CN115938974A - 衬底处理装置及半导体装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的实施方式提供一种能够抑制形成于衬底外缘部的膜的宽度、及衬底外缘部的露出宽度的偏差的衬底处理装置及半导体装置的制造方法。实施方式的衬底处理装置具备：衬底保持部，保持衬底；旋转支撑部，支撑衬底保持部，使衬底保持部所保持的衬底沿周向旋转；驱动部，使衬底保持部相对于旋转支撑部沿衬底的面方向驱动；检测部，检测衬底保持部所保持的衬底的外缘部；药液喷出部，对衬底保持部所保持的外缘部喷出药液；及控制部，基于检测部检测出的外缘部的位置，以衬底保持部所保持的衬底的面内的中心位置与旋转支撑部的旋转轴一致的方式，利用驱动部驱动衬底保持部。

Description

衬底处理装置及半导体装置的制造方法
相关申请的参考
本申请享受以日本专利申请编号2021-138651(申请日：2021年8月27日)为基础申请的优先权。本申请通过参考所述基础申请而包括基础申请的全部内容。
技术领域
本发明的实施方式涉及一种衬底处理装置及半导体装置的制造方法。
背景技术
在半导体装置的制造步骤中，有进行对衬底的外缘部喷出药液的处理的情况。在药液的喷出处理中，一边使衬底保持于衬底保持部上，一边使衬底保持部随同衬底一起旋转，对衬底的周向喷出药液。由此，在衬底的外缘部形成环状的膜，或去除衬底上的膜的一部分使衬底的外缘部露出。
然而，在药液的喷出处理时，有在衬底面内的中心位置与衬底的旋转轴不一致的状态下将衬底载置于衬底保持部的情况。在所述情况下，形成于衬底外缘部的膜的宽度、或衬底外缘部的露出宽度在衬底的周向上偏差。
发明内容
本发明想要解决的问题在于提供一种能够抑制形成于衬底外缘部的膜的宽度、及衬底外缘部的露出宽度的偏差的衬底处理装置及半导体装置的制造方法。
实施方式的衬底处理装置具备：衬底保持部，保持衬底；旋转支撑部，支撑所述衬底保持部，使所述衬底保持部所保持的所述衬底沿周向旋转；驱动部，使所述衬底保持部相对于所述旋转支撑部沿所述衬底的面方向驱动；检测部，检测所述衬底保持部所保持的所述衬底的外缘部；药液喷出部，对所述衬底保持部所保持的所述外缘部喷出药液；及控制部，基于所述检测部检测出的所述外缘部的位置，以所述衬底保持部所保持的所述衬底的面内的中心位置与所述旋转支撑部的旋转轴一致的方式，利用所述驱动部驱动所述衬底保持部。
附图说明
图1是表示实施方式的衬底处理装置的构成的一例的图。
图2A及图2B是表示利用实施方式的衬底处理装置具备的检测部检测晶圆外缘部的方法的一例的图。
图3A及图3B是表示实施方式的衬底处理装置具备的锁定机构的构成的一例的图。
图4Aa～图4Bd是表示实施方式的衬底处理装置中晶圆的位置修正处理的顺序的一例的图。
图5Aa～图5Bb是利用实施方式的衬底处理装置处理的晶圆的示意图。
图6Aa～图6Bb是利用比较例的衬底处理装置处理的晶圆的示意图。
图7是表示实施方式的变化例1的衬底处理装置的构成的一例的图。
图8A及图8B是表示利用实施方式的变化例1的衬底处理装置具备的检测部检测晶圆外缘部的方法的一例的图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明进行详细说明。此外，并非由下文的实施方式限定本发明。另外，下文的实施方式的构成要件中，包含本领域技术人员能够容易假设的或实质上相同的。
(衬底处理装置的构成例)
图1是表示实施方式的衬底处理装置1的构成的一例的图。实施方式的衬底处理装置1构成为对作为衬底的晶圆W的外缘部喷出药液的药液喷出装置。
如图1所示，衬底处理装置1具备旋转支撑部11、衬底保持部12、驱动部13、杯15、药液喷嘴21、供给管22、阀23、药液槽24、检测部30、及控制部50。
旋转支撑部11具备无图示的旋转电动机，能够旋转地支撑连接于旋转支撑部11的上端部的衬底保持部12。由此，旋转支撑部11使衬底保持部12所保持的晶圆W随同衬底保持部12沿晶圆W的周向旋转。
衬底保持部12能够构成为具有例如圆形的平板的载置面，在所述载置面保持晶圆W。
