JP7221451B2 - 異物検査基板、基板処理装置、及び基板処理方法 - Google Patents
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Description
本開示は、異物検査基板、基板処理装置、及び基板処理方法に関する。
特許文献１に記載の塗布モジュールは、基板を下方から水平に保持するスピンチャックと、スピンチャックに保持されている基板の上面に薬液を吐出するノズルと、スピンチャックに保持されている基板から振り切られる薬液を回収するカップとを備える。カップの側方には、異物検出ユニットが設けられる。異物検出ユニットは、レーザー光照射部と、受光部と、流路アレイとを備える。レーザー光照射部と受光部は、流路アレイを前後から挟んで互いに対向するように設けられる。レーザー光照射部は、流路アレイの複数の流路から選択される一つの流路に照射する。受光部は、流路を透過した光を受光する。
特許文献２に記載の２種類の治具基板は、搬送ロボットのオートティーチングに用いられる。一方の治具基板は、被検出側治具基板である。被検出側治具基板は、円盤状の治具本体と、その治具本体の中心から垂直に立ち上がった円柱形状の被検出部とを備える。他方の治具基板は、センサ側治具基板である。センサ側治具基板は、被検出部を受け入れるための円形の孔が中央に形成された円盤状の治具本体と、孔の縁に対向配置された発光部と受光部とを備える。センサ側基板は第１基板保持部に保持され、被検出側基板は第２基板保持部に保持され、発光部と受光部が被検出部を検出し、第１基板保持部と第２基板保持部の位置関係が検出される。
本開示の一態様は、基板に供給される直前の処理液中の異物を計測する、技術を提供する。
本開示の一態様に係る異物検査基板は、検査基板と、照射器と、受光器とを備える。前記検査基板には、処理液の通過する通過部が貫通形成される。前記照射器は、前記処理液に対して検査光を照射する。前記受光器は、前記処理液中の異物が前記検査光を通過することで生じる散乱光、又は前記処理液中の異物が前記検査光を通過することで減衰される透過光を受光する。前記受光器は、受光した前記散乱光又は前記透過光を電気信号に変換する光電変換素子を含む。前記照射器と前記受光器とが、前記検査基板に設けられる。
本開示の一態様によれば、基板に供給される直前の処理液中の異物を計測できる。
以下、本開示の実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図面において同一の又は対応する構成には同一の符号を付し、説明を省略することがある。
先ず、図１及び図２を参照して、実施形態に係る基板処理装置１について説明する。図１及び図２において、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向及びＺ軸方向は互いに垂直な方向であり、Ｘ軸方向及びＹ軸方向は水平方向、Ｚ軸方向は鉛直方向である。
図１に示すように、基板処理装置１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは、Ｘ軸方向に隣接して設けられる。
搬入出ステーション２は、載置台２１と、搬送部２２と、受渡部２３と、を備える。載置台２１は、複数のキャリアＣが載置されるものである。複数のキャリアＣは、それぞれ、水平な基板Ｗを鉛直方向に間隔をおいて複数枚収容する。
搬送部２２は、載置台２１に隣接して設けられる。搬送部２２の内部には、搬送装置４が配置される。搬送装置４は、搬送部２２の内部にて基板Ｗを搬送し、搬送部２２の隣に配置される複数の装置間で基板Ｗを搬送する。
搬送装置４は、基板Ｗを保持する搬送アーム４１を含む。搬送アーム４１は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向への移動、並びに鉛直軸を中心とする旋回が可能である。搬送アーム４１の数は、１つでもよいし、複数でもよい。一の搬送アーム４１がキャリアＣから基板Ｗを取り出し、他の搬送アーム４１がキャリアＣに基板Ｗを収容する。
受渡部２３は、搬送部２２に隣接して設けられる。受渡部２３は、基板Ｗを一時的に収容するトランジション装置２３ａを有する。また、受渡部２３は、図２に示すように、異物検査基板８及びダミー基板９を格納する格納庫２３ｂを有する。異物検査基板８とダミー基板９とは、本実施形態では同一の格納庫２３ｂに格納されるが、別々の格納庫２３ｂに格納されてもよい。トランジション装置２３ａ及び格納庫２３ｂの配置及び数は、特に限定されない。
