JP5479253B2 - 基板処理装置、基板処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体 - Google Patents

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Description

本発明は、基板処理装置、基板処理方法、プログラム及びコンピュータ記憶媒体に関する。
例えば半導体デバイスの製造におけるフォトリソグラフィ処理では、例えば半導体ウェハ（以下、「ウェハ」という。）上にレジスト液を塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、レジスト膜の周縁部を選択的に露光する周辺露光処理、周縁部が露光されたレジスト膜に所定のパターンを露光する露光処理、露光されたレジスト膜を現像する現像処理などが順次行われ、ウェハ上に所定のレジストのパターンが形成される。
また、上述のようにフォトリソグラフィ処理が行われるウェハには、検査装置によって、いわゆるマクロ欠陥検査が行われる。マクロ欠陥検査は、種々のタイミングで行われるが、例えば周辺露光処理が行われた後に行われる。かかる場合、ウェハ表面に所定のレジスト膜が形成されているか否か、あるいは傷、異物の付着があるかどうか等が検査される。
このようなマクロ欠陥検査は、検査装置において、例えばウェハを載置している載置台を移動させながら、照明部からハーフミラーを通って載置台上のウェハに照明を照らし、さらにウェハからの反射光を上記ハーフミラーで反射させて、例えばＣＣＤラインセンサの撮像装置によってウェハの画像を取り込む。そして、この画像を画像処理して欠陥の有無を判定するようにしている（特許文献１）。
また、上述したフォトリソグラフィ処理と欠陥検査は、例えば塗布現像処理装置と露光装置で行われる。塗布現像処理装置には、例えば上述したレジスト塗布処理を行うレジスト塗布装置や、現像処理を行う現像処理装置等の液処理装置、あるいは周辺露光処理を行う周辺露光装置に加えて、ウェハの検査を行う検査装置が設けられている。すなわち、検査装置は、周辺露光装置等とは別途設けられている。さらに塗布現像処理装置には、ウェハを各処理装置に搬送するための搬送装置も設けられている（特許文献１）。
特開２００７−２４０５１９号公報
ここで、像の歪みがない、特に端部の歪みがない高精度の画像を得るためには、載置台上のウェハと撮像装置との間の光路のワークディスタンスをできるだけ長く確保するほうがよい。しかしながら、特許文献１に記載された検査装置では、装置スペースの制限があるため、平面視における撮像装置、照明部及びハーフミラーの配置が決まってしまい、撮像装置と照明部（ハーフミラー）との間のワークディスタンスを長くするのが困難であった。このため、撮像装置で撮像されるウェハの画像に歪みが生じる場合があり、ウェハの検査を適切に行えない場合があった。
また、上述したように特許文献１の塗布現像処理装置を用いた場合、周辺露光装置での周辺露光処理が終了したウェハは、搬送装置によって検査装置に搬送される。かかる場合、周辺露光装置から検査装置にウェハを搬送中、上記搬送装置を他のウェハの搬送に用いることができない。すなわち、他のウェハに対する処理が終了し、別の処理装置に搬送可能になっているにも関わらず、当該他のウェハを待機させておかなければならず、搬送待ちが生じる場合があった。したがって、ウェハ処理のスループットに改善の余地があった。
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、周辺露光処理後の基板の検査において、像の歪みのない高精度の画像を取得して検査を適切に行いつつ、当該検査を含む基板処理のスループットを向上させることを目的とする。
前記の目的を達成するため、本発明は、基板の処理装置であって、基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、外部との間で基板の受け渡しを行う受渡位置と、基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光位置との間で、前記保持部を移動させる移動機構と、前記周辺露光位置側に設けられ、前記保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、前記周辺露光位置側であって前記露光部の上方に設けられ、前記保持部が前記受渡位置と前記周辺露光位置との間を移動する間に前記保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、前記受渡位置と前記周辺露光位置との間に設けられ、前記保持部に保持された基板と前記撮像部との間で形成される光路の方向を変更させる方向変換部と、を有し、前記方向変換部は、前記基板から鉛直方向上方に反射された光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させる第１の反射鏡と、前記第１の反射鏡からの光を、前記受渡位置側に所定の反射角で斜め上方に反射させる第２の反射鏡と、前記第２の反射鏡からの光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させ前記撮像部に送る第３の反射鏡と、を有することを特徴としている。
