JP2013210362A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】任意の汚染パターンを基板上に形成できる基板処理装置を提供すること。
【解決手段】基板処理装置は、汚染物質が付着した汚染基板Ｗを製造する。基板処理装置は、汚染物質を含有する汚染液を基板Ｗの一部の領域に付与する付与ノズル７５と、基板Ｗと付与ノズル７５とを相対移動させる駆動機構Ｄ７１および駆動機構Ｄ７２と、制御装置とを備えている。制御装置は、汚染液が付与されるべき基板Ｗの位置を規定する規定情報に基づいて付与ノズル７５、駆動機構Ｄ７１、および駆動機構７２を制御する。これにより、制御装置は、規定情報に規定された基板Ｗの位置に付与ノズル７５によって汚染液を付与させる。
【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、汚染物質が付着した汚染基板を製造する基板処理装置、特に、基板に付着した微粒子の除去性能を評価するために、基板に汚染物質を付着させて評価用の汚染基板を製造する技術および汚染物質を含む分散液を基板に供給する技術に関する。
対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。

特許文献１に記載の基板処理装置は、標準粒子希釈液に空気を供給して標準粒子をエアロゾル化するエアロゾル発生器と、このエアロゾル発生器の内部に基板を配置可能な粒子付着槽とを備えている。この基板処理装置は、純水および標準粒子分散液によりエアロゾル発生器内で標準粒子希釈液を生成させ、生成した標準粒子希釈液を基板に供給する。これにより、表面検査機校正用の標準汚染基板や、洗浄装置評価用の標準汚染基板が作製される。

また、特許文献２に記載の方法は、微粒子分散液を調製し、この微粒子分散液をピペットで一定量だけ取り出し、この微粒子分散液を基板の表面にピペットで分割して配置する。さらに、この方法は、微粒子分散液が配置された基板を加熱して、微粒子分散液の溶媒を蒸発させる。これにより、評価用基板が作製される。
特許文献２の方法は、基板の表面に不均一なパターンで微粒子を付着させるので、微粒子が付着していない部分を基板の洗浄前後で観察することで、予期せぬ事象で微粒子が付着する二次汚染を判定することができる。したがって、作製された評価用基板を使用して処理を行うことにより、洗浄装置等の適切な評価を行うことができる。

特開平７-３３５５１５号公報 特開平９-２６６１８９号公報

半導体などの基板の製造工程では、基板を種々の保持部材によって保持して搬送することが一般的である。そのため、基板と保持部材との接触によってパーティクルが発生し、さらに、そのパーティクルが基板と保持部材との接触部に残留することが多い。接触部に残留したパーティクルは、基板処理工程のウェット工程に用いられる液の流れなどにより、特徴的な模様（特異モード）を基板に形成する。

図７Ａおよび図７Ｂは、特異モードの代表例を示している。図７Ａは、基板下部を３つのガイドによって支持することによって発生したパーティクルが、液の流れに沿って上方向に漂ったため形成された特異モードを示している。また、図７Ｂは、幅広の保持部によって基板を支持することによって発生したパーティクルが、気流の影響により、接触部付近の広範囲に広がったため形成された特異モードを示している。

しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載の従来の方法は、任意の汚染パターン（汚染部分の形状）を基板上に形成することができない。したがって、従来の方法は、特異モードが再現された汚染基板を製造することができない。そのため、従来では、汚染物質が均一に分布した評価用の汚染基板を用いて、半導体洗浄装置等の基板処理装置の性能評価を擬似的に行っていた。

そこで、本発明の目的は、任意の汚染パターンを基板上に形成できる基板処理装置を提供することである。

前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、汚染物質が付着した汚染基板を製造する基板処理装置であって、基板を保持する基板保持手段と、汚染物質を含有する汚染液を前記基板保持手段に保持されている基板の一部の領域に付与する付与手段と、前記基板保持手段に保持されている基板と前記付与手段とを相対移動させる移動手段と、汚染液が付与されるべき基板の位置を規定する規定情報に基づいて前記付与手段および移動手段を制御し、前記規定情報に規定された基板の位置に前記付与手段によって汚染液を付与させる制御装置とを備える、基板処理装置である。この構成によれば、規定情報に基づいて、基板上の任意の位置に汚染物質を付与することが可能である。

