JP4293333B2 - 基板処理の不具合検出方法及び処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，基板処理の不具合検出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プロセスでは，例えばウェハ上にレジスト液を塗布し，レジスト膜を形成するレジスト塗布処理，レジスト膜内の溶剤を蒸発させる加熱処理，レジスト膜上に所定のパターンを露光する露光処理，露光後のレジスト膜の化学反応を促進させる加熱処理，レジスト膜をシリル化するシリル化処理，シリル化後のウェハをドライ現像する現像処理，レジスト膜を選択的に蝕刻するエッチング処理等の一連のウェハ処理が連続して行われる。
【０００３】
上記シリル化処理は，シリル化処理装置において，ウェハが搬入された処理室内にシリル化剤を含むシリル化ガスが導入され，シリル化剤とレジスト膜とを反応させることによって行われる。このようにシリル化剤とレジスト膜とが反応することによって，レジスト膜がシリコン含有膜になり，レジスト膜の耐エッチング性が高められる。このシリル化処理によって，レジスト膜を薄膜化することができ，この結果，最終的にウェハ上に形成される回路パターンを微細化することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで，レジスト膜の実際の耐エッチング性は，実際にレジスト膜がエッチングされた後でなければ評価できないので，従来よりシリル化処理が適正に行われたか否かは，エッチング処理後に初めて認識されていた。このため，例えばシリル化処理に不具合が発生しても，当該不具合の検出までに相当の時間がかかり，その間多量のウェハが処理され続けていた。この結果，多量の不良ウェハが製造され，歩留まりが低下する原因となっていた。一方，ウェハにエッチング処理が施されると，ウェハ上のレジスト膜を剥離洗浄し再利用することができなくなる。したがって，不良ウェハがエッチング処理される前にシリル化処理の不具合が検出されないと，不良ウェハの再利用ができず，その分ウェハの材料コスト等が増える。
【０００５】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，シリル化処理を含む基板処理の不具合を早期に検出するための方法及びその方法を実現できる処理装置を提供することをその目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，基板のシリル化処理を有する基板処理の不具合を検出する方法であって，シリル化処理室内でシリル化処理する過程において，当該シリル化処理室から排気される気体内のシリコン系化合物の含有率を測定する工程と，前記測定されたシリコン系化合物の含有率と，予め定められているシリコン系化合物の含有率のしきい値とを比較する工程と，前記測定されたシリコン系化合物の含有率が前記しきい値より高い場合に，基板処理の不具合があると検出する工程と，を有することを特徴とする基板処理の不具合検出方法が提供される。
【０００７】
シリル化処理では，基板上に供給されたシリル化剤と基板上の膜が化学的に反応し，シリル化剤に含まれるシリコンが膜内に取り込まれる。したがって，例えばシリル化処理室内でのシリル化処理が適正に行われていれば，当該シリル化処理室から排気される気体内におけるシリコン系化合物の含有率が所定のしきい値以上になることはない。本発明のようにシリル化処理室内でシリル化処理する過程において，当該シリル化処理室から排気される気体内のシリコン系化合物の含有率を測定し，当該含有率としきい値とを比較することによって，当該含有率がしきい値を超えた場合に基板処理に不具合があることを検出できる。このように，基板処理の不具合を，シリル化処理の段階で早期に検出できるので，不良基板を多量に製造することが防止できる。また，基板にエッチング処理が施される前に不具合が判明するので，例えば基板上の膜を剥離させて当該基板を再利用することができる。なお，「基板処理」には，シリル化処理のみならず，シリル化処理前の処理をも含まれる。
【０００８】
請求項２の発明によれば，基板のシリル化処理を有する基板処理の不具合を検出する方法であって，シリル化処理室内でシリル化処理する過程において，当該シリル化処理室から排気される気体内のシリコン系化合物以外の所定成分の含有率を測定する工程と，測定された所定成分の含有率と，予め定められている前記所定成分の含有率のしきい値とを比較する工程と，前記測定された所定成分の含有率が前記しきい値より低い場合に，基板処理の不具合があると検出する工程と，を有することを特徴とする基板処理の不具合検出方法が提供される。
