JP2013065685A - Chemical application device - Google Patents

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JP2013065685A JP2011203250A JP2011203250A JP2013065685A JP 2013065685 A JP2013065685 A JP 2013065685A JP 2011203250 A JP2011203250 A JP 2011203250A JP 2011203250 A JP2011203250 A JP 2011203250A JP 2013065685 A JP2013065685 A JP 2013065685A
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Yasuhiko Sato
康彦 佐藤
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a chemical application device capable of preventing a wafer from being broken in an EUV exposure device.SOLUTION: A chemical application device 101 comprises: a chemical application unit 102 which applies a chemical on a principal face of a substrate; an inspection unit 104 which inspects an adhesion state of foreign matters to the entire rear surface of the substrate; and a control unit 114 which determines whether or not to carry the substrate outside as a non-defective product on the basis of an inspection result of the inspection unit 104.

Description

本発明の実施形態は、薬液塗布装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to a chemical solution coating apparatus.

半導体素子の製造においては、ウェハー上に薬液を塗布し、所望のパターンにパターニングする工程を多く含んでいる。このパターニング工程は、一般にレジストと呼ばれる感光性物質をウェハー上の被加工物の上に塗布し、露光装置を用いて選択的に露光後現像することによってなされる。   In the manufacture of a semiconductor element, many steps of applying a chemical solution on a wafer and patterning it into a desired pattern are included. This patterning step is generally performed by applying a photosensitive material called a resist onto a workpiece on a wafer, and selectively developing after exposure using an exposure apparatus.

露光装置においてウェハーを露光する際に、ウェハー裏面に異物の付着などの欠陥があるとチャッキングエラーが発生し、ウェハー割れなどが起こることがある。   When the wafer is exposed in the exposure apparatus, if there is a defect such as adhesion of foreign matter on the back surface of the wafer, a chucking error may occur and the wafer may be cracked.

特開2007−281073号公報JP 2007-281073 A

EUV(Extreme UltraViolet)露光装置では装置内が真空のため、その中でウェハー割れが発生すると、洗浄のため大気開放する必要がある。このことは稼働率の大幅な低下に繋がり、生産性が低下するという問題になっていた。   In an EUV (Extreme UltraViolet) exposure apparatus, since the inside of the apparatus is vacuum, if a wafer crack occurs in the apparatus, it is necessary to open the atmosphere for cleaning. This has led to a significant decrease in the operating rate and a problem that productivity is reduced.

本発明の一つの実施形態は、露光装置内でのウェハー割れを防ぐ薬液塗布装置を提供することを目的とする。   An object of one embodiment of the present invention is to provide a chemical solution coating apparatus for preventing wafer cracking in an exposure apparatus.

本発明の一つの実施形態の薬液塗布装置は、基板の主表面上に薬液を塗布する薬液塗布ユニットと、前記基板の裏面全体への異物の付着状態を検査する検査ユニットと、前記検査ユニットによる検査結果に基づいて前記基板を良品として外部に搬出するか否かを判定する制御ユニットと、を備える。   A chemical solution coating apparatus according to an embodiment of the present invention includes a chemical solution application unit that applies a chemical solution on a main surface of a substrate, an inspection unit that inspects the adhesion state of foreign matter on the entire back surface of the substrate, and the inspection unit. And a control unit for determining whether or not to carry the substrate out as a good product based on the inspection result.

図1は、第1の実施形態にかかる薬液塗布装置およびEUV露光装置の概略構成を示す図である。FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a chemical solution coating apparatus and an EUV exposure apparatus according to the first embodiment. 図2は、第1の実施形態にかかる静電チャックユニットの構成を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of the electrostatic chuck unit according to the first embodiment. 図3は、第1および第2の実施形態にかかる裏面洗浄ユニットの構成の例を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the configuration of the back surface cleaning unit according to the first and second embodiments. 図4は、第1の実施形態にかかる薬液塗布装置の動作フローを示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating an operation flow of the chemical solution coating apparatus according to the first embodiment. 図5は、第1の実施形態にかかる薬液塗布装置の別の動作フローを示す図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another operation flow of the chemical liquid coating apparatus according to the first embodiment. 図6は、第2の実施形態にかかる薬液塗布装置およびEUV露光装置の概略構成を示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of a chemical solution coating apparatus and an EUV exposure apparatus according to the second embodiment. 図7は、第2の実施形態にかかる裏面欠陥検査ユニットの構成を示す図である。FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a back surface defect inspection unit according to the second embodiment. 図8は、第2の実施形態にかかる薬液塗布装置の動作フローを示す図である。FIG. 8 is a diagram illustrating an operation flow of the chemical solution coating apparatus according to the second embodiment. 図9は、第2の実施形態にかかる薬液塗布装置の別の動作フローを示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating another operation flow of the chemical liquid coating apparatus according to the second embodiment.

以下に添付図面を参照して、実施形態にかかる薬液塗布装置を詳細に説明する。なお、これらの実施形態により本発明が限定されるものではない。   Exemplary embodiments of a chemical liquid coating apparatus will be explained below in detail with reference to the accompanying drawings. Note that the present invention is not limited to these embodiments.