請求項２に記載の発明は、前記付与手段は、汚染物質が分散した溶媒および汚染物質を含む汚染液の液滴を下向きに噴出することにより、汚染液を前記基板保持手段に保持されている基板の一部の領域に付与する付与ノズルを含む、請求項１に記載の基板処理装置である。この構成によれば、基板上に簡便に汚染物質を付与することができる。
請求項３に記載の発明は、前記基板処理装置は、基板に付着している汚染物質の位置を測定する汚染状態測定手段をさらに備え、前記制御装置は、前記汚染状態測定手段の測定値に基づいて前記規定情報を生成する、請求項１または２に記載の基板処理装置である。この構成によれば、汚染物質が付着した基板と同じ位置に汚染物質が付与された評価用の汚染基板を製造することができる。

請求項４に記載の発明は、前記付与手段は、含有する汚染物質の大きさがそれぞれ異なる複数種の汚染液を前記基板の一部の領域に個別に付与し、前記汚染状態測定手段は、基板に付着している汚染物質の位置および大きさを測定し、前記制御装置は、前記汚染状態測定手段の測定値に基づいて、前記汚染液が付与されるべき基板の位置と前記汚染液に含まれる汚染物質の大きさとを規定する前記規定情報を生成し、前記規定情報に規定された基板の位置に前記規定情報に規定された大きさの汚染物質を含む汚染液を前記付与手段によって付与させる、請求項３に記載の基板処理装置である。この構成によれば、位置および大きさの異なる汚染を付与することができる。

請求項５に記載の発明は、前記付与手段によって汚染液が付与される基板を事前に洗浄する洗浄ユニットをさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、汚染液が付与される前に基板が洗浄されるので、汚染液が付与される前の基板の状態によらずに、安定した品質の評価用の汚染基板を製造することができる。

請求項６に記載の発明は、前記付与手段によって汚染液が付与された基板を加熱および冷却する熱処理ユニットをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置である。この構成によれば、評価用の汚染基板に対する汚染物質の密着度を安定させることができる。

本発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。 洗浄ユニット６の概略構成を示す図である。 付与ユニット７の概略構成を示す図である。 付与ユニット７の概略構成を示す図である。 汚染状態測定ユニット５の概略構成を示す図である。 汚染状態測定ユニット５の概略構成を示す図である。 本発明の一実施形態に係る処理の流れの一例を示すフロー図である。 汚染状態測定ユニット５の測定値に基づいて規定情報を生成するときの流れを示すフロー図である。 特異モードの代表例を示す図である。 特異モードの代表例を示す図である。

以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置１の概略構成を示す平面図である。
基板処理装置１は、キャリア保持部２と、基板受渡部３と、インデクサロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、汚染状態測定ユニット５と、洗浄ユニット６と、付与ユニット７と、熱処理ユニット８と、制御装置１０とを備えている。

キャリアＣは、複数枚の基板Ｗを積層して収容可能な収容器である。キャリアＣは、未処理の基板Ｗや、処理済の基板Ｗを収容し、その状態で複数枚の基板Ｗと共に，各工程を行う装置に搬送される。キャリア保持部２は、複数のキャリアＣを支持する。キャリア保持部２に載置されたキャリアＣ内の未処理の基板Ｗは、インデクサロボットＩＲによって、基板受渡部３に搬送される。また、処理済の基板Ｗは、インデクサロボットＩＲによって、基板受渡部３からキャリア保持部２に載置された空のキャリアＣ内に搬送される。

基板受渡部３は、基板Ｗを一時的に保管するパス３２を備えている。基板搬送ロボットとしてのインデクサロボットＩＲは、キャリア保持部２に載置されたキャリアＣから未処理の基板Ｗを受け取り、パス３２に載置する。パス３２は、複数枚の基板Ｗを一時的に保管するバッファとして機能する。処理済の基板Ｗは、基板搬送ロボットとしてのセンターロボットＣＲによってパス３２に戻される。パス３２に戻された処理済の基板Ｗは、インデクサロボットＩＲによってキャリア保持部２に載置されたキャリアＣ内に収容される。

図１において破線の矢印で概念的に示すように、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを保持した状態で旋回および進退自在のアームにより、基板Ｗを任意の位置に搬送することが可能である。図示は省略しているが、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを保持した状態で上下方向にも進退自在となっている。
図１において破線の矢印で概念的に示すように、センターロボットＣＲは、基板Ｗを保持した状態で旋回および進退自在のアームにより、基板Ｗを任意の位置に搬送することが可能である。センターロボットＣＲは、この動作により、基板受渡部３のパス３２に載置された基板Ｗを保持し、汚染状態測定ユニット５、洗浄ユニット６、付与ユニット７、および熱処理ユニット８に対して基板Ｗを渡す。

