される。
(11)基板処理装置の制御系の構成
図19は、基板処理装置100の制御系の構成を示すブロック図である。図19に示すように、ホストコンピュータ80は、メインコントローラ114に接続される。メインコントローラ114には、メインパネルPNおよび操作部90が接続される。また、メインコントローラ114には、ローカルコントローラLC1,LC2および状態検出コントローラMCが接続される。ユーザによる操作部90の操作情報がメインコントローラ114に与えられる。
ローカルコントローラLC1は、熱処理制御部C11、搬送制御部C12および塗布処理制御部C13を有する。熱処理制御部C11は、図3の熱処理部123における熱処理ユニットPHP、密着強化処理ユニットPAHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御する。搬送制御部C12は、図4の搬送部122の搬送機構127,128の動作を制御する。
塗布処理制御部C13は、図2の塗布処理部121のノズル搬送機構29(図1)の動作、スピンチャック25の動作および各処理液ノズル28への処理液の供給を制御する。また、塗布処理制御部C13は、図5のリンス液供給系30bを制御することにより、エッジリンスノズル30へのリンス液の供給を制御するとともに、エッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量を調整する。さらに、塗布処理制御部C13は、図5のエッジリンスノズル駆動部30aを制御することにより、エッジリンスノズル30の移動を制御するとともに、エッジリンスノズル30から基板Wへのリンス液の吐出位置を制御する。
ローカルコントローラLC2は、熱処理制御部C21、搬送制御部C22、現像処理制御部C23およびエッジ露光制御部C24を有する。熱処理制御部C21は、図3の熱処理部133における熱処理ユニットPHPおよび冷却ユニットCPの温度を制御する。搬送制御部C22は、図4の搬送部132の搬送機構137,138の動作を制御する。
現像処理制御部C23は、図2の現像処理部131の移動機構39の動作、スピンチャック35の動作および各現像ノズル38への現像液の供給を制御する。エッジ露光制御部C24は、X方向駆動モータ521(図11)の動作、Y方向駆動モータ531(図11)の動作、基板回転モータ541の動作(図11)および露光用光源(図示せず)の動作を制御する。
状態検出コントローラMCは、照明制御部C31およびCCDラインセンサ制御部C32を有する。照明制御部C31は、図11の照明部581の動作を制御する。CCDラインセンサ制御部C32は、図11のCCDラインセンサ583の動作を制御する。
(12)基板の周縁部の状態検出処理
基板Wの周縁部Pの状態検出処理について説明する。状態検出処理では、CCDラインセンサ583の受光量分布が状態検出コントローラMCを介してメインコントローラ114に与えられる。CCDラインセンサ583の受光量分布に基づいて、基板Wの周縁部Pの状態(本端部位置EPからのエッジカット幅D1,D2)の検査が行われる。
図20は、周縁部画像データd1に基づいて表示される周縁部画像の明るさの分布を示す図である。図20(a)の例では、基板Wの全周縁部P上に渡って本端部位置EPからのエッジカット幅D1,D2がほぼ一定で許容範囲内にある。この場合、スピンチャック25上の基板Wの偏心量が許容上限値以下であり、かつエッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量およびリンス液の吐出位置が適正であったと判定される。
図20(b)の例では、基板Wの全周縁部P上に渡って本端部位置EPからのエッジカット幅D1,D2の平均値は許容範囲内にあるが、エッジカット幅D1,D2が大きく変化している。この場合、エッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量およびリンス液の吐出位置は適正であったが、スピンチャック25上の基板Wの偏心量が許容上限値を超えていたと判定される。
図20(c)の例では、基板Wの全周縁部P上に渡って本端部位置EPからのエッジカット幅D1,D2がほぼ一定であるが、許容範囲の下限値よりも小さい。この場合、スピンチャック25上の基板Wの偏心量は許容上限値以下であるが、エッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量またはリンス液の吐出位置が適正でなかったと判定される。
図20(d)の例では、基板Wの全周縁部P上に渡って本端部位置EPからのエッジカット幅D1,D2が大きく変化し、かつエッジカット幅D1,D2の平均値は許容範囲の下限値よりも小さい。この場合、スピンチャック25上の基板Wの偏心量が許容上限値を超え、かつエッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されるリンス液の流量またはリンス液の吐出位置が適正でなかったと判定される。
図21および図22は、図19のメインコントローラ114による基板Wの周縁部Pの状態検出処理を示すフローチャートである。以下の説明では、エッジカット幅D1についての基板の周縁部Pの状態検出処理を説明するが、エッジカット幅D2についての基板の周縁部Pの状態検出処理もエッジカット幅D1についての基板の周縁部Pの状態検出処理と同様である。
