CN109560016A - 基板处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基板处理装置,该基板处理装置能够抑制装置的大型化并且确认基板的周缘部的状态。实施方式所涉及的基板处理装置具备搬入搬出站、交接站、处理站以及摄像单元。搬入搬出站具有将基板从盒取出并且进行搬送的第一搬送装置。交接站与搬入搬出站相邻地配置,具有用于载置由第一搬送装置搬送的基板的基板载置部。处理站与交接站相邻地配置,具有用于将基板从基板载置部取出并进行搬送的第二搬送装置以及用于对由第二搬送装置搬送来的基板进行处理的多个处理单元。摄像单元配置于交接站,用于拍摄基板的上表面和下表面中的一个面的周缘部和基板的端面。

Description

基板处理装置
技术领域
公开的实施方式涉及一种基板处理装置。
背景技术
以往,已知一种通过向硅晶圆、化合物半导体晶圆等基板的周缘部供给药液来进行从基板的周缘部去除膜的处理(以下记载为“周缘部去除处理”)的基板处理装置。
在这种基板处理装置中,有时在用于进行周缘部去除处理的腔室的内部设置用于拍摄基板的周缘部的摄像机,以确认是否恰当地去除了基板的周缘部的膜。
例如,在专利文献1中记载了将用于拍摄基板的周缘部的摄像部固定地设置于腔室。另外,在专利文献1中也记载了将上述摄像机设置于相对于腔室可安装及拆卸的测定工具。
专利文献1:日本特开2016-100565号公报
发明内容
发明要解决的问题
然而,若在腔室内设置摄像部,则存在装置变得大型化的风险。
实施方式的一个方式的目的在于提供一种能够抑制装置的大型化并且确认基板的周缘部的状态的基板处理装置。
用于解决问题的方案
实施方式的一个方式所涉及的基板处理装置具备搬入搬出站、交接站、处理站以及摄像单元。搬入搬出站具有将基板从盒取出并进行搬送的第一搬送装置。交接站与搬入搬出站相邻地配置,具有用于载置由第一搬送装置搬送的基板的基板载置部。处理站与交接站相邻地配置,具有将基板从基板载置部取出并且进行搬送的第二搬送装置以及对由第二搬送装置搬送来的基板进行处理的多个处理单元。摄像单元配置于交接站,用于拍摄基板的上表面和下表面中的一个面的周缘部以及基板的端面。
发明的效果
根据实施方式的一个方式,能够抑制装置的大型化并且确认基板的周缘部的状态。
附图说明
图1是本实施方式所涉及的基板处理系统的示意俯视图。
图2是本实施方式所涉及的基板处理系统的示意侧视图。
图3是周缘部处理单元的示意图。
图4是下表面处理单元的示意图。
图5是从侧方观察到的基板载置部和摄像单元的示意图。
图6是从上方观察到的摄像单元的示意图。
图7是从侧方观察到的摄像单元的示意图。
图8是从斜上方观察到的第一摄像子单元和第二摄像子单元的示意图。
图9是从斜上方观察到的第一摄像子单元和第二摄像子单元的示意图。
图10是从侧方观察到的第一摄像子单元的示意图。
图11是从侧方观察到的照明模块和镜构件的示意图。
图12是表示来自照明模块的光在镜构件中反射的情形的示意图。
图13是表示来自晶圆的光在镜构件中反射的情形的示意图。
图14是表示由第一摄像子单元拍摄到的摄像图像的一例的示意图。
图15是从侧方观察到的第二摄像子单元的示意图。
图16是表示控制装置的结构的一例的框图。
图17是表示本实施方式所涉及的基板处理系统中的晶圆的流程的图。
图18是表示在摄像单元中执行的一系列的处理的流程的流程图。
图19是表示摄像处理的流程的时序图。
图20是表示第一变形例所涉及的基板处理系统中的晶圆的流程的图。
图21是表示第二变形例所涉及的基板处理系统中的晶圆的流程的图。
图22是表示第三变形例所涉及的基板处理系统中的晶圆的流程的图。
附图标记说明
C:盒;W:晶圆;Wa:晶圆的上表面;Wb:晶圆的下表面;Wc:晶圆的端面;Wd:晶圆的上表面的周缘区域;We:晶圆的下表面的周缘区域;14:基板载置部;15:摄像单元;17:第二搬送装置;18;周缘部处理单元;19:下表面处理单元;200:旋转保持子单元;300:切口检测子单元;400:第一摄像子单元;410:摄像机;420:照明模块;430:镜构件;500:第二摄像子单元;510:摄像机;520:照明模块。
具体实施方式
<基板处理系统的结构>
首先,参照图1和图2来说明本实施方式所涉及的基板处理系统的结构。图1是本实施方式所涉及的基板处理系统的示意俯视图。另外,图2是本实施方式所涉及的基板处理系统的示意侧视图。此外,在以下,为了使位置关系清楚,对相互正交的X轴、Y轴及Z轴进行规定,将Z轴正方向设为铅垂朝上方向。
如图1所示,本实施方式所涉及的基板处理系统1具备搬入搬出站2、交接站3以及处理站4。搬入搬出站2、交接站3以及处理站4配置为按照所记载的顺序排列。
该基板处理系统1将从搬入搬出站2搬入的基板、在本实施方式中为半导体晶圆(以下称作晶圆W)经由交接站3向处理站4搬送,并在处理站4中进行处理。另外,基板处理系统1将处理后的晶圆W经由交接站3从处理站4返回到搬入搬出站2,并且从搬入搬出站2交付到外部。
搬入搬出站2具备盒载置部11和搬送部12。在盒载置部11载置用于将多张晶圆W以水平状态收容的多个盒C。
搬送部12配置在盒载置部11与交接站3之间,并且在该搬送部12的内部具有第一搬送装置13。第一搬送装置13具备用于保持一张晶圆W的多个(在此为五个)晶圆保持部。第一搬送装置13能够沿水平方向和铅垂方向移动且能够以铅垂轴线为中心进行旋转,并且能够使用多个晶圆保持部在盒C与交接站3之间对多张晶圆W同时进行搬送。
接着,对交接站3进行说明。如图1和图2所示,在交接站3的内部配置多个基板载置部(SBU)14和多个摄像单元(CAM)15。具体地说,后述的处理站4具有上层的第一处理站4U和下层的第二处理站4L,分别在与第一处理站4U对应的位置以及与第二处理站4L对应的位置处各配置一个基板载置部14和摄像单元15。在后文中叙述基板载置部14和摄像单元15的结构。
