JP4132762B2

JP4132762B2 - Substrate processing method and substrate processing apparatus

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Publication number: JP4132762B2
Application number: JP2001297292A
Authority: JP
Inventors: 慎二永嶋; 洋介川渕; 裕幸井手
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2001-09-27
Filing date: 2001-09-27
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2021-09-27
Also published as: JP2003100704A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板の処理方法及び基板の処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体デバイスの製造工程においては，例えば半導体ウェハ（以下「ウェハ」とする）表面にSOD（Spin on Dielectric）膜等の層間絶縁膜を形成する膜形成処理が行われる。当該膜形成処理では，層間絶縁膜となる塗布液をウェハに塗布する塗布処理が行われる。
【０００３】
この塗布処理は，例えば回転されたウェハの中心部に塗布液を塗布し，当該塗布液を拡散させることによって，ウェハ全面に所定膜厚の塗布膜を形成する。この塗布処理では，製品として使用されない外縁部にも，塗布膜が形成される。外縁部の塗布膜は，本来不要であり，パーティクルの発生源等にもなるため，次の処理が行われる前に除去しておくことが好ましい。このため，塗布処理が行われた後に，ウェハの外縁部の塗布膜を除去する塗布膜除去処理が行われている。塗布膜除去処理は，通常塗布膜を溶解する所定の除去液を，ウェハの外縁部に吐出することによって行われている。
【０００４】
ところで，塗布膜除去処理は，極めて薄い塗布膜の一部を，除去液と塗布膜との化学反応によって取り除くものであるため，些細な外的要因によって，ウェハ外縁部の塗布膜が適切に除去されない場合がある。かかる場合，作業員が，自身の経験や勘に基づいて，ウェハに吐出する除去液の混合比率や除去液の吐出方向等を調整して，塗布膜の除去状態を改善していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，上述したように前記調整作業が各作業員の勘等によって行われると，作業員間で調整作業の熟練度が異なるため，調整後の塗布膜の除去状態が異なってくる。また，同じ作業員であっても，再現性は補償されない。この結果，塗布膜除去処理が均一に行われないことになると，その後行われるウェハ処理に影響を与え，最終的に製造された半導体デバイスの品質にも影響を与えることになる。また，作業員によっては，塗布膜の除去状態が改善されるまで，何回も調整する必要があり，調整作業が迅速に行われない。
【０００６】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，塗布膜等の処理膜の除去状態を改善する調整作業を，均質かつ迅速に行うことのできる基板の処理方法及び当該処理方法が実施される基板の処理装置を提供することをその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，処理膜が形成された基板を処理する方法であって，基板の外縁部に除去液を吐出して，前記基板の外縁部の処理膜を除去する工程と，その後，前記処理膜の除去状態を撮像する工程とを有し，前記撮像により得られた画像に基づき，予め定められている複数の除去状態パターンの中から，前記処理膜の除去状態と合致する除去状態パターンを選択し，前記処理膜を除去する工程で用いられた前記除去液を，前記選択された除去状態パターンに対応して定められている所定の除去液に変更することを特徴とする基板の処理方法が提供される。なお，前記除去状態パターンには，処理膜の除去が適切に行われなかった場合の除去状態パターンのみならず，適切に行われた場合の除去状態パターンを含むようにしてもよい。また，前記所定の除去液の変更には，除去液の種類や除去液の構成成分等が含まれる。前記所定の除去液は，例えば予め実験等により各除去状態パターン毎に求められたものであって，各除去状態を改善する最適な除去液であってもよい。
【０００８】
この基板の処理方法によれば，撮像による画像に基づいて，予め定められている除去状態パターンの中から除去状態パターンを選択するので，作業員の恣意が入ることなく客観的に除去状態パターンが選択される。また，当初の除去液を，選択された除去状態パターンに対応した所定の除去液に変更するので，処理膜の除去状態を適正化する調整作業が，作業員の熟練度等によらず均質に行われる。また，作業員が，試行錯誤しながら調整する必要がないので，前記調整作業の迅速化が図られる。
【０００９】
前記除去液の変更は，前記除去液を構成する複数の構成除去液の混合比率を変更することによって行ってもよい。除去液の混合比率を変更すると，処理膜に対する除去液の溶解能力等を変更することができる。したがって，例えば不具合である除去状態パターンが現れた場合に，除去液の混合比率を最適な比率に変更することにより，処理膜の除去状態が改善され，処理膜の除去処理を好適に行うことができる。
【００１０】
請求項３の発明によれば，基板を処理する処理装置であって，基板の外縁部に形成された処理膜を除去するための除去液を吐出する除去液吐出ノズルと，前記基板の外縁部を撮像する撮像手段と，前記処理膜の除去によって見られる複数の除去状態パターン及び当該各除去状態パターンに対応して定められた所定の除去液を記憶する記憶部と，前記撮像手段により得られた画像を基に，前記記憶部の除去状態パターンの中から，実際の除去状態と合致する除去状態パターンを選択する演算部と，実際の処理膜の除去で用いられた前記除去液を，当該選択された除去状態パターンに対応する所定の除去液に変更させる制御部と，を有することを特徴とする基板の処理装置が提供される。
【００１１】
この基板の処理装置によれば，除去液吐出ノズルから基板の外縁部に対して除去液を吐出して処理膜の除去処理を行い，その除去状態を撮像し，当該撮像により得られた画像に基づいて，予め定められている除去状態パターンの中から前記画像に合致する除去状態パターンを選択し，さらに，前記除去処理で使用された除去液を，当該選択された除去状態パターンに対応する所定の除去液を変更することができる。すなわち，請求項１に記載した基板の塗布処理方法を実施できる。したがって，処理膜の除去処理が好適に行われない場合の調整作業を，均質かつ迅速に行うことができる。特に，処理装置に撮像手段を設けるので，処理膜の除去状態を検査する際に，一々基板を取り出す必要がなく，除去処理における調整作業を迅速に行うことができる。
【００１２】
前記基板の処理装置は，除去液の複数の構成除去液を所定の混合比率で混合して，前記選択された除去状態パターンに対応する所定の除去液を生成する除去液混合装置を有していてもよい。この除去液混合装置により，除去状態を改善するための予め定められている所定の除去液を生成することができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる処理装置が搭載されたＳＯＤ膜形成システム１の概略を示す平面図であり，図２は，ＳＯＤ膜形成システム１の正面図であり，図３は，ＳＯＤ膜形成システム１の背面図である。
【００２１】
ＳＯＤ膜形成システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部からＳＯＤ膜形成システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，膜形成工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３とを一体に接続した構成を有している。
【００２２】
カセットステーション２では，載置部となるカセット載置台１０上の所定の位置に，複数のカセットＣをＸ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｘ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体１１が搬送路１２に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２３】
