JP2022158945A - 基板処理装置の情報取得システム、演算装置及び基板処理装置の情報取得方法 - Google Patents

基板処理装置の情報取得システム、演算装置及び基板処理装置の情報取得方法 Download PDF

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Figure 2022158945000001
【課題】基板を液処理する基板処理装置について、ノズルまたはカップが基板に対して不適切な位置に配置されることによる処理の不具合の発生を防ぐこと。
【解決手段】基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、前記基板保持部により前記基板の代わりに保持される情報取得体と、前記カップを撮像して画像データを取得するために前記情報取得体が備える撮像部と、前記画像データに基づいて前記カップの高さに関する情報を取得するための取得部と、を備えるように情報取得システムを構成する。
【選択図】図１

Description

本開示は、基板処理装置の情報取得システム、演算装置及び基板処理装置の情報取得方法に関する。
半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）がキャリアに格納された状態で基板処理装置に搬送されて処理を受ける。この処理としては、例えば塗布液の供給による塗布膜の形成や現像などの液処理が挙げられる。その液処理の際には、カップ内に収納されたウエハに対してノズルから処理液が供給される。特許文献１には、ウエハの下面に対向する環状突起を備えたカップを備える現像装置について記載されている。
特開２０２０－１３９３２号公報
本開示は、基板を液処理する基板処理装置について、ノズルまたはカップが基板に対して不適切な位置に配置されることによる処理の不具合の発生を防ぐことを目的とする。
本開示の基板処理装置の情報取得システムは、基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、
前記基板保持部により前記基板の代わりに保持される情報取得体と、
前記カップを撮像して画像データを取得するために前記情報取得体が備える撮像部と、
前記画像データに基づいて前記カップの高さに関する情報を取得する取得部と、
を備える。
本開示の他の基板処理装置の情報取得システムは、基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、
前記基板保持部により前記基板の代わりに保持される情報取得体と、
前記ノズルを撮像して画像データを取得するために前記情報取得体が備える撮像部と、
前記画像データにおける前記ノズルと当該画像データの予め設定された基準高さとの間の画素数に基づいて前記基板と前記ノズルとの第２の距離を取得する取得部と、
を備える。
本開示は、基板を液処理する基板処理装置について、ノズルまたはカップが基板に対して不適切な位置に配置されることによる処理の不具合の発生を防ぐことができる。
本開示の実施形態に係る情報取得システムをなす基板処理装置の平面図である。 前記基板処理装置に含まれるレジスト膜形成モジュールの縦断正面図である。 前記レジスト膜形成モジュールの平面図である。 前記レジスト膜形成モジュールを構成するカップ及びシンナー供給ノズルを示す側面図である。 前記情報取得システムを構成する検査用ウエハ及び演算装置を示す説明図である。 前記検査用ウエハの平面図である。 前記カップに設けられる環状突起の上面の画像を示す説明図である。 検査を行うための準備工程を説明するための説明図である。 前記準備工程において取得されるデータであるグラフ図である 検査を行うための準備工程を説明するための説明図である。 準備工程において取得される画像を示す説明図である。 前記レジスト膜形成モジュールに設けられるノズルの側面の画像を示す説明図である。 前記カップの他の構成例を示す縦断側面図である。 前記レジスト膜形成モジュールの他の構成例を示す縦断側面図である。 検査を行うための準備工程を説明するための説明図である。 検査を行うための準備工程を説明するための説明図である。 検査を行うための準備工程を説明するための説明図である。 前記レジスト膜形成モジュールを構成する中間ガイド部の高さの検出を説明するための説明図である。 前記検査用ウエハの他の例及び前記カップを示す平面図である。
〔第１の実施形態〕
本開示の一実施形態に係る情報取得システム１について図１に示す。情報取得システム１は、基板処理装置２、検査用ウエハ６及び演算装置８により構成されている。先ず、情報取得システム１を構成する各部の概要を説明する。上記の基板処理装置２は、搬送機構により円形の基板であるウエハＷを処理モジュール間で搬送して処理を行う。この処理にはレジスト膜形成用の処理モジュールにおいて、カップ内に格納されたウエハＷにレジストを供給して当該レジスト膜を形成することが含まれる。
検査用ウエハ６は上記の搬送機構によってウエハＷの代わりに、基板処理装置２を搬送される。そして上記のカップを構成する環状突起、及びノズルを各々撮像して、画像データを取得する。このノズルはＥＢＲ（Edge Bead Removal）用のノズルである。ＥＢＲは、溶剤をノズルから吐出してウエハＷの表面全体に形成された膜（本実施形態ではレジスト膜）のうち、当該ウエハＷの周縁部を被覆する部位を限定的に除去する処理である。
演算装置８は、上記の画像データと予め取得されたデータとにより、上記の処理モジュールにウエハＷが載置されるときの当該ウエハＷと環状突起との距離、当該ウエハＷとＥＢＲ用のノズルとの距離についての情報を夫々取得する。基板処理装置２によるウエハＷの処理前にこれらの距離の情報を取得することにより、ウエハＷにレジスト膜を形成する際の処理が異常となることを防止する。
以下、基板処理装置２について詳しく説明する。基板処理装置２は、キャリアブロックＤ１と処理ブロックＤ２とにより構成されている。キャリアブロックＤ１と処理ブロックＤ２とは左右に並び、互いに接続されている。ウエハＷは、搬送容器であるキャリアＣに格納された状態で、図示しないキャリアＣ用の搬送機構によってキャリアブロックＤ１に搬送される。キャリアブロックＤ１はキャリアＣを載置するステージ２１を備えている。またキャリアブロックＤ１には、開閉部２２と、搬送機構２３と、が設けられている。開閉部２２はキャリアブロックＤ１の側壁に形成された搬送口を開閉する。搬送機構２３はステージ２１上のキャリアＣに対して、上記の搬送口を介してウエハＷの搬送を行う。
処理ブロックＤ２は、左右方向に伸びるウエハＷの搬送路２４と、当該搬送路２４に設けられる搬送機構２５と、を備えている。当該搬送機構２５及び上記の搬送機構２３により、キャリアＣと処理ブロックＤ２に設けられる各処理モジュールとの間で、ウエハＷが搬送される。処理モジュールは、搬送路２４の前方側、後方側の各々に左右に複数並べて設けられている。後方側の処理モジュールは加熱モジュール２６であり、レジスト膜中の溶剤を除去するための加熱処理を行う。前方側の処理モジュールはレジスト膜形成モジュール３である。また、搬送路２４のキャリアブロックＤ１寄りの位置には、ウエハＷが仮置きされる受け渡しモジュールＴＲＳが設けられている。当該受け渡しモジュールＴＲＳを介して、キャリアブロックＤ１と処理ブロックＤ２との間でウエハＷが受け渡される。
続いて、レジスト膜形成モジュール３について図２の縦断側面図及び図３の平面図を参照しながら説明する。レジスト膜形成モジュール３は基板保持部であるスピンチャック３１を備え、当該スピンチャック３１は、ウエハＷの裏面側中央部を吸着して水平に保持する。スピンチャック３１は鉛直に伸びる軸３２を介して回転機構３３に接続され、当該回転機構３３によってスピンチャック３１に保持されたウエハＷが鉛直軸回りに回転する。また、軸３２を囲む囲い板３４が設けられており、当該囲い板３４を貫通するように鉛直方向に伸びる昇降ピン３５が３本（図２では２本のみ表示）設けられている。昇降機構３６により昇降ピン３５が昇降し、スピンチャック３１と、既述の搬送機構２５との間でウエハＷが受け渡される。
スピンチャック３１に保持されるウエハＷの周縁部の下側から側方に亘って、当該ウエハＷを囲むように円形のカップ４が設けられており、当該カップ４は、カップ本体４１、ガイド部４２により構成される。カップ本体４１は、外円筒部４１Ａ、傾斜部４１Ｂ、底部本体４１Ｃ、内円筒部４１Ｄにより構成されている。外円筒部４１Ａは起立すると共に上記のウエハＷの外側に配置される部材であり、当該外円筒部４１Ａの上縁がカップ４の中心側上方に向けて斜めに伸びることで傾斜部４１Ｂを形成する。傾斜部４１ＢはウエハＷの側周を囲む。
外円筒部４１Ａの下端部がカップ４の中心側へ向かうことで底部本体４１Ｃが形成され、底部本体４１Ｃの内周縁が上方へ向うことで内円筒部４１Ｄが形成されている。内円筒部４１Ｄは、上記の囲い板３４の周縁よりもカップ４の外側寄りに位置する。このように形成される外円筒部４１Ａ、底部本体４１Ｃ及び内円筒部４１Ｄは、ウエハＷの周に沿った環状の凹部をなし、当該凹部にてウエハＷから落下あるいは飛散した処理液を受けることができる。底部本体４１Ｃには、カップ４内を排気するための排気管４３Ａが設けられると共に、上記の凹部から処理液を排液するための排気口４３Ｂが開口している。