(第1の実施形態)
図1は、本実施形態にかかる薬液塗布装置101およびEUV露光装置112の概略構成を示す図である。薬液塗布装置101は、例えば半導体素子作成(ウェハー工程、露光用マスク製造工程)、液晶デバイス作成技術における塗布膜の形成に用いられるレジスト塗布装置などである。薬液塗布装置101は、薬液塗布ユニット102、プリベークユニット103、静電チャックユニット(検査ユニット)104、裏面洗浄ユニット105、ウェハー待機ユニット106、ポストエクスポージャーベークユニット107、現像ユニット108、搬送ロボット制御部109、システム制御部(制御ユニット)114、搬送ロボット110、およびウェハーローダー111を備える。なお、ポストエクスポージャーベークユニット107および現像ユニット108は、薬液塗布装置101からEUV露光装置112に搬送されたウェハー(半導体基板)が再び薬液塗布装置101に戻されてから使用されるもので、以下では説明しない。EUV露光装置112は、露光時には装置内部を真空にするため真空チャックが使用できないので、静電チャックを有するウェハステージ113を備える。本実施形態にかかる薬液塗布装置101の動作フローを図4に示す。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of a chemical solution coating apparatus 101 and an EUV exposure apparatus 112 according to the present embodiment. The chemical solution coating apparatus 101 is, for example, a resist coating apparatus used for forming a coating film in semiconductor element creation (wafer process, exposure mask manufacturing process) and liquid crystal device creation technology. The chemical solution application apparatus 101 includes a chemical solution application unit 102, a pre-bake unit 103, an electrostatic chuck unit (inspection unit) 104, a back surface cleaning unit 105, a wafer standby unit 106, a post-exposure bake unit 107, a development unit 108, and a transfer robot control unit 109. A system control unit (control unit) 114, a transfer robot 110, and a wafer loader 111. The post-exposure bake unit 107 and the development unit 108 are used after the wafer (semiconductor substrate) transferred from the chemical solution coating apparatus 101 to the EUV exposure apparatus 112 is returned to the chemical solution coating apparatus 101. I do not explain. The EUV exposure apparatus 112 includes a wafer stage 113 having an electrostatic chuck because a vacuum chuck cannot be used to evacuate the interior of the apparatus during exposure. FIG. 4 shows an operation flow of the chemical liquid coating apparatus 101 according to the present embodiment.

先ず、薬液塗布ユニット102においてウェハーの主表面上に溶媒に溶かされた薬液を滴下ノズルから滴下し塗布膜を形成する(ステップS101)。薬液の種類としては、特に限定されることはないが、レジスト剤、反射防止膜剤、酸化膜剤、強誘電膜剤、スピンオングラス用薬液などがあげられる。また、溶媒の種類としては、特に限定されることはないが、例えばアセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン系溶剤、メチルセロソルブ、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート等のセロソルブ系溶剤、乳酸エチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸イソアミル等のエステル系溶剤、メタノール、エタノール、イソプロパノール等のアルコール系溶剤、その他アニソ―ル、トルエン、キシレン、ナフサなどを挙げることができる。   First, a chemical solution dissolved in a solvent on the main surface of the wafer in the chemical solution application unit 102 is dropped from a dropping nozzle to form a coating film (step S101). The type of the chemical solution is not particularly limited, and examples thereof include a resist agent, an antireflection film agent, an oxide film agent, a ferroelectric film agent, and a spin-on-glass chemical solution. Further, the type of solvent is not particularly limited, but for example, ketone solvents such as acetone, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclohexanone, cellosolv solvents such as methyl cellosolve, methyl cellosolve acetate, ethyl cellosolve acetate, lactic acid Examples thereof include ester solvents such as ethyl, ethyl acetate, butyl acetate and isoamyl acetate, alcohol solvents such as methanol, ethanol and isopropanol, other anisole, toluene, xylene and naphtha.

薬液の滴下量としては、特に限定されることはないが、0.01cc〜30cc、より好ましくは0.1cc〜10ccの範囲を好適に用いることができる。その理由は0.01cc未満では吐出量が少なすぎるため液状膜をウェハー全面に広げることが困難で、30ccを越えるとウェハー上に塗られない薬液量が増え効率的ではない。薬液の滴下位置についてはウェハーの中心部から半径1cm以内が望ましく、ウェハーの外周部に滴下すると均一な膜厚で成膜することが困難になる。また、ノズルは常時ウェハーの上にある必要はなく、薬液滴下時のみウェハーの上に移動してもよい。続いて、ウェハーを回転させて、液状膜を形成する。回転数としては100〜20000、より好ましくは500〜7000rpmが好適で、100rpm未満では薬液をウェハーの上に均一に広げることが困難になり、20000rpmを越えるとウェハーの外周に乱流が生じて均一な膜質を得ることが難しい。   Although it does not specifically limit as dripping amount of a chemical | medical solution, The range of 0.01cc-30cc, More preferably, 0.1cc-10cc can be used conveniently. The reason is that if the amount is less than 0.01 cc, it is difficult to spread the liquid film over the entire surface of the wafer because the discharge amount is too small, and if it exceeds 30 cc, the amount of chemicals that cannot be applied on the wafer increases and is not efficient. The position where the chemical solution is dropped is preferably within a radius of 1 cm from the center of the wafer, and if it is dropped on the outer periphery of the wafer, it becomes difficult to form a film with a uniform film thickness. Further, the nozzle need not always be on the wafer, and may move onto the wafer only when the chemical droplet is under. Subsequently, the wafer is rotated to form a liquid film. The rotation speed is preferably 100 to 20000, more preferably 500 to 7000 rpm. If the rotation speed is less than 100 rpm, it is difficult to spread the chemical solution uniformly on the wafer, and if it exceeds 20000 rpm, turbulent flow is generated on the outer periphery of the wafer and uniform. It is difficult to obtain a good film quality.

