KR20200020640A - 처리 조건 보정 방법 및 기판 처리 시스템 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 촬상 장치가 적은 기판 처리 시스템에 있어서, 생산성을 손상시키지 않고, 처리 조건을 적절히 보정하는 것을 목적으로 한다.
기판 처리 시스템에 있어서의 처리 조건을 보정하는 방법으로서, 상기 기판 처리 시스템은, 기판에 대한 층상(層狀) 막의 형성 및 제거가 각각 1회 이상 또는 어느 한쪽이 복수 회 실행되는 일련의 처리를 행하고, 상기 일련의 처리를 구성하는 단위 처리를 행하는 처리 장치를, 상기 단위 처리마다 복수개 구비하며, 또한, 상기 기판을 촬상하는 촬상 장치를 구비하고, 상기 방법은, 기판 각각에 대해, 상기 일련의 처리의 개시 전과 종료 후에, 상기 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 감시용 촬상 공정과, 상기 감시용 촬상 공정에서의 촬상 결과와, 상기 일련의 처리에 이용된 상기 처리 장치의 정보에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 상기 처리 장치를 특정하는 장치 특정 공정과, 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후에, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 이상 판정용 촬상 공정과, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치에 있어서의, 실제의 이상의 유무를 판정하는 이상 유무 판정 공정과, 상기 이상 유무 판정 공정에서 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치에 대해, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리의 처리 조건을 보정하는 처리 조건 보정 공정을 갖는다.

Description

처리 조건 보정 방법 및 기판 처리 시스템{METHOD FOR CORRECTING PROCESSING CONDITION AND SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM}
본 개시는 처리 조건 보정 방법 및 기판 처리 시스템에 관한 것이다.
특허문헌 1은, 균일한 선폭의 형성을 위한 기판 처리 시스템을 개시하고 있다. 이 기판 처리 시스템에서는, 레지스트막이 형성된 기판이 패턴 노광 전에 촬상부에 의해 촬상되고, 촬상 결과에 기초하여, 패턴 노광 전의 기판 상의 레지스트막의 막 두께 분포가 측정된다. 또한, 동일한 기판이, 패턴 노광되고 이어서 가열 처리된 후에 촬상부에 의해 촬상되며, 촬상 결과에 기초하여, 가열 처리 후의 기판 상의 레지스트막의 막 두께 분포가 측정된다. 그리고, 패턴 노광 전의 레지스트막의 막 두께 분포와, 가열 처리 후의 레지스트막의 막 두께 분포로부터, 막 두께차 데이터가 생성되고, 막 두께차 데이터에 기초하여, 레지스트 패턴의 선폭이 추정된다. 이 추정 결과에 기초한 레지스트막의 보정 조건에 의해, 레지스트막에 대해 보정 처리가 행해진다.
[특허문헌 1] 일본 특허 공개 제2017-28086호 공보
본 개시에 따른 기술은, 촬상 장치가 적은 기판 처리 시스템에 있어서, 생산성을 손상시키지 않고, 처리 조건을 적절히 보정하는 것을 가능하게 한다.
본 개시의 일 양태는, 기판 처리 시스템에 있어서의 처리 조건을 보정하는 방법으로서, 상기 기판 처리 시스템은, 기판에 대한 층상(層狀) 막의 형성 및 제거가 각각 1회 이상 또는 어느 한쪽이 복수 회 실행되는 일련의 처리를 행하고, 상기 일련의 처리를 구성하는 단위 처리를 행하는 처리 장치를, 상기 단위 처리마다 복수개 구비하며, 또한, 상기 기판을 촬상하는 촬상 장치를 구비하고, 상기 방법은, 기판 각각에 대해, 상기 일련의 처리의 개시 전과 종료 후에, 상기 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 감시용 촬상 공정과, 상기 감시용 촬상 공정에서의 촬상 결과와, 상기 일련의 처리에 이용된 상기 처리 장치의 정보에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 상기 처리 장치를 특정하는 장치 특정 공정과, 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후에, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 이상 판정용 촬상 공정과, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치에 있어서의, 실제의 이상의 유무를 판정하는 이상 유무 판정 공정과, 상기 이상 유무 판정 공정에서 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치에 대해, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리의 처리 조건을 보정하는 처리 조건 보정 공정을 갖는다.
본 개시에 의하면, 촬상 장치가 적은 기판 처리 시스템에 있어서, 생산성을 손상시키지 않고, 처리 조건을 적절히 보정할 수 있다.
도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시한 평면도이다.
도 2는 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시한 정면도이다.
도 3은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시한 배면도이다.
도 4는 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 도시한 종단면도이다.
도 5는 레지스트 도포 장치의 구성의 개략을 도시한 횡단면도이다.
도 6은 열처리 장치의 구성의 개략을 도시한 종단면도이다.
도 7은 열처리 장치의 구성의 개략을 도시한 횡단면도이다.
도 8은 열처리 장치의 열판의 구성의 개략을 도시한 평면도이다.
도 9는 검사 장치의 구성의 개략을 도시한 종단면도이다.
도 10은 검사 장치의 구성의 개략을 도시한 횡단면도이다.
도 11은 제어부의 구성의 개략을 모식적으로 도시한 블록도이다.
도 12는 웨이퍼 상의 레지스트 패턴의 선폭과, 촬상 장치를 이용한 촬상 결과 사이에 상관이 있는 것을 도시한 도면이다.
도 13은 제1 실시형태에 따른 웨이퍼 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 14는 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시한 평면도이다.
도 15는 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템의 구성의 개략을 도시한 정면도이다.
반도체 디바이스 등의 제조 프로세스에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 일련의 처리가 행해져, 기판으로서의 반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 한다.) 상에, 미리 정해진 레지스트 패턴이 형성된다.
상기 일련의 처리에는, 예컨대, 웨이퍼 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리, 각종 열처리 등이 포함된다. 각종 열처리란, 노광 전에 레지스트막을 가열하는 처리(PAB 처리)나, 노광 후에 레지스트막 내의 화학 반응을 촉진시키는 가열 처리(PEB 처리) 등이다.
전술한 레지스트 도포 처리는, 웨이퍼를 회전시키면서 상기 웨이퍼에 도포액을 공급하여 도포막을 형성하는 회전 도포 처리이다. 이 레지스트 도포 처리에 있어서의 웨이퍼의 처리 회전 속도 등의 처리 조건은 레지스트막 두께에 영향이 있다. 따라서, 특허문헌 1과 같이 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여 레지스트막의 막 두께를 측정하면, 측정 결과에 기초하여 레지스트 도포 처리에 관한 상기 처리 조건을 조정함으로써 소망의 막 두께를 얻을 수 있다.
또한, PEB 처리에 있어서의 열처리 온도 등의 처리 조건은 레지스트 패턴의 선폭에 영향을 준다. 따라서, 특허문헌 1과 같이 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여 레지스트막의 막 두께를 측정하고 상기 막 두께에 기초하여 레지스트 패턴의 선폭을 추정하면, 추정 결과에 기초하여 PEB 처리에 있어서의 상기 처리 조건을 조정함으로써, 소망의 선폭을 얻을 수 있다.
그런데, 포토리소그래피 공정에 있어서의 일련의 처리에서는, 레지스트막의 하지(下地)로서, 하층막이나 중간층막을 형성하고, 구체적으로는, 하층막, 중간층막 및 레지스트막의 각 층상 막을 아래로부터 순서대로 형성하여 적층막으로 하는 경우가 있다. 레지스트막 이외의 층상 막도 레지스트막과 마찬가지로 소망의 막 두께로 형성할 필요가 있기 때문에, 각 층상 막에 대해 막 두께를 측정하고, 측정 결과에 기초하여, 각 층상 막의 형성을 위한 처리 조건을 조정하는 것이 고려된다. 그러나, 층상 막마다, 막 두께 측정을 위한 촬상부를 설치한다고 하면, 이들 층상 막으로 이루어지는 적층막을 형성하는 기판 처리 시스템이 고가가 되어 버린다. 또한, 보다 정확하게 막 두께를 측정하기 위해서 각 층상 막 형성 처리의 전과 후의 양방에서 웨이퍼의 촬상을 행한다고 했을 때에, 상기 전과 후의 양방에서 상이한 촬상부를 이용한다고 하면, 더욱 고가가 된다. 또한, 각 층상 막에 대해 촬상하는 경우에, 촬상부를 층상 막마다 설치하지 않고 그 수를 적게 하여 상이한 층상 막 사이에서 공유하면, 촬상부를 이용하기 위한 대기 시간이 발생하여, 생산성이 나빠진다.
특허문헌 1은 이 점에 대해 아무런 개시도 시사도 하는 것이 아니다.
한편, 하층막, 중간층막 및 레지스트막의 각 층상 막은, 전술한 회전 도포 처리에 의해 형성된다. 회전 도포 처리 등의 처리 조건에 관한 전술한 과제는, 상기 각 층상 막을 회전 도포 처리 이외의 수법으로 형성하는 처리에 있어서의 처리 조건의 조정이나, 층상 막의 일부 또는 전부를 제거하는 에칭 처리에 있어서의 처리 조건의 조정 등에도 공통된다.
그래서, 본 개시는 촬상 장치가 적은 경우에 있어서도, 생산성을 손상시키지 않고 처리 조건을 적절히 보정하는, 처리 조건 보정 방법 및 기판 처리 시스템을 제공하는 것을 가능하게 한다. 이하, 본 실시형태에 따른 처리 조건 설정 방법 및 기판 처리 시스템을 설명한다. 한편, 본 명세서 및 도면에 있어서, 실질적으로 동일한 기능 구성을 갖는 요소에 있어서는, 동일한 부호를 붙임으로써 중복 설명을 생략한다.
(제1 실시형태)
도 1은 제1 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시한 설명도이다. 도 2 및 도 3은 각각 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시하는, 정면도와 배면도이다. 한편, 본 실시형태에서는, 기판 처리 시스템(1)이 웨이퍼(W)에 대해 도포 현상 처리를 행하는 도포 현상 처리 시스템인 경우를 예로 하여 설명한다.
기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)에 대한 층상 막의 형성 및 제거가 각각 1회 이상 또는 어느 한쪽이 복수 회 실행되는 일련의 처리를 행하여, 상기 웨이퍼(W)를 미리 정해진 상태로 하는 것이다. 본 예의 기판 처리 시스템(1)은, 하층막, 중간층막 및 레지스트막과 같은 층상 막의 회전 도포에 의한 형성과 레지스트막의 현상을 행하는 도포 현상 처리를 상기 일련의 처리로서 행하는 것이다.