洗浄ユニット６は、センターロボットＣＲから未処理の基板Ｗを受け取り、その基板Ｗに対して洗浄処理を行うユニットである。図２は、洗浄ユニット６の概略構成を示す図である。センターロボットＣＲから受け渡された未処理の基板Ｗは、洗浄ユニット６に設けられたスピンチャックのスピンベース６２によって保持される。スピンベース６２は、基板Ｗの裏面を吸着する図示しない吸引穴を備えており、基板Ｗを水平な姿勢で保持することが可能である。スピンベース６２は、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線を中心に回転可能である。スピンチャックのスピンモータ６１は、スピンベース６２が基板Ｗを保持している状態で、スピンベース６２および基板Ｗを回転軸線まわりに回転させる。その結果、基板Ｗは、回転軸線を中心として水平面内で回転する。

なお、スピンチャックは、基板Ｗの裏面を吸着する構成に限らず、基板Ｗの周縁部に複数の挟持部材を接触させることにより、基板Ｗを挟持する構成であってもよい。
基板Ｗがスピンベース６２に保持された後、基板Ｗの上方には、洗浄液を供給する洗浄液供給機構６５（たとえば、洗浄液ノズル）が配置される。洗浄液供給機構６５から回転状態の基板Ｗに向けて洗浄液が供給されることにより、基板Ｗの表面が洗浄される。洗浄処理は、洗浄液ノズルからの洗浄液の供給に限らず、ブラシなどによって物理力を基板Ｗの処理面（表面または裏面）に作用させることにより行われてもよい。

基板Ｗ上に供給された洗浄液は、基板Ｗの回転により基板Ｗの周囲に振り切られ、カップ６３により回収される。カップ６３に回収された洗浄液は図示しない排液装置によって排液される。洗浄液供給機構６５からの洗浄液の供給が停止された後は、スピンチャックが基板Ｗを高速回転させる。これにより、基板Ｗの上面に残留した洗浄液が除去され、基板Ｗが乾燥する。このようにして、基板Ｗを乾燥させる乾燥処理が行われ、基板Ｗの洗浄処理が完了する。そして、洗浄された基板Ｗは、センターロボットＣＲによって、付与ユニット７に搬送される。

付与ユニット７は、洗浄された基板Ｗの処理面のうち、一部の領域に対して、汚染物質を塗布するユニットである。図３Ａおよび図３Ｂは、付与ユニット７の概略構成を示す図である。付与ユニット７は、ベース７１、ガントリー７２、および複数の付与ノズル７５を備えている。ベース７１は、付与ユニット７の底部に位置する、御影石によって作られた定盤である。ベース７１上には、ガイドレール７１２を介してテーブル７１１が配設されている。テーブル７１１は、ガイドレール７１２によって、ベース７１の上面と平行な方向（図３Ａの上下方向）に水平に案内される。したがって、テーブル７１１は、ベース７１の上面と平行な方向に移動可能である。テーブル７１１は、駆動機構Ｄ７１に接続されている。駆動機構Ｄ７１は、制御装置１０からの指示に応じて、テーブル７１１をベース７１に対して図３Ａの上下方向の任意の位置に移動させる。

テーブル７１１の内部には、ヒーター７１５が埋設されている。そのため、制御装置１０は、基板Ｗの温度を任意の温度（たとえば８０℃など）に設定することが可能である。さらに、テーブル７１１の上面には、図示省略の吸引穴が複数形成されている。テーブル７１１は、センターロボットＣＲによって渡された基板Ｗを吸引穴で吸引することにより水平な姿勢で保持する。制御装置１０が駆動機構Ｄ７１を駆動すると、基板Ｗとテーブル７１１とは、ベース７１の上面に対して平行に一体移動する。そのため、制御装置１０は、基板Ｗとテーブル７１１を任意の位置に配置できる。

ベース７１の上方には、テーブル７１１を囲むようにガントリー７２が配設されている。ガントリー７２は、アルミの鋳物により形成された構造体である。ガントリー７２とベース７１とは、上下方向に離れている。そのため、テーブル７１１は、ガントリー７２によって形成された空間を通過して、ベース７１上を移動することが可能である。
ガントリー７２には、ガイドレール７２２を介して走査部７２１が配設されている。走査部７２１は、ガイドレール７２２によって、ガントリー７２の側面と平行な方向（図３Ｂの左右方向）に水平に案内される。そのため、走査部７２１は、ガントリー７２の側面と平行な方向に移動可能である。また、走査部７２１は、駆動機構Ｄ７２に接続されている。駆動機構Ｄ７２は、制御装置１０からの指示に応じて、走査部７２１をガントリー７２に対して図３Ｂの左右方向の任意の位置に移動させる。