接着,对处理站4进行说明。如图2所示,处理站4具备第一处理站4U和第二处理站4L。第一处理站4U与第二处理站4L通过隔壁、挡板等而在空间上分隔开,并且以沿高度方向排列的方式配置。
第一处理站4U与第二处理站4L具有相同的结构,如图1所示,具备搬送部16、第二搬送装置17、多个周缘部处理单元(CH1)18以及多个下表面处理单元(CH2)19。
第二搬送装置17配置在搬送部16的内部,用于在基板载置部14、摄像单元15、周缘部处理单元18以及下表面处理单元19之间搬送晶圆W。
第二搬送装置17具备一个晶圆保持部,该晶圆保持部保持一张晶圆W。第二搬送装置17能够沿水平方向和铅垂方向移动且能够以铅垂轴线为中心进行旋转,使用晶圆保持部来搬送一张晶圆W。
多个周缘部处理单元18及下表面处理单元19与搬送部16相邻地配置。作为一例,多个周缘部处理单元18以沿X轴方向排列的方式配置在搬送部16的Y轴正方向侧,多个下表面处理单元19以沿X轴方向排列的方式配置在搬送部16的Y轴负方向侧。
周缘部处理单元18对晶圆W的周缘部进行规定的处理。在本实施方式中,周缘部处理单元18进行从晶圆W的斜角部对膜进行蚀刻去除的斜角去除处理(周缘部处理的一例)。斜角部是指形成于晶圆W的端面及其周边的倾斜部。上述倾斜部分别形成于晶圆W的上表面周缘部和下表面周缘部。
参照图3来说明周缘部处理单元18的结构例。图3是周缘部处理单元18的示意图。
如图3所示,周缘部处理单元18具备腔室81、基板保持机构82、供给部83以及回收杯84。
在腔室81中收容基板保持机构82、供给部83以及回收杯84。在腔室81的顶部设置用于在腔室81内形成下降流的FFU(Fan Filter Unit:风机过滤单元)811。
基板保持机构82具备将晶圆W保持为水平的保持部821、沿铅垂方向延伸且支承保持部821的支柱构件822以及使支柱构件822绕铅垂轴旋转的驱动部823。
保持部821与真空泵等吸气装置(未图示)连接,利用通过该吸气装置的吸气而产生的负压来吸附晶圆W的下表面,由此将晶圆W保持为水平。作为保持部821,例如能够使用多孔卡盘、静电卡盘等。
保持部821具有直径比晶圆W的直径小的吸附区域。由此,能够将从后述的供给部83的下侧喷嘴832喷出的药液供给到晶圆W的下表面周缘部。
供给部83具备上侧喷嘴831和下侧喷嘴832。上侧喷嘴831配置在被基板保持机构82保持的晶圆W的上方,下侧喷嘴832配置在该晶圆W的下方。
上侧喷嘴831和下侧喷嘴832经由阀71和流量调整器72而与药液供给源73连接。上侧喷嘴831将从药液供给源73供给的氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)等药液喷出到被基板保持机构82保持的晶圆W的上表面周缘部。另外,下侧喷嘴832将从药液供给源73供给的药液喷出到被基板保持机构82保持的晶圆W的下表面周缘部。
另外,供给部83具备使上侧喷嘴831移动的第一移动机构833和使下侧喷嘴832移动的第二移动机构834。使用所述第一移动机构833和第二移动机构834使上侧喷嘴831和下侧喷嘴832移动,由此能够变更对晶圆W供给药液的供给位置。
回收杯84以包围基板保持机构82的方式配置。在回收杯84的底部形成用于将从供给部83供给的药液向腔室81的外部排出的排液口841和用于对腔室81内的气氛进行排气的排气口842。
周缘部处理单元18如上述那样构成,在利用保持部821对晶圆W的下表面进行了吸附保持之后,使用驱动部823使晶圆W旋转。然后,周缘部处理单元18从上侧喷嘴831朝向旋转的晶圆W的上表面周缘部喷出药液,并且从下侧喷嘴832朝向旋转的晶圆W的下表面周缘部喷出药液。由此,将附着于晶圆W的斜角部的膜去除。此时,附着于晶圆W的斜角部的微粒等脏污也与膜一起被去除。
此外,也可以是,周缘部处理单元18在进行上述的周缘部去除处理之后,进行通过从上侧喷嘴831和下侧喷嘴832喷出纯水等冲洗液来对残留于晶圆W的斜角部的药液进行冲洗的冲洗处理。另外,也可以是,周缘部处理单元18在进行冲洗处理后,进行通过使晶圆W旋转来使晶圆W干燥的干燥处理。
另外,在此,设是周缘部处理单元18进行从晶圆W的斜角部对膜的斜角进行蚀刻去除的去除处理来作为周缘部处理的一例,但周缘部处理不一定为去除膜的处理。例如,周缘部处理单元18也可以进行清洗晶圆W的斜角部的周缘部清洗处理来作为周缘部处理。
下表面处理单元19对晶圆W的下表面进行规定的处理。在本实施方式中,下表面处理单元19进行从晶圆W的整个下表面对膜进行蚀刻去除的下表面去除处理(下表面处理的一例)。
在此,参照图4来说明下表面处理单元19的结构例。图4为下表面处理单元19的示意图。
如图4所示,下表面处理单元19具备腔室91、基板保持机构92、供给部93以及回收杯94。
腔室91用于收容基板保持机构92、供给部93以及回收杯94。在腔室91的顶部设置有用于在腔室91内形成下降流的FFU 911。
基板保持机构92具备将晶圆W保持为水平的保持部921、沿铅垂方向延伸且支承保持部921的支柱构件922以及使支柱构件922绕铅垂轴旋转的驱动部923。在保持部921的上表面设置有用于把持晶圆W的周缘部的多个把持部921a,利用该把持部921a将晶圆W以与保持部921的上表面稍微分离的状态水平地保持。
供给部93插入贯通于保持部921和支柱构件922的中空部。在供给部93的内部形成有沿铅垂方向延伸的流路。流路经由阀74及流量调整器75而与药液供给源76连接。供给部93将从药液供给源76供给的药液向晶圆W的下表面供给。
回收杯94以包围基板保持机构92的方式配置。在回收杯94的底部形成用于将从供给部93供给的药液向腔室91的外部排出的排液口941和用于对腔室91内的气氛进行排气的排气口942。
下表面处理单元19如上述那样构成,在利用保持部921的多个把持部921a保持晶圆W的周缘部之后,使用驱动部923使晶圆W旋转。然后,下表面处理单元19从供给部93朝向旋转的晶圆W的下表面中心部喷出药液。被供给到晶圆W的下表面中心部的药液伴随晶圆W的旋转在晶圆W的整个下表面扩展。由此,从晶圆W的整个下表面去除膜。此时,附着于晶圆W的下表面的微粒等脏污也与膜一起被去除。
