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基板處理方法和基板處理裝置與流程

文檔序號:11431754閱讀:215來源:國知局
基板處理方法和基板處理裝置與流程

本發(fā)明涉及基板處理方法和基板處理裝置。



背景技術:

當前,在對基板(例如半導體晶圓)進行微細加工來制造半導體器件時,一般廣泛地進行使用光刻技術而在基板上形成凹凸圖案(例如抗蝕劑圖案)的工序。在半導體晶圓上形成抗蝕劑圖案的工序包括例如在晶圓的表面形成抗蝕劑膜(涂敷膜)的抗蝕劑膜形成處理、按照預定的圖案對該抗蝕劑膜進行曝光的曝光處理、以及使曝光后的抗蝕劑膜和顯影液反應而進行顯影的顯影處理。

在抗蝕劑膜形成處理中,一般而言,可采用使晶圓旋轉(zhuǎn)、同時向晶圓的表面滴下抗蝕劑液的旋涂法。因此,通常在晶圓的表面整體形成抗蝕劑膜。然而,若利用輸送臂輸送這樣的晶圓w,在輸送臂把持晶圓w的周緣之際抗蝕劑膜附著于輸送臂。在該情況下,后續(xù)的晶圓可能被附著到輸送臂的抗蝕劑膜的殘渣污染。因此,有時進行將存在于晶圓的周緣區(qū)域的抗蝕劑膜去除的周緣去除處理。

專利文獻1公開了一種方法(邊緣沖洗處理)作為周緣去除處理的一個例子,在該方法中,在抗蝕劑膜形成于晶圓的表面之后,使晶圓旋轉(zhuǎn)、同時向抗蝕劑膜(固化膜)中的位于晶圓的周緣區(qū)域的部分(抗蝕劑膜的周緣部)供給有機溶劑,從而將抗蝕劑膜的周緣部沿著晶圓的周緣去除。專利文獻2公開了一種方法(周緣曝光顯影處理)作為周緣去除處理的另一例子,在該方法中,在抗蝕劑膜形成于晶圓的表面之后,從晶圓的周緣朝向內(nèi)側(cè)以預定的寬度對晶圓的周緣區(qū)域進行曝光、顯影,從而將抗蝕劑膜的周緣部沿著晶圓的周緣去除。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1:日本特開平11-333355號公報

專利文獻2:日本特開2002-158166號公報



技術實現(xiàn)要素:

發(fā)明要解決的問題

不過,晶圓經(jīng)由各種工序來制造,因此,存在晶圓從當初(從實施微細加工之前起)具有翹曲的情況。另外,在將抗蝕劑膜形成于晶圓的表面之際,在將抗蝕劑液涂敷于晶圓的表面之后,對晶圓進行加熱處理和冷卻處理。因此,有時隨著熱相對于晶圓的出入,晶圓就翹曲。特別是近年來,正在進行3dnand閃存的開發(fā)。該存儲器經(jīng)由很多次抗蝕劑膜的形成工序來制造,因此,反復對晶圓進行加熱處理和冷卻處理。因此,在晶圓產(chǎn)生的翹曲可能極大到例如幾百μm~1mm程度。

在晶圓具有翹曲的情況下,若在晶圓的處理之際使晶圓旋轉(zhuǎn),則晶圓的周緣的高度位置可變動。因此,在對晶圓的周緣進行邊緣沖洗處理的情況下,該周緣與有機溶劑的供給噴嘴之間的分開距離可變動。同樣地,在對晶圓的周緣進行周緣曝光顯影處理的情況下,到該周緣為止的光程可變動。因而,若對具有翹曲的晶圓進行周緣去除處理(邊緣沖洗處理、周緣曝光顯影處理等),則可產(chǎn)生這樣的不良情況:抗蝕劑膜的周緣部的去除寬度沿著晶圓的周緣變得不均勻,不滿足所期望的設定范圍或超過該設定范圍。特別是近年來,要求謀求凹凸圖案的進一步的微細化、在晶圓形成的電路的進一步高集成化。因此,若存在抗蝕劑膜的周緣部的去除寬度較大的部分,則妨礙電路的向基板的高集成化。

因此,本發(fā)明說明即使是在基板具有翹曲的情況下、也可對該基板的周緣進行恰當?shù)奶幚淼幕逄幚矸椒ê突逄幚硌b置。

用于解決問題的方案

本發(fā)明的一個技術方案的基板處理方法包括:第1工序,在該第1工序中,在翹曲量已知的基準基板的周緣整周上利用照相機對基準基板的端面進行拍攝;第2工序,在該第2工序中,對在第1工序中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在基準基板的整個周緣上取得基準基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第3工序,在該第3工序中,在被處理基板的周緣整周上利用照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第4工序,在該第4工序中,對在第3工序獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第5工序,在該第5工序中,基于在第2工序取得的形狀數(shù)據(jù)和在第4工序取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算;第6工序,在該第6工序中,向被處理基板的表面供給涂敷液而形成涂敷膜;以及第7工序,在該第7工序中,基于在第5工序中計算出的翹曲量來決定有機溶劑相對于涂敷膜的周緣部的供給位置,利用從該供給位置供給的有機溶劑使該周緣部溶解而從被處理基板上去除。

在本發(fā)明的一個技術方案的基板處理方法中,在第5工序中對被處理基板的翹曲量進行計算,在第7工序中,基于該翹曲量來決定有機溶劑相對于涂敷膜的周緣部的供給位置,利用從該供給位置供給的有機溶劑使該周緣部溶解而從被處理基板上去除。因此,可根據(jù)被處理基板的翹曲恰當?shù)貨Q定有機溶劑相對于涂敷膜的周緣部的供給位置,因此,可使該周緣部的去除寬度更均勻。因而,即使是在被處理基板具有翹曲的情況下,也能夠?qū)υ摫惶幚砘宓闹芫夁M行恰當?shù)奶幚?。另外,能夠針對被處理基板的表面上的更靠近周緣的區(qū)域也形成電路,因此,可促進電路向被處理基板的高集成化,可更高效地利用被處理基板。

本發(fā)明的一個技術方案的基板處理方法,也可以是,還包括周緣曝光工序,該周緣曝光工序在第7工序之后,在該周緣曝光工序中,在被處理基板的周緣的整周上以預定的曝光寬度對被處理基板的表面上的涂敷膜的位于周緣區(qū)域的部分進行曝光,在周緣曝光工序中,基于在第5工序中計算出的翹曲量來決定曝光寬度。在該情況下,根據(jù)被處理基板的翹曲恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更均勻。因此,通過在周緣曝光工序之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更均勻。

也可以是,本發(fā)明的一個技術方案的基板處理方法還包括:第8工序,其在第7工序之后,在該第8工序中,對涂敷膜進行加熱;第9工序,其在第8工序之后,在該第9工序中,在被處理基板的周緣整周上利用照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第10工序,在該第10工序中,對在第9工序中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第11工序,在該第11工序中,基于在第2工序中取得的形狀數(shù)據(jù)和在第10工序中取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算,于在第11工序中計算出的翹曲量比預定的閾值大的情況下,不對被處理基板進行曝光處理。在該情況下,預先對在曝光機中難以曝光處理的被處理基板進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙钠毓馓幚砼懦?。因此,可提高被處理基板的處理效率?/p>

也可以是,本發(fā)明的一個技術方案的基板處理方法還包括:第8工序,其在第7工序之后,在該第8工序中,對涂敷膜進行加熱;第9工序,其在第8工序之后,在該第9工序中,在被處理基板的周緣整周上利用照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第10工序,在該第10工序中,對在第9工序中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第11工序,在該第11工序中,基于在第2工序中取得的形狀數(shù)據(jù)和在第10工序中取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算;周緣曝光工序,其在第9工序之后,在該周緣曝光工序中,在被處理基板的周緣的整周上以預定的曝光寬度對被處理基板的表面上的涂敷膜的位于周緣區(qū)域的部分進行曝光,在周緣曝光工序中,基于在第11工序中計算出的翹曲量來決定曝光寬度。在該情況下,根據(jù)在第8工序中進行了加熱處理之后的被處理基板的翹曲更恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更加均勻。因此,通過在周緣曝光工序之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更加均勻。

也可以是,于在第11工序中計算出的翹曲量比預定的閾值大的情況下,不對被處理基板進行曝光處理。在該情況下,預先對在曝光機中難以曝光處理的被處理基板進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙钠毓馓幚砼懦?。因此,可提高被處理基板的處理效率?/p>

本發(fā)明的另一技術方案的基板處理方法包括:第1工序,在該第1工序中,利用照相機在翹曲量已知的基準基板的周緣整周上對基準基板的端面進行拍攝;第2工序,在該第2工序中,對在第1工序中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在基準基板的周緣整周上取得基準基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第3工序,在該第3工序中,在被處理基板的周緣整周上利用照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第4工序,在該第4工序中,對在第3工序獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第5工序,在該5工序中,基于在第2工序取得的形狀數(shù)據(jù)和在第4工序取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算;第6工序,在該第6工序中,向被處理基板的表面供給涂敷液而形成涂敷膜;以及周緣曝光工序,在該周緣曝光工序中,在被處理基板的周緣的整周上以預定的曝光寬度對被處理基板的表面上的涂敷膜的位于周緣區(qū)域的部分進行曝光,在周緣曝光工序中,基于在第5工序中計算出的翹曲量來決定被曝光寬度。

在本發(fā)明的另一技術方案的基板處理方法中,在第5工序中,對被處理基板的翹曲量進行計算,在周緣曝光工序中,基于該翹曲量來決定曝光寬度。因此,根據(jù)被處理基板的翹曲恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更均勻。因而,通過在周緣曝光工序之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更均勻。其結(jié)果,即使是在被處理基板具有翹曲的情況下,也能夠?qū)υ摫惶幚砘宓闹芫夁M行恰當?shù)奶幚怼A硗?,針對被處理基板的表面上的更靠近周緣的區(qū)域也能夠形成電路,因此,可促進電路的向被處理基板的高集成化,可更高效地利用被處理基板。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理方法還包括第7工序,該第7工序在第6工序之后,在該第7工序中,對涂敷膜進行加熱,第3工序~第5工序在第7工序之后進行。在該情況下,根據(jù)在第7工序中進行了加熱處理之后的被處理基板的翹曲更恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更加均勻。因此,通過在周緣曝光工序之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更加均勻。

也可以是,于在第5工序中計算出的翹曲量比預定的閾值大的情況下,不對被處理基板進行曝光處理。在該情況下,預先對在曝光機中難以曝光處理的被處理基板進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙钠毓馓幚砼懦R虼耍商岣弑惶幚砘宓奶幚硇省?/p>

也可以是,基準基板是平坦的,在第2工序中取得的形狀數(shù)據(jù)是穿過基準基板的端面的中央的第1輪廓線的數(shù)據(jù),在第4工序中取得的形狀數(shù)據(jù)是穿過被處理基板的端面的中央的第2輪廓線的數(shù)據(jù),在第5工序中,基于第1輪廓線的數(shù)據(jù)和第2輪廓線的數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算。在該情況下,能夠根據(jù)第1輪廓線和第2輪廓線的數(shù)據(jù)更簡單地計算出被處理基板的翹曲量。