処理ステーション３は、搬送ブロック３１と、処理ブロック３２とを備える。搬送ブロック３１は、受渡部２３に隣接して設けられる。搬送ブロック３１は、直方体状である。搬送ブロック３１の内部には、搬送装置５が配置される。搬送装置５は、搬送ブロック３１の隣に配置される複数の装置間で基板Ｗを搬送する。
搬送装置５は、基板Ｗを保持する搬送アーム５１を含む。搬送アーム５１は、水平方向（Ｘ軸方向及びＹ軸方向の両方向）及び鉛直方向への移動、並びに鉛直軸を中心とする旋回が可能である。搬送アーム５１の数は、１つでもよいし、複数でもよい。後者の場合、例えば後述の液処理モジュール６で処理される前と後で、異なる搬送アーム５１が用いられる。
処理ブロック３２は、搬送ブロック３１に隣接して設けられる。処理ブロック３２は、複数設けられてもよい。例えば、図１に示すように、複数の処理ブロック３２が搬送ブロック３１のＹ軸方向両側に対称配置される。また、図２に示すように、複数の処理ブロック３２が鉛直方向に段積みされる。但し、処理ブロック３２の配置及び数は特に限定されない。
処理ブロック３２は、液処理モジュール６を含む。液処理モジュール６は、基板Ｗに対して処理液を供給し、基板Ｗを処理する。処理ブロック３２は、液処理モジュール６を複数含んでもよい。複数の液処理モジュール６は、Ｘ軸方向に一列に配列され、搬送ブロック３１の一辺に隣接される。
基板処理装置１は、制御装置７を備える。制御装置７は、例えばコンピュータであり、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）７１と、メモリ等の記憶媒体７２とを備える。記憶媒体７２には、基板処理装置１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御装置７は、記憶媒体７２に記憶されたプログラムをＣＰＵ７１に実行させることにより、基板処理装置１の動作を制御する。
先ず、図３を参照して、実施形態に係る液処理モジュール６について説明する。液処理モジュール６は、基板Ｗに対して処理液を供給し、基板Ｗを処理する。基板Ｗは、例えばシリコンウェハ又は化合物半導体ウェハ等の半導体基板、又はガラス基板を含む。半導体基板又はガラス基板等の表面には、例えば導電膜又は絶縁膜が形成される。複数の膜が形成されてもよい。基板Ｗは、その表面に、電子回路等のデバイスを含んでもよく、不図示の凹凸パターンを含んでもよい。
液処理モジュール６は、基板Ｗを内部に収容する処理容器６１と、基板Ｗを保持する保持部６２と、保持部６２を回転させる回転部６３とを有する。また、液処理モジュール６は、保持部６２に保持されている基板Ｗに対して処理液を供給する液供給部６４と、基板Ｗから振り切られる処理液Ｌを回収するカップ６８とを有する。
処理容器６１は、不図示のゲートと、ゲートを開閉する不図示のゲートバルブとを有する。基板Ｗは、ゲートを介して処理容器６１の内部に搬入され、処理容器６１の内部にて処理され、その後、ゲートを介して処理容器６１の外部に搬出される。
保持部６２は、例えば基板Ｗを水平に保持する。保持部６２は、基板Ｗのデバイスが形成される面を上に向けて、基板Ｗの上面の中心が回転軸６３ａの回転中心線と一致するように、基板Ｗを水平に保持する。保持部６２は、本実施形態ではメカニカルチャックであるが、真空チャックまたは静電チャック等であってもよい。保持部６２は、回転可能なスピンチャックであればよい。
回転部６３は、例えば、鉛直な回転軸６３ａと、回転軸６３ａを回転させる回転モータ６３ｂとを含む。回転モータ６３ｂの回転駆動力は、タイミングベルト又はギヤ等の回転伝達機構を介して、回転軸６３ａに伝達されてもよい。回転軸６３ａが回転させられると、保持部６２も回転させられる。
液供給部６４は、保持部６２に保持されている基板Ｗに対して処理液を供給する。液供給部６４は、例えば、処理液を吐出するノズル６５と、ノズル６５を基板Ｗの径方向に移動させる移動機構６６と、ノズル６５に対して処理液を供給する供給ライン６７とを有する。
ノズル６５は、例えば、回転する基板Ｗの上面の中心に処理液を供給する。処理液は、遠心力によって基板Ｗの上面の中心から周縁に向けて濡れ広がる。処理液として、例えば、薬液と、リンス液と、乾燥液とがこの順番で基板Ｗに対して供給される。なお、複数種類の薬液が基板Ｗに対して供給されてもよく、一の薬液の供給と別の薬液の供給との間にもリンス液が供給されてもよい。複数種類の処理液は、同一のノズル６５から吐出されてもよいし、異なるノズル６５から吐出されてもよい。
