TW201907466A - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents
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Abstract
[課題]提升晶圓之良率。 [解決手段]與實施型態有關之基板處理裝置具備液處理部、攝像部、判定部、後處理部。液處理部對基板供給液體,在基板形成液膜。攝像部係攝像形成有液膜之基板的表面。判定部係根據被攝像到的基板之畫像,判定液膜的形成狀態之良否。後處理部係在判定成液膜的形成狀態為良好之情況,對形成有液膜之基板進行處理。
Description
揭示的實施型態係關於基板處理裝置及基板處理方法。
以往,所知的有在基板亦即半導體晶圓(以下,稱為晶圓)等之表面形成乾燥防止用之液膜,使如此形成有液膜的晶圓接觸於超臨界狀態之處理流體而進行乾燥處理的基板處理裝置(例如,參照專利文獻1)。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-12538號公報
[發明所欲解決之課題]
但是,在以往之基板處理裝置中,有由於晶圓之表面狀態或乾燥防止用液體之吐出量等產生偏差,使得在晶圓表面之液膜的形成狀態產生偏差之情形。而且,當在液膜的形成狀態非良好之情況,進行乾燥處理時,由於發生被形成在晶圓上之圖案崩塌等的故障,故有晶圓之良率下降之虞。
實施型態之一態樣係鑒於上述而創作出者,以提供可以提升晶圓之良率的基板處理裝置及基板處理方法為目的。 [用以解決課題之手段]
與實施型態之一態樣有關之基板處理裝置具備液處理部、攝像部、判定部、後處理部。上述液處理部對基板供給液體,在上述基板形成液膜。上述攝像部係攝像形成有上述液膜之上述基板的表面。上述判定部係根據被攝像到的上述基板之畫像,判定上述液膜的形成狀態之良否。上述後處理部係在判定成上述液膜的形成狀態為良好之情況,對形成有上述液膜之上述基板進行處理。 [發明效果]
若藉由實施型態之一態樣,可以提升晶圓之良率。
以下,參照附件圖面,詳細說明本案揭示的基板處理裝置及基板理方法之實施型態。另外,並不藉由以下所示之實施型態限定該發明。
<基板處理系統之概要> 首先,一面參照圖1,一面針對與實施型態有關之基板處理系統1之概略構成予以說明。圖1係表示與本實施型態有關之基板處理系統1之概略構成的圖示。在以下中,為了使位置關係明確,規定互相正交之X軸、Y軸及Z軸,將Z軸正方向視為垂直向上方向。
如圖1所示般,基板處理系統1具備搬入搬出站2和處理站3。搬入搬出站2和處理站3被鄰接設置。
搬入搬出站2具備載體載置部11和搬運部12。在載體載置部11被載置以水平狀態收容複數片之半導體晶圓W(以下,稱為晶圓W)的複數載體C。
搬運部12係鄰接於載體載置部11而被設置,在內部具備基板搬運裝置13和收授部14。基板搬運裝置13具備保持晶圓W之晶圓保持機構。再者,基板搬運裝置13可朝水平方向及垂直方向移動以及以垂直軸為中心進行旋轉,使用晶圓保持機構而在載體C和收授部14之間進行晶圓W之搬運。
處理站3係鄰接於搬運部12而被設置。處理站3具備搬運部15、複數之洗淨處理單元16和複數乾燥處理單元17。複數洗淨處理單元16和複數乾燥處理單元17被排列設置在搬運部15之兩側。另外,圖1所示之洗淨處理單元16及乾燥處理單元17之配置或個數為一例,並不限定於圖示者。
搬運部15在內部具備基板搬運裝置18。基板搬運裝置18具備保持晶圓W之晶圓保持機構。再者,基板搬運裝置18可朝水平方向及垂直方向移動以及以垂直軸為中心進行旋轉,使用晶圓保持機構而在收授部14,和洗淨處理單元16,和乾燥處理單元17之間進行晶圓W之搬運。
洗淨處理單元16係對藉由基板搬運裝置18被搬運之晶圓W進行特定之洗淨處理。針對洗淨處理單元16之構成例於後述。
乾燥處理單元17係對藉由洗淨處理單元16被洗淨處理之晶圓W進行特定之乾燥處理。針對乾燥處理單元17之構成例於後述。