上記のように薬液の液状塗布膜が形成されたウェハーは、その後、搬送ロボット制御部109により制御された搬送ロボット110およびウェハーローダー111により、プリベークユニット103に搬送される。そして、その中でベークにより、塗布膜中の溶剤を気化させる(ステップS102)。ベーク温度は限定されることはないが、50〜600℃の範囲が好適で、50℃未満では塗布膜の溶媒が揮発し難く、600℃を越えると塗布膜の昇華が進むおそれがある。   The wafer on which the liquid coating film of the chemical solution is formed as described above is then transferred to the pre-bake unit 103 by the transfer robot 110 and the wafer loader 111 controlled by the transfer robot control unit 109. And the solvent in a coating film is vaporized by baking in it (step S102). The baking temperature is not limited, but a range of 50 to 600 ° C. is suitable. If the temperature is lower than 50 ° C., the solvent of the coating film is difficult to evaporate, and if it exceeds 600 ° C., the sublimation of the coating film may proceed.

次に、ウェハーは、静電チャックユニット104に搬送される。図2は、ウェハー201を搭載した静電チャックユニット104の構成を示す。静電チャック202は電圧モジュール204を介してアース206に接続されており、電圧モジュール204による印加電圧により静電チャック202内に内部電荷203が発生する。一方、ウェハー201はアース線205を介してアース206に接続される。   Next, the wafer is transferred to the electrostatic chuck unit 104. FIG. 2 shows a configuration of the electrostatic chuck unit 104 on which the wafer 201 is mounted. The electrostatic chuck 202 is connected to the earth 206 through the voltage module 204, and an internal charge 203 is generated in the electrostatic chuck 202 by the voltage applied by the voltage module 204. On the other hand, the wafer 201 is connected to the ground 206 via the ground wire 205.

図2に示すように、静電チャック202にウェハー201を載せ、ウェハー201の裏面の静電チャック202への吸着度の測定を行う。吸着方式は単極方式、双極方式のどちらでもよい。印加電圧は特に限定されることはないが、1mV〜10,000Vの範囲を好適に用いることができ、1mV未満では吸着が不十分で、10,000Vを越えるとウェハー201に成膜された膜の静電破壊が発生する可能性が高まる。   As shown in FIG. 2, the wafer 201 is placed on the electrostatic chuck 202, and the degree of adsorption of the back surface of the wafer 201 to the electrostatic chuck 202 is measured. The adsorption method may be either a monopolar method or a bipolar method. The applied voltage is not particularly limited, but a range of 1 mV to 10,000 V can be suitably used. If it is less than 1 mV, the adsorption is insufficient, and if it exceeds 10,000 V, the film formed on the wafer 201 This increases the possibility of electrostatic breakdown.

吸着度の測定方法としては、例えば以下のような方法がある。ウェハー201の裏面と静電チャック202との間の距離を光学干渉計209を用いて測定し、距離が閾値以上の場合、吸着度が弱いと判断する。具体的には、レーザー照射ユニット207からウェハー201の裏面にレーザー208を照射して反射させ光学干渉計209にてウェハー201の裏面と静電チャック202との間の距離を測定する。ウェハー201の裏面上のいずれかの位置に吸着度を低下させる異物(ゴミ)付着による欠陥が存在すれば測定した距離が変化する。従って、これによりウェハー201の裏面全体の欠陥検査が可能となる。そして、光学干渉計209にて測定された距離が予め定めた閾値未満か否かがシステム制御部114により判断される(ステップS103)。測定された距離が予め定めた閾値未満の場合(ステップS103:Yes)は、ウェハー201の裏面と静電チャック202との吸着度が十分あると判定し、ウェハー201をEUV露光装置112に搬送する(ステップS104)。   Examples of the method for measuring the degree of adsorption include the following methods. The distance between the back surface of the wafer 201 and the electrostatic chuck 202 is measured using the optical interferometer 209. If the distance is equal to or greater than the threshold value, it is determined that the degree of adsorption is weak. Specifically, the laser 208 is irradiated on the back surface of the wafer 201 from the laser irradiation unit 207 and reflected, and the distance between the back surface of the wafer 201 and the electrostatic chuck 202 is measured by the optical interferometer 209. If there is a defect due to foreign matter (dust) adhesion that lowers the degree of adsorption at any position on the back surface of the wafer 201, the measured distance changes. Accordingly, this enables defect inspection of the entire back surface of the wafer 201. Then, the system control unit 114 determines whether or not the distance measured by the optical interferometer 209 is less than a predetermined threshold (step S103). If the measured distance is less than the predetermined threshold (step S103: Yes), it is determined that the degree of adsorption between the back surface of the wafer 201 and the electrostatic chuck 202 is sufficient, and the wafer 201 is transferred to the EUV exposure apparatus 112. (Step S104).