薬液は、酸性、アルカリ性、及び中性のいずれでもよい。酸性の薬液は、例えば、ＤＨＦ（希フッ酸）等である。アルカリ性の薬液は、例えば、ＳＣ１（過酸化水素と水酸化アンモニウムを含む水溶液）等である。中性の薬液は、例えばオゾン水等の機能水でもよい。リンス液は、例えばＤＩＷ（脱イオン水）である。乾燥液は、例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）等の有機溶剤である。
移動機構６６は、例えば、ノズル６５を保持する旋回ヘッド６６ａと、旋回ヘッド６６ａが先端に設けられる旋回アーム６６ｂと、旋回アーム６６ｂを旋回させる旋回機構６６ｃ（図７参照）とを有する。旋回機構６６ｃは、旋回アーム６６ｂを昇降させる昇降機構を兼ねてもよい。
なお、移動機構６６は、旋回アーム６６ｂと旋回機構６６ｃとの代わりに、ガイドレールと直動機構とを有してもよい。ガイドレールは水平に配置され、直動機構がガイドレールに沿ってノズル６５を移動させる。
供給ライン６７は、ノズル６５に対して処理液を供給する。処理液の種類毎に、供給ライン６７が設けられる。供給ライン６７の途中には、例えば、処理液の流路を開閉する開閉弁Ｖと、処理液の流量を制御する流量制御器Ｆと、処理液の流路を計測する流量計Ｍとが設けられる。
カップ６８は、保持部６２に保持されている基板Ｗの周縁を囲み、基板Ｗの周縁から飛散する処理液を受ける。カップ６８は、本実施形態では回転軸６３ａと共に回転しないが、回転軸６３ａと共に回転してもよい。カップ６８は、水平な底壁６８ａと、底壁６８ａの周縁全体から上方に延びる筒状の側壁６８ｂと、側壁６８ｂの上端から側壁６８ｂの径方向内側に向けて斜め上方に延びる傾斜壁６８ｃとを含む。底壁６８ａには、カップ６８の内部に溜まった処理液を排出する排液管６８ｄと、カップ６８の内部に溜まった気体を排出する排気管６８ｅとが設けられる。
次に、図４を参照して、実施形態に係る基板処理方法について説明する。図４に示す各ステップＳ１０１～Ｓ１０６は、制御装置７による制御下で実施される。Ｓ１０１～Ｓ１０６からなる一連の処理は、基板Ｗを替えて、繰り返し行われる。
先ず、搬送装置４が、キャリアＣから基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗをトランジション装置２３ａに搬送する。続いて、搬送装置５が、トランジション装置２３ａから基板Ｗを取り出し、取り出した基板Ｗを液処理モジュール６に搬入する（Ｓ１０１）。
次に、液供給部６４が、基板Ｗに対して薬液を供給する（Ｓ１０２）。薬液は、回転する基板Ｗの上面の中心に供給され、遠心力によって上面の径方向全体に広がり、液膜を形成する。薬液は、基板Ｗの下面にも供給されてもよい。
次に、液供給部６４が、基板Ｗに対してリンス液を供給する（Ｓ１０３）。リンス液は、回転する基板Ｗの上面の中心に供給され、遠心力によって上面の径方向全体に広がり、液膜を形成する。薬液の液膜がリンス液の液膜に置換される。リンス液は、基板Ｗの下面にも供給されてもよい。
次に、液供給部６４が、基板Ｗに対して乾燥液を供給する（Ｓ１０４）。乾燥液は、回転する基板Ｗの上面の中心に供給され、遠心力によって上面の径方向全体に広がり、液膜を形成する。リンス液の液膜が乾燥液の液膜に置換される。
次に、回転部６３が、保持部６２と共に基板Ｗを回転させ、基板Ｗを乾燥させる（Ｓ１０５）。基板Ｗに対して処理液は供給されず、基板Ｗに残る乾燥液が振り切られ、基板Ｗが乾燥させられる。
次に、保持部６２が基板Ｗの保持を解除し、続いて搬送装置５が保持部６２から基板Ｗを受け取り、受け取った基板Ｗを液処理モジュール６の外部に搬出する（Ｓ１０６）。その後、今回の処理が終了させられる。
なお、基板処理方法は、図４に示す方法には限定されない。例えば、複数種類の薬液が基板Ｗに対して供給されてもよく、一の薬液の供給と別の薬液の供給との間にもリンス液が供給されてもよい。また、乾燥液の供給は省略されてもよい。
上記の通り、基板Ｗに対して処理液が供給される。処理液には、供給ライン６７等の配管の劣化に起因するパーティクルと、配管の途中に設けられる各種機器（例えば開閉弁Ｖ又は流量制御器Ｆ）の動作に起因するパーティクルとが混入することがある。また、処理液中に、気泡が発生することもある。パーティクル及び気泡等の異物は、基板Ｗに付着すると、基板Ｗの品質を低下させてしまう。そこで、本実施形態では、図４に示すＳ１０１の前、又はＳ１０６の後に、処理液中の異物を計測する。