驱动部13设置于衬底保持部12的下端部，也就是与旋转支撑部11的连接部分。驱动部13具备例如无图示的步进电动机等，使衬底保持部12沿晶圆W的面方向驱动。
另外，在旋转支撑部11、衬底保持部12、及驱动部13设置无图示的锁定机构。锁定机构将晶圆W的位置相对于衬底保持部12固定于晶圆W的面方向，且将衬底保持部12的位置相对于旋转支撑部11固定于晶圆W的面方向。稍后对锁定机构的详细的构成进行叙述。
作为药液喷出部的药液喷嘴21配置于衬底保持部12所支撑的晶圆W的外缘部的上方，对晶圆W的外缘部喷出药液CS。药液喷嘴21连接于对衬底处理装置1供给药液的供给管22的下游侧的一端。
在供给管22设置阀23，将供给管22的上游侧的一端连接于药液槽24。
在药液槽24贮存药液。贮存于药液槽24的药液为例如去除晶圆W上的树脂膜等膜的去除液、或成为形成于晶圆W的树脂膜等膜的原材料的原料液等。
这样，能够根据对晶圆W的处理内容在药液槽24贮存各种药液。也就是说，能够根据贮存于药液槽24的药液，使对晶圆W的处理的内容适当不同。
例如，在药液槽24贮存所述去除液的情况下，能够进行去除形成于晶圆W的膜的一部分使晶圆W的外缘部露出的处理。另外例如，在药液槽24贮存所述原料液的情况下，能够进行在晶圆W的外缘部形成环状膜的处理。
药液利用无图示的泵等，经由药液槽24、阀23、及供给管22向药液喷嘴21压送。在药液从药液喷嘴21对晶圆W的外缘部喷出时，预先由旋转支撑部11使晶圆W旋转。由此，喷出到晶圆W的外缘部的剩余的药液因离心力从晶圆W上被甩开。
杯15以包围旋转支撑部11及衬底保持部12的方式配置。杯15的上端部推出到衬底保持部12所保持的晶圆W的外缘部的上方。
由此，因为离心力从晶圆W甩开的药液由杯15接住，所以能够抑制药液在周围飞散。另外，能够回收再利用由杯15接住的药液。
检测部30在从药液喷嘴21沿晶圆W的周向分离的位置，设置于晶圆W的外缘部附近，检测晶圆W的外缘部。在图1的例子中，检测部30配置于晶圆W的周向上从药液喷嘴21分离180°的位置。将沿着晶圆W的面，且从药液喷嘴21朝向检测部30的方向设为例如X方向。
此外，在开始晶圆W的处理之前的初始状态下，在将药液喷嘴21与检测部30相连的线上，定位例如晶圆W的面方向的衬底保持部12的中心位置、及旋转支撑部11的旋转轴。
检测部30为具备投光部31与受光部32的激光传感器等。投光部31设置于晶圆W的外缘部的上方，向晶圆W的外缘部投射激光LR。受光部32设置于晶圆W的外缘部的下方，也就是与投光部31对向的位置，接收来自投光部31的激光LR。
控制部50作为具备例如CPU(Central Processing Unit：中央处理单元)、ROM(Read Only Memory：只读存储器)、及RAM(Random Access Memory：随机存取存储器)等的计算机构成，控制衬底处理装置1的各部。
也就是说，控制部50控制无图示的旋转电动机使旋转支撑部11旋转。另外，控制部50控制驱动部13来驱动衬底保持部12。另外，控制部50控制无图示的锁定机构固定晶圆W及衬底保持部12的位置。另外，控制部50控制阀23的开关来控制向晶圆W供给药液。另外，控制部50控制检测部30来检测晶圆W的外缘部。
另外，控制部50可具备无图示的存储装置。在存储装置中，也可存储例如衬底处理装置1的控制参数、及由检测部30检测出的晶圆W外缘部的位置信息等。
图2A及图2B是表示利用实施方式的衬底处理装置1具备的检测部30检测晶圆W外缘部的方法的一例的图。
在对衬底处理装置1搬入晶圆W时，有在晶圆W的面内的中心位置、与旋转支撑部11的旋转轴不一致的状态下，将晶圆W载置于衬底保持部12的情况。衬底处理装置1的控制部50是如果将晶圆W载置于衬底保持部12，那么在对晶圆W喷出药液的处理之前，由检测部30检测晶圆W的外缘部的位置。
如图2A所示，在检测晶圆W外缘部时，从载置于衬底保持部12的晶圆W的上方向晶圆W的外缘部，从检测部30的投光部31投射激光LR。激光LR以与投光部31对向的方式利用设置于晶圆W下方的受光部32接收。