기판 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트가 반입 및 반출되는 카세트 스테이션(2)과, 도포 현상 처리를 구성하는 단위 처리를 행하는 각종 처리 장치를 단위 처리마다 복수개 구비한 처리 스테이션(3)을 갖는다. 그리고, 기판 처리 시스템(1)은, 카세트 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)과, 처리 스테이션(3)에 인접하는 노광 장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 인터페이스 스테이션(5)을 일체로 접속한 구성을 갖고 있다.
카세트 스테이션(2)은, 예컨대 카세트 반입 반출부(10)와 웨이퍼 반송부(11)로 나누어져 있다. 예컨대 카세트 반입 반출부(10)는, 기판 처리 시스템(1)의 Y 방향 부방향(도 1의 좌측 방향)측의 단부에 설치되어 있다. 카세트 반입 반출부(10)에는, 카세트 배치대(12)가 설치되어 있다. 카세트 배치대(12) 상에는, 복수, 예컨대 4개의 배치판(13)이 설치되어 있다. 배치판(13)은, 수평 방향의 X 방향(도 1의 상하 방향)으로 일렬로 나란히 설치되어 있다. 이들 배치판(13)에는, 기판 처리 시스템(1)의 외부에 대해 카세트(C)를 반입 및 반출할 때에, 카세트(C)를 배치할 수 있다.
웨이퍼 반송부(11)에는, 도 1에 도시된 바와 같이 X 방향으로 연장되는 반송로(20) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(21)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(21)는, 상하 방향 및 연직축 주위(θ 방향)로도 이동 가능하며, 각 배치판(13) 상의 카세트(C)와, 후술하는 처리 스테이션(3)의 제3 블록(G3)의 전달 장치 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
처리 스테이션(3)에는, 각종 장치를 구비한 복수, 예컨대 제1∼제4의 4개의 블록(G1, G2, G3, G4)이 설치되어 있다. 예컨대 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 X 방향 부방향측)에는, 제1 블록(G1)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 X 방향 정방향측)에는, 제2 블록(G2)이 설치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 카세트 스테이션(2)측(도 1의 Y 방향 부방향측)에는, 제3 블록(G3)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 인터페이스 스테이션(5)측(도 1의 Y 방향 정방향측)에는, 제4 블록(G4)이 설치되어 있다.
제1 블록(G1)에는, 처리 장치로서의 액처리 장치가 설치되어 있고, 예컨대 도 2에 도시된 바와 같이, 현상 처리 장치(30), 하층막 형성 장치(31), 중간층막 형성 장치(32), 레지스트막 형성 장치(33)가 아래로부터 이 순서로 배치되어 있다. 현상 처리 장치(30)는, 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)에 노광 후에 현상액을 공급하여 상기 웨이퍼(W)를 현상하는 현상 처리를 행한다. 하층막 형성 장치(31)는, 하층막 형성용의 도포액을 웨이퍼(W)에 공급하여 상기 웨이퍼(W) 상에 하층막을 형성하는 하층막 형성 처리를 행한다. 하층막은 예컨대 SoC(Spin On Carbon)막이다. 중간층막 형성 장치(32)는, 중간층막 형성용의 도포액을 웨이퍼(W)에 공급하여 상기 웨이퍼(W) 상에 중간층막을 형성하는 중간층막 형성 처리를 행한다. 중간층막은 예컨대 실리콘 함유 반사 방지막(SiARC막)이다. 레지스트막 형성 장치(33)는, 레지스트액을 웨이퍼(W)에 공급하여 상기 웨이퍼(W) 상에 레지스트막을 형성하는 레지스트막 형성 처리를 행한다. 현상 처리, 하층막 형성 처리, 중간층막 형성 처리 및 레지스트막 형성 처리는 각각, 전술한 일련의 처리인 도포 현상 처리를 구성하는 단위 처리의 일례이다.
예컨대 현상 처리 장치(30), 하층막 형성 장치(31), 중간층막 형성 장치(32) 및 레지스트막 형성 장치(33)는, 각각 수평 방향으로 3개 나란히 배치되어 있다. 한편, 이들 현상 처리 장치(30), 하층막 형성 장치(31), 중간층막 형성 장치(32) 및 레지스트막 형성 장치(33)의 수나 배치는, 임의로 선택할 수 있다.
이들 현상 처리 장치(30), 하층막 형성 장치(31), 중간층막 형성 장치(32) 및 레지스트막 형성 장치(33)에서는, 예컨대 웨이퍼(W) 상에 미리 정해진 처리액을 도포하는 스핀 코팅이 행해진다. 스핀 코팅에서는, 예컨대 도포 노즐로부터 웨이퍼(W) 상에 처리액을 토출하고, 웨이퍼(W)를 회전시켜, 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 확산시킨다. 한편, 레지스트막 형성 장치(33)의 구성에 대해서는 후술한다.
예컨대 제2 블록(G2)에는, 도 3에 도시된 바와 같이 웨이퍼(W)의 가열이나 냉각과 같은 열처리를 행하는 열처리 장치(40)가 상하 방향과 수평 방향으로 나란히 설치되어 있다. 열처리 장치(40)의 수나 배치에 대해서도, 임의로 선택할 수 있다. 열처리 장치(40)에는, 하층막 가열용의 것, 중간층막 가열용의 것 및 PAB 처리용의 것이 포함되어 있다. 하층막 가열용의 열처리 장치(40)에서는, 하층막 형성 장치(31)에 의해 하층막이 형성된 웨이퍼(W)를 가열하여 상기 하층막을 경화시키는 하층막용 열처리가 행해진다. 중간층막 가열용의 열처리 장치(40)에서는, 중간층막 형성 장치(32)에 의해 중간층막이 형성된 웨이퍼(W)를 가열하여 상기 중간층막을 경화시키는 중간층막용 열처리가 행해진다. PAB 처리용의 열처리 장치(40)에서는, 레지스트막 형성 장치(33)에 의해 레지스트막이 형성된 웨이퍼(W)를 노광 전에 가열하여 상기 레지스트막을 경화시키는 PAB 처리가 행해진다. 또한, 열처리 장치(40)에는, 노광 후 또한 현상 처리 후의 웨이퍼(W) 상의 레지스트막을 가열하는 PB 처리를 행하는 PB 처리용의 열처리 장치가 포함된다. 하층막용 열처리, 중간층막용 열처리, PAB 처리, PEB 처리, PB 처리는 각각, 전술한 일련의 처리인 도포 현상 처리를 구성하는 단위 처리의 일례이다. 한편, 열처리 장치(40)의 구성에 대해서는 후술한다.
제3 블록(G3)에는, 복수의 전달 장치(50)가 설치되고, 그 위에 검사 장치(51, 52)가 설치되어 있다. 한편, 검사 장치(51)의 구성에 대해서는 후술한다. 또한, 제4 블록(G4)에는, 복수의 전달 장치(60)가 설치되어 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 제1 블록(G1)∼제4 블록(G4)으로 둘러싸인 영역에는, 웨이퍼 반송 영역(D)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 예컨대 웨이퍼 반송 장치(70)가 배치되어 있다.
웨이퍼 반송 장치(70)는, 예컨대 Y 방향, 전후 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암(70a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 웨이퍼 반송 영역(D) 내를 이동하여, 주위의 제1 블록(G1), 제2 블록(G2), 제3 블록(G3) 및 제4 블록(G4) 내의 미리 정해진 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 예컨대 도 3에 도시된 바와 같이 상하로 복수 대 배치되고, 예컨대 각 블록(G1∼G4)의 같은 정도의 높이의 미리 정해진 장치에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
또한, 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 제3 블록(G3)과 제4 블록(G4) 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(71)가 설치되어 있다.
셔틀 반송 장치(71)는, 예컨대 도 3의 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(71)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 Y 방향으로 이동하여, 같은 정도의 높이의 제3 블록(G3)의 전달 장치(50)와 제4 블록(G4)의 전달 장치(60) 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 제3 블록(G3)의 X 방향 정방향측에는, 웨이퍼 반송 장치(72)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(72)는, 예컨대 전후 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암(72a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(72)는, 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 상하로 이동하여, 제3 블록(G3) 내의 각 전달 장치(50)에 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
인터페이스 스테이션(5)에는, 웨이퍼 반송 장치(73)와 전달 장치(74)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(73)는, 예컨대 Y 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 아암(73a)을 갖고 있다. 웨이퍼 반송 장치(73)는, 예컨대 반송 아암(73a)에 웨이퍼(W)를 지지하여, 제4 블록(G4) 내의 각 전달 장치(60), 전달 장치(74) 및 노광 장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.
다음으로, 전술한 레지스트막 형성 장치(33)의 구성에 대해 설명한다. 도 4 및 도 5는 각각, 레지스트막 형성 장치(33)의 구성의 개략을 도시한 종단면도 및 횡단면도이다.
레지스트막 형성 장치(33)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 내부를 밀폐 가능한 처리 용기(100)를 갖고 있다. 처리 용기(100)의 웨이퍼 반송 장치(70)측의 측면에는, 웨이퍼(W)의 반입 반출구(도시하지 않음)가 형성되고, 상기 반입 반출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 설치되어 있다.
처리 용기(100) 내의 중앙부에는, 웨이퍼(W)를 유지하여 회전시키는 스핀 척(110)이 설치되어 있다. 스핀 척(110)은, 수평인 상면을 가지며, 상기 상면에는, 예컨대 웨이퍼(W)를 흡인하는 흡인구(도시하지 않음)가 형성되어 있다. 이 흡인구로부터의 흡인에 의해, 웨이퍼(W)를 스핀 척(110) 상에 흡착 유지할 수 있다.
스핀 척(110)의 하방에는, 예컨대 모터 등을 구비한 척 구동부(111)가 설치되어 있다. 스핀 척(110)은, 척 구동부(111)에 의해 미리 정해진 속도로 회전할 수 있다. 또한, 척 구동부(111)에는, 예컨대 실린더 등의 승강 구동원이 설치되어 있고, 스핀 척(110)은 승강 가능하게 되어 있다.