次に、図５及び図６を参照して、実施形態に係る異物検査基板８について説明する。異物検査基板８は、検査基板８１と、照射器８２と、受光器８３とを備える。検査基板８１には、処理液Ｌの通過する通過部８１ａが貫通形成される。照射器８２は、処理液Ｌに対して検査光を照射する。受光器８３は、処理液Ｌ中の異物が検査光を通過することで生じる散乱光を受光する。受光器８３は、受光した散乱光を電気信号に変換する光電変換素子８３ａを含む。照射器８２と受光器８３とが、検査基板８１に設けられる。受光器８３が散乱光を受光する場合、照射器８２の光軸（検査光の中心線ＣＡ）と受光器８３の光軸とは処理液Ｌの流れの中心線ＣＢで斜め又は垂直（図６では斜め）に交わるように配置される。
本実施形態によれば、照射器８２と受光器８３とが検査基板８１に設けられており、検査基板８１には処理液Ｌの通過する通過部８１ａが貫通形成される。それゆえ、図５に示すように、ノズル６５の近傍にて処理液Ｌ中の異物を計測できる。処理液Ｌ中の異物は、配管を通る過程で増加しうる。配管の下流端であるノズル６５の近傍にて処理液Ｌ中の異物を計測すれば、基板Ｗに供給される直前の処理液Ｌ中の異物を計測でき、基板Ｗの品質を正確に管理できる。
検査基板８１は、円盤状であって、基板Ｗと同一の直径を有する。それゆえ、検査基板８１と基板Ｗとを同一の搬送装置５で搬送できる。検査基板８１の中心には、円状の通過部８１ａが貫通形成される。ノズル６５から吐出された処理液Ｌは、通過部８１ａを通過する。通過部８１ａの形状は、円状には限定されず、例えばスリット状等であってもよく、具体的には図１７に示すように検査基板８１の周縁から中心まで径方向に延びるＵ字状であってもよい。通過部８１ａは穴でも切り欠きでもよく、通過部８１ａの形状は特に限定されない。検査基板８１は、処理液Ｌに対する耐エッチング性を有する。検査基板８１の材質は、例えば樹脂又はセラミックス等である。
照射器８２は、処理液Ｌに対して検査光を照射する。検査光の波長は、特に限定されない。照射器８２は、例えばレーザー発振器を含む。処理液Ｌの通過する通過部８１ａを基準として、照射器８２とは反対側には、検査光を吸収する吸収板８４が設けられる。
受光器８３は、処理液Ｌ中の異物が検査光を通過することで生じる散乱光を受光する。受光器８３は、受光した散乱光を電気信号に変換する光電変換素子８３ａを含む。閾値以上の強度の電気信号の生じた回数が、異物の数を表す。また、電気信号の強度が、異物の粒径を表す。
受光器８３は、散乱光を処理液Ｌから光電変換素子８３ａに向けて集束するレンズ８３ｂを更に含んでもよい。レンズ８３ｂは、本実施形態では受光器８３に含まれるが、ノズル６５に設けられてもよい。後者の場合、前者の場合に比べて処理液Ｌの近くにレンズ８３ｂを配置できる。後者の場合、ノズル６５毎にレンズ８３ｂが設けられ、レンズ８３ｂはノズル６５と共に移動する。一方、前者の場合、後者の場合に比べて、レンズ８３ｂの数を低減できる。
検査光は処理液Ｌの流れの側面に入射し、散乱光は処理液Ｌの流れの側面から出射する。ノズル６５の内部では、ノズル６５の直下に比べて、処理液Ｌの流れが整えられ、流れの側面が乱れない。
そこで、異物の計測精度を向上すべく、照射器８２はノズル６５を介して処理液Ｌに検査光を照射し、受光器８３はノズル６５を介して処理液Ｌから散乱光を受光する。ノズル６５は、検査光と散乱光の両方を透過すべく、例えば石英又は樹脂等で形成される。
なお、受光器８３は、本実施形態では散乱光を受光するが、透過光を受光してもよい。透過光は、処理液Ｌ中の異物が検査光を通過することで減衰される。受光器８３は、受光した透過光を電気信号に変換する光電変換素子８３ａを含む。電気信号の閾値以上の減衰の生じた回数が、異物の数を表す。また、電気信号の減衰量が、異物の粒径を表す。受光器８３が透過光を受光する場合、照射器８２の光軸（検査光の中心線ＣＡ）と受光器８３の光軸とは処理液Ｌの流れの中心線ＣＢを通る同一直線上に配置される。受光器８３は吸収板８４の位置に設けられる。
受光器８３が散乱光を受光する場合、受光器８３が透過光を受光する場合よりも、粒径の小さい異物をも計測できる。一方、受光器８３が透過光を受光する場合、受光器８３が散乱光を受光する場合とは異なり、受光器８３が吸収板８４の位置に設けられるので、吸収板８４が不要である。