这时，根据衬底保持部12中的晶圆W的载置位置，利用晶圆W的外缘部遮挡来自投光部31的激光LR的一部分，不被遮光而通过晶圆W外缘部的外侧的激光LR到达受光部32。
如图2B所示，这时，在受光部32的受光区域RC包含接收激光LR的照射区域IR、与不接收激光LR的遮光区域SH。控制部50基于与受光区域RC的X方向的宽度Drc相对的照射区域IR的X方向的宽度Dir，也就是受光部32接收到的激光LR的X方向的宽度，特定晶圆W外缘部的位置。
更具体来说，控制部50能够根据受光部32接收到的激光LR的X方向的宽度，算出与检测部30相对的晶圆W外缘部的X方向的位置。
另外，晶圆W下方的旋转支撑部11与检测部30的位置关系固定于衬底处理装置1内，已知与旋转支撑部11相对的检测部30的X方向的位置。另外，已知晶圆W的直径，晶圆W的外缘部到中心位置的距离相当于晶圆W的半径。
因此，控制部50能够根据与检测部30相对的晶圆W外缘部的X方向中的位置，算出与旋转支撑部11的旋转轴相对的晶圆W的面内的中心位置。这时，通过在晶圆W的周向的多个部位，也就是例如3个部位以上进行晶圆W外缘部的检测，而能够更精密地算出与旋转支撑部11的旋转轴相对的晶圆W的面内的中心位置。
此外，如上所述，在开始药液喷出处理之前的初始状态下，例如晶圆W的面方向的衬底保持部12的中心位置存在于将药液喷嘴21与检测部30相连的线上。因此，受光部32接收到的激光LR的X方向的宽度在激光LR中，相当于面向衬底保持部12的中心位置的方向的宽度。
图3A及图3B是表示实施方式的衬底处理装置1具备的锁定机构14的构成的一例的图。图3A是载置于衬底保持部12的晶圆W的沿着X方向的剖视图。图3B是载置于衬底保持部12的晶圆W的透视仰视图。
此外，图3及图3B所示的作为第1方向的X方向及作为第2方向的Y方向都是沿着晶圆W的面的方向，且相互正交。如上所述，能够将例如药液喷嘴21与检测部30相连的方向设为X方向。
如图3及图3B所示，衬底保持部12与晶圆W同样，具有例如圆形的形状。优选为尽可能大地设计衬底保持部12的载置面的直径。由此，能够抑制衬底保持部12所保持的晶圆W的挠曲。
其中，衬底保持部12的载置面的直径设为不足晶圆W直径。也就是说，衬底保持部12的载置面的面积小于喷出药液的面也就是晶圆W上表面的面积。由此，能够抑制药液对载置面的附着，另外使剩余的药液从晶圆W外缘部顺利地甩开。
驱动部13固定于旋转支撑部11，以井字状设置于衬底保持部12与旋转支撑部11的连接部分，由无图示的步进电动机等，沿着至少X方向及Y方向驱动衬底保持部12。
也就是说，驱动部13包含分别沿X方向及Y方向延伸的1对部件。所述部件以井字状组合，使衬底保持部12沿着所述部件向X方向及Y方向驱动。
其中，驱动部13除X方向及Y方向以外，也可在晶圆W的周向上移动衬底保持部12的位置。
驱动部13的驱动量也可分别距X方向及Y方向例如1mm以内。因为驱动部13的驱动由例如步进电动机等进行，所以能够以1mm以下的单位高精度地驱动衬底保持部12。
利用这种构成，能够移动相对于旋转支撑部11的衬底保持部12的位置。另外，随着衬底保持部12的移动，能够使衬底保持部12所保持的晶圆W的面内的中心位置相对于旋转支撑部11的旋转轴移动。
锁定机构14具备2个系统的真空夹盘14w、14d。真空夹盘14w使晶圆W的位置相对于衬底保持部12固定于面方向。真空夹盘14d使衬底保持部12的位置相对于旋转支撑部11固定于晶圆W的面方向。
更详细来说，作为第1锁定机构的真空夹盘14w在例如旋转支撑部11的旋转轴上从旋转支撑部11贯通衬底保持部12，并且延伸到晶圆W的背面。真空夹盘14w构成为通过利用无图示的泵吸引晶圆W背面，而使晶圆W吸附于衬底保持部12的第1吸附机构。
从旋转支撑部11跨及衬底保持部12延伸的真空夹盘14w在旋转支撑部11与衬底保持部12的连接部分中具有可挠性。也就是说，从真空夹盘14w的旋转支撑部11跨及衬底保持部12延伸的部分作为例如具有柔软性的树脂制的管构成。
另外，作为第2锁定机构的真空夹盘14d从旋转支撑部11贯通驱动部13，延伸到衬底保持部12的背面。在旋转支撑部11内，真空夹盘14d在例如旋转轴上延伸。另外，在图3A及图3B的例子中，真空夹盘14d的上端部到达井字状的驱动部13的延伸于X方向的部件与延伸于Y方向的部件的交叉位置。