也可以是,本發(fā)明的一個技術方案的基板處理方法還包括:周緣表面的拍攝工序,在該周緣表面的拍攝工序中,利用照相機對被處理基板的表面上的周緣區(qū)域進行拍攝;檢查工序,在該檢查工序中,對在第4工序拍攝到的拍攝圖像進行圖像處理而對被處理基板的端面的狀態(tài)進行檢查,并且,對在周緣表面的拍攝工序中拍攝到的拍攝圖像進行圖像處理而對被處理基板的表面上的周緣區(qū)域的狀態(tài)進行檢查。在該情況下,能夠?qū)Ρ惶幚砘宓闹芫壐浇娜毕?例如、裂紋、破碎、傷痕等)進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙母鞣N處理排除。因此,可提高被處理基板的處理效率。

本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置具備:涂敷液供給部,其構(gòu)成為向被處理基板的表面供給涂敷液;溶劑供給部,其構(gòu)成為向被處理基板的表面供給第1有機溶劑和第2有機溶劑;第1旋轉(zhuǎn)保持部,其構(gòu)成為保持被處理基板并使被處理基板旋轉(zhuǎn);至少一個照相機;以及控制部,控制部執(zhí)行如下處理:第1處理,在該第1處理中,在翹曲量已知的基準基板的周緣整周上利用至少一個照相機對基準基板的端面進行拍攝;第2處理,在該第2處理中,對在第1處理中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在基準基板的周緣整周上取得基準基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第3處理,在該第3處理中,在被處理基板的周緣整周上利用至少一個照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第4處理,在該第4處理中,對在第3處理中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第5處理,在該第5處理中,基于在第2處理中取得的形狀數(shù)據(jù)和在第4處理中取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算;第6處理,在該第6處理中,對涂敷液供給部和第1旋轉(zhuǎn)保持部進行控制,通過向旋轉(zhuǎn)中的被處理基板的表面供給涂敷液而形成涂敷膜;第7處理,在該第7處理中,對溶劑供給部和第1旋轉(zhuǎn)保持部進行控制,基于在第5處理中計算出的翹曲量來決定有機溶劑相對于涂敷膜的周緣部的供給位置,利用從該供給位置供給的有機溶劑使該周緣部溶解而從旋轉(zhuǎn)中的被處理基板上去除。

在本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置中,對于控制部,在第5處理中對被處理基板的翹曲量進行計算,在第7處理中,基于該翹曲量來決定有機溶劑相對于涂敷膜的周緣部的供給位置,利用從該供給位置供給的有機溶劑使該周緣部溶解而從被處理基板上去除。因此,根據(jù)被處理基板的翹曲恰當?shù)貨Q定有機溶劑相對于涂敷膜的周緣部的供給位置,因此,可使該周緣部的去除寬度更均勻。因而,即使是在被處理基板具有翹曲的情況下,也能夠?qū)υ摫惶幚砘宓闹芫夁M行恰當?shù)奶幚?。另外,針對被處理基板的表面上的更靠近周緣的區(qū)域也能夠形成電路,因此,可促進電路的向被處理基板的高集成化,可更高效地利用被處理基板。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備構(gòu)成為向被處理基板的表面上的周緣區(qū)域照射能量線的照射部,控制部還執(zhí)行周緣曝光處理,該周緣曝光處理在第7處理之后,在該周緣曝光處理中,對照射部進行控制,在被處理基板的周緣的整周上以預定的曝光寬度對被處理基板的表面上的涂敷膜的位于周緣區(qū)域的部分進行曝光,在周緣曝光處理中,基于在第5處理中計算出的翹曲量來決定曝光寬度。在該情況下,可根據(jù)被處理基板的翹曲恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更均勻。因此,通過在周緣曝光處理之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更均勻。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備存儲與被處理基板有關的信息的存儲部,控制部還執(zhí)行如下處理:第8處理,其在第7處理之后,在該第8處理中,對涂敷膜進行加熱;第9處理,其在第8處理之后,在該第9處理中,在被處理基板的周緣整周上利用照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第10處理,在該第10處理中,對在第9處理中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第11處理,在該第11處理中,基于在第2處理中取得的形狀數(shù)據(jù)和在第10處理中取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算;存儲處理,在該存儲處理中,于在第11處理中計算出的翹曲量比預定的閾值大的情況下,將被處理基板作為不進行曝光處理的被處理基板存儲于存儲部。在該情況下,預先對在曝光機中難以曝光處理的被處理基板進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙钠毓馓幚砼懦?。因此,可提高被處理基板的處理效率?/p>

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備構(gòu)成為向被處理基板的表面上的周緣區(qū)域照射能量線的照射部,控制部還執(zhí)行如下處理:第8處理,其在第7處理之后,在該第8處理中,對涂敷膜進行加熱;第9處理,其在第8處理之后,在該第9處理中,在被處理基板的周緣整周上利用照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第10處理,在該第10處理中,對在第9處理中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第11處理,在該第11處理中,基于在第2處理中取得的形狀數(shù)據(jù)和在第10處理中取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算;周緣曝光處理,其在第9處理之后,在該周緣曝光處理中,對照射部進行控制,在被處理基板的周緣的整周上以預定的曝光寬度對被處理基板的表面上的涂敷膜的位于周緣區(qū)域的部分進行曝光,在周緣曝光處理中,基于在第5處理中計算出的翹曲量來決定曝光寬度。在該情況下,根據(jù)在第8處理中進行了加熱處理之后的被處理基板的翹曲更恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更加均勻。因此,通過在周緣曝光處理之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更加均勻。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備存儲與被處理基板有關的信息的存儲部,控制部還執(zhí)行存儲處理,在該存儲處理中,于在第11處理中計算出的翹曲量比預定的閾值大的情況下,將被處理基板作為不進行曝光處理的被處理基板而存儲于存儲部。在該情況下,預先對在曝光機中難以曝光處理的被處理基板進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙钠毓馓幚砼懦?。因此,可提高被處理基板的處理效率?/p>

本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置具備:涂敷液供給部,其構(gòu)成為向被處理基板的表面供給涂敷液;照射部,其構(gòu)成為向被處理基板的表面上的周緣區(qū)域照射能量線;至少一個照相機;以及控制部,控制部執(zhí)行如下處理:第1處理,在該第1處理中,在翹曲量已知的基準基板的周緣整周上利用至少一個照相機對基準基板的端面進行拍攝;第2處理,在該第2處理中,對在第1處理中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在基準基板的周緣整周上取得基準基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第3處理,在該第3處理中,在被處理基板的周緣整周上利用至少一個照相機對被處理基板的端面進行拍攝;第4處理,在該第4處理中,對在第3處理中獲得的拍攝圖像進行圖像處理,在被處理基板的周緣整周上取得被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù);第5處理,在該第5處理中,基于在第2處理中取得的形狀數(shù)據(jù)和在第4處理中取得的形狀數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算;第6處理,在該第6處理中,對涂敷液供給部進行控制,向被處理基板的表面供給涂敷液,從而形成涂敷膜;周緣曝光處理,其在第6處理之后,在該周緣曝光處理中,對照射部進行控制,在被處理基板的周緣的整周上以預定的曝光寬度對被處理基板的表面上的涂敷膜的位于周緣區(qū)域的部分進行曝光,在周緣曝光處理中,基于在第5處理中計算出的翹曲量來決定曝光寬度。

在本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置中,在第5處理中,對被處理基板的翹曲量進行計算,在周緣曝光處理中,基于該翹曲量來決定曝光寬度。因此,可根據(jù)被處理基板的翹曲恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更均勻。因而,通過在周緣曝光處理之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更均勻。其結(jié)果,即使是在被處理基板具有翹曲的情況下,也能夠?qū)υ摫惶幚砘宓闹芫夁M行恰當?shù)奶幚?。另外,針對被處理基板的表面上的更靠近周緣的區(qū)域也能夠形成電路,因此,可促進電路的向被處理基板的高集成化,可更高效地利用被處理基板。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備構(gòu)成為對被處理基板進行加熱的加熱部,控制部還執(zhí)行第7處理,該第7處理在第6處理之后,在該第7處理中,對加熱部進行控制而對涂敷膜進行加熱,第3處理~第5處理也可以在第7處理之后執(zhí)行。在該情況下,可根據(jù)在第7處理中進行了加熱處理之后的被處理基板的翹曲更恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更加均勻。因此,通過在周緣曝光處理之后對被處理基板進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更加均勻。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備存儲與被處理基板有關的信息的存儲部,控制部還執(zhí)行存儲處理,在該存儲處理中,于在第5處理中計算出的翹曲量比預定的閾值大的情況下,將被處理基板作為不進行曝光處理的被處理基板而存儲于存儲部。在該情況下,預先對在曝光機中難以曝光處理的被處理基板進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙钠毓馓幚砼懦R虼?,可提高被處理基板的處理效率?/p>

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備構(gòu)成為將被處理基板保持而使被處理基板旋轉(zhuǎn)的第2旋轉(zhuǎn)保持部,控制部在第3處理中對第2旋轉(zhuǎn)保持部進行控制,使被處理基板旋轉(zhuǎn)、同時在被處理基板的周緣整周上利用至少一個照相機對被處理基板的端面進行拍攝,第1旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸與第2旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸大致相同。不過,若旋轉(zhuǎn)保持部保持被處理基板,則在旋轉(zhuǎn)保持部與被處理基板之間產(chǎn)生應力而被處理基板的翹曲量可能變化。如上所述,若第1旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸與第2旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸大致相同,則在旋轉(zhuǎn)保持部與被處理基板之間產(chǎn)生的應力成為相同程度。因此,于在第3處理~第5處理中對被處理基板的翹曲量進行計算時、在第7處理中向涂敷膜的周緣部供給有機溶劑時,翹曲量的變化量成為相同程度。因而,在第7處理中,易于決定有機溶劑相對于涂敷膜的周緣部的供給位置。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備構(gòu)成為將被處理基板保持并使被處理基板旋轉(zhuǎn)的第1旋轉(zhuǎn)保持部和第2旋轉(zhuǎn)保持部,控制部在第3處理中對第1旋轉(zhuǎn)保持部進行控制,使被處理基板旋轉(zhuǎn)、同時在被處理基板的周緣整周上利用至少一個照相機對被處理基板的端面進行拍攝,在周緣曝光處理中,對第2旋轉(zhuǎn)保持部進行控制,使被處理基板旋轉(zhuǎn)、同時在被處理基板的周緣的整周上以預定的曝光寬度對被處理基板的表面上的涂敷膜的位于周緣區(qū)域的部分進行曝光,使第1旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸與第2旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸大致相同。不過,若旋轉(zhuǎn)保持部保持被處理基板,則在旋轉(zhuǎn)保持部與被處理基板之間產(chǎn)生應力而被處理基板的翹曲量可能變化。如上所述,若第1旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸與第2旋轉(zhuǎn)保持部中的保持被處理基板的部分的尺寸大致相同,則在旋轉(zhuǎn)保持部與被處理基板之間產(chǎn)生的應力成為相同程度。因此,于在第3處理~第5處理中對被處理基板的翹曲量進行計算時、在周緣曝光處理中對涂敷膜的周緣部進行曝光時,翹曲量的變化量成為相同程度。因而,在周緣曝光處理中,易于決定對涂敷膜的周緣部進行曝光的曝光寬度。