続いて下方側部材であるガイド部４２について述べる。このガイド部４２は、既述の囲い板３４の周縁部上から外円筒部４１Ａへ向けて広がるように形成され、平面視で円環をなす部材であり、スピンチャック３１に保持されるウエハＷの下方に位置する。ガイド部４２の下方には内円筒部４１Ｄの内周面に接する下側環状突起４０が設けられ、内円筒部４１Ｄとガイド部４２との間には隙間が形成されず、処理液がカップ４外に漏れないように構成されている。
そして、ガイド部４２の上面は傾斜面４４、４５として形成されており、傾斜面４４は傾斜面４５よりもカップ４の中心側に位置している。傾斜面４４はカップ４の外方に向うにつれて上り、且つ傾斜面４５はカップ４の外方に向かうにつれて下ることで、ガイド部４２の縦断面については、山型に形成されている。ガイド部４２の周縁は外円筒部４１Ａの内周面から離れて位置すると共に下方へ向けて突出することで、垂直部４６をなす。この垂直部４６及び上記の傾斜面４５は、ウエハＷから落下あるいは飛散して付着した処理液（レジスト及び溶剤）が底部本体４１Ｃへ流下されるようにガイドする役割を有する。
傾斜面４４のカップ４の外側寄りにおける周端部、傾斜面４５のカップ４の中心側寄りにおける周端部の各々については勾配が急になることで、環状突起４７を形成している。即ち、環状突起４７は上方に突出するように形成されており、既述のスピンチャック３１に載置されるウエハＷの周に沿うと共に当該ウエハＷの周縁部に近接する。この環状突起４７はウエハＷの表面に供給される処理液が、ウエハＷの裏面に回り込んでウエハＷの中心寄りの位置に付着したり、処理液のミストがウエハＷの裏面の中心寄りの位置に付着したりすることを防止する。例えば図４に示すようにカップ本体４１に対してガイド部４２が取り付けられる高さは調整可能である。従って、ウエハＷ及び当該ウエハＷを支持するスピンチャック３１に対する環状突起４７の相対的な高さが調整可能である。ウエハＷの裏面と環状突起４７の上端との距離をカップ離間距離Ｈ０として、図４に示している。
次に、レジスト膜形成モジュール３に設けられるレジスト供給機構５Ａ及びＥＢＲ処理機構５Ｂについて説明する。レジスト供給機構５Ａは、レジスト供給ノズル５１Ａ、レジスト供給部５２Ａ、アーム５３Ａ、移動機構５４Ａ及び待機部５５Ａを備える。レジスト供給ノズル５１Ａは、レジスト供給部５２Ａから圧送されるレジストを鉛直下方に吐出する。アーム５３Ａはレジスト供給ノズル５１Ａを支持し、移動機構５４Ａによって昇降自在且つ水平移動自在に構成されている。カップ４の外側に上方に開口する待機部５５Ａが設けられており、移動機構５４Ａによりレジスト供給ノズル５１Ａは、待機部５５Ａの開口内とカップ４内との間を移動する。カップ４内に移動したレジスト供給ノズル５１Ａは、回転するウエハＷの中心部上にレジストを吐出し、スピンコーティングによってウエハＷの表面全体にレジスト膜が形成される。
ＥＢＲ処理機構５Ｂは、溶剤供給ノズル５１Ｂ、溶剤供給部５２Ｂ、アーム５３Ｂ、移動機構５４Ｂ及び待機部５５Ｂを備える。溶剤供給ノズル５１ＢはＥＢＲ用のノズルであり、溶剤供給部５２Ｂから圧送される溶剤を、ウエハＷの中心側から周端側へ斜め下方に向うように吐出する。つまり鉛直方向に対して傾いた向きに溶剤が吐出される。アーム５３Ｂは溶剤供給ノズル５１Ｂを支持し、移動機構５４Ｂによって昇降自在且つ水平移動自在に構成されている。カップ４の外側に、上方に開口する待機部５５Ｂが設けられており、移動機構５４Ｂにより溶剤供給ノズル５１Ｂは、待機部５５Ｂの開口内と、カップ４内におけるウエハＷの上方の処理位置との間を移動する。なお図３は実線で処理位置に移動した状態の溶剤供給ノズル５１Ｂを示しており、既述のＥＢＲは、回転するウエハＷに対して、当該処理位置における溶剤供給ノズル５１Ｂから溶剤が吐出されることで行われる。
例えばアーム５３Ｂに対して溶剤供給ノズル５１Ｂの高さは調整自在に取り付けられる。従って、図４に示す処理位置における溶剤供給ノズル５１ＢとウエハＷの表面との距離（ノズル離間距離とする）Ｈ１は調整自在であり、このノズル離間距離Ｈ１の変更により、溶剤供給ノズル５１Ｂから吐出された溶剤のウエハＷにおける着液位置が変化する。なお、図３のみに表示しているが、カップ４の近傍には当該カップ４に向けて光照射可能な照明部４８が設けられている。後述する溶剤供給ノズル５１Ｂの撮像時に、当該照明部４８により溶剤供給ノズル５１Ｂに光が照射される。
基板処理装置２は、コンピュータにより構成される制御部２０を備えており（図１参照）、コンパクトディスク、ハードディスク、メモリーカード及びＤＶＤなどの記憶媒体に格納されたプログラムがインストールされる。インストールされたプログラムにより、基板処理装置２の各部に制御信号が出力されるように、プログラムには命令（各ステップ）が組み込まれている。そしてこの制御信号によって、搬送機構２３、２５によるウエハＷの搬送、各処理モジュールによるウエハＷの処理が行われる。
ところで作業員によるレジスト膜形成モジュール３の組み立て時や調整時のエラーにより、第１の距離であるカップ離間距離Ｈ０及び／または第２の距離であるノズル離間距離Ｈ１が適正範囲から外れた状態となる場合が有る。カップ離間距離Ｈ０が不適切な状態でウエハＷに処理が行われると、環状突起４７がウエハＷに接触して当該ウエハＷの裏面を傷つけたり、環状突起４７がウエハＷから離れすぎることでその役割を十分に果たせなかったりするおそれが有る。また、ノズル離間距離Ｈ１が不適切な状態でウエハＷに処理が行われると、レジスト膜が除去される領域の幅が異常となる。これらの不具合の発生を未然に防ぐために、既述したように情報取得システム１では、環状突起４７及び溶剤供給ノズル５１Ｂの画像データが取得され、その画像データより距離の情報として、カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１が取得される。
以下、画像データを取得するために用いる情報取得体である検査用ウエハ６の構成について、図５の側面図及び図６の平面図を参照しながら説明する。検査用ウエハ６は本体部６０、第１のカメラ６１、第２のカメラ６２、ミラー６４、照明部６５、機器搭載基板７１、バッテリ７２を備えている。本体部６０は平面視、ウエハＷと同じ大きさの円形の基板であり、第１のカメラ６１、第２のカメラ６２、ミラー６４、照明部６５、機器搭載基板７１、バッテリ７２は、当該本体部６０上に設けられている。この本体部６０についてはウエハＷと同様に搬送機構２３、２５、モジュールの昇降ピン３５により搬送され、裏面の中央部がスピンチャック３１により吸着保持されるように、その下面はウエハＷの下面と同様に平坦面として構成されている。なお、図５、図６はそのようにスピンチャック３１に保持された状態の検査用ウエハ６を示している。
本体部６０の周縁部において、本体部６０の周方向に離れた位置に貫通孔６６Ａ、６６Ｂが形成されている。貫通孔６６Ａ、６６Ｂ内における本体部６０の中心寄りの位置には、起立した基板６７Ａ、６７Ｂが貫通孔６６Ａ、６６Ｂをなす周面に取り付けられて設けられている。基板６７Ａ、６７Ｂは貫通孔６６Ａ、６６Ｂの上方へ夫々突出している。当該基板６７Ａ、６７Ｂに、第１のカメラ６１、第２のカメラ６２が夫々本体部６０上を撮像可能に設けられている。撮像部である第１のカメラ６１及び第２のカメラ６２の視野は、本体部６０の周端側へ向けられている。
上記の第１のカメラ６１の光軸上にミラー６４が配置されており、ミラー６４は貫通孔６６Ａを介して本体部６０の下方を写す。従って、第１のカメラ６１は、貫通孔６６Ａ及びミラー６４を介して本体部６０の下方を撮像可能である。検査用ウエハ６がスピンチャック３１に保持された際に、ミラー６４は環状突起４７の上方に位置し、第１のカメラ６１により、当該環状突起４７の周方向における一部の上面を撮像することができる。図７はその撮像により取得される画像データの一例を模式的に示しており、図中の点線で囲まれる枠は一つの画素（ピクセル）を表している。
また、本体部６０には照明部６５が２つ埋設されている。各照明部６５は、貫通孔６６Ａを本体部６０の周方向に挟んで位置しており、下方に光を照射する。第１のカメラ６１により撮像が行われる際には、各照明部６５から下方の被写体に光が照射される。なお、第１のカメラ６１、第２のカメラ６２及びミラー６４は、後述のように検査用ウエハ６を回転させて処理位置の溶剤供給ノズル５１Ｂを撮像するにあたり、当該溶剤供給ノズル５１Ｂに干渉しないように、この溶剤供給ノズル５１Ｂよりも本体部６０の中心寄りに設けられている。