次に、図７を参照して、ノズル６５の切り換えの一例について説明する。図７に示すように、ノズル６５は複数（例えば３つ）設けられてもよい。複数のノズル６５は、例えば一つの旋回ヘッド６６ａに固定され、旋回アーム６６ｂの旋回軸６６ｄを中心とする円周上に間隔をおいて配列される。
旋回機構６６ｃが旋回軸６６ｄを中心に旋回アーム６６ｂを旋回させると、複数のノズル６５が順番に検査光の中心線ＣＡと交わり、検査光を照射するノズル６５が切り換わる。ノズル６５の切り換えを円滑に行うべく、図６（Ｂ）に示すように、ノズル６５は検査基板８１の通過部８１ａには挿入されず、検査基板８１はノズル６５よりも下方に配置される。
次に、図８を参照して、検査光の中心線ＣＡと、処理液Ｌの流れの中心線ＣＢとの位置合わせの一例について説明する。異物検査基板８は、検査光の中心線ＣＡに対する、処理液Ｌの流れの中心線ＣＢの相対位置を検出する位置検出器８５（図５参照）を更に備えてもよい。処理液Ｌの流れの中心線ＣＢは、ノズル６５の中心線である。
位置検出器８５は、例えば照射器８２に取付けられる。位置検出器８５は、例えばカメラであり、図８に示すように検査光の中心線ＣＡと、処理液Ｌの流れの中心線ＣＢとを撮像する。検査光の中心線ＣＡは水平であり、処理液Ｌの流れの中心線ＣＢは鉛直である。２つの中心線ＣＡ、ＣＢが直交するように、ノズル６５の位置が制御される。
本実施形態によれば、位置検出器８５によって検査光の中心線ＣＡに対する処理液Ｌの流れの中心線ＣＢの相対位置を検出し、２つの中心線ＣＡ、ＣＢを位置合わせできる。位置合わせによって、単位時間当たりに検査光を通過する処理液Ｌの量を一定にでき、処理液Ｌ中の異物を定量的に監視できる。
次に、図９を参照して、電気配線の一例について説明する。図９に示すように、異物検査基板８は、受光器８３で生成される電気信号を外部に送る、及び／又は照射器８２で消費される電力を外部から受け取る伝達部８６を更に備える。
伝達部８６が受光器８３で生成される電気信号を外部に送ることで、電気信号を解析し異物を計測するための演算処理を外部のコンピュータ（例えば制御装置７）で実施できる。演算処理を行うＣＰＵ、及び演算結果等を記憶する記憶媒体等を検査基板８１に搭載せずに済み、異物検査基板８を軽量化できる。また、伝達部８６は、位置検出器８５で生成される電気信号をも外部に送る。
また、伝達部８６が照射器８２で消費される電力を外部から受け取ることで、充電池を検査基板８１に搭載せずに済み、異物検査基板８を軽量化できる。また、伝達部８６は、位置検出器８５で消費される電力をも外部から受け取る。更に、伝達部８６は、照射器８２を制御する電気信号をも外部から受け取る。更にまた、伝達部８６は、位置検出器８５を制御する電気信号をも外部から受け取る。
伝達部８６によって異物検査基板８と外部との間で電気信号及び／又は電力を伝達することで、検査基板８１に搭載される部品の数を低減でき、異物検査基板８を軽量化できる。その結果、異物検査基板８と基板Ｗとの重量差を小さくでき、異物検査基板８と基板Ｗの両方を同一の搬送装置５によって搬送できる。
伝達部８６は、搬送装置５の端子５６ａに当接する端子８６ａを含む。有線で、電気信号及び／又は電力を伝達できる。搬送装置５が異物検査基板８をピックアップする際に、搬送装置５の端子５６ａと伝達部８６の端子８６ａとが当接するように、伝達部８６は検査基板８１の周縁から突出している。
同様に、搬送装置５の端子５６ａを含む伝達部５６は、図５に示すように、搬送アーム５１から突出してる。搬送アーム５１は、主アーム５１ａと、主アーム５１ａの先端から二股状に形成される一対の副アーム５１ｂとを有する。主アーム５１ａの先端に、伝達部５６が設けられる。
なお、異物検査基板８の伝達部８６は、本実施形態では有線で電気信号及び／又は電力を伝達するが、無線で電気信号及び／又は電力を伝達してもよい。但し、有線の場合、無線の場合に比べて、大電力の伝達が可能である。
図９に示すように、異物検査基板８は、搬送装置５の電磁石５７に吸着される吸着部８７を更に備えてもよい。吸着部８７は、例えば鉄等の磁性材料で形成される。吸着部８７は、例えば、伝達部８６を挟んで一対設けられる。一対の吸着部８７に対向するように、一対の電磁石５７が設けられる。