也可以是,在第3處理中進行被處理基板的拍攝的處理室與在第10處理中進行被處理基板的拍攝的處理室不同。

也可以是,本發(fā)明的另一技術方案的基板處理裝置還具備:第2旋轉(zhuǎn)保持部,其構(gòu)成為將被處理基板保持并使被處理基板旋轉(zhuǎn);鏡構(gòu)件,其具有反射面,該反射面相對于第2旋轉(zhuǎn)保持部的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜,并且與保持于第2旋轉(zhuǎn)保持部的被處理基板的端面和背面的周緣區(qū)域相對,至少一個照相機中的一個照相機具有拍攝元件,來自保持于第2旋轉(zhuǎn)保持部的被處理基板的表面的周緣區(qū)域的第1光、以及來自保持于第2旋轉(zhuǎn)保持部的被處理基板的端面的第2光被鏡構(gòu)件的反射面反射的反射光都經(jīng)由透鏡輸入該拍攝元件。在該情況下,可利用1臺照相機同時拍攝被處理基板的表面的周緣區(qū)域和基板的端面這兩者。因此,無需多個照相機,結(jié)果,也無需用于設置多個照相機的空間。另外,也無需用于使照相機移動的機構(gòu),因此,也無需用于設置該機構(gòu)的空間。因而,可謀求基板拍攝裝置的小型化和低成本化。

也可以是,基準基板是平坦的,控制部在第2處理中取得穿過基準基板的端面的中央的第1輪廓線的數(shù)據(jù)作為基準基板的端面的形狀數(shù)據(jù),在第4處理中,取得穿過被處理基板的端面的中央的第2輪廓線的數(shù)據(jù)作為被處理基板的端面的形狀數(shù)據(jù),在第5處理中,基于第1輪廓線的數(shù)據(jù)和第2輪廓線的數(shù)據(jù)對被處理基板的翹曲量進行計算。在該情況下,能夠根據(jù)第1輪廓線和第2輪廓線的數(shù)據(jù)更簡單地對被處理基板的翹曲量進行計算。

也可以是,控制部進一步執(zhí)行如下處理:周緣表面的拍攝處理,在該周緣表面的拍攝處理中,利用至少一個照相機對被處理基板的表面上的周緣區(qū)域進行拍攝;檢查處理,在該檢查處理中,對在第4處理中拍攝到的拍攝圖像進行圖像處理而對被處理基板的表面上的周緣區(qū)域端面的狀態(tài)進行檢查,并且,對在周緣表面的拍攝處理中拍攝到的拍攝圖像進行圖像處理而對被處理基板的表面上的周緣區(qū)域的狀態(tài)進行檢查。在該情況下,對被處理基板的周緣附近的缺陷(例如、裂紋、破碎、傷痕等)進行判別,能夠?qū)⒃摫惶幚砘鍙母鞣N處理排除。因此,可提高被處理基板的處理效率。

本發(fā)明的另一技術方案的計算機可讀取的記錄介質(zhì)記錄有用于使基板處理裝置執(zhí)行上述的基板處理方法的程序。在本發(fā)明的另一技術方案的計算機可讀取的記錄介質(zhì)中,可與上述的基板處理方法同樣地使涂敷膜的周緣部的去除寬度更均勻。在本說明書中,計算機可讀取的記錄介質(zhì)包括非暫時的有形的介質(zhì)(非暫時的計算機存儲介質(zhì),non-transitorycomputerrecordingmedium)(例如、各種主存儲裝置或各種輔助存儲裝置)、傳播信號(暫時的計算機存儲介質(zhì),transitorycomputerrecordingmedium)(例如可經(jīng)由網(wǎng)絡提供的數(shù)據(jù)信號)。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明的基板處理方法、基板處理裝置以及計算機可讀取的記錄介質(zhì),即使是在基板具有翹曲的情況下,也可對該基板的周緣進行恰當?shù)奶幚怼?/p>

附圖說明

圖1是表示基板處理系統(tǒng)的立體圖。

圖2是圖1的ii-ii線剖視圖。

圖3是表示單位處理模塊(bct模塊、hmct模塊以及dev模塊)的俯視圖。

圖4是表示單位處理模塊(cot模塊)的俯視圖。

圖5是表示液處理單元的示意圖。

圖6是從上方觀察檢查單元的剖視圖。

圖7是從側(cè)方觀察檢查單元的剖視圖。

圖8是表示檢查單元的立體圖。

圖9是從前方觀察周緣拍攝副單元的立體圖。

圖10是從后方觀察周緣拍攝副單元的立體圖。

圖11是周緣拍攝副單元的俯視圖。

圖12是二面拍攝組件的側(cè)視圖。

圖13是表示鏡構(gòu)件的立體圖。

圖14是表示鏡構(gòu)件的側(cè)視圖。

圖15的(a)是用于說明來自照明組件的光在鏡構(gòu)件中反射的情形的圖,圖15的(b)是用于說明來自晶圓的光在鏡構(gòu)件中反射的情形的圖。

圖16是背面拍攝副單元的側(cè)視圖。

圖17是從側(cè)方觀察周緣曝光單元的剖視圖。

圖18是表示周緣曝光單元的立體圖。

圖19是表示基板處理系統(tǒng)的主要部分的框圖。

圖20是表示控制器的硬件構(gòu)成的概略圖。

圖21是用于說明對基準晶圓的輪廓線進行計算的順序的流程圖。

圖22是用于說明晶圓的處理順序的一個例子(第1例)的流程圖。

圖23是用于說明晶圓檢查的處理順序的流程圖。

圖24的(a)是表示晶圓的翹曲量與抗蝕劑膜的周緣部的去除寬度之間的關系的圖表,圖24的(b)是用于說明抗蝕劑膜的周緣部的去除寬度的圖。

圖25是表示晶圓和基準晶圓的輪廓線的圖表。

圖26是表示翹曲量的圖表。

圖27的(a)是表示呈雙曲拋物面形狀的晶圓的立體圖,圖27的(b)是表示呈向上凸的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的晶圓的立體圖,圖27的(c)是表示呈向下凸的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀的晶圓的立體圖。

圖28是用于說明晶圓的處理順序的另一例(第2例)的流程圖。

圖29是用于說明晶圓的處理順序的另一例(第3例)的流程圖。

附圖標記說明

1、基板處理系統(tǒng)(基板處理裝置);2、涂敷顯影裝置(基板處理裝置);10、控制器(控制部);10c、存儲器(存儲部);10d、儲存器(存儲部);11b、記錄介質(zhì);14~17、單位處理模塊;30、液供給部(涂敷液供給部);40、液供給部(溶劑供給部);200、700、旋轉(zhuǎn)保持副單元(旋轉(zhuǎn)保持部);201、701、保持臺;300、表面拍攝副單元;400、周緣拍攝副單元(基板拍攝裝置);500、背面拍攝副單元;800、曝光副單元(照射部);310、410、510、照相機;411、511、鏡頭;412、512、拍攝元件;320、420、520、照明組件(照明部);322、421、522、光源、422、光散射構(gòu)件;425、圓柱透鏡;426、光擴散構(gòu)件;427、焦點調(diào)節(jié)透鏡;430、鏡構(gòu)件;432、反射面;m2、存儲部;m3、處理部;p0~p3、輪廓線;q1~q3、翹曲量;r、抗蝕劑膜(涂敷膜);rm、記錄介質(zhì);rw、去除寬度;u1、液處理單元;u2、熱處理單元(加熱部);u3、檢查單元;u4、周緣曝光單元;w、晶圓(基板);wa、表面;wb、背面;wc、端面;wd、周緣區(qū)域。

具體實施方式

以下所說明的本發(fā)明的實施方式是用于說明本發(fā)明的例示,因此,本發(fā)明并不應該限定于以下的內(nèi)容。在以下的說明中,對相同要素或具有相同功能的要素使用相同的附圖標記,省略重復的說明。

[基板處理系統(tǒng)]

如圖1所示,基板處理系統(tǒng)1(基板處理裝置)具有涂敷顯影裝置2(基板處理裝置)和控制器10(控制部)。在基板處理系統(tǒng)1中同時設置有曝光裝置3。曝光裝置3具有可與基板處理系統(tǒng)1的控制器10通信的控制器(未圖示)。曝光裝置3構(gòu)成為,在其與涂敷顯影裝置2之間交接晶圓w(基板)而進行在晶圓w的表面wa(參照圖5等)形成的感光性抗蝕劑膜的曝光處理(圖案曝光)。具體而言,利用液浸曝光等方法向感光性抗蝕劑膜(感光性覆膜)的曝光對象部分選擇性地照射能量線。作為能量線,可列舉出例如arf準分子激光、krf準分子激光、g線、i線、或極端紫外線(euv:extremeultraviolet)。

涂敷顯影裝置2在由曝光裝置3進行的曝光處理之前進行在晶圓w的表面wa形成感光性抗蝕劑膜或非感光性抗蝕劑膜(以下,統(tǒng)稱為“抗蝕劑膜r”(參照圖5)。)的處理。涂敷顯影裝置2在由曝光裝置3進行的感光性抗蝕劑膜的曝光處理后進行該感光性抗蝕劑膜的顯影處理。

晶圓w既可以呈圓板狀,也可以呈多邊形等除了圓形以外的板狀。晶圓w也可以具有一部分被切掉而成的缺口部。缺口部既可以是例如凹口(u字形、v字形等的槽),也可以呈直線狀延伸的直線部(所謂的定向平面)。晶圓w也可以是例如半導體基板、玻璃基板、掩?;?、fpd(平板顯示器flatpaneldisplay)基板等其他各種基板。晶圓w的直徑也可以是例如200mm~450mm左右。此外,在斜面(倒角)存在于晶圓w的邊緣的情況下,本說明書中的“表面”也包含從晶圓w的表面wa那一側(cè)觀察時的斜面部分。同樣地,本說明書中的“背面”也包含從晶圓w的背面wb(參照圖5等)那一側(cè)觀察時的斜面部分。本說明書中的“端面”也包含從晶圓w的端面wc(參照圖5等)側(cè)觀察時的斜面部分。

如圖1~圖4所示,涂敷顯影裝置2具有承載件模塊4、處理模塊5以及轉(zhuǎn)接模塊6。承載件模塊4、處理模塊5以及轉(zhuǎn)接模塊6沿著水平方向排列。

如圖1、圖3以及圖4所示,承載件模塊4具有承載件站12和輸入輸出部13。承載件站12支承多個承載件11。承載件11以密封狀態(tài)收容至少一個晶圓w。在承載件11的側(cè)面11a設置有用于供晶圓w出入的開閉門(未圖示)。承載件11以側(cè)面11a面對輸入輸出部13那一側(cè)的方式裝卸自由地設置于承載件站12上。

在承載件11內(nèi)設置有記錄介質(zhì)11b(參照圖1)。記錄介質(zhì)11b是例如非易失性存儲器,將承載件11內(nèi)的晶圓w和與該晶圓w有關的信息(詳細情況隨后論述。)相對應地存儲。在承載件11安裝于承載件站12上的狀態(tài)下,控制器10可訪問記錄介質(zhì)11b,可進行記錄介質(zhì)11b的信息的讀出和向記錄介質(zhì)11b寫入信息。