【０００９】
気体内のシリコン系化合物の含有率が高くなれば，シリコン系化合物以外の気体成分の含有率が低くなるので，シリコン系化合物以外の所定成分の含有率は，シリコン系化合物の含有率に依存する。したがって，この発明のように，シリコン系化合物以外の所定成分の含有率を測定し，当該測定値と所定のしきい値とを比較することによっても基板処理の不具合を検出できる。なお，前記所定成分は，アミン系化合物であってもよい。シリル化処理時に基板に供給されるシリル化剤にアミン系の分子が含まれている場合，シリル化処理時の基板からアミン系化合物が生じるので，このアミン系化合物の含有率を測定することによって基板処理の不具合を検出できる。
【００１０】
前記基板処理の不具合検出方法は，前記測定された含有率としきい値との比較結果に基づいて，基板処理の処理条件を変更する工程を有していてもよい。かかる場合には，シリル化処理時に検出した不具合に応じて処理条件を変更できるので，不具合を早期に解消することができる。
【００１１】
前記シリル化処理は，基板にシリル化ガスを供給する前に，基板を加熱する加熱工程を有し，変更される前記処理条件は，前記加熱工程の加熱時間であってもよい。シリル化処理時に基板に水分が付着していると，シリル化剤が当該水分と反応してしまい，その部分だけシリル化反応が適正に行われず，不具合となる。本発明のようにシリル化ガス供給前の加熱時間を延ばすことによって，シリル化前の水分除去がより確実に行われ，水分の付着に起因する不具合を解消できる。
【００１２】
前記シリル化処理は，基板にシリル化ガスを供給する前に，基板を減圧雰囲気に維持する減圧工程を有し，変更される前記処理条件は，前記減圧工程時の減圧圧力であってもよい。かかる場合も，シリル化処理前の水分除去が不十分であった場合に減圧圧力をさらに低下させて，基板に付着した水分をより確実に蒸発させて，水分の付着に起因する不具合を解消できる。
【００１３】
請求項７の発明によれば，基板を処理する処理装置であって，基板のシリル化処理が行われるシリル化処理室と，シリル化処理時にシリル化処理室から排気される気体を収集するための配管と，前記配管により収集した気体内の所定成分の含有率を測定する測定装置と，前記測定された所定成分の含有率と予め設定された前記所定成分の含有率のしきい値とを比較する比較部と，を備えたことを特徴とする処理装置が提供される。
【００１４】
この処理装置によれば，シリル化処理時にシリル化処理室から排気された気体内の所定成分の含有率を測定して，その所定成分の含有率としきい値とを比較することができる。したがって，上述した基板処理の不具合検出方法のように前記含有率としきい値との比較に基づいて基板処理の不具合を検出することができる。例えばシリコン系化合物の含有率がしきい値を超えた場合には，シリコンが膜に取り込まれずに排気されたことを意味するので，基板処理の不具合が検出できる。したがって，エッチング処理される前に基板処理の不具合を検出でき，その不具合に早期に対処できるので，不良基板を低減できる。また，エッチング処理前に基板の不良が判明するので，例えば当該基板から膜等を剥離して基板を再利用できる。
【００１５】
前記処理装置は，前記比較部の比較結果に基づいて，基板の処理条件を変更する処理条件変更制御部を備えていてもよい。この処理条件変更制御部によって，基板の処理条件を変更して，基板処理の不具合を早期に解消することができる。
【００１６】
前記処理条件変更制御部は，前記気体内のシリコン系化合物の含有率がしきい値より高い場合に，基板の処理条件を変更してもよい。上述したようにシリコン系化合物の含有率が高い場合には，シリル化反応が適正に行われておらず基板処理に不具合があるので，かかる場合に処理条件を変更することによって不具合を解消できる。
【００１７】
また，前記処理条件変更制御部は，前記気体内のシリコン系化合物以外の所定成分の含有率がしきい値より低い場合に，基板の処理条件を変更してもよい。上述したようにシリコン系化合物の含有率が上がると，それ以外の気体成分の含有率が低下する。したがって，シリコン系化合物以外の所定成分の含有率がしきい値よりも低い場合には，処理に不具合があり，かかる場合に処理条件を変更することによって不具合を解消できる。なお，前記シリコン系化合物以外の所定成分は，アミン系化合物であってもよい。
【００１８】
前記処理条件変更制御部は，シリル化ガスが基板に供給される前に行われる基板の加熱の加熱時間を変更できてもよいし，シリル化ガスが基板に供給される前に行われる前記シリル化処理室の減圧の減圧圧力を変更できてもよい。上述したようにシリル化処理の不具合が基板への水分の付着が原因の場合，本発明のように加熱時間，減圧圧力を変えることによって，シリル化ガスが供給される前に当該水分がより確実に蒸発され，基板処理の不具合を解消できる。
