JP7166427B2 - 基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
本開示は、基板処理装置、基板処理方法、及び記憶媒体に関する。
特許文献1には、円形の基板を水平に保持してから、鉛直軸周りに回転させるための基板保持部と、この基板保持部により回転する基板の周縁部の膜を除去するために、当該周縁部に薬液を供給するための薬液ノズルと、を備える液処理装置が開示されている。この液処理装置は、基板の周縁を周方向に等分した複数の撮像領域を撮像して得られた撮像結果に基づいて、基板保持部の回転中心と基板の中心とのずれ量の算出を行う判断部を備えている。
本開示は、被膜の周縁部分における除去幅調節に用いられた基板を有効に利用し得る基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
本開示の一側面に係る基板処理装置は、基板の表面における被膜の形成と被膜の少なくとも一部の除去とを行う成膜処理部と、基板の表面の状態を示す表面情報を取得する表面検査部と、成膜処理部及び表面検査部を制御する制御部と、を備える。制御部は、基板の表面に被膜を成膜処理部により形成させることと、被膜の周縁部分を成膜処理部により除去させることと、周縁部分が除去された被膜を含む基板の表面の状態を示す表面情報を表面検査部に取得させ、当該表面情報に基づいて周縁部分の除去幅を調節することと、周縁部分が除去された被膜を成膜処理部により剥離させることと、を含む調節処理と、基板の表面に被膜を成膜処理部により形成させることと、調節処理において調節された除去幅にて周縁部分を成膜処理部により除去させることと、を含むプロセス処理と、を実行する。
本開示によれば、被膜の周縁部分における除去幅調節に用いられた基板を有効に利用し得る基板処理装置及び基板処理方法が提供される。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。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の符号を付し、重複する説明を省略する。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するX軸、Y軸及びZ軸を規定し、Z軸正方向を鉛直上向きとする。
[基板処理システム]
基板処理システム1は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハWである。ウェハWは円形に形成されている。ウェハWの周縁Wcには、当該ウェハWの向きを示すための切欠きであるノッチが形成されていてもよい。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。
基板処理システム1は、基板に対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象の基板は、例えば半導体のウェハWである。ウェハWは円形に形成されている。ウェハWの周縁Wcには、当該ウェハWの向きを示すための切欠きであるノッチが形成されていてもよい。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。
基板処理システム1は、塗布・現像装置2と露光装置3とを備える。露光装置3は、ウェハW(基板)上に形成されたレジスト膜(感光性被膜)の露光処理を行う。具体的には、露光装置3は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置2は、露光装置3による露光処理の前に、ウェハW(基板)の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。
[基板処理装置]
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置2の構成を説明する。図1及び図2に示すように、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、インタフェースブロック6と、制御装置100(制御部)とを備える。
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置2の構成を説明する。図1及び図2に示すように、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、インタフェースブロック6と、制御装置100(制御部)とを備える。
キャリアブロック4は、塗布・現像装置2内へのウェハWの導入及び塗布・現像装置2内からのウェハWの導出を行う。例えばキャリアブロック4は、ウェハW用の複数のキャリアC(収容部)を支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置A1を内蔵している。キャリアCは、例えば円形の複数枚のウェハWを収容する。搬送装置A1は、キャリアCからウェハWを取り出して処理ブロック5に渡し、処理ブロック5からウェハWを受け取ってキャリアC内に戻す。処理ブロック5は、複数の処理モジュール11,12,13,14を有する。
処理モジュール11は、複数の塗布ユニットU1と、複数の熱処理ユニットU2と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール11は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりウェハWの表面上に下層膜を形成する。処理モジュール11の塗布ユニットU1は、下層膜形成用の処理液をウェハW上に塗布する。処理モジュール11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。熱処理ユニットU2は、例えば熱板及び冷却板を内蔵しており、熱板によりウェハWを加熱し、加熱後のウェハWを冷却板により冷却して熱処理を行う。
処理モジュール12(成膜処理部)は、複数の塗布ユニットU1と、複数の熱処理ユニットU2と、複数の検査ユニットU3と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している(図3も参照)。処理モジュール12は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2により下層膜上にレジスト膜を形成する。処理モジュール12の塗布ユニットU1は、レジスト膜形成用の処理液を下層膜の上に塗布することで、ウェハWの表面に塗布膜AFを形成する。また、処理モジュール12の塗布ユニットU1は、被膜の少なくとも一部を除去する。例えば、処理モジュール12の塗布ユニットU1は、塗布膜AF形成後に当該塗布膜AFの周縁部分を除去することで、周縁部分が除去された塗布膜(以下、「塗布膜RF」という。)を形成する。塗布膜AFの周縁部分を除去する際に、処理モジュール12の塗布ユニットU1は、塗布膜AFの周縁部分を除去するための薬液を塗布膜AF上に塗布する。処理モジュール12の塗布ユニットU1は、ウェハWの全周において塗布膜AFの周縁部分を除去してもよい。
処理モジュール12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。処理モジュール12の熱処理ユニットU2は、塗布膜RFが形成されているウェハWに対して熱処理を施すことでレジスト膜Rを形成する。検査ユニットU3は、ウェハWの表面Waの状態を検査するための処理を行う。例えば、検査ユニットU3は、ウェハWの表面Waの状態を示す情報(以下、「表面情報」という。)を取得する。なお以下では、塗布膜AF、塗布膜RF、及びレジスト膜Rを総称して「レジスト被膜」という場合がある。このように、処理モジュール12は、ウェハWの表面Waにおけるレジスト被膜の形成とレジスト被膜の少なくとも一部の除去とを行う複数の塗布ユニットU1(複数の処理ユニット)を有する。
処理モジュール13は、複数の塗布ユニットU1と、複数の熱処理ユニットU2と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール13は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりレジスト膜R上に上層膜を形成する。処理モジュール13の塗布ユニットU1は、上層膜形成用の液体をレジスト膜Rの上に塗布する。処理モジュール13の熱処理ユニットU2は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
処理モジュール14は、複数の塗布ユニットU1と、複数の熱処理ユニットU2と、これらのユニットにウェハWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール14は、塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2により、露光後のレジスト膜Rの現像処理を行う。処理モジュール14の塗布ユニットU1は、露光済みのウェハWの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜Rの現像処理を行う。処理モジュール14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。
処理ブロック5内におけるキャリアブロック4側には棚ユニットU10が設けられている。棚ユニットU10は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットU10の近傍には昇降アームを含む搬送装置A7が設けられている。搬送装置A7は、棚ユニットU10のセル同士の間でウェハWを昇降させる。