本体部６０の中央部には、機器搭載基板７１が設けられている。上記の基板６７Ａ、６７Ｂは図示しないケーブルを介して機器搭載基板７１に接続されており、第１のカメラ６１、第２のカメラ６２で取得される画像データは、これらの基板６７Ａ、６７Ｂ及びケーブルを介して機器搭載基板７１に送信される。機器搭載基板７１は、例えばＤＳＰ（digital signal processor）基板を含む複数の基板により構成されるが便宜上一つの基板として示しており、各種の機器が搭載されている。この機器としては、演算装置８からの信号を無線受信することで第１のカメラ６１及び第２のカメラ６２による撮像を行う機器、照明部６８による光照射のオンオフを切り替える機器、取得した画像データを無線で演算装置８に送信する機器（送信部）などが含まれる。また、本体部６０の中央部にはバッテリ７２が設けられ、第１のカメラ６１、第２のカメラ６２、機器搭載基板７１に含まれる各機器、照明部６８に各々電力を供給する。
続いて、演算装置８について図５を参照して説明する。演算装置８はコンピュータであり、バス８１を備えている。そして、バス８１に、プログラム格納部８２、無線送受信部８３、メモリ８４、表示部８５、操作部８６が各々接続されている。プログラム格納部８２には、コンパクトディスク、ハードディスク、メモリーカード及びＤＶＤなどの記憶媒体に格納されたプログラム８０がインストールされる。
無線送受信部８３は、検査用ウエハ６に対して画像データを取得するためのトリガとなる信号を無線送信し、且つ取得された各画像データを無線受信するための機器である。第１及び第２の記憶部であるメモリ８４には、取得された画像データと後に詳述する事前準備データが記憶される。表示部８５はディスプレイであり、取得した各カップ離間距離Ｈ０、ノズル離間距離Ｈ１を表示する。操作部８６はマウスやキーボードなどにより構成され、情報取得システム１のユーザーは当該操作部８６を介して、例えば上記のトリガ信号の送信など、プログラム８０により行い得る処理の実行を指示することができる。
また、例えば演算装置８は基板処理装置２の制御部２０に接続され、カップ離間距離Ｈ０、ノズル離間距離Ｈ１の取得のために必要なデータや信号の送受信を行うことができる。例えば検査用ウエハ６がスピンチャック３１に載置されたら、画像データの取得が可能になったことを示す信号が制御部２０から演算装置８に送信される。
演算装置８の上記のプログラム８０について補足して述べる。当該プログラム８０は、既述した各データや信号の送受信、メモリ８４への画像データの格納、画像データと事前準備データとに基づいたカップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１の取得、取得したカップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１の表示部８５への表示などが行えるようにステップ群が組まれている。従って、プログラム８０はウエハＷとカメラにより撮像される被撮像体との距離（高さ）を取得する取得部を構成する。後述するカップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１の取得のための画像データ中における所定の画素の特定、所定の領域における画素数の検出、各種の演算についてもプログラム８０により行われる。
続いて、上記したように演算装置８のメモリ８４に格納される事前準備データを説明すると共に、当該事前準備データからのカップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１の取得方法について説明する。事前準備データには、カップ離間距離Ｈ０の取得用のデータと、ノズル離間距離Ｈ１の取得用のデータとが含まれ、先ずカップ離間距離Ｈ０の取得用のデータについて、図８を参照して説明する。
基板処理装置２の外部にて、検査用ウエハ６の下方で第１のカメラ６１による撮像が可能な領域に、冶具９１を配置する。冶具９１の形状について制約は無いが、例えば環状突起４７と同様に細長で横方向（図８の紙面の表裏方向）に伸びる部材である。この冶具９１の上端面の幅Ｌ１は既知であり、例えば１ｍｍである。冶具９１と検査用ウエハ６の本体部６０の下面との離間距離をＨ２（単位：ｍｍ）とする。この離間距離Ｈ２を変更して、その変更の度に冶具９１を撮像して画像データを取得する。つまり冶具９１についての複数の画像データを取得する。
撮像を
そして各画像データにおける冶具９１の上端面の幅の画素数を取得し、その取得結果から図９のグラフに示すように当該画素数と離間距離Ｈ２との対応を求める。このグラフは、Ｘ軸に冶具９１の上端面の画素数を、Ｙ軸に離間距離Ｈ２を夫々設定したものであり、グラフ中の各点が取得結果である。そして当該各点より、例えば一次関数の近似式であるＹ＝ＡＸ＋Ｂ（Ａ、Ｂは定数）を求める。このように当該近似式については離間距離Ｈ２の変化量に対する冶具９１の上端面の画素数の変化量を表すものであり、図中で直線９２として示している。また、環状突起４７の上端部の幅Ｌ２（図４参照）について取得しておく。上記の近似式Ｙ＝ＡＸ＋Ｂ、及び当該幅Ｌ２が、カップ離間距離Ｈ０の取得用の事前準備データである。
上記の事前準備データから、カップ離間距離Ｈ０を取得する手順について説明する。図５、図６に示すようにスピンチャック３１に検査用ウエハ６が保持された状態で、第１のカメラ６１によって図７で示した環状突起４７の画像データが取得されると、当該画像データ中における環状突起４７の幅Ｌ３の一端、他端の画素について特定される。そして、当該一端の画素から他端の画素に至るまでの画素数が検出される。つまり、画像データにおける環状突起４７の幅Ｌ３の画素数について検出される（ステップＳ１）。なお、図７に示す画像の例では、画素数は１４である。そして、既述した近似式Ｙ＝ＡＸ＋Ｂにおいて、Ｘの値として当該幅Ｌ３の画素数が用いられることで、当該近似式中のＹの値が算出される（ステップＳ２）。
上記したように、この近似式は幅Ｌ１が１ｍｍである冶具９１を用いて取得したものであるため、このように算出されるＹの値は、環状突起４７の幅Ｌ２が１ｍｍである場合の環状突起４７と検査用ウエハ６との離間距離Ｈ２に相当する。なお、ウエハＷの下面と検査用ウエハ６の本体部６０の下面とは共に平坦であり、スピンチャック３１における保持時に本体部６０の下面とウエハＷの下面との高さは同じ高さとなる。そのため、このＹの値は、幅Ｌ２が１ｍｍである場合における環状突起４７とウエハＷの下面との距離（＝カップ離間距離Ｈ０）でもある。それ故に、当該Ｙに上記の環状突起４７の幅Ｌ２を乗算することで、実際の環状突起４７の幅Ｌ２に対応するように補正し、この乗算値（＝Ｙ×Ｌ２）についてカップ離間距離Ｈ０として決定する（ステップＳ３）。このように算出されたカップ離間距離Ｈ０が、演算装置８の表示部８５に表示される（ステップＳ４）。以上のステップＳ１～Ｓ４は、上記のプログラム８０により行われる。なお、上記の近似式Ｙ＝ＡＸ＋Ｂは、環状突起４７の幅が１ｍｍであるときの環状突起４７の幅の画素数と、ウエハＷと環状突起４７との距離との相関を表す相関データである。そして、上記のようにＹに乗算されるＬ２は、この相関データを補正する補正データに相当する。
続いて、ノズル離間距離Ｈ１の取得用の事前準備データについて、図１０、図１１を参照して説明する。なお、第２のカメラ６２によって取得される画像がＶＧＡ画像、即ち横方向が６４０画素、縦方向が４８０画素であるものとして説明する。図１０に示すように、検査用ウエハ６の側方に冶具９３を近接して配置し、第２のカメラ６２により当該冶具９３を撮像して画像データを取得する。冶具９３の形状に制約は無いが、例えば縦方向に伸びる棒状の部材である。この冶具９３の上端が画像の縦方向の中心である基準高さＨ３に位置する、即ち画像の下端から数えて２４０番目の画素に映るように、冶具９３と検査用ウエハ６との相対的な高さを変更する。つまり、冶具９３の上端を基準高さに位置合せする。図１１はそのように相対的な高さを変更するにあたり、第２のカメラ６２によって取得される画像を模式的に示している。なお、図１０に示す例では検査用ウエハ６に対して冶具９３を上昇させ、この図１０の一点鎖線で示す位置に冶具９３が位置したときに、図１１下段に示すように冶具９３の上端が画像中の基準高さＨ３に位置したものとして示している。
冶具９３の上端が基準高さＨ３に位置したら、冶具９３の上端と検査用ウエハ６の下面との間の高さＨ４を取得する。この第４の距離である高さＨ４の取得方法については任意であるが、例えばノギス等の冶具を用いて、冶具９３の上端と、冶具９３における検査用ウエハ６の下面と同じ高さ位置との距離を測定すればよい。なお、上記の例では冶具９３の上端を基準高さＨ３に位置合せしているが、冶具９３の側面にマーキングを付し、このマーキングを基準高さＨ３に位置合わせし、マーキングと検査用ウエハ６の下面との距離を測定して高さＨ４としてもよい。このように冶具９３において任意の位置を基準高さＨ３に位置合せして、高さＨ４を取得することができる。