스핀 척(110)의 주위에는, 웨이퍼(W)로부터 비산 또는 낙하하는 액체를 받아내어, 회수하는 컵(112)이 설치되어 있다. 컵(112)의 하면에는, 회수한 액체를 배출하는 배출관(113)과, 컵(112) 내의 분위기를 진공화하여 배기하는 배기관(114)이 접속되어 있다.
도 5에 도시된 바와 같이 컵(112)의 X 방향 부방향(도 5 중의 하방향)측에는, Y 방향(도 5 중의 좌우 방향)을 따라 연신하는 레일(120)이 형성되어 있다. 레일(120)은, 예컨대 컵(112)의 Y 방향 부방향(도 5 중의 좌측 방향)측의 외측으로부터 Y 방향 정방향(도 5 중의 우측 방향)측의 외측까지 형성되어 있다. 레일(120)에는, 아암(121)이 부착되어 있다.
아암(121)에는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 레지스트액을 웨이퍼(W) 상에 공급하는 도포 노즐(122)이 지지되어 있다. 아암(121)은, 도 5에 도시된 노즐 구동부(123)에 의해, 레일(120) 상을 이동 가능하다. 이에 의해, 도포 노즐(122)은, 컵(112)의 Y 방향 정방향측의 외측에 설치된 대기부(124)로부터 컵(112) 내의 웨이퍼(W)의 중심부 상방까지 이동할 수 있고, 또한 상기 웨이퍼(W) 상을 웨이퍼(W)의 직경 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 아암(121)은, 노즐 구동부(123)에 의해 승강 가능하고, 도포 노즐(122)의 높이를 조절할 수 있다.
도포 노즐(122)에는, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 도포 노즐(122)에 레지스트액을 공급하는 공급관(125)이 접속되어 있다. 공급관(125)은, 내부에 레지스트액을 저류하는 레지스트액 공급원(126)에 연통(連通)되어 있다. 또한, 공급관(125)에는, 레지스트액의 흐름을 제어하는 밸브나 유량 조절부 등을 포함하는 공급 기기군(127)이 설치되어 있다.
한편, 현상 처리 장치(30)나, 하층막 형성 장치(31), 중간층막 형성 장치(32)의 구성은, 전술한 레지스트막 형성 장치(33)의 구성과 동일하다. 단, 현상 처리 장치(30) 등과 레지스트막 형성 장치(33)에서는 도포 노즐로부터 공급되는 처리액은 상이하다.
계속해서, 열처리 장치(40)의 구성에 대해 설명한다. 도 6 및 도 7은 각각, 열처리 장치(40)의 구성의 개략을 도시한 종단면도 및 횡단면도이다.
예컨대 열처리 장치(40)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 케이스(130) 내에, 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 가열부(131)와, 웨이퍼(W)를 냉각 처리하는 냉각부(132)를 구비하고 있다. 도 7에 도시된 바와 같이 케이스(130)의 냉각부(132) 근방의 양측면에는, 웨이퍼(W)를 반입 및 반출하기 위한 반입 반출구(133)가 형성되어 있다.
가열부(131)는, 도 6에 도시된 바와 같이 상측에 위치하고 상하 이동 가능한 덮개(140)와, 하측에 위치하고 그 덮개(140)와 일체가 되어 처리실(S)을 형성하는 열판 수용부(141)를 구비하고 있다.
덮개(140)는, 하면이 개구된 대략 통 형상을 갖고, 후술하는 열판(142) 상에 배치된 웨이퍼(W)의 피처리면인 상면을 덮는다. 덮개(140)의 상면 중앙부에는, 배기부(140a)가 형성되어 있다. 처리실(S) 내의 분위기는, 배기부(140a)로부터 배기된다.
또한, 덮개(140)에는, 상기 덮개(140)의 온도를 측정하는 온도 측정부인 온도 센서(143)가 설치되어 있다. 도면의 예에서는, 온도 센서(143)는 덮개(140)의 단부에 설치되어 있으나, 덮개(140)의 중앙부 등에 설치해도 좋다.
열판 수용부(141)의 중앙에는, 웨이퍼(W)가 배치되고, 상기 배치된 웨이퍼(W)를 가열하는 열판(142)이 설치되어 있다. 열판(142)은, 두께가 있는 대략 원반 형상을 갖고 있고, 열판(142)의 상면 즉 웨이퍼(W)의 탑재면을 가열하는 히터(150)가 그 내부에 설치되어 있다. 히터(150)로서는, 예컨대 전기 히터가 이용된다. 이 열판(142)의 구성에 대해서는 후술한다.
열판 수용부(141)에는, 열판(142)을 두께 방향으로 관통하는 승강핀(151)이 설치되어 있다. 승강핀(151)은, 실린더 등의 승강 구동부(152)에 의해 승강 가능하고, 열판(142)의 상면으로 돌출하여 후술하는 냉각판(170)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.
열판 수용부(141)는, 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 열판(142)을 수용하고 열판(142)의 외주부를 유지하는 환형의 유지 부재(160)와, 그 유지 부재(160)의 외주를 둘러싸는 대략 통형의 서포트 링(161)을 갖고 있다.
가열부(131)에 인접하는 냉각부(132)에는, 예컨대 웨이퍼(W)를 배치하여 냉각하는 냉각판(170)이 설치되어 있다. 냉각판(170)은, 예컨대 도 7에 도시된 바와 같이 대략 방형(方形)의 평판 형상을 갖고, 가열부(131)측의 단부면이 원호형으로 만곡되어 있다. 냉각판(170)의 내부에는, 예컨대 펠티에 소자 등의 도시하지 않은 냉각 부재가 내장되어 있고, 냉각판(170)을 미리 정해진 설정 온도로 조정할 수 있다.
냉각판(170)은, 예컨대 도 6에 도시된 바와 같이 지지 아암(171)에 지지되고, 그 지지 아암(171)은, 가열부(131)측의 X 방향을 향해 연신하는 레일(172)에 부착되어 있다. 냉각판(170)은, 지지 아암(171)에 부착된 구동 기구(173)에 의해 레일(172) 상을 이동할 수 있다. 이에 의해, 냉각판(170)은, 가열부(131)측의 열판(142)의 상방까지 이동할 수 있다.
냉각판(170)에는, 예컨대 도 7의 X 방향을 따른 2개의 슬릿(174)이 형성되어 있다. 슬릿(174)은, 냉각판(170)의 가열부(131)측의 단부면으로부터 냉각판(170)의 중앙부 부근까지 형성되어 있다. 이 슬릿(174)에 의해, 가열부(131)측으로 이동한 냉각판(170)과, 열판(142) 상의 승강핀(151)의 간섭이 방지된다. 도 6에 도시된 바와 같이 냉각부(132) 내에 위치하는 냉각판(170)의 하방에는, 승강핀(175)이 설치되어 있다. 승강핀(175)은, 승강 구동부(176)에 의해 승강할 수 있다. 승강핀(175)은, 냉각판(170)의 하방으로부터 상승하여 슬릿(174)을 통과하고, 냉각판(170)의 상방으로 돌출하여, 예컨대 반입 반출구(133)로부터 케이스(130)의 내부로 진입하는 웨이퍼 반송 장치(70)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행할 수 있다.
다음으로, 열판(142)의 구성에 대해 상세히 서술한다. 도 8은 열판(142)의 구성의 개략을 도시한 평면도이다. 열판(142)은, 도 8에 도시된 바와 같이, 복수, 예컨대 5개의 열판 영역(R1∼R5)으로 구획되어 있다. 열판(142)은, 예컨대 평면에서 보아 중심부에 위치하며 원형의 열판 영역(R1)과, 그 열판 영역(R1)의 주위를 원호형으로 4등분한 열판 영역(R2∼R5)으로 구획되어 있다.
열판(142)의 각 열판 영역(R1∼R5)에는, 히터(180)가 개별적으로 내장되고, 열판 영역(R1∼R5)마다 개별적으로 가열할 수 있다. 각 열판 영역(R1∼R5)의 히터(180)의 발열량은, 예컨대 온도 제어 장치(181)에 의해 조정되어 있다. 온도 제어 장치(181)는, 각 히터(180)의 발열량을 조정하여, 각 열판 영역(R1∼R5)의 처리 온도를 미리 정해진 설정 온도로 제어할 수 있다. 온도 제어 장치(181)에 있어서의 온도 설정은, 제어부(300)에 의해 행해진다.
다음으로 검사 장치(51)의 구성에 대해 설명한다. 도 9 및 도 10은 각각, 검사 장치(51)의 구성의 개략을 도시한 종단면도 및 횡단면도이다. 검사 장치(51)는, 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 케이싱(190)을 갖고 있다. 케이싱(190) 내에는, 웨이퍼(W)를 배치하는 배치대(200)가 설치되어 있다. 이 배치대(200)는, 모터 등의 회전 구동부(201)에 의해, 회전, 정지가 가능하다. 케이싱(190)의 바닥면에는, 케이싱(190) 내의 일단측(도 10 중의 X 방향 부방향측)으로부터 타단측(도 10 중의 X 방향 정방향측)까지 연신하는 가이드 레일(202)이 설치되어 있다. 배치대(200)와 회전 구동부(201)는, 가이드 레일(202) 상에 설치되고, 구동 장치(203)에 의해 가이드 레일(202)을 따라 이동할 수 있다.
케이싱(190) 내의 타단측(도 10의 X 방향 정방향측)의 측면에는, 촬상 장치(210)가 설치되어 있다. 촬상 장치(210)에는, 예컨대 광각형의 CCD 카메라가 이용되고 있다.
케이싱(190)의 상부 중앙 부근에는, 하프 미러(211)가 설치되어 있다. 하프 미러(211)는, 촬상 장치(210)와 대향하는 위치에, 경면이 연직 하방을 향한 상태로부터 촬상 장치(210)의 방향을 향해 45도 상방으로 경사진 상태로 설치되어 있다. 하프 미러(211)의 상방에는, 조명 장치(212)가 설치되어 있다. 하프 미러(211)와 조명 장치(212)는, 케이싱(190) 내부의 상면에 고정되어 있다. 조명 장치(212)로부터의 조명은, 하프 미러(211)를 통과하여 하방을 향해 비춰진다. 따라서, 조명 장치(212)의 하방에 있는 물체에 의해 반사한 광은, 하프 미러(211)에서 또한 반사하여, 촬상 장치(210)에 받아들여진다. 즉, 촬상 장치(210)는, 조명 장치(212)에 의한 조사 영역에 있는 물체를 촬상할 수 있다.