処理ブロック5内におけるインタフェースブロック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、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
インタフェースブロック6は、露光装置3との間でウェハWの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック6は、受け渡しアームを含む搬送装置A8を内蔵しており、露光装置3に接続される。搬送装置A8は、棚ユニットU11に配置されたウェハWを露光装置3に渡し、露光装置3からウェハWを受け取って棚ユニットU11に戻す。
(搬送装置)
続いて、搬送装置A3の構成の一例を具体的に説明する。図3に示されるように、搬送装置A3は、アーム90と、可動部91と、移動ステージ92と、可動部93とを備える。アーム90は、搬送対象のウェハWを水平に支持する。
続いて、搬送装置A3の構成の一例を具体的に説明する。図3に示されるように、搬送装置A3は、アーム90と、可動部91と、移動ステージ92と、可動部93とを備える。アーム90は、搬送対象のウェハWを水平に支持する。
可動部91は、複数の塗布ユニットU1が並ぶ方向(Y軸方向)に沿ってアーム90を往復移動させる。可動部91は、例えば移動ステージ92をY軸方向に沿って移動させるリニアアクチュエータを含む。可動部91は、回転トルクを発生させる電動モータ(動力源)と、一対のプーリに架け渡されたタイミングベルトとを有していてもよい。例えばタイミングベルトにより、モータによる回転トルクがY軸方向に沿った並進の力に変換されて移動ステージ92に伝達され、移動ステージ92がY軸方向に沿って移動する。
可動部93は、移動ステージ92上に設けられており、移動ステージ92と共に移動する。可動部93は、複数の塗布ユニットU1が並ぶ方向と直交する方向(X軸方向)に沿ってアーム90を移動させる(出し入れさせる)。可動部93は、例えばアーム90をX軸方向に沿って移動させるリニアアクチュエータを含む。可動部93は、回転トルクを発生させる電動モータ(動力源)と、一対のプーリに架け渡されたタイミングベルトとを有していてもよい。例えばタイミングベルトにより、モータによる回転トルクがX軸方向に沿った並進の力に変換されてアーム90に伝達され、アーム90がX軸方向に沿って移動する。可動部93は、アーム90を待機位置から進出位置までの間で往復移動させる。待機位置は、移動ステージ92上のエリア内の位置であり、進出位置は、移動ステージ92上のエリア外の位置である。
可動部91,93は、制御装置100からの動作指示に基づいてそれぞれ動作する。例えば、可動部91,93には、動作指示としてアーム90のストローク量を示す信号が送られる。アーム90のY軸方向におけるストローク量は、可動部91の棚ユニットU10に近い端部を基準位置として、当該基準位置からのアーム90の移動距離である。アーム90のX軸方向におけるストローク量は、待機位置から進出位置までのアーム90の移動距離である。可動部91,93は、モータの所定位置からの回転量に応じたパルス信号を制御装置100に出力するエンコーダをそれぞれ有していてもよい。例えば、制御装置100は、パルス信号のカウント値が予め設定された目標値(以下、「パルス目標値」という。)となるように、動作指示を可動部91,93に出力する。
(塗布ユニット)
続いて、処理モジュール12における塗布ユニットU1の構成の一例を詳細に説明する。塗布ユニットU1は、レジスト膜形成用の処理液をウェハWの表面Waに供給し、レジスト被膜を形成する。また、塗布ユニットU1は、レジスト被膜の周縁部にレジスト被膜を除去するための薬液を供給し、周縁部分が除去されたレジスト被膜を形成する。塗布ユニットU1は、周縁部分が除去された残りのレジスト被膜を除去するための薬液をウェハWの表面Waに供給し、ウェハWからレジスト被膜を剥離してもよい。なお、本明細書における「剥離」とは、ウェハWの表面Waに残るレジスト被膜の略全てを取り除くことである。図4に示されるように、塗布ユニットU1は、回転保持部20と、処理液供給部30と、薬液供給部40とを有する。
続いて、処理モジュール12における塗布ユニットU1の構成の一例を詳細に説明する。塗布ユニットU1は、レジスト膜形成用の処理液をウェハWの表面Waに供給し、レジスト被膜を形成する。また、塗布ユニットU1は、レジスト被膜の周縁部にレジスト被膜を除去するための薬液を供給し、周縁部分が除去されたレジスト被膜を形成する。塗布ユニットU1は、周縁部分が除去された残りのレジスト被膜を除去するための薬液をウェハWの表面Waに供給し、ウェハWからレジスト被膜を剥離してもよい。なお、本明細書における「剥離」とは、ウェハWの表面Waに残るレジスト被膜の略全てを取り除くことである。図4に示されるように、塗布ユニットU1は、回転保持部20と、処理液供給部30と、薬液供給部40とを有する。
回転保持部20は、ウェハWを保持して回転させる。例えば回転保持部20は、保持部21と回転駆動部22とを有する。保持部21は、表面Waを上方に向けた状態で水平に配置されたウェハWの中心部を支持し、当該ウェハWを吸着(例えば真空吸着)により保持する。回転駆動部22は、例えば電動モータを動力源として、鉛直な中心軸CLまわりに保持部21を回転させる。これによりウェハWが回転する。
処理液供給部30は、ウェハWの表面Waにレジスト膜形成用の処理液を供給する。例えば処理液供給部30は、ノズル31と、液源32と、送液部33と、ノズル移動部34と有する。ノズル31は、ウェハWの表面Waに向けて処理液を吐出する。液源32は、処理液を収容し、当該処理液をノズル31に圧送する。送液部33は、液源32からノズル31に処理液を導く。例えば送液部33は、送液ラインL1とバルブV1とを有する。送液ラインL1は、液源32とノズル31とを接続する。バルブV1は、例えばエアオペレーションバルブであり、送液ラインL1内の流路を開閉する。ノズル移動部34は、電動モータなどを動力源としてノズル31を水平方向に移動させる。例えば、ノズル移動部34は、中心軸CLとウェハW外の領域との間でノズル31を移動させる。バルブV1及びノズル移動部34は、制御装置100からの動作指示に基づいて動作する。
薬液供給部40は、ウェハWの表面Waに、レジスト被膜を除去するための薬液を供給する。薬液は、処理液供給部30から供給された処理液により形成されるレジスト被膜を除去(溶解)できる溶剤である。薬液の具体的としては、シンナー等の有機溶剤が挙げられる。例えば薬液供給部40は、ノズル41と、液源42と、送液部43と、ノズル移動部44とを有する。ノズル41は、回転保持部20により回転しているウェハWの表面Waに向けて薬液を吐出する。液源42は、薬液を収容し、当該薬液をノズル41側に圧送する。送液部43は、液源42からノズル41に薬液を導く。例えば送液部43は、送液ラインL2とバルブV2とを有する。送液ラインL2は液源42とノズル41とを接続する。バルブV2は例えばエアオペレーションバルブであり、送液ラインL2内の流路を開閉する。バルブV2は、制御装置100からの動作指示に基づいて動作する。
ノズル移動部44は、電動モータなどを動力源としてノズル41を水平方向に移動させる。例えば、ノズル移動部44は、上方から見て、略水平に保持されているウェハWの半径方向(例えばY軸方向)に沿ってノズル41を移動させる。ノズル移動部44によりノズル41がウェハWの半径方向に沿って移動することにより、ノズル41からの表面Waへの薬液の供給位置が変化する。このため、ノズル41の配置位置に応じて、ノズル41から吐出された薬液により除去されるレジスト被膜の周縁部分の除去幅が変動する。ノズル移動部44は、制御装置100からの動作指示に基づいて動作する。ノズル移動部44は、モータの所定位置からの回転量に応じたパルス信号を制御装置100に出力するエンコーダを有していてもよい。例えば、制御装置100は、パルス信号のカウント値が予め設定された目標値(パルス目標値)となるように、動作指示をノズル移動部44に出力する。
なお、薬液供給部40は、レジスト被膜の周縁部分を除去するための薬液を吐出するノズルと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を剥離するための薬液を吐出するノズルと、を有していてもよい。周縁部分の除去用の薬液と、被膜の剥離用の薬液は、互いに異なっていてもよい。この場合、薬液供給部40は、互いに異なる薬液をノズルにそれぞれ供給する2つの送液部及び2つの液源を有していてもよい。
(検査ユニット)
続いて、検査ユニットU3の構成の一例について詳細に説明する。検査ユニットU3は、ウェハWの表面Waを撮像することによって、表面Waの状態を示す表面情報として画像データを取得する。また、検査ユニットU3は、ウェハWに形成されているノッチを利用して、ウェハWの向きを調節する。図5に示されるように、検査ユニットU3は、保持部51と、回転駆動部52と、ノッチ検出部53と、撮像部57(表面検査部)とを有する。
続いて、検査ユニットU3の構成の一例について詳細に説明する。検査ユニットU3は、ウェハWの表面Waを撮像することによって、表面Waの状態を示す表面情報として画像データを取得する。また、検査ユニットU3は、ウェハWに形成されているノッチを利用して、ウェハWの向きを調節する。図5に示されるように、検査ユニットU3は、保持部51と、回転駆動部52と、ノッチ検出部53と、撮像部57(表面検査部)とを有する。