電磁石５７への電力供給を実施すると、吸着力が発生する。その吸着力によって、搬送装置５の端子５６ａと伝達部８６の端子８６ａとの意図しない分離を抑制でき、電気信号及び／又は電力の伝達不良を抑制できる。
一方、電磁石５７への電力供給を停止すると、吸着力が消滅し、搬送装置５に対して異物検査基板８を容易に脱離できる。
なお、充電池、ＣＰＵ及び記憶媒体は、本実施形態では異物検査基板８に含まれないが、含まれてもよい。異物検査基板８の記憶媒体に記憶されたデータは、まとめて、例えば格納庫２３ｂに伝達されてもよい。つまり、格納庫２３ｂが、搬送アーム５１の代わりに、異物検査基板８の端子８６ａに当接する端子を有してもよい。
次に、図１０を参照して、搬送装置５と異物検査基板８との位置決めの一例について説明する。図１０に示すように、異物検査基板８は、搬送装置５に対して位置決めされる位置決め部８８を更に備えてもよい。位置決め部８８によって、搬送装置５の端子５６ａと伝達部８６の端子８６ａとのずれを抑制できる。
位置決め部８８は例えば凹部であって、その凹部８８と搬送装置５の凸部５８とが嵌合することで、位置決めがなされる。凹部８８は、例えば伝達部８６の下面に設けられる。なお、凹部８８は、本実施形態では伝達部８６の下面に設けられるが、吸着部８７の下面に設けられてもよい。
凹部８８は、凹部８８と凸部５８のずれを矯正するテーパ面８８ａを有してもよい。同様に、凸部５８は、凸部５８と凹部８８とのずれを矯正するテーパ面５８ａを有してもよい。なお、２つのテーパ面８８ａ、５８ａのうち、いずれか一方のみが設けられてもよい。
なお、凹部と凸部の配置は逆でもよく、位置決め部８８が凸部であって、その凸部と搬送装置５の凹部とが嵌合することで、位置決めがなされてもよい。凹部と凸部は、例えば複数ずつ設けられる。
次に、図１１～図１４を参照して、図４のＳ１０１の前又はＳ１０６の後に行われる処理の一例について説明する。図１１～図１２に示す各ステップＳ２０１～Ｓ２１５は、制御装置７による制御下で実施される。Ｓ２０１～Ｓ２１５からなる一連の処理は、定期的に実施されてもよいし、要求に応じて実施されてもよい。
先ず、搬送装置５が、格納庫２３ｂから異物検査基板８をピックアップする（Ｓ２０１）。その結果、搬送装置５の端子５６ａと伝達部８６の端子８６ａとが当接する。また、搬送装置５の凸部５８と、異物検査基板８の凹部８８とが嵌合される。更に、搬送装置５の電磁石５７に対して電力が供給され、電磁石５７に異物検査基板８の吸着部８７が吸着される。
次に、制御装置７が、搬送装置５の端子５６ａと伝達部８６の端子８６ａとの接続を確認する（Ｓ２０２）。例えば、制御装置７は、返信を要求する電気信号を搬送装置５から異物検査基板８に送る。制御装置７は、搬送装置５によって異物検査基板８から返信の電気信号を受信することで、接続を確認する。
次に、搬送装置５が、格納庫２３ｂからダミー基板９をピックアップする（Ｓ２０３）。ダミー基板９は、処理液Ｌに対する耐エッチング性を有する。ダミー基板９の材質は、例えば樹脂又はセラミックス等である。なお、Ｓ２０１～Ｓ２０２と、Ｓ２０３とは順序が逆でもよく、Ｓ２０３がＳ２０１～Ｓ２０２よりも先に実施されてもよい。
次に、図１３（Ａ）に示すように、搬送装置５が、異物検査基板８とダミー基板９を搬送する（Ｓ２０４）。搬送装置５は、第１搬送アーム５１Ａと、第２搬送アーム５１Ｂと、移動機構５２とを含む。
第１搬送アーム５１Ａは、異物検査基板８を保持する。第２搬送アーム５１Ｂは、ダミー基板９を保持する。移動機構５２は、第１搬送アーム５１Ａと第２搬送アーム５１Ｂを独立に移動させる。第１搬送アーム５１Ａは、第２搬送アーム５１Ｂよりも上方に配置される。ダミー基板９の上方に、異物検査基板８を保持できる。
次に、図１３（Ｂ）に示すように、搬送装置５が、ダミー基板９を液処理モジュール６に搬入する（Ｓ２０５）。液処理モジュール６の保持部６２（図３参照）が、ダミー基板９を下方から水平に保持する。
次に、図１３（Ｃ）に示すように、搬送装置５が、異物検査基板８を液処理モジュール６に搬入する（Ｓ２０６）。異物検査基板８は、液処理モジュール６の保持部６２（図３参照）よりも上方に配置され、ダミー基板９よりも上方に配置される。
次に、制御装置７が、位置検出器８５によって検査光の中心線ＣＡに対する、処理液Ｌの流れの中心線ＣＢの相対位置を検出し、２つの中心線ＣＡ、ＣＢの位置合わせを行う（Ｓ２０７）。例えば、２つの中心線ＣＡ、ＣＢが直交するように、ノズル６５の位置が制御される。