真空夹盘14d构成为通过利用无图示的泵吸引衬底保持部12的背面，而使衬底保持部12吸附于驱动部13的第2吸附机构。
如上所述，驱动部13的位置相对于旋转支撑部11固定。因此，通过利用真空夹盘14d使衬底保持部12吸附于驱动部13，而将衬底保持部12的位置相对于旋转支撑部11固定。
控制部50在衬底处理装置1处理晶圆W时，在特定的时刻适当执行利用真空夹盘14w将晶圆W向衬底保持部12锁定及锁定解除、及利用真空夹盘14d将衬底保持部12向驱动部13及旋转支撑部11锁定及锁定解除。
(半导体装置的制造方法)
接下来，使用图4Aa～图5Bb，对实施方式的半导体装置的制造方法进行说明。实施方式的半导体装置的制造方法包含衬底处理装置1中药液向晶圆W外缘部的喷出处理。在衬底处理装置1中，先于药液的喷出处理，进行使晶圆W的面内的中心位置对准旋转支撑部11的旋转轴的位置修正处理。
图4Aa～图4Bd是表示实施方式的衬底处理装置1的晶圆W的位置修正处理的顺序的一例的图。图4Aa～图4Ad是载置于衬底保持部12的晶圆W的沿着X方向的剖视图。图4Ba～图4Bd分别与图4Aa～图4Ad对应，为载置于衬底保持部12的晶圆W的透视仰视图。
如图4Aa及图4Ba所示，晶圆W被搬入衬底处理装置1内，载置于衬底保持部12。在图4Aa及图4Ba的例子中，这时，相对于旋转支撑部11的旋转轴Cr，面内的中心位置Cw在X方向及Y方向上偏离而载置晶圆W。
更具体来说，晶圆W的面内的中心位置Cw在X方向上靠近纸面左侧，也就是说在检测部30与药液喷嘴21之间的位置偏移靠近检测部30。另外，晶圆W的面内的中心位置Cw在Y方向上偏移靠近纸面上侧。其中，搬入时的晶圆W的实际的偏移量为例如1mm以下的微小的量。
此外，在搬入晶圆W时，驱动部13处于初始位置，晶圆W的面方向的衬底保持部12的中心位置、与旋转支撑部11的旋转轴Cr一致。
如图4Ab及图4Bb所示，控制部50在锁定晶圆W、衬底保持部12、驱动部13、及旋转支撑部11的相对位置的状态下，使检测部30检测晶圆W的外缘部。
也就是说，控制部50利用真空夹盘14w使晶圆W背面吸附于衬底保持部12，使晶圆W的面方向的位置相对于衬底保持部12固定。另外，控制部50利用真空夹盘14d使衬底保持部12的背面吸附于驱动部13，使衬底保持部12的位置相对于驱动部13及旋转支撑部11固定于晶圆W的面方向。
另外，控制部50在固定晶圆W、衬底保持部12、驱动部13、及旋转支撑部11的相对位置的状态下，一边使衬底保持部12所保持的晶圆W利用例如旋转支撑部11低速旋转，一边在晶圆W的周向的多个部位，利用检测部30检测出晶圆W的外缘部的位置。
另外，控制部50基于晶圆W外缘部的检测部30的检测位置，针对至少X方向及Y方向算出与旋转支撑部11的旋转轴Cr相对的晶圆W的面内的中心位置Cw。
在图4Ab及图4Bb的例子中，利用控制部50，算出晶圆W的面内的X方向的中心位置Cw相对于旋转支撑部11的旋转轴Cr偏移靠近纸面左侧的值。另外，利用控制部50，算出晶圆W的面内的Y方向的中心位置Cw相对于旋转支撑部11的旋转轴Cr偏移靠近纸面上侧的值。
如图4Ac及图4Bc所示，控制部50在解除衬底保持部12的锁定之后，利用驱动部13驱动衬底保持部12，使晶圆W的面内的中心位置Cw相对于旋转支撑部11的旋转轴Cr一致。
也就是说，控制部50停止利用真空夹盘14d向驱动部13吸附衬底保持部12的背面，解除衬底保持部12相对于驱动部13及旋转支撑部11的位置固定。另外，控制部50利用真空夹盘14w使衬底保持部12继续吸附晶圆W背面，维持晶圆W相对于衬底保持部12固定的状态。
由此，使衬底保持部12相对于驱动部13及旋转支撑部11，沿晶圆W的面方向自如移动。另一方面，能够固定同时维持衬底保持部12所保持的晶圆W相对于衬底保持部12的相对位置。
另外，控制部50基于晶圆W的面内的中心位置Cw相对于旋转支撑部11的旋转轴Cr的算出结果，以晶圆W的面内的中心位置Cw与旋转支撑部11的旋转轴Cr一致的方式，利用驱动部13使衬底保持部12沿晶圆W的面方向驱动。