保持部51は、表面Waを上方に向けた状態で水平に配置されたウェハWの中心部を支持し、当該ウェハWを吸着(例えば真空吸着)により保持する。回転駆動部52は、例えば電動モータを動力源として、鉛直な中心軸まわりに保持部51を回転させる。これによりウェハWが回転する。
ノッチ検出部53は、ウェハWのノッチを検出する。例えばノッチ検出部53は、投光部55と、受光部56とを有する。投光部55は、回転しているウェハWの周縁部に向けて光を出射する。例えば、投光部55は、ウェハWの周縁部の上方に配置されており、下方に向けて光を出射する。受光部56は、投光部55により出射された光を受ける。例えば、受光部56は、投光部55と対向するようにウェハWの周縁部の下方に配置されている。回転駆動部52、投光部55、及び受光部56は、制御装置100からの動作指示に基づいて動作する。受光部56は、受光した結果を示す受光情報を制御装置100に出力する。当該受光情報に基づいて、制御装置100によりノッチが所定の向きとなるように調節される。すなわち、ウェハWの向きが調節される。
撮像部57は、ウェハWの表面Waの少なくとも周縁部を撮像するカメラである。例えば、ウェハWの表面Wa上に周縁部分が除去された状態のレジスト被膜が形成されている場合、撮像部57は、レジスト被膜の外縁とウェハWの外縁とを含む撮像範囲でウェハWの表面Waを撮像する。撮像部57は、保持部51に保持されているウェハWの上方に配置されている。撮像部57は、制御装置100からの動作指示に応じて動作し、取得した画像データを制御装置100に出力する。当該画像データに基づいて、制御装置100によりウェハWの表面Waの状態が検査される。
(制御装置)
続いて、制御装置100の一例について詳細に説明する。制御装置100は、塗布・現像装置2に含まれる各要素を制御する。制御装置100は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を塗布ユニットU1により形成させることと、設定された除去幅にてレジスト被膜の周縁部分を塗布ユニットU1により除去させることと、を含むプロセス処理(生産処理)を実行するように構成されている。また、制御装置100は、プロセス処理におけるレジスト被膜の周縁部分の除去幅に影響を与える装置の動作条件を設定することで除去幅を調節する調節処理を実行するように構成されている。これらのプロセス処理及び調節処理の詳細については後述する。
続いて、制御装置100の一例について詳細に説明する。制御装置100は、塗布・現像装置2に含まれる各要素を制御する。制御装置100は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を塗布ユニットU1により形成させることと、設定された除去幅にてレジスト被膜の周縁部分を塗布ユニットU1により除去させることと、を含むプロセス処理(生産処理)を実行するように構成されている。また、制御装置100は、プロセス処理におけるレジスト被膜の周縁部分の除去幅に影響を与える装置の動作条件を設定することで除去幅を調節する調節処理を実行するように構成されている。これらのプロセス処理及び調節処理の詳細については後述する。
図6に示されるように、制御装置100は、機能上の構成として、動作指令保持部110と、除去制御部101と、搬入制御部111と、収容制御部102と、剥離制御部103と、条件設定部104と、状態判別部105と、膜形成制御部106とを備える。
動作指令保持部110は、レジスト被膜の周縁部分の除去幅に関する情報(以下、「保持情報」という。)を記憶する。この保持情報には、除去幅に影響を及ぼす装置の動作に関する設定情報(動作条件)、及び予めオペレータ(作業員)又は他の装置により入力された調節処理実行時の各種条件が含まれていてもよい。例えば、設定情報には、回転保持部20におけるウェハWの保持位置、及び周縁部分を除去する際のノズル41の配置位置が含まれる。回転保持部20におけるウェハWの保持位置は、アーム90のX軸方向及びY軸方向におけるストローク量により定められてもよい。調節処理の実行条件には、例えば、除去幅の目標値、繰り返し回数の上限、及び設定情報の限界値等が含まれる。
除去制御部101は、レジスト被膜の周縁部分を塗布ユニットU1により除去させることを実行するように構成されている。具体的には、除去制御部101は、動作指令保持部110に記憶されたノズル41の配置位置を示す情報に基づいて、当該配置位置にノズル41を配置するようにノズル移動部44を制御する。また、除去制御部101は、上記配置位置に配置されたノズル41からレジスト被膜の周縁部分を除去するための薬液を吐出させるように薬液供給部40を制御する。
搬入制御部111は、レジスト被膜の形成前のウェハWを回転保持部20の所定位置に搬送装置A3により配置させることを実行するように構成されている。例えば、搬入制御部111は、動作指令保持部110に記憶された回転保持部20におけるウェハWの保持位置を示す情報に基づいて、ウェハWを塗布ユニットU1に搬入し、回転保持部20における当該保持位置にウェハWを配置するように搬送装置A3を制御する。搬入制御部111は、保持位置を示す情報に応じたストローク量(パルス目標値)にてアーム90が移動するように搬送装置A3を制御してもよい。
収容制御部102は、調節処理において、キャリアC(レジスト被膜の形成前のウェハWを収容したキャリアC)から調節処理に用いるウェハWを搬送装置A1により搬出させることと、レジスト被膜の剥離後のウェハWを搬送装置A1,A3(搬送部)によりキャリアCに搬入させることとを実行するように構成されている。
剥離制御部103は、周縁部分が除去されたレジスト被膜を塗布ユニットU1により剥離させることを実行するように構成されている。例えば、剥離制御部103は、回転保持部20により保持されているウェハWの中心軸CLにノズル41が配置されるようにノズル移動部44を制御する。また、剥離制御部103は、中心軸CLに配置されたノズル41からレジスト被膜を剥離するための薬液を吐出させるように薬液供給部40を制御する。
条件設定部104は、周縁部分が除去されたレジスト被膜を含むウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を撮像部57に取得させ、当該表面情報に基づいて周縁部分の除去幅を調節することを実行するように構成されている。例えば、条件設定部104は、ウェハWの全周又は全周のうちの一部において、周縁部分が除去されたレジスト被膜の外縁とウェハWの外縁とを含む撮像範囲で撮像部57に撮像させることにより、レジスト被膜を含むウェハWの表面Waの状態を示す画像データを撮像部57に取得させる。また、条件設定部104は、画像データから周縁部分が除去された幅を測定し、当該幅の測定値に基づいて、除去幅に影響を及ぼす装置の動作条件を調節(補正)することにより周縁部分の除去幅を調節する。
状態判別部105は、レジスト被膜の形成前のウェハWの表面Waの状態を示す表面情報として画像データを撮像部57に取得させ、当該画像データに基づいて当該ウェハWが除去幅の調節に利用可能かどうかを判別することを実行するように構成されている。例えば、状態判別部105は、塗布膜AFの形成前のウェハWの表面Wa全体を含む撮像範囲で撮像部57にウェハWの表面Waを撮像させることにより、当該ウェハWの表面Wa全体の状態を示す画像データを撮像部57に取得させる。また、状態判別部105は、この画像データに基づいて、ウェハWの表面Waに被膜(例えばレジスト被膜)が残っていないかを判別する。例えば、状態判別部105は、ウェハWの表面Waに所定量以上のレジスト被膜が残っていると判別した場合に、当該ウェハWについて除去幅の調節に利用不能であると判別する。
膜形成制御部106は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を塗布ユニットU1により形成させることを実行するように構成されている。具体的には、膜形成制御部106は、回転保持部20により保持されているウェハWの中心軸CLにノズル31が配置されるようにノズル移動部34を制御する。また、膜形成制御部106は、中心軸CLに配置されたノズル31からレジスト膜形成用の処理液を吐出させるように処理液供給部30を制御する。
制御装置100は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御装置100は、図7に示される回路120を有する。回路120は、一つ又は複数のプロセッサ121と、メモリ122と、ストレージ123と、入出力ポート124とを有する。ストレージ123は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述のプロセス処理手順及び調節処理手順を制御装置100に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ122は、ストレージ123の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ121による演算結果を一時的に記憶する。プロセッサ121は、メモリ122と協働して上記プログラムを実行することで、上述した各機能モジュールを構成する。入出力ポート124は、プロセッサ121からの指令に従って、制御対象の部材との間で電気信号の入出力を行う。