再者,基板處理系統1具備控制裝置4。控制裝置4為例如電腦,具備控制部19和記憶部20。
控制部19包含具有CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、輸入輸出埠等的微電腦或各種電路。如此之微電腦之CPU係藉由讀出且實行被記憶於ROM之程式,實現搬運部12或搬運部15、洗淨處理單元16、乾燥處理單元17、攝像部41(參照圖3)、調整部42(參照圖4)等之控制。
並且,如此之程式被記錄於藉由電腦可讀取之記憶媒體,即使為從其記憶媒體被儲存於控制裝置4之記憶部20者亦可。就以電腦可讀取之記憶媒體而言,例如有硬碟(HD)、軟碟(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
記憶部20例如藉由RAM、快閃記憶體(Flash Memory)等之半導體記憶體元件或硬碟、光碟等之記憶裝置而被實現。針對控制裝置4之構成例於後述。
在構成上述般之基板處理系統1中,首先搬入搬出站2之基板搬運裝置13從被載置在載體載置部11之載體C取出晶圓W,將取出的晶圓W載置在收授部14。被載置在收授部14之晶圓W藉由處理站3之基板搬運裝置18從收授部14被取出,而被搬入至洗淨處理單元16。
被搬入至洗淨處理單元16之晶圓W係藉由洗淨處理單元16被施予洗淨處理之後,藉由基板搬運裝置18從洗淨處理單元16被搬出。從洗淨處理單元16被搬出的晶圓W藉由基板搬運裝置18被搬入至乾燥處理單元17,藉由乾燥處理單元17被施予乾燥處理。
藉由乾燥處理單元17被乾燥處理的晶圓W係藉由基板搬運裝置18從乾燥處理單元17被搬出,被載置於收授部14。然後,被載置在收授部14之處理完的晶圓W藉由基板搬運裝置13返回至載體載置部11之載體C。
<洗淨處理單元之概要> 接著,針對一面參照圖2,一面針對洗淨處理單元16之概略構成予以說明。圖2係表示與實施型態有關之洗淨處理單元16之構成的剖面圖。另外,洗淨處理單元16為液處理部之一例。洗淨處理單元16例如被構成藉由旋轉洗淨一片一片洗淨晶圓W之單片式的洗淨處理單元。
如圖2所示般,洗淨處理單元16係在被配置在形成處理空間的外腔室23內之晶圓保持機構25,晶圓W保持略水平,藉由使晶圓保持機構25繞垂直軸旋轉,使晶圓W旋轉。而且,洗淨處理單元16係藉由使噴嘴臂26進入至旋轉之晶圓W之上方,從被設置在如此之噴嘴臂26之前端部的藥液噴嘴26a依序供給事先被設定的藥液或沖洗液,進行晶圓W之表面的洗淨處理。
再者,洗淨處理單元16也在晶圓保持機構25之內部形成有藥液供給路25a。而且,藉由從如此之藥液供給路25a被供給之藥液或沖洗液,進行晶圓W之背面洗淨。
上述晶圓W之洗淨處理係例如首先根據鹼性之藥液亦即SC1液(氨和過氧化氫水之混合液)進行微粒或有機性之汙染物質的除去,接著,進行藉根據沖洗液亦即脫離子水(DeIonized Water:以下,稱為DIW)進行沖洗洗淨。接著,根據酸性藥液亦即稀氟酸水溶液(Diluted HydroFluoric acid:以下,稱為DHF)進行自然氧化膜的除去,接著,根據DIW進行沖洗洗淨。
上述各種藥液被外腔室23或被配置在外腔室23內之內杯24接住,從被設置在外腔室23之底部的排液口23a,或被設置在內杯24之底部的排液口24a被排出。並且,外腔室23內之氛圍係從被設置在外腔室23之底部的排氣口23b被排氣。
於上述晶圓W之沖洗處理之後,一面使晶圓保持機構25旋轉,一面對晶圓W之表面及背面供給液體狀態之IPA液體(以下,稱為「IPA液體」)之原樣下,與殘存在晶圓W之兩面的DIW置換。之後,緩和地停止晶圓保持機構25之旋轉。
如此一來,當完成洗淨處理的晶圓W,在其表面盛液IPA液體的狀態下(在晶圓W表面形成IPA之液膜之狀態),藉由例如設置在晶圓保持機構25之無圖示之收授機構,被收授至基板搬運裝置18,從洗淨處理單元16被搬出。