【００１９】
【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としての塗布現像処理装置１の平面図であり，図２は，塗布現像処理装置１の正面図であり，図３は，塗布現像処理装置１の背面図である。
【００２０】
塗布現像処理装置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塗布現像処理装置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，塗布現像処理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，この処理ステーション３に隣接して設けられている露光装置４との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部５とを一体に接続した構成を有している。
【００２１】
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６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装置７が搬送路８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。
【００２２】
ウェハ搬送装置７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。このウェハ搬送装置７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に属するアドヒージョン装置３１やエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２３】
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。この塗布現像処理装置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，塗布現像処理装置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，インターフェイス部５に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群G5を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群G1，G2，G3，G4，G5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，任意に選択可能である。
【００２４】
第１の処理装置群G1では，例えば図２に示すようにウェハＷにレジスト液を塗布し，ウェハＷ上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置１５と，露光後にウェハＷをドライ現像する現像処理装置１６とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群G2の場合も同様に，レジスト塗布装置１７と，現像処理装置１８とが下から順に２段に積み重ねられている。
【００２５】
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，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，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３２，レジスト塗布後の加熱処理を行うプリベーキング装置３３，３４及び現像処理後の加熱処理を施すポストベーキング装置３５が下から順に例えば６段に重ねられている。
【００２６】
第４の処理装置群G4では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，ウェハＷをシリル化処理するシリル化処理装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５及びポストベーキング装置４６が下から順に例えば７段に積み重ねられている。
【００２７】