まず、メインコントローラ114は、ローカルコントローラLC2および搬送制御部C22を通して図4の搬送機構137を制御することにより、図11のエッジ露光部EEWのスピンチャック543上に基板Wを載置させる。また、メインコントローラ114は、ローカルコントローラLC2およびエッジ露光制御部C24を通して図11のスピンチャック543を制御することにより、スピンチャック543上に基板Wを吸着保持させる(ステップS11)。
次に、メインコントローラ114は、ローカルコントローラLC2およびエッジ露光制御部C24を通してスピンチャック543を制御することにより、スピンチャック543に保持された基板Wを所定の角度分だけ回転させる(ステップS12)。基板Wが回転する期間に、メインコントローラ114は、図11のCCDラインセンサ583の受光量分布に基づいて、周縁部画像データd1を作成する(ステップS13)。
次に、メインコントローラ114は、作成した周縁部画像データd1を図19のホストコンピュータ80に送信する(ステップS14)。ホストコンピュータ80は、メインコントローラ114からの周縁部画像データd1を記憶する。ユーザは、ホストコンピュータ80またはそのホストコンピュータ80に接続された端末装置により、必要に応じて周縁部画像データd1を確認することができる。
なお、メインコントローラ114が周縁部画像データd1を記憶してもよい。その場合、ユーザが必要に応じて図1のメインパネルPNにより周縁部画像データd1を確認することができる。また、任意のタイミングでメインコントローラ114からホストコンピュータ80に周縁部画像データd1を送信することができる。
次に、メインコントローラ114は、図18の基板Wの主面の端部Eの位置の決定処理を実行する(ステップS15)。続いて、メインコントローラ114は、本端部位置EPおよび作成した周縁部画像データd1に基づいて、エッジカット幅D1の平均値を算出する(ステップS16)。また、メインコントローラ114は、本端部位置EPおよび作成した周縁部画像データd1に基づいて、エッジカット幅D1の最大値と最小値との差を算出する(ステップS17)。エッジカット幅D1の最大値と最小値との差は、エッジカット幅D1のばらつき(変化量)に相当する。
次に、メインコントローラ114は、基板WのステップS16で算出されたエッジカット幅D1の平均値が予め設定された許容範囲内であるか否かを判定する(ステップS18)。エッジカット幅D1の平均値が許容範囲内である場合、メインコントローラ114は、図2の塗布処理室22(または塗布処理室24)のエッジリンスノズル30から基板Wへ吐出されたリンス液の流量およびリンス液の吐出位置が適正であったと判定する。
さらに、メインコントローラ114は、ステップS17で算出されたエッジカット幅D1の差が予め設定されたしきい値以下であるか否かを判定する(ステップS19)。エッジカット幅D1の差がしきい以下である場合、メインコントローラ114は、図2の塗布処理室22(または塗布処理室24)において、スピンチャック25上の基板Wの偏心量が許容上限値以下であったと判定する。このときの基板Wの周縁部画像データd1に基づく周縁部画像は、図20(a)のようになる。その後、メインコントローラ114は、基板Wの周縁部Pの状態検出処理を終了する。
ステップS19において、エッジカット幅D1の差がしきい値を超える場合、メインコントローラ114は、塗布処理室22(または塗布処理室24)において、スピンチャック25上の基板Wの偏心量が許容上限値を超えていたと判定する。このときの基板Wの周縁部画像データd1に基づく周縁部画像は、図20(b)のようになる。
この場合、メインコントローラ114は、塗布処理室22(または塗布処理室24)のスピンチャック25上の基板Wの偏心量が小さくなるように、ローカルコントローラLC1および搬送制御部C12を通して搬送機構127(または搬送機構128)の動作を補正する(ステップS20)。その後、メインコントローラ114は、基板Wの周縁部Pの状態検出処理を終了する。
ステップS18において、エッジカット幅D1の平均値が許容範囲外である場合、メインコントローラ114は、図2の塗布処理室22(または塗布処理室24)のエッジリンスノズル30から基板Wへのリンス液の流量またはリンス液の吐出位置が適正でなかったと判定する。
この場合、メインコントローラ114は、ステップS17で算出されたエッジカット幅D1の差がしきい値以下であるか否かを判定する(ステップS21)。エッジカット幅D1の差がしきい以下である場合、メインコントローラ114は、図2の塗布処理室22(または塗布処理室24)において、スピンチャック25上の基板Wの偏心量が許容上限値以下であったと判定する。このときの基板Wの周縁部画像データd1に基づく周縁部画像は、図20(c)のようになる。
その後、メインコントローラ114は、図5のリンス液供給系30bにおける流量センサにより測定されるリンス液の流量が設定値に等しいか否かを判定する(ステップS22)。リンス液の流量が設定値とは異なる場合、メインコントローラ114は、警報を出力する(ステップS23)。警報の出力としては、例えばブザー等による警報音の発生、またはランプ等による警報表示が行われる。その後、メインコントローラ114は、基板Wの周縁部Pの状態検出処理を終了する。