以上のように取得された高さＨ４からウエハＷの厚さを差し引き、高さＨ５とする。既述したように、スピンチャック３１に載置されるウエハＷの下面と、スピンチャック３１に載置される検査用ウエハ６の下面との高さは同じである。従って、この高さＨ５は、スピンチャック３１に載置されるウエハＷの表面と、スピンチャック３１に載置される検査用ウエハ６の第２のカメラ６２により取得される画像中にて基準高さＨ３として映る高さに対応する実際の高さ位置との間の高さの差である（図１０参照）。第３の距離であるこのＨ５をウエハ基準高さとする。また、溶剤供給ノズル５１Ｂの幅Ｌ４（図４参照）を取得しておく。この幅Ｌ４は、後述するように画像データの画素数を、実際の距離に変換するために用いる変換用情報である。これらのウエハ基準高さＨ５及び溶剤供給ノズル５１Ｂの幅Ｌ４が、ノズル離間距離Ｈ１の取得用の事前準備データである。
上記の事前準備データから、ノズル離間距離Ｈ１を取得する手順について説明する。図５、図６に示すようにスピンチャック３１に検査用ウエハ６が保持された状態で、第２のカメラ６２によって図１２に示すように溶剤供給ノズル５１Ｂの側面の画像データが取得される。この画像データにおいて、溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が特定される。また画像データにおいて、溶剤供給ノズル５１Ｂの幅Ｌ４に対応する画素数が検出される（ステップＴ１）。幅Ｌ４に対応する画素数の検出について詳しく述べると、溶剤供給ノズル５１Ｂの幅方向における一端の画素（第１の画素とする）、他端の画素（第２の画素とする）について夫々特定され、これら第１の画素、第２の画素間における画素数について検出される。具体的に第１の画素、第２の画素について、例えば縦方向に３画素、横方向に４画素離れているとすれば、幅Ｌ４に対応する画素数は（３２＋４２）１／２＝５画素である。
続いて画像データにおいて、ステップＴ１で特定された溶剤供給ノズル５１Ｂの下端と、基準高さＨ３（即ち、画像データ中、予め設定された高さの画素）との間の高さＨ６における画素数が検出される（ステップＴ２）。当該Ｈ６について、ノズル基準高さとする。そして、事前準備データである溶剤供給ノズル５１Ｂの幅Ｌ４／ステップＴ１で取得した幅Ｌ４に対応する画素数について演算され、この演算値が１画素における距離とされる（ステップＴ３）。そして、ステップＴ２で求めたノズル基準高さＨ６の画素数×ステップＴ３で求めた１画素における距離が算出される。つまり、画像データ上の画素数であるノズル基準高さＨ６について、実際の高さ（距離）への変換がなされる（ステップＴ４）。
そして、画像データ中で溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が基準高さＨ３よりも下方に位置するときには、事前準備データであるウエハ基準高さＨ５－ステップＴ４で求めた実際のノズル基準高さＨ６が演算される。また、図１２に示すように画像データ中で、溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が基準高さＨ３よりも上方に位置するときには事前準備データであるウエハ基準高さＨ５＋ステップＴ４で求めた実際のノズル基準高さＨ６が演算される。このようにＨ５に対するＨ６の減算あるいは加算で取得された演算値がノズル離間距離Ｈ１として決定され（ステップＴ５）、演算装置８の表示部８５に表示される（ステップＴ６）。以上のステップＴ１～Ｔ６は、上記のプログラム８０により行われる。
上記のようにウエハＷの表面と画像の基準高さＨ３との間の高さをＨ５として事前準備データとして取得しておく。そして、溶剤供給ノズル５１Ｂを撮像することで当該ノズル５１の下端と画像の基準高さＨ３との間の高さをＨ６として取得し、Ｈ５に対してＨ６を加算または減算する。つまり、ウエハＷの表面と溶剤供給ノズル５１Ｂの下端との間のノズル離間距離Ｈ１を、基準高さＨ３を基準に分割して段階的に算出している。このようにノズル離間距離Ｈ１を算出するのは、第２のカメラ６２の視野が制限されることによる。
以下に、上記のようにノズル離間距離Ｈ１を算出する理由について詳しく述べる。仮に第２のカメラ６２により、溶剤供給ノズル５１Ｂと、検査用ウエハ６の本体部６０における溶剤供給ノズル５１Ｂの真下の位置とが撮像できるとする。その場合は、当該真下の位置と溶剤供給ノズル５１Ｂとの間の画素数と、上記のステップＴ３で求められる１画素における距離と、から本体部６０と溶剤供給ノズル５１Ｂとの間の高さを求め、ウエハＷと本体部６０との間の厚さの差を加味することで、ノズル離間距離Ｈ１が算出すればよい。
しかし、検査用ウエハ６について搬送機構２３、２５により搬送を行うため、既述のように第２のカメラ６２は検査用ウエハ６の本体部６０上に配置される。そのように配置の制約が有ることにより、当該第２のカメラ６２の視野は制限され、本体部６０における溶剤供給ノズル５１Ｂの真下の位置を写せない場合が有る。従って、上記のように基準高さＨ３を基準にして高さＨ５、Ｈ６に分割して段階的にノズル離間距離Ｈ１を算出している。従って本手法によれば検査用ウエハ６について、搬送機構２３、２５による搬送を可能にしつつ、ノズル離間距離Ｈ１を正確性高く算出できるという効果が有る。なお、画像の縦方向の中心を基準高さＨ３としているが、中心に限られず任意の高さを基準高さとして設定してよく、例えば画像の下端から画像全体の１／４の高さ（即ち下端から１２０画素）を基準高さとしてもよい。また、ステップＴ１で溶剤供給ノズルの幅Ｌ４についての画素数を取得しているが、この画素数についてはノズル離間距離Ｈ１の算出の度に取得することに限られず、例えば固定値として演算装置８のメモリ８４に格納されていてもよい。
以上に述べた情報取得システム１の運用手順について説明する。先ず、準備工程として、図８、図１０で説明した冶具９１、９３の撮像を行い、図９で述べた近似式及びウエハ基準高さＨ５を取得する。これらの近似式及びウエハ基準高さＨ５に加え、環状突起４７の幅Ｌ２、溶剤供給ノズル５１Ｂの幅Ｌ４を事前準備データとして、演算装置８のメモリ８４に記憶させる。
以上の準備工程の終了後、検査用ウエハ６が格納されたキャリアＣを基板処理装置２のステージ２１に搬送する。当該検査用ウエハ６は、搬送機構２３→受け渡しモジュールＴＲＳ→搬送機構２５→レジスト膜形成モジュール３の順で搬送され、昇降ピン３５を介してスピンチャック３１に載置されて吸着、保持される。然る後、溶剤供給ノズル５１Ｂが待機部５５Ｂから処理位置に移動する。
ユーザーが演算装置８から所定の指示を行うと、スピンチャック３１が例えば所定の角度の刻みで間欠的に回転し、回転の停止時に第２のカメラ６２による撮像が行われて画像データが取得される。取得された画像データは、演算装置８に順次、無線送信される。検査用ウエハ６の周縁部上の全周の画像データが取得されると、間欠的な回転と第２のカメラ６２の撮像とが停止し、溶剤供給ノズル５１Ｂは待機部５５Ｂに戻る。そして、第１のカメラ６１により環状突起４７の上面が撮像され、図７に示した画像データが演算装置８に無線送信される。
第１のカメラ６１により取得された画像データに対して、上記したステップＳ１～Ｓ４が実行され、カップ離間距離Ｈ０が算出され、演算装置８の表示部８５に画面表示される。また、第２のカメラ６２により取得された複数の画像データのうち、例えば演算装置８のプログラム８０によって図１２に示したように溶剤供給ノズル５１Ｂが写されたものが選択される。そして、当該選択された画像データに対して上記したステップＴ１～Ｔ６が実行され、ノズル離間距離Ｈ１が算出され、演算装置８の表示部８５に画面表示される。
撮像を終えた検査用ウエハ６は、昇降ピン３５を介して搬送機構２５に受け渡され、他のレジスト膜形成モジュール３に搬入され、先のレジスト膜形成モジュール３への搬入時と同様に撮像が行われる。それにより、当該レジスト膜形成モジュール３についてもカップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１が算出され、画面表示される。全てのレジスト膜形成モジュール３について、カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１が取得されると、検査用ウエハ６は、搬送機構２５、受け渡しモジュールＴＲＳ、搬送機構２３を順に介して、キャリアＣに戻される。作業員は、各レジスト膜形成モジュール３について画面表示されたカップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１を見て、調整が必要と判断したレジスト膜形成モジュール３における環状突起４７を備えるカップ４のガイド部４２、あるいは溶剤供給ノズル５１Ｂについて、高さ調整を行う。
その後、ウエハＷが格納されたキャリアＣが基板処理装置２のステージ２１に搬送される。ウエハＷは搬送機構２３→受け渡しモジュールＴＲＳ→搬送機構２５→レジスト膜形成モジュール３→搬送機構２５→加熱モジュール２６→搬送機構２５→受け渡しモジュールＴＲＳの順で搬送され、搬送機構２３によりキャリアＣに戻される。レジスト膜形成モジュール３ではスピンチャック３１により回転されるウエハＷの表面の中心部に、レジスト供給ノズル５１Ａからレジストが吐出されて、レジストがウエハＷの周縁部に向けて広がり、ウエハＷの表面全体にレジスト膜が形成される。その後、溶剤供給ノズル５１Ｂが待機部５５Ｂから処理位置に移動し、回転するウエハＷの周縁部に溶剤が供給され、当該周縁部のレジスト膜が除去される。