ウェハ搬送体１１は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体１１は後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群G３に属するエクステンション装置３１に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２４】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。当該ＳＯＤ膜形成システム１においては，４つの処理装置群G1，G2，G3，G4が配置されており，第１及び第２の処理装置群G1，G2はＳＯＤ膜形成システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群G3は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群G4は，主搬送装置１３は挟んで，第３の処理装置群G3の反対側に配置されている。主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3及びG4内に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１つ以上であれば任意に選択可能である。
【００２５】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すように，本実施の形態にかかる処理装置としての塗布処理装置１７及び１８が下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群G2には，例えば塗布処理装置１７等で用いられる塗布液や除去液が貯蔵され，当該除去液等の供給源となる処理液キャビネット１９と塗布処理装置２０とが下から順に２段に配置されている。
【００２６】
第３の処理装置群G3では，例えば図３に示すように，ウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３１，ウェハＷをキュア処理するＤＣＣ（Dielectric Cure and Cooling−off）処理装置３２，３３，ウェハＷを低温で加熱処理する低温加熱処理装置３４が下から順に例えば５段に積み重ねられている。
【００２７】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，４１，低温加熱処理装置４２，ウェハＷを低酸素雰囲気に維持して加熱処理する低酸素加熱処理装置４３，４４が下から順に例えば５段に積み重ねられている。
【００２８】
次に，上述した塗布処理装置１７の構成について詳しく説明する。図４は，塗布処理装置１７の構成の概略を示す縦断面の説明図であり，図５は，塗布処理装置１７の横断面の説明図である。
【００２９】
塗布処理装置１７は，例えば図４に示すようにケーシング１７ａを有し，このケーシング１７ａ内には，ウェハＷを保持し，回転させるためのスピンチャック５０が設けられている。スピンチャック５０の上面は，水平に形成されており，当該上面には，例えばウェハＷを吸着するための図示しない吸引口が設けられている。これにより，スピンチャック５０は，ウェハＷを水平に吸着保持することができる。
【００３０】
スピンチャック５０は，このスピンチャック５０を所定の速度で回転させるための回転駆動部５１を有している。回転駆動部５１は，例えばスピンチャック５０の下方に設けられ，例えばモータ等を備えている。
【００３１】
スピンチャック５０の外方には，ウェハＷから飛散した塗布液，除去液等を受け止め，回収するためのカップ５２が設けられている。カップ５２は，上面が開口した略円筒形状を有し，スピンチャック５０上のウェハＷの外方と下方とを囲むように形成されている。カップ５２の下面５２ａには，回収した塗布液等を排液する排液管５３とカップ５２内の雰囲気を排気する排気管５４とが設けられている。なお，カップ５２内であって，スピンチャック５０に保持されたウェハＷの下方側には，図示しない洗浄液供給ノズルが設けられており，ウェハＷの裏面に純水等の洗浄液を供給してウェハＷの裏面を洗浄することができる。
【００３２】
ケーシング１７ａ内には，図４及び図５に示すようにウェハＷにＳＯＤ膜となるポリフェニレン等の塗布液を供給する塗布液供給ノズル５５と，ウェハＷの外縁部に形成されたＳＯＤ膜を除去するために，ウェハＷの外縁部に対して除去液を吐出する除去液吐出ノズル５６とが設けられている。
【００３３】
塗布液供給ノズル５５は，例えば図５に示すように第１ノズルアーム５７に保持されている。第１ノズルアーム５７は，ケーシング１７ａのＸ方向の両側面の近辺まで敷かれたレール５８上に設けられている。第１ノズルアーム５７は，図示しない駆動機構によりレール５８上を移動することができる。したがって，塗布液供給ノズル５５は，カップ５２の外方からカップ５２内のウェハＷの中心部上方まで移動し，ウェハＷの中心部に塗布液を供給することができる。塗布液供給ノズル５５は，図示しない塗布液供給装置に連通されており，所定量の塗布液を所定のタイミングで吐出することができる。
【００３４】
除去液吐出ノズル５６は，第２ノズルアーム５９に保持されている。第２ノズルアーム５９は，第１ノズルアーム５７と同様にレール５８上を移動可能に構成されている。したがって，除去液吐出ノズル５６は，第２ノズルアーム５９によってウェハＷ上方の所定の吐出位置Ｐまで移動し，ウェハＷの外縁部に除去液を吐出することができる。除去液吐出ノズル５６は，ウェハＷ外縁部に除去液を吐出した際に，当該除去液がウェハＷの径方向でかつ外方向に飛散するように第２ノズルアーム５９に取り付けられる。このため，除去液吐出ノズル５６は，所定方向，例えば図４に示すように水平方向から見て鉛直方向に対して所定角度θ１をなす方向であって，ウェハＷが吐出位置Ｐに移動した際に平面から見てＹ方向に対して所定角度θ２をなす方向に向けられて，第２ノズルアーム５９に取り付けられる。
【００３５】
除去液吐出ノズル５６は，図４に示すように除去液供給管６０によって除去液混合装置６１に接続されている。除去液混合装置６１は，例えば除去液Ｍを構成する２種類の構成除去液，例えばシクロヘキサン等の構成除去液ｍ１，メシチレン等の構成除去液ｍ２（Ｍ＝ｍ１＋ｍ２）を所定の混合比率で混合して，除去液吐出ノズル５６に供給する装置である。除去液混合装置６１は，例えば構成除去液ｍ１を貯留する第１貯留部６２と，構成除去液ｍ２を貯留する第２貯留部６３を有する。
【００３６】
第１貯留部６２には，第１貯留部６２内に例えば窒素ガス等の気体を供給して，第１貯留部６２内の構成除去液ｍ１を一定の圧力で圧送する気体供給管６４と，当該圧送された第１貯留部６２内の構成除去液ｍ１を除去液供給管６０まで供給する第１供給管６５とが設けられている。第１供給管６５には，例えば第１流量計６６と，調節弁６７とが設けられており，第１供給管６５内を流れる構成除去液ｍ１の流量を調節することができる。
【００３７】
一方，第２貯留部６３には，第１貯留部６２と同様に窒素ガス供給管６８と，第２貯留部６３内の構成除去液ｍ２を除去液供給管６０まで供給する第２供給管６９とが設けられている。第２供給管６９には，第１供給管６５と同様に，流量計７０と調節弁７１とが設けられており，第２供給管６９内を流れる構成除去液ｍ２の流量を調節することができる。
【００３８】
第１供給管６５と第２供給管６９は，混合部Ｇで合流し，各供給管内を流れる構成除去液は，混合部Ｇで混合される。これにより，除去液混合装置６１は，構成除去液ｍ１と構成除去液ｍ２を混合し，当該混合により生成された除去液Ｍを除去液供給管６０を通じて除去液吐出ノズル５６に供給することができる。
【００３９】
また，除去液混合装置６１は，例えば除去液の混合比率を制御する除去液制御部７２を有する。除去液制御部７２は，流量計６６及び７０の計測値に基づいて，調節弁６７及び調節弁７１を調節できる。したがって，除去液制御部７２は，第１供給管６５及び第２供給管６９の各構成除去液の流量を制御し，除去液Ｍの混合比率を所定の設定混合比率に制御できる。
【００４０】
一方，ケーシング１７ａの上面には，スピンチャック５０に保持されたウェハＷの外縁部を撮像する撮像手段としてのＣＣＤカメラ８０が設けられている。これにより，塗布膜の除去処理後のウェハＷの外縁部を撮像し，塗布膜の除去状態の画像データを取得することができる。ＣＣＤカメラ８０で撮像された画像データは，例えば主制御装置８１に出力されるようになっている。主制御装置８１は，図６に示すように例えば記憶部８２，演算部８３及び制御部８４を有している。
【００４１】
記憶部８２には，実験等によって得られた塗布膜除去処理後のウェハＷ外縁部の塗布膜の除去状態が，複数にパターン化されて記憶されている。例えば，図７に示すように，ウェハＷ外縁部の塗布膜が適切に除去された状態（図７の（ａ），図中のＡは塗布膜を示す），塗布膜の端部が波状になっている状態（図７の（ｂ）），ウェハＷ外縁部に薄い塗布膜が残存している状態（図７の（ｃ），図中のＢは残存した薄い塗布膜を示す）の３つの除去状態パターンの画像が記憶されている。また，記憶部８２には，例えば図８に示すように前記除去状態パターン（ａ）〜（ｃ）が現れた場合に，当該除去状態を維持，改善するために必要な除去液Ｍの混合比率，すなわち，構成除去液ｍ１と構成除去液ｍ２との混合比率が記憶されている。除去状態パターン（ａ）の場合は，塗布膜の除去処理が適切に行われた場合なので，混合比率は当初の設定混合比率と同じであり，除去状態パターン（ｂ）及び（ｃ）の場合は，実験等で予め求められた，各除去状態を改善するための混合比率である。