なお、制御装置100のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御装置100の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
(プロセス処理手順)
続いて、塗布・現像処理の一例として塗布・現像装置2において実行されるプロセス処理手順について説明する。このプロセス処理手順は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を塗布ユニットU1(処理液供給部30)により形成させることと、調節処理手順において調節されたレジスト被膜の周縁部分の除去幅にて当該周縁部分を塗布ユニットU1(薬液供給部40)により除去させることと、を含む。
続いて、塗布・現像処理の一例として塗布・現像装置2において実行されるプロセス処理手順について説明する。このプロセス処理手順は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を塗布ユニットU1(処理液供給部30)により形成させることと、調節処理手順において調節されたレジスト被膜の周縁部分の除去幅にて当該周縁部分を塗布ユニットU1(薬液供給部40)により除去させることと、を含む。
プロセス処理手順において、まず制御装置100は、キャリアC内のプロセス処理対象のウェハWを棚ユニットU10に搬送するように搬送装置A1を制御し、このウェハWを処理モジュール11用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御装置100は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール11内の塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置100は、このウェハWの表面上に下層膜を形成するように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、下層膜が形成されたウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このウェハWを処理モジュール12用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御装置100は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール12内の塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置100は、このウェハWの下層膜上にレジスト膜Rを形成するように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。例えば、制御装置100は、ウェハWの下層膜上にレジスト膜形成用の処理液を塗布することによってレジスト被膜(塗布膜AF)を形成するように塗布ユニットU1を制御する。そして、制御装置100は、ウェハW上のレジスト被膜の周縁部分に薬液を塗布することによってレジスト被膜の周縁部分を除去するように塗布ユニットU1を制御する。
次に、制御装置100は、レジスト被膜(塗布膜RF)に熱処理を施すように熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このウェハWを処理モジュール13用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。なお、レジスト膜Rの形成後、制御装置100は、ウェハWを検査ユニットU3に搬送するように搬送装置A3を制御し、検査ユニットU3を用いて当該ウェハWの表面の状態(例えば除去幅)を検査してもよい。
次に制御装置100は、棚ユニットU10のウェハWを処理モジュール13内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御し、このウェハWのレジスト膜R上に上層膜を形成するように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ウェハWを棚ユニットU11に搬送するように搬送装置A3を制御する。
次に制御装置100は、棚ユニットU11のウェハWを露光装置3に送り出すように搬送装置A8を制御する。その後制御装置100は、露光処理が施されたウェハWを露光装置3から受け入れて、棚ユニットU11における処理モジュール14用のセルに配置するように搬送装置A8を制御する。
次に制御装置100は、棚ユニットU11のウェハWを処理モジュール14内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御し、このウェハWのレジスト膜Rに現像処理を施すように塗布ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置100は、ウェハWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このウェハWをキャリアC内に戻すように搬送装置A7及び搬送装置A1を制御する。以上でプロセス処理が完了する。
(調節処理手順)
続いて、プロセス処理におけるレジスト被膜の周縁部分の除去幅を調節するための調節処理手順について説明する。この調節処理手順は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を塗布ユニットU1(処理液供給部30)により形成させることと、レジスト被膜の周縁部分を塗布ユニットU1(薬液供給部40)により除去させることとを含む。この調節処理手順は、周縁部分が除去されたレジスト被膜を含むウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を撮像部57に取得させ、当該表面情報に基づいて周縁部分の除去幅を調節することと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を塗布ユニットU1(薬液供給部40)により剥離させることとを含む。
続いて、プロセス処理におけるレジスト被膜の周縁部分の除去幅を調節するための調節処理手順について説明する。この調節処理手順は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を塗布ユニットU1(処理液供給部30)により形成させることと、レジスト被膜の周縁部分を塗布ユニットU1(薬液供給部40)により除去させることとを含む。この調節処理手順は、周縁部分が除去されたレジスト被膜を含むウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を撮像部57に取得させ、当該表面情報に基づいて周縁部分の除去幅を調節することと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を塗布ユニットU1(薬液供給部40)により剥離させることとを含む。
なお、以下では説明を簡単にするために、処理モジュール12の複数の塗布ユニットU1のうちの一つの塗布ユニットU1において一連の調節処理手順が行われるとする。また、当該塗布ユニットU1を「調節対象の塗布ユニットU1」と表記する。さらに、説明の便宜のため、一連の調節処理手順において、同一のウェハWが用いられるとし、当該ウェハWを「調節処理用のウェハW」と表記する。
図8に示されるように、まず制御装置100は、ステップS01を実行する。ステップS01では、収容制御部102が、キャリアCから調節処理用のウェハWを搬出するように搬送装置A1を制御する。そして、収容制御部102は、搬出した調節処理用のウェハWを棚ユニットU10における処理モジュール12用のセルに配置するように搬送装置A1を制御する。その後、収容制御部102は、棚ユニットU10に配置された調節処理用のウェハWを検査ユニットU3に搬送するように搬送装置A3を制御する。
次に制御装置100は、ステップS02を実行する。ステップS02では、制御装置100が設定前処理を実行する。設定前処理では、まず制御装置100は、調節処理用のウェハWの向きを所定の向きに合わせるように検査ユニットU3を制御する。具体的には、制御装置100は、調節処理用のウェハWに形成されたノッチが所定の向きとなるように、受光部56からの受光情報に基づいて回転駆動部52を制御する。これにより、ウェハWのノッチの向きが所定の向き(例えばX軸負方向)となる。
次に設定前処理において、状態判別部105が、レジスト被膜が形成されていない調節処理用のウェハWの表面Waを撮像部57に撮像させ、当該表面Waの状態を示す画像データを撮像部57に取得させる。状態判別部105は、この画像データに基づいて調節処理用のウェハWが除去幅の調節に利用可能かどうかを判別する。例えば、状態判別部105は、調節処理用のウェハWの表面Waに所定量以上のレジスト被膜が残っていると判別した場合に、当該調節処理用のウェハWについて除去幅の調節に利用不能であると判別する。制御装置100は、調節処理用のウェハWが除去幅の調節に利用不能であると判別した場合に、調節処理の実行を中断し、他のウェハを用いて調節処理を最初から実行してもよい。
調節処理用のウェハWが除去幅の調節に利用可能であると判別された場合、次に制御装置100は、ステップS03を実行する。ステップS03では、条件設定部104が条件設定処理を実行する。条件設定部104は、条件設定処理において、調節処理用のウェハW上にテスト用のレジスト被膜を形成し、当該レジスト被膜の周縁部分を除去した後に、除去幅に影響を及ぼす装置の動作条件を調節する。ステップS03の条件設定処理の詳細については後述する。