インターフェイス部５の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送装置７０が設けられている。このウェハ搬送装置７０はＸ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在にできるように構成されており，第４の処理装置群G4に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，周辺露光装置７１及び露光装置４に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００２８】
次に，シリル化処理装置４３の構成について詳しく説明する。シリル化処理装置４３は，例えば図４に示すようにケーシング４３ａによって囲まれている。ケーシング４３ａ内には，上方側にシリル化処理室Ｋのカバー１３０が設けられ，下方側に内ケース１３１が設けられている。
【００２９】
カバー１３０は，例えば肉厚の円盤形状を有し，カバー１３０の中央部の上面には，排気口１３２が開口しており，この排気口１３２には，排気管１３３が接続されている。排気管１３３は，負圧発生手段であるポンプ１３４に連通している。排気管１３３には，ダンパ１３５が設けられており，ダンパ１３５の開閉率を変えることによって排気口１３２からの排気圧力を変えたり，排気の動停止を行うことができる。また，シリル化処理室Ｋが閉鎖されている場合，排気口１３２からの排気により，シリル化処理室Ｋが減圧できるので，ダンパ１３５の開閉率を変えることによって，シリル化処理室Ｋの減圧圧力を変えることもできる。なお，シリル化処理室Ｋは，前記カバー１３０と後述する熱板１４２及び遮蔽板１５３とで規定される。
【００３０】
カバー１３０の下面には，中央部の排気口１３２から下方に行くにつれて次第に広がる傾斜面が形成されており，排気口１３２に集中する排気圧力は排気口１３２から離れるにつれて分散される。したがって，シリル化処理室Ｋ内の雰囲気を一様に排気できる。なお，カバー１３０は，図示しない昇降機構により上下動できる。
【００３１】
一方，内ケース１３１は，例えば略箱型形状を有し，その上面は，水平板１４０で覆われている。水平板１４０の中央部には，円形の開口部１４１が開口しており，開口部１４１には，熱板１４２が収容されている。
【００３２】
熱板１４２は，厚みのある略円盤状に形成されており，熱板１４２上には，ウェハＷを水平に載置することができる。熱板１４２の内部には，例えば給電により発熱するヒータ１４３が内蔵されている。したがって，ヒータ１４３により熱板１４２を昇温し，昇温された熱板１４２により熱板１４２上のウェハＷを加熱することができる。
【００３３】
また，熱板１４２の内部には，例えば３つの貫通孔１４６が形成されている。各貫通孔１４６には，ウェハＷの裏面を支持し昇降するリフトピン１４７がそれぞれ挿入されている。リフトピン１４７は，例えばシリンダ等を備えた昇降機構１４８により上下動できる。したがって，リフトピン１４７は，熱板１４２上に突出自在であり，支持しているウェハＷを熱板１４２上に載置したり，熱板１４２上のウェハＷを持ち上げることができる。この結果，リフトピン１４７は，ウェハＷを加熱された熱板１４２上に載置することによってウェハＷの加熱を開始し，ウェハＷを持ち上げて熱板１４２から離すことによって加熱を終了させることができる。
【００３４】
熱板１４２は，例えば熱板１４２の外周部を環状のサポートリング１４９によって支持されている。サポートリング１４９上には，シリル化剤を含んだシリル化ガスを供給するガス供給リング１５０が設置されている。ガス供給リング１５０は，略円筒形状に形成され，熱板１４２上のウェハＷの外方を囲むように設置されている。ガス供給リング１５０の内側面には，図５に示すように複数のガス供給口１５１が偏り無く均等に設けられている。ガス供給口１５１は，図示しないガス供給源に連通するガス供給管１５２に接続されている。かかる構成から，図４に示すように熱板１４２上のウェハＷの外周方向からシリル化ガスを噴出し，ウェハＷにシリル化ガスを均等に供給することができる。
【００３５】
また，ガス供給リング１５０の外方には，シリル化処理室Ｋを開閉するためのリング状の遮蔽板１５３が設けられている。遮蔽板１５３は，上下面が開口した略円筒形状に形成されている。内ケース１３１内には，遮蔽板１５３を上下動させるためのシリンダ等を備えた上下駆動部１５４が設けられている。この上下駆動部１５４によって，遮蔽板１５３を上昇させ，遮蔽板１５３の上端部をカバー１３０の下面に当接させることができる。この当接により，カバー１３０，遮蔽板１５３及び熱板１４２に囲まれる密閉されたシリル化処理室Ｋを形成できる。また，上下駆動部１５４によって遮蔽板１５３を下降させて，カバー１３０と遮蔽板１５３との間に熱板１４２上へのウェハＷの搬入出路を確保できる。
【００３６】