在此,被盛液在晶圓W之表面的IPA液體,防止在晶圓W從洗淨處理單元16至乾燥處理單元17的搬運中,或朝乾燥處理單元17的搬入動作中,藉由晶圓W表面之液體蒸發(氣化),產生圖案崩塌之情形,作為乾燥防止用之液體而發揮功能。另外,洗淨處理單元16具備將從藥液噴嘴26a被吐出之前的IPA液體冷卻至熔點(IPA之情況,-89.5℃)以上,並且室溫以下的冷卻部27。
結束在洗淨處理單元16之洗淨處理,在表面盛液IPA液體的晶圓W被搬運至乾燥處理單元17。而且,藉由在乾燥處理單元17內,使超臨界狀態亦即CO2
之處理流體(以下,也稱為「超臨界流體」)接觸於晶圓W表面之IPA液體,使如此之IPA液體溶解成超臨界流體而予以除去,進行乾燥晶圓W的處理。
<乾燥處理單元之概要> 接著,針對乾燥處理單元17之構成予以說明。圖3係表示與實施型態有關之乾燥處理單元17之構成的外觀斜視圖。另外,乾燥處理單元17為後處理部之一例。
乾燥處理單元17具有本體31、保持板32和蓋構件33。框體狀之本體31形成有用以搬入搬出晶圓W之開口部34。保持板32係將處理對象之晶圓W保持在水平方向。蓋構件33係支持如此的保持板32,並且當將晶圓W搬入至本體31內之時,密閉開口部34。
本體31係在內部形成能夠收容例如直徑300mm之晶圓W的處理空間的容器,在其壁部,設置供給埠35、36和排出埠37。供給埠35、36和排出埠37分別被連接於用以使乾燥處理單元17之上游側和下游側之超臨界流體流通之供給流路和排出流路。
供給埠35係在框體狀之本體31被連接於與開口部34相反側的側面。再者,供給埠36被連接於本體31之底面。並且,排出埠37被連接於開口部34之下方側。另外,雖然在圖3圖示有兩個供給埠35、36和一個排出埠37,但是供給埠35、36或排出埠37之數量並不特別限定。
再者,在本體31之內部設置流體供給頭38、39,和流體排出頭40。而且,在流體供給頭38、39以排列在如此的流體供給頭38、39之長邊方向之方式形成有複數供給口38a、39a,在流體排出頭40,以排列在如此的流體排出頭40之長邊方向之方式形成有複數排出口40a。
流體供給頭38被連接於供給埠35,在框體狀之本體31內部,被鄰接設置於與開口部34相反側之側面。再者,排列形成在流體供給頭38之複數供給口38a朝向開口部34側。
流體供給頭39被連接於供給埠36,被設置在框體狀之本體31內部的底面的中央部。再者,排列形成在流體供給頭39之複數供給口39a朝向上方。
流體排出頭40被連接於排出埠37,在框體狀之本體31內部,鄰接於開口部34側之側面,同時被設置在較開口部34下方。再者,排列形成在流體排出頭40之複數排出口40a朝向上方。
流體供給頭38、39係對本體31內供給超臨界流體。再者,流體排出頭40係將本體31內之超臨界流體引導至本體31之外部而予以排出。另外,經流體排出頭40被排出至本體31之外部的超臨界流體,包含從晶圓W之表面溶入至超臨界狀態之超臨界流體的IPA液體。
藉由從被配置成上述般之流體供給頭38、39之供給口38a、39a對本體31內供給超臨界流體,再者,超臨界流體經由流體排出頭40之排出口40a從本體31內被排出,在本體31之內部形成在晶圓W之周圍朝特定方向流動的超臨界流體之層流。
如此之超臨界流體之層流例如從流體供給頭38在晶圓W之上方沿著晶圓W之表面,朝向開口部34之上部流動。並且,超臨界流體之層流在開口部34之上方朝下方側改變方向,通過開口部34之附近,朝向流體排出頭40流動。
在如此之層流的例中,在乾燥處理單元17之內部,於保持板32中之晶圓W和蓋構件33之間形成開孔32a,超臨界流體之層流通過如此之開孔32a。
另外,從朝本體31內部供給超臨界流體時,和從本體31排出超臨界流體時,減輕被施加於晶圓W之負載的觀點來看,流體供給頭及流體排出頭分別設置複數個為佳。
在如此的乾燥處理單元17內,被形成在晶圓W上之圖案之間的IPA流體,與高壓狀態(例如,16MPa)亦即超臨界流體接觸,依此逐漸溶解於超臨界流體,逐漸置換成超臨界流體。而且,最終地僅藉由超臨界流體充滿圖案之間。
並且,藉由從圖案之間除去IPA液體之後,將本體31內之壓力從高壓狀態減壓至大氣壓,CO2