ステップS103にて、測定された距離が予め定めた閾値以上の場合(ステップS103:No)は、吸着度が不十分であるとシステム制御部114は判断し、裏面洗浄ユニット105にてウェハー201の裏面を洗浄する(ステップS105)。図3に、裏面洗浄ユニット105の構成の例を示す。裏面洗浄ユニット105は、ウェハー201の裏面にノズル302から噴射された水303をかけながら、ブラシ304でウェハー201の裏面に付着した異物による欠陥を除去する。裏面洗浄の後は、再度、吸着度を測定し(ステップS103)、測定された距離が予め定めた閾値未満(ステップS103:Yes)となるまで、洗浄および吸着度の測定を繰り返す。なお、ステップS103において測定された距離が閾値以上であって吸着度が不十分であると判断された場合、裏面洗浄ユニット105にてウェハー201の裏面を洗浄することなく、例えば薬液塗布装置101に設けられた図示しないウェハーバッファにウェハー201を収容するなどの方法によって、良品でないウェハー201がEUV露光装置112に搬送されないようにしてもよい。このとき、薬液塗布装置101は必ずしも裏面洗浄ユニット105を備えていなくてよい。また、吸着度が不十分であると判断された場合に、ウェハー201の裏面に付着した異物による欠陥の洗浄除去と吸着度の測定を繰返し、所定回数繰り返しても測定された距離が閾値未満とならなければ再度の裏面洗浄を行うことなくウェハー201をウェハーバッファに収容するなどしてもよく、要は静電チャックユニット104において静電チャック202との吸着度が十分に得られないウェハー201がEUV露光装置112に搬送されないようにすればよい。   In step S103, when the measured distance is equal to or greater than a predetermined threshold (step S103: No), the system control unit 114 determines that the degree of adsorption is insufficient, and the back surface cleaning unit 105 determines the wafer 201. The back surface is cleaned (step S105). FIG. 3 shows an example of the configuration of the back surface cleaning unit 105. The back surface cleaning unit 105 removes defects due to foreign matters attached to the back surface of the wafer 201 with the brush 304 while applying water 303 sprayed from the nozzle 302 to the back surface of the wafer 201. After the back surface cleaning, the degree of adsorption is measured again (step S103), and the measurement of the degree of washing and the degree of adsorption is repeated until the measured distance becomes less than a predetermined threshold (step S103: Yes). If it is determined that the distance measured in step S103 is equal to or greater than the threshold and the degree of adsorption is insufficient, the rear surface cleaning unit 105 does not clean the back surface of the wafer 201, for example, the chemical solution coating apparatus 101 The non-defective wafer 201 may be prevented from being conveyed to the EUV exposure apparatus 112 by a method such as accommodating the wafer 201 in a provided wafer buffer (not shown). At this time, the chemical solution coating apparatus 101 does not necessarily include the back surface cleaning unit 105. In addition, when it is determined that the degree of adsorption is insufficient, the cleaning and removal of defects due to foreign matter adhering to the back surface of the wafer 201 and the measurement of the degree of adsorption are repeated, and the measured distance is less than the threshold even after a predetermined number of repetitions. If not, the wafer 201 may be accommodated in the wafer buffer without performing the back surface cleaning again. In short, the wafer 201 in which the chucking degree with the electrostatic chuck 202 cannot be sufficiently obtained in the electrostatic chuck unit 104 is obtained. It may be prevented from being conveyed to the EUV exposure apparatus 112.

このように本実施形態においては、静電チャックユニット104においてウェハー201の裏面と静電チャック202との吸着度が十分得られる場合にのみウェハー201を良品であると判定して、EUV露光装置112へのウェハー201の搬送を行う。これにより、ウェハー201の裏面への異物付着を原因とするチャッキングエラー(吸着エラー)によるEUV露光装置112内でのウェハー割れを事前に防ぐことが可能となる。   As described above, in the present embodiment, the EUV exposure apparatus 112 determines that the wafer 201 is a non-defective product only when the electrostatic chuck unit 104 has a sufficient degree of adsorption between the back surface of the wafer 201 and the electrostatic chuck 202. The wafer 201 is transferred to the substrate. Thereby, it becomes possible to prevent the wafer from being cracked in the EUV exposure apparatus 112 due to a chucking error (adsorption error) caused by foreign matter adhering to the back surface of the wafer 201 in advance.