ステップS22において、リンス液の流量が設定値に等しい場合、メインコントローラ114は、エッジリンスノズル30からのリンス液の吐出位置が適正でなかったと判定する。この場合、メインコントローラ114は、ローカルコントローラLC1および塗布処理制御部C13を通して図5のエッジリンスノズル駆動部30aを制御することにより、エッジリンスノズル30からのリンス液の吐出位置を調整する(ステップS24)。
例えば、ステップS16において算出されたエッジカット幅D1の平均値が許容範囲の下限値よりも小さい場合には、メインコントローラ114は、エッジリンスノズル30を基板Wの中心に近づく方向に一定量移動させる。逆に、ステップS16において算出されたエッジカット幅D1の平均値が許容範囲の上限値よりも大きい場合には、メインコントローラ114は、エッジリンスノズル30を基板Wの中心から遠ざかる方向に一定量移動させる。その後、メインコントローラ114は、基板Wの周縁部Pの状態検出処理を終了する。
ステップS21において、エッジカット幅D1の差がしきい値を超える場合、メインコントローラ114は、塗布処理室22(または塗布処理室24)において、スピンチャック25上の基板Wの偏心量が許容上限値を超えていたと判定する。このときの基板Wの周縁部画像データd1に基づく周縁部画像は、図20(d)のようになる。この場合、メインコントローラ114は、塗布処理室22(または塗布処理室24)のスピンチャック25上の基板Wの偏心量が小さくなるように、ローカルコントローラLC1および搬送制御部C12を通して搬送機構127(または搬送機構128)の動作を補正する(ステップS25)。
その後、メインコントローラ114は、図5のリンス液供給系30bにおける流量センサにより測定されるリンス液の流量が設定値に等しいか否かを判定する(ステップS26)。リンス液の流量が設定値とは異なる場合、メインコントローラ114は、警報を出力する(ステップS27)。その後、メインコントローラ114は、基板Wの周縁部Pの状態検出処理を終了する。
ステップS26において、リンス液の流量が設定値に等しい場合、メインコントローラ114は、ローカルコントローラLC1および塗布処理制御部C13を通して図5のエッジリンスノズル駆動部30aを制御することにより、エッジリンスノズル30からのリンス液の吐出位置を調整する(ステップS28)。その後、メインコントローラ114は、基板Wの周縁部Pの状態検出処理を終了する。
(13)効果
本実施の形態に係る基板処理装置100においては、基板Wの最外周部OMの内側における基板Wの主面上のそれぞれ所定幅の周縁部を除いて基板Wの主面上に反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成される。基板Wの主面上の反射防止膜F1およびレジスト膜F2の少なくとも一部および周縁部に光が照明部581により照射され、基板Wからの反射光がCCDラインセンサ583により受光される。また、CCDラインセンサ583の受光量に対応する周縁部画像データd1が取得される。
ここで、基板Wの主面は平坦でありかつ主面の周縁部上には反射防止膜F1およびレジスト膜F2が形成されていない。そのため、周縁部からの反射光に基づく受光量はほぼ一定となる。一方、基板Wの主面の端部Eと基板Wの最外周部OMとの間のベベル部Bは基板Wの主面に対して傾斜しまたは湾曲している。
よって、ベベル部Bからの反射光に基づく受光量は、周縁部からの反射光に基づく受光量とは異なる。それにより、基板Wからの反射光に基づく受光量が基板Wの主面の端部Eを境界として変化する。したがって、基板Wの主面上の周縁部内の基準位置SPから基板Wの最外周部OMに向かう方向における周縁部画像データd1の値(階調値)の変化に基づいて基板Wの主面の端部Eの位置を決定することができる。
この場合、周縁部画像データd1の値(階調値)が変化する位置は、ベベル部Bの表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板Wのベベル部Bの表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板Wの主面の端部Eの位置を正確に決定することができる。その結果、基板Wの主面上のエッジカット幅D1,D2を正確に測定することが可能になる。
(14)他の実施の形態
上記実施の形態において、暫定端部位置BPから一定個数分の画素だけ内側の位置が基準位置SPとして決定されるがこれに限定されない。他の手法により基準位置SPが決定されてもよい。例えば、基板Wの中心から予め定められた所定の距離の位置が基準位置SPとして決定されてもよい。この場合、基板Wのサイズに基づいて基準位置SPを容易に決定することができる。また、暫定端部位置BPを決定することなく基準位置SPを決定することができるので、図18のステップS1の処理を省略してもよい。