【００４２】
演算部８３では，ＣＣＤカメラ８０から得た画像データが画像処理され，記憶部８１に記憶されている前記除去状態パターン（ａ）〜（ｃ）の中から，当該画像データに合致する除去状態パターンが選択される。
【００４３】
制御部８４では，例えば除去液制御部７２で設定されている除去液Ｍの混合比率を，演算部８３で選択された除去状態パターンに対応する記憶部８２に記憶されている前記混合比率に維持，変更する。かかる構成により，ＣＣＤカメラ８０により得られた画像を基に，除去液Ｍの混合比率の設定を変更して塗布膜除去処理の適正化を図る，いわゆる塗布膜除去処理の調整を行うことができる。
【００４４】
なお，ケーシング１７ａの上面には，温度及び湿度が調節され，清浄化された窒素ガス，不活性気体，エア等の気体をカップ５２内に供給するダクト９０が接続されており，ウェハＷのレジスト塗布処理時等に当該気体を供給し，カップ５２内を所定の雰囲気に維持すると共に，カップ５２内をパージすることができる。
【００４５】
次に，ウェハＷのレシピ等が変更された場合に，以上のように構成された塗布処理装置１７で行われる塗布膜除去処理の調整プロセスについて説明する。
【００４６】
先ず，ウェハ搬送体７によりカセットＣから未処理のウェハＷが１枚取り出され，第３の処理装置群G3に属するエクステンション装置３１に搬送される。次いでウェハＷは，主搬送装置１３によってクーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却される。所定温度に冷却されたウェハＷは，主搬送装置１３によって，例えば塗布処理装置１７に搬送される。
【００４７】
塗布処理装置１７内に搬入されたウェハＷは，スピンチャック５０に吸着保持される。ウェハＷがスピンチャック５０に吸着保持されると，第１ノズルアーム５７により，塗布液供給ノズル５５がウェハＷの中心部上方まで移動する。そして，塗布液供給ノズル５５から所定量の例えばポリフェニレン等の塗布液がウェハＷの中心部に塗布される。ウェハＷの中心部に塗布液が供給されると，ウェハＷが所定の回転速度，例えば１５００ｒｐｍで回転され，このウェハＷの回転により，塗布液がウェハＷ表面に拡散される。塗布液がウェハＷ全面に拡散されると，ウェハＷの回転速度が，例えば２０００ｒｐｍに加速される。これにより，ウェハＷ上の塗布液の液膜の膜厚が調整されると共に，当該液膜が乾燥し，ウェハＷ上に所定膜厚の塗布膜が形成される。
【００４８】
塗布膜が形成されたウェハＷは，所定の回転速度で回転されながら，裏面洗浄，乾燥処理等に付される。
【００４９】
続いて，第２ノズルアーム５９により，除去液吐出ノズル５６がウェハＷ上の吐出位置Ｐまで移動する。このとき，ウェハＷは，例えば５００〜２５００ｒｐｍ程度の速度で回転される。次いで，初めの設定混合比率，例えば構成除去液ｍ１：５０％，構成除去液ｍ２：５０％の除去液Ｍが，ウェハＷ外縁部に吐出される。これにより，図９に示すように，ウェハＷ外縁部に形成されている塗布膜が溶解し，ウェハＷ外縁部の塗布膜が除去される。
【００５０】
ウェハＷ外縁部の塗布膜が除去されると，除去液Ｍの吐出が停止され，ウェハＷの回転が停止される。ＣＣＤカメラ８０により，ウェハＷ外縁部の除去状態が撮像される。この撮像により得られた画像データは，主制御装置８１の演算部８３に出力され，画像処理される。演算部８３は，記憶部８２の除去処理パターン（ａ）〜（ｃ）の中から前記画像データに合致する除去処理パターンを選択し，その結果を制御部８４に出力する。制御部８４は，前記演算部８３で選択された除去処理パターンに対応する除去液Ｍの混合比率を記憶部８２から入手し，その情報を除去液制御部７２に送信して，除去液混合装置６１の設定混合比率を，当該記憶部８２から入手した混合比率に変更する。
【００５１】
例えば，除去処理パターン（ｂ）の場合には，例えば図８に示したように構成除去液ｍ１：７０％，構成除去液ｍ２：３０％に変更され，除去処理パターン（ｃ）の場合には，構成除去液ｍ１：６０％，構成除去液ｍ２：４０％に変更される。また，除去処理パターン（ａ）の場合には，塗布膜の除去処理が適切に行われているため，当初の設定と同じ構成除去液ｍ１：５０％，構成除去液ｍ２：５０％の混合比率が維持される。これにより，ウェハＷ外縁部における塗布膜の除去状態が自動調整され，塗布膜除去処理の最適化が図られる。
【００５２】
以上の実施の形態によれば，塗布処理装置１７内にＣＣＤカメラ８０を設け，主制御装置８１の記憶部８２に，実験等により予め得られている塗布膜の除去処理パターンと，当該除去処理パターンを改善する除去液Ｍの混合比率を記憶するようにしたので，塗布膜除去処理後の除去状態を撮像し，当該撮像により得られた画像データに基づいて，除去状態パターンを選択し，当該除去状態パターンに対応した除去液Ｍの最適な混合比率に設定変更することができるので，塗布膜除去処理の適正化を図ることができる。したがって，作業員の熟練度に関係なく，過去のデータに基づいて塗布膜除去処理の調整作業を行うことができる。また，作業員が何回も試行を繰り返す必要がないので，調整作業の迅速化が図られる。
【００５３】
塗布処理装置１７に，除去液混合装置６１を設けたので，除去液Ｍの混合比率を変更に柔軟かつ迅速に対応することができる。なお，除去液混合装置６１の代わりに，複数の除去液タンクを設け，各除去液タンクに混合比率の異なる除去液Ｍを貯留しておき，ＣＣＤカメラ８０の画像に基づいて選択された最適の混合比率の除去液Ｍを，前記除去液タンクから供給するようにしてもよい。
【００５４】
以上の実施の形態では，使用される除去液が，２つの構成除去液からなる除去液Ｍであったが，構成除去液の数は，除去液の種類に応じて任意に選択できる。また，前記実施の形態は，レシピ変更時等に行われた塗布膜除去処理の自動調整であったが，当該自動調整を，通常のウェハＷ処理時に行ってもよい。この場合，自動調整を定期的に行ってよいし，ウェハＷが所定枚数処理される毎に行ってもよい。
【００５５】
以上の実施の形態は，ＣＣＤカメラ８０により得られた画像に基づいて，除去液Ｍの混合比率を変更して，塗布膜除去処理の適正化を図っていたが，除去液吐出ノズル５６の吐出方向を変えることによって行ってもよい。
【００５６】
例えば，図１０に示すように，第２ノズルアーム５９には，除去液吐出ノズル５６を保持し，固定する固定部材としての固定ブロック１００と，当該固定ブロック１００を水平方向の所定方向に向けて固定するための固定具１０１とが取り付けられている。
【００５７】
固定ブロック１００は，例えば２つの直方体形状のブロック１０２，１０３と，当該ブロック１０２とブロック１０３とを固定する固定ねじ１０４とで構成されている。ブロック１０２とブロック１０３は，互いに対向する面が垂直面になるように，水平方向に並べて設けられている，固定ねじ１０４は，ブロック１０２とブロック１０３とを水平方向に貫通し，固定ねじ１０４を回すことによってブロック１０２とブロック１０３との間の隙間を変えることができる。したがって，除去液吐出ノズル５６をブロック１０２とブロック１０３との間の隙間に挟んで，固定ねじ１０４を締めることによって，ブロック１０２と１０３が除去液吐出ノズル５６を両側から押圧し，保持することができる。
【００５８】
ブロック１０２のブロック１０３と対向する面には，例えば図１１に示すように，除去液吐出ノズル５６の形状に適合し，当該除去液吐出ノズル５６を俯角方向に向けてはめ込むことのできる複数の溝１０５ａ〜１０５ｅが設けられている。溝１０５ａ〜１０５ｅは，所定の角度，例えば１５°毎の等間隔で設けられている。これにより，除去液吐出ノズル５６を溝１０５ａ〜１０５ｅのいずれかの溝にはめ込んで，除去液吐出ノズル５６を所定の角度に傾けた状態で，固定ブロック１００に固定することができる。
【００５９】
固定具１０１は，例えば前記固定ブロック１００を支持する垂直支持棒１０６と，当該垂直支持棒１０６を保持する保持ブロック１０７とを有する。保持ブロック１０７は，２つの直方体形状のブロック１０８，１０９と，当該ブロック１０８とブロック１０９を固定する固定ねじ１１０とで構成されている。保持ブロック１０７は，前記固定ブロック１００と同様に水平に並べて設けられており，固定ねじ１１０は，当該ブロック１０８とブロック１０９を水平方向に貫通している。
【００６０】
保持ブロック１０７の中央部には，垂直方向に開けられた貫通孔１１１が設けられており，垂直支持棒１０６を貫通させることができる。そして，この垂直支持棒１０６を貫通孔１１１に貫通させた状態で，固定ねじ１１０を締めることによって，保持ブロック１０７が，垂直支持棒１０６を保持し，引いては固定ブロック１００を保持することができる。
【００６１】
また，垂直支持棒１０６には，例えば図１２に示すように外方に突出した凸部１０６ａが設けられる。一方，貫通孔１１１には，前記凸部１０６ａに適合する複数の溝１１１ａ〜１１１ｅが設けられる。溝１１１ａ〜１１１ｅは，例えば所定角度，例えば３０°間隔で設けられる。これにより，垂直支持棒１０６の凸部１０６ａが溝１１１ａ〜１１１ｅの中のいずれかの溝に合致するように，垂直支持棒１０６を貫通孔１１１内に挿入することによって，保持ブロック１０７が，垂直支持棒１０６に支持された固定ブロック１００を水平方向の特定の方向に向けて保持することができる。したがって，除去液供給ノズル５６を水平方向の特定の方向に向けることができる。