此外,下表面处理单元19也可以在进行上述的下表面去除处理之后,通过从供给部93喷出纯水等冲洗液来进行将残留于晶圆W的下表面的药液冲走的冲洗处理。另外,下表面处理单元19也可以在冲洗处理后,通过使晶圆W旋转来进行使晶圆W干燥的干燥处理。
另外,在此设是下表面处理单元19进行从晶圆W的整个下表面去除膜的下表面去除处理来作为下表面处理的一例,但下表面处理不一定为去除膜的处理。例如,下表面处理单元19也可以进行清洗晶圆W的整个下表面的下表面清洗处理来作为下表面处理。
如图1所示,基板处理系统1具备控制装置5。控制装置5例如为计算机,具备控制部51和存储部52。在存储部52中保存用于控制在基板处理系统1中执行的各种处理的程序。控制部51例如为CPU(Central Processing Unit:中央处理单元),通过读出并执行存储部52中存储的程序来控制基板处理系统1的动作。
此外,上述程序可以为记录在可由计算机读取的存储介质中且从该存储介质安装到控制装置5的存储部52中的程序。作为可由计算机读取的存储介质,例如有硬盘(HD)、软盘(FD)、光盘(CD)、光磁盘(MO)以及存储卡等。此外,控制部51也可以不使用程序而只由硬件构成。
另外,在周缘部去除处理中,规定膜的去除宽度(以晶圆W的外周缘为一端的、沿晶圆W的径向的宽度,以下记载为“切除宽度”)。但是,例如在上侧喷嘴831和下侧喷嘴832的位置不恰当的情况下,存在实际的切除宽度相对于规定的切除宽度偏离的风险。另外,在晶圆W的中心相对于基板保持机构82的旋转中心偏离的情况下,存在有在晶圆W的周向上产生切除宽度不均的风险。因此,有时进行如下操作:利用摄像机来拍摄周缘部去除处理后的晶圆W,基于得到的图像来确认是否恰当地实施了周缘部去除处理。
以往,拍摄周缘部去除处理后的晶圆的摄像机设置在各周缘部处理单元的腔室内。然而,若设为在各周缘部处理单元的腔室内设置摄像机,则存在基板处理系统大型化的风险。另外,由于药液等附着于摄像机,因此还存在难以进行恰当的摄像的风险。
另外,以往还提出有在进行周缘部去除处理后,将搭载有摄像机的测定夹具安装于周缘部处理单元来拍摄周缘部去除处理后的晶圆。然而,测定工具的安装和拆卸费时费力。另外,还存在产生由于周缘部处理单元间的个体差异引起的测定精度的下降的风险。
因此,在本实施方式所涉及的基板处理系统1中,在周缘部处理单元18的外部且以由多个周缘部处理单元18所共用的方式设置用于拍摄周缘部去除处理后的晶圆W的斜角部的一个摄像单元15。具体地说,在基板处理系统1中,在交接站3设置与配置于第一处理站4U的多个周缘部处理单元18对应的一个摄像单元15以及与配置于第二处理站4L的多个周缘部处理单元18对应的一个摄像单元15(参照图2)。
<摄像单元的结构>
下面,参照图5~图13来具体地说明本实施方式所涉及的摄像单元15的结构。
图5为从侧方观察得到的基板载置部14和摄像单元15的示意图。如图5所示,摄像单元15与基板载置部14相邻地设置在基板载置部14的下方。
通过像这样将基板载置部14与摄像单元15沿高度方向重叠地配置,能够抑制基板处理系统1的封装的增大。另外,通过在基板载置部14的下方配置摄像单元15,使得即使在从摄像单元15掉落灰尘等情况下,也能够抑制掉落的灰尘等附着于基板载置部14上载置的晶圆W。
此外,摄像单元15不一定配置在基板载置部14的下方,也可以配置在基板载置部14的上方。
图6是从上方观察得到的摄像单元15的示意图,图7是从侧方观察得到的摄像单元15的示意图。
如图6所示,摄像单元15具备基板100、旋转保持子单元200(旋转保持部的一例)、切口检测子单元300(检测部的一例)、第一摄像子单元400以及第二摄像子单元500。
在本实施方式所涉及的基板处理系统1中,构成为只有第一搬送装置13和第二搬送装置17中的第二搬送装置17访问摄像单元15。具体地说,摄像单元15具有朝向搬送部16开口的开口部110,第二搬送装置17经由该开口部110进行晶圆W相对于摄像单元15的搬入搬出。另外,后述的第一摄像子单元400的摄像机410、照明模块420和镜构件430、以及第二摄像子单元500的摄像机510和照明模块520配置于比保持台201更加远离开口部110的位置,以免妨碍由第二搬送装置17进行的晶圆W的搬入搬出。
基板100例如为板状的构件,各子单元200~500设置在基板100上。
旋转保持子单元200具备保持台201和致动器202。保持台201例如为通过对晶圆W进行吸附等来将晶圆W保持为水平的吸附卡盘。保持台201具有直径比晶圆W的直径小的吸附区域。致动器202例如为电动马达,用于驱动保持台201使之旋转。
切口检测子单元300例如具备横槽310,在横槽310的下表面设置发光元件320,在横槽310的上表面设置受光元件330。
在旋转保持子单元200上载置有晶圆W的状态下,来自发光元件320的照射光被晶圆W的周缘部遮挡,受光元件330接受不到照射光。但是,当通过旋转保持子单元200的旋转,形成于晶圆W的周缘部的切口来到与发光元件320相向的位置时,照射光通过切口而被受光元件330接受。由此,切口检测子单元300能够检测形成于晶圆W的切口的位置。
图8和图9是从斜上方观察得到的第一摄像子单元400和第二摄像子单元500的示意图。另外,图10是从侧方观察得到的第一摄像子单元400的示意图,图11是从侧方观察得到的照明模块420和镜构件430的示意图。另外,图12是表示来自照明模块420的光在镜构件430中反射的情形的示意图,图13是表示来自晶圆W的光在镜构件430中反射的情形的示意图。
如图6~图10所示,第一摄像子单元400具备摄像机410(一侧摄像部的一例)、照明模块420以及镜构件430。
摄像机410具备透镜411和摄像元件412。摄像机410的光轴朝向照明模块420水平地延伸。