このように情報取得システム１によれば、カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１が取得され、それに基づいて作業員がレジスト膜形成モジュール３の調整を行うことができる。従って、当該レジスト膜形成モジュール３でウエハＷに対する処理が不良になることが防止される。その結果として、ウエハＷから製造される半導体製品の歩留りの低下を防ぐことができる。なお、上記のシステムの運用手順では画像データの取得よりも先に準備工程を行って事前準備データを取得しているが、画像データの取得後に準備工程を行ってもよい。
図１３には、カップ４の他の構成例を示している。このカップ４には環状突起４７を備えるガイド部４２の下部に支柱３８の上端が接続されている。支柱３８の下端は、カップ本体４１の底部本体４１Ｃを貫通して第１の昇降機構である昇降機構３９に接続されており、この昇降機構３９によりガイド部４２が昇降可能である。なお、そのようにガイド部４２が昇降しても、ガイド部４２の下側環状突起４０によりカップ本体４１の内円筒部４１Ｄとガイド部４２との間には隙間は形成されず、カップ４内の処理液やそのミストはカップ４外へ漏洩しない。
取得されたカップ離間距離Ｈ０が許容範囲から外れた場合、例えば制御部２０により制御信号が出力され、許容範囲に収まるように昇降機構３９により、ガイド部４２の高さが調整される。つまり、カップ離間距離Ｈ０に応じて、スピンチャック３１と環状突起４７との相対高さが変更される。
また、取得されたノズル離間距離Ｈ１が許容範囲から外れた場合、例えば制御部２０により制御信号が出力され、許容範囲に収まるように移動機構５４Ｂにより、処理位置における溶剤供給ノズル５１Ｂの高さが調整されるようにしてもよい（図１３参照）。つまり、移動機構５４Ｂは第２の昇降機構であり、ノズル離間距離Ｈ１に応じて、溶剤供給ノズル５１Ｂとスピンチャック３１との相対高さが変更される。なお、そのようにカップ離間距離Ｈ０、ノズル離間距離Ｈ１の各々について許容範囲に収めることができるようにするために、昇降機構３９及び移動機構５４Ｂについては、ガイド部４２、溶剤供給ノズル５１Ｂの高さを夫々多段階で変更できるように構成する。
このようにカップ離間距離Ｈ０、ノズル離間距離Ｈ１が各々自動で調整される構成によれば、作業員のガイド部４２及び溶剤供給ノズル５１Ｂの高さ調整の作業の手間が解消される。そして、その高さ調整を行うために基板処理装置２でのウエハＷの処理を中止することが防止されるので、基板処理装置２の生産性を高めることができる。なお、このようにカップ離間距離Ｈ０、ノズル離間距離Ｈ１の各々について自動で調整される構成である場合、カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１については表示部８５に表示されなくてもよい。従って、表示部８５が設けられないシステム構成とされてもよい。なお、スピンチャック３１に接続される回転機構３３が昇降機構に接続され、スピンチャック３１及び回転機構３３がカップ４及び溶剤供給ノズル５１Ｂに対して昇降することで、カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１が調整される構成であってもよい。
ところで説明の便宜上、基板処理装置２における一のレジスト膜形成モジュール３のカップ４を４Ａ、他のレジスト膜形成モジュール３のカップ４を４Ｂとする。カップ４Ａ、４Ｂについて、夫々環状突起４７の上面の幅Ｌ２が互いに異なるように構成されているものとする。その場合は、事前準備データとしてカップ４Ａの幅Ｌ２、カップ４Ｂの幅Ｌ２が演算装置８のメモリ８４に格納され、カップ離間距離Ｈ０を取得するカップ４に応じたＬ２が用いられて演算が行われるようにすればよい。つまり、事前準備データである幅Ｌ２がカップ４毎に記憶され、カップ離間距離Ｈ０を取得するカップ４に応じて選択されて、既述の演算が行われるようにしてもよい。
この演算に用いる補正データである幅Ｌ２の選択については、作業員が演算装置８から行うようにしてもよい。あるいは例えば演算装置８のメモリ８４にレジスト膜形成モジュール３と当該モジュールにおける幅Ｌ２との対応関係を記憶しておくようにする。そして、検査用ウエハ６が複数のレジスト膜形成モジュール３のうちの一つに搬送されると、そのレジスト膜形成モジュール３についての情報が基板処理装置２の制御部２０から演算装置８に送信され、その情報に従って演算装置８のプログラム８０が当該レジスト膜形成モジュール３に対応する幅Ｌ２を選択し、カップ離間距離Ｈ０が算出されるようにしてもよい。つまり、検査用ウエハ６が搬送されたレジスト膜形成モジュール３に応じて、自動でそのレジスト膜形成モジュール３のカップ４の幅Ｌ２が選択されるようにしてもよい。
ところで既述の例では環状突起４７について周方向の一箇所のみを撮像し、カップ離間距離Ｈ０を算出しているが、周方向の複数箇所を第１のカメラ６１により撮像し、各画像データから各々カップ離間距離Ｈ０を取得してもよい。このように複数箇所のカップ離間距離Ｈ０を取得することで、ガイド部４２が傾いて取り付けられた異常を検出することができる。つまり、環状突起４７の周方向において一部の箇所の許容範囲に収まるが、他の一部の箇所については許容範囲に収まらない状態となっている場合に、異常であるものとして検出することができる。このように第１のカメラ６１による撮像を複数回行う場合は、例えば第２のカメラ６２による撮像と共に行えばよい。つまり検査用ウエハ６を間欠的に回転させ、回転の停止時に第２のカメラ６２による撮像を行うときに、第１のカメラ６１による撮像も行えばよい。
既述した情報取得システム１では制御部２０と演算装置８とが別々に設けられているが、制御部２０が演算装置８の役割を兼用する構成であってもよい。また、画像データについて既述の例では演算装置８に無線送信されるが、例えば検査用ウエハ６の本体部に着脱自在のメモリを搭載し、当該メモリに格納されるようにしてもよい。その場合、撮像を終えてキャリアＣに戻された検査用ウエハ６から作業員が当該メモリを取り外し、演算装置８に画像データを移して、カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１が取得されるようにすればよい。従って、検査用ウエハ６については画像データを無線送信するように構成されていなくてもよい。なお、有線で検査用ウエハ６と演算装置８とが接続され、画像データが演算装置８に送信されてもよい。ただし互いを接続するケーブルなどの部材により、検査用ウエハ６の搬送が阻害されるおそれが有るため、上記のように画像データが無線送信されたり、検査用ウエハ６に搭載のメモリに格納されたりする構成の方が有利である。
さらには、第１のカメラ６１及び第２のカメラ６２のうちの一方のみを本体部６０に搭載し、環状突起４７及び溶剤供給ノズル５１Ｂのうちの一方のみを被撮像体として画像データを取得し、カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１のうちの一方のみが取得される構成であってもよい。ところで、第１のカメラ６１における撮像対象は環状突起４７には限られない。例えばガイド部４２の上面が平坦面であり、その平坦面において上方に向かう突起としてノズルが設けられているものとする。このノズルはウエハＷの下面の周縁部に向けて洗浄液を吐出する。第１のカメラ６１により、このノズルを撮像し、既述した手法によりノズルとウエハＷの下面との離間距離が取得されるようにしてもよい。また、ノズルからウエハＷの周縁部に供給される処理液としては溶剤に限られず、例えば塗布膜形成用の塗布液であってもよい。このノズルとウエハＷ表面との高さについて、既述した手法により算出することができる。
検査用ウエハ６の第２のカメラ６２の配置について補足して説明する。一般にカメラにより取得される画像については歪曲収差が生じ、周縁部側は中心部側に比べて歪みが大きくなる。従って、第２のカメラ６２で取得される画像中で、溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が画像の上端部あるいは下端部に位置していると、算出されるノズル離間距離Ｈ１について、実際の距離に対して誤差が生じるおそれが有る。その誤差を抑えるために、予め設定された位置である上記の処理位置に移動した溶剤供給ノズル５１Ｂについて、その処理位置が正常であれば画像の高さ中心部に当該溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が位置するように、第２のカメラ６２が検査用ウエハ６の本体部６０に設けられる。従って、図１２で例示した画像において溶剤供給ノズル５１Ｂが正常な高さ位置であれば矢印Ｈ６の上端は画像の高さ中心部に位置する。画像の高さ中心部とは、取得される画像の高さがＸ画素であるとすると、例えば画像の高さ中心に対して上側にＸ／１０画素ずれた高さ～画像の中心に対して下側にＸ／１０画素ずれた高さである。
