JP6680040B2 - 基板処理装置、液処理方法、及び記憶媒体 - Google Patents
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Description
基板である半導体ウエハ(以下、ウエハという)の周縁部の膜を除去する基板処理装置の一例として、ウエハを水平に保持し、鉛直軸周りに回転させながらその周縁部に処理液を供給して当該部に形成されたレジスト膜や金属膜、金属膜表面の酸化膜や無機膜などを除去するものが知られている。
特許文献1には、このような問題に対する着眼はなく、当該問題を解決する手法も開示されていない。
基板を保持すると共に、基板を回転させる回転機構を備えた基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板の周縁部に、前記処理液を吐出する吐出部と、
入力されたレシピに含まれる前記膜の除去幅に対応付けて処理液の吐出位置を設定する吐出位置設定部と、
前記吐出位置設定部により設定された吐出位置に基づき、基板の径方向に向けて前記吐出部からの処理液の吐出位置を移動させる移動機構と、
除去されるべき膜の特性情報を取得する特性情報取得部と、
前記特性情報取得部により取得された膜の特性情報に応じて、前記吐出位置設定部により設定された吐出位置を補正する補正量を取得する補正量取得部と、
前記吐出位置設定部により設定された吐出位置を、前記補正量取得部により取得された補正量に基づき補正する吐出位置補正部と、を備え、
前記特性情報取得部は、外部のサーバーとのネットワーク通信により前記特性情報を取得するネットワーク通信部であることと、
前記膜の特性情報は、膜の種別情報、または膜の物理的特性情報であることと、を特徴とする。
図2、図3に示すようにトッププレート32は、円板の外周部の一部が切り欠かれ、この切り欠き内には、ウエハWの周縁部に上面側から処理液を供給するための第1ノズル部411が配置されている。第1ノズル部411は、ウエハWの周縁部の膜を除去するための処理液や、リンス洗浄用のリンス液であるDIW(Deionized Water)などを切り替えて、下方側へ向けて吐出することができる。
膜の除去を行う処理液を吐出するという観点において、第1ノズル部411は本例の吐出部に相当する。当該第1ノズル部411の上流側には、処理液の供給源や処理液の流量調節機構から構成される不図示の処理液供給部が設けられている。
これらの構成により、第1位置決め部材611、第2位置決め部材621をウエハWの側周面に当接させて、ウエハWを挟むことにより、前記回転中心に対してウエハWの中心を一致させることができる。
レシピの処理パラメータには、第1ノズル部411から供給される処理液によって除去される膜の除去幅の設定値が含まれている。例えば除去幅としては、ウエハWの外周端位置から径方向へ向けて「1mm」といった除去幅の寸法が設定される。当該除去幅の設定値を含むレシピ191は、制御装置4の記憶部19に登録される(図4)。
上述の観点において制御部18は、本例の処理ユニット16における吐出位置設定部としての役割を果たしている。
以下、図3〜図5を参照しながらセンサー部7の構成、及び、センサー部7を用いて取得した特性情報に基づき、除去対象の膜種を特定する手法について説明する。
また受光部72は、受光した反射光を所要周波数(例えば50kHz)で位相変調して直線偏光から楕円偏光までを得るPEM(Photoelastic Modulator)721と、PEM721にて位相変調された光を検出する検出子722とを備える。
なお、図3や図4には、投光部71から出力され、ウエハWの上面にて反射され受光部72によって受光される分析用の光の光路を長い破線の矢印にて模式的に示してある。但し、これらの図における投光部71、受光部72の配置位置や光の出力方向、受光方向などは、実際の処理ユニット16における配置を厳密に示したものではない。
本例においてn値、k値は、分析対象であるウエハWの周縁部から除去されるべき膜の特性情報に相当する。従ってセンサー部7は、前記除去されるべき膜の分析により、特性情報の取得を行う特性情報取得部に相当している。
既述のように、ウエハWに形成された膜においては、膜種に応じて処理液に対する濡れ性や除去に要する時間などが異なる場合がある。このような場合に、レシピ191から読み出した除去幅の設定値に基づいて第1ノズル部411からの処理液の吐出位置を一律に設定してしまうと、当該吐出位置から処理液を供給して除去された膜の除去幅が、レシピ191の設定値からずれてしまうおそれがある。
例えば図5を用いて説明した膜種A〜Cについて、上述のn値範囲、k値範囲、吐出位置の補正量をまとめた膜情報テーブル192の構成例を表1に示す。
初めに、基板搬送装置17によって、処理が実行される処理ユニット16のチャンバー20内にウエハWが搬入される(図6のスタート、ステップS101)。このとき処理ユニット16は、トッププレート32及びカップ部50を上下に退避させた状態で待機している。チャンバー20内に進入した基板搬送装置17は、保持部31にウエハWを受け渡した後、チャンバー20内から退避する。
登録膜種なし時対応が完了したら、処理ユニット16からウエハWを搬出し動作を終える(ステップS110、エンド)。
これに対して例えば、ステップS103において、除去幅の設定値に基づいて得られた処理液の吐出位置を移動機構412に出力して第1ノズル部411を移動させ、次いで、ウエハWの膜種を対応した補正量を読み込んだ後、吐出位置補正の幅だけの移動設定を移動機構412に出力して再度、第1ノズル部411を移動させてもよい。