한편, 검사 장치(52)의 구성은, 전술한 검사 장치(51)의 구성과 동일하다.
이상의 기판 처리 시스템(1)에는, 도 1에 도시된 바와 같이 제어부(300)가 설치되어 있다. 제어부(300)는, 예컨대 CPU나 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 갖고 있다. 프로그램 저장부에는, 전술한 일련의 처리를 구성하는 단위 처리의 처리 조건을 보정하는 프로그램을 포함하는, 기판 처리 시스템(1)에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 한편, 상기 프로그램은, 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것이며, 상기 기억 매체(H)로부터 제어부(300)에 인스톨된 것이어도 좋다.
또한, 제어부(300)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 기억부(310)와, 제1 취득부(311)와, 장치 특정부(312)와, 제2 취득부(313)와, 제3 취득부(314)와, 이상 유무 판정부(315)와, 처리 조건 보정부(316)와, 보정 적부(適否) 판정부(317)를 갖는다.
기억부(310)는, 각종 정보를 기억한다. 기판 처리 시스템(1)에서는, 전술한 일련의 처리로서, 하층막과 중간층막과 레지스트막의 적층막을 형성하고 노광 후의 레지스트막을 현상하는 도포 현상 처리가 행해진다. 기억부(310)는, 도포 현상 처리 시에 이용된 처리 장치의 정보(이하, 「이력 정보」라고 한다.)를 웨이퍼(W)마다 기억한다. 이력 정보는, 바꿔 말하면, 도포 현상 처리 시에, 복수 존재하는 하층막 형성 장치(31) 중 어느 하층막 형성 장치(31)를 통과했는지 등을 나타내는 반송 경로 정보이다.
제1 취득부(311)는, 웨이퍼(W) 각각에 대해, 도포 현상 처리가 개시되기 전의 상기 웨이퍼(W)의 촬상 결과와, 도포 현상 처리가 종료된 후의 상기 웨이퍼(W)의 촬상 결과를, 검사 장치(51) 또는 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)로부터 취득한다.
장치 특정부(312)는, 제1 취득부(311)에 의해 취득된 도포 현상 처리 개시 전과 종료 후의 촬상 결과와, 웨이퍼(W)마다 기억된 이력 정보/반송 경로 정보에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 처리 장치(추정 이상 장치 A)를 특정한다. 도포 현상 처리 종료 후의 웨이퍼(W)의 촬상 결과뿐만이 아니라 도포 현상 처리 개시 전의 웨이퍼(W)의 촬상 결과를 이용하는 것은, 도포 현상 처리 개시 전부터 웨이퍼(W)에 이상이 발생하고 있는 케이스를 제외하기 위함이다.
제2 취득부(313)는, 추정 이상 장치 A를 제어하여, 상기 장치에 있어서의 단위 처리 A를, 미리 정해진 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 대해 행하게 한다. 한편, 미리 정해진 처리 조건이란, 도포 현상 처리 시와 동일한 처리 조건이다. 그리고, 제2 취득부(313)는, 단위 처리 A가 행해지기 전의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 결과와, 추정 이상 장치 A에 의한 단위 처리 A 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 결과를, 검사 장치(51) 또는 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)로부터 취득한다.
제3 취득부(314)는, 추정 이상 장치 A와 동일한 단위 처리 A를 행하는 동종의 다른 처리 장치(동종 다른 처리 장치 A*)를 제어하여, 단위 처리 A를, 미리 정해진 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 대해 행하게 한다. 그리고, 제3 취득부(314)는, 단위 처리 A가 행해지기 전의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 결과를 검사 장치(51)의 촬상 장치(210)로부터 취득한다. 또한, 상기 동종 다른 처리 장치 A*에 의한 단위 처리 A 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 결과도, 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)로부터 취득된다.
이상 유무 판정부(315)는, 제2 취득부(313)에 의해 취득된 촬상 결과에 기초하여, 추정 이상 장치 A에 있어서의, 실제의 이상의 유무를 판정한다. 예컨대, 이상 유무 판정부(315)는, 제2 취득부(313)에 의해 취득된, 추정 이상 장치 A에 의한 단위 처리 A 전후의 촬상 결과와, 제3 취득부(314)에 의해 취득된, 동종 다른 처리 장치 A*에 의한 단위 처리 A 전후의 촬상 결과에 기초하여, 실제의 이상의 유무를 판정한다. 단위 처리 A 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 결과뿐만이 아니라 단위 처리 A 전의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 결과를 이용하는 것은, 단위 처리 A 전의 검사용 웨이퍼에 이상이 발생하고 있는 케이스를 제외하기 위함이다.
그리고, 처리 조건 보정부(316)는, 실제로 이상이 있다고 판정된 추정 이상 장치 A(이상 장치 A#)에 대해, 단위 처리 A의 처리 조건을 이하의 방법으로 보정한다.
촬상 장치(210)에 의한 촬상 결과에 기초한 촬상 화상의 RGB 데이터와 레지스트막의 막 두께 사이에 상관이 있는 것이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
또한, 본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 촬상 장치(210)에 의한 촬상 결과에 기초한 촬상 화상의 RGB 데이터와 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭 사이에 상관이 있는 것이 지견되었다.
도 12는 촬상 장치(210)에 의한 촬상 화상의 RGB 데이터와 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭 사이에 상관이 있는 것을 도시한 도면이다. 한편, 도 12의 (a)∼(d)에서는, 각 화상(I1∼I4)은, 그레이 스케일로 나타나 있으나, 실제로는 컬러 화상이다.
도 12의 (a) 및 도 12의 (c)의 화상(I1, I3)은 이하와 같이 하여 취득된다. 즉, 레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼(W)를 437개의 영역으로 분할하고, 각 영역에 있어서, 상기 영역 상의 레지스트 패턴의 선폭을 SEM에 의해 측정하며, 선폭의 평균값을 영역마다 산출한다. 또한, 산출한 선폭의 평균값을 RGB 데이터로 변환한다. RGB 데이터란, R(적색), G(녹색), B(청색) 각각의 화소값/휘도값을 포함하는 데이터이다. 그리고, 영역마다, 상기 영역의 좌표와, 선폭의 평균값으로부터 변환된 RGB 데이터를 대응시킨 테이블을 작성한다. 상기 테이블에 기초하여, 도 12의 (a) 및 도 12의 (c)에 도시된 바와 같은 레지스트 패턴의 선폭의 분포를 나타내는 RGB 화상(I1, I3)이 취득된다.
도 12의 (b)와 도 12의 (d)의 화상(I2, I4)은 이하와 같이 하여 얻어진다. 즉, 레지스트 패턴이 형성된 웨이퍼(W) 전체를 검사 장치(51)의 촬상 장치(210)를 이용하여 촬상한다. 그리고, 웨이퍼(W)를 437개의 영역으로 분할하고, 각 영역에 있어서, 상기 영역에 포함되는 픽셀에 있어서의 R, G, B 각각의 화소값의 평균값을 산출한다. 그리고, 영역마다, 상기 영역의 좌표와, 상기 화소값의 평균값 즉 RGB 데이터의 평균값을 대응시킨 테이블을 작성한다. 그리고, 상기 테이블을 검사 장치(51)에 있어서의 광학계 등에 맞춰 교정한다. 교정한 테이블에 기초하여 도 12의 (b) 및 (d)에 도시된 바와 같은 RGB 화상(I2, I4)이 취득된다. 본 명세서에 있어서 「촬상 화상」이란, 예컨대 촬상 장치(210)에서의 촬상 결과로부터 전술한 바와 같이 하여 취득된 화상을 말한다.
한편, 웨이퍼(W)에 대한 처리 조건(사용된 각종 처리 장치도 포함함)은, 도 12의 (a)와 도 12의 (b)에서 동일하고, 도 12의 (c)와 도 12의 (d)에서도 동일하다. 단, 웨이퍼(W)에 대한 처리 조건은, 도 12의 (a)와 도 12의 (c)에서 상이하다.
도 12의 (a)의 화상(I1)과 도 12의 (b)의 화상(I2) 사이에서는 색의 분포가 동일하고, 또한, 도 12의 (c)의 화상(I3)과 도 12의 (d)의 화상(I4) 사이에서도 색의 분포가 동일하다. 이것으로부터, 촬상 장치(210)를 이용한 촬상 결과로부터 얻어지는, 웨이퍼(W)의 표면의 상태를 나타내는 촬상 화상에 있어서의 색의 정보 즉 RGB 데이터와, 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭에 상관이 있는 것은 분명하다.
전술한 바와 같이, 촬상 장치(210)에 의한 촬상 화상의 RGB 데이터와 레지스트막의 막 두께 사이에 상관이 있고, 또한, 촬상 장치(210)에 의한 촬상 화상의 RGB 데이터와 웨이퍼(W) 상의 레지스트 패턴의 선폭 사이에 상관이 있다.
그래서, 처리 조건 보정부(316)는, 촬상 화상에 있어서의 RGB 데이터의 변화량과 처리 조건의 변화량과의 상관 모델을 이용하여, 제2 취득부(313)에 의해 취득된 촬상 결과에 기초하여, 이상 장치 A#에 있어서의 처리 조건을 보정한다.
보정 적부 판정부(317)는, 이상 장치 A#을 제어하여, 단위 처리 A를, 보정 후의 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 대해 행하게 한다. 그리고, 보정 적부 판정부(317)는, 보정 후의 처리 조건에 기초한 단위 처리 A 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 결과를 취득하고, 상기 촬상 결과에 기초하여, 처리 조건 보정부(316)에 의한 보정이 적절한지 아닌지 판정한다.
이하, 본 실시형태에 따른, 처리 조건의 보정 처리를 포함하는 웨이퍼 처리를 설명한다. 도 13은 상기 웨이퍼 처리의 일례를 설명하기 위한 플로우차트이다.
<1. 양산 공정(감시용 촬상 공정)>
본 실시형태에 따른 웨이퍼 처리에서는, 양산용 웨이퍼(W)에 대한 도포 현상 처리가 행해진다(단계 S1). 이 공정에서는, 양산용 웨이퍼(W) 각각에 대해, 도포 현상 처리의 개시 전과 종료 후에, 검사 장치(51, 52)의 촬상 장치(210)로 촬상한다.