本発明の方向変換部は第１の反射鏡、第２の反射鏡及び第３の反射鏡を有しているので、平面視における撮像部の位置を変更することなく、保持部に保持された基板と撮像部との間の光路のワークディスタンスを長くできる。したがって、撮像部において像の歪みを抑えた高精度の画像を取得することができ、基板の検査を適切に行うことができる。
しかも、本発明の基板処理装置には、露光部、撮像部、回転駆動部及び移動機構が設けられているので、当該基板処理装置内で基板を搬送しつつ、基板の周辺露光処理と当該基板の検査を共に行うことができる。具体的には、先ず、例えば移動機構によって、保持部に保持された基板を周辺露光位置に移動させ、当該周辺露光位置において、回転駆動部よって基板を回転させつつ、露光部から基板上の塗布膜の周縁部に光を照射し、当該周縁部を露光する。その後、移動機構によって、保持部に保持された基板を周辺露光位置から受渡位置に移動させる間であって、当該基板が方向変換部の下方を通過する際に、撮像部によって基板を撮像し、当該撮像された基板の撮像画像に基づいて、基板の欠陥を検査する。したがって、本発明によれば、基板の周辺露光処理と当該基板の検査を行う際に、従来のように周辺露光装置と検査装置間で搬送装置を用いて基板を搬送する必要がなくなるため、当該搬送装置を用いて他の処理装置間で他の基板の搬送を行うことができる。したがって、他の基板の搬送待ちを軽減でき、基板処理のスループットを向上させることができる。さらに、従来のように周辺露光装置と検査装置を個別に設ける必要がないため、フットプリントの低減にも寄与する。
前記保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、基板の周縁部の位置を調整するように前記回転駆動部を制御する制御部と、を有していてもよい。
前記所定の反射角は、４５度より小さい角度であってもよい。
前記露光部は処理容器の内部に配置され、前記露光部に設けられる光源装置は、前記処理容器の外部に配置されていてもよい。
別な観点による本発明は、基板処理装置を用いた基板処理方法であって、前記基板処理装置は、基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、外部との間で基板の受け渡しを行う受渡位置と、基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光位置との間で、前記保持部を移動させる移動機構と、前記周辺露光位置側に設けられ、前記保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、前記周辺露光位置側であって前記露光部の上方に設けられ、前記保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、前記基板から鉛直方向上方に反射された光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させる第１の反射鏡と、前記第１の反射鏡からの光を、前記受渡位置側に所定の反射角で斜め上方に反射させる第２の反射鏡と、前記第２の反射鏡からの光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させ前記撮像部に送る第３の反射鏡とを備えて、前記保持部に保持された基板と前記撮像部との間で形成される光路の方向を変更させ、且つ前記受渡位置と前記周辺露光位置との間に設けられた方向変換部とを有し、前記基板処理方法は、移動機構によって、前記保持部に保持された基板を前記周辺露光位置に移動させ、当該周辺露光位置において、前記回転駆動部よって基板を回転させつつ、前記露光部から基板上の塗布膜の周縁部に光を照射し、当該周縁部を露光する周辺露光工程と、その後、移動機構によって、前記保持部に保持された基板を前記周辺露光位置から前記受渡位置に移動させる間であって、当該基板が前記方向変換部の下方を通過する際に、前記撮像部によって基板を撮像し、当該撮像された基板の撮像画像に基づいて、基板の欠陥を検査する検査工程と、を有することを特徴としている。
前記基板処理装置は、前記保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサを備え、前記周辺露光工程において、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、前記回転駆動部によって基板を回転させ、当該基板の周縁部の位置を調整してもよい。
前記所定の反射角は、４５度より小さい角度であってもよい。
また別な観点による本発明によれば、前記基板処理方法を基板処理装置によって実行させるように、当該基板処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラムが提供される。
さらに別な観点による本発明によれば、前記プログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体が提供される。
本発明によれば、周辺露光処理後の基板の検査において、像の歪みのない高精度の画像を取得して検査を適切に行いつつ、当該検査を含む基板処理のスループットを向上させることができる。