また、周縁部画像の階調値の変化に基づいて基準位置SPが決定されてもよい。例えば、基板Wの複数の位置からの反射光に基づくCCDラインセンサ583の受光量に対応する階調値が取得され、取得されたた階調値があらかじめ定められたしきい値よりも大きい基板Wの位置が基準位置SPとして決定されてもよい。この場合でも、暫定端部位置BPを決定することなく基準位置SPを決定することができるので、図18のステップS1の処理を省略してもよい。
あるいは、暫定端部位置BPから基板Wの中心に向かう方向において一画素ごとに階調値が取得され、連続する一定個数分の画素の階調値の平均値が算出される。一定個数分の画素が移動されながら一定個数分の画素の平均値が順次算出される。今回算出された一定個数分の画素の平均値と前回算出された一定個数分の画素の平均値との差が予め定められたしきい値よりも小さい場合に、今回の一定個数分の画素の範囲内の位置が基準位置SPとして決定されてもよい。
あるいは、暫定端部位置BPから基板Wの中心に向かう方向において一画素ごとに階調値が取得され、最大の階調値を有する画素の位置が基準位置SPとして決定されてもよい。
(15)請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
上記の実施の形態では、基板Wが基板の例であり、基板処理装置100が基板処理装置の例であり、最外周部OMが最外周部の例であり、周縁部Pが周縁部の例であり、反射防止膜F1またはレジスト膜F2が処理液の膜の例である。第1の処理ブロック12が膜形成ユニットの例であり、状態検出処理ユニット580が受光量検出部の例であり、周縁部画像データd1が受光データの例であり、基準位置SPが基準位置の例であり、端部Eが端部の例である。メインコントローラ114が位置決定部の例であり、基準階調値sgが第1の値の例であり、階調値egが第2の値の例であり、代表値ogが第3の値の例であり、階調値bgが第4の値の例である。
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
(16)参考形態
(1)第1の参考形態に係る基板処理装置は、少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備えるものである。
この基板処理装置においては、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜が形成される。基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光が照射され、基板からの反射光が受光される。また、受光量検出部の受光量に対応する受光データが取得される。
ここで、基板の主面は平坦でありかつ主面の周縁部上には膜が形成されていない。そのため、周縁部からの反射光に基づく受光量はほぼ一定となる。一方、基板の主面の端部と基板の最外周部との間のベベル部は基板の主面に対して傾斜しまたは湾曲している。よって、ベベル部からの反射光に基づく受光量は、周縁部からの反射光に基づく受光量とは異なる。それにより、基板からの反射光に基づく受光量が基板の主面の端部を境界として変化する。したがって、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定することができる。
この場合、受光データが変化する位置は、ベベル部の表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板のベベル部の表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。その結果、基板の主面上の膜の端部と基板の主面の端部との間の周縁部の幅を正確に測定することが可能になる。
(2)位置決定部は、基準位置に対応する受光データの値を第1の値として取得した後、取得した第1の値に対して第1の関係を有する受光データの値を第2の値として取得し、取得した第2の値に対応する基板の位置を基板の主面の端部の位置として決定してもよい。
この場合、基準位置に対応する第1の値に対して第1の関係を有する第2の値に対応する基板の位置が基板の主面の端部の位置として決定される。それにより、基板の主面の端部の位置をより正確に決定することができる。
(3)第1の関係は、第2の値が第1の値よりも一定割合または一定量小さいことを含んでもよい。この場合、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(4)位置決定部は、基板の外側から基板の中心に向かう第2の方向における受光データの変化に基づいて基準位置を決定してもよい。
この場合、受光データの変化に基づいて基準位置が容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(5)位置決定部は、基板の外側に対応する受光データの値を第3の値として取得した後、取得した第3の値に対して第2の関係を有する受光データの値を第4の値として取得し、取得した第4の値に対応する基板の位置から第2の方向において予め定められた距離離れた位置を基準位置として決定してもよい。
この場合、基板の外側に対応する第3の値に対して第2の関係を有する第4の値に対応する基板の位置から第2の方向において予め定められた距離離れた位置が基準位置として容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(6)第2の関係は、第4の値が第3の値よりも一定割合または一定量大きいことを含んでもよい。