구체적으로는, 먼저, 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)로부터 양산용 웨이퍼(W)가 순차 취출되고, 처리 스테이션(3)의 제3 블록(G3)의 검사 장치(51)에 반송된다. 그리고, 도포 현상 처리가 개시되기 전의 양산용 웨이퍼(W)가 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 상기 양산용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이 제1 취득부(311)에 의해 취득된다.
그 후, 양산용 웨이퍼(W)는, 제1 블록(G1)의 하층막 형성 장치(31)에 반송되고, 상기 웨이퍼(W) 상에 하층막이 형성된다. 계속해서, 양산용 웨이퍼(W)는, 하층막 가열용의 열처리 장치(40)에 반송되고, 가열 처리된다.
그 후, 양산용 웨이퍼(W)는, 중간층막 형성 장치(32)에 반송되고, 상기 웨이퍼(W)의 하층막 상에 중간층막이 형성된다. 계속해서, 양산용 웨이퍼(W)는, 중간층막용의 열처리 장치(40)에 반송되고, 가열 처리된다.
그 후, 양산용 웨이퍼(W)는, 레지스트막 형성 장치(33)에 반송되고, 레지스트막이 형성된다. 계속해서, 양산용 웨이퍼(W)는, PAB 처리용의 열처리 장치(40)에 반송되고, PAB 처리된다.
그 후, 양산용 웨이퍼(W)는, 노광 장치(4)에 반송되고, 미리 정해진 패턴으로 노광 처리된다.
다음으로 양산용 웨이퍼(W)는, PEB 처리용의 열처리 장치(40)에 반송되고, PEB 처리된다. 그 후 양산용 웨이퍼(W)는, 현상 처리 장치(30)에 반송되어 현상 처리된다. 현상 처리 종료 후, 양산용 웨이퍼(W)는, 포스트 베이크 처리용의 열처리 장치(40)에 반송되고, 포스트 베이크 처리된다. 이에 의해, 도포 현상 처리가 종료된다. 그리고, 양산용 웨이퍼(W)는, 검사 장치(52)에 반송되고, 도포 현상 처리 종료 후의 양산용 웨이퍼(W)가 촬상 장치(210)에 의해 촬상되며, 상기 양산용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이 제1 취득부(311)에 의해 취득된다. 그 후, 양산용 웨이퍼(W)는 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)에 반송되고, 양산용 웨이퍼(W)에 대한 일련의 포토리소그래피 공정이 완료된다. 전술한 일련의 포토리소그래피 공정은 모든 양산용 웨이퍼(W)에 대해 행해진다.
<2. 장치 특정 공정>
양산 공정 전에, 각 처리 장치에서의 처리 조건은 적정한 것으로 조정되어 있다. 그러나, 조업을 계속하고 있는 동안에, 어떤 처리 장치에 있어서 처리 조건이 부적절해지는 경우가 있다. 그래서, 전술한 양산 공정 후 또는 양산 공정과 병행하여, 장치 특정부(312)에 의해, 제1 취득부(311)가 취득한 양산용 웨이퍼(W) 각각에 대한 촬상 화상과 일련의 처리에 이용된 처리 장치의 정보에 기초하여, 추정 이상 장치 A의 특정이 행해진다(단계 S2).
구체적으로는, 먼저, 제1 취득부(311)가 취득한 양산용 웨이퍼(W) 각각에 대한, 도포 현상 처리 개시 전의 촬상 화상과, 도포 현상 처리 종료 후의 촬상 화상에 기초하여, 추정 이상 웨이퍼(W)가 특정된다. 추정 이상 웨이퍼(W)란, 이상한 단위 처리가 행해졌다고 추정되는 양산용 웨이퍼(W)이다.
제1 취득부(311)는, 예컨대, 이하의 (P), (Q)의 양방을 만족시키는 양산용 웨이퍼(W)를, 추정 이상 웨이퍼(W)라고 특정한다.
(P) 도포 현상 처리의 개시 전의 촬상 화상과, 제1 기준 화상에서 차이가 없는 경우.
(Q) 도포 현상 처리의 종료 후의 촬상 화상과, 제2 기준 화상에서 차이가 있는 경우.
제1 기준 화상은, 예컨대, 도포 현상 처리 개시 전의 양산용 웨이퍼(W)의 촬상 화상의 평균 화상이고, 제2 기준 화상은, 예컨대, 도포 현상 처리 종료 후의 양산용 웨이퍼(W)의 촬상 화상의 평균 화상이다.
또한, 상기 (P), (Q)에 있어서의 「차이가 없다/있다」란, 예컨대, 화상의 각 좌표에 있어서의 화소값의 차가 촬상 화상과 기준 화상 사이에서 미리 정해진 범위 내에 있는/없는 것을 말한다.
그리고, 이상 추정 웨이퍼(W)로서 특정된 양산용 웨이퍼(W)에 관한 이력 정보, 즉, 이상 추정 웨이퍼(W)로서 특정된 양산용 웨이퍼(W)의 도포 현상 처리 시에 이용된 처리 장치의 정보에 기초하여, 추정 이상 장치 A가 특정된다.
<3. 이상 판정용 촬상 공정>
단계 S2의 장치 특정 공정에서 특정된 추정 이상 장치 A를 이용하여, 상기 장치에 있어서의 단위 처리 A가, 미리 정해진 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 행해지고, 단위 처리 A를 행하기 전과 후에 검사용 웨이퍼(W)가 촬상 장치(210)에 의해 촬상된다(단계 S3). 검사용 웨이퍼(W)는 예컨대 베어 웨이퍼이다. 한편, 베어 웨이퍼란, 그 표면이 평탄하고 또한 상기 그 표면에 있어서 웨이퍼의 베이스만(웨이퍼가 실리콘 웨이퍼인 경우에는 실리콘만)이 노출되어 있는 것을 말한다.
본 예의 단계 S3에서는, 추정 이상 장치 A 외에, 단위 처리 A에 관련된 다른 단위 처리 B에 관한 다른 종류의 미리 정해진 처리 장치(타종 처리 장치 B)가 제어되어, 상기 단위 처리 B도, 미리 정해진 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 행해진다. 예컨대, 단위 처리 A가 레지스트막 형성 처리인 경우, 단위 처리 B는 PAB 처리이고, 또한, 단위 처리 A가 PEB 처리인 경우, 단위 처리 B는 레지스트막 형성 처리, PAB 처리 및 현상 처리이다. 한편, 어느 단위 처리 A에 어느 단위 처리 B가 대응하는지의 정보는 기억부(310)에 기억되어 있다.
단계 S3에서는, 구체적으로는, 먼저, 검사용 웨이퍼(W)가, 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)로부터 취출되고, 제3 블록(G3)의 검사 장치(51)에 반송된다. 그리고, 검사용 웨이퍼(W)가 검사 장치(51)의 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 단위 처리 A 및 단위 처리 B의 어느 것도 행해지고 있지 않은 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이 제2 취득부(313)에 의해 취득된다. 다음으로, 검사용 웨이퍼(W)는, 예컨대, 추정 이상 장치 A로서의 레지스트막 형성 장치(33)의 하나에 반송되고, 단위 처리 A로서의 레지스트막 형성 처리가 미리 정해진 처리 조건으로 행해진다. 그 후, 검사용 웨이퍼(W)는, 예컨대, 타종 처리 장치 B로서의 PAB 처리용의 열처리 장치(40)의 하나에 반송되고, 단위 처리 B로서의 PAB 처리가 미리 정해진 처리 조건으로 행해진다. 계속해서, 검사용 웨이퍼(W)가 제3 블록(G3)의 검사 장치(52)에 반송된다. 그리고, 검사용 웨이퍼(W)가 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 추정 이상 장치 A에 의한 단위 처리 A 및 타종 처리 장치 B에 의한 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이, 제2 취득부(313)에 의해 취득된다.
<4. 비교용 촬상 공정>
계속해서, 단계 S3에서 취득된 촬상 결과와의 비교를 위해서, 전술한 동종 다른 처리 장치 A*를 이용하여, 단위 처리 A가, 미리 정해진 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 행해지고, 단위 처리를 행하기 전과 후에 검사용 웨이퍼(W)가 촬상 장치(210)에 의해 촬상된다(단계 S4). 이 비교용 촬상 공정은, 이상 판정용 촬상 공정 전에 행해져도 좋다.
본 예의 단계 S4에서는, 단계 S3과 마찬가지로, 타종 처리 장치 B가 제어되어, 단위 처리 B도, 미리 정해진 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 행해진다.
한편, 단계 S3에서 이용되는 추정 이상 장치 A와 단계 S4에서 이용되는 동종 다른 처리 장치 A*는 동종의 상이한 처리 장치인 데 대해, 단계 S3에서 이용되는 타종 처리 장치 B와 단계 S4에서 이용되는 타종 처리 장치 B는 동일한 처리 장치이다.
단계 S4에서는, 구체적으로는, 먼저, 검사용 웨이퍼(W)가, 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)로부터 취출되고, 제3 블록(G3)의 검사 장치(51)에 반송된다. 그리고, 검사용 웨이퍼(W)가 검사 장치(51)의 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 단위 처리 A 및 단위 처리 B의 어느 것도 행해지고 있지 않은 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이 제3 취득부(314)에 의해 취득된다. 다음으로, 검사용 웨이퍼(W)는, 예컨대, 동종 다른 처리 장치 A*로서의 레지스트막 형성 장치(33)의 하나에 반송되고, 단위 처리 A로서의 레지스트막 형성 처리가 미리 정해진 처리 조건으로 행해진다. 그 후, 검사용 웨이퍼(W)는, 예컨대, 타종 처리 장치 B로서의 PAB 처리용의 열처리 장치(40)의 하나에 반송되고, 단위 처리 B로서의 PAB 처리가 미리 정해진 처리 조건으로 행해진다. 계속해서, 검사용 웨이퍼(W)가 제3 블록(G3)의 검사 장치(52)에 반송된다. 그리고, 검사용 웨이퍼(W)가 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 동종 다른 처리 장치 A*에 의한 단위 처리 A 및 타종 처리 장치 B에 의한 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이, 제3 취득부(314)에 의해 취득된다.
<5. 이상 유무 판정 공정>
그 후, 이상 판정용 촬상 공정에서 취득된 촬상 결과에 기초하여, 추정 이상 장치 A에 있어서의, 실제의 이상의 유무가 판정된다(단계 S5).