本実施の形態にかかるウェハ処理装置を備えた塗布現像処理システムの内部構成の概略を示す平面図である。 塗布現像処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。 塗布現像処理システムの内部構成の概略を示す側面図である。 ウェハ処理装置の構成の概略を示す横断面図である。 ウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。 搬送アームと保持部の関係を示す説明図である。 ウェハと撮像部との間の光路を示す説明図である。 ウェハ処理装置にウェハを搬入する様子を示す説明図である。 ウェハの周縁部に周辺露光処理を行う様子を示す説明図である。 ウェハの検査を行う様子を示す説明図である。 ウェハ処理装置からウェハを搬出する様子を示す説明図である。 他の実施の形態にかかるウェハ処理装置の構成の概略を示す縦断面図である。
以下、本発明の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基板処理装置としてのウェハ処理装置を備えた塗布現像処理システム１の内部構成の概略を示す平面図である。図２及び図３は、塗布現像処理システム１の内部構成の概略を示す側面図である。
塗布現像処理システム１は、図１に示すように例えば外部との間で複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが搬入出されるカセットステーション２と、フォトリソグラフィ処理の中で枚葉式に所定の処理を施す複数の各種処理装置を備えた処理ステーション３と、処理ステーション３に隣接する露光装置４との間でウェハＷの受け渡しを行うインターフェイスステーション５とを一体に接続した構成を有している。
カセットステーション２には、カセット載置台１０が設けられている。カセット載置台１０には、複数、例えば４つのカセット載置板１１が設けられている。カセット載置板１１は、水平方向のＸ方向（図１中の上下方向）に一列に並べて設けられている。これらのカセット載置板１１には、塗布現像処理システム１の外部に対してカセットＣを搬入出する際に、カセットＣを載置することができる。
カセットステーション２には、図１に示すようにＸ方向に延びる搬送路２０上を移動自在なウェハ搬送装置２１が設けられている。ウェハ搬送装置２１は、上下方向及び鉛直軸周り（θ方向）にも移動自在であり、各カセット載置板１１上のカセットＣと、後述する処理ステーション３の第３のブロックＧ３の受け渡し装置との間でウェハＷを搬送できる。
処理ステーション３には、各種装置を備えた複数、例えば４つのブロックＧ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４が設けられている。例えば処理ステーション３の正面側（図１のＸ方向負方向側）には、第１のブロックＧ１が設けられ、処理ステーション３の背面側（図１のＸ方向正方向側）には、第２のブロックＧ２が設けられている。また、処理ステーション３のカセットステーション２側（図１のＹ方向負方向側）には、第３のブロックＧ３が設けられ、処理ステーション３のインターフェイスステーション５側（図１のＹ方向正方向側）には、第４のブロックＧ４が設けられている。
例えば第１のブロックＧ１には、図３に示すように複数の液処理装置、例えばウェハＷを現像処理する現像装置３０、ウェハＷのレジスト膜の下層に反射防止膜（以下、「下部反射防止膜」という）を形成する下部反射防止膜形成装置３１、ウェハＷにレジスト液を塗布して塗布膜としてのレジスト膜を形成するレジスト塗布装置３２、ウェハＷのレジスト膜の上層に反射防止膜（以下、「上部反射防止膜」という）を形成する上部反射防止膜形成装置３３が下から順に４段に重ねられている。
例えば第１のブロックＧ１の各装置３０〜３３は、処理時にウェハＷを収容するカップＦを水平方向に複数有し、複数のウェハＷを並行して処理することができる。
例えば第２のブロックＧ２には、図２に示すようにウェハＷの熱処理を行う熱処理装置４０や、ウェハＷを疎水化処理するアドヒージョン装置４１、ウェハＷ上のレジスト膜の周縁部に対して周辺露光処理を行うと共に、当該周辺露光処理が終了したウェハＷの欠陥を検査するウェハ処理装置４２が上下方向と水平方向に並べて設けられている。熱処理装置４０は、ウェハＷを載置して加熱する熱板と、ウェハＷを載置して冷却する冷却板を有し、加熱処理と冷却処理の両方を行うことができる。なお、熱処理装置４０、アドヒージョン装置４１及びウェハ処理装置４２の数や配置は、任意に選択できる。また、ウェハ処理装置４２の詳細な構成については後述する。
例えば第３のブロックＧ３には、複数の受け渡し装置５０、５１、５２、５３、５４、５５、５６が下から順に設けられている。また、第４のブロックＧ４には、複数の受け渡し装置６０、６１、６２が下から順に設けられている。
図１に示すように第１のブロックＧ１〜第４のブロックＧ４に囲まれた領域には、ウェハ搬送領域Ｄが形成されている。ウェハ搬送領域Ｄには、例えばウェハ搬送装置７０が配置されている。
ウェハ搬送装置７０は、例えばＹ方向、Ｘ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置７０は、ウェハ搬送領域Ｄ内を移動し、周囲の第１のブロックＧ１、第２のブロックＧ２、第３のブロックＧ３及び第４のブロックＧ４内の所定の装置にウェハＷを搬送できる。
ウェハ搬送装置７０は、例えば図２に示すように上下に複数台配置され、例えば各ブロックＧ１〜Ｇ４の同程度の高さの所定の装置にウェハＷを搬送できる。