ケーシング４３ａの側面には，例えば搬送口１６０が設けられており，この搬送口１６０には，シャッタ１６１が取り付けられている。したがって，ケーシング４３ａ内も閉鎖できる。
【００３７】
ところで，上記したダンパ１３５の開閉率，リフトピン１４７の昇降，熱板１４２のヒータ１４３への給電量等のシリル化処理装置４３における各部材の動作は，処理条件変更制御部としての処理制御部Ｄ１によって制御されている。処理制御部Ｄ１には，例えばシリル化処理室Ｋの減圧圧力，加熱時間，加熱温度等の処理条件が設定されている，処理制御部Ｄ１は，これらの設定に従って，例えばダンパ１３５の開閉率を制御してシリル化処理室Ｋの減圧圧力を制御できる。また，処理制御部Ｄ１は，リフトピン１４７の昇降タイミングを制御してウェハＷの加熱時間を制御でき，さらにヒータ１４３への給電量を制御してウェハＷの加熱温度を制御できる。
【００３８】
一方，図４に示すように排気管１３３からは，分岐管１７０が分岐しており，分岐管１７０は，排気成分の測定装置としての分析装置１７１に接続されている。分析装置１７１は，取り込んだ排気の所定成分の含有率を測定する装置である。つまり，分析装置１７１は，シリル化処理時にシリル化処理室Ｋから排気された気体を分析し，その中の所定成分の含有率を測定できる。例えば分析装置１７１には，ＡＰＩＭＳ（大気圧イオン化質量分析装置），ＱＭＳ（四重極質量分析装置）等の質量分析器が用いられる。分岐管１７０の分岐部には，切り替えダンパ１７２が設けられており，この切り替えダンパ１７２の切り替えにより，シリル化処理室Ｋからの排気を分析装置１７１に取り込むことができる。なお，切り替えダンパ１７２の切り替えは，例えば処理制御部Ｄ１により制御されており，切り替えダンパ１７２を適宜切り替えて，シリル化処理室Ｋからの排気を所定のタイミングで分析装置１７１内に取り込むことができる。なお，本実施の形態では，排気管１３３と分岐管１７０とで気体を収集する配管を構成している。
【００３９】
上記分析装置１７１の分析結果は，例えば比較部としての主制御部Ｄ２に出力できる。主制御部Ｄ２には，シリル化処理時にシリル化処理室Ｋから排気される気体内に含まれていることが許されるシリコン系化合物の含有率のしきい値Ｈが設定されている。このしきい値Ｈは，例えば予め実験等により求めておく。主制御部Ｄ２は，分析装置１７１で測定されたシリコン系化合物の含有率の測定値Ｒとしきい値Ｈとを比較できる。また，主制御部Ｄ２は，測定値Ｒがしきい値Ｈを超えている場合には，処理制御部Ｄ１の処理条件の設定を変更する設定変更命令を出力できる。例えば処理制御部Ｄ１の設定減圧圧力，設定加熱時間，設定加熱温度等の設定変更命令を出力できる。処理制御部Ｄ１では，前記設定変更命令に従って各種設定を変更できる。
【００４０】
次に，以上のように構成されたシリル化処理装置４３を備えた塗布現像処理装置１で行われる一連のウェハ処理について説明する。先ず，ウェハ搬送装置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３２に搬送される。次いでウェハＷは，主搬送装置１３によってアドヒージョン装置３１に搬入され，ウェハＷ上にレジスト液の密着性を向上させる，例えばHMDSが塗布される。次にウェハＷは，クーリング装置３０に搬送され，所定の温度に冷却された後，レジスト塗布装置１７に搬送される。レジスト塗布装置１７では，ウェハＷにレジスト液が供給され，ウェハＷ上に下層レジスト膜が形成される。その後ウェハＷは，プリベーキング装置３３，クーリング装置４２に順次搬送され，再度レジスト塗布装置１７に搬送される。そして，レジスト塗布装置１７では，例えばポリビニルフェノール樹脂を主成分とするレジスト液が供給され，後にシリル化される上層レジスト膜が形成される。
【００４１】
続いて，ウェハＷは，主搬送装置１３によってプリベーキング装置３４，エクステンション・クーリング装置４１に順次搬送され，さらにウェハ搬送装置７０によって周辺露光装置７１に搬送され，各装置で所定の処理が施される。次いでウェハＷは，露光装置４に搬送され，光の照射によりウェハＷ上に所定の回路パターンが露光される。露光処理の終了したウェハＷは，ウェハ搬送装置７０によりエクステンション装置４２に搬送され，その後，ウェハＷは，主搬送装置１３によってポストエクスポージャーベーキング装置４４，クーリング装置４０に順次搬送され，所定の処理が施された後，シリル化処理装置４３に搬送される。
【００４２】