輸入輸出部13位于承載件站12與處理模塊5之間。輸入輸出部13具有多個開閉門13a。在承載件11載置于承載件站12上之際,成為承載件11的開閉門面對開閉門13a的狀態(tài)。通過使開閉門13a和側(cè)面11a的開閉門同時開放,承載件11內(nèi)和輸入輸出部13內(nèi)連通。輸入輸出部13內(nèi)置有交接臂a1。交接臂a1從承載件11取出晶圓w而將晶圓w交接于處理模塊5,從處理模塊5接收晶圓w而使晶圓w返回承載件11內(nèi)。

如圖1和圖2所示,處理模塊5具有單位處理模塊14~17。單位處理模塊14~17從地面?zhèn)劝凑諉挝惶幚砟K17、單位處理模塊14、單位處理模塊15、單位處理模塊16的順序排列。如圖3所示,單位處理模塊14、15、17具有液處理單元u1、熱處理單元u2(加熱部)和檢查單元u3。如圖4所示,單位處理模塊16具有液處理單元u1、熱處理單元u2(加熱部)、檢查單元u3以及周緣曝光單元u4。

液處理單元u1構(gòu)成為將各種的處理液向晶圓w的表面wa供給(詳細情況隨后論述。)。熱處理單元u2構(gòu)成為,利用例如熱板對晶圓w進行加熱,利用例如冷卻板對加熱后的晶圓w進行冷卻而進行熱處理。檢查單元u3構(gòu)成為,對晶圓w的各面(表面wa、背面wb以及端面wc(參照圖5等))進行檢查(詳細情況隨后論述。)。周緣曝光單元u4構(gòu)成為,實施向形成有抗蝕劑膜r的晶圓w的周緣區(qū)域wd(參照圖5等)照射紫外線而對抗蝕劑膜r中的位于周緣區(qū)域wd的部分進行曝光處理。

單位處理模塊14是構(gòu)成為在晶圓w的表面wa上形成下層膜的下層膜形成模塊(bct模塊)。單位處理模塊14內(nèi)置有向各單元u1~u3輸送晶圓w的輸送臂a2(參照圖2和圖3)。單位處理模塊14的液處理單元u1將下層膜形成用的涂敷液涂敷于晶圓w的表面wa而形成涂敷膜。單位處理模塊14的熱處理單元u2進行與下層膜的形成相伴的各種熱處理。作為熱處理的具體例,可列舉出用于使涂敷膜硬化而形成下層膜的加熱處理。作為下層膜,可列舉出例如反射防止(siarc)膜。

單位處理模塊15是構(gòu)成為在下層膜上形成中間膜的中間膜(硬掩模)形成模塊(hmct模塊)。單位處理模塊15內(nèi)置有向各單元u1~u3輸送晶圓w的輸送臂a3(參照圖2和圖3)。單位處理模塊15的液處理單元u1將中間膜形成用的涂敷液涂敷于下層膜上而形成涂敷膜。單位處理模塊15的熱處理單元u2進行與中間膜的形成相伴的各種熱處理。作為熱處理的具體例,可列舉出用于使涂敷膜硬化而形成中間膜的加熱處理。作為中間膜,可列舉出例如soc(自旋碳,spinoncarbon)膜、非結(jié)晶形碳膜。

單位處理模塊16是構(gòu)成為在中間膜上形成具有熱硬化性的抗蝕劑膜r的抗蝕劑膜形成模塊(cot模塊)。單位處理模塊16內(nèi)置有向各單元u1~u4輸送晶圓w的輸送臂a4(參照圖2和圖4)。單位處理模塊16的液處理單元u1將抗蝕劑膜形成用的涂敷液(抗蝕劑劑)涂敷于中間膜上而形成涂敷膜。單位處理模塊16的熱處理單元u2進行與抗蝕劑膜的形成相伴的各種熱處理。作為熱處理的具體例,可列舉出用于使涂敷膜硬化而形成抗蝕劑膜r的加熱處理(預烤,pab:preappliedbake)。

單位處理模塊17是構(gòu)成為進行所曝光的抗蝕劑膜r的顯影處理的顯影處理模塊(dev模塊)。單位處理模塊17內(nèi)置有向各單元u1~u3輸送晶圓w的輸送臂a5和不經(jīng)由這些單元就輸送晶圓w的直接輸送臂a6(參照圖2和圖3)。單位處理模塊17的液處理單元u1向曝光后的抗蝕劑膜r供給顯影液而對抗蝕劑膜r進行顯影。單位處理模塊17的液處理單元u1向顯影后的抗蝕劑膜r供給沖洗液,對抗蝕劑膜r的溶解成分和顯影液一起進行沖洗。由此,抗蝕劑膜r被局部地去除,形成抗蝕劑圖案。單位處理模塊17的熱處理單元u2進行與顯影處理相伴的各種熱處理。作為熱處理的具體例,可列舉出顯影處理前的加熱處理(曝光后烘烤,peb:postexposurebake)、顯影處理后的加熱處理(后烘烤,pb:postbake)等。

如圖2~圖4所示,在處理模塊5內(nèi)的靠承載件模塊4側(cè)設置有擱板單元u10。擱板單元u10從地面到單位處理模塊16地設置,劃分成沿著上下方向排列的多個小室。在擱板單元u10的附近設置有升降臂a7。升降臂a7使晶圓w在擱板單元u10的小室彼此之間升降。

在處理模塊5內(nèi)的靠轉(zhuǎn)接模塊6側(cè)設置有擱板單元u11。擱板單元u11從地面到單位處理模塊17的上部地設置,劃分成沿著上下方向排列的多個小室。

轉(zhuǎn)接模塊6內(nèi)置有交接臂a8,與曝光裝置3連接。交接臂a8構(gòu)成為,將擱板單元u11的晶圓w取出而交給曝光裝置3,從曝光裝置3接收晶圓w而使晶圓w返回擱板單元u11。

控制器10對基板處理系統(tǒng)1局部地或整體地進行控制。隨后論述控制器10的詳細情況。此外,控制器10可在其與曝光裝置3的控制器之間進行信號的收發(fā),利用各控制器的協(xié)作來對基板處理系統(tǒng)1和曝光裝置3進行控制。

[液處理單元的結(jié)構(gòu)]

接下來,參照圖5,進一步詳細地說明液處理單元u1。如圖5所示,液處理單元u1具備旋轉(zhuǎn)保持部20、液供給部30(涂敷液供給部)以及液供給部40(溶劑供給部)。

旋轉(zhuǎn)保持部20具有旋轉(zhuǎn)部21和保持部22。旋轉(zhuǎn)部21具有向上方突出的軸23。旋轉(zhuǎn)部21以例如電動馬達等為動力源而使軸23旋轉(zhuǎn)。保持部22設置于軸23的頂端部??稍诒3植?2上配置晶圓w。保持部22是例如利用吸附等大致水平地保持晶圓w的吸附卡盤。保持部22(吸附卡盤)的形狀并沒有特別限定,也可以是例如圓形。保持部22的尺寸也可以比晶圓w的尺寸小。在保持部22是圓形的情況下,對于保持部22的尺寸,也可以是例如直徑為80mm左右。

旋轉(zhuǎn)保持部20以晶圓w的姿勢大致水平的狀態(tài)使晶圓w繞與晶圓w的表面wa垂直的軸線(旋轉(zhuǎn)軸線)旋轉(zhuǎn)。在本實施方式中,旋轉(zhuǎn)軸線穿過呈圓形狀的晶圓w的中心,因此,也是中心軸線。在本實施方式中,如圖5所示,旋轉(zhuǎn)保持部20從上方觀察時順時針地使晶圓w旋轉(zhuǎn)。

液供給部30構(gòu)成為,向晶圓w的表面wa供給處理液l1。在單位處理模塊14~16中,處理液l1是用于形成下層膜、中間膜或抗蝕劑膜的各種涂敷液。在該情況下,液供給部30作為涂敷液供給部發(fā)揮功能。在單位處理模塊17中,處理液l1是顯影液。在該情況下,液供給部30作為顯影液供給部發(fā)揮功能。

液供給部30具有液源31、泵32、閥33、噴嘴34以及配管35。液源31作為處理液l1的供給源發(fā)揮功能。泵32從液源31抽吸處理液l1,經(jīng)由配管35和閥33向噴嘴34送出。噴嘴34以噴出口朝向晶圓w的表面wa的方式配置于晶圓w的上方。噴嘴34構(gòu)成為,能夠利用未圖示的驅(qū)動部沿著水平方向和上下方向移動。噴嘴34可將從泵32送出來的處理液l1向晶圓w的表面wa噴出。配管35從上游側(cè)起依次將液源31、泵32、閥33以及噴嘴34連接起來。

液供給部40構(gòu)成為,向晶圓w的表面wa供給處理液l2。在單位處理模塊14~16中,處理液l2是用于將下層膜、中間膜或抗蝕劑膜從晶圓w去除的各種有機溶劑。在該情況下,液供給部40作為溶劑供給部發(fā)揮功能。在單位處理模塊17中,處理液l2是沖洗液。在該情況下,液供給部40作為沖洗液供給部發(fā)揮功能。

液供給部40具有液源41、泵42、閥43、噴嘴44以及配管45。液源41作為處理液l2的供給源發(fā)揮功能。泵42從液源41抽吸處理液l2,經(jīng)由配管45和閥43向噴嘴44送出。噴嘴44以噴出口朝向晶圓w的表面wa的方式配置于晶圓w的上方。噴嘴44構(gòu)成為,能夠利用未圖示的驅(qū)動部沿著水平方向和上下方向移動。噴嘴44可將從泵42送出來的處理液l2向晶圓w的表面wa噴出。配管45從上游側(cè)起依次將液源41、泵42、閥43以及噴嘴44連接起來。

[檢查單元的結(jié)構(gòu)]

接下來,參照圖6~圖16進一步詳細地說明檢查單元u3。如圖6~圖8所示,檢查單元u3具有殼體100、旋轉(zhuǎn)保持副單元200(旋轉(zhuǎn)保持部)、表面拍攝副單元300、周緣拍攝副單元400(基板拍攝裝置)、以及背面拍攝副單元500。各副單元200~500配置于殼體100內(nèi)。在殼體100中的一端壁形成有用于將晶圓w向殼體100的內(nèi)部輸入和向殼體100的外部輸出的輸入輸出口101。

旋轉(zhuǎn)保持副單元200包括保持臺201、致動器202、203、以及導軌204。保持臺201是利用例如吸附等大致水平地保持晶圓w的吸附卡盤。保持臺201(吸附卡盤)的形狀沒有特別限定,但也可以是例如圓形。保持臺201的尺寸既可以比晶圓w的尺寸小,也可以是與保持部22(吸附卡盤)的尺寸相同程度。在保持臺201是圓形的情況下,對于保持臺201(吸附卡盤)的尺寸,也可以是例如直徑為80mm左右。