また、ウェハ搬送領域Ｄには、第３のブロックＧ３と第４のブロックＧ４との間で直線的にウェハＷを搬送するシャトル搬送装置８０が設けられている。
シャトル搬送装置８０は、例えばＹ方向に直線的に移動自在になっている。シャトル搬送装置８０は、ウェハＷを支持した状態でＹ方向に移動し、第３のブロックＧ３の受け渡し装置５２と第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２との間でウェハＷを搬送できる。
図１に示すように第３のブロックＧ３のＸ方向正方向側の隣には、ウェハ搬送装置９０が設けられている。ウェハ搬送装置９０は、例えばＸ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置９０は、ウェハＷを支持した状態で上下に移動して、第３のブロックＧ３内の各受け渡し装置にウェハＷを搬送できる。
インターフェイスステーション５には、ウェハ搬送装置１００と受け渡し装置１０１が設けられている。ウェハ搬送装置１００は、例えばＹ方向、θ方向及び上下方向に移動自在な搬送アームを有している。ウェハ搬送装置１００は、例えば搬送アームにウェハＷを支持して、第４のブロックＧ４内の各受け渡し装置と受け渡し装置１０１にウェハＷを搬送できる。
次に、上述したウェハ処理装置４２の構成について説明する。ウェハ処理装置４２は、図４及び図５に示すように処理容器１１０を有している。処理容器１１０のウェハ搬送領域Ｄ側（図４及び図５のＸ方向負方向側）の側面には、ウェハＷを搬入出させる搬入出口１１１が形成されている。搬入出口１１１には、開閉シャッタ１１２が設けられている。
処理容器１１０の内部には、ウェハＷを吸着保持する保持部１２０が設けられている。保持部１２０は、水平な上面を有し、当該上面には、例えばウェハＷを吸引する吸引口（図示せず）が設けられている。この吸引口からの吸引により、ウェハＷを保持部１２０上に吸着保持できる。
保持部１２０には、図５に示すように駆動部１２１が取り付けられている。駆動部１２１は、例えばモータ（図示せず）を内蔵している。そして、駆動部１２１は、保持部１２０を回転させることができ、本発明における回転保持部としての機能を有すると共に、ウェハＷの位置を調節するアライメント機能を有している。処理容器１１０の底面には、処理容器１１０内の一端側（図５中のＸ方向負方向側）から他端側（図５中のＸ方向正方向側）まで延伸するガイドレール１２２が設けられている。駆動部１２１は、ガイドレール１２２上に設けられている。そして保持部１２０と駆動部１２１は、ガイドレール１２２に沿って、ウェハ処理装置４２の外部との間でウェハＷの受け渡しを行う受渡位置Ｐ１とウェハＷの周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光位置Ｐ２との間で移動できる。なお、これら駆動部１２１とガイドレール１２２が、本発明における移動機構を構成している。また、本実施の形態では、処理容器１１０の底面上にガイドレール１２２を設けたが、当該ガイドレールは処理容器１１０の底面に埋設されていてもよい。
また、受渡位置Ｐ１においてウェハ処理装置４２の外部との間でウェハＷを受け渡す際、図６に示すように保持部１２０は、ウェハ処理装置４２の外部に設けられたウェハ搬送装置７０と干渉しない。ここで、ウェハ搬送装置７０は、例えばウェハＷより僅かに大きい径の略Ｃ字型のアーム部７０ａを有している。アーム部７０ａの内側には、内側に向かって突出し、ウェハＷの外周部を支持する支持部７０ｂが複数箇所、例えば３箇所に設けられている。保持部１２０は、ウェハＷの径よりも小さい径を有し、ウェハＷの中心部を吸着保持する。したがって、保持部１２０はウェハ搬送装置７０と干渉しない。
処理容器１１０の内部であって周辺露光位置Ｐ２には、保持部１２０に保持されたウェハＷの周縁部の位置を検出する位置検出センサ１３０が設けられている。位置検出センサ１３０は例えばＣＣＤカメラ（図示せず）を有し、保持部１２０に保持されたウェハＷの中心からの偏心量やウェハＷのノッチ部の位置を検出する。そして、ウェハＷの偏心量に基づいて、露光部１４０による光の照射位置が設定される。また、位置検出センサ１３０によってノッチ部の位置を検出しながら、駆動部１２１によって保持部１２０を回転させて、ウェハＷのノッチ部の位置を調整することができる。
処理容器１１０の内部には、保持部１２０に保持されたウェハＷ上のレジスト膜の周縁部に光を照射して露光する露光部１４０が設けられている。露光部１４０には、当該露光部１４０に光を供給する光源装置としてのランプハウス１４１が設けられている。ランプハウス１４１の内部には、超高圧水銀ランプ（図示せず）や超高圧水銀ランプからの光を集光する集光ミラー（図示せず）が設けられている。これら露光部１４０とランプハウス１４１は、周辺露光位置Ｐ２よりＸ方向正方向側、すなわち処理容器１１０のＸ方向正方向端部に配置されている。
処理容器１１０の内部には、保持部１２０に保持されたウェハＷを撮像する撮像部１５０が設けられている。撮像部１５０は、周辺露光位置Ｐ２よりＸ方向正方向側、すなわち処理容器１１０のＸ方向正方向端部であって、露光部１４０とランプハウス１４１の上方に配置されている。撮像部１５０には、例えばＣＣＤカメラが用いられる。また、撮像部１５０には、当該撮像部１５０で撮像した画像が出力され、この画像に基づいてウェハＷの欠陥が検査される検査部１５１が設けられている。