본 예에 있어서의 단계 S5에서는, 이상 판정용 촬상 공정에서 취득된 촬상 화상과, 비교용 촬상 공정에서 취득된 촬상 화상에 기초하여, 추정 이상 장치 A에 있어서의, 실제의 이상의 유무가 판정된다. 보다 구체적으로는, 이하의 (S), (T)의 양방을 만족시키는 경우에, 추정 이상 장치 A에는 실제로 이상이 있다고 판정된다.
(S) 단위 처리 A 및 단위 처리 B의 어느 것도 행해지고 있지 않은 미처리의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 대해, 이상 판정용 촬상 공정에서 취득된 것과, 비교용 촬상 공정에서 취득된 것에서 차이가 없는 경우.
(T) 추정 이상 장치 A에 의한 단위 처리 A 및 타종 처리 장치 B에 의한 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 동종 다른 처리 장치 A*에 의한 단위 처리 A 및 타종 처리 장치 B에 의한 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상에서 차이가 있는 경우.
한편, 전술한 (S) 및 (T)에 있어서 「차이가 없다/있다」란, 예컨대, 촬상 화상의 각 좌표에 있어서의 화소값의 차가 촬상 화상 사이에서 미리 정해진 범위 내에 있는/없는 것을 말한다.
단계 S5에 있어서, 실제로 이상이 없다고 판정된 경우, 웨이퍼 처리는 단계 S1로 복귀되고, 실제로 이상이 있다고 판정된 경우, 단계 S6으로 진행한다.
<6. 처리 조건 보정 공정>
단계 S6에서는, 실제로 이상이 있다고 판정된 추정 이상 장치 A인 이상 장치 A#에 대해, 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 단위 처리 A의 처리 조건이 처리 조건 보정부(316)에 의해 보정된다.
단계 S6에서는, 먼저, 이상 판정용 촬상 공정에서 취득된 단위 처리 A 및 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 비교용 촬상 공정에서 취득된 동일한 촬상 화상에 대해, 양 촬상 화상 사이의 RGB 데이터의 어긋남량이 산출된다. 그리고, 촬상 화상에 있어서의 RGB 데이터의 변화량과 단위 처리 A의 처리 조건의 변화량과의 상관 모델을 이용하여, 상기 RGB 데이터의 어긋남량에 기초하여, 이상 장치 A#에 있어서의 단위 처리 A의 처리 조건의 보정량이 산출된다. 그리고, 이상 장치 A#에 대해 단위 처리 A에 관한 도포 현상 처리 시의 처리 조건으로서 현재 설정되어 있는 조건이, 상기 산출된 보정량에 기초하여 보정된다.
<7. 보정 적부 판정 공정>
그리고, 이상 장치 A#을 이용하여, 단위 처리 A가, 보정 후의 처리 조건으로, 새로운 검사용 웨이퍼(W)에 행해지고, 단위 처리 A를 행하기 전과 후에 검사용 웨이퍼(W)가 촬상 장치(210)에 의해 촬상되며, 촬상 결과에 기초하여, 처리 조건의 보정이 적절한지 아닌지 판정된다(단계 S7).
본 예의 단계 S7에서는, 이상 판정용 촬상 공정과 마찬가지로, 이상 장치 A 외에, 타종 처리 장치 B가 제어되어, 단위 처리 B도, 미리 정해진 처리 조건으로, 검사용 웨이퍼(W)에 행해진다.
단계 S7에서는, 구체적으로는, 먼저, 검사용 웨이퍼(W)가, 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)로부터 취출되고, 제3 블록(G3)의 검사 장치(51)에 반송된다. 그리고, 검사용 웨이퍼(W)가 검사 장치(51)의 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 단위 처리 A 및 단위 처리 B의 어느 것도 행해지고 있지 않은 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이 보정 적부 판정부(317)에 의해 취득된다. 다음으로, 검사용 웨이퍼(W)는, 예컨대, 이상 장치 A#으로서의 레지스트막 형성 장치(33)의 하나에 반송되고, 단위 처리 A로서의 레지스트막 형성 처리가, 보정 후의 처리 조건으로 행해진다. 그 후, 검사용 웨이퍼(W)는, 예컨대, 타종 처리 장치 B로서의 PAB 처리용의 열처리 장치(40)의 하나에 반송되고, 단위 처리 B로서의 PAB 처리가 미리 정해진 처리 조건으로 행해진다. 계속해서, 검사용 웨이퍼(W)가 제3 블록(G3)의 검사 장치(52)에 반송된다. 다음으로, 검사용 웨이퍼(W)가 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 보정 후의 처리 조건에서의 이상 장치 A#에 의한 단위 처리 A 및 타종 처리 장치 B에 의한 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상이, 보정 적부 판정부(317)에 의해 취득된다. 그리고, 상기 단계 S7에 있어서 취득된 촬상 화상과, 비교용 촬상 공정에서 취득된 촬상 화상에 기초하여, 처리 조건 보정부(316)에 의한 처리 조건의 보정이 적절한지 아닌지 판정된다. 보다 구체적으로는, 이하의 (U), (V)의 양방을 만족시키는 경우에, 처리 조건의 보정이 적절하다고 판정된다.
(U) 단위 처리 A 및 단위 처리 B의 어느 것도 행해지고 있지 않은 미처리의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 대해, 비교 판정용 촬상 공정에서 취득된 것과, 보정 적부 판정 공정에서 취득된 것에서 차이가 없는 경우.
(V) 동종 다른 처리 장치 A*에 의한 단위 처리 A 및 타종 처리 장치 B에 의한 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 보정 후의 처리 조건에서의 이상 장치 A#에 의한 단위 처리 A 및 타종 처리 장치 B에 의한 단위 처리 B 후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상에서 차이가 없는 경우.
한편, 전술한 (U) 및 (V)에 있어서 「차이가 없다」란, 예컨대, 촬상 화상의 각 좌표에 있어서의 화소값의 차가 촬상 화상 사이에서 미리 정해진 범위 내에 있는 것을 말한다.
단계 S7에 있어서, 처리 조건의 보정이 적절하다고 판정된 경우, 웨이퍼 처리는 단계 S1로 복귀된다. 한편, 적절하지 않다고 판정된 경우, 처리 조건의 보정을 할 수 없다는 취지의 통지가 이루어지고(단계 S8), 웨이퍼 처리는 종료되며, 양산용 웨이퍼(W)에 대한 도포 현상 처리가 중지된다. 한편, 통지의 방법은, 예컨대 음성에 의한 방법이어도, 또한, 화면 표시에 의한 방법 등이어도 좋다.
다음으로, 촬상 화상에 있어서의 RGB 데이터의 변화량과 단위 처리 A의 처리 조건의 변화량과의 상관 모델의 작성 방법의 예를 2가지 설명한다.
첫 번째의 상관 모델은, 촬상 화상에 있어서의 RGB 데이터의 변화량과 레지스트막 형성 처리의 처리 조건인 웨이퍼(W)의 처리 회전 속도 즉 스핀 척(110)의 회전 속도와의 상관 모델이다.
이 상관 모델의 작성 시에는, 복수의 레지스트막 형성 장치(33)와 복수의 PAB 처리용의 열처리 장치(40) 중에서, 상기 상관 모델 작성에 사용되는 레지스트막 형성 장치(33)와 PAB 처리용의 열처리 장치(40)의 조합이, 사용자 입력 등에 따라 결정된다.
또한, 상관 모델 작성용의 웨이퍼(W)가, 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)로부터 취출되고, 검사 장치(51)에 반송된다. 한편, 상관 모델 작성용의 웨이퍼(W)는 예컨대 베어 웨이퍼이다. 그 후, 상기 웨이퍼(W)는 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 촬상 화상이 취득된다.
계속해서, 웨이퍼(W)는, 전술한 사용자 입력 등에 따라 결정된 레지스트막 형성 장치(33)에 반송되고, 상관 모델 작성을 위한 초기 설정 조건으로 레지스트막이 형성된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 전술한 사용자 입력 등에 따라 결정된 PAB 처리용의 열처리 장치(40)에 반송되고, 미리 정해진 처리 조건으로 PAB 처리된다.
다음으로, 웨이퍼(W)는, 검사 장치(52)에 반송되고, 촬상 장치(210)에 의해 촬상되며, 촬상 화상이 취득된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)에 반송된다.
그 후, 전술한 공정이 복수 회 반복된다. 단, 레지스트막을 형성하는 공정에 있어서의 웨이퍼(W)의 처리 회전 속도가 매회 상이하도록 하여, 복수 회 반복된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 처리 회전 속도의 정보가 복수 취득되고, 또한, 각 처리 회전 속도로 처리를 행한 후에 촬상한 촬상 화상이 취득된다. 그리고, 촬상 화상의 RGB 데이터의 차와, 상기 촬상 화상이 얻어졌을 때의 웨이퍼(W)의 회전 속도의 차가 산출된다. 이 산출 결과로부터, 촬상 화상에 있어서의 RGB 데이터의 변화량과 웨이퍼(W)의 처리 회전 속도의 변화량과의 상관을 나타내는 상관 모델이 작성된다. 한편, 상관 모델의 작성에 이용되는, 촬상 화상의 RGB 데이터의 차란, 예컨대, 웨이퍼(W) 전면(全面)의 촬상 화상의 RGB 데이터의 평균값의 차이고, 전술한 테이블에 기초하여 산출 가능하다.
두 번째의 상관 모델은, 촬상 화상에 있어서의 RGB 데이터의 변화량과 PEB 처리의 처리 조건인 열판(142)의 처리 온도의 변화량과의 상관을 영역(R1∼R5)마다 나타내는 상관 모델이다.
이 상관 모델의 작성 시에는, 상기 상관 모델 작성에 사용되는, 레지스트막 형성 장치(33), PAB 처리용의 열처리 장치(40), PEB 처리용의 열처리 장치(40) 및 현상 처리 장치(30)의 조합이, 사용자 입력 등에 따라 결정된다.
또한, 상관 모델 작성용의 웨이퍼(W)가, 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)로부터 취출되고, 검사 장치(51)에 반송된다. 그 후, 상기 웨이퍼(W)는, 그 표면이 촬상 장치(210)에 의해 촬상되고, 촬상 화상이 취득된다.
계속해서, 웨이퍼(W)는, 전술한 사용자 입력 등에 따라 결정된 레지스트막 형성 장치(33)에 반송되고, 상관 모델 작성을 위한 초기 설정 조건으로 레지스트막이 형성된다.