次に、制御装置７が、液処理モジュール６の液供給部６４と異物検査基板８を制御し、処理液Ｌ中の異物を検査する（Ｓ２０８）。
例えば、図１４（Ａ）に示すように、照射器８２は、検査光を処理液Ｌに照射する。一方、受光器８３は、処理液Ｌ中の異物が検査光を通過することで生じる散乱光を受光する。受光器８３は、受光した散乱光を電気信号に変換する。制御装置７は、受光器８３で生成した電気信号を解析し、異物を計測する。閾値以上の強度の電気信号の生じた回数が、異物の数を表す。また、電気信号の強度が、異物の粒径を表す。
なお、上記の通り、受光器８３は、処理液Ｌ中の異物が検査光を通過することで減衰される透過光を受光してもよい。受光器８３は、受光した透過光を電気信号に変換する。制御装置７は、受光器８３で生成した電気信号を解析し、異物を計測する。電気信号の閾値以上の減衰の生じた回数が、異物の数を表す。また、電気信号の減衰量が、異物の粒径を表す。
制御装置７は、搬送装置５によって検査基板８１を液処理モジュール６の保持部６２よりも上方に水平に保持する。検査基板８１の上には、照射器８２と受光器８３が設けられている。照射器８２はノズル６５を介して処理液Ｌに検査光を照射し、受光器８３はノズル６５を介して処理液Ｌから散乱光を受光する。
制御装置７は、搬送装置５によって検査基板８１をダミー基板９よりも上方に水平に保持し、保持部６２と共にダミー基板９を回転させる。処理液Ｌは、検査基板８１の通過部８１ａを通過し、回転するダミー基板９の上面中心に供給され、遠心力によってダミー基板９の上面の中心から周縁に向けて濡れ広がり、周縁から振り切られ、カップ６８に回収される。回転するダミー基板９によって、処理液Ｌをカップ６８に回収でき、処理液Ｌの飛散を抑制できる。
次に、制御装置７は、未検査の処理液Ｌが有るか否かをチェックする（Ｓ２０９）。検査対象の処理液Ｌの数及び種類は、予め記憶媒体７２に記憶され、適宜参照される。検査対象の処理液Ｌは、例えば薬液である。検査対象の処理液Ｌの数及び種類は、基板処理装置１のユーザによって適宜変更可能である。
未検査の処理液Ｌが有る場合（Ｓ２０９、ＹＥＳ）、制御装置７は、Ｓ２０７以降の処理を再度実施する。検査対象である全ての処理液Ｌの検査が実施されるまで、Ｓ２０７～Ｓ２０９が繰り返し実施される。
一方、未検査の処理液Ｌが無い場合（Ｓ２０９、ＮＯ）、制御装置７は、搬送装置５によって異物検査基板８を液処理モジュール６から搬出する（Ｓ２１０）。異物検査基板８は、液処理モジュール６の保持部６２の真上から退避される。
次に、図１４（Ｂ）に示すように、液供給部６４が、保持部６２（図３参照）と共に回転するダミー基板９に対してノズル６５からリンス液を供給し、ダミー基板９を洗浄する（Ｓ２１１）。ダミー基板９に付着した薬液を洗い流すことができる。
次に、図１４（Ｃ）に示すように、回転部６３が、保持部６２（図３参照）と共にダミー基板９を回転させ、ダミー基板９を乾燥させる（Ｓ２１２）。ダミー基板９に対して処理液は供給されず、ダミー基板９に残るリンス液が振り切られる。
次に、搬送装置５が、ダミー基板９を液処理モジュール６から搬出する（Ｓ２１３）。
次に、制御装置７は、未検査の液処理モジュール６が有るか否かをチェックする（Ｓ２１４）。検査対象の液処理モジュール６の数及び場所は、予め記憶媒体７２に記憶され、適宜参照される。なお、検査対象の液処理モジュール６の数及び場所は、基板処理装置１のユーザによって適宜変更可能である。
未検査の液処理モジュール６が有る場合（Ｓ２１４、ＹＥＳ）、制御装置７は、Ｓ２０４以降の処理を再度実施する。検査対象である全ての液処理モジュール６の検査が実施されるまで、Ｓ２０４～Ｓ２１４が繰り返し実施される。
一方、未検査の液処理モジュール６が無い場合（Ｓ２１４、ＮＯ）、搬送装置５が異物検査基板８とダミー基板９とを格納庫２３ｂに搬送し、格納する（Ｓ２１５）。その後、今回の処理が終了する。
本実施形態によれば、制御装置７は、搬送装置５によって異物検査基板８を複数の液処理モジュール６に順番に搬送し、複数の液処理モジュール６のそれぞれにて検査光の照射と電気信号の生成とを実施し、電気信号を解析することで異物を計測する。１つの異物検査基板８を複数の液処理モジュール６に順番に搬送するので、１つの異物検査基板８で複数の液処理モジュール６を検査できる。また、複数の液処理モジュール６間の、処理品質の差を検知できる。