処理容器１１０の内部であって受渡位置Ｐ１と周辺露光位置Ｐ２との間には、照明を照射する照明部１５２と、保持部１２０に保持されたウェハＷと撮像部１５０との間で形成される光路の方向を変更させる方向変換部１５３とが設けられている。照明部１５２と方向変換部１５３は、撮像部１５０と対向する位置にそれぞれ設けられ、且つ保持部１２０に保持されたウェハＷの上方にそれぞれ設けられている。また、これら照明部１５２と方向転換部１５３は、例えば支持部材（図示せず）によって処理容器１１０に固定されている。
方向変換部１５３は、図７に示すように第１の反射鏡１５４、第２の反射鏡１５５及び第３の反射鏡１５６を有している。第１の反射鏡１５４は、照明部１５２の下方に設けられている。第１の反射鏡１５４には例えばハーフミラーが用いられ、水平方向から４５度傾斜して設けられている。そして、照明部１５２からの照明は第１の反射鏡を通過して鉛直方向下方に照射されウェハＷ上で反射する。また、ウェハＷから鉛直方向上方に反射された光は、第１の反射鏡１５４で反射して周辺露光位置Ｐ２側（図７のＸ方向正方向側）に水平方向に進行する。
第２の反射鏡１５５は、第１の反射鏡１５４と対向する位置であって、第１の反射鏡１５４より周辺露光位置Ｐ２側（図７のＸ方向正方向側）に配置されている。また、第２の反射鏡１５５は、水平方向から所定の傾斜角θで傾斜して設けられている。所定の傾斜角θは、例えば４５度より大きい角度である。そして、第１の反射鏡１５４からの光は、第２の反射鏡１５５で反射して受渡位置Ｐ１側（図７のＸ方向負方向側）に所定の反射角で斜め上方に進行する。このとき、第２の反射鏡１５５の傾斜角θが４５度より大きいため、当該第２の反射鏡１５５における光の反射角は４５度より小さくなる。
第３の反射鏡１５６は、第１の反射鏡１５４と第２の反射鏡１５５との間であって、これら第１の反射鏡１５４と第２の反射鏡１５５の上方に配置されている。また、第３の反射鏡１５６は、水平方向から所定の傾斜角θで傾斜して設けられている。この所定の傾斜角θは、第２の反射鏡１５５の所定の傾斜角θと同一である。そして、第２の反射鏡１５５からの光は、第３の反射鏡１５６で反射して周辺露光位置Ｐ２側（図７のＸ方向正方向側）に水平方向に進行する。
以上のように、方向転換部１５３が第１の反射鏡１５４、第２の反射鏡１５５及び第３の反射鏡１５６を有しているので、反射鏡が１枚の場合と比較して、平面視における撮像部１５０の位置を変更することなく、ウェハＷと撮像部１５０との間の光路Ｌのワークディスタンスを長くすることができる。そして、ウェハＷで反射した光は、光路Ｌに沿って進行して撮像部１５０に取り込まれ、撮像部１５０でウェハＷが撮像される。
また、第３の反射鏡１５６が第１の反射鏡１５４と第２の反射鏡１５５の上方に設けられているので、反射鏡が１枚の場合と比較して、光路Ｌが鉛直方向上方に伸び、さらに撮像部１５０も上方に配置される。ここで、撮像部１５０と露光部１７０は、ウェハＷの中心軸線上に配置される必要があるため、従来の装置構成では撮像部と露光部が干渉し、両方を配置することはできない。また、周辺露光処理又は検査毎に、露光部又は撮像部のいずれかを移動させることも考えられるが、この場合露光部又は撮像部の移動機構が必要となり、装置が大掛かりなものになってしまう。この点、本実施の形態では、撮像部１５０が上方に配置されるので、撮像部１５０の下方にできたスペースに露光部１４０を配置することが可能となる。
以上の塗布現像処理システム１には、図１に示すように制御部２００が設けられている。制御部２００は、例えばコンピュータであり、プログラム格納部（図示せず）を有している。プログラム格納部には、ウェハ処理装置４２におけるウェアＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を実行するプログラムが格納されている。これに加えて、プログラム格納部には、塗布現像処理システム１におけるウェハ処理を実行するプログラムも格納されている。なお、前記プログラムは、例えばコンピュータ読み取り可能なハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどのコンピュータに読み取り可能な記憶媒体Ｈに記録されていたものであって、その記憶媒体Ｈから制御部２００にインストールされたものであってもよい。
次に、以上のように構成された塗布現像処理システム１を用いて行われるウェハＷの処理方法について説明する。
先ず、複数枚のウェハＷを収容したカセットＣが、カセットステーション２の所定のカセット載置板１１に載置される。その後、ウェハ搬送装置２１によりカセットＣ内の各ウェハＷが順次取り出され、処理ステーション３の第３のブロックＧ３の例えば受け渡し装置５３に搬送される。
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、温度調節される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第１のブロックＧ１の下部反射防止膜形成装置３１に搬送され、ウェハＷ上に下部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、第２のブロックＧ２の熱処理装置４０に搬送され、加熱され、温度調節され、その後第３のブロックＧ３の受け渡し装置５３に戻される。