なお、図4に示した薬液塗布装置101の動作フローにおいては、吸着度の判定(ステップS103)の後に裏面洗浄(ステップS105)しているが、図5に示すように、ベーク後に裏面洗浄してから吸着度の判定をするようにしてもよい。即ち、薬液塗布ユニット102での薬液塗布(ステップS111)、プリベークユニット103でのベーク(ステップS112)、裏面洗浄ユニット105での裏面洗浄(ステップS113)を経てから、光学干渉計209にて測定された距離が予め定めた閾値未満か否かをシステム制御部114が判断する(ステップS114)ようにしてもよい。測定された距離が予め定めた閾値以上の場合(ステップS114:No)はステップS113に戻り、測定された距離が予め定めた閾値未満の場合(ステップS114:Yes)はウェハー201をEUV露光装置112に搬送する(ステップS115)。また、薬液塗布装置101の外部の洗浄装置を用いてウェハー201を裏面洗浄してもよい。   In the operation flow of the chemical solution coating apparatus 101 shown in FIG. 4, the back surface cleaning (step S105) is performed after the determination of the degree of adsorption (step S103), but the back surface cleaning is performed after baking as shown in FIG. After that, the degree of adsorption may be determined. That is, it is measured by the optical interferometer 209 after chemical solution application in the chemical solution application unit 102 (step S111), baking in the pre-baking unit 103 (step S112), and back surface cleaning in the back surface cleaning unit 105 (step S113). The system control unit 114 may determine whether the measured distance is less than a predetermined threshold (step S114). When the measured distance is greater than or equal to a predetermined threshold (step S114: No), the process returns to step S113. When the measured distance is less than the predetermined threshold (step S114: Yes), the wafer 201 is moved to the EUV exposure apparatus 112. (Step S115). Further, the wafer 201 may be cleaned on the back surface by using a cleaning device outside the chemical solution coating apparatus 101.

吸着度の他の測定方法としては、例えば、ウェハー201と静電チャック202との間に流れる電流値を測定することも可能である。即ち、ウェハー201の裏面と静電チャック202との間の距離が離れるほど両者の間の電気抵抗は大きくなるので、これを利用して、両者の間に電圧を印加することにより流れた電流の電流値を吸着度の指標とする。電流値が所定の閾値以下の場合は、距離が離れている即ち吸着度が弱いと判断して、EUV露光装置112に搬送せずウェハー201を裏面洗浄する。電流値が所定の閾値より大きい場合は、吸着度が十分であると判断してEUV露光装置112に搬送する。このようにしても上記同様にウェハー201の裏面への異物付着を原因とするチャッキングエラーによるEUV露光装置112内でのウェハー割れを事前に防ぐことが可能となる。なお、吸着度の測定方法は以上に例示したものに限定されるものではない。   As another method for measuring the degree of adsorption, for example, the value of the current flowing between the wafer 201 and the electrostatic chuck 202 can be measured. That is, the greater the distance between the back surface of the wafer 201 and the electrostatic chuck 202, the greater the electrical resistance between the two, and this is used to apply a voltage between them to The current value is used as an index of adsorption. When the current value is equal to or smaller than the predetermined threshold, it is determined that the distance is long, that is, the degree of adsorption is weak, and the wafer 201 is cleaned on the back surface without being transferred to the EUV exposure apparatus 112. When the current value is larger than the predetermined threshold value, it is determined that the degree of adsorption is sufficient, and is conveyed to the EUV exposure apparatus 112. Even in this way, similarly to the above, it is possible to prevent the wafer from being cracked in the EUV exposure apparatus 112 due to a chucking error caused by foreign matter adhering to the back surface of the wafer 201 in advance. In addition, the measuring method of an adsorption degree is not limited to what was illustrated above.

(第2の実施形態)
図6は、本実施形態にかかる薬液塗布装置401およびEUV露光装置112の概略構成を示す図である。薬液塗布装置401は、例えば半導体素子作成(ウェハー工程、露光用マスク製造工程)、液晶デバイス作成技術における塗布膜の形成に用いられるレジスト塗布装置などである。薬液塗布装置401は、薬液塗布ユニット402、プリベークユニット403、裏面欠陥検査ユニット404、裏面洗浄ユニット405、ウェハー待機ユニット406、ポストエクスポージャーベークユニット407、現像ユニット408、搬送ロボット制御部409、システム制御部(制御ユニット)414、搬送ロボット410、およびウェハーローダー411を備える。なお、ポストエクスポージャーベークユニット407および現像ユニット408は、薬液塗布装置401からEUV露光装置112に搬送されたウェハーが再び薬液塗布装置401に戻されてから使用されるもので、以下では説明しない。EUV露光装置112は、露光時には装置内部を真空にするため真空チャックが使用できないので、静電チャックを有するウェハステージ113を備える。本実施形態にかかる薬液塗布装置401の動作フローを図8に示す。
(Second Embodiment)
FIG. 6 is a diagram showing a schematic configuration of the chemical solution coating apparatus 401 and the EUV exposure apparatus 112 according to the present embodiment. The chemical solution coating apparatus 401 is, for example, a resist coating apparatus used for forming a coating film in semiconductor element creation (wafer process, exposure mask manufacturing process), liquid crystal device creation technology. The chemical coating apparatus 401 includes a chemical coating unit 402, a pre-bake unit 403, a back surface defect inspection unit 404, a back surface cleaning unit 405, a wafer standby unit 406, a post exposure bake unit 407, a developing unit 408, a transport robot control unit 409, and a system control unit. (Control unit) 414, transfer robot 410, and wafer loader 411 are provided. The post-exposure bake unit 407 and the development unit 408 are used after the wafer transferred from the chemical solution coating apparatus 401 to the EUV exposure apparatus 112 is returned to the chemical solution coating apparatus 401, and will not be described below. The EUV exposure apparatus 112 includes a wafer stage 113 having an electrostatic chuck because a vacuum chuck cannot be used to evacuate the interior of the apparatus during exposure. FIG. 8 shows an operation flow of the chemical liquid coating apparatus 401 according to this embodiment.