そのように画像に溶剤供給ノズル５１Ｂを写すために、第２のカメラ６２については、図５に示すように本体部６０に形成した貫通孔６６Ｂにその下部が進入するように設けてもよいし、本体部６０上に台を設けて、その上に設置してもよい。つまりこれら貫通孔や台のように本体部６０の表面（上面）と、第２のカメラ６２の下端との高さを変移させるための高さ変移部を設けてもよい。また、そのように画像中での溶剤供給ノズル５１Ｂの高さの調整を容易にするために、本体部６０における第２のカメラ６２の高さを調整自在に構成してもよい。具体的な一例を挙げると、既述の例では縦方向に向いた基板６７Ｂに第２のカメラ６２を設けているが、本体部６０上に棒ネジが突き出てナットが螺合されており、このナット上にその基板６７Ｂが水平に設けられるようにする。その基板６７Ｂ上に第２のカメラ６２を配置し、作業員がナットを回してその高さを変更し、基板６７Ｂと共に第２のカメラ６２の高さが変更されるようにする。
あるいは基板６７Ｂが縦方向に伸びるスライドレールを介して本体部６０に接続され、作業員によって基板６７Ｂの本体部６０に対する高さが調整可能であるようにすることができる。これらの棒ネジ及びナットやスライドレールのように、本体部６０に対する第２のカメラ６２の高さを変更するための高さ変更部を設けることができる。なお、第２のカメラ６２により取得された画像について、溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が既述のように画像の高さ中心部に位置していないときには、ノズル離間距離Ｈ１の取得を行わずに、溶剤供給ノズル５１Ｂの高さが異常であるという判定がなされるようにしてもよい。
ところで第２のカメラ６２については溶剤供給ノズル５１Ｂを撮像するように設けられているが、レジスト供給ノズル５１Ａを撮像可能であるように設け、レジスト供給ノズル５１ＡとウエハＷの表面との距離が取得されるようにしてもよい。また、基板処理装置２に設けられる液処理モジュールとしてはレジスト膜形成モジュール３に限られない。ノズルから反射防止膜や絶縁膜などのレジスト膜以外の塗布膜形成用の処理液をウエハＷの表面に供給して成膜するモジュールであってもよいし、ノズルから洗浄液、現像液、あるいは複数のウエハＷを互いに貼り合わせるための接着剤をウエハＷの表面に供給するモジュールであってもよい。そのようにレジスト以外の処理液を供給するノズルとウエハＷ表面との距離についても、本技術により取得することができる。なお検査用ウエハ６は、キャリアＣによって外部から基板処理装置２に搬送されることには限られない。例えば、基板処理装置２内に当該検査用ウエハ６の格納用のモジュールを設けて、当該モジュールとレジスト膜形成モジュール３との間で搬送がなされるようにしてもよい。
〔第２の実施形態〕
続いて、検査用ウエハ６を用いた第２の実施形態の検査例について説明するが、そのために先ず、レジスト膜形成モジュール３のカップ４の構成について、図１４の縦断側面図を参照して、さらに詳細に説明する。カップ４は、中間ガイド部１０１及び上側ガイド部１１１を備えている。なお図２では、中間ガイド部１０１を傾斜部４１Ｂとして簡略化して示しており、且つ上側ガイド部１１１について省略している。
中間ガイド部１０１は、カップ４を構成する外円筒部４１Ａの内周面に取り付けられる垂直壁１０２と、垂直壁１０２の上端からカップ４の中心側へ向けて斜め上方に伸び出す傾斜壁１０３と、を備えている。傾斜壁１０３は、平面視では円環状に構成されている。なお、傾斜壁１０３には縦方向に液排出用の貫通孔１０４が穿孔されている。
上側ガイド部１１１は、外円筒部４１Ａの内周面に取り付けられる上側垂直壁１１２と、当該上側垂直壁１１２の上端からカップ４の中心側へ向けて概ね水平に伸び出す上部壁１１３と、上部壁１１３の先端から垂直上方へと伸びる筒状の開口壁１１４と、を備えている。上側垂直壁１１２は、中間ガイド部１０１の垂直壁１０２よりも上方に設けられており、上部壁１１３は、中間ガイド部１０１の傾斜壁１０３よりも上方に位置する。
以上のように構成されるため、カップ４の側壁としては外円筒部４１Ａ、中間ガイド部１０１の垂直壁１０２及び上側垂直壁１１２によって構成されている。そして、この側壁の上端より低い位置から傾斜壁１０３が突出し、側壁の上端から上部壁１１３がカップ４の中心へ向けて突出している。傾斜壁１０３及び上部壁１１３は、このように側壁から突出する環状突出体をなし、平面視においてスピンチャック３１の中心軸と同軸で、スピンチャック３１に載置されるウエハＷを囲む円環をなす。
上側環状体である上側ガイド部１１１及び中間環状体である中間ガイド部１０１について、カップ４の組み立て時や調整時のエラーによって高さが異常となってカップ４の外円筒部４１Ａに取り付けられる場合が有る。この高さ異常としてはカップ本体４１に傾いて取り付けられることで、周方向の一部のみの高さが異常となることも含まれる。そのように高さが異常な状態では、カップ４内の各部において所望の排気性能が得られずにウエハＷの処理が不良になったり、処理液のミストがカップ４の外に飛散したりするおそれが有る。また上側ガイド部４４の高さが異常な場合は、カップ４上を通過する各ノズルに干渉してしまうおそれも有る。
第２の実施形態では、検査用ウエハ６における第２のカメラ６２によって取得される画像データを用いて、溶剤供給ノズル５１Ｂ、中間ガイド部１０１及び上側ガイド部１１１の各高さについての情報を取得する。より詳しくは、第２のカメラ６２について、溶剤供給ノズル５１Ｂの側面のみならず、中間ガイド部１０１の内周端部（つまり傾斜壁１０３の内周端部）、上側ガイド部１１１の内周端部（つまり開口壁１１４の内周端部）も撮像可能である配置としておく。そして各高さの情報から、これら溶剤供給ノズル５１Ｂ、中間ガイド部１０１及び上側ガイド部１１１について、異常の有無の判定を行う。それにより、異常が発生したままウエハＷに処理がなされることを防止し、歩留りの低下を防ぐ。なお、第２の実施形態について示す各図では、検査用ウエハ６の本体部６０上に搭載される部材のうち、第２のカメラ６２以外の既述した各部材の表示は省略する。
上記の検査（異常判定）を行うための事前準備について、図１５～図１７を用いて説明する。校正作業であるこの事前準備としては、第２のカメラ６２で取得される画像中における基準高さの設定と、画像の縦方向におけるピクセルピッチの取得とを、異常の検出対象である溶剤供給ノズル５１Ｂ、中間ガイド部１０１、上側ガイド部１１１について個別に行う。なお、ピクセルピッチは画素数と実際の距離との対応関係であり、より具体的には１画素あたりの実際の距離である。この事前準備には、例えば冶具としてスケール９４を用いる。このスケール９４について、目盛りが設けられる側の直線状の端縁を９５として示している。
上記したように検査用ウエハ６の本体部６０の径は、ウエハＷの径と同じ大きさである。この本体部６０の周端における任意の位置を基準位置Ａ０とする。この基準位置Ａ０は、後述するように当該基準位置Ａ０に対してスケール９４を本体部６０の径方向にずらして、撮像を行うにあたって当該撮像が可能な位置であり、例えば平面視で第２のカメラ６２の光軸に重なる点である。
図１５は、溶剤供給ノズル５１Ｂの検査を行うための事前準備の様子を示している。処理位置における溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が、基準位置Ａ０からＡ１ｍｍだけ、ウエハＷの径方向に沿って当該ウエハＷの中心寄りに離れた位置に配置されるものとして説明すると、先ず、作業員は検査用ウエハ６の本体部６０を任意の水平面１０５に載置する。そして本体部６０の径方向に沿って、基準位置Ａ０に対してＡ１ｍｍ離れた本体部６０の表面上の位置に、スケール９４を鉛直に配置する。さらに詳しく述べると、スケール９４の各目盛りが鉛直方向に並び、且つスケール９４の端縁９５が基準位置Ａ０に対して本体部６０の径方向にＡ１ｍｍ離れた位置で鉛直方向に伸びるように、当該スケール９４を配置する。そのように配置されたスケール９４を、第２のカメラ６２で撮像して画像データを取得する。
続いて作業員は、この画像データ中におけるスケール９４の特定の目盛りが示す高さの画素を基準高さ画素Ｂ１として決定する。この特定の目盛りが示す高さとは、溶剤供給ノズル５１Ｂが正常に処理位置に配置されるとしたときの、当該溶剤供給ノズル５１Ｂの下端の高さとなる目盛りであり、基準高さＣ１とする。また、画像データ中のスケール９４において、隣接する目盛間における画素の数から、ピクセルピッチ（ピクセルピッチ１とする）を取得する。