如图8~图11所示,照明模块420配置在被保持台201保持的晶圆W的上方。照明模块420具备光源421、光散射构件422以及保持构件423。
如图11所示,光源421例如具备壳体421a和配置在壳体421a内的多个LED点光源421b。多个LED点光源421b以沿晶圆W的径向排成一列的方式配置。
如图9~图11所示,光散射构件422以与光源421重叠的方式连接于光源421。在光散射构件422形成沿光源421与光散射构件422重叠的方向延伸的贯通口422a。对贯通口422a的内壁面实施了镜面加工。由此,当来自光源421的光入射到光散射构件422的贯通口422a内时,入射光被贯通口422a内的镜面部分422b漫反射而生成散射光。
保持构件423以与光散射构件422重叠的方式连接于光散射构件422。在保持构件423形成有贯通口423a以及与贯通口423a交叉的交叉孔423b。贯通口423a沿光散射构件422与保持构件423重叠的方向延伸。交差孔423b与贯通口423a连通。
保持构件423在内部保持有半透半反镜424、圆柱透镜425、光扩散构件426以及焦点调节透镜427。如图10所示,半透半反镜424例如以相对于水平方向倾斜45度的角度的状态配置于贯通口423a与交叉孔423b的交叉部分。半透半反镜424呈矩形。
圆柱透镜425配置在光散射构件422与半透半反镜424之间。圆柱透镜425为朝向半透半反镜424突出的凸型的圆柱透镜。圆柱透镜425的轴沿多个LED点光源421b排列的方向延伸。当来自光散射构件422的散射光入射到圆柱透镜425时,散射光沿圆柱透镜425的圆柱面的周向放大。
光扩散构件426配置在圆柱透镜425与半透半反镜424之间。光扩散构件426例如为呈矩形的片构件,用于使透过了圆柱透镜425的光扩散。由此,在光扩散构件426中生成扩散光。例如,光扩散构件426既可以具有使入射的光沿光扩散构件426的面的所有方向扩散的各向同性扩散功能,也可以具有使入射的光朝向圆柱透镜425的轴向(与圆柱透镜425的圆柱面的周向正交的方向)扩散的各向异性扩散功能。
焦点调节透镜427配置在交叉孔423b内。焦点调节透镜427具有改变与透镜411之间的合成焦点距离的功能。
如图10~图13所示,镜构件430配置在照明模块420的下方,用于使来自晶圆W的端面Wc的反射光反射。
镜构件430具备主体431和反射面432。主体431例如由铝块构成。
反射面432与被保持台201保持的晶圆W的端面Wc及下表面Wb的周缘区域We相向。反射面432相对于保持台201的旋转轴倾斜。
反射面432为朝向远离被保持台201保持的晶圆W的端面Wc的一侧凹陷的弯曲面。因此,当晶圆W的端面Wc映在反射面432时,其镜像比实像大。反射面432的曲率半径例如为10mm以上30mm以下。另外,反射面432的开角(与反射面432外切的两个平面所成的角)例如为100度以上150度以下。
在照明模块420中,从光源421射出的光被光散射构件422散射,被圆柱透镜425放大,并且被光扩散构件426扩散,之后全部通过半透半反镜424后朝向下方照射。通过了半透半反镜424的扩散光被位于半透半反镜424的下方的镜构件430的反射面432反射。如图12所示,扩散光被反射面432反射得到的反射光主要被照射到晶圆W的端面Wc和上表面Wa侧的周缘区域Wd。
如图13所示,被晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd反射的反射光不朝向镜构件430的反射面432,而是再次被半透半反镜424反射,不通过焦点调节透镜427,通过摄像机410的透镜411,从而入射到摄像机410的摄像元件412。
另一方面,从晶圆W的端面Wc反射的反射光依次被镜构件430的反射面432和半透半反镜424反射,依次通过焦点调节透镜427和摄像机410的透镜411,从而入射到摄像机410的摄像元件412。
这样,向摄像机410的摄像元件412输入来自晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd的反射光和来自晶圆W的端面Wc和镜构件430的反射光这双方。因而,根据第一摄像子单元400,能够同时拍摄晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd(包括上表面周缘部的区域)和晶圆W的端面Wc这双方。
图14是示出由第一摄像子单元400拍摄到的摄像图像的一例的示意图。如图14所示,在由第一摄像子单元400拍摄到的摄像图像中拍进了从上方观察晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd得到的像和从侧方观察晶圆W的端面Wc得到的像。
在以形成于晶圆W的切口Wn的位置为基准的360度以上的范围内拍摄晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd和端面Wc。因而,如图14所示,在摄像图像中,在两处(摄像图像的两端)拍进了同一切口Wn。
此外,如上述那样,在被镜构件430的反射面432反射的反射光到达透镜411之前的光路上设置有焦点调节透镜427。因此,即使从晶圆W的端面Wc起至摄像机410的摄像元件412为止的光的光路长度与从晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd起至摄像机410的摄像元件412为止的光的光路长度之间存在光路差,也能够使晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd的成像位置及晶圆W的端面Wc的成像位置均与摄像元件412一致。因而,能够清晰地拍出晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd和晶圆W的端面Wc。此外,焦点调节透镜427不配置在从晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd起至摄像机410的摄像元件412为止的光的光路上。