次に制御装置100は、ステップS04を実行する。ステップS04では、例えば収容制御部102が、条件設定処理が行われた調節処理用のウェハWをキャリアCに搬入するように搬送装置A3,A1を制御する。
次に制御装置100は、ステップS05を実行する。ステップS05では、例えば収容制御部102が、調節処理用のウェハWをキャリアCから搬出して、棚ユニットU10における処理モジュール12用のセルに調節処理用のウェハWを配置するように搬送装置A1を制御する。そして、制御装置100は、棚ユニットU10に配置された調節処理用のウェハWを調節対象の塗布ユニットU1に搬送するように搬送装置A3を制御する。
次に制御装置100は、ステップS06を実行する。ステップS06では、剥離制御部103が、調節処理用のウェハWの表面Wa上に残るレジスト被膜を剥離するように調節対象の塗布ユニットU1の薬液供給部40を制御する。なお、ステップS03における条件設定処理の終了時点において、図11(a)に示されるように、調節処理用のウェハWの表面Waにはレジスト被膜(レジスト膜R)が残っている。ステップS06において、具体的には、図11(b)に示されるように、剥離制御部103は、回転保持部20により保持されている調節処理用のウェハWの中心軸CLに薬液供給部40のノズル41が配置されるようにノズル移動部44を制御する。そして、剥離制御部103は、中心軸CLに配置されたノズル41からレジスト被膜を剥離するための薬液62を吐出させるように薬液供給部40のバルブV1を制御する。なお、薬液62の吐出が行われている間に調節処理用のウェハWが回転するように、制御装置100は回転保持部20の回転駆動部22を制御してもよい。これにより、図11(c)に示されるように、調節処理用のウェハWの表面Waからレジスト被膜が剥離される。
次に制御装置100は、ステップS07を実行する。ステップS07では、収容制御部102が、レジスト被膜の剥離後の調節処理用のウェハWをキャリアCに搬入するように搬送装置A1,A3を制御する。
次に制御装置100は、ステップS08を実行する。ステップS08では、制御装置100が、終了フラグがOFFであるかどうかを判断する。この終了フラグは、調節処理を終了させるかどうかを判断するためのフラグであり、ステップS03の条件設定処理において設定される。なお、終了フラグは、調節処理が実行される前においてOFFに予め設定されている。
ステップS08において、終了フラグがOFFであると判断された場合(ステップS08:YES)、制御装置100は、ステップS01~ステップS08の処理を繰り返す。ステップS08において、終了フラグがONであると判断された場合(ステップS08:NO)、制御装置100は調節処理手順を終了する。制御装置100は、終了フラグがONであると判断されるまで、調節処理手順を繰り返す。上述した通り、この例では同一の調節処理用のウェハWが調節処理に用いられるので、制御装置100は、同一の調節処理用のウェハWを用いて調節対象の塗布ユニットU1に調節処理を繰り返し実行させる。制御装置100は、調節対象の塗布ユニットU1における調節処理の実行後、複数の塗布ユニットU1のうちの他の塗布ユニットにおける調節処理を順に実行してもよい。制御装置100は、これらの調節処理が全て終了した後にプロセス処理を実行してもよい。
(条件設定処理)
続いてステップS03における条件設定処理について説明する。図9に示されるように、条件設定処理において、まず制御装置100はステップS11を実行する。ステップS11では、例えば、搬入制御部111が、検査ユニットU3から調節対象の塗布ユニットU1まで調節処理用のウェハWを搬送し、回転保持部20に調節処理用のウェハWを配置するように搬送装置A3を制御する。この際、搬入制御部111は、動作指令保持部110に記憶された回転保持部20におけるウェハWの保持位置を示す情報(以下、「保持位置情報」という。)に基づいて、ウェハWを塗布ユニットU1に搬入し、回転保持部20における当該保持位置にウェハWを配置するように搬送装置A3を制御する。この際、搬入制御部111は、ステップS02において調節されたノッチの向きが維持された状態にて、調節処理用のウェハWを搬送して回転保持部20に配置するように搬送装置A3を制御してもよい。例えば、搬入制御部111は、保持位置情報に基づいて、アーム90のX軸方向及びY軸方向におけるストローク量(パルス設定値)を設定することによって、調節処理用のウェハWが回転保持部20における保持位置に配置されるように搬送装置A3を制御してもよい。
続いてステップS03における条件設定処理について説明する。図9に示されるように、条件設定処理において、まず制御装置100はステップS11を実行する。ステップS11では、例えば、搬入制御部111が、検査ユニットU3から調節対象の塗布ユニットU1まで調節処理用のウェハWを搬送し、回転保持部20に調節処理用のウェハWを配置するように搬送装置A3を制御する。この際、搬入制御部111は、動作指令保持部110に記憶された回転保持部20におけるウェハWの保持位置を示す情報(以下、「保持位置情報」という。)に基づいて、ウェハWを塗布ユニットU1に搬入し、回転保持部20における当該保持位置にウェハWを配置するように搬送装置A3を制御する。この際、搬入制御部111は、ステップS02において調節されたノッチの向きが維持された状態にて、調節処理用のウェハWを搬送して回転保持部20に配置するように搬送装置A3を制御してもよい。例えば、搬入制御部111は、保持位置情報に基づいて、アーム90のX軸方向及びY軸方向におけるストローク量(パルス設定値)を設定することによって、調節処理用のウェハWが回転保持部20における保持位置に配置されるように搬送装置A3を制御してもよい。
次に制御装置100は、ステップS12を実行する。ステップS12では、膜形成制御部106が、調節処理用のウェハWの表面Waにレジスト被膜を形成するように処理液供給部30を制御する。具体的には、図12(a)に示されるように、膜形成制御部106は、処理液供給部30のノズル31が回転保持部20により保持されているウェハWの中心軸CLに配置されるようにノズル移動部34を制御する。そして、膜形成制御部106は、中心軸CLに配置されたノズル31からレジスト被膜を形成するための処理液61を吐出させるように処理液供給部30のバルブV1を制御する。なお、処理液61の吐出が行われている間に調節処理用のウェハWが回転するように、制御装置100は回転保持部20の回転駆動部22を制御してもよい。これにより、図12(b)に示されるように、調節処理用のウェハWの表面Waにレジスト被膜(塗布膜AF)が形成される。
次に制御装置100は、ステップS13を実行する。ステップS13では、除去制御部101が、動作指令保持部110に記憶されたノズル41の配置位置を示す情報(以下、「配置位置情報」という。)に基づいて、当該配置位置にノズル41を配置するようにノズル移動部44を制御する。例えば、除去制御部101は、配置位置情報に基づいて、ノズル移動部44におけるパルス目標値を設定することにより、ノズル41が上記配置位置に配置されるようにノズル移動部44を制御してもよい。
次に制御装置100は、ステップS14を実行する。ステップS14では、図12(c)に示されるように、除去制御部101が、上記配置位置に配置されたノズル41からレジスト被膜を除去するための薬液62を吐出させるように薬液供給部40のバルブV2を制御する。なお、薬液62の吐出が行われている間に調節処理用のウェハWが回転するように、制御装置100は回転駆動部22を制御してもよい。これにより、図11(a)に示されるように、調節処理用のウェハWの表面Waにおいてレジスト被膜の周縁部分が除去される。そして、制御装置100は、周縁部分が除去されたレジスト被膜(塗布膜RF)を含む調節処理用のウェハWを処理モジュール12内のいずれかの熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御し、レジスト被膜に熱処理を施すように当該熱処理ユニットU2を制御する。これにより、調節処理用のウェハWの表面Waにテスト用のレジスト膜Rが形成される。その後、制御装置100は、調節処理用のウェハWを検査ユニットU3に搬送するように搬送装置A3を制御する。
次に制御装置100は、ステップS15,S16を実行する。ステップS15では、条件設定部104が、レジスト被膜の形成後の調節処理用のウェハWの表面Waの状態を示す画像データを撮像部57に取得させる。ステップS16では、条件設定部104が、当該画像データに基づいて、除去された周縁部分の除去幅を算出する。例えば、条件設定部104は、図13に示されるように、当該画像データに基づいて、ウェハWの中心P1における周方向において互いに90°間隔で離間した4つの角度での除去幅ΔX1,ΔX2,ΔY1,ΔY2を算出してもよい。例えば、条件設定部104は、ノッチが形成されている位置における除去幅を、除去幅ΔX1として算出してもよい。
条件設定部104は、除去幅ΔX1,ΔX2,ΔY1,ΔY2の平均を平均除去幅ΔAとして算出してもよい。また、条件設定部104は、除去幅ΔX1と除去幅ΔX2との差分をX軸方向における偏心値ΔXとして算出し、除去幅ΔY1と除去幅ΔY2との差分をY軸方向における偏心値ΔYとして算出してもよい。なお、偏心値ΔX,ΔYは、ウェハWの中心P1とレジスト膜Rの中心P2との間のずれの程度(ずれ量ΔZの大きさ)を示している。偏心値ΔX,ΔYの値は、周縁除去時の回転保持部20におけるウェハWの保持位置によって変動する。