シリル化処理装置４３では，先ずカバー１３０と遮蔽板１５３との間からウェハＷが搬入され，予め上昇して待機していたリフトピン１４７に受け渡される。ウェハＷがリフトピン１４７に受け渡されると，例えば遮蔽板１５３が上昇し，カバー１３０が下降して遮蔽板１５３の上端部がカバー１３０の下面に当接される。こうして密閉されたシリル化処理室Ｋが形成される。次にポンプ１３４が作動し，ダンパ１３５が開放されて排気口１３２からの排気が開始される。続いてリフトピン１４７が下降し，ウェハＷが熱板１４２上に載置されて，ウェハＷの加熱が開始される。このとき熱板１４２は，レジスト膜に悪影響を与えないで，かつ上層レジスト膜に付着した水分を蒸発できる温度，例えば，０〜５０℃に維持されている。このように，シリル化ガスが導入される前にもウェハＷが加熱され，ウェハＷに付着した水分が取り除かれる。
【００４３】
所定の設定加熱時間が経過すると，例えば一旦リフトピン１４７が上昇され，シリル化ガス導入前の加熱が終了する。次に排気口１３２からの排気によりシリル化処理室Ｋ内が減圧される。シリル化処理室Ｋ内が減圧されると，ガス供給リング１５０の各ガス供給口１５１からシリル化ガスが導入され，ウェハＷにシリル化剤であるシリコン系化合物，例えばジメチルシランジメチルアミンが供給される。そしてシリル化処理室Ｋ内がシリル化ガスに満たされると，再びリフトピン１４７が下降し，ウェハＷが熱板１４２上に載置される。こうしてウェハＷが再度加熱される。なお，シリル化ガス導入の際にウェハＷを上昇させず，ウェハＷを継続して加熱してもよい。
【００４４】
高温になったウェハＷにシリル化ガスが触れると，ウェハＷ上の上層レジスト膜がシリル化される。つまり，図６に示すようにレジスト膜を構成するポリビニルフェノール樹脂とシリル化剤であるジメチルシランジメチルアミンとが反応し，レジスト膜にシリコンが取り込まれる。そして，反応後には，ジメチルアミンが放出される。なお，この間，排気口１３２からの排気は継続して行われている。
【００４５】
所定時間ウェハＷがシリル化ガスの雰囲気に曝された後，リフトピン１４７によってウェハＷが熱板１４２上に持ち上げられる。こうしてウェハＷの加熱が終了し，ウェハＷのシリル化処理が終了する。その後，カバー１３０が上昇し，遮蔽板１５３が下降してシリル化処理室Ｋが開放される。シリル化処理室Ｋが開放されると，ウェハＷがリフトピン１４７から主搬送装置１３に受け渡され，ウェハＷがシリル化処理装置４３から搬出される。
【００４６】
シリル化処理の終了したウェハＷは，主搬送装置１３によって例えば現像処理装置１８，ポストベーキング装置４６，クーリング装置４０に順次搬送され，各装置において所定の処理が施され，その後，エクステンション装置３２を介してカセットＣに戻されて，一連のウェハ処理が終了する。この塗布現像処理装置１では，複数のウェハＷが連続処理されており，各ウェハＷに対して上述の一連の処理が施される。
【００４７】
ところで，シリル化処理装置４３では，例えば各ウェハＷ毎にウェハ処理の不具合検出が行われる。図７は，かかる不具合検出のプロセスフロー図である。
【００４８】
先ず，例えばシリル化ガスの導入された後であって，レジスト膜がシリル化されている最中に，切り替えダンパ１７２が切り替えられ，シリル化処理室Ｋからの排気が排気管１３３，分岐管１７０を通じて分析装置１７１に取り込まれる（Ｓ１）。分析装置１７１では，取り込んだ排気の成分を分析し（Ｓ２），シリコン系化合物，例えばジメチルシラノールの含有率が測定される。このジメチルシラノールは，図８に示すようにシリル化剤であるジメチルシランジメチルアミンと水分が反応したときに発生する成分である。つまり，排気中にジメチルシラノールが多量に存在すると，シリル化処理時にシリル化剤とウェハＷに付着していた水分とが反応し，シリル化処理が適正に行われなかったことを意味する。
【００４９】
分析装置１７１における測定結果は，主制御部Ｄ２に出力される。主制御部Ｄ２では，出力されたジメチルシラノールの含有率の測定値Ｒとそのしきい値Ｈとが比較される（Ｓ３）。そして，測定値Ｒがしきい値Ｈより高い場合には，「不具合有り」と判定され（Ｓ４ａ），逆に測定値Ｒがしきい値Ｈ以下の場合には，「不具合なし」と判定される（Ｓ４ｂ）。
【００５０】
「不具合有り」と判定された場合には，主制御部Ｄ２から処理制御部Ｄ１に設定変更命令が出力され，例えばシリル化処理前の水分除去をより確実に行うために，シリル化ガス導入前の設定加熱時間がより長い時間に変更される（Ｓ５）。そして，次のウェハＷのシリル化処理から新しい設定加熱時間で加熱が行われる。
【００５１】