接着,还参照图15来说明第二摄像子单元500的结构。图15为从侧方观察第二摄像子单元500得到的示意图。如图15所示,第二摄像子单元500具备摄像机510(另一侧摄像部的一例)和照明模块520。
摄像机510具备透镜511和摄像元件512。摄像机510的光轴朝向照明模块520水平地延伸。
照明模块520处于照明模块420的下方,且配置在被保持台201保持的晶圆W的下方。照明模块520具备半透半反镜521和光源522。半透半反镜521例如以相对于水平方向倾斜45度的角度的状态配置。半透半反镜521例如呈矩形。
关于光源522,从位于半透半反镜521的下方的光源522射出的光整体上通过半透半反镜521后朝向上方照射。通过了半透半反镜521的光通过摄像机510的透镜511后入射到摄像机510的摄像元件512。即,摄像机510能够经由半透半反镜521拍摄光源522的照射区域中存在的晶圆W的下表面Wb。
此外,第一摄像子单元400的摄像机410例如从晶圆W的外周缘沿晶圆W的径向以12mm宽度的范围进行,与此相对地,第二摄像子单元500的摄像机510从晶圆W的外周缘沿晶圆W的径向以50mm宽度的范围进行拍摄。由此,使用由摄像机510拍摄到的摄像图像不仅能够确认由周缘部处理单元18进行处理的区域的状态,还能够确认由下表面处理单元19进行处理的区域的状态。
<控制装置的结构>
接着,参照图16来说明控制装置5的结构。图16是表示控制装置5的结构的一例的框图。
如图16所示,控制装置5的控制部51例如包括各种电路、具有CPU(CentralProcessing Unit:中央处理单元)、ROM(Read Only Memory:只读存储器)、RAM(RandomAccess Memory:随机存取存储器)、输入输出端口等的微计算机。控制部51具备多个处理部,所述多个处理部通过CPU使用RAM作为操作区域来执行ROM中存储的程序来发挥功能。具体地说,控制部51具备制程执行部5101、图像获取部5102、分析部5103、反馈部5104、显示控制部5105以及传送部5106。此外,也可以是,制程执行部5101、图像获取部5102、分析部5103、反馈部5104、显示控制部5105以及传送部5106各自的一部分或全部由ASIC(Application Specific Integrated Circuit:专用集成电路)、FPGA(FieldProgrammable Gate Array:现场可编程门阵列)等硬件构成。
控制装置5的存储部52例如由RAM、闪存(Flash Memory)等半导体存储器元件或者硬件、光盘等存储装置实现。该存储部52存储制程数据5201、图像数据5202以及分析数据5203。
<制程执行部>
制程执行部5101根据制程数据5201来控制第一搬送装置13、第二搬送装置17、多个周缘部处理单元18以及多个下表面处理单元19,由此使它们执行针对晶圆W的一系列的基板处理。
在此,参照图17来说明在本实施方式所涉及的基板处理系统1中执行的一系列的基板处理的流程。图17是表示本实施方式所涉及的基板处理系统1中的晶圆W的流程的图。
如图17所示,在本实施方式所涉及的基板处理系统1中,首先,第一搬送装置13从盒C取出多个晶圆W,将取出的多个晶圆W载置于基板载置部14(步骤S01)。接着,第二搬送装置17从基板载置部14取出一张晶圆W,并且将取出的晶圆W向周缘部处理单元18搬送(步骤S02)。
接着,周缘部处理单元18对搬入的晶圆W进行周缘部去除处理。具体地说,在周缘部处理单元18中,首先,基板保持机构82的保持部821保持晶圆W,驱动部823使保持部821旋转,由此使被保持部821保持的晶圆W旋转。接着,第一移动机构833和第二移动机构834将上侧喷嘴831和下侧喷嘴832分别配置于晶圆W的上方和下方的规定位置。
之后,将从药液供给源73供给的药液从上侧喷嘴831和下侧喷嘴832分别供给到旋转的晶圆W的上表面周缘部和下表面周缘部。由此,从晶圆W的斜角部去除膜。之后,周缘部处理单元18进行冲洗处理和干燥处理,使晶圆W的旋转停止。
之后,第二搬送装置17从周缘部处理单元18取出晶圆W,将取出的晶圆W向摄像单元15搬送(步骤S03)。
接着,摄像单元15拍摄晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd和端面Wc、以及下表面Wb的周缘区域We。
在此,参照图18来说明在摄像单元15中执行的一系列的处理。图18是表示在摄像单元15中执行的一系列的处理的流程的流程图。
如图18所示,在摄像单元15中,首先进行切口对准处理(步骤S101)。切口对准处理为使晶圆W的切口Wn的位置与预先确定的位置一致的处理。
具体地说,首先,旋转保持子单元200使用保持台201对晶圆W进行吸附保持,使用致动器202使保持台201旋转,由此使被吸附保持于保持台201的晶圆W旋转。接着,切口检测子单元300通过受光元件330来接受来自发光元件320的照射光,由此检测形成于晶圆W的切口Wn。然后,旋转保持子单元200使用致动器202使晶圆W旋转规定角度,由此使检测到的切口Wn的位置与预先确定的位置对齐。通过这样来调整晶圆W的旋转位置。
像这样对晶圆W进行吸附保持并使该晶圆W旋转的旋转保持子单元200和检测形成于晶圆W的切口Wn的切口检测子单元300为调整晶圆W相对于摄像单元15的摄像范围的旋转位置的调整机构的一例。摄像单元15使用旋转保持子单元200对晶圆W进行吸附保持并使该晶圆W旋转,并且使用切口检测子单元300来检测切口Wn,基于切口Wn的检测结果来调整晶圆W的旋转位置。此外,形成于晶圆W的缺口部不限于切口Wn,例如也可以为定向平面(所谓的定位平面)。