走査部７２１には、複数の付与ノズル７５が配置されている。図３Ｂは、４個の付与ノズル７５が搭載されている例を示している。付与ノズル７５の数は、１個であってもよいし、２個または３個であってもよい。当然、５個以上の付与ノズル７５が、走査部７２１に搭載されていてもよい。
付与ノズル７５は、圧電素子によって汚染液に振動を加えることにより、汚染液の液滴を噴射するインクジェットノズルである。付与ノズル７５は、汚染物質が分散した汚染液としての処理液を基板Ｗに向けてインクジェット方式で吐出する吐出穴７５１を有している。吐出穴７５１は、基板Ｗに対向する付与ノズル７５の下面に形成されている。付与ノズル７５内には、汚染物質が分散した処理液を貯留する貯留機構７５２が内蔵されている。各貯留機構７５２は、吐出穴７５１と付与ノズル７５の内部で連通している。汚染液は、供給装置としての貯留機構７５２から付与ノズル７５に供給される。

制御装置１０は、複数の付与ノズル７５のいずれか一つを選択する。そして、制御装置１０は、汚染液としての処理液を貯留機構７５２によって吐出穴７５１に供給させ、選択した付与ノズル７５の吐出穴７５１から処理液の液滴を下向きに噴出させる。付与ノズル７５の下面で開口する吐出穴７５１は、基板Ｗの処理面と所定の間隙（たとえば５ｍｍ）を空けて対向しているため、吐出穴７５１から吐出された処理液は、基板Ｗの一部の領域に付着する。付与ノズル７５から基板Ｗ上に供給された処理液は、基板Ｗ上でその溶媒成分が蒸発することにより、汚染物質が基板Ｗ上に残留する。

なお、汚染物質としては、たとえば、ＰＳＬ（ＰｏｌｙＳｔｙｒｅｎｅ Ｌａｔｅｘ）と呼ばれるポリスチレンラテックスや、シリコン酸化物（ＳｉＯ_２）、窒化珪素（ＳｉＮ）の微粒子が挙げられる。特に、ＰＳＬは、標準粒子として広く用いられているので、入手しやすく好適である。これらの汚染物質が溶媒中に分散することにより、処理液が構成されている。

制御装置１０は、駆動機構Ｄ７１を制御することにより、ベース７１に沿って図３Ａの上下方向（基板移動方向）に基板Ｗを移動させる。さらに、制御装置１０は、駆動機構Ｄ７２を制御することにより、ガントリー７２に沿って図３Ｂの左右方向（ノズル移動方向）に付与ノズル７５を移動させる。駆動機構Ｄ７１および駆動機構Ｄ７２は、制御装置１０の指示に応じて、付与ノズル７５および基板Ｗを相対移動させる移動ユニットとして機能する。制御装置１０は、駆動機構Ｄ７１および駆動機構Ｄ７２を制御することにより、付与ノズル７５を基板Ｗの任意の位置に対向させることができる。したがって、制御装置１０は、基板Ｗの処理面内の任意の位置に処理液を供給することができる。後述するように、制御装置１０は、制御装置１０に記憶された規定情報に基づいて基板Ｗに対する処理液の供給を行う。

熱処理ユニット８は、付与ユニット７により汚染物質が付与された基板Ｗに対して熱処理を施すユニットである。図示はしないが、熱処理ユニット８は、上下に積層されたベークユニット（bake unit）およびクーリングユニットを備えている。ベークユニットは、基板Ｗを所定の温度まで加熱する。所定の温度とは、たとえば、１００℃〜１４０℃程度の範囲内の温度であり、好ましくは１１０℃程度である。但し、基板Ｗに付着した汚染物質の除去率が加熱温度によって変わるので、汚染物質の種類に応じて適宜に異なる温度で加熱したり、評価対象の洗浄方法や洗浄装置に応じて適宜に異なる温度で加熱したりすることが好ましい。クーリングユニットは、ベークユニットで昇温された基板Ｗを所定の温度まで冷却する。所定の温度とは、たとえば、常温（２５℃程度）である。