上記実施の形態によれば，シリル化処理室Ｋに通じる分析装置１７１により，シリル化処理時にシリル化処理室Ｋからの排気成分を分析し，シリル化反応が正常に行われていない場合に排気されるシリコン系化合物の含有率を測定できる。そして，そのシリコン系化合物の含有率の測定値Ｒとしきい値Ｈとを比較し，ウェハ処理の不具合を検出できる。したがって，ウェハＷがエッチング処理された後でなくても，ウェハ処理の不具合を検出することができ，その分不良ウェハの数を減らすことができる。また，エッチング処理が施される前に不良ウェハであることが判明するので，例えば当該ウェハＷのレジスト膜を剥離洗浄させてウェハＷを再利用することができる。
【００５２】
また，不具合が検出された場合に，主制御部Ｄ２から処理制御部Ｄ１に設定変更命令が出力され，直ちに処理条件の設定が変更されるので，早期に不具合が解消され，ウェハ処理を適正化することができる。前記実施の形態では，シリル化ガス供給前の設定加熱時間を長くしたので，シリル化処理時にウェハＷに水分が付着していたことに起因する不具合が解消できる。
【００５３】
なお，前記加熱時間に代えて，シリル化ガス供給前の加熱時の加熱温度の設定を変更してもよい。かかる場合もシリル化ガス供給前にウェハＷに付着した水分を確実に除去し，不具合を解消できる。
【００５４】
また，以上の実施の形態では，シリル化ガス供給前にウェハＷを加熱することによって，水分の除去を図っていたが，それに代えて又はそれに加えてシリル化ガス供給前にシリル化処理室Ｋ内を所定の設定減圧圧力に減圧して，水分の除去を図ってもよい。そして，水分の除去が不十分で不具合が生じた場合には，当該減圧圧力の設定を変更するようにしてもよい。かかる場合，例えばシリル化ガスの導入前に，排気口１３２からの排気によりシリル化処理室Ｋ内が，設定減圧圧力，例えば５０Ｐａまで減圧される。そして，上述したように不具合が検出された場合に，設定減圧圧力を下げる。こうすることにより，シリル化ガスが供給される前にウェハＷに付着した水分を確実に除去することができ，不具合が解消される。
【００５５】
なお，変更される処理条件は，上記例に限られず，不具合の要因に応じた他の処理条件を変更してもよい。例えばシリル化処理における他の処理条件，例えばシリル化剤の導入量等を変更してもよい。また，シリル化処理以前に行われる他の処理の処理条件を変更してもよい。これは，シリル化反応が適切に行われない場合であっても，その原因がシリル化処理以前の処理にある場合が考えれるからである。
【００５６】
また，前記実施の形態において，排気成分を測定するタイミングは，上記例に限られず，シリル化処理中常時行っていてもよいし，シリル化処理室Ｋの排気に同期して行ってもよい。また，上記不具合検出プロセスは，必ずしも各ウェハ毎に行う必要ななく，各ロット毎，所定枚のウェハＷが処理される度等に行ってもよい。
【００５７】
以上の実施の形態では，排気内のシリコン系化合物の含有率に基づいて不具合の判定を行っていたが，シリコン系化合物以外の所定の排気成分の含有率に基づいて行ってもよい。これは，シリコン系化合物以外の排気成分の含有率は，シリコン系化合物の含有率に依存し，シリコン系化合物の含有率が増加すると，その分シリコン系化合物以外の排気成分の含有率が低下するためのである。したがって，例えば図８に示したような上記例の場合，分析装置１７１によってジメチルシラノールの含有率を測定する。そして，その測定結果が主制御部Ｄ２に出力され，ジメチルシラノールの含有率の測定値と予め設定されているしきい値とが比較される。例えば測定値がしきい値を下回った場合，「不具合あり」と判定され，測定値がしきい値以上になった場合「不具合なし」と判定される。かかる場合においても，早期にシリル化処理の不具合を検出することができるので，不良ウェハを低減できる。また，不良ウェハの再利用も図られる。
【００５８】
なお，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば前記実施の形態では，本発明をレジスト膜の膜材料がポリビニルフェノール樹脂の場合に適用していたが，本発明はレジスト膜の膜材料がノボラック樹脂等の他の膜材料の場合にも適用できる。また，シリル化剤も，ジメチルシランジメチルアミンの場合に限られず，本発明は，シリル化剤がＨＭＤＳ（ヘキサメチルジシザン），ＤＭＳＤＥＡ（ジメチルシランジエチルアミン），ＴＭＤＳ（テトラメチルジシラザン），ＴＭＳＤＭＡ（トリメチルシランジメチルアミン），ＴＭＳＤＥＡ（トリメチルシランジエチルアミン）等の他のシリコン系化合物の場合であっても適用できる。さらに，本発明は，基板を上記ウェハＷに限定せず，方形の他の基板，たとえばＬＣＤ基板を処理する処理装置に対しても適用可能である。
【００５９】
【発明の効果】