그 후, 웨이퍼(W)는, 전술한 사용자 입력 등에 따라 결정된 PAB 처리용의 열처리 장치(40)에 반송되고, 미리 정해진 처리 조건으로 PAB 처리된다.
계속해서, 상기 웨이퍼(W)는, 노광 장치(4)에 반송되고, 미리 정해진 패턴으로 노광 처리된다.
그 후, 상기 웨이퍼(W)는, 전술한 사용자 입력 등에 따라 결정된 PEB 처리용의 열처리 장치(40)에 반송되고, PEB 처리된다. 계속해서, 상기 웨이퍼(W)는, 사용자 입력 등에 따라 결정된 현상 처리 장치(30)에 반송되어 현상 처리된다.
다음으로, 상기 웨이퍼(W)는, 검사 장치(52)에 반송되고, 촬상 장치(210)에 의해 촬상되며, 촬상 화상이 취득된다. 그리고, 웨이퍼(W)는 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)에 반송된다.
그 후, 전술한 공정이 복수 회 반복된다. 단, PEB 처리의 공정에 있어서의 열판(142)의 처리 온도가 매회 상이하도록 하여, 복수 회 반복된다. 이에 의해, 열판(142)의 각 영역(R1∼R5)의 처리 온도의 정보가 복수 취득되고, 또한, 각 처리 온도에서 PEB 처리를 행한 후에 촬상한 촬상 화상이 취득된다. 그리고, 영역(R1∼R5)마다, 촬상 화상 사이의 RGB 데이터의 차와, 상기 촬상 화상이 얻어졌을 때의 열판(142)의 처리 온도의 차가 산출된다. 이 산출 결과로부터, 촬상 장치(210)를 이용한 촬상 결과로부터 얻어지는 촬상 화상에 있어서의 RGB 데이터의 변화량과 열판(142)의 처리 온도의 변화량과의 상관을 영역(R1∼R5)마다 나타내는 상관 모델이 작성된다. 한편, 상관 모델의 작성에 이용되는, 영역(R1)의 촬상 화상 사이의 RGB 데이터의 차란, 예컨대, 영역(R1)에 대응하는 위치에 포함되는 촬상 화상의 RGB 데이터의 평균값의 차이고, 전술한 테이블에 기초하여 산출 가능하다. 영역(R2∼R5)의 촬상 화상 사이의 RGB 데이터의 차도 동일하다.
본 실시형태에 의하면, 일련의 처리로서의 도포 현상 처리의 개시 전과 종료 후만 양산 웨이퍼(W)의 촬상을 행하고, 그 촬상 결과에 기초하여, 추정 이상 장치 A를 특정한다. 또한, 추정 이상 장치 A를 이용하여 상기 장치 A에 있어서의 단위 처리 A를 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 웨이퍼(W)에 행하고, 단위 처리 A를 행하기 전과 후에, 검사용 웨이퍼(W)의 촬상을 행하며, 촬상 결과에 기초하여 추정 이상 장치 A에 있어서의 실제의 이상의 유무를 판정한다. 그리고, 상기 검사용 웨이퍼(W)에 관한 촬상 결과에 기초하여, 실제로 이상이 있다고 판정된 추정 이상 장치 A에 대해, 단위 처리 A의 처리 조건을 보정한다. 따라서, 촬상 장치(210)의 수가 적은 기판 처리 시스템(1)에 있어서, 처리 조건을 적절히 보정할 수 있다. 또한, 촬상 장치를 이용하는 횟수가 적기 때문에, 촬상 장치를 이용하기 위한 대기 시간이 발생하지 않고, 생산성이 손상되는 일이 없다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 처리 조건 보정 공정에서의 보정의 적부를 판정하기 때문에, 처리 조건을 잘못 설정한 후에 양산 공정이 행해져 웨이퍼(W)가 헛되이 되는 일이 없다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 추정 이상 장치 A를 이용한 단위 처리 A를 행하기 전후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상과, 동종 다른 처리 장치 A*를 이용한 단위 처리를 행하기 전후의 검사용 웨이퍼(W)의 촬상 화상에 기초하여, 추정 이상 장치 A에 있어서의 실제의 이상의 유무를 판정한다. 그 때문에, 실제의 이상의 유무의 판정용으로 기준 화상을 작성할 필요가 없기 때문에, 생산성을 높일 수 있다.
또한, 본 실시형태에 의하면, 검사용 웨이퍼(W)로서 베어 웨이퍼를 이용하고 있기 때문에, 저비용으로 처리 조건의 보정을 행할 수 있다.
(제2 실시형태)
도 14는 제2 실시형태에 따른 기판 처리 시스템(1a)의 내부 구성의 개략을 도시한 설명도이다. 도 15는 기판 처리 시스템(1a)의 내부 구성의 개략을 도시한 정면도이다.
제1 실시형태에서는, 검사용 웨이퍼(W)는 카세트 배치대(12) 상의 카세트(C)에 수용되어 있었다. 그에 대해, 본 실시형태에서는, 도 14에 도시된 바와 같이, 기판 처리 시스템(1a)이, 검사용 웨이퍼(W)를 수용하는 웨이퍼 수용부(401)를 갖는다. 따라서, 카세트(C) 내에 검사용 웨이퍼(W)를 수용해 둘 필요가 없기 때문에, 카세트에 탑재하는 양산 웨이퍼(W)의 수를 늘릴 수 있다. 한편, 본 예에서는, 웨이퍼 수용부(401)는, 카세트 스테이션(2)의 웨이퍼 반송부(11)의 측방에 설치되어 있다.
또한, 기판 처리 시스템(1a)은, 도 15에 도시된 바와 같이, 박리 장치로서의 레지스트막 박리 장치(402)를 갖는다. 따라서, 검사용 웨이퍼(W)로서의 베어 웨이퍼에 레지스트막이 형성되었을 때에, 촬상 후의 검사용 웨이퍼(W)로부터 레지스트막 박리 장치(402)에 의해 레지스트막을 박리함으로써, 베어 웨이퍼를 재이용할 수 있고, 비용을 삭감할 수 있다. 또한, 레지스트막 박리 장치(402)를 대신하여, 또는, 레지스트막 박리 장치(402)에 더하여, 중간층막을 박리하는 중간층막 박리 장치 및 하층막을 박리하는 하층막 박리 장치 중 적어도 하나를 설치해도 좋다. 한편, 레지스트막 박리 장치(402)를 설치하지 않고, 베어 웨이퍼로부터의 레지스트막의 박리를 레지스트막 형성 장치(33)로 행해도 좋다.
검사용 웨이퍼(W)로서 베어 웨이퍼로부터 레지스트막 등의 층상 막의 박리를 행하는 경우에는, 상기 박리 후에 검사 장치(51) 또는 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)로 베어 웨이퍼의 표면을 촬상하는 것이 바람직하다. 그리고, 촬상 결과에 기초하여, 베어 웨이퍼의 표면의 상태를 확인하고, 층상 막이 남아 있지 않으면, 베어 웨이퍼는 카세트(C)로 복귀되어 재이용된다. 한편, 층상 막이 남아 있으면, 예컨대, 레지스트막 박리 장치(402) 등의 박리 장치에 재반송되고, 박리 처리가 추가로 행해지며, 이후, 층상 막이 베어 웨이퍼의 표면으로부터 없어질 때까지 반복된다.
이와 같이, 베어 웨이퍼를 재이용하는 경우에 있어서도, 상기 베어 웨이퍼의 표면에 층상 막이 남아 있지 않기 때문에, 처리 조건의 적절한 보정을 행할 수 있다.
한편, 제1 실시형태와 같이 검사용 웨이퍼(W)로서의 베어 웨이퍼를 카세트에 수용하는 경우에도, 레지스트막 박리 장치(402) 등의 박리 장치를 설치해도 좋다. 이 경우에는, 검사용 웨이퍼(W)로서의 베어 웨이퍼로부터 상기 박리 장치로 층상 막을 박리하고, 박리 후의 베어 웨이퍼가 카세트(C)로 복귀되어 재이용에 제공된다. 또한, 이 경우에도, 박리 후에 검사 장치(51) 또는 검사 장치(52)의 촬상 장치(210)로 베어 웨이퍼의 표면을 촬상하는 것이 바람직하다.
한편, 이상의 설명에서는, 레지스트 패턴의 선폭이나 레지스트막의 막 두께와 상관이 있는 것으로서 촬상 화상의 RGB 데이터를 이용하였으나, 레지스트 패턴의 선폭이나 레지스트막의 막 두께와 상관이 있는 색 정보는 RGB 데이터에 한하지 않는다. 한편, 색 정보란, 특정한 파장의 광의 휘도 정보이다. 상기 색 정보는 R, G, B 중 어느 1색의 휘도 정보여도 좋고, R, G, B 이외의 색의 휘도 정보여도 좋다.
또한, 이상의 예의 기판 처리 시스템은, 도포 현상 시스템으로서 구성되고, 일련의 처리로서 도포 현상 처리를 행하는 것이다. 단, 본 개시에 따른 기술은, 감압 분위기하에서 웨이퍼(W)에 대해 TiN막 등의 미리 정해진 층상 막의 성막(成膜) 처리나, 감압 분위기하에서 웨이퍼(W) 상의 층상 막에 대해 에칭 처리를 포함하는 일련의 처리를 행하는 기판 처리 시스템에도 적용할 수 있다. 이 경우, 본 개시에 따른 처리 조건 보정 방법에서는, 감압 분위기하에서의 성막 처리에 있어서의 처리 조건의 보정이나, 감압 분위기하에서의 에칭 처리에 있어서의 처리 조건의 보정에 이용할 수 있다.
이번에 개시된 실시형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니라고 생각되어야 한다. 상기한 실시형태는, 첨부된 청구의 범위 및 그 주지를 일탈하지 않고, 여러 가지 형태로 생략, 치환, 변경되어도 좋다.
한편, 이하와 같은 구성도 본 개시의 기술적 범위에 속한다.