【００６２】
そして，塗布膜除去処理において，除去液吐出ノズル５６からウェハＷ外縁部に除去液が吐出されている時に，ＣＣＤカメラ８０によってウェハＷの外縁部から飛散する除去液の飛散方向が撮像される。作業員は，この撮像された画像を基に，除去液の飛散方向がウェハＷの半径方向外方向になるように，除去液吐出ノズル５６の向きを調整する。すなわち，固定ブロック１００において，除去液吐出ノズル５６のはめ込む溝１０５ａ〜１０５ｄを調節し，垂直支持棒１０６の凸部１０６ａを合わせる溝１１１ａ〜１１１ｅを調節する。これにより，除去液の飛散方向がウェハＷの半径方向外方向になり，他の部分の塗布膜に除去液が混入することが防止できるので，塗布膜除去処理の適正化が図られる。
【００６３】
かかる例では，作業員がＣＣＤカメラ８０の画像を基に，除去液の飛散方向を調節するので，作業員の熟練度が低くても塗布膜除去処理の調整作業を適切に行うことができる。また，除去液吐出ノズル５６を所定の溝にはめ込むので，調整の再現性が確保される。さらに，調整内容が明確であるため，調整終了の判断が容易であり，調整作業の迅速化が図られる。
【００６４】
また前記した提案例では，固定ブロック１００と固定具１０１によって除去液吐出ノズル５６の吐出方向を調節していたが，固定ブロック１００等に代えて，第２ノズルアームに，除去液吐出ノズル５６の方向を所定方向に変えることのできる駆動部と，当該駆動部を制御する制御部を設けるようにしてもよい。
【００６５】
図１３は，かかる一例を示すものであり，第２ノズルアーム１２０の先端部１２０ａには，水平軸１２１が設けられ，当該水平軸１２１には，除去液吐出ノズル５６が取り付けられている。水平軸１２１には，例えばサーボモータ等を備えた第１駆動部１２２が設けられている。これにより，水平軸１２１を所定角度回転させ，除去液吐出ノズル５６を鉛直方向に対して所定角度傾かせることができる。
【００６６】
また，第２ノズルアーム１２０には，先端部１２０ａ全体を保持する垂直軸１２３が設けられている。この垂直軸１２３には，垂直軸１２３を所定角度回転させる第２駆動部１２４が設けられている。これにより，先端部１２０ａに取り付けられた除去液吐出ノズル５６は，水平方向の所定方向に向きを変えることができる。第１駆動部１２２と第２駆動部１２４は，例えば制御部としての主制御装置８１により制御されており，主制御装置８１は，第１駆動部１２２及び第２駆動部１２４による回転角度を制御して，除去液吐出ノズル５６を，所望の方向に向かせることができる。そして，ＣＣＤカメラ８０により得られた画像に基づいて，除去液の飛散方向がウェハＷの半径方向外方向になるように，除去液吐出ノズル５６の向きを変更する。これにより，前記実施の形態と同様に塗布膜除去処理の適正化が図られる。
【００６７】
かかる例では，作業員がＣＣＤカメラ８０の画像を基に，除去液の飛散方向を調節するので，作業員の熟練度が低くても塗布膜除去処理の調整作業を適切に行うことができる。また，前記実施の形態の固定ブロック１００等を用いた場合に比べて，除去液吐出ノズル５６の自由度が大きいため，より厳密に除去液吐出ノズル５６の方向を調整することができる。
【００６８】
また，除去液吐出ノズル５６の方向を，予め実験等で求められたデータに基づいて変えるようにしてもよい。かかる場合，例えば前記実施の形態のように，記憶部８２に塗布膜の除去状態パターンと，当該除去状態パターンに対応する除去液吐出ノズル５６の所定の吐出方向を記憶させておく。そして，ＣＣＤカメラ８０による塗布膜除去処理後の画像に基づいて，除去状態パターンを選択し，当該除去状態パターンに対応する，記憶部８２に記憶された所定の吐出方向に，除去液吐出ノズル５６の方向を変更する。かかる例でも，前記実施の形態と同様に塗布膜除去処理の調整作業を均質かつ迅速に行うことができる。
【００６９】
以上の実施の形態は，本発明をＳＯＤ膜を形成する塗布処理装置１７に適用したものであったが，本発明は，他の種の膜，例えば絶縁膜であるＳＯＧ膜，保護膜であるポリイミド膜，レジスト膜等の塗布処理装置にも適用できる。また，本発明は，ウェハＷ以外の基板例えばＬＣＤ基板，マスク基板，レクチル基板等の塗布処理装置にも適用できる。
【００７０】
【発明の効果】
本発明によれば，処理膜の除去処理の適正化が均質かつ迅速に行うことのできるので，最終的に形成される処理膜の均一化，作業効率の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる塗布処理装置が搭載されたＳＯＤ膜形成システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１のＳＯＤ膜形成システムの正面図である。
【図３】図１のＳＯＤ膜形成システムの背面図である。
【図４】塗布処理装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】図４の塗布処理装置の横断面の説明図である。
【図６】主制御装置の構成を示す説明図である。
【図７】記憶部に記憶される除去状態パターンの例を示す説明図である。
【図８】記憶部に記憶される除去状態パターンに対応する除去液の混合比率を示す表である。
【図９】除去液吐出ノズルから除去液が吐出されている状態を示す説明図である。
【図１０】固定ブロック等を設けた場合の第２ノズルアームの斜視図である。
【図１１】複数の溝が彫られたブロックの側面図である。
【図１２】垂直支持棒と保持ブロックの構成を示す説明図である。
【図１３】第１駆動部等が設けられた第２ノズルアームの構成を示す説明図である。
【符号の説明】
１ＳＯＤ膜形成システム
１７塗布処理装置
５６除去液吐出ノズル
６１除去液混合装置
８０ＣＣＤカメラ
８１主制御装置
８２記憶部
Ｗウェハ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate processing method and a substrate processing apparatus.
[0002]
[Prior art]
In the manufacturing process of a semiconductor device, for example, a film forming process for forming an interlayer insulating film such as a SOD (Spin on Dielectric) film on the surface of a semiconductor wafer (hereinafter referred to as “wafer”) is performed. In the film forming process, a coating process for coating a wafer with a coating solution to be an interlayer insulating film is performed.
[0003]
In this coating process, for example, a coating solution is applied to the center of the rotated wafer, and the coating solution is diffused to form a coating film having a predetermined thickness on the entire surface of the wafer. In this coating process, a coating film is also formed on the outer edge that is not used as a product. Since the coating film on the outer edge is not necessary and becomes a particle generation source, it is preferably removed before the next processing. For this reason, after the coating process is performed, a coating film removing process for removing the coating film on the outer edge portion of the wafer is performed. The coating film removal process is usually performed by discharging a predetermined removal solution that dissolves the coating film to the outer edge of the wafer.