次に制御装置100は、ステップS17を実行する。ステップS17では、条件設定部104が、ステップS16において算出した除去幅(以下、「算出除去幅」という。)が、予め定められた目標範囲外であるかどうかを判断する。例えば、条件設定部104は、ステップS16において算出した除去幅と、目標範囲の上限である目標値との差分(偏差)を求め、当該差分が所定レベルに達していないかどうかを判断する。一例としては、条件設定部104は、偏心値ΔX,ΔYが閾値Th1よりも大きいかどうか、及び平均除去幅ΔAと目標値との偏差δが閾値Th2よりも大きいかどうかを判断してもよい。条件設定部104は、いずれか一方の条件が満たされる場合には、算出除去幅が目標範囲外であると判断してもよい。
ステップS17において、算出除去幅が目標範囲外であると判断された場合(ステップS17:YES)、制御装置100は、ステップS18を実行する。ステップS18では、条件設定部104が、除去幅が目標範囲内となるように(目標値に近づくように)、除去幅に影響を及ぼす動作条件の補正を行う。この動作条件の補正手順の具体例については後述する。
一方、ステップS17において、算出除去幅が目標範囲内であると判断された場合(ステップS17:NO)、制御装置100は、ステップS19を実行する。ステップS19では、制御装置100が終了フラグをONに設定する。上述した例では、偏心値ΔX,ΔYが双方とも閾値Th1以下であり、平均除去幅ΔAと目標値との偏差δが閾値Th2以下である場合に、制御装置100は終了フラグをONに設定する。以上により、制御装置100は条件設定処理を終了する。
この条件設定処理では、ステップS17において算出除去幅が目標範囲外である場合に、ステップS18における動作条件の補正が行われ、終了フラグがONとならない。このため、ステップS01~S08の処理を含む調節処理が繰り返して実行される。繰り返し実行される度に、ステップS18において除去幅が目標値に近づくように動作条件の補正が行われる。換言すると、制御装置100は、除去幅(算出除去幅)と目標値との偏差が所定レベルに達するまで調節処理を繰り返し実行する。
(動作条件の補正処理)
続いて、ステップS18における動作条件の補正処理の具体例について説明する。図10は、ステップS16において偏心値ΔX,ΔY及び平均除去幅ΔAを算出する場合に行われる動作条件の補正手順の一例を示すフローチャートである。
続いて、ステップS18における動作条件の補正処理の具体例について説明する。図10は、ステップS16において偏心値ΔX,ΔY及び平均除去幅ΔAを算出する場合に行われる動作条件の補正手順の一例を示すフローチャートである。
この動作条件の補正手順では、まず制御装置100が、ステップS21,S22を実行する。ステップS21では、条件設定部104が、繰り返し回数を示す変数kをインクリメントする。換言すると、条件設定部104は変数kに1を加算する。なお、調節処理の実行前において変数kは0に設定されている。ステップS22では、条件設定部104が、変数kが予め定められた定数N(例えばNは3以上の整数)よりも小さいかどうかを判断する。ステップS22において、変数kが定数N以上であると判断された場合(ステップS22:NO)、制御装置100は、ステップS30を実行する。ステップS30については後述する。
ステップS22において、変数kが定数Nよりも小さいと判断された場合(ステップS22:YES)、制御装置100は、ステップS23を実行する。ステップS23では、例えば、条件設定部104が、偏心値ΔX,ΔYのいずれか一方が閾値Th1よりも大きいかどうかを判断する。ステップS23において、偏心値ΔX,ΔYのいずれか一方が閾値Th1よりも大きいと判断された場合(ステップS23:YES)、制御装置100は、ステップS24,S25を実行する。ステップS23において、偏心値ΔX,ΔYの双方が閾値Th1以下であると判断された場合(ステップS23:NO)、制御装置100は、ステップS24,S25を実行しない。
ステップS24では、条件設定部104が、閾値Th1よりも大きいと判断された偏心値ΔX,ΔYの少なくとも一方が補正可能な範囲かどうかを判断する。例えば、偏心値ΔX,ΔYについての補正可能な範囲が、オペレータ(作業員)により予め制御装置100(動作指令保持部110)に記憶されていてもよい。ステップS24において、偏心値ΔX,ΔYのいずれか一方が補正可能な範囲ではないと判断された場合(ステップS24:NO)、制御装置100は、ステップS30を実行する。ステップS24において、偏心値ΔX,ΔYが補正可能な範囲であると判断された場合(ステップS24:YES)、制御装置100は、ステップS25を実行する。
ステップS25では、条件設定部104が、偏心値ΔX,ΔYに応じて、動作指令保持部110に記憶されている保持位置情報を補正する。例えば、条件設定部104は、偏心値ΔX,ΔYに応じて、偏心値ΔX,ΔYが偏心値に関する目標値に近づくように保持位置情報を補正する。条件設定部104は、可動部91,93に含まれるモータについてのパルス目標値を補正することによって、保持位置情報を補正してもよい。
次に、制御装置100は、ステップS26を実行する。ステップS26では、条件設定部104が、平均除去幅ΔAと目標値との偏差δが閾値Th2よりも大きいかどうかを判断する。ステップS26において、偏差δが閾値Th2よりも大きいと判断された場合(ステップS26:YES)、制御装置100は、ステップS27~S29を実行する。ステップS26において、偏差δが閾値Th2以下であると判断された場合(ステップS26:NO)、制御装置100は、ステップS27~S29を実行しない。
ステップS27では、条件設定部104が、偏差δが補正可能な範囲かどうかを判断する。例えば、偏差δについての補正可能な範囲が、オペレータ(作業員)により予め制御装置100(動作指令保持部110)に記憶されていてもよい。ステップS27において、偏差δが補正可能な範囲ではないと判断された場合(ステップS27:NO)、制御装置100は、ステップS30を実行する。ステップS27において、偏差δが補正可能な範囲であると判断された場合(ステップS27:YES)、制御装置100は、ステップS28を実行する。
ステップS28では、条件設定部104が、偏差δに応じてノズル41の配置位置情報についての補正量を算出する。例えば、条件設定部104は、目標値を平均除去幅ΔAで減算することで得られる値と同じ分だけノズル41の配置位置をずらすように補正量を算出する。そして、ステップS29では、条件設定部104が、動作指令保持部110に記憶されている配置位置情報をステップS28において算出した補正量を用いて補正する。例えば、条件設定部104は、上記補正量に応じて、ノズル移動部44におけるモータについてのパルス目標値を補正することによって、ノズル41の配置位置情報を補正してもよい。
ステップS30では、条件設定部104が、終了フラグをONに設定する。この場合の終了フラグは、繰り返し回数が設定回数を超えている場合、あるいは偏差δ等が補正不能な範囲である場合にONとなるので、ステップS19と異なり異常終了であることを示している。以上により、制御装置100は、動作条件の補正処理を終了する。この例示した動作条件の補正処理が行われることで、制御装置100は、調節処理において、回転保持部20における調節処理用のウェハWの保持位置と薬液を吐出させる際のノズル41の位置とを調節する。
なお、条件設定処理及び動作条件の補正処理において、制御装置100は、平均除去幅ΔAの算出及び薬液吐出の際のノズル位置の調整(配置位置情報の補正)を行わずに、偏心値ΔX,ΔYの算出及び保持位置情報の補正を行ってもよい。あるいは、制御装置100は、偏心値ΔX,ΔYの算出及び保持位置情報の補正を行わずに、平均除去幅ΔAの算出及び配置位置情報の補正を行ってもよい。換言すると、制御装置100(条件設定部104)は、調節処理において、回転保持部20におけるウェハWの保持位置と薬液を吐出させる際のノズル41の位置とのいずれか一方を調節することによって除去幅を調節してもよい。
[実施形態の効果]
以上説明した本実施形態に係る塗布・現像装置2は、ウェハWの表面Waにおけるレジスト被膜の形成とレジスト被膜の少なくとも一部の除去とを行う処理モジュール12(処理液供給部30及び薬液供給部40)と、ウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を取得する撮像部57と、処理モジュール12及び撮像部57を制御する制御装置100と、を備える。制御装置100は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を処理液供給部30により形成させることと、レジスト被膜の周縁部分を薬液供給部40により除去させることと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を含むウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を撮像部57に取得させ、当該表面情報に基づいて周縁部分の除去幅を調節することと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を薬液供給部40により剥離させることと、を含む調節処理と、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を処理液供給部30により形成させることと、調節処理において調節された除去幅にて周縁部分を薬液供給部40により除去させることと、を含むプロセス処理と、を実行する。