这样，驱动部13在不使衬底保持部12与晶圆W的相对位置变化的同时，使衬底保持部12所保持的晶圆W随同衬底保持部12移动。由此，成为晶圆W的面内的中心位置Cw与旋转支撑部11的旋转轴Cr大致一致的状态。
此外，这时，晶圆W的面方向的衬底保持部12的中心位置从旋转支撑部11的旋转轴Cr移动到沿X方向及Y方向偏移的位置。另一方面，真空夹盘14w在旋转支撑部11与衬底保持部12的连接位置具有可挠性。
因此，真空夹盘14w在旋转轴Cr上贯通旋转支撑部11之后，中心位置追随从旋转轴Cr脱离的衬底保持部12并挠曲，贯通衬底保持部12到达晶圆W背面。
如图4Ad及图4Bd所示，控制部50重新开始利用真空夹盘14d向驱动部13吸附衬底保持部12的背面。由此，在晶圆W的面内的中心位置Cw与旋转支撑部11的旋转轴Cr大致一致的状态下，衬底保持部12的位置相对于旋转支撑部11固定。
之后，维持使晶圆W的面内的中心位置Cw与旋转支撑部11的旋转轴Cr大致一致的状态，且利用衬底处理装置1，进行对晶圆W喷出药液的处理。另外，在喷出药液后，在特定时间内继续晶圆W的旋转，进行使喷出到晶圆W的药液干燥的自旋干燥处理。
图5Aa～图5Bb是利用实施方式的衬底处理装置1处理的晶圆W的示意图。
图5Aa是进行形成环状膜LY的处理的晶圆W的仰视图，图5Ba是图5Aa的晶圆W的X方向的剖视图。图5Ba是进行使外缘部露出的处理的晶圆W的仰视图，图5Bb是图5Ba的晶圆W的X方向的剖视图。
此外，在图5Aa及图5Ab，表示药液的喷出处理时的晶圆W与衬底保持部12及旋转支撑部11的位置关系、以及晶圆W的面内的中心位置Cw与旋转支撑部11的旋转轴Cr。在图5Aa及图5Ab的例子中，晶圆W在使旋转支撑部11的旋转轴Cr与晶圆W的面内的中心位置Cw一致的状态下被处理。
如图5Aa及图5Ba所示，例如从药液喷嘴21喷出原料液的情况下，在晶圆W的外缘部，以特定的宽度形成环状膜LY。在晶圆W的面内的中心位置Cw与旋转支撑部11的旋转轴Cr大致一致的状态下，因为从药液喷嘴21对晶圆W外缘部喷出原料液，所以形成具有大致均一宽度的膜LY。
使用这种环状膜LY作为例如晶圆W外缘部的保护膜等。也就是说，例如之后，在对晶圆W进行蚀刻加工等时，抑制蚀刻到晶圆W的外缘部。
如图5Ab及图5Bb所示，例如从药液喷嘴21喷出去除液的情况下，例如从晶圆W外缘部去除形成于晶圆W整面的膜LY，以特定的宽度形成晶圆W的上表面露出的露出部EX。在晶圆W的面内的中心位置Cw与旋转支撑部11的旋转轴Cr大致一致的状态下，因为从药液喷嘴21对晶圆W外缘部喷出去除液，所以露出部EX具有大致均一的宽度。
为了抑制晶圆W外缘部的颗粒等而进行这种处理。也就是说，通过预先从晶圆W外缘部去除膜LY，而在例如晶圆W的处理时，抑制剥离外缘部的膜LY成为颗粒源。
此外，能够应用各种膜型的膜，作为图5Aa～图5Bb所示的膜LY。膜LY也可为例如抗蚀膜、SOC(Spin On Carbon：旋涂炭)膜、CVD(Chemical Vapor Deposition：化学气相沉积)碳膜等树脂膜、或SOG(Spin On Glass：旋涂玻璃)膜等无机膜等。
之后，通过对晶圆W实施各种步骤，制造实施方式的半导体装置。
(比较例)
在半导体装置的制造步骤中，有时进行对晶圆W的外缘部喷出药液，形成环状膜，或使晶圆的外缘部露出的处理。药液的喷出处理是在使晶圆旋转的状态下进行的。然而，有由于搬送偏移等，而在晶圆的面内的中心位置未与使晶圆旋转时的旋转轴一致的状态下，使晶圆被搬入衬底处理装置内的情况。
图6Aa～图6Bb表示在晶圆Wz的中心位置Cw与旋转轴Cr偏移的状态下处理的晶圆Wz的例子。图6Aa～图6Bb是利用比较例的衬底处理装置处理的晶圆Wz的示意图。
比较例的衬底处理装置未具备在衬底保持部12z及旋转支撑部11z等进行晶圆Wz的位置修正的机构。因此，在比较例的衬底处理装置中，在晶圆Wz的中心位置Cw与旋转轴Cr偏移的状态下进行药液的喷出处理。