この場合、基準位置がより正確かつ容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置をより正確かつ容易に決定することができる。
(7)位置決定部は、基板の中心から予め定められた所定の距離の位置を基準位置として決定してもよい。
この場合、基板のサイズに基づいて基準位置が容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(8)位置決定部は、基板の複数の位置からの反射光に基づく受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、取得した受光データの値が予め定められたしきい値よりも大きい基板の位置を基準位置として決定してもよい。
この場合、受光データの値が予め定められたしきい値よりも大きい基板の位置が基準位置として容易に決定される。それにより、基板の主面の端部の位置を正確かつ容易に決定することができる。
(9)第2の参考形態に係る基板処理方法は、少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理方法であって、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成するステップと、基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光するステップと、反射光の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定するステップとを備えてもよい。
この基板処理方法においては、基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜が形成される。基板の主面上の膜の少なくとも一部および周縁部に光が照射され、基板からの反射光が受光される。また、受光量検出部の受光量に対応する受光データが取得される。
ここで、基板の主面は平坦でありかつ主面の周縁部上には膜が形成されていない。そのため、周縁部からの反射光に基づく受光量はほぼ一定となる。一方、基板の主面の端部と基板の最外周部との間のベベル部は基板の主面に対して傾斜しまたは湾曲している。そのため、ベベル部からの反射光に基づく受光量は、周縁部からの反射光に基づく受光量とは異なる。それにより、基板からの反射光に基づく受光量が基板の主面の端部を境界として変化する。したがって、基板の主面上の周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定することができる。
この場合、受光データが変化する位置は、ベベル部の表面の形状および表面の状態の影響を受けない。したがって、基板のベベル部の表面の形状および表面の状態に個体差がある場合でも、基板の主面の端部の位置を正確に決定することができる。その結果、基板の主面上の膜の端部と基板の主面の端部との間の周縁部の幅を正確に測定することが可能になる。
本発明は、種々の基板の処理に有効に利用することができる。
11 インデクサブロック
12 第1の処理ブロック
13 第2の処理ブロック
14 インターフェイスブロック
14A 洗浄乾燥処理ブロック
14B 搬入搬出ブロック
15 露光装置
15a 基板搬入部
15b 基板搬出部
21〜24 塗布処理室
25,35 スピンチャック
27,37 カップ
28 処理液ノズル
28a 把持部
29 ノズル搬送機構
30 エッジリンスノズル
30a エッジリンスノズル駆動部
30b リンス液供給系
31〜34 現像処理室
38 現像ノズル
39 移動機構
50,60 流体ボックス部
80 ホストコンピュータ
90 操作部
100 基板処理装置
111 キャリア載置部
112,122,132,163 搬送部
113 キャリア
114 メインコントローラ
115,127,128,137,138,141,142,146 搬送機構
116,H1,H2 ハンド
121 塗布処理部
123,133 熱処理部
125,135 上段搬送室
126,136 下段搬送室
129 塗布処理ユニット
131 現像処理部
139 現像処理ユニット
161,162 洗浄乾燥処理部
280 待機部
291〜293 把持部移動機構
291a ノズル把持部
291b 挟持アーム
292a,293a ボールねじ
292b,293b ガイド
301,303 上段熱処理部
302,304 下段熱処理部
510 投光部
520 投光部保持ユニット
521 X方向駆動モータ
522 X方向ボールネジ
523 投光部保持ガイド
524 支柱
531 Y方向駆動モータ
532 支柱保持ガイド
533 Y方向ボールネジ
540 基板回転ユニット
541 基板回転モータ
542 基板回転軸
543 スピンチャック
580 状態検出処理ユニット
581 照明部
582 反射ミラー
583 CCDラインセンサ
bg,eg 階調値
B ベベル部
BP 暫定端部位置
C11,C21 熱処理制御部
C12,C22 搬送制御部
C13 塗布処理制御部
C23 現像処理制御部
C24 エッジ露光制御部
C31 照明制御部