以上説明した本実施形態に係る塗布・現像装置2は、ウェハWの表面Waにおけるレジスト被膜の形成とレジスト被膜の少なくとも一部の除去とを行う処理モジュール12(処理液供給部30及び薬液供給部40)と、ウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を取得する撮像部57と、処理モジュール12及び撮像部57を制御する制御装置100と、を備える。制御装置100は、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を処理液供給部30により形成させることと、レジスト被膜の周縁部分を薬液供給部40により除去させることと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を含むウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を撮像部57に取得させ、当該表面情報に基づいて周縁部分の除去幅を調節することと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を薬液供給部40により剥離させることと、を含む調節処理と、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を処理液供給部30により形成させることと、調節処理において調節された除去幅にて周縁部分を薬液供給部40により除去させることと、を含むプロセス処理と、を実行する。
本実施形態に係る基板処理方法は、ウェハWの表面Waにおける被膜の形成と被膜の少なくとも一部の除去とを行う処理モジュール12(処理液供給部30及び薬液供給部40)によりウェハWの表面Waにレジスト被膜を形成させることと、レジスト被膜の周縁部分を薬液供給部40により除去させることと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を含むウェハWの表面Waの状態を示す表面情報に基づいて周縁部分の除去幅を調節することと、周縁部分が除去されたレジスト被膜を薬液供給部40により剥離させることと、を含む調節処理を実行することと、ウェハWの表面Waにレジスト被膜を処理液供給部30により形成させることと、調節処理において調節された除去幅にて周縁部分を薬液供給部40により除去させることと、を含むプロセス処理を実行することと、を含む。
上記塗布・現像装置2及び基板処理手順では、調節処理において周縁部分が除去されたレジスト被膜が剥離される。このため、レジスト被膜の略全てが除去されたウェハWを他の処理に用いることができるので、塗布・現像装置2及び基板処理手順では、除去幅調節に用いられたウェハWが有効に利用され得る。
以上の実施形態において、制御装置100は、除去幅と目標値との偏差が所定レベルに達するまで調節処理を繰り返し実行する。調節処理を繰り返し実行する際には、繰り返しの度に調節処理用のウェハWが必要となる。上記構成では、繰り返しの度にウェハW上のレジスト被膜が剥離されるので、除去幅調節に用いられたウェハWを有効に利用できることのメリットがより大きい。
以上の実施形態において、制御装置100は、同一のウェハWを用いて調節処理を繰り返し実行する。ウェハW上のレジスト被膜が剥離されることで、当該ウェハWを用いて再度、調節処理を行うことができる。上記構成では、同一のウェハWを用いて除去幅の調節が繰り返されるので、除去幅の調節においてウェハW間の固体差による影響が小さい。このため、より高精度に除去幅を調節することが可能となる。
以上の実施形態において、塗布・現像装置2は、ウェハWを搬送する搬送装置A1,A3を更に備える。制御装置100は、調節処理において、被膜の形成前のウェハWを収容するキャリアCから調節処理用のウェハWを搬送装置A1により搬出させることと、被膜の剥離後の調節処理用のウェハWを搬送装置A1,A3によりキャリアCに搬入させることと、を更に実行する。この場合、調節処理用のウェハWが、再利用可能な状態となってキャリアCに収容されるので、当該ウェハWの再利用が容易である。
以上の実施形態において、塗布・現像装置2は、ウェハWを保持して回転させる回転保持部20を更に備える。処理液供給部30及び薬液供給部40は、回転保持部20により回転しているウェハWに向けて周縁部分を除去するための薬液を吐出するノズル41を有する。制御装置100は、調節処理において、回転保持部20におけるウェハWの保持位置と薬液を吐出させる際のノズル41の位置との少なくとも一方を調節することによって除去幅を調節する。回転保持部20におけるウェハWの保持位置及びノズル41の配置位置が、周縁部分の除去幅に大きな影響を与えるので、これらの保持位置及び配置位置の少なくとも一方を調節することで、より高精度に除去幅を調節することが可能となる。
以上の実施形態において、制御装置100は、レジスト被膜の形成前のウェハWの表面Waの状態を示す表面情報を撮像部57に取得させ、当該表面情報に基づいて当該調節処理用のウェハWが除去幅の調節に利用可能かどうかを判別することを更に実行する。ウェハWの表面Waの状態によっては除去幅の調節を精度良く行うことができない場合があるが、上記構成では、除去幅の調節を行う前に利用可能かどうかの判別が行われるので、除去幅の調節をより高精度に行うことが可能となる。
以上、実施形態について説明したが、本開示は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
(変形例1)
制御装置100は、プロセス処理を実行しつつ、複数の塗布ユニットU1のうちのいずれかの塗布ユニット(例えば調節対象の塗布ユニットU1)における調節処理を実行してもよい。具体的には、制御装置100は、調節対象の塗布ユニットU1を除く複数の塗布ユニットU1にプロセス処理を実行させている期間に、調節対象の塗布ユニットU1に調節処理の少なくとも一部を実行させてもよい。なお、制御装置100は、プロセス処理を実行しつつ調節処理の一部を行う処理(以下、「プロセス及び調節の並列処理」という。)を、全ての調節処理が終了しプロセス処理に移行させた後に実行してもよい。あるいは、複数の塗布ユニットU1の一部について調節処理が終了した後に、調節処理が終了した塗布ユニットU1から順にプロセス処理に移行するようにプロセス及び調節の並列処理を実行してもよい。
制御装置100は、プロセス処理を実行しつつ、複数の塗布ユニットU1のうちのいずれかの塗布ユニット(例えば調節対象の塗布ユニットU1)における調節処理を実行してもよい。具体的には、制御装置100は、調節対象の塗布ユニットU1を除く複数の塗布ユニットU1にプロセス処理を実行させている期間に、調節対象の塗布ユニットU1に調節処理の少なくとも一部を実行させてもよい。なお、制御装置100は、プロセス処理を実行しつつ調節処理の一部を行う処理(以下、「プロセス及び調節の並列処理」という。)を、全ての調節処理が終了しプロセス処理に移行させた後に実行してもよい。あるいは、複数の塗布ユニットU1の一部について調節処理が終了した後に、調節処理が終了した塗布ユニットU1から順にプロセス処理に移行するようにプロセス及び調節の並列処理を実行してもよい。
この変形例1では、処理モジュール12が、レジスト被膜の形成とレジスト被膜の少なくとも一部の除去とを行う複数の塗布ユニットU1を有する。制御装置100は、複数の塗布ユニットU1のうちのいずれかの塗布ユニットU1にプロセス処理を実行させている期間に、複数の塗布ユニットU1のうちの他の塗布ユニットU1に調節処理の少なくとも一部を実行させる。この場合、調節処理を行うことに起因してプロセス処理を止めることなく、プロセス処理を実行することが可能となる。
(変形例2)
制御装置100は、一の塗布ユニットU1における調節処理を実行しつつ、他の塗布ユニットU1における調節処理を実行してもよい。具体的には、制御装置100は、複数の塗布ユニットU1のうちのいずれかの塗布ユニットU1(例えば、調節対象の塗布ユニットU1)に調節処理を実行させている期間に、他の塗布ユニットU1に調節処理を実行させてもよい。制御装置100は、複数の調節処理用のウェハWを用いて、複数の塗布ユニットU1に並行して調節処理を実行させる処理(以下、「調節の並行処理」という。)を行ってもよい。制御装置100は、変形例1に係るプロセス及び調節の並列処理において行われる調節処理を、変形例2に係る調節の並行処理と同様の方法で行ってもよい。
制御装置100は、一の塗布ユニットU1における調節処理を実行しつつ、他の塗布ユニットU1における調節処理を実行してもよい。具体的には、制御装置100は、複数の塗布ユニットU1のうちのいずれかの塗布ユニットU1(例えば、調節対象の塗布ユニットU1)に調節処理を実行させている期間に、他の塗布ユニットU1に調節処理を実行させてもよい。制御装置100は、複数の調節処理用のウェハWを用いて、複数の塗布ユニットU1に並行して調節処理を実行させる処理(以下、「調節の並行処理」という。)を行ってもよい。制御装置100は、変形例1に係るプロセス及び調節の並列処理において行われる調節処理を、変形例2に係る調節の並行処理と同様の方法で行ってもよい。
この変形例2では、処理モジュール12が、レジスト被膜の形成とレジスト被膜の少なくとも一部の除去とを行う複数の塗布ユニットU1を有する。制御装置100は、複数の塗布ユニットU1のうちのいずれかの塗布ユニットU1に調節処理を実行させている期間に、複数の塗布ユニットU1のうちの他の塗布ユニットU1に調節処理を実行させる。複数の塗布ユニットU1における調節処理が並行して行われるので、短い期間で調節処理が終了する。このため、プロセス処理に早く移行することが可能となる。