致動器202是例如電動馬達,驅(qū)動保持臺201而使保持臺201旋轉(zhuǎn)。即、致動器202使保持于保持臺201的晶圓w旋轉(zhuǎn)。致動器202也可以包括用于對保持臺201的旋轉(zhuǎn)位置進行檢測的編碼器。在該情況下,能夠使各拍攝副單元300、400、500對晶圓w的各面的拍攝位置與旋轉(zhuǎn)位置相對應。在晶圓w具有缺口部的情況下,能夠基于由各拍攝副單元300、400、500判別出的該缺口部和由編碼器檢測到的旋轉(zhuǎn)位置確定晶圓w的姿勢。

致動器203是例如線性致動器,使保持臺201沿著導軌204移動。即、致動器203將保持于保持臺201的晶圓w在導軌204的一端側(cè)與另一端側(cè)之間輸送。因而,保持于保持臺201的晶圓w可在靠近輸入輸出口101的第1位置和靠近周緣拍攝副單元400以及背面拍攝副單元500的第2位置之間移動。導軌204在殼體100內(nèi)呈線狀(例如直線狀)延伸。

表面拍攝副單元300包括照相機310(拍攝部件)和照明組件320。照相機310和照明組件320構(gòu)成一組拍攝組件。照相機310包括鏡頭和一個拍攝元件(例如,ccd圖像傳感器、cmos圖像傳感器等)。照相機310與照明組件320(照明部)相對。

照明組件320包括半透明反射鏡321和光源322。半透明反射鏡321以相對于水平方向傾斜了大致45°的狀態(tài)配置于殼體100內(nèi)。半透明反射鏡321以從上方觀察時與導軌204的延伸方向交叉的方式位于導軌204的中間部分的上方。半透明反射鏡321呈矩形形狀。半透明反射鏡321的長度比晶圓w的直徑大。

光源322位于半透明反射鏡321的上方。光源322比半透明反射鏡321長。從光源322射出來的光整體上通過半透明反射鏡321而朝向下方(導軌204側(cè))照射。通過了半透明反射鏡321的光被位于半透明反射鏡321的下方的物體反射之后,被半透明反射鏡321再次反射,而通過照相機310的鏡頭,向照相機310的拍攝元件入射。即、照相機310能夠隔著半透明反射鏡321對存在于光源322的照射區(qū)域的物體進行拍攝。例如,在保持晶圓w的保持臺201利用致動器203沿著導軌204移動之際,照相機310能夠?qū)νㄟ^光源322的照射區(qū)域的晶圓w的表面wa進行拍攝。由照相機310拍攝到的拍攝圖像的數(shù)據(jù)向控制器10發(fā)送。

如圖6~圖12所示,周緣拍攝副單元400包括照相機410(拍攝部件)、照明組件420、以及鏡構(gòu)件430。照相機410、照明組件420(照明部)以及鏡構(gòu)件430構(gòu)成一組拍攝組件。照相機410包括鏡頭411和一個拍攝元件412(例如,ccd圖像傳感器、cmos圖像傳感器等)。照相機410與照明組件420相對。

如圖9~圖12所示,照明組件420配置于被保持于保持臺201的晶圓w的上方。照明組件420包括光源421、光散射構(gòu)件422以及保持構(gòu)件423。光源421也可以例如由多個led點光源421b(參照圖12)構(gòu)成。

如圖9~圖12所示,保持構(gòu)件423在內(nèi)部保持有半透明反射鏡424、圓柱透鏡425、光擴散構(gòu)件426以及焦點調(diào)節(jié)透鏡427。如圖12所示,半透明反射鏡424以相對于水平方向傾斜了大致45°的狀態(tài)配置于貫通孔423a和交叉孔423b的交叉部分。半透明反射鏡424呈矩形形狀。

如圖9和圖10所示,焦點調(diào)節(jié)透鏡427配置于交叉孔423b內(nèi)。焦點調(diào)節(jié)透鏡427只要是具有使與鏡頭411的合成焦距變化的功能的透鏡,就沒有特別限定。焦點調(diào)節(jié)透鏡427是呈例如長方體形狀的透鏡。

如圖9和圖12所示,鏡構(gòu)件430配置于照明組件420的下方。如圖9以及圖12~圖14所示,鏡構(gòu)件430包括主體431和反射面432。主體431由鋁模塊構(gòu)成。

如圖9和圖14所示,在保持到保持臺201的晶圓w位于第2位置的情況下,反射面432與保持到保持臺201的晶圓w的端面wc和背面wb的周緣區(qū)域wd相對。反射面432相對于保持臺201的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜。對反射面432實施了鏡面加工。例如,在反射面432既可以粘貼有鏡片,也可以實施了鍍鋁,也可以蒸鍍有鋁材料。

反射面432是朝向遠離被保持到保持臺201的晶圓w的端面wc的那一側(cè)凹陷而成的彎曲面。即、鏡構(gòu)件430是凹面鏡。因此,若晶圓w的端面wc映于反射面432,則其鏡像相比于實像放大。反射面432的曲率半徑也可以是例如10mm~30mm左右。反射面432的開度角θ(參照圖14)也可以是100°~150°左右。此外,反射面432的開度角θ是指外接于反射面432的兩個平面所成的角。

在照明組件420中,從光源421射出來的光在被光散射構(gòu)件422散射、被圓柱透鏡425放大、進而被光擴散構(gòu)件426擴散之后,整體上通過半透明反射鏡424而朝向下方照射。通過了半透明反射鏡424的擴散光被位于半透明反射鏡424的下方的鏡構(gòu)件430的反射面432反射。在保持到保持臺201的晶圓w位于第2位置的情況下,如圖15的(a)所示,擴散光被反射面432反射而成的反射光主要向晶圓w的端面wc(在晶圓w的邊緣存在斜面的情況下,特別是斜面部分的上端側(cè))和表面wa的周緣區(qū)域wd照射。

從晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd反射來的反射光不朝向鏡構(gòu)件430的反射面432而被半透明反射鏡424再次反射(參照圖15的(b)),不通過焦點調(diào)節(jié)透鏡427就通過照相機410的鏡頭411,向照相機410的拍攝元件412入射。另一方面,從晶圓w的端面wc反射來的反射光在鏡構(gòu)件430的反射面432和半透明反射鏡424依次反射而依次通過焦點調(diào)節(jié)透鏡427和照相機410的鏡頭411,向照相機410的拍攝元件412入射。因而,從晶圓w的端面wc到達照相機410的拍攝元件412的光的光程比從晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd到達照相機410的拍攝元件412的光的光程長。這些光路的光程差也可以是例如1mm~10mm左右。這樣,來自晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd的光和來自晶圓w的端面wc的光這兩者向照相機410的拍攝元件412輸入。即、在保持到保持臺201的晶圓w位于第2位置的情況下,照相機410能夠?qū)Aw的表面wa的周緣區(qū)域wd和晶圓w的端面wc這兩者進行拍攝。由照相機410拍攝到的拍攝圖像的數(shù)據(jù)向控制器10發(fā)送。

此外,在不存在焦點調(diào)節(jié)透鏡427就聚焦到晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd的情況下,由于該光程差的存在,在由照相機410拍攝到的拍攝圖像中,存在晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd清晰地映出而晶圓w的端面wc模糊地映出的傾向。另一方面,在不存在焦點調(diào)節(jié)透鏡427就聚焦到晶圓w的端面wc的情況下,由于該光程差的存在,在由照相機410拍攝到的拍攝圖像中,存在晶圓w的端面wc清晰地映出而晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd模糊地映出的傾向。然而,由鏡構(gòu)件430的反射面432反射而成的反射光到鏡頭411為止的之間存在有焦點調(diào)節(jié)透鏡427,因此,即使該光程差存在,晶圓w的端面wc的成像位置也對準拍攝元件412。因而,在由照相機410拍攝到的拍攝圖像中,晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd和晶圓w的端面wc都清晰地映出。

如圖6~圖11以及圖16所示,背面拍攝副單元500包括照相機510(拍攝部件)和照明組件520(照明部)。照相機510和照明組件520構(gòu)成一組拍攝組件。照相機510包括鏡頭511和一個拍攝元件512(例如,ccd圖像傳感器、cmos圖像傳感器等)。照相機510與照明組件520(照明部)相對。

照明組件520配置于照明組件420的下方且配置于被保持到保持臺201的晶圓w的下方。如圖16所示,照明組件520包括半透明反射鏡521和光源522。半透明反射鏡521以相對于水平方向傾斜了大致45°的狀態(tài)配置。半透明反射鏡521呈矩形形狀。

光源522位于半透明反射鏡521的下方。光源522比半透明反射鏡521長。從光源522射出來的光整體上通過半透明反射鏡521而朝向上方照射。通過了半透明反射鏡521的光在被位于半透明反射鏡521的上方的物體反射之后,被半透明反射鏡521再次反射,通過照相機510的鏡頭511,向照相機510的拍攝元件512入射。即、照相機510能夠借助半透明反射鏡521對存在于光源522的照射區(qū)域的物體進行拍攝。例如,在保持到保持臺201的晶圓w位于第2位置的情況下,照相機510能夠?qū)Aw的背面wb進行拍攝。由照相機510拍攝到的拍攝圖像的數(shù)據(jù)向控制器10發(fā)送。

[周緣曝光單元的結(jié)構(gòu)]

接下來,參照圖17和圖18進一步詳細地說明周緣曝光單元u4。如圖17所示,周緣曝光單元u4具有殼體600、旋轉(zhuǎn)保持副單元700(旋轉(zhuǎn)保持部)以及曝光副單元800(照射部)。各副單元700、800配置于殼體600內(nèi)。在殼體600中的一端壁形成有用于將晶圓w向殼體600的內(nèi)部輸入和向殼體600的外部輸出的輸入輸出口601。

如圖17和圖18所示,旋轉(zhuǎn)保持副單元700包括保持臺701、致動器702、703、以及導軌704。保持臺701是例如利用吸附等大致水平地保持晶圓w的吸附卡盤。保持臺701(吸附卡盤)的形狀并沒有特別限定,也可以是例如圓形。保持臺701的尺寸既可以比晶圓w的尺寸小,也可以是與保持部22(吸附卡盤)和保持臺201(吸附卡盤)的尺寸相同程度。在保持臺701是圓形的情況下,對于保持臺701(吸附卡盤)的尺寸,也可以是例如直徑為80mm左右。

致動器702是例如電動馬達,驅(qū)動保持臺701而使保持臺701旋轉(zhuǎn)。即、致動器702使保持于保持臺201的晶圓w旋轉(zhuǎn)。致動器702也可以包括用于對保持臺701的旋轉(zhuǎn)位置進行檢測的編碼器。在該情況下,能夠使曝光副單元800對晶圓w的周緣區(qū)域wd進行曝光的曝光位置和旋轉(zhuǎn)位置相對應。

致動器703是例如線性致動器,使保持臺701沿著導軌704移動。即、致動器703使保持于保持臺701的晶圓w在導軌704的一端側(cè)與另一端側(cè)之間輸送。因而,保持于保持臺701的晶圓w可在靠近輸入輸出口601的第1位置與靠近曝光副單元800的第2位置之間移動。導軌704在殼體600內(nèi)呈線狀(例如直線狀)延伸。

曝光副單元800位于旋轉(zhuǎn)保持副單元700的上方。如圖18所示,曝光副單元800具有光源801、光學系統(tǒng)802、掩模803以及致動器804。光源801將含有可對抗蝕劑膜r進行曝光的波長成分的能量線(例如紫外線)朝向下方(保持臺701側(cè))照射。作為光源801,也可以使用例如超高壓uv燈、高壓uv燈、低壓uv燈、準分子燈等。