先ず、薬液塗布ユニット402においてウェハーの主表面上に溶媒に溶かされた薬液を滴下ノズルから滴下し塗布膜を形成する(ステップS201)。薬液の種類、溶媒の種類、薬液の滴下量、薬液滴下時のウェハーの回転数など、薬液塗布に関する条件は第1の実施形態と同様である。その後のプリベークユニット403におけるベーク(ステップS202)の条件も第1の実施形態と同様である。   First, a chemical solution dissolved in a solvent on the main surface of the wafer in the chemical solution application unit 402 is dropped from the dropping nozzle to form a coating film (step S201). Conditions relating to the chemical solution application, such as the type of the chemical solution, the type of the solvent, the amount of the chemical solution dropped, and the number of rotations of the wafer when the chemical droplet is dropped, are the same as those in the first embodiment. Subsequent baking (step S202) conditions in the pre-baking unit 403 are the same as those in the first embodiment.

ステップS202の後、ウェハー201は、裏面欠陥検査ユニット404に搬送される。裏面欠陥検査ユニット404で、ウェハーの裏面の全面にわたる異物の付着による欠陥の測定を行う。異物の付着による欠陥の検出方法は、例えば光学的手段で行う。この場合、赤外から真空紫外領域まで使用する光の波長は限定されることはなく、明視野、暗視野どちらによる検出でも構わない。裏面欠陥検査ユニット404における異物付着による欠陥の検出方法の具体例を図7に示す。レーザー照射ユニット(走査手段)502から射出されたレーザー光503はウェハー201の裏面で反射して光受光部(検出手段)504で検出される。レーザー光503がウェハー201の裏面上全面を走査するようにレーザー照射ユニット502を動かす。これと同時に光受光部504で検出した反射光の強度をモニターし、所定値以上の強度変化により異物付着による欠陥の存在を検出する。この検出結果に基づいてウェハー201の裏面全面に付着した異物(欠陥)の数、或いは異物(欠陥)の大きさを見積もることが可能となる。そして、ウェハー201の裏面全面に付着した異物の数或いは異物の大きさが所定の値以下か否かがシステム制御部414により判断される(ステップS203)。測定された異物の数或いは異物の大きさが所定の値以下の場合(ステップS203:Yes)は、EUV露光装置112におけるウェハー割れの危険が無いとしてウェハー201をEUV露光装置112に搬送する(ステップS204)。   After step S202, the wafer 201 is transferred to the back surface defect inspection unit 404. The back surface defect inspection unit 404 measures a defect due to adhesion of foreign matter over the entire back surface of the wafer. A method for detecting a defect due to adhesion of a foreign substance is performed by, for example, an optical means. In this case, the wavelength of light used from the infrared region to the vacuum ultraviolet region is not limited, and detection by either bright field or dark field may be used. A specific example of a method for detecting a defect due to foreign matter adhesion in the back surface defect inspection unit 404 is shown in FIG. The laser beam 503 emitted from the laser irradiation unit (scanning unit) 502 is reflected by the back surface of the wafer 201 and detected by the light receiving unit (detecting unit) 504. The laser irradiation unit 502 is moved so that the laser beam 503 scans the entire back surface of the wafer 201. At the same time, the intensity of the reflected light detected by the light receiving unit 504 is monitored, and the presence of a defect due to foreign matter adhesion is detected by a change in intensity of a predetermined value or more. Based on the detection result, the number of foreign matters (defects) attached to the entire back surface of the wafer 201 or the size of the foreign matters (defects) can be estimated. Then, the system control unit 414 determines whether the number of foreign matters attached to the entire back surface of the wafer 201 or the size of the foreign matters is equal to or less than a predetermined value (step S203). If the measured number of foreign matters or the size of the foreign matters is equal to or smaller than a predetermined value (step S203: Yes), the wafer 201 is transported to the EUV exposure apparatus 112 because there is no risk of wafer cracking in the EUV exposure apparatus 112 (step S203). S204).