[0004]
By the way, the coating film removal process removes a part of an extremely thin coating film by a chemical reaction between the removal liquid and the coating film, so that the coating film on the outer edge of the wafer is appropriately removed by a small external factor. May not be. In such a case, the worker has improved the removal state of the coating film by adjusting the mixing ratio of the removal liquid discharged onto the wafer, the discharge direction of the removal liquid, and the like based on his own experience and intuition.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, as described above, when the adjustment work is performed by the intuition of each worker, the degree of skill of the adjustment work differs among workers, and thus the state of removal of the coating film after adjustment differs. In addition, reproducibility is not compensated even for the same workers. As a result, if the coating film removal processing is not performed uniformly, it will affect the subsequent wafer processing, and will also affect the quality of the finally manufactured semiconductor device. In addition, some workers need to adjust many times until the removal state of the coating film is improved, and the adjustment work is not performed quickly.
[0006]
The present invention has been made in view of the above points, and a substrate processing method capable of uniformly and quickly performing an adjustment operation for improving the removal state of a processing film such as a coating film, and the processing method are implemented. An object of the present invention is to provide a substrate processing apparatus.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, there is provided a method of processing a substrate on which a processing film is formed, the step of discharging a removing liquid to the outer edge portion of the substrate and removing the processing film on the outer edge portion of the substrate; And a step of imaging the removal state of the treatment film, and matches the removal state of the treatment film from a plurality of predetermined removal state patterns based on the image obtained by the imaging. A removal state pattern is selected, and the removal liquid used in the step of removing the treatment film is changed to a predetermined removal liquid that is determined corresponding to the selected removal state pattern. A method for processing a substrate is provided. The removal state pattern may include not only the removal state pattern when the treatment film is not properly removed but also the removal state pattern when the treatment film is appropriately removed. Further, the change of the predetermined removal liquid includes the kind of the removal liquid, the components of the removal liquid, and the like. The predetermined removal liquid may be an optimum removal liquid that is obtained for each removal state pattern in advance through experiments or the like and that improves each removal state.
[0008]
According to this substrate processing method, since the removal state pattern is selected from the predetermined removal state patterns based on the image obtained by imaging, the removal state pattern can be objectively set without any intention of the worker. Selected. In addition, since the initial removal liquid is changed to a predetermined removal liquid corresponding to the selected removal state pattern, the adjustment work for optimizing the removal state of the processing film can be performed uniformly regardless of the skill level of the worker. Done. In addition, since the operator does not need to make adjustments through trial and error, the adjustment work can be speeded up.
[0009]
The removal liquid may be changed by changing a mixing ratio of a plurality of constituent removal liquids constituting the removal liquid. By changing the mixing ratio of the removing liquid, the dissolving ability of the removing liquid with respect to the treatment film can be changed. Therefore, for example, when a defective removal state pattern appears, by changing the mixing ratio of the removal liquid to an optimum ratio, the removal state of the treatment film can be improved and the removal treatment of the treatment film can be suitably performed. it can.
[0010]
According to invention of Claim 3, it is a processing apparatus which processes a board | substrate, Comprising: The removal liquid discharge nozzle which discharges the removal liquid for removing the process film formed in the outer edge part of a board | substrate, The outer edge part of the said board | substrate Obtained by the imaging means, a storage unit for storing a plurality of removal state patterns seen by removing the treatment film and predetermined removal liquids corresponding to the removal state patterns, and the imaging means Based on the obtained image, the calculation unit for selecting a removal state pattern that matches the actual removal state from the removal state pattern of the storage unit, and the removal liquid used in the removal of the actual treatment film are There is provided a substrate processing apparatus comprising: a control unit configured to change to a predetermined removal liquid corresponding to a selected removal state pattern.
[0011]
According to this substrate processing apparatus, the removal liquid is discharged from the removal liquid discharge nozzle to the outer edge portion of the substrate to remove the treatment film, and the removal state is imaged, and an image obtained by the imaging is obtained. Based on the predetermined removal state pattern, a removal state pattern that matches the image is selected, and a removal liquid used in the removal process is selected according to the selected removal state pattern. The removal liquid can be changed. That is, the substrate coating method described in claim 1 can be carried out. Therefore, the adjustment work when the treatment film removal process is not suitably performed can be performed uniformly and quickly. In particular, since the image pickup means is provided in the processing apparatus, it is not necessary to take out the substrate one by one when inspecting the removal state of the processing film, and adjustment work in the removal processing can be performed quickly.
[0012]
The substrate processing apparatus includes a removal liquid mixing apparatus that mixes a plurality of constituent removal liquids of a removal liquid at a predetermined mixing ratio to generate a predetermined removal liquid corresponding to the selected removal state pattern. May be. With this removal liquid mixing device, a predetermined removal liquid that is predetermined for improving the removal state can be generated.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. FIG. 1 is a plan view showing an outline of an SOD film forming system 1 on which a processing apparatus according to the present embodiment is mounted. FIG. 2 is a front view of the SOD film forming system 1. FIG. 1 is a rear view of a film forming system 1. FIG.
[0021]
As shown in FIG. 1, the SOD film forming system 1 carries, for example, 25 wafers W in and out of the SOD film forming system 1 from the outside in units of cassettes, and carries wafers W in and out of cassettes C. The cassette station 2 and the processing station 3 in which various processing apparatuses for performing predetermined processing in a single wafer type in the film forming process are arranged in multiple stages are integrally connected.
[0022]
In the cassette station 2, a plurality of cassettes C can be placed in a single line in the X direction (vertical direction in FIG. 1) at a predetermined position on the cassette placement table 10 serving as a placement portion. The wafer transfer body 11 that can be transferred in the cassette arrangement direction (X direction) and the wafer arrangement direction (Z direction; vertical direction) of the wafer W accommodated in the cassette C is movable along the transfer path 12. It is provided so that each cassette C can be selectively accessed.
[0023]
The wafer carrier 11 has an alignment function for aligning the wafer W. As will be described later, the wafer carrier 11 is configured to be accessible also to the extension devices 31 belonging to the third processing device group G3 on the processing station 3 side.
[0024]
In the processing station 3, a main transfer device 13 is provided at the center thereof, and various processing devices are arranged in multiple stages around the main transfer device 13 to form a processing device group. In the SOD film forming system 1, four processing device groups G1, G2, G3, and G4 are arranged, and the first and second processing device groups G1 and G2 are arranged on the front side of the SOD film forming system 1. The third processing unit group G3 is disposed adjacent to the cassette station 2, and the fourth processing unit group G4 is disposed on the opposite side of the third processing unit group G3 with the main transfer unit 13 interposed therebetween. Has been. The main transfer device 13 can carry in / out the wafer W to / from various processing devices (described later) arranged in these processing device groups G1, G2, G3, and G4. Note that the number and arrangement of the processing device groups vary depending on the type of processing performed on the wafer W, and the number of processing device groups can be arbitrarily selected as long as it is one or more.
[0025]
In the first processing device group G1, for example, as shown in FIG. 2, coating processing devices 17 and 18 as processing devices according to this embodiment are arranged in two stages from the bottom. In the second processing device group G2, for example, a coating solution and a removing solution used in the coating processing device 17 and the like are stored, and a processing solution cabinet 19 and a coating processing device 20 that serve as a supply source of the removing solution are provided from below. They are arranged in two stages in order.
[0026]
In the third processing unit group G3, as shown in FIG. 3, for example, a cooling device 30 for cooling the wafer W, an extension device 31 for transferring the wafer W, and a DCC (Dielectric Cure and) for curing the wafer W Cooling-off) processing apparatuses 32 and 33 and low-temperature heat processing apparatuses 34 that heat-process the wafer W at a low temperature are stacked in, for example, five stages in order from the bottom.
[0027]
In the fourth processing unit group G4, for example, cooling devices 40 and 41, a low-temperature heat processing unit 42, and low-oxygen heat processing units 43 and 44 that perform heat processing while maintaining the wafer W in a low-oxygen atmosphere are sequentially arranged in, for example, five stages. Are stacked.
[0028]
Next, the configuration of the coating processing apparatus 17 described above will be described in detail. FIG. 4 is an explanatory view of a longitudinal section showing an outline of the configuration of the coating treatment apparatus 17, and FIG. 5 is an explanatory view of a transverse section of the coating treatment apparatus 17.