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって同じ第３のブロックＧ３の受け渡し装置５４に搬送される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第２のブロックＧ２のアドヒージョン装置４１に搬送され、アドヒージョン処理される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、温度調節される。
その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってレジスト塗布装置３２に搬送され、回転中のウェハＷ上にレジスト液を塗布し、ウェハＷ上にレジスト膜が形成される。
その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、プリベーク処理される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５５に搬送される。
次にウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって上部反射防止膜形成装置３３に搬送され、ウェハＷ上に上部反射防止膜が形成される。その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送されて、加熱され、温度調節される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によってウェハ処理装置４２に搬送される。そして、ウェハ処理装置４２において、ウェハＷ上のレジスト膜の周縁部に対して周辺露光処理が行われ、当該周辺露光処理が終了したウェハＷの欠陥の検査が行われる。なお、このウェハ処理装置４２におけるウェハＷの周辺露光処理と検査の詳細については後述する。
その後ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡しユニット５６に搬送される。そして、ウェハ処理装置４２において欠陥があると判定されたウェハＷは、その後ウェハ搬送装置２１によって所定のカセット載置板１１のカセットＣに搬送される。
一方、ウェハ処理装置４２において欠陥がなく正常であると判定されたウェハＷは、ウェハ搬送装置９０によって受け渡し装置５２に搬送され、シャトル搬送装置８０によって第４のブロックＧ４の受け渡し装置６２に搬送される。
その後ウェハＷは、インターフェイスステーション５のウェハ搬送装置１００によって露光装置４に搬送され、露光処理される。
次に、ウェハＷは、ウェハ搬送装置１００によって露光装置４から第４のブロックＧ４の受け渡し装置６０に搬送される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、露光後ベーク処理される。その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって現像装置３０に搬送され、現像される。現像終了後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって熱処理装置４０に搬送され、ポストベーク処理される。
その後、ウェハＷは、ウェハ搬送装置７０によって第３のブロックＧ３の受け渡し装置５０に搬送され、その後カセットステーション２のウェハ搬送装置２１によって所定のカセット載置板１１のカセットＣに搬送される。こうして、一連のフォトリソグラフィ工程が終了する。
次に、上述したウェハ処理装置４２におけるウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査について説明する。
ウェハ搬送装置７０によって搬入出口１１１を介してウェハ処理装置４２に搬送されたウェハＷは、先ず、図８に示すように受渡位置Ｐ１において保持部１２０に受け渡され、当該保持部１２０に保持される。その後、駆動部１２１によって保持部１２０を受渡位置Ｐ１から周辺露光位置Ｐ２側に所定速度で移動させる。
保持部１２０に保持されたウェハＷが周辺露光位置Ｐ２に移動すると、図９に示すように位置検出センサ１３０によってウェハＷのノッチ部の位置を検出しながら、駆動部１２１によって保持部１２０を回転させる。そして、ウェハＷのノッチ部の位置を調整して、ウェハＷを所定の位置に配置する。また、位置検出センサ１３０によって、保持部１２０に保持されたウェハＷの中心からの偏心量が検出され、当該ウェハＷの偏心量に基づいて、露光部１４０による光の照射位置が設定される。その後、駆動部１２１によってウェハＷを回転させつつ、露光部１４０からウェハＷの周縁部の所定の位置に光が照射される。こうしてウェハＷ上のレジスト膜の周縁部が露光処理される。
その後、図１０に示すように駆動部１２１によって保持部１２０を周辺露光位置Ｐ２から受渡位置Ｐ１側に所定速度で移動させる。そして、ウェハＷが第１の反射鏡１５４の下を通過する際に、照明部１５２からウェハＷに対して照明を照らす。この照明によるウェハＷ上での反射光は、上述したように第１の反射鏡１５４、第２の反射鏡１５５及び第３の反射鏡１５６で反射して、光路Ｌに沿って進行し、撮像部１５０に取り込まれる。そして、撮像部１５０によってウェハＷが撮像される。撮像されたウェハＷの画像は検査部１５１に出力され、検査部１５１において、出力された画像に基づいてウェハＷの欠陥が検査される。