之處理流體從超臨界狀態變化成氣體狀態,圖案之間僅藉由氣體被佔據。如此一來,圖案之間的IPA液體被除去,晶圓W之乾燥處理結束。
在此,超臨界流體比起液體(例如IPA液體),除了黏度小,再者溶解液體之能力也高之外,在超臨界狀態和處於平衡狀態之液體或氣體之間不存在界面。依此,在使用超臨界流體之乾燥處理中,可以不受表面張力之影響,使流體乾燥。因此,若藉由實施型態時,可以抑制乾燥處理時圖案崩塌之情形。
另外,實施型態中,雖然使用IPA液體作為乾燥防止用之液體,使用CO2
作為處理流體,但是即使使用IPA以外之液體作為乾燥防止用之液體亦可,即使使用CO2
以外之流體作為處理流體亦可。
乾燥處理單元17進一步具備無圖示之推壓機構。如此之推壓機構具有對抗藉由被供給至本體31內部之處理空間內的超臨界狀態之處理流體產生的內壓,朝向本體31推壓蓋構件33,密封處理空間的功能。再者,即使以被供給至如此之處理空間內之超臨界流體保持特定溫度之方式,在本體31之表面設置隔熱體或帶狀加熱器等亦可。
在此,在實施型態之基板處理系統1中,如圖3所示般,以鄰接於乾燥處理單元17之方式,設置攝像部41。攝像部41係例如CCD攝影機,被設置在能夠攝像將要被搬入至乾燥處理單元17之內部之前的晶圓W表面,可以攝像晶圓W表面。
即是,在基板處理系統1中,可以根據藉由攝像部41被攝像到的晶圓W表面之畫像,判定在晶圓W表面之液膜的形成狀態是否良好。在此,「在晶圓W表面之液膜的形成狀態良好」係表示例如被形成在晶圓W表面之所有的圖案被液膜覆蓋之狀態。
在以下中,針對判定液膜的形成狀態之良否的判定處理之詳細,一面參照圖4、圖5A及圖5B一面予以說明。圖4為表示與實施型態有關之控制裝置4之概略構成之方塊圖。控制裝置4具備控制部19和記憶部20。再者,控制部19具有畫像處理部19a、判定部19b和輸出部19c。
畫像處理部19a被輸入以攝像部41被攝像的晶圓W表面的畫像資料。再者,畫像處理部19a係以特定方法實施被輸入的畫像資料之畫像處理。畫像處理部19a在每個畫素取得在畫像資料之鄰接畫素資料間之亮度的微分值亦即對比差,評估如此之對比差高的畫像作為畫像上之邊緣。
圖5A係示意性地表示在被畫像處理之晶圓W表面之液膜的形成狀態之一例的圖示。在圖5A中,在晶圓W表面,以沿著晶圓W之端部之方式,檢測出邊緣100。在如此的邊緣100表示在晶圓W表面之IPA液體之液膜,和晶圓W表面之乾燥部分之界面。即是,因在本實施型態之晶圓W的畫像包含IPA液體之液膜部分持有相對性高之亮度值,乾燥部分持有相對性低之亮度值的畫像,故所求出的亮度邊緣(邊緣100)與液膜和乾燥部分之界面一致。另外,也有乾燥部分比起在IPA液體之液膜部分相對性具有顏色之情況,或在該兩個區域之間看得出顏色變化之情況。此時,不僅亮度,即使根據色相之邊緣,或色差之邊緣、該些組合,判定界面亦可。
返回圖4,針對控制部19之剩下部分予以說明。判定部19b接受在畫像處理部19a被畫像處理之畫像資料,根據如此之畫像資料,判定在晶圓W表面之液膜的形成狀態是否良好。
例如,在記憶部20如圖5A所示般,記憶與晶圓W表面之特定範圍101有關之資料。如此之特定範圍101與在晶圓W形成有圖案之部分對應。判定部19b係從記憶部20讀出與特定範圍101有關之資料。
而且,判定部19b係在較如此之特定範圍101外側檢測出所有的邊緣100,在特定範圍101之內側不檢測出邊緣100,將形成有圖案之部分全部視為IPA液體之液膜覆蓋,判定成在晶圓W表面之液膜的形成狀態良好。
而且,在判定成在晶圓W表面之液膜的形成狀態良好之情況,晶圓W被搬入至乾燥處理單元17,在乾燥處理單元17內進行晶圓W之乾燥處理。
另外,如圖5B所示般,在如此之特定範圍101之內側也檢測出邊緣100之情況,視為在形成有圖案之部位之一部分存在不被IPA液體之液膜覆蓋之不良部102,判定成在晶圓W表面之液膜的形成狀態非良好。圖5B係示意性地表示在被畫像處理之晶圓W表面之液膜的形成狀態之另一例的圖示。