[0029]
For example, as shown in FIG. 4, the coating processing apparatus 17 has a casing 17a, and a spin chuck 50 for holding and rotating the wafer W is provided in the casing 17a. The upper surface of the spin chuck 50 is formed horizontally, and a suction port (not shown) for adsorbing the wafer W, for example, is provided on the upper surface. Accordingly, the spin chuck 50 can hold the wafer W by suction.
[0030]
The spin chuck 50 has a rotation drive unit 51 for rotating the spin chuck 50 at a predetermined speed. The rotation drive unit 51 is provided, for example, below the spin chuck 50 and includes, for example, a motor.
[0031]
A cup 52 is provided outside the spin chuck 50 for receiving and collecting a coating solution, a removing solution, etc. scattered from the wafer W. The cup 52 has a substantially cylindrical shape with an upper surface opened, and is formed so as to surround the outer side and the lower side of the wafer W on the spin chuck 50. Collected on the lower surface 52a of the cup 52 Coating liquid etc. A drainage pipe 53 for draining water and an exhaust pipe 54 for exhausting the atmosphere in the cup 52 are provided. A cleaning liquid supply nozzle (not shown) is provided in the cup 52 below the wafer W held by the spin chuck 50, and a cleaning liquid such as pure water is supplied to the back surface of the wafer W to supply the wafer. The back surface of W can be cleaned.
[0032]
4 and 5, the coating liquid supply nozzle 55 for supplying a coating liquid such as polyphenylene to be an SOD film to the wafer W and the SOD film formed on the outer edge of the wafer W are removed. For this purpose, a removal liquid discharge nozzle 56 for discharging the removal liquid to the outer edge portion of the wafer W is provided.
[0033]
The coating liquid supply nozzle 55 is held by a first nozzle arm 57 as shown in FIG. The first nozzle arm 57 is on a rail 58 laid to the vicinity of both side surfaces in the X direction of the casing 17a. Is provided. The first nozzle arm 57 can move on the rail 58 by a drive mechanism (not shown). Therefore, the coating liquid supply nozzle 55 can move from the outside of the cup 52 to above the center of the wafer W in the cup 52 and supply the coating liquid to the center of the wafer W. The coating liquid supply nozzle 55 is communicated with a coating liquid supply device (not shown) and can discharge a predetermined amount of the coating liquid at a predetermined timing.
[0034]
The removal liquid discharge nozzle 56 is held by the second nozzle arm 59. Similar to the first nozzle arm 57, the second nozzle arm 59 is configured to be movable on the rail 58. Accordingly, the removal liquid discharge nozzle 56 is moved to the predetermined discharge position P above the wafer W by the second nozzle arm 59 and can discharge the removal liquid to the outer edge portion of the wafer W. The removal liquid discharge nozzle 56 is attached to the second nozzle arm 59 so that when the removal liquid is discharged to the outer edge portion of the wafer W, the removal liquid scatters in the radial direction of the wafer W and outward. For this reason, the removal liquid discharge nozzle 56 is in a predetermined direction, for example, a direction that forms a predetermined angle θ1 with respect to the vertical direction when viewed from the horizontal direction as shown in FIG. And attached to the second nozzle arm 59 in a direction that forms a predetermined angle θ2 with respect to the Y direction as viewed from above.
[0035]
As shown in FIG. 4, the removal liquid discharge nozzle 56 is connected to a removal liquid mixing device 61 by a removal liquid supply pipe 60. The removal liquid mixing device 61 mixes, for example, two kinds of component removal liquids constituting the removal liquid M, for example, a component removal liquid m2 such as cyclohexane and a component removal liquid m2 (M = m1 + m2) such as mesitylene at a predetermined mixing ratio. Thus, the apparatus supplies the removal liquid discharge nozzle 56. The removal liquid mixing device 61 includes, for example, a first storage section 62 that stores the configuration removal liquid m1 and a second storage section 63 that stores the configuration removal liquid m2.
[0036]
For example, a gas supply pipe 64 that supplies a gas such as nitrogen gas into the first reservoir 62 and pumps the component removal liquid m1 in the first reservoir 62 at a constant pressure; A first supply pipe 65 that supplies the removed composition liquid m <b> 1 in the first reservoir 62 that has been pumped to the removed liquid supply pipe 60 is provided. The first supply pipe 65 is provided with, for example, a first flow meter 66 and a control valve 67, and the flow rate of the constituent removal liquid m1 flowing in the first supply pipe 65 can be adjusted.
[0037]
On the other hand, in the same way as the first reservoir 62, the second reservoir 63 is supplied with a nitrogen gas supply pipe 68 and a second supply pipe 69 that supplies the component removal liquid m2 in the second reservoir 63 to the removal liquid supply pipe 60. And are provided. Similar to the first supply pipe 65, the second supply pipe 69 is provided with a flow meter 70 and a control valve 71, which can adjust the flow rate of the constituent removal liquid m <b> 2 flowing through the second supply pipe 69. it can.
[0038]
The first supply pipe 65 and the second supply pipe 69 merge at the mixing section G, and the component removal liquid flowing in each supply pipe is mixed at the mixing section G. Thereby, the removal liquid mixing device 61 can mix the constituent removal liquid m1 and the constituent removal liquid m2 and supply the removal liquid M generated by the mixing to the removal liquid discharge nozzle 56 through the removal liquid supply pipe 60. .
[0039]
Further, the removal liquid mixing device 61 includes a removal liquid control unit 72 that controls the mixing ratio of the removal liquid, for example. The removal liquid control unit 72 can adjust the control valve 67 and the control valve 71 based on the measurement values of the flow meters 66 and 70. Therefore, the removal liquid control unit 72 can control the flow rate of each of the constituent removal liquids in the first supply pipe 65 and the second supply pipe 69 and control the mixing ratio of the removal liquid M to a predetermined set mixing ratio.
[0040]
On the other hand, a CCD camera 80 is provided on the upper surface of the casing 17a as an imaging means for imaging the outer edge of the wafer W held by the spin chuck 50. As a result, the outer edge portion of the wafer W after the coating film removal process can be imaged, and image data of the coating film removal state can be acquired. Image data captured by the CCD camera 80 is output to the main control device 81, for example. The main control device 81 includes, for example, a storage unit 82, a calculation unit 83, and a control unit 84 as shown in FIG.
[0041]
In the storage unit 82, the removal state of the coating film on the outer edge portion of the wafer W after the coating film removal process obtained by experiments or the like is stored in a plurality of patterns. For example, as shown in FIG. 7, the coating film on the outer edge of the wafer W is properly removed ((a) in FIG. 7, A in the figure indicates the coating film), and the edge of the coating film is wavy. 3 (FIG. 7B), a state where a thin coating film remains on the outer edge of the wafer W (FIG. 7C, B in the figure indicates the remaining thin coating film). Images of two removal state patterns are stored. Further, for example, when the removal state patterns (a) to (c) appear in the storage unit 82 as shown in FIG. 8, the mixing ratio of the removal liquid M necessary to maintain and improve the removal state. That is, the mixing ratio of the constituent removing liquid m1 and the constituent removing liquid m2 is stored. In the case of the removal state pattern (a), since the removal process of the coating film is appropriately performed, the mixing ratio is the same as the initially set mixing ratio. In the case of the removal state patterns (b) and (c) , A mixing ratio for improving each removal state obtained in advance by experiments or the like.
[0042]
In the calculation unit 83, the image data obtained from the CCD camera 80 is subjected to image processing, and the removal state pattern matching the image data is selected from the removal state patterns (a) to (c) stored in the storage unit 81. Is selected.
[0043]
In the control unit 84, for example, the mixing ratio of the removing liquid M set by the removing liquid control unit 72 is maintained at the mixing ratio stored in the storage unit 82 corresponding to the removal state pattern selected by the calculation unit 83. ,change. With this configuration, it is possible to adjust the so-called coating film removal process, in which the setting of the mixing ratio of the removal liquid M is changed to optimize the coating film removal process based on the image obtained by the CCD camera 80. .