另外,在此示出摄像单元15具备旋转保持子单元200和切口检测子单元300来作为调整机构的一例的情况的例子,但调整机构的结构不限定为上述的例子。例如,也可以是,在晶圆W的旋转位置已知的情况下,摄像单元15具备旋转保持子单元200和检测保持台201的旋转位置的编码器来作为调整机构。在该情况下,摄像单元15在使用旋转保持子单元200对晶圆W进行吸附保持之后,使保持台201旋转规定角度,由此能够调整晶圆W的旋转位置,以使从晶圆W的周向上的特定的位置开始摄像处理。
接着,在摄像单元15中进行摄像处理(步骤S102)。摄像处理为拍摄晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd和端面Wc、以及下表面Wb的周缘区域We的处理。
在此,参照图19来说明摄像处理的流程。图19是表示摄像处理的流程的时序图。此外,在此将摄像处理开始时的晶圆W的旋转位置规定成为0度。
如图19所示,当开始摄像处理时,首先,点亮照明模块420和照明模块520的光源421、522(参照图19的t1)。接着,使摄像机410和摄像机510成为开状态,开始摄像(参照图19的t2)。
接着,旋转保持子单元200的致动器202使保持台201旋转,由此使被保持台201保持的晶圆W开始旋转(参照图19的t3)。此时的晶圆W的旋转速度比切口对准处理时的晶圆W的旋转速度低速。
接着,在摄像机510中拍进晶圆W的切口Wn的定时开始取入由摄像机510拍摄到的图像的图像数据(参照图19的t4)。在本例中,在晶圆W的旋转位置成为75度的定时开始取入图像数据。取入的图像数据被存储到控制装置5的存储部52。
接着,在摄像机410中拍进晶圆W的切口Wn的定时、具体地说在晶圆W的旋转位置成为90度的定时开始取入由摄像机410拍摄到的图像的图像数据(参照图19的t5)。取入的图像数据被存储到控制装置5的存储部52。
此外,在本实施方式所涉及的摄像单元15中,由于镜构件430的存在而限制了半透半反镜521的设置场所,因此难以利用摄像机410和摄像机510对晶圆W的同一旋转位置的周缘区域Wd、We同时进行拍摄。因此,为了使摄像机410与摄像机510的摄像范围一致,使取入图像数据的定时错开(参照图19的t4、t5)。但是,在能够利用摄像机410和摄像机510拍摄相同的旋转位置的情况下,不一定使摄像机410和摄像机510的取入图像数据的定时错开。
接着,在晶圆W旋转一周而晶圆W的旋转位置再次成为75度的定时结束摄像机510的图像数据的取入(参照图19的t6)。同样地,在晶圆W的旋转位置再次成为90度的定时,结束摄像机410的图像数据的取入(参照图19的t7)。由此,得到遍及晶圆W的整周的周缘区域Wd、We以及端面Wc的图像数据。
接着,在晶圆W的旋转位置成为0度的定时使晶圆W的旋转停止(参照图19的t8)。由此,能够使晶圆W的旋转位置恢复为摄像处理开始时的旋转位置、也就是通过切口对准处理调整了晶圆W的旋转位置的状态。之后,将摄像机410、510设为关状态(参照图19的t9),熄灭照明模块420和照明模块520的光源421、522(参照图19的t10),结束摄像处理。
像这样,摄像单元15在切口对准处理中调整晶圆W的旋转位置后,使用旋转保持子单元200使晶圆W旋转,并且遍及晶圆W的整周地拍摄晶圆W的上表面周缘部和端面和下表面周缘部。由此,能够得到晶圆W的上表面周缘部、端面以及下表面周缘部的、遍及晶圆W整周的图像数据。
当在摄像单元15中结束摄像处理时,如图17所示,第二搬送装置17从摄像单元15取出晶圆W,将取出的晶圆W向下表面处理单元19搬送(步骤S04)。
接着,下表面处理单元19对搬入的晶圆W进行下表面去除处理。具体地说,在下表面处理单元19中,首先,基板保持机构92的保持部921保持晶圆W,驱动部923使保持部921旋转,由此使被保持部921保持的晶圆W旋转。
之后,从药液供给源76供给的药液从供给部93被供给到旋转的晶圆W的下表面Wb的中央部。被供给到晶圆W的下表面Wb的中央部的药液伴随晶圆W的旋转在下表面Wb的整面扩散。由此,从晶圆W的整个下表面Wb去除膜。之后,下表面处理单元19进行冲洗处理和干燥处理,使晶圆W停止旋转。
当下表面处理单元19结束下表面去除处理时,第二搬送装置17从下表面处理单元19取出晶圆W,将取出的晶圆W向摄像单元15搬送(步骤S05)。在摄像单元15中,再次进行上述的对准处理和摄像处理。通过摄像处理得到的图像数据被存储到控制装置5的存储部52。
接着,第二搬送装置17从摄像单元15取出晶圆W,将取出的晶圆W载置于基板载置部14(步骤S06)。之后,第一搬送装置13从基板载置部14取出晶圆W,将取出的晶圆W收容于盒C(步骤S07)。由此,一系列的基板处理结束。
<图像获取部>
返回图16,继续说明控制部51。图像获取部5102从摄像单元15获取图像数据,将该图像数据与晶圆W的识别序号、摄像日期时间等相关联地存储到存储部52来作为图像数据5202。
<分析部>
分析部5103对存储部52中存储的图像数据5202进行图像分析。
例如,分析部5103基于图像数据5202中的、由摄像机410拍摄到的图像的数据来判定晶圆W的上表面周缘部和端面Wc的膜的去除程度。例如基于被供给了药液的区域Wd1与没有被供给药液的区域Wd2(参照图14)之间的颜色差异(像素值的差)来进行该判定。
同样地,分析部5103基于图像数据5202中的、由摄像机510拍摄到的图像的数据来判定晶圆W的下表面Wb的周缘区域We处的膜的去除程度。
另外,分析部5103基于图像数据5202中的、由摄像机410拍摄到的图像的数据来计算切除宽度。具体地说,分析部5103分别计算晶圆W的整周中的各位置的切除宽度。而且,分析部5103计算已经计算出的多个切除宽度的最大值Hmax和最小值Hmin(参照图14)的平均值来作为切除宽度。
此外,切除宽度的计算方法不限定为上述的例子。例如,也可以是,分析部5103计算晶圆W的整周中的各位置的切除宽度,并且计算已经计算出的多个切除宽度的平均值来作为切除宽度。