如至此說明般,藉由從被攝像之畫像檢測出IPA液體之液膜和晶圓W表面之乾燥部分的界面亦即邊緣100,根據如此之邊緣100之位置,判定液膜的形成狀態之良否,可以在短時間實施判定處理。因此,若藉由實施型態時,可以縮短在基板處理系統1之全體處理時間。另外,在本實施型態中,雖然求出邊緣100作為從畫像本身所取得的特徵量而予以利用,但是作為特徵量,並不限定於此。有若正確形成液膜時,晶圓W成為一面相同的顏色或亮度,若無正確形成液膜時,晶圓W混合彼此不同的顏色和亮度之區域的傾向。因此,作為畫像本身之特徵量,即使計算亮度、色差、色相等中之至少一個直方圖,因應所算出的直方圖是否持有較特定量寬的分布寬度,判定液膜的形成狀態之良否亦可。
圖4所示之輸出部19c係在判定晶圓W表面之液膜的形成狀態非良好之情況,對調整部42發出指令,藉由調整部42調整在晶圓W表面的液膜的形成狀態。
圖6係表示與實施型態有關之調整部42之構成之一例的剖面圖。在圖6之例中,針對調整部42被設置在收授部14之例予以表示。如此之收授部14具備殼體14a、台座14b、複數升降構件14c和調整部42。在殼體14a藉由基板搬運裝置13或基板搬運裝置18,形成用以搬入搬出晶圓W之開口部14d、14e。
台座14b被配置在殼體14a內。台座14b形成升降構件14c被***的***孔。升降構件14c係以藉由升降驅動部(無圖示)能夠升降之方式,被支持於台座14b。升降構件14c係當藉由基板搬運裝置13或基板搬運裝置18被搬入的晶圓W被載置於升降構件14c之前端部時,支撐晶圓W之下面。
調整部42係對IPA液體所致的液膜被形成在表面之晶圓W,調整如此之液膜的形成狀態。調整部42具備機械臂42a和IPA供給部42b。機械臂42a係以藉由機械臂動部(無圖示)能夠升降之方式被支持於殼體14a。IPA供給部42b被安裝於機械臂42a,與機械臂42a一起升降,對晶圓W表面供給IPA液體。
在實施型態中,當判定在晶圓W表面之液膜的形成狀態非良好之情況,首先,藉由基板搬運裝置18,晶圓W從乾燥處理單元17被搬運至收授部14。接著,從輸出部19c被指示的調整部42調整在晶圓W表面之液膜的形成狀態。
例如,判定部19b係根據被檢測出之邊緣100的分布,推定被盛液於晶圓W之IPA液體的不足量,將與被推定的IPA液體之不足量有關之資料經由輸出部19c輸出至調整部42。而且,調整部42係將不足部分之IPA液體從IPA供給部42b吐出至晶圓W表面。依此,在實施型態中,可以調整在晶圓W表面之液膜的形成狀態。
液膜的形成狀態被調整的晶圓W重新被搬運至乾燥處理單元17,藉由以攝像部41攝像,判定在晶圓W表面之液膜的形成狀態是否良好。
在至此說明的實施型態中,在晶圓W表面之液膜的形成狀態產生偏差之結果,在晶圓W表面之液膜的形成狀態非良好之情況,可以對如此的晶圓W進行調整,以使液膜的形成狀態成為良好。
依此,於根據超臨界流體的乾燥處理之時,可以抑制形成在不被液膜覆蓋之部分的圖案崩塌之情形。因此,若藉由實施型態時,在使用超臨界流體之乾燥處理中,可以提升晶圓W之良率。
再者,在實施型態中,攝像部41鄰接於乾燥處理單元17而被設置。如此一來,藉由將攝像部41鄰接於乾燥處理單元17而設置,可以攝像在將要乾燥處理之前的晶圓W之液膜的形成狀態。
依此,可以確認在將要乾燥處理之前的液膜的形成狀態。因此,若藉由實施型態時,藉由在攝像後至乾燥處理開始之期間,IPA液體乾燥,可以抑制晶圓W之良率下降的情形。
並且,在實施型態中,調整部42被設置在收授部14。如此一來,藉由在既有的設置收授部14的空間配置調整部42,可以抑制基板處理系統1大型化之情形。
並且,在實施型態中,在洗淨處理單元16,設置將吐出前之IPA液體冷卻至熔點以上並且室溫以下的冷卻部27。藉由如此之冷卻部27,可以抑制被盛液處理在晶圓W表面的IPA液體揮發之情形。因此,藉由IPA液體揮發,因可以抑制液膜的形成狀態成為非良好之情形,故可以抑制晶圓W之良率下降的情形。
另外,在實施型態中,例如將IPA液體之溫度冷卻至15℃程度。再者,在實施型態中,即使冷卻吐出前之IPA液體之冷卻部27被設置在調整部42亦可。藉由在調整部42設置冷卻部27,可以抑制液膜的形成狀態被調整的IPA液體之情形。