(変形例3)
処理モジュール12は、レジスト被膜の形成と周縁部分の除去とを行う調節対象の塗布ユニットU1(第1処理ユニット)と、当該調節対象の塗布ユニットU1とは別の塗布ユニットU1(第2処理ユニット)であって、レジスト被膜の剥離を行う塗布ユニットU1とを有していてもよい。この場合、調節対象の塗布ユニットU1の薬液供給部40は、レジスト被膜を剥離する機能を有していてもよく、当該機能を有していなくてもよい。別の塗布ユニットU1は、処理液供給部30を有していなくてもよく、塗布ユニットU1の薬液供給部40は、周縁部分を除去する機能を有していなくてもよい。すなわち、別の塗布ユニットU1は、レジスト被膜の剥離を専用に行うユニットであってもよい。制御装置100は、調節対象の塗布ユニットU1における除去幅を調節する調節処理において、レジスト被膜を別の塗布ユニットU1により剥離させることを実行してもよい。なお、変形例3に係る処理モジュール12を有する塗布・現像装置2において、制御装置100は、変形例1に係るプロセス及び調節の並列処理を実行してもよく、変形例2に係る調節の並行処理を実行してもよい。
処理モジュール12は、レジスト被膜の形成と周縁部分の除去とを行う調節対象の塗布ユニットU1(第1処理ユニット)と、当該調節対象の塗布ユニットU1とは別の塗布ユニットU1(第2処理ユニット)であって、レジスト被膜の剥離を行う塗布ユニットU1とを有していてもよい。この場合、調節対象の塗布ユニットU1の薬液供給部40は、レジスト被膜を剥離する機能を有していてもよく、当該機能を有していなくてもよい。別の塗布ユニットU1は、処理液供給部30を有していなくてもよく、塗布ユニットU1の薬液供給部40は、周縁部分を除去する機能を有していなくてもよい。すなわち、別の塗布ユニットU1は、レジスト被膜の剥離を専用に行うユニットであってもよい。制御装置100は、調節対象の塗布ユニットU1における除去幅を調節する調節処理において、レジスト被膜を別の塗布ユニットU1により剥離させることを実行してもよい。なお、変形例3に係る処理モジュール12を有する塗布・現像装置2において、制御装置100は、変形例1に係るプロセス及び調節の並列処理を実行してもよく、変形例2に係る調節の並行処理を実行してもよい。
この変形例3では、処理モジュール12が、レジスト被膜の形成と周縁部分の除去とを行う調節対象の塗布ユニットU1と、レジスト被膜の剥離を行う別の塗布ユニットU1とを有する。制御装置100は、調節対象の塗布ユニットU1における除去幅を調節する調節処理において、周縁部分が除去されたレジスト被膜を第2処理ユニットにより剥離させることを実行する。この場合、調節処理におけるレジスト被膜の剥離が別の塗布ユニットU1で行われることで、剥離処理を待つことなく調節処理用の塗布ユニットU1での処理を進めることが可能となる。
(その他の変形例)
塗布・現像装置2は、レジスト被膜の形成と周縁部分の除去とを行う成膜処理部と、これを制御可能な制御装置100とを備えていればどのようなものであってもよい。成膜処理部は、上述した構成に限らず、例えば被膜の形成、周縁部分の除去、及び被膜の剥離をそれぞれ行う異なるユニットを有していてもよい。検査ユニットU3は、処理モジュール12以外に配置されていてもよい。例えば、検査ユニットU3は、キャリアブロック4又は棚ユニットU10の一部に配置されていてもよい。ステップS02の設定前処理と、ステップS15の表面情報の取得は、異なる検査ユニットU3で行われてもよい。調節処理の対象とする除去幅は、レジスト被膜(レジスト膜R)における除去幅に限られない。調節処理の対象となる除去幅は、ウェハWの表面Waに形成されるいずれの被膜における除去幅であってもよい。
塗布・現像装置2は、レジスト被膜の形成と周縁部分の除去とを行う成膜処理部と、これを制御可能な制御装置100とを備えていればどのようなものであってもよい。成膜処理部は、上述した構成に限らず、例えば被膜の形成、周縁部分の除去、及び被膜の剥離をそれぞれ行う異なるユニットを有していてもよい。検査ユニットU3は、処理モジュール12以外に配置されていてもよい。例えば、検査ユニットU3は、キャリアブロック4又は棚ユニットU10の一部に配置されていてもよい。ステップS02の設定前処理と、ステップS15の表面情報の取得は、異なる検査ユニットU3で行われてもよい。調節処理の対象とする除去幅は、レジスト被膜(レジスト膜R)における除去幅に限られない。調節処理の対象となる除去幅は、ウェハWの表面Waに形成されるいずれの被膜における除去幅であってもよい。
処理対象の基板は半導体ウェハに限られず、例えばガラス基板、マスク基板、FPD(Flat Panel Display)などであってもよい。
2…塗布・現像装置、U1…塗布ユニット、U3…検査ユニット、A1,A3…搬送装置、20…回転保持部、30…処理液供給部、40…薬液供給部、41…ノズル、57…撮像部、100…制御装置、W…ウェハ、Wa…表面。
Claims (11)
- 基板の表面における被膜の形成と前記被膜の少なくとも一部の除去とを行う成膜処理部と、
前記基板の表面の状態を示す表面情報を取得する表面検査部と、
前記成膜処理部及び前記表面検査部を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、
前記基板の表面に前記被膜を前記成膜処理部により形成させることと、前記被膜の周縁部分を前記成膜処理部により除去させることと、前記周縁部分が除去された前記被膜を含む前記基板の表面の状態を示す前記表面情報を前記表面検査部に取得させ、当該表面情報に基づいて前記周縁部分の除去幅を調節することと、前記周縁部分が除去された前記被膜を前記成膜処理部により剥離させることと、を含む調節処理と、
前記基板の表面に前記被膜を前記成膜処理部により形成させることと、前記調節処理において調節された前記除去幅にて前記周縁部分を前記成膜処理部により除去させることと、を含むプロセス処理と、
を実行する、基板処理装置。 - 前記制御部は、前記除去幅と目標値との偏差が所定レベルに達するまで前記調節処理を繰り返し実行する、請求項1記載の基板処理装置。
- 前記制御部は、同一の前記基板を用いて前記調節処理を繰り返し実行する、請求項2記載の基板処理装置。
- 前記基板を搬送する搬送部を更に備え、
前記制御部は、前記調節処理において、
前記被膜の形成前の前記基板を収容する収容部から前記調節処理用の前記基板を前記搬送部により搬出させることと、
前記被膜の剥離後の前記基板を前記搬送部により前記収容部に搬入させることと、を更に実行する、請求項1~3のいずれか一項記載の基板処理装置。 - 前記基板を保持して回転させる回転保持部を更に備え、
前記成膜処理部は、前記回転保持部により回転している前記基板に向けて前記周縁部分を除去するための薬液を吐出するノズルを有し、
前記制御部は、前記調節処理において、前記回転保持部における前記基板の保持位置と前記薬液を吐出させる際の前記ノズルの位置との少なくとも一方を調節することによって前記除去幅を調節する、請求項1~4のいずれか一項記載の基板処理装置。 - 前記制御部は、前記被膜の形成前の前記基板の表面の状態を示す前記表面情報を前記表面検査部に取得させ、当該表面情報に基づいて当該基板が前記除去幅の調節に利用可能かどうかを判別することを更に実行する、請求項1~5のいずれか一項記載の基板処理装置。
- 前記成膜処理部は、前記被膜の形成と前記被膜の少なくとも一部の除去とを行う複数の処理ユニットを有し、
前記制御部は、前記複数の処理ユニットのうちのいずれかの処理ユニットに前記プロセス処理を実行させている期間に、前記複数の処理ユニットのうちの他の処理ユニットに前記調節処理の少なくとも一部を実行させる、請求項1~6のいずれか一項記載の基板処理装置。 - 前記成膜処理部は、前記被膜の形成と前記被膜の少なくとも一部の除去とを行う複数の処理ユニットを有し、
前記制御部は、前記複数の処理ユニットのうちのいずれかの処理ユニットに前記調節処理を実行させている期間に、前記複数の処理ユニットのうちの他の処理ユニットに前記調節処理を実行させる、請求項1~6のいずれか一項記載の基板処理装置。 - 前記成膜処理部は、前記被膜の形成と前記周縁部分の除去とを行う第1処理ユニットと、前記被膜の剥離を行う第2処理ユニットとを有し、
前記制御部は、前記第1処理ユニットにおける前記除去幅を調節する前記調節処理において、前記周縁部分が除去された前記被膜を前記第2処理ユニットにより剥離させることを実行する、請求項1~6のいずれか一項記載の基板処理装置。 - 基板の表面における被膜の形成と前記被膜の少なくとも一部の除去とを行う成膜処理部により前記基板の表面に前記被膜を形成させることと、前記被膜の周縁部分を前記成膜処理部により除去させることと、前記周縁部分が除去された前記被膜を含む前記基板の表面の状態を示す表面情報に基づいて前記周縁部分の除去幅を調節することと、前記周縁部分が除去された前記被膜を前記成膜処理部により剥離させることと、を含む調節処理を実行することと、
前記基板の表面に前記被膜を前記成膜処理部により形成させることと、前記調節処理において調節された前記除去幅にて前記周縁部分を前記成膜処理部により除去させることと、を含むプロセス処理を実行することと、
を含む基板処理方法。 - 請求項10記載の基板処理方法を装置に実行させるためのプログラムを記憶した、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
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