汚染状態測定ユニット５は、汚染物質の位置、大きさ、および個数を含む基板Ｗの汚染状態を測定する汚染状態測定装置である。図４Ａおよび図４Ｂは、汚染状態測定ユニット５の概略構成を示す図である。汚染状態測定ユニット５は、ベース５１、ガントリー５２、および画像取得装置５５を備えている。ベース５１は、汚染状態測定ユニット５の底部に位置する、御影石によって作られた定盤である。ベース５１上には、ガイドレール５１２を介してテーブル５１１が配設されている。テーブル５１１は、ガイドレール５１２によって、ベース５１の上面と平行な方向（図４Ａの上下方向）に水平に案内される。したがって、テーブル５１１は、ベース５１の上面と平行な方向に移動可能である。また、テーブル５１１は、駆動機構Ｄ５２に接続されている。駆動機構Ｄ５２は、制御装置１０からの指示に応じて、テーブル５１１をベース５１に対して図４Ａの上下方向の任意の位置に移動させる。

また、テーブル５１１の上面には、図示省略の吸引穴が複数形成されている。テーブル５１１は、センターロボットＣＲによって渡された基板Ｗを吸引穴で吸引することにより水平な姿勢で保持する。制御装置１０が駆動機構Ｄ５１を駆動すると、基板Ｗとテーブル５１１とは、ベース５１の上面に対して平行に一体移動する。そのため、制御装置１０は、基板Ｗとテーブル５１１を任意の位置に配置できる。

また、ベース５１の上方には、テーブル５１１を囲むようにガントリー５２が配設されている。ガントリー５２は、アルミの鋳物により形成された構造体である。ガントリー５２とベース５１とは、上下方向に離れている。そのため、テーブル５１１は、ガントリー５２によって形成された空間を通過して、ベース５１上を移動することが可能である。
ガントリー５２には、ガイドレール５２２を介して走査部５２１が配設されている。走査部５２１は、ガイドレール５２２によって、ガントリー５２の側面と平行な方向（図４Ｂの左右方向）に案内される。したがって、走査部５２１は、ガントリー５２の側面と平行な方向に移動可能である。また、走査部５２１は、駆動機構Ｄ５２に接続されている。駆動機構Ｄ５２は、制御装置１０からの指示に応じて、走査部５２１をガントリー５２に対して図４Ｂの左右方向の任意の位置に移動させる。

走査部５２１には、画像取得装置５５が配置されている。画像取得装置５５は、ＣＣＤ（charge coupled device）カメラなどの光学機器を用いて画像を取得し、取得した画像のデータを制御装置１０に送信する。画像取得装置５５は、ＣＣＤカメラに限らず、たとえば、レーザー散乱方式の表面検査機を用いて、基板Ｗの処理面に付着している汚染物質の個数および位置を測定してもよい。また、基板Ｗの汚染状態の測定は、熱処理ユニット８の処理の後に限らず、洗浄前に行われてもよい。この場合、基板Ｗの処理面に予め付着していた異物（汚染物質）の個数および位置が測定されることになる。

制御装置１０は、駆動機構Ｄ５１を制御することにより、ベース５１に沿って図４Ａの上下方向に基板Ｗを移動させる。制御装置１０は、駆動機構Ｄ５２を制御することにより、ガントリー５２に沿って図４Ｂの左右方向に画像取得装置５５を移動させる。画像取得装置５５は、基板Ｗの一部の領域の画像を取得する。したがって、制御装置１０は、基板Ｗの処理面内の任意の位置の画像を画像取得装置５５に取得させることができる。そのため、汚染状態測定ユニット５は、基板Ｗのすべての領域で汚染物質の位置、大きさ、および個数を測定できる。

制御装置１０は、ＣＰＵ（中央処理装置）およびメモリ（記憶装置）を内蔵している。制御装置１０は、センターロボットＣＲや付与ユニット７の動作など、前述した各部を統括的に制御する。図示しないメモリは、付与ユニット７によって汚染液が付与されるべき基板Ｗの位置を規定する規定情報を記憶する。制御装置１０は、規定情報をメモリに入力する図示しない入力装置を備えている。オペレータは、入力装置を用いて規定情報を入力することにより、付与ユニット７にて付与する汚染物質の位置を任意に設定することが可能である。さらに、制御装置１０は、図示しないデータ通信装置を備えている。データ通信装置は、基板処理装置１の外部から規定情報などのデータを受信し、受信したデータをメモリなどの制御装置１０を構成する装置に送信する。