另外,分析部5103基于图像数据5202中的、由摄像机410拍摄到的图像的数据来计算晶圆W的偏心量。晶圆W的偏心量是指晶圆W的中心与基板保持机构82的旋转中心之间的偏移量。例如,在晶圆W的中心位置相对于基板保持机构82的旋转中心偏移了的情况下,在晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd产生切除宽度的不均。如图14所示,该切除宽度的不均在晶圆W的周向上表现为正弦波状。因此,分析部5103能够基于该正弦波的振幅来计算晶圆W的偏心量。
另外,分析部5103基于图像数据5202中的、由摄像机410拍摄到的图像的数据来检测晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd和端面Wc的缺陷。在晶圆W有缺陷的情况下,缺陷部分呈现与周围不同的颜色。因此,分析部5103例如能够检测与相邻的像素之间的像素值的差为阈值以上的像素的区域来作为缺陷部分。
同样地,分析部5103基于图像数据5202中的、由摄像机510拍摄到的图像的数据来检测晶圆W的下表面Wb的周缘区域We的缺陷。
此外,分析部5103还能够根据检测出的缺陷部分的形状来确定缺陷的种类。作为缺陷的种类,有划痕、缺失等。
另外,分析部5103基于图像数据5202中的、由摄像机410拍摄到的图像的数据来计算晶圆W的翘曲量。例如,分析部5103能够根据晶圆W的端面Wc的形状计算晶圆W的翘曲量。
分析部5103将这些分析结果作为分析数据5203存储到存储部52。
<反馈部>
反馈部5104基于存储部52中存储的分析数据5203来变更制程数据5201,由此在周缘部处理中校正从上侧喷嘴831和下侧喷嘴832向晶圆W的上表面周缘部和下表面周缘部喷出药液的喷出时间。
例如,反馈部5104基于晶圆W的上表面周缘部和端面Wc中的膜的去除程度来变更制程数据5201,由此延长周缘部去除处理时从上侧喷嘴831和下侧喷嘴832喷出药液的喷出时间。由此,能够使针对之后要处理的晶圆W喷出药液的喷出时间最优化。
另外,反馈部5104基于晶圆W的下表面Wb的膜的去除程度来变更制程数据5201,由此延长下表面去除处理时从供给部93喷出药液的喷出时间。由此,能够使针对之后要处理的晶圆W喷出药液的喷出时间最优化。
另外,反馈部5104基于分析数据5203中的切除宽度的信息来变更制程数据5201,由此调整周缘部去除处理时的上侧喷嘴831和下侧喷嘴832的位置。例如,在分析数据5203中包括的切除宽度(最大值Hmax与最小值Hmin的平均值)比既定的切除宽度大的情况下,校正上侧喷嘴831和下侧喷嘴832的位置,以使从上侧喷嘴831和下侧喷嘴832喷出的药液被供给到晶圆W上的更靠外周侧的位置。换言之,变更第一移动机构833和第二移动机构834使上侧喷嘴831和下侧喷嘴832移动的移动量,由此校正周缘部处理中的上侧喷嘴831和下侧喷嘴832的处理位置。由此,使针对之后要处理的晶圆W喷出药液的喷出位置最优化。
另外,反馈部5104基于分析数据5203中的切除宽度的信息来变更制程数据5201,由此校正晶圆W的相对于周缘部处理单元18的基板保持机构82的水平位置。
例如,反馈部5104校正被基板保持机构82吸附保持的晶圆W相对于基板保持机构82的位置,以使0度的旋转位置处的切除宽度与180度的旋转位置处的切除宽度之差变小,且使90度的旋转位置处的切除宽度与270度的旋转位置处的切除宽度之差变小。由此,校正由第二搬送装置17进行的、将晶圆W载置于基板保持机构82的动作,抑制之后要处理的晶圆W的偏心。
此外,在此设为通过校正第二搬送装置17的动作来抑制晶圆W的偏心,但校正的对象不限定为第二搬送装置17的动作。例如,在周缘部处理单元18具备调整晶圆W的水平位置的调整机构的情况下,能够通过校正该调整机构的动作来校正被基板保持机构82吸附保持的晶圆W相对于基板保持机构82的位置。
<显示控制部>
显示控制部5105例如响应于使用者对操作部6进行的操作,将图像数据5202从存储部52取出并显示于显示部7。由此,使用者能够确认晶圆W的上表面Wa和下表面Wb的周缘区域Wd、We以及端面Wc的状态。另外,显示控制部5105例如响应于使用者对操作部6进行的操作,将分析数据5203从存储部52取出并显示于显示部7。由此,使用者能够确认分析部5103的分析结果。
此外,操作部6例如为键盘、触摸面板,显示部7例如为液晶显示器。操作部6和显示部7既可以安装于基板处理系统1,也可以设置于与基板处理系统1相分离的场所。
<传送部>
传送部5106例如经由LAN(Local Area Network:局域网)等网络向外部装置8发送存储部52中存储的图像数据5202和分析数据5203。此外,也可以是,每当在存储部52中存储图像数据5202或分析数据5203,传送部5106就向外部装置8发送新存储的图像数据5202或分析数据5203。另外,也可以是,传送部5106例如向外部装置8发送通过使用者对操作部6进行的操作而选择出的图像数据5202或分析数据5203。
如上述的那样,本实施方式所涉及的基板处理系统1(基板处理装置的一例)具备搬入搬出站2、交接站3、处理站4以及摄像单元15。搬入搬出站2具有从盒C取出晶圆W(基板的一例)并进行搬送的第一搬送装置13。交接站3与搬入搬出站2相邻地配置,并且具有用于载置由第一搬送装置13搬送来的晶圆W的基板载置部14。处理站4与交接站3相邻地配置,并且具有从基板载置部14取出晶圆W并进行搬送的第二搬送装置17以及对由第二搬送装置17搬送来的晶圆W进行处理的多个周缘部处理单元18和下表面处理单元19(处理单元的一例)。摄像单元15配置于交接站3,拍摄晶圆W的上表面Wa和下表面Wb中的一面的周缘部以及晶圆W的端面Wc。