中間ガイド部１０１及び上側ガイド部１１１の検査を行うための事前準備については、スケール９４の配置が異なることを除いて、溶剤供給ノズル５１Ｂの事前準備と同様である。中間ガイド部１０１に対する事前準備について、溶剤供給ノズル５１Ｂに対する事前準備との差異点を中心に、図１６を参照して具体的に述べる。中間ガイド部１０１について、カップ４の組み立てが正常に行われた場合には、その上端が基準位置Ａ０からＡ２ｍｍだけ、ウエハＷの外方へとウエハＷの径方向に沿って離れた位置に配置されるものとする。その場合、作業員は基準位置Ａ０から当該Ａ２ｍｍ離れた位置に、端縁９５が鉛直方向に伸びるようにスケール９４を配置する。そして、作業員は第２のカメラ６２によって、このスケール９４の画像データを取得する。この画像データ中におけるカップ４の組み立てが正常な場合における中間ガイド部１０１の上端の高さ（基準高さＣ２とする）を示す目盛りを検出し、この目盛りが写された高さの画素を基準高さ画素Ｂ２として決定する。また、画像データ中のスケール９４からピクセルピッチ（ピクセルピッチ２とする）を取得する。
また上側ガイド部１１１について、カップ４の組み立てが正常に行われた場合には、基準位置Ａ０からＡ３ｍｍだけ、ウエハＷの外方へとウエハＷの径方向に沿って離れた位置に、開口壁１１４の下端が配置されるものとする。その場合、作業員は図１７に示すように、基準位置Ａ０から当該Ａ３ｍｍ離れた位置に端縁９５が鉛直方向に伸びるようにスケール９４を配置する。そして、作業員は第２のカメラ６２によって、このスケール９４の画像データを取得する。この画像データ中におけるカップ４の組み立てが正常な場合における開口壁１１４の下端の高さ（基準高さＣ３とする）を示す目盛りを検出し、この目盛りが写された高さの画素を基準高さ画素Ｂ３として決定する。また、画像データ中のスケール９４からピクセルピッチ（ピクセルピッチ３とする）を取得する。
以上のように取得された基準高さ画素Ｂ１～Ｂ３及びピクセルピッチ１～３については、作業員によって演算装置８のメモリ８４に記憶される。なお、メモリ８４は第１の記憶部に相当し、ピクセルピッチ１、２はカップ用の変換用情報、ピクセルピッチ３はノズル用の変換用情報に夫々相当する。また、仮に複数の検査用ウエハ６を用いる場合には、検査用ウエハ６間の動作精度や組み立て精度の差を考慮して、これら基準高さ画素Ｂ１～Ｂ３及びピクセルピッチ１～３は検査用ウエハ６毎に取得して、メモリ８４に記憶させることが好ましい。
また、ピクセルピッチ１～３について、画像中のスケール９４の隣接する目盛間における画素の数から求める手法を用いたが、これに限定されない。別の手法の一例として、画像中のカップ４の構造を利用する手法が有り、これは実際の検査対象の位置を基準とするため、測定結果の精度がさらに向上するという効果が有る。ピクセルピッチ２の取得方法について具体的に述べると、制御部２０により、昇降ピン３５に検査用ウエハ６が載置された状態で当該昇降ピン３５が１ｍｍだけ上昇するように昇降機構３６を制御し、また、その上昇動作の前後で第２のカメラ６２が中間ガイド部１０１の上端１０６を撮像するように制御する。そして、上昇動作の前後で取得された２つの画像において、上端１０６の位置が何画素分変化したかを特定すれば、ピクセルピッチ２を求めることができる。代表してピクセルピッチ２の取得について述べたが、他のピクセルピッチについても同様に、検査対象に対して検査用ウエハ６の高さを変化させて得られる画像から取得することができる。
以上に述べた事前準備を行った後に行う検査を、第１の実施形態で説明した検査との差異点を中心に説明する。先ず、検査用ウエハ６がレジスト膜形成モジュール３に搬送されてスピンチャック３１に吸着される。そして、溶剤供給ノズル５１Ｂが処理位置に移動し、スピンチャック３１の間欠的な回転と、回転の停止時における第２のカメラ６２による撮像とが行われる。
以降、図１８の模式図を用いて説明する。図１８は取得された画像データのうちの一つを示す模式図であり、画像中の中間ガイド部１０１について、ドットを付して示している。中間ガイド部１０１以外の部材については表示を省略している。先ず、画像データ中の中間ガイド部１０１における上端１０６が検出され、当該上端１０６が写る画素と、基準高さ画素Ｂ２との間（図中Ｈ１０として表記）における画素数が検出される。
そして、検出された画素数にピクセルピッチ２が乗算されて、当該上端１０６と基準高さＣ２との高さの差が算出される。この高さの差（上端１０６と基準高さＣ２との距離）については取得された各画像データから各々算出され、予め設定された許容範囲内に収まるか否かが各々判定される。そして、例えば各高さの差がいずれも許容範囲内に収まると判定された場合は、中間ガイド部１０１の高さは正常とし、各高さの差のうちのいずれかが許容範囲に収まらない場合は、中間ガイド部１０１の高さが異常であるものとする。
また、各画像データにおける上側ガイド部１１１の開口壁１１４の下端が検出され、当該下端の画素と基準高さ画素Ｂ３のとの間における画素数が検出され、その画素数にピクセルピッチ３が乗算されて、口壁１１３の下端と基準高さＣ３との高さの差が算出される。そのように上側ガイド部１１１について各画像データから得られた高さの差について、全て許容範囲に収まると判定された場合は、上側ガイド部１１１の高さは正常とし、各高さの差のうちのいずれかが許容範囲に収まらない場合は、上側ガイド部１１１の高さが異常であるものとする。
そして、取得された各画像データの中から溶剤供給ノズル５１Ｂが写されたものが選択される。その選択された画像データ中の溶剤供給ノズル５１Ｂの下端の画素と基準高さ画素Ｂ１との間における画素数にピクセルピッチ１が乗算され、溶剤供給ノズル５１Ｂの下端と基準高さＣ１との高さの差が算出される。この高さの差について、許容範囲内に収まらない場合は、溶剤供給ノズル５１の高さが異常であるものとする。
このように第２の実施形態によれば、検査対象毎に基準高さとピクセルピッチとが事前準備データとして予め取得される。そして、この事前準備データと、検査用ウエハ６がレジスト膜形成モジュール３に搬送されて取得された画像データと、に基づいて検査が行われることで、検査対象である溶剤供給ノズル５１Ｂ、中間ガイド部１０１及び上側ガイド部１１１の各高さについて精度高く、高さの異常判定を行うことができる。
なお、上記の検査例では中間ガイド部１０１については傾斜壁１０３の内周縁における上端を画像中での検出対象とし、上側ガイド部１１１については開口壁１１４の内周縁における下端を画像中での検出対象として、これらの検出対象についての基準高さと比較するようにした。しかし検出対象としては取得される画像中で、検出が比較的容易な部位とすればよい。従って、既述した部位を検出対象とすることには限られない。例えば上側ガイド部１１１に関しては、開口壁１１４の内周縁における上端を検出部位とし、その上端に対応する基準高さとの比較で異常の判定を行ってもよい。
ところで、図１９の平面図は第２の実施形態で用いる検査用ウエハ６の他の構成例を示している。図１９の平面図では検査用ウエハ６の本体部６０において、第２のカメラ６２を、３つ設けた例を示しており、説明の便宜上、カメラ６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃとして互いに区別する。カメラ６２Ａ～６２Ｃ間で焦点距離は同じである。そしてカメラ６２Ａ～６２Ｃの間で本体部６０における径方向の位置が異なっており、平面視において、検査用ウエハ６の本体部６０の中心Ｐ１に対して、カメラ６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの順で近い。
カメラ６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃからの画像データによって、溶剤供給ノズル５１Ｂ、中間ガイド部１０１、上側ガイド部１１１の各高さの異常の判定が行われる。即ちカメラ６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃは検査対象である溶剤供給ノズル５１Ｂ、中間ガイド部１０１、上側ガイド部１１１の開口壁１１４の夫々の位置に応じて、適切な被写界深度が得られるように配置されている。このように検査対象毎にカメラが設けられる構成であってもよい。なお、図１９では図の把握を容易にするために中間ガイド部１０１の傾斜壁１０３にドットを付すと共に、上側ガイド部１１１の開口壁１１４にハッチングを付している。
なお、カメラ６２Ａ～６２Ｃの各々について、第１の実施形態の第２のカメラ６２の構成として述べたように、撮像対象が正常な高さである場合には画像の高さ中心部に当該撮像対象が位置するように、本体部６０に対する高さを適宜調整可能とする高さ変更部を設けることができる。そして、図１６、図１８で説明したように、中間ガイド部１０１の上端の高さを基準高さ画素Ｂ２と比較する場合は、例えば当該基準高さ画素Ｂ２が画像の高さ中心部に位置する高さにカメラ６２Ｂが配置されるようにすればよい。また、図１７で説明したように上側ガイド部１１１の開口壁１１４の下端の高さを基準高さ画素Ｂ３と比較する場合は、例えば当該基準高さ画素Ｂ３が画像の高さ中心部に位置する高さにカメラ６２Ｃが配置されるようにすればよい。
今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更及び組み合わせがなされてもよい。
Ｗ ウエハ