次に、図５を参照して、基板処理装置１による洗浄評価用の基板Ｗの製造を説明する。図５は、本発明の一実施形態に係る処理の流れの一例を説明するためのフロー図である。
まず、汚染物質を付着させる位置（規定情報）が、制御装置１０の図示しない入力装置を用いて制御装置１０に入力される（ステップＳ１）。規定情報は、入力装置から入力されたデータに限らず、制御装置１０の図示しない記憶装置に予め格納されているデータであってもよいし、予め格納されているデータを基に作成されたデータであってもよい。

次に、制御装置１０は、インデクサロボットＩＲを用いて、キャリア保持部２に載置されたキャリアＣ内の複数枚の未処理の基板Ｗを順次に基板受渡部３のパス３２に搬送する。センターロボットＣＲは、搬送アームによってパス３２に載置された基板Ｗを、洗浄ユニット６に搬送する（ステップＳ２）。
洗浄ユニット６は、搬入された基板Ｗを洗浄し、乾燥させることにより基板Ｗの処理面を清浄化する。これにより、これから汚染物質で汚染される基板Ｗの処理面を清浄な状態とすることができる（ステップＳ３）。

次に、センターロボットＣＲは、洗浄ユニット６で洗浄された基板Ｗを搬送アームで取り出し、付与ユニット７に搬送する。付与ユニット７では、基板Ｗが付与ユニット７のテーブル７１１に保持される。このとき、基板Ｗのノッチは、付与ユニット７のテーブル７１１に対して所定の位置（例として図３Ａではノッチが下向きの位置）に位置決めされる。そのため、制御装置１０は、基板Ｗに汚染物質を付与する際に、汚染物質により形成される汚染パターンと基板Ｗの方向とを任意に決定することが可能である。

付与ユニット７は、制御装置１０からの指示を受けて、基板Ｗを保持したテーブル７１１の位置と、付与ノズル７５の位置とを制御し、基板Ｗの主面の任意の位置に、汚染物質が分散した処理液を吐出する（ステップＳ４）。このとき、基板Ｗはテーブル７１１に埋設されたヒーター７１５により、たとえば８０℃に加熱されているため、基板Ｗに供給された処理液の溶媒成分が揮発する。処理液中に分散している汚染物質は、溶媒成分の揮発によって凝集し、基板Ｗの主面内の所定位置に固定される。

付与ユニット７は、このような動作を繰り返し実行する。すなわち、付与ユニット７は、汚染物質が分散した処理液を付与ノズル７５から基板Ｗに連続的に供給しつつ、基板Ｗと付与ノズル７５とを相対移動させる。これにより、規定情報に規定された基板Ｗの位置に汚染物質が付与されると共に、規定情報に規定された汚染パターンが基板Ｗに描画される。

次に、センターロボットＣＲは、付与ユニット７で汚染物質が付与された基板Ｗを搬送アームで取り出し、熱処理ユニット８のベークユニットに搬送する。ベークユニットは、処理液の吐出により処理面に汚染物質が付着した基板Ｗを加熱する（ステップＳ５）。加熱温度は、たとえば１００℃〜１４０℃程度であり、付着力を考慮すると好ましくは１２０℃である。加熱時間は、たとえば、３分間である。

加熱処理の後、センターロボットＣＲは、基板Ｗをクーリングユニットに搬送する。クーリングユニットは、加熱された基板Ｗを冷却する。基板Ｗは、たとえば、常温（２５℃）まで冷却される。センターロボットＣＲは、常温まで冷却された基板Ｗを汚染状態測定ユニット５に搬送する。
汚染状態測定ユニット５は、基板Ｗに付着している汚染物質の個数および位置を測定し、基板Ｗが規定情報どおりに汚染されているか否かを検査する（ステップＳ６）。

基板Ｗの汚染度が目標とする汚染度に達している場合（ＯＫの場合）、制御装置１０は、センターロボットＣＲにより基板Ｗを基板受渡部３のパス３２に搬送し、続いてインデクサロボットＩＲにより基板Ｗをキャリア保持部２に載置されたキャリアＣに収納させる（ステップＳ７）。
一方、基板Ｗの汚染度が目標とする汚染度に達していない場合（ＮＧの場合）、制御装置１０は、基板Ｗを洗浄ユニット６に戻して洗浄し、汚染物質を除去した後、再度付与処理を行う（ステップＳ３〜Ｓ５）。その際には、処理液における汚染物質の濃度や付与する個数などを調整してから、再付与を行うことが好ましい。