再者,在實施型態中,雖然針對攝像部41為CCD攝影機之例予以表示,但是攝像部41不限定於CCD攝影機,若為能夠攝像晶圓W表面時,即使為任何者亦可。
<基板處理之詳細> 接著,一面參照圖7,一面針對與實施型態有關之基板處理的詳細予以說明。圖7為表示與實施型態有關之基板處理系統1實行的基板處理之處理順序的流程圖。
首先,從載體C經由基板搬運裝置13、收授部14、基板搬運裝置18,將晶圓W搬運至洗淨處理單元16之內部。接著,控制部19控制洗淨處理單元16,進行晶圓W之洗淨處理(步驟S10)。接著,控制部19控制洗淨處理單元16,對晶圓W進行IPA液體之盛液處理,在被洗淨的晶圓W表面形成液膜(步驟S11)。
接著,控制部19係將晶圓W搬運至鄰接於設置有攝像部41之乾燥處理單元17的位置,控制攝像部41,攝像晶圓W表面(步驟S12)。而且,判定部19b根據被攝像的畫像,判定在晶圓W表面之液膜的形成狀態是否良好(步驟S13)。
在此,在判定晶圓W表面之液膜的形成狀態為良好之情況(步驟S13,Yes),控制部19將晶圓W搬入至乾燥處理單元17,控制如此之乾燥處理單元17而進行晶圓W之乾燥處理(步驟S14)。而且,使處理結束。
另外,判定在晶圓W表面之液膜的形成狀態非良好之情況(步驟S13,No),控制部19將晶圓W搬入至調整部42,控制如此之調整部42而進行在晶圓W表面之液膜的形成狀態(步驟S15)。而且,返回至步驟S12之處理。
<變形例> 接著,針對上述實施型態中之各種變形例予以說明。
在上述實施型態中,雖然針對調整部42被設置在收授部14之例予以表示,但是即使調整部42被設置在其他地方亦可。例如,即使將洗淨處理單元16作為調整部42使用亦可,即使在基板處理系統1另外設置具備調整部42之調整單元50亦可。圖8係表示在實施型態之變形例之基板處理系統1之概略構成的示意圖。
如圖8所示般,調整單元50鄰接於搬運部15而被設置,被構成藉由如此之搬運部15能夠搬運晶圓W。例如,即使將判定液膜的形成狀態非良好之晶圓W搬運至調整單元50,在如此之調整單元50內藉由調整部42調整液膜的形成狀態亦可。
在上述實施型態中,雖然針對攝像部41鄰接於乾燥處理單元17而被設置之例予以表示,但是即使攝像部41被設置在其他處亦可。例如,即使在基板處理系統1搬運晶圓W之搬運系統(基板搬運裝置13、收授部14、基板搬運裝置18)設置攝像部41亦可,即使鄰接於洗淨處理單元16而被設置亦可。攝像部41可以例如與基板搬運裝置13或基板搬運裝置18一體性設置。
並且,攝像部41即使被設置在上述調整單元50亦可。依此,在以調整單元50內之攝像部41被攝像的晶圓W中,判定液膜的形成狀態非良好之情況,不用搬運至不同地方,可以在調整單元50內調整液膜的形成狀態。
因此,因可以縮短搬運時間,故可以縮短在基板處理系統1之全體處理時間。另外,即使藉由將攝像部41和調整部42皆設置在收授部14,亦可以取得相同效果。
在上述實施型態中,雖然針對在基板處理系統1內設置一個攝像部41之例而予以表示,但是即使在基板處理系統1內設置複數攝像部41亦可。例如,攝像部41以兩個攝像部(以下,稱為第1攝像部及第2攝像部)所構成,即使第1攝像部和第2攝像部分別被設置在基板處理系統1內之不同地方亦可。
並且,在該變形例中,使用以第1攝像部所攝像到的畫像和以第2攝像部所攝像到的畫像之差值畫像,進行根據判定部19b的判定處理亦可。圖9為示意性表示實施型態之變形例中之判定處理之一例的圖示。
在如此之變形例中,畫像處理部19a係根據以第1攝像部所攝像到的畫像(參照圖9(a)),和以第2攝像部所攝像到的畫像(參照圖9(b)),進行畫像處理,取得如此的兩個畫像之差值畫像(參照圖9(c))。在圖9之例中,求出以第1攝像部所攝像到的畫像中之液膜部分103之畫素的亮度值,和以第2攝像部所攝像到的畫像中之液膜部分104之畫素的亮度值之差值的絕對值。而且,藉由抽出所求出的差值畫素之畫素的絕對值中超過特定臨界值之值的畫素,取得被形成晶圓W上之島部分105。