その後、図１１に示すように保持部１２０に保持されたウェハＷが受渡位置Ｐ１に移動すると、保持部１２０からウェハ搬送装置７０にウェハＷが受け渡される。そして、搬入出口１１１を介してウェハＷはウェハ処理装置４２から搬出される。
以上の実施の形態によれば、方向変換部１５３は第１の反射鏡１５４、第２の反射鏡１５５及び第３の反射鏡１５６を有しているので、平面視における撮像部１５０の位置を変更することなく、保持部１２０に保持されたウェハＷと撮像部１５０との間の光路Ｌのワークディスタンスを長くできる。しかも、この場合、撮像部１５０のＣＣＤカメラのレンズを変更する必要もない。したがって、撮像部１５０において像の歪みを抑えた高精度の画像を取得することができ、ウェハＷの検査を適切に行うことができる。
また、第２の反射鏡１５５と第３の反射鏡１５６で反射される光の反射角は、４５度より小さい角度であるので、光路Ｌの鉛直上方への伸びを抑えつつ、当該光路Ｌのワークディスタンスを確保できる。したがって、ウェハ処理装置４２の大型化を抑えることができる。
また、ウェハＷと撮像部１５０との間の光路Ｌが鉛直上方に伸び、さらに撮像部１５０も上方に配置されるので、撮像部１５０の下方にできたスペースに露光部１４０を配置することが可能となる。このようにウェハ処理装置４２には、露光部１４０と撮像部１５０が設けられているので、当該ウェハ処理装置４２内でウェハＷを搬送しつつ、ウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を共に行うことができる。したがって、ウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を行う際に、従来のようにウェハ搬送装置７０を用いて周辺露光装置と検査装置間でウェハＷを搬送する必要がなくなるため、当該ウェハ搬送装置７０を用いて他の処理装置間で他のウェハＷの搬送を行うことができる。したがって、他のウェハＷの搬送待ちを軽減でき、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。さらに、従来のように周辺露光装置と検査装置を個別に設ける必要がないため、フットプリントの低減にも寄与する。
また、ウェハ処理装置４２には、ウェハＷの周縁部の位置を検出する位置検出センサ１３０が設けられているので、当該位置検出センサ１３０によってノッチ部の位置を検出しながら、駆動部１２１によって保持部１２０を回転させて、ウェハＷのノッチ部の位置を調整することができる。ここで、従来のように周辺露光装置と検査装置が別々に設けられ、ウェハ搬送装置７０を用いて周辺露光装置と検査装置間でウェハＷを搬送した場合、周辺露光装置でウェハＷのノッチ部の位置を調整しても、ウェハ搬送装置７０が水平方向にも移動自在であるため、搬送中にウェハＷのノッチ部の位置がずれ、検査装置でウェハＷのノッチ部の位置を再調整する必要があった。この点、本実施の形態によれば、ウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査を行う際に、ノッチ部の位置調整を１回のみとすることができる。したがって、ウェハ処理のスループットを向上させることができる。なお、発明者らが調べたところ、ウェハＷのノッチ部の位置調整を１回とすることにより、ウェハ処理のスループットを約２秒間短縮できることが分かった。
以上の実施の形態のウェハ処理装置４２では、ランプハウス１４１を処理容器１１０の内部に設けていたが、図１２に示すようにランプハウス１４１を処理容器１１０の外部に配置してもよい。なお、ウェハ処理装置４２のその他の構成は、上述したウェハ処理装置４２の構成と同様であるので説明を省略する。
ここで、処理容器１１０の内部は、上述したウェハＷの周辺露光処理と当該ウェハＷの検査が行われるため、陽圧に維持されている。かかる状況下でランプハウス１４１のメンテナンスを行う場合、ランプハウス１４１が処理容器１１０の外部に設けられているので、処理容器１１０内の雰囲気を大気に開放する必要がない。したがって、ランプハウス１４１のメンテナンスを容易に行うことができる。また、処理容器１１０の内部が、ランプハウス１４１からの発熱による影響を受けることもない。
以上の実施の形態では、ウェハ処理装置４２は処理ステーション３の第２のブロックＧ２に配置されていたが、当該ウェハ処理装置４２の位置は任意に選択できる。例えばウェハ処理装置４２をインターフェイスステーション５に配置してもよいし、あるいは処理ステーション３の第３のブロックＧ３や第４のブロックＧ４に配置してもよい。
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。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。本発明は、基板がウェハ以外のＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）、フォトマスク用のマスクレチクルなどの他の基板である場合にも適用できる。
１ 塗布現像処理システム
４２ ウェハ処理装置
７０ ウェハ搬送装置
１１０ 処理容器
１２０ 保持部
１２１ 駆動部
１２２ ガイドレール
１３０ 位置検出センサ
１４０ 露光部
１４１ ランプハウス
１５０ 撮像部
１５２ 照明部
１５３ 方向変換部
１５４ 第１の反射鏡
１５５ 第２の反射鏡
１５６ 第３の反射鏡
２００ 制御部
Ｌ 光路
Ｐ１ 受渡位置