也就是说，在比较例的衬底处理装置中，在使晶圆Wz旋转时，晶圆Wz成为相对于旋转轴Cr偏芯的状态。由此，随着晶圆Wz的旋转，通过药液喷嘴的下方的晶圆Wz外缘部的位置变动，且晶圆Wz外缘部的药液的喷出宽度变动。
如图6Aa及图6Ba所示，例如从药液喷嘴喷出原料液的情况下，在晶圆Wz的外缘部，形成环状膜LYz。然而，因为晶圆Wz的中心位置Cw与旋转轴Cr偏移，所以原料液的喷出宽度变动，形成的膜LYz的宽度也有偏差。
如图6Ab及图6Bb所示，例如从药液喷嘴喷出去除液的情况下，从晶圆Wz外缘部去除形成于晶圆Wz整面的膜LYz，形成晶圆Wz的上表面露出的露出部EXz。然而，因为晶圆Wz的中心位置Cw与旋转轴Cr偏移，所以去除液的喷出宽度变动，露出部EXz的宽度也有偏差。
在产生晶圆Wz的中心位置Cw与旋转轴Cr的偏移的情况下，也考虑为了抑制所述的处理不良，而进行例如晶圆Wz的再搬送，采取使晶圆Wz重新载置于衬底保持部12z等的对策。然而，在所述情况下，担心由于再搬送等而使晶圆Wz的处理时间长期化，使衬底处理装置的产量降低。
根据实施方式的衬底处理装置1，基于检测部30检测出的晶圆W的外缘部的位置，以衬底保持部12所保持的晶圆W的面内的中心位置与旋转支撑部11的旋转轴一致的方式，由驱动部13驱动衬底保持部12。
由此，能够抑制形成于晶圆W的外缘部的膜LY的宽度、及晶圆W的外缘部的露出宽度的偏差。另外，因为驱动部13的驱动对象为衬底保持部12，且在晶圆W的处理前进行晶圆W的位置修正，所以无需大规模的机构，能够抑制衬底处理装置1大型化。另外，因为也无需晶圆W的再搬送等，所以能够使例如衬底处理装置1的产量提高。
根据实施方式的衬底处理装置1，具备使晶圆的位置相对于衬底保持部12固定于面方向的真空夹盘14w、与使衬底保持部12的位置相对于旋转支撑部11固定于晶圆W的面方向的真空夹盘14d的2个系统的锁定机构14。
由此，在晶圆W外缘部的检测处理、晶圆W的位置修正处理、及药液的喷出处理的各处理中，能够将晶圆W、衬底保持部12、及旋转支撑部11的相对位置适当固定、或解除固定。
根据实施方式的衬底处理装置1，真空夹盘14w在旋转支撑部11与衬底保持部12的连接部分具有可挠性。由此，利用晶圆W的位置修正处理，即使与旋转支撑部11相对的衬底保持部12的相对位置变化，也能够使晶圆W吸附于衬底保持部12。
根据实施方式的衬底处理装置1，在利用检测部30进行晶圆W的外缘部的检测时，利用真空夹盘14w使晶圆W的位置相对于衬底保持部12固定，并且利用真空夹盘14d使衬底保持部12的位置相对于旋转支撑部11固定。由此，在检测处理中能够抑制晶圆W的位置变动，并高精度地特定晶圆W外缘部的面内的中心位置。
根据实施方式的衬底处理装置1，在利用驱动部13使晶圆W的面内的中心位置与旋转支撑部11的旋转轴对准时，利用真空夹盘14w使晶圆W的位置相对于衬底保持部12固定，并且解除真空夹盘14d的锁定，使衬底保持部12的位置不相对于旋转支撑部11固定。由此，能够维持晶圆W与衬底保持部12的相对位置不变，精密地进行晶圆W的位置修正。
根据实施方式的衬底处理装置1，在从药液喷嘴21对晶圆W的外缘部喷出药液时，利用真空夹盘14w使晶圆W的位置相对于衬底保持部12固定，并且利用真空夹盘14d使衬底保持部12的位置相对于旋转支撑部11固定。由此，能够在使晶圆W固定于修正位置的状态下进行药液的喷出处理。
根据实施方式的衬底处理装置1，利用检测部30跨及多个部位在周向上检测晶圆W的外缘部，基于检测部30检测出的晶圆W的外缘部的多个部位的周向的位置，利用驱动部13使晶圆W的面内的中心位置与旋转支撑部11的旋转轴对准。由此，能够更精密地算出晶圆W的面内的中心位置，并且能够高精度地进行晶圆W的位置修正。
(变化例)
接下来，使用图7～图8B，对实施方式的变化例1的衬底处理装置1a进行说明。变化例1的衬底处理装置1a在具备作为摄像装置构成的检测部30a的点上，与所述实施方式1不同。
图7是表示实施方式的变化例1的衬底处理装置1a的构成的一例的图。此外，在图7中，对与所述实施方式同样的构成附加同样的符号，且省略它的说明。
如图7所示，衬底处理装置1a具备配置于晶圆W的外缘部上方的检测部30a、及进行检测部30a的控制的控制部50a。