前述のように、本実施形態に係る基板処理装置１は、任意の汚染パターンを基板Ｗ上に形成することができる。したがって、基板処理装置１は、所定のウェット工程で形成された特異モードを有する評価用の汚染基板Ｗを製造できる。また、基板処理装置１は、複数枚の基板Ｗのそれぞれに前述の一連の処理を行うことにより、同じ特異モードを有する複数枚の汚染基板Ｗを製造できる。

なお、前述の実施形態では、規定情報が入力装置を用いて制御装置１０に指定される場合について説明したが、以下の図６に示すように、特定のウェット処理で形成された特異モードを有する汚染基板Ｗの汚染状態が汚染状態測定ユニット５によって測定され、汚染状態測定ユニット５で測定された汚染物質の位置を元に、この汚染基板Ｗと同じ規定情報が生成されてもよい。

図６は、汚染状態測定ユニット５の測定値に基づいて規定情報を生成するときの流れを示すフロー図である。
まず、制御装置１０は、インデクサロボットＩＲを用いて、キャリア保持部２に載置されたキャリアＣ内の汚染基板Ｗを基板受渡部３のパス３２に搬送する。センターロボットＣＲは、搬送アームによってパス３２に載置された汚染基板Ｗを、汚染状態測定ユニット５に搬送する（ステップＳ１１）。

次に、制御装置１０は、汚染状態測定ユニット５に搬送された基板Ｗをテーブル５１１上の所定の位置に保持する。このとき、ノッチの位置を任意に設定することにより、基板Ｗの姿勢とノッチの位置との関係を含めて、汚染物質の位置を測定することができる。
汚染状態測定ユニット５は、テーブル５１１上に保持された汚染基板Ｗと、画像取得装置５５とを相対移動させることにより、汚染基板Ｗの主面を画像取得装置５５に走査させる。これにより、汚染基板Ｗの主面全域が撮影され、汚染基板Ｗの主面上に付着している汚染物質の位置データが取得される（ステップＳ１２）。

汚染状態測定ユニット５で測定された汚染物質の位置は、制御装置１０の図示しない表示装置に表示され、オペレータによって確認される（ステップＳ１３）。オペレータの確認が終わると、制御装置１０は、汚染状態測定ユニット５で測定された測定値（汚染物質の位置データ）に基づいて規定情報を生成し、メモリに格納する（ステップ１４）。ここで生成された規定情報は、別の工程にて洗浄評価用の汚染基板Ｗを作製する際の規定情報として用いられる。

規定情報が生成された後、制御装置１０は、センターロボットＣＲによって汚染基板Ｗを汚染状態測定ユニット５から基板受渡部３のパス３２に搬送させ、続いて、インデクサロボットＩＲによって汚染基板Ｗをキャリア保持部２に載置されたキャリアＣに搬送させる。
このようにして、特定のウェット処理で形成された特異モードを有する汚染基板Ｗの汚染状態が測定され、この測定値に基づいて規定情報が生成される。付与ユニット７は、規定情報に規定された基板Ｗの位置に汚染液を付与する。したがって、基板処理装置１は、特異モードを有する汚染基板Ｗと実質的に同じ汚染状態の評価用基板を作製できる。つまり、基板処理装置１は、特定のウェット処理で形成された特異モードを再現できる。そのため、洗浄装置等の評価をより正確に行える。

本発明の一実施形態の説明は以上であるが、本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、前述の実施形態では、基板処理装置１が洗浄ユニット６を備えている場合について説明したが、処理面が清浄な基板Ｗを安定して付与ユニット７に搬送できるのであれば、洗浄ユニット６が省略されてもよい。この場合、基板処理装置１の構成を簡単化してコストを低減できる。

また、前述の実施形態では、基板処理装置１が、汚染状態測定ユニット５を備えている場合について説明したが、汚染状態測定ユニット５が省略されてもよい。この場合、基板処理装置１の構成を簡単化してコストを低減できる。
また、前述の実施形態では、基板処理装置１が熱処理ユニット８を備えている場合について説明したが、熱処理ユニット８が省略されてもよい。たとえば、汚染物質が分散した処理液に含まれる溶媒成分が、揮発性の高い溶媒成分である場合、熱処理ユニット８がなくても、汚染物質を基板Ｗ上に定着させることできる。熱処理ユニット８を省略すれば、基板処理装置１の構成を簡単化してコストを低減できる。