C32 CCDラインセンサ制御部
CP 冷却ユニット
d1 周縁部画像データ
D1,D2 エッジカット幅
E 端部
EEW エッジ露光部
EP 本端部位置
F1 反射防止膜
F2 レジスト膜
LC1,LC2 ローカルコントローラ
MC 状態検出コントローラ
og 代表値
OM 最外周部
P 周縁部
P1 軸心
PAHP 密着強化処理ユニット
PASS1〜PASS9 基板載置部
P−BF1,P−BF2 載置兼バッファ部
P−CP 載置兼冷却部
PHP 熱処理ユニット
PN メインパネル
R 帯状領域
SD1,SD2 洗浄乾燥処理ユニット
sg 基準階調値
SP 基準位置
T1 領域
W 基板
W1 中心

Claims (7)

  1. 少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、
    基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、
    基板の主面上の膜の少なくとも一部および前記周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、
    前記受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の前記周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え
    前記位置決定部は、基板の中心から予め定められた所定の距離の位置を前記基準位置として決定する、基板処理装置。
  2. 少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、
    基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、
    基板の主面上の膜の少なくとも一部および前記周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、
    前記受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の前記周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え、
    前記位置決定部は、前記基準位置に対応する受光データの値を第1の値として取得した後、取得した第1の値に対して第1の関係を有する受光データの値を第2の値として取得し、取得した第2の値に対応する基板の位置を基板の主面の端部の位置として決定する基板処理装置。
  3. 前記第1の関係は、前記第2の値が前記第1の値よりも一定割合または一定量小さいことを含む、請求項2記載の基板処理装置。
  4. 少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、
    基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、
    基板の主面上の膜の少なくとも一部および前記周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、
    前記受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の前記周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え、
    前記位置決定部は、基板の外側から基板の中心に向かう第2の方向における受光データの変化に基づいて前記基準位置を決定する基板処理装置。
  5. 前記位置決定部は、基板の外側に対応する受光データの値を第3の値として取得した後、取得した第3の値に対して第2の関係を有する受光データの値を第4の値として取得し、取得した第4の値に対応する基板の位置から前記第2の方向において予め定められた距離離れた位置を前記基準位置として決定する、請求項4記載の基板処理装置。
  6. 前記第2の関係は、前記第4の値が前記第3の値よりも一定割合または一定量大きいことを含む、請求項5記載の基板処理装置。
  7. 少なくとも一部が円形の外周部を有するとともに平坦な主面を有する基板に処理を行う基板処理装置であって、
    基板の最外周部の内側における基板の主面上の所定幅の周縁部を除いて基板の主面上に処理液の膜を形成する膜形成ユニットと、
    基板の主面上の膜の少なくとも一部および前記周縁部に光を照射するとともに、基板からの反射光を受光する受光量検出部と、
    前記受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、基板の主面上の前記周縁部内の基準位置から基板の最外周部に向かう第1の方向における受光データの変化に基づいて基板の主面の端部の位置を決定する位置決定部とを備え、
    前記位置決定部は、基板の複数の位置からの反射光に基づく前記受光量検出部の受光量に対応する受光データを取得し、取得した受光データの値が予め定められたしきい値よりも大きい基板の位置を前記基準位置として決定する基板処理装置。
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