另外,本实施方式所涉及的基板处理系统1(基板处理装置的一例)具备盒载置部11、周缘部处理单元18(处理单元的一例)、搬送部12、交接站3和搬送部16(搬送区域的一例)、以及摄像单元。盒载置部11载置用于收容多个晶圆W(基板的一例)的盒C。周缘部处理单元18对从盒C取出的晶圆W的周缘部进行清洗或蚀刻。搬送部12、交接站3以及搬送部16设置在盒载置部11与周缘部处理单元18之间,用于搬送晶圆W。摄像单元15设置于交接站3,用于拍摄由周缘部处理单元18进行了处理的晶圆W的上表面Wa和下表面Wb中的一面的周缘部以及晶圆W的端面Wc。
因而,根据本实施方式所涉及的基板处理系统1,能够抑制装置的大型化并且确认晶圆W的周缘部的状态。
<变形例>
在上述的实施方式中,设为在利用周缘部处理单元18进行周缘部去除处理后以及利用下表面处理单元19进行下表面去除处理后分别利用摄像单元15进行摄像处理,但进行摄像处理的定时不限定为上述的例子。
在以下,参照图20~图22来说明进行摄像处理的定时的变形例。图20是表示第一变形例所涉及的基板处理系统1中的晶圆W的流程的图,图21是表示第二变形例所涉及的基板处理系统1中的晶圆W的流程的图,图22是表示第三变形例所涉及的基板处理系统1中的晶圆W的流程的图。
此外,在以下的说明中,对与已经说明的部分相同的部分标注与已经说明的部分相同的标记,省略重复的说明。
例如,如图20所示,可以设为基板处理系统1不在周缘部去除处理后进行摄像处理,而在利用下表面处理单元19进行的下表面去除处理结束后进行摄像处理。由此,能够通过一次摄像处理来确认周缘部去除处理和下表面去除处理后的晶圆W的状态。
另外,如图21所示,也可以是,基板处理系统1不仅在利用下表面处理单元19进行下表面去除处理后利用摄像单元15进行摄像处理,还在利用周缘部处理单元18进行周缘部去除处理之前利用摄像单元15进行摄像处理。
在该情况下,分析部5103能够基于周缘部去除处理前后的图像数据5202的差来更高精度地检测晶圆W的缺陷。例如,分析部5103在基于下表面去除处理后的图像数据5202检测到缺陷的情况下,对检测出的缺陷部分与周缘部去除处理前的图像数据5202中的同检测出上述缺陷的部分相同的部分进行比较。而且,在两者没有变化的情况下,分析部5103将该部分检测为有缺陷的部分。
另外,如图22所示,也可以是,基板处理系统1不利用周缘部处理单元18进行周缘部去除处理以及不利用下表面处理单元19进行下表面去除处理,而只进行摄像处理。即,也可以设为,在基板处理系统1中,将在其它装置中周缘部、下表面被进行了处理的晶圆W搬入到摄像单元15中,对该晶圆W进行摄像处理,之后使该晶圆W返回盒C。
在上述的实施方式中,设为使用第一摄像子单元400来拍摄晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd和端面Wc,使用第二摄像子单元500来拍摄晶圆W的下表面Wb的周缘区域We。但是,不限于此,也可以使第一摄像子单元400和第二摄像子单元500的配置上下调换,由此使用第一摄像子单元400来拍摄晶圆W的下表面Wb的周缘区域We和端面Wc,使用第二摄像子单元500来拍摄晶圆W的上表面Wa的周缘区域Wd。
另外,在上述的实施方式中,设为在交接站3配置摄像单元15,但也可以在交接站3以外的搬送区域、例如搬送部12、搬送部16配置摄像单元15。
本领域技术人员能够容易地导出进一步的效果、变形例。因此,本发明的更广泛的方式并不限定为如以上那样表示及记述的特定的详情和代表性的实施方式。因而,只要不脱离由所附的权利要求书和其等同物定义的总的发明构思或范围就能够进行各种变更。

Claims (8)

1.一种基板处理装置,其特征在于,具备:
搬入搬出站,其具有将基板从盒取出并进行搬送的第一搬送装置;
交接站,其与所述搬入搬出站相邻地配置,具有用于载置由所述第一搬送装置搬送的所述基板的基板载置部;
处理站,其与所述交接站相邻地配置,具有将所述基板从所述基板载置部取出并进行搬送的第二搬送装置以及对由所述第二搬送装置搬送来的所述基板进行处理的多个处理单元;以及
摄像单元,其配置于所述交接站,用于拍摄所述基板的上表面和下表面中的一个面的周缘部以及该基板的端面。
2.根据权利要求1所述的基板处理装置,其特征在于,
所述摄像单元配置于所述基板载置部的下方。
3.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述摄像单元具有朝向收容所述第二搬送装置的搬送部开口的开口部,
所述第二搬送装置经由所述开口部进行所述基板相对于所述摄像单元的搬入搬出。
4.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述摄像单元具备:
镜构件,其使来自所述基板的端面的反射光反射;以及
一面侧摄像部,其分别接受来自所述基板中的所述一个面的周缘部的反射光和来自所述镜构件的反射光,由此对所述基板中的所述一个面的周缘部和端面同时进行摄像。
5.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述摄像单元具备另一面侧摄像部,该另一面侧摄像部对所述基板的上表面和下表面中的另一个面的周缘部进行拍摄。
6.根据权利要求1或2所述的基板处理装置,其特征在于,
所述基板处理装置具备调整机构,该调整机构调整所述基板的相对于所述摄像单元的摄影范围的旋转位置。
7.根据权利要求6所述的基板处理装置,其特征在于,
所述调整机构具备:
旋转保持部,其对所述基板进行吸附保持并使所述基板旋转;以及
检测部,其对形成于所述基板的缺口部进行检测,
所述摄像单元使用所述旋转保持部来对所述基板进行吸附保持并使所述基板旋转,并且使用所述检测部来检测所述缺口部,基于检测结果来调整所述基板的旋转位置。
8.根据权利要求7所述的基板处理装置,其特征在于,
所述摄像单元在调整所述基板的旋转位置之后,使用所述旋转保持部来使所述基板旋转,并且在所述基板的整周的范围内对所述基板中的一个面的周缘部和端面进行摄像。
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