光學系統(tǒng)802位于光源801的下方。光學系統(tǒng)802由至少一個透鏡構(gòu)成。光學系統(tǒng)802將來自光源801的光轉(zhuǎn)換成大致平行光而向掩模803照射。掩模803位于光學系統(tǒng)802的下方。在掩模803形成有用于對曝光面積進行調(diào)節(jié)的開口803a。來自光學系統(tǒng)802的平行光通過開口803a,向保持于保持臺701的晶圓w的表面wa上的周緣區(qū)域wd照射。

致動器804與光源801連接。致動器804是例如升降缸,使光源801沿著上下方向升降。即、光源801可利用致動器804在靠近被保持于保持臺701的晶圓w的第1高度位置(下降位置)和遠離被保持于保持臺701的晶圓w的第2高度位置(上升位置)之間移動。

[控制器的構(gòu)成]

如圖19所示,控制器10具有讀取部m1、存儲部m2、處理部m3以及指示部m4作為功能組件。這些功能組件只不過出于方便將控制器10的功能區(qū)分成多個組件,未必意味著構(gòu)成控制器10的硬件被分成這樣的組件。各功能組件并不限于可由程序的執(zhí)行來實現(xiàn)的組件,也可以是由專用的電路(例如邏輯電路)、或、將其集成而成的集成電路(asic:applicationspecificintegratedcircuit)實現(xiàn)的組件。

讀取部m1從計算機可讀取的記錄介質(zhì)rm讀取程序。記錄介質(zhì)rm記錄有用于使基板處理系統(tǒng)1的各部動作的程序。作為記錄介質(zhì)rm,可以是例如半導體存儲器、光盤、磁盤、光磁盤。

存儲部m2存儲各種數(shù)據(jù)。存儲部m2除了存儲有例如在讀取部m1中從記錄介質(zhì)rm讀出來的程序、從記錄介質(zhì)11b讀出來的與晶圓w有關的信息、照相機310、410、510拍攝到的拍攝圖像的數(shù)據(jù)之外,還存儲有向晶圓w供給處理液l1、l2之際的各種數(shù)據(jù)(所謂的處理制程)、經(jīng)由外部輸入裝置(未圖示)從操作者輸入來的設定數(shù)據(jù)等。

處理部m3對各種數(shù)據(jù)進行處理。處理部m3基于例如存儲于存儲部m2的各種數(shù)據(jù)生成用于使液處理單元u1(例如、旋轉(zhuǎn)保持部20、液供給部30、40等)、熱處理單元u2、檢查單元u3(例如、旋轉(zhuǎn)保持副單元200、照相機310、410、510、照明組件320、420、520)以及周緣曝光單元u4(例如、旋轉(zhuǎn)保持副單元700、曝光副單元800)動作的動作信號。另外,處理部m3基于照相機310、410、510拍攝到的拍攝圖像的數(shù)據(jù)生成與晶圓w有關的信息。

指示部m4將在處理部m3中生成的動作信號向各種裝置發(fā)送。指示部m4使在處理部m3中生成的與晶圓w有關的信息存儲于記錄介質(zhì)11b。指示部m4將讀出被存儲于記錄介質(zhì)11b的與晶圓w有關的信息的指示信號向記錄介質(zhì)11b發(fā)送。

控制器10的硬件可由例如一個或多個控制用的計算機構(gòu)成??刂破?0具有例如圖20所示的電路10a作為硬件上的構(gòu)成。電路10a也可以由電路要素(circuitry)構(gòu)成。具體而言,電路10a具有處理器10b、存儲器10c(存儲部)、儲存器10d(存儲部)、驅(qū)動器10e以及輸入輸出端口10f。處理器10b通過與存儲器10c和儲存器10d中的至少一者協(xié)作而執(zhí)行程序,執(zhí)行經(jīng)由輸入輸出端口10f的信號的輸入輸出,從而構(gòu)成上述的各功能組件。存儲器10c和儲存器10d作為存儲部m2發(fā)揮功能。驅(qū)動器10e是分別對基板處理系統(tǒng)1的各種裝置進行驅(qū)動的電路。輸入輸出端口10f在驅(qū)動器10e與基板處理系統(tǒng)1的各種裝置(例如、存儲介質(zhì)11b、旋轉(zhuǎn)部21、保持部22、泵32、42、閥33、43、熱處理單元u2、保持臺201、701、致動器202、203、702、703、804、照相機310、410、510、光源322、421、522、801等)之間進行信號的輸入輸出。

在本實施方式中,基板處理系統(tǒng)1具有一個控制器10,但也可以具有由多個控制器10構(gòu)成的控制器組(控制部)。在基板處理系統(tǒng)1具有控制器組的情況下,上述的功能組件既可以分別由一個控制器10實現(xiàn),也可以由兩個以上的控制器10的組合來實現(xiàn)。在控制器10由多個計算機(電路10a)構(gòu)成的情況下,上述的功能組件既可以分別由一個計算機(電路10a)實現(xiàn),也可以由兩個以上的計算機(電路10a)的組合來實現(xiàn)??刂破?0也可以具有多個處理器10b。在該情況下,上述的功能組件既可以分別由一個處理器10b實現(xiàn),也可以由兩個以上的處理器10b的組合來實現(xiàn)。

[基準晶圓的輪廓線的計算方法]

接下來,參照圖21,說明使用檢查單元u3來對基準晶圓的輪廓線進行計算的方法。在此,基準晶圓是指翹曲量(特別是周緣的翹曲量)已知的晶圓?;鶞示A也可以是平坦的晶圓。作為晶圓w的平坦度的評價指標,可列舉出在例如semi(國際半導體設備與材料semiconductorequipmentandmaterialsinternational)標準(規(guī)格)中定義的gbir(globalbacksideidealfocalplanerange)、sfqr(sitefrontsideleastsquaresfocalplanerange)、sbir(sitebacksideleastsquaresfocalplanerange)、roa(rolloffamount)、esfqr(edgesitefrontsideleastsquaresfocalplanerange)、zdd(z-heightdoubledifferentiation)等?;鶞示A既可以具有例如sfqr的最大值是100nm左右的平坦度,也可以具有sfqr的最大值是42nm左右的平坦度,也可以具有sfqr的最大值是32nm左右的平坦度,也可以具有sfqr的最大值是16nm左右的平坦度。

由于存在保持臺201的旋轉(zhuǎn)軸自身的軸偏轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)保持副單元200的由機械性的組裝公差導致的偏轉(zhuǎn)、由保持臺201的吸附面的公差導致的偏轉(zhuǎn)等,利用保持臺201而旋轉(zhuǎn)的晶圓w進行偏心旋轉(zhuǎn),晶圓w的周緣可能上下偏轉(zhuǎn)。使用基準晶圓的目的在于獲得旋轉(zhuǎn)保持副單元200中的晶圓w的上下方向上的偏轉(zhuǎn)的基準值。也可以在基板處理系統(tǒng)1的晶圓w的處理開始前使用基準晶圓來取得基準值的數(shù)據(jù),也可以在基板處理系統(tǒng)1的維護(調(diào)整、清掃等)之后使用基準晶圓來取得基準值的數(shù)據(jù),也可以定期地使用基準晶圓來取得基準值的數(shù)據(jù)。通過對基準值的數(shù)據(jù)與利用檢查單元u3對在實際上要處理的晶圓w(處理晶圓)進行檢查而獲得的數(shù)據(jù)進行比較,能夠把握處理晶圓的準確的翹曲量。

首先,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使基準晶圓向檢查單元u3輸送(步驟s11)。接著,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持副單元200進行控制而使基準晶圓保持于保持臺201。接著,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持副單元200進行控制而利用致動器203使保持臺201從第1位置向第2位置沿著導軌204移動。由此,基準晶圓的周緣部位于照明組件420與鏡構(gòu)件430之間。

接著,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持副單元200進行控制而利用致動器202使保持臺201旋轉(zhuǎn)。由此,基準晶圓旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下,控制器10對周緣拍攝副單元400進行控制而使光源421連通(on),同時利用照相機410進行拍攝(步驟s12)。這樣一來,在基準晶圓的周緣整周上對基準晶圓的端面進行拍攝。

接著,基于在步驟s12中獲得的基準晶圓的端面的拍攝圖像在處理部m3中對基準晶圓的輪廓線進行計算(步驟s13)。具體而言,控制器10在處理部m3中基于例如對比度差,自拍攝圖像對基準晶圓的端面的上緣和下緣進行判別。然后,控制器10在處理部m3中將穿過該上緣與下緣的中間位置的線作為輪廓線進行計算。這樣一來,可取得基準晶圓的端面的形狀。此外,作為一個例子,將基準晶圓的輪廓線p0表示在圖25中。

[晶圓處理方法]

接下來,參照圖22對晶圓w的處理方法進行說明。首先,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w從承載件11向檢查單元u3輸送,進行晶圓w的檢查處理(步驟s21)。隨后論述晶圓w的檢查處理的詳細情況,但可在晶圓w的檢查處理中計算出晶圓w的翹曲量。算出來的該翹曲量與該晶圓w相對應地存儲于存儲部m2。

接著,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w向液處理單元u1輸送,在晶圓w的表面wa形成抗蝕劑膜r(步驟s22)。具體而言,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持部20進行控制而使晶圓w保持于保持部22、并且以預定的轉(zhuǎn)速使晶圓w旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下,控制器10對泵32、閥33以及噴嘴34(更詳細而言是驅(qū)動噴嘴34的驅(qū)動部)進行控制而使處理液l1(抗蝕劑液)從噴嘴34向晶圓w的表面wa噴出,在晶圓w的整個表面wa形成未固化的狀態(tài)的涂敷膜(未固化膜)。

接著,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而將未固化膜中的位于晶圓w的周緣區(qū)域wd的部分(未固化膜的周緣部)去除(進行所謂的邊緣沖洗處理)(步驟s23)。具體而言,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持部20進行控制而使晶圓w保持于保持部22、并且以預定的轉(zhuǎn)速(例如1500rpm左右)使晶圓w旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下,控制器10對泵42、閥43和噴嘴44(更詳細而言是驅(qū)動噴嘴44的驅(qū)動部)進行控制而使處理液l2(作為有機溶劑的稀釋劑)從噴嘴44向晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd噴出,使未固化膜的周緣部溶解。

接著,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w從液處理單元u1向熱處理單元u2輸送。接著,控制器10對熱處理單元u2進行控制而將未固化膜與晶圓w一起加熱(所謂的pab),形成使未固化膜固化而成的固化膜(抗蝕劑膜r)(步驟s24)。

不過,若在晶圓w的周緣存在翹曲,則在晶圓w旋轉(zhuǎn)之際晶圓w的周緣的高度位置可能變動。在此,噴嘴44的高度位置不變地實施了對周緣翹曲了的晶圓w進行邊緣沖洗處理的試驗,結(jié)果,如圖24的(a)所示,確認到晶圓w的周緣的翹曲量與抗蝕劑膜r的周緣部的去除寬度rw(參照圖24的(b))之間存在比例關系。因此,若對這樣的晶圓w進行邊緣沖洗處理,則去除寬度rw可能沿著晶圓w的周緣變得不均勻。此外,去除寬度rw是從晶圓w的表面wa側(cè)觀察時晶圓w的周緣與抗蝕劑膜r的周緣之間的在晶圓w的徑向上的直線距離。