本発明によれば，基板処理の不具合を早期に検出することができるので，不良基板の低減，基板の再利用が図られ，生産効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態にかかる塗布現像処理装置の平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理装置の正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理装置の背面図である。
【図４】塗布現像処理装置に搭載されたシリル化処理装置の縦断面を示す説明図である。
【図５】ガス供給リングの斜視図である。
【図６】レジスト膜の主成分であるポリビニルフェノール樹脂とシリル化剤のジメチルシランジメチルアミンとが反応した場合の化学反応式である。
【図７】不具合を検出するプロセスのフロー図である。
【図８】ジメチルシランジメチルアミンと水分が反応した場合の化学反応式である。
【符号の説明】
１ 塗布現像処理装置
４３ シリル化処理装置
１３２ 排気口
１７１ 分析装置
Ｄ１ 処理制御部
Ｄ２ 主制御部
Ｒ 測定値
Ｈ しきい値
Ｋ シリル化処理室
Ｗ ウェハ

Claims (13)

1. 基板のシリル化処理を有する基板処理の不具合を検出する方法であって，
   シリル化処理室内でシリル化処理する過程において，当該シリル化処理室から排気される気体内のシリコン系化合物の含有率を測定する工程と，
   前記測定されたシリコン系化合物の含有率と，予め定められているシリコン系化合物の含有率のしきい値とを比較する工程と，
   前記測定されたシリコン系化合物の含有率が前記しきい値より高い場合に，基板処理の不具合があると検出する工程と，を有することを特徴とする，基板処理の不具合検出方法。
2. 基板のシリル化処理を有する基板処理の不具合を検出する方法であって，
   シリル化処理室内でシリル化処理する過程において，当該シリル化処理室から排気される気体内のシリコン系化合物以外の所定成分の含有率を測定する工程と，
   測定された所定成分の含有率と，予め定められている前記所定成分の含有率のしきい値とを比較する工程と，
   前記測定された所定成分の含有率が前記しきい値より低い場合に，基板処理の不具合があると検出する工程と，を有することを特徴とする，基板処理の不具合検出方法。
3. 前記所定成分は，アミン系化合物であることを特徴とする，請求項２に記載の基板処理の不具合検出方法。
4. 前記測定された含有率としきい値との比較結果に基づいて，基板処理の処理条件を変更する工程を有することを特徴とする，請求項１，２又は３のいずれかに記載の基板処理の不具合検出方法。
5. 前記シリル化処理は，基板にシリル化ガスを供給する前に，基板を加熱する加熱工程を有し，
   変更される前記処理条件は，前記加熱工程の加熱時間であることを特徴とする，請求項４に記載の基板処理の不具合検出方法。
6. 前記シリル化処理は，基板にシリル化ガスを供給する前に，基板を減圧雰囲気に維持する減圧工程を有し，
   変更される前記処理条件は，前記減圧工程時の減圧圧力であることを特徴とする，請求項４又は５のいずれかに記載の基板処理の不具合検出方法。
7. 基板を処理する処理装置であって，
   基板のシリル化処理が行われるシリル化処理室と，
   シリル化処理時にシリル化処理室から排気される気体を収集するための配管と，
   前記配管により収集した気体内の所定成分の含有率を測定する測定装置と，
   前記測定された所定成分の含有率と予め設定された前記所定成分の含有率のしきい値とを比較する比較部と，を備えたことを特徴とする，処理装置。
8. 前記比較部の比較結果に基づいて，基板の処理条件を変更する処理条件変更制御部を備えたことを特徴とする，請求項７に記載の処理装置。
9. 前記処理条件変更制御部は，前記気体内のシリコン系化合物の含有率がしきい値より高い場合に，基板の処理条件を変更することを特徴とする，請求項８に記載の処理装置。
10. 前記処理条件変更制御部は，前記気体内のシリコン系化合物以外の所定成分の含有率がしきい値より低い場合に，基板の処理条件を変更することを特徴とする，請求項８に記載の処理装置。
11. 前記シリコン系化合物以外の所定成分は，アミン系化合物であることを特徴とする，請求項１０に記載の処理装置。
12. 前記処理条件変更制御部は，シリル化ガスが基板に供給される前に行われる基板の加熱の加熱時間を変更できることを特徴とする，請求項８，９，１０又は１１のいずれかに記載の処理装置。
13. 前記処理条件変更制御部は，シリル化ガスが基板に供給される前に行われる前記シリル化処理室の減圧の減圧圧力を変更できることを特徴とする，請求項８，９，１０，１１又は１２のいずれかに記載の処理装置。

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