而且,根據如此所取得的島部分105之位置或大小等,判定部19b可以判定晶圓W表面之液膜的形成狀態是否良好。若藉由如此的變形例,藉由使用兩片攝像畫像進行判定,可以更正確地確認晶圓W表面之液膜的形成狀態。
例如,即使第1攝像部被設置在搬運系統(例如,基板搬運裝置18),同時第2攝像部鄰接於乾燥處理單元17而被設置亦可,即使在其他位置設置第1攝像部和第2攝像部亦可。
並且,在另外的變形例中,被記憶於記憶部20之特定基準畫像,和以攝像部41所攝像的畫像之差值畫像,判定晶圓W表面之液膜的形成狀態是否良好亦可。另外,特定基準畫像係指例如事前被攝像,液膜的形成狀態為良好之情況下的晶圓W表面之畫像資料。依此,由於可以以一次的攝像進行根據差值畫像的判定,故可以短時間確認晶圓W表面之液膜的形成狀態。另外,即使在根據差值畫像的判定處理中,不僅亮度值,即使使用色相、色差之值及該些組合亦可。
與實施型態之基板處理裝置具備液處理部(洗淨處理單元16)、攝像部41、判定部19b和後處理部(乾燥處理單元17)。液處理部(洗淨處理單元16)係對基板(晶圓W)供給液體(IPA液體),在基板(晶圓W)形成液膜。攝像部41攝像形成有液膜之基板(晶圓W)之表面。判定部19b係根據被攝像之基板(晶圓W)的畫像,判定液膜的形成狀態之良否。後處理部(乾燥處理單元17)被判定成液膜的形成狀態為良好之情況,對形成有液膜之基板(晶圓W)進行處理。依此,可以提升晶圓W之良率。
再者,與實施型態有關之基板處理裝置,進一步具有調整部42,其係被判定成液膜的形成狀態非良好之情況,調整液膜的形成狀態,以使液膜的形成狀態成為良好。依此,於根據超臨界流體的乾燥處理之時,可以抑制形成在不被液膜覆蓋之部分的圖案崩塌之情形。
再者,在與實施型態有關之基板處理裝置中,攝像部41鄰接於後處理部(乾燥處理單元17)而被設置。因此,藉由在攝像後至乾燥處理開始之期間,IPA液體乾燥,可以抑制晶圓W之良率下降的情形。
再者,與實施型態有關之基板處理裝置進一步具備搬運基板(晶圓W)之搬運系統(基板搬運裝置13、收授部14、基板搬運裝置18),攝像部41被設置在搬運系統(基板搬運裝置13、收授部14、基板搬運裝置18)。依此,可以於搬運晶圓W之時,確認晶圓W表面之液膜的形成狀態。
再者,在與實施型態有關的基板處理裝置中,判定部19b係根據以攝像部41所攝像到的畫像中之對比差,檢測出液膜和基板(晶圓W)之表面中之乾燥部分的界面(邊緣100),根據被檢測出之界面(邊緣100)之位置,判定液膜的形成狀態之良否。依此,可以在短時間確認晶圓W表面之液膜的形成狀態。
再者,在與實施型態有關之基板處理裝置中,攝像部41具有在不同地方攝像基板(晶圓W)之表面的第1攝像部和第2攝像部,判定部19b根據以第1攝像部所攝像到的基板(晶圓W)之畫像,和以第2攝像部所攝像到的基板(晶圓W)之畫像的差值畫像,判定液膜的形成狀態之良否。依此,可以更正確地確認晶圓W表面之液膜的形成狀態。
再者,在與實施型態有關之基板處理裝置中,判定部19b根據以攝像部41所攝像到之基板(晶圓W)之畫像和特定基板畫像的差值畫像,判定液膜的形成狀態之良否。依此,可以在短時間確認晶圓W表面之液膜的形成狀態。
再者,在與實施型態有關之基板處理裝置中,後處理部(乾燥處理單元17)使形成有液膜之基板(晶圓W)與超臨界狀態之處理流體接觸,使基板(晶圓W)乾燥。依此,可以抑制乾燥處理時圖案崩塌之情形。
再者,在與實施型態有關之基板處理裝置中,液處理部(洗淨處理單元16)具有形成液膜之液體(IPA液體)被吐出至基板(晶圓W)上之前,將液體(IPA液體)冷卻至熔點以上並且室溫以下的冷卻部27。依此,可以抑制晶圓W之良率下降的情形。