ステップS203にて、測定された異物の数或いは異物の大きさが所定の値より大きい場合(ステップS203:No)は、EUV露光装置112におけるウェハー割れの危険が有るとシステム制御部414は判断し、裏面洗浄ユニット405にてウェハー201の裏面を洗浄する(ステップS205)。裏面洗浄ユニット405の構成は図3に示したものと同様である。裏面洗浄の後は、再度、ウェハー201の裏面全面に付着した異物の数或いは異物の大きさが所定の値以下か否かが裏面欠陥検査ユニット404およびシステム制御部414により測定、判断され(ステップS203)、所定の値以下(ステップS203:Yes)となるまで、洗浄および裏面欠陥検査を繰り返す。なお、ステップS203において測定された異物の数或いは大きさが所定の値より大きい場合、裏面洗浄ユニット405にてウェハー201の裏面を洗浄することなく、例えば薬液塗布装置401に設けられた図示しないウェハーバッファにウェハー201を収容するなどの方法によって、良品でないウェハー201がEUV露光装置112に搬送されないようにしてもよい。このとき、薬液塗布装置401は必ずしも裏面洗浄ユニット405を備えていなくてよい。また、異物の数或いは大きさが所定の値より大きい場合に、ウェハー201の裏面に付着した異物の洗浄除去と裏面欠陥検査を繰り返し、所定回数繰り返しても測定された異物の数或いは大きさが所定の値以下とならなければ再度の裏面洗浄を行うことなくウェハー201をウェハーバッファに収容するなどしてもよく、要は裏面欠陥検査ユニット404において異物の数或いは大きさが所定の値より大きいことが測定されたウェハー201がEUV露光装置112に搬送されないようにすればよい。   In step S203, if the number of measured foreign matters or the size of the foreign matters is larger than a predetermined value (step S203: No), the system control unit 414 determines that there is a risk of wafer cracking in the EUV exposure apparatus 112. Then, the back surface of the wafer 201 is cleaned by the back surface cleaning unit 405 (step S205). The configuration of the back surface cleaning unit 405 is the same as that shown in FIG. After the back surface cleaning, the back surface defect inspection unit 404 and the system control unit 414 determine again whether or not the number of foreign materials attached to the entire back surface of the wafer 201 or the size of the foreign materials is a predetermined value or less (step) In step S203, cleaning and back surface defect inspection are repeated until a predetermined value or less (step S203: Yes). If the number or size of the foreign matter measured in step S203 is larger than a predetermined value, for example, a wafer (not shown) provided in the chemical solution coating apparatus 401 without cleaning the back surface of the wafer 201 by the back surface cleaning unit 405. The non-defective wafer 201 may be prevented from being transferred to the EUV exposure apparatus 112 by a method such as accommodating the wafer 201 in a buffer. At this time, the chemical solution coating apparatus 401 does not necessarily include the back surface cleaning unit 405. Further, when the number or size of the foreign matter is larger than a predetermined value, the cleaning and removing of the foreign matter adhering to the back surface of the wafer 201 and the back surface defect inspection are repeated. If it is not less than the predetermined value, the wafer 201 may be accommodated in the wafer buffer without performing the back surface cleaning again. In short, the number or size of foreign matters in the back surface defect inspection unit 404 is larger than the predetermined value. It is only necessary that the measured wafer 201 is not transferred to the EUV exposure apparatus 112.

このように本実施形態においては、裏面欠陥検査ユニット404において測定されたウェハー201の裏面全面に付着した異物の数或いは異物の大きさが所定の値以下である場合にのみウェハー201を良品であると判定して、EUV露光装置112へのウェハー201の搬送を行う。これにより、ウェハー201の裏面への異物付着の欠陥を原因とするチャッキングエラー(吸着エラー)によるEUV露光装置112内でのウェハー割れを事前に防ぐことが可能となる。   As described above, in this embodiment, the wafer 201 is a non-defective product only when the number of foreign matters or the size of the foreign matters attached to the entire back surface of the wafer 201 measured by the back surface defect inspection unit 404 is equal to or less than a predetermined value. And the wafer 201 is transferred to the EUV exposure apparatus 112. Thereby, it becomes possible to prevent the wafer from being cracked in the EUV exposure apparatus 112 due to a chucking error (adsorption error) caused by a defect of foreign matter adhering to the back surface of the wafer 201 in advance.

なお、図8に示した薬液塗布装置401の動作フローにおいては、裏面の異物欠陥の検査(ステップS203)の後に裏面洗浄(ステップS205)しているが、図9に示すように、ベーク後に裏面洗浄してから異物欠陥の検査をするようにしてもよい。即ち、薬液塗布ユニット402での薬液塗布(ステップS211)、プリベークユニット403でのベーク(ステップS212)、裏面洗浄ユニット405での裏面洗浄(ステップS213)を経てから、裏面欠陥検査ユニット404にて測定された異物の数或いは異物の大きさが所定の値以下か否かをシステム制御部414が判断する(ステップS214)ようにしてもよい。測定された異物の数或いは異物の大きさが所定の値より大きい場合(ステップS214:No)はステップS213に戻り、測定された異物の数或いは異物の大きさが所定の値以下の場合(ステップS214:Yes)はウェハー201をEUV露光装置112に搬送する(ステップS215)。また、薬液塗布装置401の外部の洗浄装置を用いてウェハー201を裏面洗浄してもよい。   In the operation flow of the chemical coating apparatus 401 shown in FIG. 8, the back surface cleaning (step S205) is performed after the inspection of the foreign matter defect on the back surface (step S203). However, as shown in FIG. You may make it test | inspect for a foreign material defect after wash | cleaning. That is, after the chemical solution application in the chemical solution application unit 402 (step S211), the baking in the prebake unit 403 (step S212), and the back surface cleaning in the back surface cleaning unit 405 (step S213), the measurement is performed in the back surface defect inspection unit 404. The system control unit 414 may determine whether the number of foreign matters or the size of the foreign matter is equal to or less than a predetermined value (step S214). If the measured number of foreign objects or the size of the foreign objects is larger than a predetermined value (step S214: No), the process returns to step S213, and if the measured number of foreign objects or the size of the foreign objects is less than a predetermined value (step In step S214, the wafer 201 is transferred to the EUV exposure apparatus 112 (step S215). Further, the wafer 201 may be cleaned on the back surface by using a cleaning device outside the chemical solution coating apparatus 401.