Ｐ２ 周辺露光位置
Ｗ ウェハ

Claims (9)

  1. 基板の処理装置であって、
    基板を保持する保持部と、
    前記保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、
    外部との間で基板の受け渡しを行う受渡位置と、基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光位置との間で、前記保持部を移動させる移動機構と、
    前記周辺露光位置側に設けられ、前記保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、
    前記周辺露光位置側であって前記露光部の上方に設けられ、前記保持部が前記受渡位置と前記周辺露光位置との間を移動する間に前記保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、
    前記受渡位置と前記周辺露光位置との間に設けられ、前記保持部に保持された基板と前記撮像部との間で形成される光路の方向を変更させる方向変換部と、を有し、
    前記方向変換部は、
    前記基板から鉛直方向上方に反射された光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させる第１の反射鏡と、
    前記第１の反射鏡からの光を、前記受渡位置側に所定の反射角で斜め上方に反射させる第２の反射鏡と、
    前記第２の反射鏡からの光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させ前記撮像部に送る第３の反射鏡と、を有することを特徴とする、基板処理装置。
  2. 前記保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサと、
    前記位置検出センサの検出結果に基づいて、基板の周縁部の位置を調整するように前記回転駆動部を制御する制御部と、を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記所定の反射角は、４５度より小さい角度であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の基板処理装置。
  4. 前記露光部は処理容器の内部に配置され、
    前記露光部に設けられる光源装置は、前記処理容器の外部に配置されていることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
  5. 基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
    前記基板処理装置は、
    基板を保持する保持部と、前記保持部に保持された基板を回転させる回転駆動部と、外部との間で基板の受け渡しを行う受渡位置と、基板上に形成された塗布膜の周縁部に対して周辺露光処理を行う周辺露光位置との間で、前記保持部を移動させる移動機構と、前記周辺露光位置側に設けられ、前記保持部に保持された基板上の塗布膜の周縁部を露光する露光部と、前記周辺露光位置側であって前記露光部の上方に設けられ、前記保持部に保持された基板を撮像する撮像部と、前記基板から鉛直方向上方に反射された光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させる第１の反射鏡と、前記第１の反射鏡からの光を、前記受渡位置側に所定の反射角で斜め上方に反射させる第２の反射鏡と、前記第２の反射鏡からの光を、前記周辺露光位置側に水平方向に反射させ前記撮像部に送る第３の反射鏡とを備えて、前記保持部に保持された基板と前記撮像部との間で形成される光路の方向を変更させ、且つ前記受渡位置と前記周辺露光位置との間に設けられた方向変換部とを有し、
    前記基板処理方法は、
    移動機構によって、前記保持部に保持された基板を前記周辺露光位置に移動させ、当該周辺露光位置において、前記回転駆動部よって基板を回転させつつ、前記露光部から基板上の塗布膜の周縁部に光を照射し、当該周縁部を露光する周辺露光工程と、
    その後、移動機構によって、前記保持部に保持された基板を前記周辺露光位置から前記受渡位置に移動させる間であって、当該基板が前記方向変換部の下方を通過する際に、前記撮像部によって基板を撮像し、当該撮像された基板の撮像画像に基づいて、基板の欠陥を検査する検査工程と、を有することを特徴とする、基板処理方法。
  6. 前記基板処理装置は、前記保持部に保持された基板の周縁部の位置を検出する位置検出センサを備え、
    前記周辺露光工程において、前記位置検出センサの検出結果に基づいて、前記回転駆動部によって基板を回転させ、当該基板の周縁部の位置を調整することを特徴とする、請求項５に記載の基板処理方法。
  7. 前記所定の反射角は、４５度より小さい角度であることを特徴とする、請求項５又は６に記載の基板処理方法。
  8. 請求項５〜７のいずれかに記載の基板処理方法を基板処理装置によって実行させるように、当該基板処理装置を制御する制御部のコンピュータ上で動作するプログラム。
  9. 請求項８に記載のプログラムを格納した読み取り可能なコンピュータ記憶媒体。
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