この場合には、当該共通のセンサー部7を用い、基板処理システム1に設けられている複数の処理ユニット16について、第1ノズル部411の吐出位置の補正に係る特性情報が取得される。共通のセンサー部7を用いて取得した特性情報から、いずれの処理ユニット16における処理液の吐出位置を補正するかについては、例えば分析を行ったウエハWの搬送先などに基づいて判断される。
例えば図7は、ウエハWに形成された膜の硬度とn値、k値との関係を概略的に示している。この膜の例では、n値及びk値が小さい程、ウエハWに形成されている膜は柔らかく、n値及びk値が大きい程、膜は硬い。また、膜厚などについても、n値、k値の変化から特定すること可能である。
例えば、膜種の違いに伴う補正量(第1補正量)が、上述の「基準の処理時間」に基づいて定められているとき、さらに処理時間の変化に伴う補正量(第2補正量)を用いることにより、精度の高い除去幅の制御を行うことができる。但し、これら第1、第2補正量の双方を用いることは必須の要件ではなく、いずれか一方の影響の大きい補正量を採用してもよい。
さらにまた、物理的特性情報から得られた膜の厚さや膜の硬度などに基づいて、ウエハWの単位時間当たりの回転数や処理液の供給流量を調整してもよいことは勿論である。
16 処理ユニット
18 制御部
181 入力部
19 記憶部
191 レシピ
192 膜情報テーブル
20 チャンバー
30 ウエハ保持機構
411 第1ノズル部
412 移動機構
421 第2ノズル部
422 移動機構
7 センサー部
Claims (7)
- 基板に処理液を供給して基板の周縁部の膜を除去する基板処理装置であって、
基板を保持すると共に、基板を回転させる回転機構を備えた基板保持部と、
前記基板保持部に保持された基板の周縁部に、前記処理液を吐出する吐出部と、
入力されたレシピに含まれる前記膜の除去幅に対応付けて処理液の吐出位置を設定する吐出位置設定部と、
前記吐出位置設定部により設定された吐出位置に基づき、基板の径方向に向けて前記吐出部からの処理液の吐出位置を移動させる移動機構と、
除去されるべき膜の特性情報を取得する特性情報取得部と、
前記特性情報取得部により取得された膜の特性情報に応じて、前記吐出位置設定部により設定された吐出位置を補正する補正量を取得する補正量取得部と、
前記吐出位置設定部により設定された吐出位置を、前記補正量取得部により取得された補正量に基づき補正する吐出位置補正部と、を備え、
前記特性情報取得部は、外部のサーバーとのネットワーク通信により前記特性情報を取得するネットワーク通信部であることと、
前記膜の特性情報は、膜の種別情報、または膜の物理的特性情報であることと、を特徴とする基板処理装置。 - 前記膜の物理的特性情報は、膜の硬度、または膜厚であることを特徴とする請求項1に記載の基板処理装置。
- さらに前記補正量取得部は、特性情報取得部により取得された膜の特性情報に応じて、前記回転機構によって回転される基板の単位時間当たりの回転数を補正する回転数補正量、または、前記吐出部への処理液の供給流量を調節可能な処理液供給部から供給され、吐出部から吐出される処理液の供給流量を補正する補正流量の少なくとも一方を取得し、
前記回転機構は、前記回転数補正量に基づき、基板の回転数を補正し、前記処理液供給部は前記補正流量に基づき処理液の供給流量を補正することを特徴とする請求項1または2に記載の基板処理装置。 - 基板に処理液を供給して基板の周縁部の膜を除去する液処理方法であって、
レシピに含まれる前記膜の除去幅に対応付けて、基板の周縁部に対向して配置された吐出部からの処理液の吐出位置を設定する吐出位置設定工程と、
コンピュータネットワークを介した外部のサーバーとのネットワーク通信により、除去されるべき膜の特性情報を取得する特性情報取得工程と、
前記特性情報取得工程にて取得した膜の特性情報に応じて、前記吐出位置設定工程にて設定された吐出位置を補正する補正量を取得する補正量取得工程と、
前記吐出位置設定工程にて設定された吐出位置を、前記補正量取得工程にて取得された補正量に基づき補正する吐出位置補正工程と、
前記吐出位置補正工程にて補正した吐出実行位置へと前記吐出部を移動させる吐出部移動工程と、
前記吐出実行位置へと移動した吐出部より処理液を吐出して、回転する基板の周縁部に処理液を供給し、当該周縁部の膜を除去する除去工程と、を含み、
前記膜の特性情報は、膜の種別情報、または膜の物理的特性情報であることを特徴とする液処理方法。 - 前記膜の物理的特性情報は、膜の硬度または膜厚であることを特徴とする請求項4に記載の液処理方法。
- 特性情報取得工程にて取得した膜の特性情報に応じて、前記除去工程における基板の回転数を補正する回転数補正工程、または、前記特性情報に応じて、前記除去工程において前記吐出部から吐出される処理液の供給流量を補正する流量補正工程の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項4または5に記載の液処理方法。
- 基板に処理液を供給して基板の周縁部の膜を除去する基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶する記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項4ないし6のいずれか一つに記載の液処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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