更具体来说，检测部30a设置于晶圆W的周向上从药液喷嘴21分离的位置，且晶圆W的上方。在图7的例子中，检测部30配置于晶圆W的周向上从药液喷嘴21分离180°的位置，也就是隔着衬底保持部12、驱动部13、及旋转支撑部11等，在X方向上从药液喷嘴21分离的位置。
作为摄像装置的检测部30a为例如CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合器件)、或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互补型金属氧化半导体)等的图象传感器。检测部30从例如晶圆W的上方拍摄晶圆W的外缘部。
控制部50a控制检测部30a来拍摄包含晶圆W的外缘部的图像。控制部50a以外的构成与所述实施方式的控制部50同样。
图8A及图8B是表示利用实施方式的变化例的衬底处理装置1a具备的检测部30a检测晶圆W外缘部的方法的一例的图。
如图8A所示，在检测晶圆W外缘部时，控制部50a从载置于衬底保持部12的晶圆W的上方，利用检测部30a取得晶圆W的外缘部的摄像图像。通过主要将检测部30a的视角聚焦于晶圆W的外缘部进行拍摄来获得高分辨率。
如图8B所示，根据衬底保持部12的晶圆W的载置位置，在利用检测部30a拍摄的摄像图像30im，包含占据摄像图像30im内的特定面积的晶圆W。控制部50a基于与摄像图像30im的X方向的宽度Dim相对的晶圆W的X方向的宽度Dwf，也就是面向衬底保持部12的面方向的中心位置的方向的晶圆W的宽度，特定晶圆W外缘部的位置。
更具体来说，控制部50根据晶圆W的X方向的宽度Dwf，算出与检测部30相对的晶圆W外缘部的X方向的位置。另外，控制部50a根据与检测部30a相对的晶圆W外缘部的X方向的位置，算出与旋转支撑部11的旋转轴相对的晶圆W的面内的中心位置。
这时，通过在晶圆W的周向的多个部位，也就是例如3个部位以上，进行晶圆W外缘部的检测，而能够更精密地算出与旋转支撑部11的旋转轴相对的晶圆W的面内的中心位置。
根据变化例的衬底处理装置1a，发挥与所述实施方式的衬底处理装置1同样的效果。
虽已说明本发明的若干个实施方式，但所述实施方式是作为例子而提示的，并非意在限定发明的范围。所述新颖的实施方式能用其它各种方式实施，在不脱离发明主旨的范围内，能够进行各种省略、置换、变更。所述实施方式或其变化包含在发明范围或主旨内，同样也包含在权利要求书所记述的发明与其均等的范围内。
[符号的说明]
1,1a:衬底处理装置
11:旋转支撑部
12:衬底保持部
13:驱动部
14:锁定机构
14d,14w:真空夹盘
21:药液喷嘴
30,30a:检测部
31:投光部
32:受光部
LY:膜
50,50a:控制部
W:晶圆。

Claims (20)

1.一种衬底处理装置，其具备：
衬底保持部，保持衬底；
旋转支撑部，支撑所述衬底保持部，使所述衬底保持部所保持的所述衬底沿周向旋转；
驱动部，使所述衬底保持部相对于所述旋转支撑部沿所述衬底的面方向驱动；
检测部，检测所述衬底保持部所保持的所述衬底的外缘部；
药液喷出部，对所述衬底保持部所保持的所述外缘部喷出药液；及
控制部，基于所述检测部检测出的所述外缘部的位置，以所述衬底保持部所保持的所述衬底的面内的中心位置与所述旋转支撑部的旋转轴一致的方式，利用所述驱动部驱动所述衬底保持部。
2.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其还具备：
锁定机构，将所述衬底的位置相对于所述衬底保持部固定于所述面方向，并将所述衬底保持部的位置相对于所述旋转支撑部固定于所述面方向。
3.根据权利要求2所述的衬底处理装置，其中
所述锁定机构包含：
第1锁定机构，将所述衬底的位置相对于所述衬底保持部固定于所述面方向；及
第2锁定机构，将所述衬底保持部的位置相对于所述旋转支撑部固定于所述面方向。
4.根据权利要求3所述的衬底处理装置，其中
所述第1锁定机构是从所述旋转支撑部跨及所述衬底保持部延伸于所述衬底的背面，使所述衬底吸附于所述衬底保持部的第1吸附机构。
5.根据权利要求4所述的衬底处理装置，其中