[0044]
A duct 90 is connected to the upper surface of the casing 17a to supply a gas such as nitrogen gas, inert gas, air, etc., which has been adjusted in temperature and humidity, into the cup 52. The gas can be supplied during the coating process, etc., and the inside of the cup 52 can be maintained in a predetermined atmosphere and the inside of the cup 52 can be purged.
[0045]
Next, the adjustment process of the coating film removal process performed by the coating processing apparatus 17 configured as described above when the recipe or the like of the wafer W is changed will be described.
[0046]
First, one unprocessed wafer W is taken out from the cassette C by the wafer transfer body 7 and transferred to the extension device 31 belonging to the third processing unit group G3. Next, the wafer W is transferred to the cooling device 30 by the main transfer device 13 and cooled to a predetermined temperature. The wafer W cooled to a predetermined temperature is transferred by the main transfer device 13 to, for example, the coating processing device 17.
[0047]
The wafer W carried into the coating processing apparatus 17 is sucked and held by the spin chuck 50. When the wafer W is sucked and held by the spin chuck 50, the coating liquid supply nozzle 55 is moved above the center of the wafer W by the first nozzle arm 57. Then, a predetermined amount of a coating solution such as polyphenylene is applied to the center of the wafer W from the coating solution supply nozzle 55. When the coating liquid is supplied to the central portion of the wafer W, the wafer W is rotated at a predetermined rotational speed, for example, 1500 rpm, and the coating liquid is diffused on the surface of the wafer W by the rotation of the wafer W. When the coating liquid is diffused over the entire surface of the wafer W, the rotation speed of the wafer W is accelerated to 2000 rpm, for example. Thereby, the film thickness of the liquid film of the coating liquid on the wafer W is adjusted, and the liquid film is dried to form a coating film having a predetermined film thickness on the wafer W.
[0048]
The wafer W on which the coating film is formed is subjected to back surface cleaning, drying processing, and the like while being rotated at a predetermined rotation speed.
[0049]
Subsequently, the removal liquid discharge nozzle 56 is moved to the discharge position P on the wafer W by the second nozzle arm 59. At this time, the wafer W is rotated at a speed of about 500 to 2500 rpm, for example. Next, the first set mixing ratio, for example, the removal liquid M having the composition removal liquid m1: 50% and the composition removal liquid m2: 50% is discharged to the outer edge of the wafer W. As a result, as shown in FIG. 9, the coating film formed on the outer edge of the wafer W is dissolved, and the coating film on the outer edge of the wafer W is removed.
[0050]
When the coating film on the outer edge of the wafer W is removed, the discharge of the removal liquid M is stopped and the rotation of the wafer W is stopped. The removal state of the outer edge portion of the wafer W is imaged by the CCD camera 80. The image data obtained by this imaging is output to the calculation unit 83 of the main control device 81 and subjected to image processing. The calculation unit 83 selects a removal processing pattern that matches the image data from the removal processing patterns (a) to (c) in the storage unit 82, and outputs the result to the control unit 84. The control unit 84 obtains the mixing ratio of the removal liquid M corresponding to the removal processing pattern selected by the calculation unit 83 from the storage unit 82 and transmits the information to the removal liquid control unit 72 to remove the removal liquid mixing device. The set mixing ratio of 61 is changed to the mixing ratio obtained from the storage unit 82.
[0051]
For example, in the case of the removal process pattern (b), for example, as shown in FIG. 8, the composition removal liquid m1: 70% and the composition removal liquid m2: 30% are changed, and in the case of the removal process pattern (c). , Composition removal liquid m1: 60%, composition removal liquid m2: 40%. Further, in the case of the removal processing pattern (a), since the removal processing of the coating film is appropriately performed, the mixing ratio of the composition removal liquid m1: 50% and the composition removal liquid m2: 50% which are the same as the initial setting. Is maintained. Thereby, the removal state of the coating film at the outer edge of the wafer W is automatically adjusted, and the coating film removal process is optimized.
[0052]
According to the above embodiment, the CCD camera 80 is provided in the coating processing apparatus 17, and the coating film removal processing pattern obtained in advance by experiments or the like is stored in the storage unit 82 of the main control device 81. Since the mixing ratio of the removal liquid M for improving the pattern is stored, the removal state after the coating film removal process is imaged, the removal state pattern is selected based on the image data obtained by the imaging, Since the setting can be changed to the optimum mixing ratio of the removal liquid M corresponding to the removal state pattern, the coating film removal process can be optimized. Therefore, the adjustment work of the coating film removal process can be performed based on the past data regardless of the skill level of the worker. In addition, since it is not necessary for the worker to repeat the trial many times, the adjustment work can be speeded up.
[0053]
Since the removal liquid mixing device 61 is provided in the coating processing device 17, the mixing ratio of the removal liquid M can be flexibly and quickly coped with. Instead of the removal liquid mixing device 61, a plurality of removal liquid tanks are provided, and the removal liquids M having different mixing ratios are stored in the respective removal liquid tanks, and the optimum liquid selected based on the image of the CCD camera 80 is stored. You may make it supply the removal liquid M of a mixing ratio from the said removal liquid tank.
[0054]
In the above embodiment, the removal liquid used is the removal liquid M composed of two constituent removal liquids, but the number of the constituent removal liquids can be arbitrarily selected according to the type of the removal liquid. In the above embodiment, the coating film removal process is automatically adjusted when the recipe is changed. However, the automatic adjustment may be performed when the normal wafer W is processed. In this case, automatic adjustment may be performed periodically or every time a predetermined number of wafers W are processed.
[0055]
In the above embodiment, the mixing ratio of the removing liquid M is changed based on the image obtained by the CCD camera 80 to optimize the coating film removing process. This may be done by changing the direction.
[0056]
For example, as shown in FIG. 10, the second nozzle arm 59 holds the removal liquid discharge nozzle 56 and fixes the fixing block 100 as a fixing member, and the fixing block 100 is directed in a predetermined direction in the horizontal direction. A fixing tool 101 for fixing is attached.
[0057]
The fixed block 100 includes, for example, two rectangular parallelepiped blocks 102 and 103 and a fixing screw 104 that fixes the block 102 and the block 103. The block 102 and the block 103 are provided side by side in the horizontal direction so that the surfaces facing each other are vertical surfaces. The fixing screw 104 penetrates the block 102 and the block 103 in the horizontal direction, and the fixing screw 104 By turning, the gap between the block 102 and the block 103 can be changed. Accordingly, the removal liquid discharge nozzle 56 is sandwiched in the gap between the block 102 and the block 103 and the fixing screw 104 is tightened, so that the blocks 102 and 103 press and hold the removal liquid discharge nozzle 56 from both sides. it can.
[0058]
For example, as shown in FIG. 11, a plurality of grooves that match the shape of the removal liquid discharge nozzle 56 and that can be fitted in the depression direction are formed on the surface of the block 102 that faces the block 103. 105a to 105e are provided. The grooves 105a to 105e are provided at a predetermined angle, for example, at regular intervals of 15 °. Accordingly, the removal liquid discharge nozzle 56 can be fitted into any one of the grooves 105a to 105e, and the removal liquid discharge nozzle 56 can be fixed to the fixed block 100 in a state where the removal liquid discharge nozzle 56 is inclined at a predetermined angle.
[0059]
The fixture 101 includes, for example, a vertical support bar 106 that supports the fixed block 100 and a holding block 107 that holds the vertical support bar 106. The holding block 107 includes two rectangular parallelepiped blocks 108 and 109, and a fixing screw 110 that fixes the block 108 and the block 109. The holding block 107 is provided horizontally in the same manner as the fixed block 100, and the fixing screw 110 penetrates the block 108 and the block 109 in the horizontal direction.
[0060]
A through hole 111 opened in the vertical direction is provided in the central portion of the holding block 107 so that the vertical support rod 106 can be passed therethrough. Then, by tightening the fixing screw 110 in a state where the vertical support rod 106 is passed through the through-hole 111, the holding block 107 can hold the vertical support rod 106 and pull the holding block 100. it can.