１ 情報取得システム
２ 基板処理装置
３１ スピンチャック
４ カップ
５１Ｂ 溶剤供給ノズル
６ 検査用ウエハ６
６１ 第１のカメラ
６２ 第２のカメラ
８０ プログラム

Claims (20)

  1. 基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、
    前記基板保持部により前記基板の代わりに保持される情報取得体と、
    前記カップを撮像して画像データを取得するために前記情報取得体が備える撮像部と、
    前記画像データに基づいて前記カップの高さに関する情報を取得する取得部と、
    を備える基板処理装置の情報取得システム。
  2. 前記カップは側壁と、当該側壁から当該カップの中心側へ向けて突出して形成される環状突出体と、を備え、
    前記撮像部は前記環状突出体の内周端部を撮像し、
    前記カップの高さに関する情報として、前記環状突出体の高さに関する情報を取得する請求項１記載の基板処理装置の情報取得システム。
  3. 前記基板保持部に保持される前記情報取得体により取得される画像データにおける予め設定された基準高さと前記環状突出体の内周端部との間の画素数を距離に変換するためのカップ用の変換用情報について記憶される第１の記憶部が設けられ、
    前記取得部は、前記カップ用の変換用情報に基づいて、前記環状突出体の高さに関する情報を取得する請求項２記載の基板処理装置の情報取得システム。
  4. 前記環状突出体は、前記側壁において上端よりも下方の高さから突出する中間環状体を備え、
    前記環状突出体の高さに関する情報は、前記中間環状体の高さに関する情報が含まれる請求項３記載の基板処理装置の情報取得システム。
  5. 前記カップは、前記基板保持部により保持される前記基板の下方に設けられる下方側部材と、当該下方側部材に上方へと突出して設けられる突起と、を備え、
    前記撮像部は前記突起の上面を撮像し、
    前記取得部は、前記カップの高さに関する情報として、前記基板と前記突起との第１の距離を取得する請求項１記載の基板処理装置の情報取得システム。
  6. 基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、
    前記基板保持部により前記基板の代わりに保持される情報取得体と、
    前記ノズルを撮像して画像データを取得するために前記情報取得体が備える撮像部と、
    前記画像データにおける前記ノズルと当該画像データの予め設定された基準高さとの間の画素数に基づいて前記基板と前記ノズルとの第２の距離を取得する取得部と、
    を備える基板処理装置の情報取得システム。
  7. 前記基板保持部に保持される前記基板の表面と、前記基板保持部に保持される前記情報取得体により取得される画像データの前記基準高さに対応する高さとの差である第３の距離と、
    前記画像データにおけるノズルと前記基準高さとの間の画素数を距離に変換するためのノズル用の変換用情報と、
    について記憶される第２の記憶部が設けられ、
    前記取得部は、前記第２の距離及び前記ノズル用の変換用情報に基づいて、前記第２の距離を取得する請求項６記載の基板処理装置の情報取得システム。
  8. 前記第２の距離に応じて、前記基板保持部と前記ノズルとの相対高さを変更するための第２の昇降機構が設けられる請求項６または７記載の基板処理装置の情報取得システム。
  9. 前記ノズルは、前記処理液を鉛直方向に対して傾いた向きに吐出して前記基板の周縁部に供給するノズルである請求項６ないし８のいずれか一つに記載の基板処理装置の情報取得システム。
  10. 前記撮像部により撮像が行われるとして設定された位置における前記環状突出体の内周端部あるいは前記ノズルの下端が、当該撮像部により取得される画像の高さ中心部に位置するように、前記情報取得体に当該撮像部が設けられる請求項２ないし４のいずれか一つ、あるいは６ないし９のいずれか一つに記載の基板処理装置の情報取得システム。
  11. 前記撮像部は、前記情報取得体における高さが調整可能に設けられる請求項１ないし１０のいずれか一つに記載の基板処理装置の情報取得システム。
  12. 基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得するための演算装置において、
    前記カップを撮像するために、前記基板保持部により前記基板の代わりに保持される情報取得体が備える撮像部によって取得される画像データが格納される記憶部と、
    前記画像データに基づいて前記カップの高さに関する情報を取得する取得部と、
    を備える演算装置。
  13. 基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得するための演算装置において、
    前記ノズル及び前記カップの少なくとも一方を被撮像体として撮像するために、前記基板保持部により前記基板の代わりに保持される情報取得体が備える撮像部によって取得される画像データが格納される記憶部と、
    前記画像データに基づいて前記画像データにおけるノズルと当該画像データの予め設定された基準高さとの間の画素数に基づいて前記基板と前記ノズルとの第２の距離を取得する取得部と、
    を備える演算装置。
  14. 基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得する情報取得方法において、
    前記基板の代わりに情報取得体を前記基板保持部により保持する保持工程と、
    前記情報取得体が備える撮像部により、前記カップを撮像して画像データを取得する工程と、
    取得部により、前記画像データに基づいて前記カップの高さに関する情報を取得する工程と、
    を備える基板処理装置の情報取得方法。
  15. 前記カップは側壁と、当該側壁から前記カップの中心側へ向けて突出して形成される環状突出体と、を備え、
    前記画像データを取得する工程は、前記環状突出体の内周端部を撮像して画像データを取得する工程を含み、
    前記カップの高さに関する情報を取得する工程は、前記環状突出体の高さに関する情報を取得する工程である請求項１４記載の基板処理装置の情報取得方法。
  16. 前記カップの高さに関する情報を取得する工程は、
    前記画像データを取得する工程と、
    当該画像データにおける基準高さと前記環状突出体の内周端部との間の画素数を距離に変換するためのカップ用の変換用情報を用いて、当該距離を取得する工程と、を備え、
    前記環状突出体の内周端部を撮像する前に冶具を撮像し、当該冶具の画像データを用いて前記カップ用の変換用情報を取得する工程を含む前記請求項１５記載の基板処理装置の情報取得方法。
  17. 前記カップは、前記基板保持部により保持される前記基板の下方に設けられる下方側部材と、当該下方側部材に上方へと突出して設けられる突起と、を備え、
    前記画像データを取得する工程は、前記突起の上面を撮像する工程を含み、
    前記カップの高さに関する情報を取得する工程は、前記基板と当該突起との第１の距離を取得する工程を含む請求項１６記載の基板処理装置の情報取得方法。
  18. 基板を保持して回転させる基板保持部と、回転する前記基板の表面に処理液を供給するノズルと、前記基板保持部に保持された前記基板を囲むカップと、を備える基板処理装置に関する情報を取得する情報取得方法において、
    前記基板の代わりに情報取得体を前記基板保持部により保持する保持工程と、
    前記情報取得体が備える撮像部により、前記ノズルを撮像して画像データを取得する工程と、
    取得部により、前記画像データにおける前記ノズルと当該画像データの予め設定された基準高さとの間の画素数に基づいて前記基板と前記ノズルとの第２の距離を取得する工程と、
    を備える基板処理装置の情報取得方法。
  19. 前記基板保持部に保持される前記基板の表面と、前記基板保持部に保持される前記情報取得体により取得される画像データの前記基準高さに対応する高さとの差である第３の距離を取得する工程を含み、
    前記第２の距離を取得する工程は、前記第３の距離と、前記ノズルの画像データにおける当該ノズルと前記基準高さとの間の画素数を距離に変換するための変換用情報と、に基づいて当該第２の距離を取得する工程を含む請求項１８記載の基板処理装置の情報取得方法。
  20. 前記第３の距離を取得する工程は、
    前記撮像部により冶具を撮像して画像データを取得する工程と、
    当該画像データにおいて前記冶具が前記基準高さに位置合わせされるように、当該冶具と前記情報取得体との相対高さを変更する工程と、
    位置合せされた前記冶具を用いて前記情報取得体の下面と、前記基準高さに対応する高さとの高さの差である第４の距離を取得する工程と、
    を含む請求項１９記載の基板処理装置の情報取得方法。
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