(1) 기판 처리 시스템에 있어서의 처리 조건을 보정하는 방법으로서,
상기 기판 처리 시스템은,
기판에 대한 층상 막의 형성 및 제거가 각각 1회 이상 또는 어느 한쪽이 복수 회 실행되는 일련의 처리를 행하고,
상기 일련의 처리를 구성하는 단위 처리를 행하는 처리 장치를, 상기 단위 처리마다 복수개 구비하며,
또한, 상기 기판을 촬상하는 촬상 장치를 구비하고,
상기 방법은,
기판 각각에 대해, 상기 일련의 처리의 개시 전과 종료 후에, 상기 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 감시용 촬상 공정과,
상기 감시용 촬상 공정에서의 촬상 결과와, 상기 일련의 처리에 이용된 상기 처리 장치의 정보에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 상기 처리 장치를 특정하는 장치 특정 공정과,
상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후에, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 이상 판정용 촬상 공정과,
상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치에 있어서의, 실제의 이상의 유무를 판정하는 이상 유무 판정 공정과,
상기 이상 유무 판정 공정에서 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치에 대해, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리의 처리 조건을 보정하는 처리 조건 보정 공정을 갖는, 처리 조건 보정 방법.
상기 (1)에서는, 일련의 처리의 개시 전과 종료 후만을 촬상을 행하고, 그 촬상 결과에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 처리 장치를 특정한다. 또한, 상기 특정된 처리 장치를 이용하여 상기 특정된 처리 장치에 있어서의 단위 처리를 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 검사용 기판의 촬상의 촬상 결과에 기초하여, 상기 특정된 처리 장치에 있어서의 실제의 이상의 유무를 판정한다. 그리고, 상기 검사용 기판의 촬상 결과에 기초하여, 실제로 이상이 있다고 판정된 처리 장치에 대해, 단위 처리의 처리 조건을 보정한다. 따라서, 촬상 장치의 수가 적은 기판 처리 시스템에 있어서, 처리 조건을 적절히 보정할 수 있다. 또한, 촬상 장치를 이용하는 횟수가 적기 때문에, 촬상 장치를 이용하기 위한 대기 시간이 발생하지 않고, 생산성이 손상되는 일이 없다.
(2) 상기 이상 유무 판정 공정에서, 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 보정 후의 상기 처리 조건으로, 검사용 기판에 행하고, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하며, 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 조건 보정 공정에서의 보정의 적부를 판정하는 보정 적부 판정 공정을 갖는, 상기 (1)에 기재된 처리 조건 보정 방법.
(3) 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치와 동일한 상기 단위 처리를 행하는 다른 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후에, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 비교용 촬상 공정을 갖고,
상기 이상 유무 판정 공정은, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과와, 상기 비교용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 실제의 이상의 유무를 판정하는, 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 처리 조건 보정 방법.
(4) 상기 검사용 기판은, 베어 웨이퍼인, 상기 (1)∼(3) 중 어느 1항에 기재된 처리 조건 보정 방법.
(5) 상기 베어 웨이퍼는, 상기 기판 처리 시스템 내에 수용되어 있는, 상기 (4)에 기재된 처리 조건 보정 방법.
(6) 상기 베어 웨이퍼에 형성한 상기 층상 막은, 상기 촬상 장치에 의한 촬상 후에 박리 장치에 의해 박리되는, 상기 (4) 또는 (5)에 기재된 처리 조건 보정 방법.
(7) 상기 박리 후의 상기 베어 웨이퍼는, 상기 촬상 장치에 의해 촬상되는, 상기 (6)에 기재된 처리 조건 보정 방법.
(8) 기판을 처리하는 기판 처리 시스템으로서,
기판에 대한 층상 막의 형성 및 제거를, 각각 1회 이상 또는 어느 한쪽을 복수 회 행하는 일련의 처리를 행하는 것이며,
상기 일련의 처리를 구성하는 단위 처리를 행하는 처리 장치를, 상기 단위 처리마다 복수개 구비하고,
또한, 상기 기판을 촬상하는 촬상 장치와,
기판 각각에 대해, 상기 일련의 처리의 개시 전과 종료 후의 상기 촬상 장치에 의한 촬상 결과를 취득하는 제1 취득부와,
상기 제1 취득부에 의해 취득된 촬상 결과와, 상기 일련의 처리에 이용된 상기 처리 장치의 정보에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 상기 처리 장치를 특정하는 장치 특정부와,
상기 장치 특정부에 의해 특정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후의 상기 검사용 기판의 상기 촬상 장치에 의한 촬상 결과를 취득하는 제2 취득부와,
상기 제2 취득부에 의해 취득된 촬상 결과에 기초하여, 상기 장치 특정부에 의해 특정된 상기 처리 장치에 있어서의, 실제의 이상의 유무를 판정하는 이상 유무 판정부와,
상기 이상 유무 판정부에서 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치에 대해, 제2 취득부에 의해 취득된 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리의 처리 조건을 보정하는 처리 조건 보정부를 갖는, 기판 처리 시스템.

Claims (14)

  1. 기판 처리 시스템에 있어서의 처리 조건을 보정하는 방법으로서,
    상기 기판 처리 시스템은,
    기판에 대한 층상(層狀) 막의 형성 및 제거가 각각 1회 이상 또는 어느 한쪽이 복수 회 실행되는 일련의 처리를 행하고,
    상기 일련의 처리를 구성하는 단위 처리를 행하는 처리 장치를, 상기 단위 처리마다 복수개 구비하며,
    상기 기판을 촬상하는 촬상 장치를 더 구비하고,
    상기 방법은,
    기판 각각에 대해, 상기 일련의 처리의 개시 전과 종료 후에, 상기 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 감시용 촬상 공정과,
    상기 감시용 촬상 공정에서의 촬상 결과와, 상기 일련의 처리에 이용된 상기 처리 장치의 정보에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 상기 처리 장치를 특정하는 장치 특정 공정과,
    상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후에, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 이상 판정용 촬상 공정과,
    상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치에 있어서의, 실제의 이상의 유무를 판정하는 이상 유무 판정 공정과,
    상기 이상 유무 판정 공정에서 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치에 대해, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리의 처리 조건을 보정하는 처리 조건 보정 공정을 포함하는 처리 조건 보정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 이상 유무 판정 공정에서, 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 보정 후의 상기 처리 조건으로, 검사용 기판에 행하고, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하며, 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 조건 보정 공정에서의 보정의 적부를 판정하는 보정 적부 판정 공정을 포함하는 처리 조건 보정 방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 장치 특정 공정에서 특정된 상기 처리 장치와 동일한 상기 단위 처리를 행하는 다른 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후에, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하는 비교용 촬상 공정을 포함하고,
    상기 이상 유무 판정 공정은, 상기 이상 판정용 촬상 공정에서의 촬상 결과와, 상기 비교용 촬상 공정에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 실제의 이상의 유무를 판정하는 것인 처리 조건 보정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 검사용 기판은, 베어 웨이퍼인 것인 처리 조건 보정 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 베어 웨이퍼는, 상기 기판 처리 시스템 내에 수용되어 있는 것인 처리 조건 보정 방법.
  6. 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 베어 웨이퍼에 형성한 상기 층상 막은, 상기 촬상 장치에 의한 촬상 후에 박리 장치에 의해 박리되는 것인 처리 조건 보정 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 박리 후의 상기 베어 웨이퍼는, 상기 촬상 장치에 의해 촬상되는 것인 처리 조건 보정 방법.
  8. 기판을 처리하는 기판 처리 시스템으로서,
    기판에 대한 층상 막의 형성 및 제거를, 각각 1회 이상 또는 어느 한쪽을 복수 회 행하는 일련의 처리를 행하는 것이며,
    상기 일련의 처리를 구성하는 단위 처리를 행하는 처리 장치를, 상기 단위 처리마다 복수개 구비하고,
    상기 기판을 촬상하는 촬상 장치와,
    기판 각각에 대해, 상기 일련의 처리의 개시 전과 종료 후의 상기 촬상 장치에 의한 촬상 결과를 취득하는 제1 취득부와,
    상기 제1 취득부에 의해 취득된 촬상 결과와, 상기 일련의 처리에 이용된 상기 처리 장치의 정보에 기초하여, 이상이 있다고 추정되는 상기 처리 장치를 특정하는 장치 특정부와,
    상기 장치 특정부에 의해 특정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후의 상기 검사용 기판의 상기 촬상 장치에 의한 촬상 결과를 취득하는 제2 취득부와,
    상기 제2 취득부에 의해 취득된 촬상 결과에 기초하여, 상기 장치 특정부에 의해 특정된 상기 처리 장치에 있어서의, 실제의 이상의 유무를 판정하는 이상 유무 판정부와,
    상기 이상 유무 판정부에 의해 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치에 대해, 제2 취득부에 의해 취득된 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리의 처리 조건을 보정하는 처리 조건 보정부를 더 갖는 기판 처리 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 이상 유무 판정부에서, 실제로 이상이 있다고 판정된 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 보정 후의 상기 처리 조건으로, 검사용 기판에 행하고, 상기 검사용 기판을 상기 촬상 장치로 촬상하며, 촬상 결과에 기초하여, 상기 처리 조건 보정부에서의 보정의 적부를 판정하는 보정 적부 판정부를 포함하는 기판 처리 시스템.
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 장치 특정부에서 특정된 상기 처리 장치와 동일한 상기 단위 처리를 행하는 다른 상기 처리 장치를 이용하여, 상기 처리 장치에 있어서의 상기 단위 처리를, 미리 정해진 처리 조건으로 검사용 기판에 행하고, 상기 단위 처리를 행하기 전과 후에, 상기 검사용 기판의 상기 촬상 장치에 의한 촬상 결과를 취득하는 제3 취득부를 포함하고,
    상기 이상 유무 판정부는, 상기 제2 취득부에서의 촬상 결과와, 상기 제3 취득부에서의 촬상 결과에 기초하여, 상기 실제의 이상의 유무를 판정하는 것인 기판 처리 시스템.
  11. 제8항에 있어서, 상기 검사용 기판은, 베어 웨이퍼인 것인 기판 처리 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 상기 베어 웨이퍼는, 상기 기판 처리 시스템 내에 수용되어 있는 것인 기판 처리 시스템.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 베어 웨이퍼에 형성한 상기 층상 막은, 상기 촬상 장치에 의한 촬상 후에 박리 장치에 의해 박리되는 것인 기판 처리 시스템.
  14. 제13항에 있어서, 상기 박리 후의 상기 베어 웨이퍼는, 상기 촬상 장치에 의해 촬상되는 것인 기판 처리 시스템.
KR1020190100434A 2018-08-17 2019-08-16 처리 조건 보정 방법 및 기판 처리 시스템 KR20200020640A (ko)

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