[0061]
Further, the vertical support rod 106 is provided with a convex portion 106a protruding outward, for example, as shown in FIG. On the other hand, the through-hole 111 is provided with a plurality of grooves 111a to 111e that match the convex portion 106a. The grooves 111a to 111e are provided at a predetermined angle, for example, at an interval of 30 °, for example. Thus, the vertical support rod 106 is inserted into the through-hole 111 so that the convex portion 106a of the vertical support rod 106 matches any of the grooves 111a to 111e. The fixed block 100 supported by the support rod 106 can be held in a specific direction in the horizontal direction. Therefore, the removal liquid supply nozzle 56 can be directed in a specific direction in the horizontal direction.
[0062]
In the coating film removal process, when the removal liquid is discharged from the removal liquid discharge nozzle 56 to the outer edge of the wafer W, the CCD camera 80 captures an image of the direction of the removal liquid scattered from the outer edge of the wafer W. Based on the captured image, the operator adjusts the direction of the removal liquid discharge nozzle 56 so that the dispersion direction of the removal liquid is in the radially outward direction of the wafer W. That is, in the fixed block 100, the grooves 105a to 105d into which the removal liquid discharge nozzle 56 is fitted are adjusted, and the grooves 111a to 111e for fitting the convex portions 106a of the vertical support rod 106 are adjusted. As a result, the scattering direction of the removal liquid becomes the radially outward direction of the wafer W, and the removal liquid can be prevented from being mixed into the other part of the coating film, so that the coating film removal process can be optimized.
[0063]
In such an example, since the worker adjusts the direction in which the removal liquid is scattered based on the image of the CCD camera 80, the adjustment work of the coating film removal process can be appropriately performed even if the skill level of the worker is low. Further, since the removal liquid discharge nozzle 56 is fitted into a predetermined groove, the reproducibility of the adjustment is ensured. Furthermore, since the details of the adjustment are clear, it is easy to determine the end of the adjustment, and the adjustment work can be speeded up.
[0064]
In addition, the above proposal example In this case, the discharge direction of the removal liquid discharge nozzle 56 is adjusted by the fixed block 100 and the fixture 101. However, instead of the fixed block 100 and the like, the direction of the removal liquid discharge nozzle 56 is set to a predetermined direction on the second nozzle arm. You may make it provide the drive part which can be changed, and the control part which controls the said drive part.
[0065]
FIG. 13 shows such an example. A horizontal shaft 121 is provided at the tip 120 a of the second nozzle arm 120, and a removal liquid discharge nozzle 56 is attached to the horizontal shaft 121. The horizontal shaft 121 is provided with a first drive unit 122 including, for example, a servo motor. Thereby, the horizontal axis 121 can be rotated by a predetermined angle, and the removal liquid discharge nozzle 56 can be inclined by a predetermined angle with respect to the vertical direction.
[0066]
The second nozzle arm 120 is provided with a vertical shaft 123 that holds the entire tip 120a. The vertical shaft 123 is provided with a second drive unit 124 that rotates the vertical shaft 123 by a predetermined angle. Thereby, the removal liquid discharge nozzle 56 attached to the tip part 120a can change the direction in a predetermined direction in the horizontal direction. The first drive unit 122 and the second drive unit 124 are controlled by, for example, a main control device 81 as a control unit, and the main control device 81 controls the rotation angle by the first drive unit 122 and the second drive unit 124. Thus, the removal liquid discharge nozzle 56 can be directed in a desired direction. Then, based on the image obtained by the CCD camera 80, the direction of the removal liquid discharge nozzle 56 is changed so that the dispersion direction of the removal liquid becomes the outward direction in the radial direction of the wafer W. Thereby, optimization of a coating film removal process is achieved like the said embodiment.
[0067]
In such an example, since the worker adjusts the direction in which the removal liquid is scattered based on the image of the CCD camera 80, the adjustment work of the coating film removal process can be appropriately performed even if the skill level of the worker is low. Further, since the degree of freedom of the removal liquid discharge nozzle 56 is greater than when the fixed block 100 of the embodiment is used, the direction of the removal liquid discharge nozzle 56 can be adjusted more strictly.
[0068]
Further, the direction of the removal liquid discharge nozzle 56 may be changed based on data obtained in advance through experiments or the like. In such a case, for example, as in the above-described embodiment, the removal state pattern of the coating film and the predetermined discharge direction of the removal liquid discharge nozzle 56 corresponding to the removal state pattern are stored in the storage unit 82. Then, a removal state pattern is selected based on the image after the coating film removal processing by the CCD camera 80, and the removal liquid discharge nozzle 56 is arranged in a predetermined discharge direction stored in the storage unit 82 corresponding to the removal state pattern. Change the direction. Even in such an example, the adjustment operation of the coating film removal process can be performed uniformly and quickly as in the above-described embodiment.
[0069]
In the above embodiment, the present invention is applied to the coating processing apparatus 17 for forming the SOD film. However, the present invention is another type of film, for example, an SOG film that is an insulating film, and a protective film. It can also be applied to a coating processing apparatus such as a polyimide film or a resist film. The present invention can also be applied to a coating processing apparatus such as a substrate other than the wafer W, such as an LCD substrate, a mask substrate, or a reticle substrate.
[0070]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the processing film removal process can be optimized uniformly and quickly, the processing film finally formed can be made uniform and the working efficiency can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing an outline of a configuration of an SOD film forming system in which a coating treatment apparatus according to an embodiment is mounted.
FIG. 2 is a front view of the SOD film forming system of FIG.
FIG. 3 is a rear view of the SOD film forming system of FIG. 1;
FIG. 4 is an explanatory view of a longitudinal section showing an outline of a configuration of a coating treatment apparatus.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a cross section of the coating treatment apparatus of FIG. 4;
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a configuration of a main control device.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of a removal state pattern stored in a storage unit.
FIG. 8 is a table showing the mixing ratio of the removal liquid corresponding to the removal state pattern stored in the storage unit.
FIG. 9 is an explanatory diagram showing a state in which the removal liquid is being discharged from the removal liquid discharge nozzle.
FIG. 10 is a perspective view of a second nozzle arm when a fixed block or the like is provided.
FIG. 11 is a side view of a block in which a plurality of grooves are carved.
FIG. 12 is an explanatory view showing a configuration of a vertical support bar and a holding block.
FIG. 13 is an explanatory diagram showing a configuration of a second nozzle arm provided with a first drive unit and the like.
[Explanation of symbols]
1 SOD film formation system
17 Coating processing equipment
56 Removal liquid discharge nozzle
61 Removal liquid mixing device
80 CCD camera
81 Main controller
82 storage unit
W wafer

Claims

A method for processing a substrate on which a processing film is formed,
A step of discharging a removal liquid to the outer edge of the substrate to remove the treatment film on the outer edge of the substrate;
Thereafter, imaging the removal state of the treatment film,
Based on the image obtained by the imaging, a removal state pattern that matches the removal state of the processing film is selected from a plurality of predetermined removal state patterns,
A method for processing a substrate, wherein the removal liquid used in the step of removing the treatment film is changed to a predetermined removal liquid determined in accordance with the selected removal state pattern.

2. The substrate processing method according to claim 1, wherein the removal liquid is changed by changing a mixing ratio of a plurality of constituent removal liquids constituting the removal liquid.

A processing apparatus for processing a substrate,
A removal liquid discharge nozzle for discharging a removal liquid for removing the treatment film formed on the outer edge of the substrate;
Imaging means for imaging the outer edge of the substrate;
A storage unit for storing a plurality of removal state patterns found by removal of the treatment film and predetermined removal liquids corresponding to the respective removal state patterns;
Based on the image obtained by the imaging means, an arithmetic unit that selects a removal state pattern that matches the actual removal state from the removal state patterns of the storage unit;
A substrate processing apparatus comprising: a control unit that changes the removal liquid used in the actual removal of the treatment film to a predetermined removal liquid corresponding to the selected removal state pattern.

2. The apparatus according to claim 1, further comprising: a removal liquid mixing device configured to mix a plurality of constituent removal liquids of the removal liquid at a predetermined mixing ratio to generate the predetermined removal liquid corresponding to the selected removal state pattern. 4. The substrate processing apparatus according to 3.