因此,在步驟s23中,控制器10從存儲部m2讀出在步驟s21中計算出的晶圓w的周緣的翹曲量,基于該翹曲量決定從噴嘴44噴出的處理液l2相對于抗蝕劑膜r的周緣部的供給位置等。在液處理單元u1的處理制程中,設想不具有翹曲的晶圓w而預先設定好去除寬度的設定值,因此,控制器10基于翹曲量對該設定值進行校正,以使未固化膜的周緣部的實際的去除寬度成為所期望的大小。具體而言,控制器10對噴嘴44進行控制而對噴嘴44的噴出口的位置進行調(diào)節(jié)、或?qū)娮?4進行控制而對噴嘴44相對于晶圓w的移動速度進行調(diào)節(jié)、或?qū)﹂y43進行控制而對來自噴嘴44的處理液l2的噴出流量進行調(diào)節(jié),以使未固化膜的周緣部的去除寬度成為所期望的大小。

由此,針對不同的晶圓w改變由噴嘴44噴出的處理液l2的供給位置等、同時使處理液l2(有機溶劑)從噴嘴44向晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd噴出。此外,在對一個晶圓w進行邊緣沖洗處理之際,邊緣沖洗處理中的晶圓w的轉(zhuǎn)速比較高(例如1500rpm左右),因此,也可以基于該晶圓w的周緣的翹曲量的平均值決定該供給位置。此外,去除寬度也可以是例如1mm左右。

接著,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w從液處理單元u1向周緣曝光單元u4輸送,進行晶圓w的周緣曝光處理(步驟s25)。具體而言,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持副單元700進行控制而使晶圓w保持于保持臺701、并且以預定的轉(zhuǎn)速(例如30rpm左右)使晶圓w旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下,控制器10對曝光副單元800進行控制而使預定的能量線(紫外線)從光源801向晶圓w的表面wa上的抗蝕劑膜r的位于周緣區(qū)域wd的部分照射。此外,在保持臺701的中心軸線與晶圓w的中心軸線不一致的情況下,晶圓w在保持臺701上進行偏心旋轉(zhuǎn),因此,控制器10也可以對致動器703進行控制而根據(jù)晶圓w的偏心量使保持臺701沿著導軌704移動。

不過,若在晶圓w的周緣存在翹曲,在晶圓w旋轉(zhuǎn)之際晶圓w的周緣的高度位置可能變動。在該情況下,若使能量線向晶圓w的表面wa上的周緣區(qū)域wd照射,則可能在該周緣區(qū)域wd中產(chǎn)生能量線聚光的部位和不聚光的部位。因此,對該周緣區(qū)域wd的曝光量可能變得不充分。

因此,在步驟s25中,控制器10從存儲部m2讀出在步驟s21中計算出的晶圓w的周緣的翹曲量,基于該翹曲量決定曝光副單元800相對于該周緣區(qū)域wd的位置。在周緣曝光單元u4的處理制程中,設想不具有翹曲的晶圓w而預先設定好曝光寬度的設定值,因此,控制器10基于翹曲量對該設定值進行校正,以使抗蝕劑膜r的周緣部的實際的曝光寬度成為所期望的大小。具體而言,控制器10對致動器703進行控制而對晶圓w相對于曝光副單元800的水平位置進行調(diào)節(jié)、或?qū)χ聞悠?04進行控制而對晶圓w相對于曝光副單元800的分開距離(光程)進行調(diào)節(jié),以使抗蝕劑膜r的周緣部的曝光寬度成為所期望的大小。例如,在晶圓w的周緣向靠近曝光副單元800的一側(cè)翹曲了的情況(朝上翹曲了的情況)下,對晶圓w相對于曝光副單元800的水平位置進行調(diào)節(jié)、或使曝光副單元800朝向上方移動,以使曝光副單元800位于靠近晶圓w的中心的位置。另一方面,在晶圓w的周緣向遠離曝光副單元800的一側(cè)翹曲了的情況(朝下翹曲了的情況)下,對晶圓w相對于曝光副單元800的水平位置進行調(diào)節(jié)、或使曝光副單元800朝向下方移動,以使曝光副單元800位于靠近晶圓w的周緣的位置。此外,在晶圓w的周緣翹曲了例如200μm左右的情況下,將晶圓w相對于曝光副單元800的水平位置調(diào)節(jié)例如0.1mm左右、或?qū)⑵毓飧眴卧?00相對于晶圓w的高度位置調(diào)節(jié)例如0.2mm左右。

由此,針對不同的晶圓w改變曝光副單元800相對于晶圓w的位置、同時向晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd照射能量線。此外,在對一晶圓w進行周緣曝光處理之際,晶圓w的轉(zhuǎn)速比較低(例如30rpm左右),因此,也可以基于與晶圓w的周緣的坐標相對應的翹曲量來決定曝光副單元800相對于晶圓w的位置。此外,曝光寬度比邊緣沖洗處理中的去除寬度大,也可以是例如1.5mm左右。

接著,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w從周緣曝光單元u4向檢查單元u3輸送,進行晶圓w的檢查處理(步驟s26)。此處的晶圓w的檢查處理與步驟s21相同,隨后論述詳細情況。

接著,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w從檢查單元u3向曝光裝置3輸送,進行晶圓w的曝光處理(步驟s27)。具體而言,在曝光裝置3中,以預定圖案向形成于晶圓w的表面wa的抗蝕劑膜r照射預定的能量線。之后,經(jīng)由單位處理模塊17中的顯影處理等而在晶圓w的表面wa形成抗蝕劑圖案。

[晶圓檢查方法]

接下來,參照圖23詳細地說明晶圓w(被處理基板)的檢查方法。首先,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w向檢查單元u3輸送(步驟s31)。接著,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持副單元200進行控制而使晶圓w保持于保持臺201。接著,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持副單元200進行控制而利用致動器203使保持臺201從第1位置向第2位置沿著導軌204移動。此時,控制器10對表面拍攝副單元300進行控制而使光源322連通(on)、同時利用照相機310進行拍攝(步驟s32;晶圓w的表面wa的拍攝工序)。這樣一來,晶圓w的整個表面wa被拍攝。若晶圓w到達第2位置、照相機310的拍攝完成,則將照相機310的拍攝圖像的數(shù)據(jù)向存儲部m2發(fā)送。在照相機310的拍攝完成時,晶圓w的周緣部位于照明組件420與鏡構(gòu)件430之間。

接著,控制器10對旋轉(zhuǎn)保持副單元200進行控制而利用致動器202使保持臺201旋轉(zhuǎn)。由此,晶圓w旋轉(zhuǎn)。在該狀態(tài)下,控制器10對周緣拍攝副單元400進行控制而使光源421連通(on)、同時利用照相機410進行拍攝(步驟s32;晶圓w的端面wc的拍攝工序和晶圓w的表面wa上的周緣區(qū)域wd的拍攝工序)。這樣一來,在晶圓w的周緣整周上晶圓w的端面wc和晶圓w的表面wa上的周緣區(qū)域wd被拍攝。同時,控制器10對背面拍攝副單元500進行控制而使光源522連通(on)、同時利用照相機510進行拍攝(步驟s32;晶圓w的背面wb的拍攝工序)。這樣一來,晶圓w的背面wb被拍攝。若晶圓w旋轉(zhuǎn)1圈而照相機410、510的拍攝完成,則將照相機410、510的拍攝圖像的數(shù)據(jù)向存儲部m2發(fā)送。

接著,控制器10在處理部m3中對在步驟s32中拍攝到的拍攝圖像的數(shù)據(jù)進行處理,對晶圓w的缺陷進行檢測(步驟s33)。對于基于圖像處理的缺陷檢測,能夠使用公知的各種方法,但也可以基于例如對比度差來對缺陷進行檢測??刂破?0在處理部m3中基于檢測到的缺陷的大小、形狀、部位等對缺陷的種類(例如、裂紋、破碎、傷痕、涂敷膜的形成不良等)進行判定。

接著,控制器10在處理部m3中對在步驟s33中檢測到的缺陷是否在容許范圍內(nèi)進行判定。在判定的結(jié)果是:在晶圓w存在無法容許的缺陷的情況下(在步驟s34中,否(no)),不對該晶圓w進行以后的處理,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而將該晶圓w送回承載件11(步驟s35)。因此,不對該晶圓w進行步驟s26的曝光處理(參照圖22和圖23的“a”標記)。

另一方面,在判定的結(jié)果是:晶圓w不存在缺陷的情況或晶圓w存在可容許的缺陷的情況(在步驟s34中,是(yes))下,控制器10基于在步驟s32中獲得的晶圓w的端面wc的拍攝圖像,在處理部m3中對晶圓w的輪廓線進行計算(步驟s36)。具體而言,控制器10基于例如對比度差,自拍攝圖像對晶圓w的端面wc的上緣和下緣進行判別。然后,控制器10將穿過該上緣與下緣的中間位置的線作為輪廓線,在處理部m3中進行計算。這樣一來,可取得晶圓w的端面wc的形狀。

作為一個例子,將3種晶圓w的輪廓線p1~p3表示在圖25中。輪廓線p1以與基準晶圓的輪廓線p0交叉的方式描繪出正弦(sin)曲線。輪廓線p2不超過基準晶圓的輪廓線p0地沿著輪廓線p0延伸。輪廓線p3不低于基準晶圓的輪廓線p0地沿著輪廓線p0延伸。

接著,控制器10使用在步驟s13中預先取得的輪廓線p0而對在步驟s36中獲得的輪廓線p1~p3進行校正,在處理部m3中對晶圓w的翹曲量進行計算(步驟s37)。具體而言,控制器10在處理部m3中從晶圓w的輪廓線減去基準晶圓的輪廓線而對與晶圓w的坐標(角度)相對應的翹曲量進行計算。

在圖26中示出從晶圓w的輪廓線p1減去基準晶圓的輪廓線p0而獲得的翹曲量q1、從晶圓w的輪廓線p2減去基準晶圓的輪廓線p0而獲得的翹曲量q2、從晶圓w的輪廓線p3減去基準晶圓的輪廓線p0而獲得的翹曲量q3。根據(jù)翹曲量q1,能夠理解該晶圓w的周緣上下起伏。因此,能夠判定為該晶圓w呈圖27的(a)所示那樣的雙曲拋物面形狀。根據(jù)翹曲量q2,能夠理解該晶圓w的周緣位于下方。因此,能夠判定為該晶圓w呈圖27的(b)所示那樣的向上凸的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀。根據(jù)翹曲量q3,能夠理解該晶圓w的周緣位于上方。因此,能夠判定為該晶圓w呈圖27的(c)所示那樣向下凸的旋轉(zhuǎn)拋物面形狀。