異物欠陥の検出方法としては、上述した光学的手段の他に電子ビーム(電子線)を用いて検出することも可能である。この場合は、電子ビームにより走査照射されたウェハー201の裏面から放出された2次電子の散乱強度の大小変化に基づいて裏面全面に付着した異物の数或いは異物の大きさを判定する。この判定結果に基づいてEUV露光装置112への搬送可否判断および裏面洗浄を実施することにより、上記同様にウェハー201の裏面への異物付着の欠陥を原因とするチャッキングエラーによるEUV露光装置112内でのウェハー割れを事前に防ぐことが可能となる。なお、異物欠陥の検出方法は以上に例示したものに限定されるものではない。   As a method for detecting a foreign substance defect, it is possible to detect by using an electron beam (electron beam) in addition to the optical means described above. In this case, the number of foreign particles or the size of the foreign matter attached to the entire back surface is determined based on the change in the intensity of secondary electrons scattered from the back surface of the wafer 201 scanned and irradiated by the electron beam. Based on the determination result, whether the transfer to the EUV exposure apparatus 112 is possible and the back surface cleaning is performed, so that the inside of the EUV exposure apparatus 112 due to a chucking error caused by a defect of foreign matter adhering to the back surface of the wafer 201 as described above. It becomes possible to prevent the wafer from cracking in advance. In addition, the detection method of a foreign material defect is not limited to what was illustrated above.

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。   Although several embodiments of the present invention have been described, these embodiments are presented by way of example and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.

101、401 薬液塗布装置、112 EUV露光装置、104 静電チャックユニット、105、405 裏面洗浄ユニット、404 裏面欠陥検査ユニット、201 ウェハー。   101, 401 Chemical solution coating apparatus, 112 EUV exposure apparatus, 104 electrostatic chuck unit, 105, 405 back surface cleaning unit, 404 back surface defect inspection unit, 201 wafer.

Claims (5)

基板の主表面上に薬液を塗布する薬液塗布ユニットと、
静電チャックを備え、前記基板の裏面と前記静電チャックとの吸着度を測定することにより前記裏面全体への異物の付着状態を検査する検査ユニットと、
前記裏面を洗浄する洗浄ユニットと、
前記吸着度に基づいて前記基板を良品として外部に搬出するか否かを判定する制御ユニットと、
を備え、
前記制御ユニットが前記基板を良品として外部に搬出しないと判定した場合は、前記洗浄ユニットが前記裏面を洗浄する
ことを特徴とする薬液塗布装置。
A chemical application unit for applying a chemical on the main surface of the substrate;
An inspection unit comprising an electrostatic chuck, and inspecting the adhesion state of foreign matter to the entire back surface by measuring the degree of adsorption between the back surface of the substrate and the electrostatic chuck;
A cleaning unit for cleaning the back surface;
A control unit for determining whether or not to carry the substrate out as a good product based on the degree of adsorption;
With
When the control unit determines that the substrate is not taken out as a non-defective product, the cleaning unit cleans the back surface.
基板の主表面上に薬液を塗布する薬液塗布ユニットと、
前記基板の裏面全体への異物の付着状態を検査する検査ユニットと、
前記検査ユニットによる検査結果に基づいて前記基板を良品として外部に搬出するか否かを判定する制御ユニットと、
を備えたことを特徴とする薬液塗布装置。
A chemical application unit for applying a chemical on the main surface of the substrate;
An inspection unit for inspecting the adhesion state of foreign matter on the entire back surface of the substrate;
A control unit for determining whether or not to carry the substrate out as a non-defective product based on an inspection result by the inspection unit;
The chemical | medical solution coating device characterized by the above-mentioned.
前記検査ユニットは静電チャックを備え、前記基板の裏面と前記静電チャックとの吸着度を測定し、
前記制御ユニットは前記吸着度に基づいて前記基板を良品として外部に搬出するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の薬液塗布装置。
The inspection unit includes an electrostatic chuck, measures the degree of adsorption between the back surface of the substrate and the electrostatic chuck,
The chemical liquid coating apparatus according to claim 2, wherein the control unit determines whether or not to carry the substrate out as a good product based on the degree of adsorption.
前記検査ユニットは、光または電子線を射出して前記基板の裏面上を走査する走査手段と、前記裏面から反射された光または電子線を検出する検出手段と、を備え、
前記制御ユニットは前記検出手段の検出結果に基づいて前記基板を良品として外部に搬出するか否かを判定する
ことを特徴とする請求項2に記載の薬液塗布装置。
The inspection unit includes a scanning unit that emits light or an electron beam to scan the back surface of the substrate, and a detection unit that detects the light or the electron beam reflected from the back surface,
3. The chemical solution coating apparatus according to claim 2, wherein the control unit determines whether or not to carry the substrate as a non-defective product based on a detection result of the detection unit.
前記半導体基板の裏面を洗浄する洗浄ユニットをさらに備えた
ことを特徴とする請求項2乃至4のいずれか1項に記載の薬液塗布装置。
The chemical | medical solution coating device of any one of Claim 2 thru | or 4 further equipped with the washing | cleaning unit which wash | cleans the back surface of the said semiconductor substrate.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2013098477A (en) * 2011-11-04 2013-05-20 Tokyo Electron Ltd Substrate processing system, substrate transfer method, program, and computer storage medium
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JP2015115467A (en) * 2013-12-11 2015-06-22 日新イオン機器株式会社 Substrate holding device, semiconductor production apparatus, and substrate attraction discrimination device

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