また、前述の実施形態では、センターロボットＣＲが中心部に配置され、その周囲に洗浄ユニット６や付与ユニット７が配置されているが、本発明は、このような配置に限定されない。たとえば、洗浄ユニット６や付与ユニット７が直線状に配置され、センターロボットＣＲの搬送アームが洗浄ユニット６や付与ユニット７に沿って移動できるように構成されていてもよい。

また、前述の実施形態では、ＰＳＬの分散液を含む処理液を基板Ｗに供給する構成としたが、たとえば、ＰＳＬの他に、シリコン酸化物の粒子の分散液を含む処理液や、窒化珪素の粒子の分散液を含む処理液を供給する付与ノズル７５を複数並設する構成としてもよい。これにより、種々のプロセスに用いられる複数種の評価用の基板Ｗを製造できる。
また、前述の実施形態では、汚染物質として用いられるＰＳＬの大きさに関しては述べられていないが、単一の大きさのＰＳＬを用いてもよいし、大きさの異なる複数のＰＳＬを用いてもよい。大きさの異なる複数のＰＳＬが汚染物質として用いられる場合、付与ユニット７は、複数の付与ノズル７５を備えているため、たとえば付与ノズル７５ごとに基板Ｗに付与する汚染物質の大きさを変化させることも可能である。

さらに、規定情報は、汚染液が付与されるべき基板の位置だけでなく、汚染液に含まれる汚染物質の大きさを含んでいてもよい。この場合、基板処理装置１は、より複雑な特異モードを有する評価用基板を作製することができる。たとえば、基板処理装置１は、汚染状態測定ユニット５により０．１μｍ以下の汚染物質の規定情報と、０．５μｍ以上の汚染物質の規定情報を取得することにより、より実際の汚染に近い評価用基板を作成することができる。

１ ：基板処理装置
２ ：キャリア保持部
３ ：基板受渡部
５ ：汚染状態測定ユニット
６ ：洗浄ユニット
７ ：付与ユニット
８ ：熱処理ユニット
１０ ：制御装置
３２ ：パス
６１ ：スピンモータ
６２ ：スピンベース
６３ ：カップ
６５ ：洗浄液供給機構
７１ ：ベース
７２ ：ガントリー
７５ ：付与ノズル
７１１ ：テーブル
７１２ ：ガイドレール
７１５ ：ヒーター
７２１ ：走査部
７２２ ：ガイドレール
７５１ ：吐出穴
７５２ ：貯留機構
Ｃ ：キャリア
ＣＲ ：センターロボット
ＩＲ ：インデクサロボット
Ｗ ：基板

Claims (6)

1. 汚染物質が付着した汚染基板を製造する基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持手段と、
   汚染物質を含有する汚染液を前記基板保持手段に保持されている基板の一部の領域に付与する付与手段と、
   前記基板保持手段に保持されている基板と前記付与手段とを相対移動させる移動手段と、
   汚染液が付与されるべき基板の位置を規定する規定情報に基づいて前記付与手段および移動手段を制御し、前記規定情報に規定された基板の位置に前記付与手段によって汚染液を付与させる制御装置とを備える、基板処理装置。
2. 前記付与手段は、汚染物質が分散した溶媒および汚染物質を含む汚染液の液滴を下向きに噴出することにより、汚染液を前記基板保持手段に保持されている基板の一部の領域に付与する付与ノズルを含む、請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記基板処理装置は、基板に付着している汚染物質の位置を測定する汚染状態測定手段をさらに備え、
   前記制御装置は、前記汚染状態測定手段の測定値に基づいて前記規定情報を生成する、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記付与手段は、含有する汚染物質の大きさがそれぞれ異なる複数種の汚染液を前記基板の一部の領域に個別に付与し、
   前記汚染状態測定手段は、基板に付着している汚染物質の位置および大きさを測定し、
   前記制御装置は、前記汚染状態測定手段の測定値に基づいて、前記汚染液が付与されるべき基板の位置と前記汚染液に含まれる汚染物質の大きさとを規定する前記規定情報を生成し、前記規定情報に規定された基板の位置に前記規定情報に規定された大きさの汚染物質を含む汚染液を前記付与手段によって付与させる、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記付与手段によって汚染液が付与される基板を事前に洗浄する洗浄ユニットをさらに備える、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
6. 前記付与手段によって汚染液が付与された基板を加熱および冷却する熱処理ユニットをさらに備える、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。

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