所述第1吸附机构在所述旋转支撑部与所述衬底保持部的连接部分具有可挠性。
6.根据权利要求3所述的衬底处理装置，其中
所述驱动部被固定于所述旋转支撑部，
所述第2锁定机构是从所述旋转支撑部跨及所述驱动部延伸于所述衬底保持部的背面，使所述衬底保持部吸附于所述驱动部的第2吸附机构。
7.根据权利要求3所述的衬底处理装置，其中
所述控制部在利用所述检测部检测所述外缘部时、及从所述药液喷出部对所述外缘部喷出所述药液时，利用所述第1锁定机构使所述衬底的位置相对于所述衬底保持部固定，并利用所述第2锁定机构使所述衬底保持部的位置相对于所述旋转支撑部固定。
8.根据权利要求3所述的衬底处理装置，其中
所述控制部在利用所述驱动部使所述衬底的所述中心位置与所述旋转轴对准时，利用所述第1锁定机构使所述衬底的位置相对于所述衬底保持部固定，并解除所述第2锁定机构，不使所述衬底保持部的位置相对于所述旋转支撑部固定。
9.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中
所述控制部利用所述检测部跨及多个部位在周向上检测所述外缘部，
基于所述检测部检测出的多个部位的所述外缘部的位置，利用所述驱动部使所述衬底的所述中心位置与所述旋转轴对准。
10.根据权利要求9所述的衬底处理装置，其中
所述驱动部使所述衬底保持部相对于所述旋转支撑部向沿着所述衬底的面的第1方向、及沿着所述衬底的面且与所述第1方向交叉的第2方向驱动。
11.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中
所述检测部是激光传感器，具有：
投光部，向所述外缘部投射激光；及
受光部，接收从所述投光部投射的所述激光。
12.根据权利要求11所述的衬底处理装置，其中
所述控制部基于所述受光部接收到的所述激光中面向所述衬底保持部的所述面方向的中心位置的方向的宽度，特定与所述旋转轴相对的所述衬底的所述中心位置。
13.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中
所述检测部是拍摄所述外缘部的摄像装置。
14.根据权利要求13所述的衬底处理装置，其中
所述控制部基于拍摄所述外缘部的摄像图像内所占据的所述衬底中面向所述衬底保持部的所述面方向的中心位置的方向的宽度，特定与所述旋转轴相对的所述衬底的所述中心位置。
15.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中
所述衬底保持部的载置所述衬底的面的面积小于所述衬底的所述药液的喷出面的面积。
16.根据权利要求1所述的衬底处理装置，其中
所述药液喷出部喷出从所述外缘部去除形成于所述衬底的膜的去除液、及成为形成于所述外缘部的膜的原料的原料液中的至少任一者。
17.一种半导体装置的制造方法，其中
在使衬底沿周向旋转的旋转支撑部所支撑的衬底保持部中保持所述衬底，检测所述衬底保持部所保持的所述衬底的外缘部，
基于所述外缘部的检测位置，以所述衬底保持部所保持的所述衬底的面内的中心位置与所述旋转支撑部的旋转轴一致的方式，使所述衬底保持部相对于所述旋转支撑部沿所述衬底的面方向驱动，及
对所述衬底保持部所保持的所述衬底的所述外缘部喷出药液。
18.根据权利要求17所述的半导体装置的制造方法，其中
在检测所述外缘部时、及对所述外缘部喷出所述药液时，将所述衬底的位置相对于所述衬底保持部固定于所述面方向，且将所述衬底保持部的位置相对于所述旋转支撑部固定于所述面方向。
19.根据权利要求17所述的半导体装置的制造方法，其中
在使所述衬底的所述中心位置与所述旋转轴对准时，将所述衬底的位置相对于所述衬底保持部固定于所述面方向，不使所述衬底保持部的位置相对于所述旋转支撑部固定于所述面方向。
20.根据权利要求17所述的半导体装置的制造方法，其中
在喷出所述药液时，喷出从所述外缘部去除形成于所述衬底的膜的去除液、及成为形成于所述外缘部的膜的原料的原料液中的至少任一者。
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