再者,與實施型態有關之基板處理方法包含液處理工程(步驟S11)、攝像工程(步驟S12)、判定工程(步驟S13)和後處理工程(步驟S14)。液處理工程(步驟S11)係對基板(晶圓W)供給液體(IPA液體),在基板(晶圓W)形成液膜。攝像工程(步驟S12)攝像形成有液膜之基板(晶圓W)之表面。判定工程(步驟S13)係根據被攝像到之基板(晶圓W)的畫像,判定液膜的形成狀態之良否。後處理工程(步驟S14)被判定成液膜的形成狀態為良好之情況,對形成有液膜之基板(晶圓W)進行處理。依此,可以提升晶圓W之良率。
附加的效果或變形例係該領域技術者可以容易導出。因此,本發明之更廣的態樣並不限定於上述表示且敘述的特定之詳細及代表性實施型態。因此,在不脫離藉由所附的申請專利範圍及等同物所界定的總括性之發明概念之精神或範圍下,可以進行各種變更。
W‧‧‧晶圓
1‧‧‧基板處理系統
4‧‧‧控制裝置
14‧‧‧收授部
15‧‧‧搬運部
16‧‧‧洗淨處理單元
17‧‧‧乾燥處理單元
19‧‧‧控制部
19b‧‧‧判定部
20‧‧‧記憶部
41‧‧‧攝像部
42‧‧‧調整部
100‧‧‧邊緣
圖1係表示與實施型態有關之基板處理系統之概略構成的示意圖。 圖2係表示與實施型態有關之洗淨處理單元之構成的剖面圖。 圖3係表示與實施型態有關之乾燥處理單元之構成的外觀斜視圖。 圖4為表示與實施型態有關之控制裝置之概略構成之方塊圖。 圖5A係示意性地表示在被畫像處理之晶圓表面的液膜的形成狀態之一例的圖示。 圖5B係示意性地表示在被畫像處理之晶圓表面的液膜的形成狀態之另一例的圖示。 圖6係表示與實施型態有關之調整部之構成之一例的剖面圖。 圖7為表示與實施型態有關之基板處理系統實行的基板處理之處理順序的流程圖。 圖8係表示在實施型態之變形例之基板處理系統之概略構成的示意圖。 圖9係示意性地表示在實施型態之變形例之判定處理之一例的圖示。
Claims (10)
- 一種基板處理裝置,具備: 液處理部,其係對基板供給液體,在上述基板形成液膜; 攝像部,其係攝像形成有上述液膜之上述基板的表面; 判定部,其係根據被攝像到的上述基板之畫像,判定上述液膜的形成狀態之良否;及 後處理部,其係在判定成上述液膜的形成狀態為良好之情況,對形成有上述液膜之上述基板進行處理。
- 如請求項1所記載之基板處理裝置,其中 進一步具備調整部,其係在判定成上述液膜的形成狀態非良好之情況,調整上述液膜的形成狀態,以使上述液膜的形成狀態成為良好。
- 如請求項1或2所記載之基板處理裝置,其中 上述攝像部 鄰接於上述後處理部而被設置。
- 如請求項1或2所記載之基板處理裝置,其中 進一步具備搬運上述基板之搬運系統, 上述攝像部 被設置在上述搬運系統。
- 如請求項1或2所記載之基板處理裝置,其中 上述判定部係 根據以上述攝像部所攝像到之畫像中的對比差,檢測出上述液膜和在上述基板之表面的乾燥部分之界面,根據被檢測出的上述界面之位置,判定上述液膜的形成狀態之良否。
- 如請求項1或2所記載之基板處理裝置,其中 上述攝像部具有 在不同地方攝像上述基板之表面的第1攝像部和第2攝像部, 上述判定部係 根據以上述第1攝像部所攝像到的上述基板之畫像,和以上述第2攝像部所攝像到的上述基板之畫像的差值畫像,判定上述液膜的形成狀態之良否。
- 如請求項1或2所記載之基板處理裝置,其中 上述判定部係 根據以上述攝像部所攝像到的上述基板之畫像和特定基準畫像之差值畫像,判定上述液膜的形成狀態之良否。
- 如請求項1或2所記載之基板處理裝置,其中 上述後處理部 使形成有上述液膜之上述基板與超臨界狀態之處理流體接觸而使上述基板乾燥。
- 如請求項1或2所記載之基板處理裝置,其中 上述液處理部具有 冷卻部,其係於形成上述液膜之液體被吐出至上述基板上之前,將上述液體冷卻至熔點以上並且室溫以下。
- 一種基板處理方法,包含: 液處理工程,其係對基板供給液體,在上述基板形成液膜; 攝像工程,其係攝像形成有上述液膜之上述基板的表面; 判定工程,其係根據被攝像到的上述基板之畫像,判定上述液膜的形成狀態之良否;及 後處理工程,其係在判定成上述液膜的形成狀態為良好之情況,對形成有上述液膜之上述基板進行處理。
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