接著,控制器10在處理部m3中對在步驟s37中獲得的翹曲量是否在容許范圍內(nèi)進行判定。翹曲量的容許范圍也可以利用例如曝光裝置3的疊加(日文:オーバーレイ,ol)控制中的數(shù)值來設定。在判定的結(jié)果是:翹曲量較大且無法容許的情況下(在步驟s38中,否(no)),控制器10將不對該晶圓w進行曝光處理的內(nèi)容的信息與該晶圓w相對應地存儲(步驟s39)于存儲部m2。因此,不對該晶圓w進行步驟s26的曝光處理(參照圖22和圖23的“a”標記)。

另一方面,在判定的結(jié)果是:翹曲量較小且能夠容許的情況下,(在步驟s38中,是(yes)),控制器10完成檢查處理。此時,控制器10對基板處理系統(tǒng)1的各部進行控制而使晶圓w從檢查單元u3向曝光裝置3輸送。

[作用]

在本實施方式中,在步驟s37中對晶圓w的翹曲量進行計算,在步驟s23中,基于該翹曲量設定由噴嘴44噴出的處理液l2相對于抗蝕劑膜r的周緣部的供給位置,利用從該供給位置供給的處理液l2使該周緣部溶解而從晶圓w上去除。因此,可根據(jù)晶圓w的周緣的翹曲恰當?shù)卦O定處理液l2相對于抗蝕劑膜r的周緣部的供給位置,因此,可使該周緣部的去除寬度rw更均勻。因而,即使是在晶圓w具有翹曲的情況下,也可對該晶圓w的周緣進行恰當?shù)奶幚怼A硗?,針對晶圓w的表面wa上的更靠近周緣的區(qū)域也能夠形成電路,因此,可促進電路向晶圓w的高集成化,可更高效地利用晶圓w。

同樣地,在本實施方式中,在步驟s37中對晶圓w的翹曲量進行計算,在步驟s25中,基于該翹曲量決定曝光寬度。因此,根據(jù)晶圓w的周緣的翹曲恰當?shù)卦O定曝光寬度,因此,可使該周緣部的曝光寬度更均勻。因而,可使抗蝕劑膜r的周緣部的去除寬度更均勻。其結(jié)果,即使是在晶圓w具有翹曲的情況下,也可對該晶圓w的周緣進行恰當?shù)奶幚?。另外,針對晶圓w的表面wa上的更靠近周緣的區(qū)域也能夠形成電路,因此,可促進電路向晶圓w的高集成化,可更高效地利用晶圓w。

在本實施方式中,在步驟s37中,使用基準晶圓的輪廓線p0來對晶圓w的輪廓線p1~p3進行校正,計算出晶圓w的翹曲量。因此,通過從晶圓w的輪廓線p1~p3減去基準晶圓的輪廓線p0,能夠根據(jù)輪廓線p0和輪廓線p1~p3更簡單地計算晶圓w的翹曲量。

在本實施方式中,對在步驟s37中獲得的翹曲量是否在容許范圍內(nèi)進行判定,在翹曲量較大而無法容許的情況(在步驟s38中,否(no))下,不對該晶圓w進行曝光處理。因此,預先對在曝光裝置3中難以曝光處理的晶圓w進行判別,能夠?qū)⒃摼Aw從曝光處理排除。因而,可使晶圓w的處理效率提高。

在本實施方式中,對在步驟s33中檢測出的缺陷是否在容許范圍內(nèi)進行判定,于在晶圓w存在無法容許的缺陷的情況(在步驟s34中,否(no))下,不對該晶圓w進行以后的處理。因此,對晶圓w的表面wa或晶圓w的周緣附近的缺陷(例如、裂紋、破碎、傷痕等)進行判別,能夠?qū)⒃摼Aw從各種處理排除。因而,可進一步提高晶圓w的處理效率。

在本實施方式中,保持部22的尺寸、保持臺201的尺寸和保持臺701的尺寸均是相同程度。因此,保持部22、保持臺201、701與晶圓w之間產(chǎn)生的應力成為相同程度。因而,于在步驟s37中計算晶圓w的翹曲量時、在步驟s23中進行邊緣沖洗處理時、在步驟s25中進行周緣曝光處理時,翹曲量的變化量成為相同程度。其結(jié)果,基于在步驟s37中計算出的翹曲量,易于進行步驟s23中的去除寬度的設定值的校正和步驟s25中的曝光寬度的設定值的校正。

在本實施方式中,鏡構(gòu)件430具有相對于保持臺201的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜并且與保持到保持臺201的晶圓w的端面wc和背面wb的周緣區(qū)域wd相對的反射面432。另外,在本實施方式中,來自被保持到保持臺201的晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd的光以及來自被保持到保持臺201的晶圓w的端面wc的光被鏡構(gòu)件430的反射面432反射而成的反射光都經(jīng)由鏡頭411向照相機410的拍攝元件412輸入。因此,晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd和晶圓w的端面wc這兩者被1臺照相機410同時拍攝。因而,無需多個照相機,結(jié)果也無需用于設置多個照相機的空間。這樣,在本實施方式中,檢查單元u3的裝置結(jié)構(gòu)極其簡單化。另外,也無需用于使照相機410移動的機構(gòu),因此,也無需用于設置該機構(gòu)的空間。其結(jié)果,可抑制設備事故且謀求檢查單元u3的小型化和低成本化。

在本實施方式中,反射面432是朝向遠離被保持到保持臺201的晶圓w的端面wc的那一側(cè)凹陷而成的彎曲面。因此,晶圓w的端面wc的映于反射面432的鏡像相比于實像放大。例如,在反射面432不是彎曲面的情況下,拍攝圖像中的晶圓w的端面wc的寬度是20像素左右,但若反射面432是上述那樣的彎曲面,則拍攝圖像中的晶圓w的端面wc的寬度在晶圓w的厚度方向上放大成1.5倍左右。因而,能夠獲得晶圓w的端面wc的更詳細的拍攝圖像。其結(jié)果,通過對該拍攝圖像進行圖像處理,可更準確地檢查晶圓w的端面wc。

不過,來自晶圓w的端面wc的光被鏡構(gòu)件430的反射面432反射而到達鏡頭411為止的光程與來自晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd的光到達鏡頭411為止的光程相比較,相應地變長與被鏡構(gòu)件430反射相應的量。然而,在本實施方式中,在來自晶圓w的端面wc的光被鏡構(gòu)件430的反射面432反射而到達鏡頭411為止的之間的光路的中途配置有焦點調(diào)節(jié)透鏡427。焦點調(diào)節(jié)透鏡427構(gòu)成為將晶圓w的端面wc的成像位置對準拍攝元件412。因此,利用焦點調(diào)節(jié)透鏡427使晶圓w的端面wc的成像位置對準拍攝元件412,因此,拍攝圖像中的晶圓w的表面wa的周緣區(qū)域wd和晶圓w的端面wc這兩者變得清晰。因而,通過對該拍攝圖像進行圖像處理,可更準確地檢查晶圓w的端面wc。

在本實施方式中,照明組件420以這樣的方式將擴散光向鏡構(gòu)件430的反射面432照射:來自照明組件420的擴散光被鏡構(gòu)件430的反射面432反射而成的反射光到達被保持到保持臺201的晶圓w的端面wc。因此,擴散光從各種方向向晶圓w的端面wc入射。因而,晶圓w的端面wc被整體上均勻地照明。其結(jié)果,可更清晰地拍攝晶圓w的端面wc。

在本實施方式中,從光源421射出來的光被光散射構(gòu)件422散射,被圓柱透鏡425放大,進而被光擴散構(gòu)件426擴散。因此,擴散光從各種方向向晶圓w的端面wc入射。因而,晶圓w的端面wc被整體上均勻地照明。其結(jié)果,可更清晰地拍攝晶圓w的端面wc。

[其他實施方式]

以上,詳細地說明了本發(fā)明的實施方式,也可以在本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)對上述的實施方式施加各種變形。例如,反射面432相對于保持臺201的旋轉(zhuǎn)軸線傾斜、并且與保持到保持臺201的晶圓w的端面wc和背面wb的周緣區(qū)域wd相對即可,也可以呈除了彎曲面以外的其他形狀(例如,平坦面)。

周緣拍攝副單元400也可以不包括焦點調(diào)節(jié)透鏡427。

周緣拍攝副單元400也可以不包括光散射構(gòu)件422、圓柱透鏡425以及光擴散構(gòu)件426中的任一個。

檢查單元u3也可以配置于擱板單元u10、u11。例如,檢查單元u3也可以設于擱板單元u10、u11中的與單位處理模塊14~17相對應地定位的小室內(nèi)。在該情況下,晶圓w在由臂a1~a8輸送的過程中直接向檢查單元u3交接。

在對晶圓w的翹曲量進行計算時,也可以不使用可對晶圓w的端面wc和表面wa的周緣區(qū)域wd這兩者進行拍攝的周緣拍攝副單元400,而使用僅對晶圓w的端面wc進行拍攝的拍攝組件。也可以分別利用不同的照相機單獨地對晶圓w的表面wa、背面wb、端面wc以及表面wa的周緣區(qū)域wd進行拍攝。也可以利用1個照相機同時對晶圓w的表面wa、背面wb、端面wc以及表面wa的周緣區(qū)域wd中的至少2個以上的部位進行拍攝。

既可以在步驟s24的加熱處理的前后利用相同的檢查單元u3實施晶圓檢查處理,也可以利用不同的檢查單元u3實施晶圓檢查處理。

步驟s25中的晶圓w的檢查處理也可以不是在步驟s24的周緣曝光處理之后,而是在步驟s22中的熱處理單元u2的加熱處理(所謂的pab)之后且在步驟s26的曝光處理前進行。

如圖28所示,也可以是,在步驟s24的加熱處理與步驟s25的周緣曝光處理之間,利用檢查單元u3實施晶圓檢查處理(再檢查處理)(步驟s28)。此時,在步驟s25的周緣曝光處理中,也可以基于在步驟s28的晶圓檢查處理中計算出的翹曲量決定曝光寬度。在該情況下,根據(jù)在步驟s24中進行了加熱處理之后的晶圓w的翹曲更恰當?shù)貨Q定曝光寬度,因此,可使抗蝕劑膜r的周緣部的曝光寬度更加均勻。因此,通過在周緣曝光處理之后對晶圓w進行顯影,可使該周緣部的去除寬度更加均勻。另外,此時,也可以對在步驟s28的晶圓檢查處理中計算出的翹曲量是否在容許范圍內(nèi)進行判定。在該翹曲量較大且無法容許的情況下,不對該晶圓w進行周緣曝光處理。因此,預先對在周緣曝光單元u4中難以周緣曝光處理的晶圓w進行判別,能夠?qū)⒃摼Aw從周緣曝光處理排除。因而,可提高晶圓w的處理效率。

如圖29所示,也可以不進行步驟s23的邊緣沖洗處理就進行后續(xù)的步驟s24~s27。雖未圖示,但也可以在步驟s24中進行了加熱處理之后不進行步驟s25的周緣曝光處理,就進行后續(xù)的步驟s26、s27。

也可以將在檢查單元u3的晶圓檢查處理(步驟s21)中計算出的翹曲量利用于后續(xù)的熱處理單元u2的加熱處理(步驟s24)。也可以基于翹曲量對例如是否使晶圓w向熱處理單元u2的熱板吸引的判斷、吸引量、吸引位置、吸引壓力、吸引的時刻等進行控制。

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