本実施形態によれば、複数の液処理モジュール６のそれぞれは、複数の処理液Ｌを基板Ｗに対して順番に供給する。複数の処理液Ｌは、異なる化学組成を有し、異なる供給ライン６７を通り、基板Ｗに供給される。そこで、制御装置７は、複数の液処理モジュール６のそれぞれにて処理液Ｌ毎に検査光の照射と電気信号の生成とを実施する。１つの異物検査基板８で複数の処理液Ｌを検査できる。
次に、図１５を参照して、分配モジュール１１と検査ユニット１２の一例について説明する。図１５に示すように、基板処理装置１は、複数の処理液Ｌを複数の液処理モジュール６に分配する分配モジュール１１と、分配モジュール１１にて処理液Ｌ毎に処理液Ｌ中の異物を検査する検査ユニット１２とを更に備える。処理液Ｌの供給元を検査ユニット１２で検査すると共に、処理液Ｌの供給先を異物検査基板８で検査すれば、異物の混入する場所を特定できる。
次に、図１６を参照して、表示装置に表示される画像の一例について説明する。図１６に示すように、制御装置７は、処理液Ｌ毎に、処理液Ｌの異物を検査する検査場所と、異物の検査結果とを表示装置に表示する。検査場所は、例えば、分配モジュール１１と、液処理モジュール６とを含む。異物の検査結果は、例えば、異物の粒径と、異物の数とを含む。制御装置７は、異物の検査を実施した日付をも表示装置に表示してもよい。基板処理装置１のユーザは、表示装置の画像を見れば、異物の混入する場所を特定できる。基板処理装置１のユーザの代わりに、制御装置７が異物の混入する場所を特定してもよい。
制御装置７は、異物の検査結果に基づき、液処理モジュール６又は分配モジュール１１の動作を停止させてもよい。また、制御装置７は、異物の検査結果に基づき、表示装置又は音響装置等の報知装置を作動させ、画像又は音でアラームを報知してもよい。
以上、本開示に係る異物検査基板、基板処理装置及び基板処理方法の実施形態等について説明したが、本開示は上記実施形態等に限定されない。特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更、修正、置換、付加、削除、及び組み合わせが可能である。それらについても当然に本開示の技術的範囲に属する。
本出願は、２０２０年６月１７日に日本国特許庁に出願した特願２０２０－１０４７５１号に基づく優先権を主張するものであり、特願２０２０－１０４７５１号の全内容を本出願に援用する。
８ 異物検査基板
８１ 検査基板
８１ａ 通過部
８２ 照射器
８３ 受光器
８３ａ 光電変換素子
８１ 検査基板
８１ａ 通過部
８２ 照射器
８３ 受光器
８３ａ 光電変換素子
Claims (16)
- 処理液の通過する通過部が貫通形成された検査基板と、
前記処理液に対して検査光を照射する照射器と、
前記処理液中の異物が前記検査光を通過することで生じる散乱光、又は前記処理液中の異物が前記検査光を通過することで減衰される透過光を受光する受光器と、
を備え、
前記受光器は、受光した前記散乱光又は前記透過光を電気信号に変換する光電変換素子を含み、
前記照射器と前記受光器とが、前記検査基板に設けられる、異物検査基板。 - 前記検査光の中心線に対する、前記処理液の流れの中心線の相対位置を検出する位置検出器を更に備える、請求項１に記載の異物検査基板。
- 前記受光器で生成される前記電気信号を外部に送る、及び／又は前記照射器で消費される電力を外部から受け取る伝達部を更に備える、請求項１又は２に記載の異物検査基板。
- 前記伝達部は、外部の搬送装置の端子に当接する端子を含む、請求項３に記載の異物検査基板。
- 前記搬送装置の電磁石に吸着される吸着部を備える、請求項４に記載の異物検査基板。
- 前記搬送装置に対して位置決めされる位置決め部を備える、請求項４又は５に記載の異物検査基板。
- 請求項１～６のいずれか１項に記載の異物検査基板と、
基板に対して前記処理液を供給する複数の液処理モジュールと、
複数の前記液処理モジュールに前記基板を搬送する搬送装置と、
前記異物検査基板と前記液処理モジュールと前記搬送装置とを制御する制御装置と、
を備え、
前記制御装置は、前記搬送装置によって前記異物検査基板を複数の前記液処理モジュールに順番に搬送し、複数の前記液処理モジュールのそれぞれにて前記検査光の照射と前記電気信号の生成とを実施し、前記電気信号を解析することで前記異物を計測する、基板処理装置。 - 複数の前記液処理モジュールのそれぞれは、複数の前記処理液を前記基板に対して順番に供給し、
前記制御装置は、複数の前記液処理モジュールのそれぞれにて前記処理液毎に前記検査光の照射と前記電気信号の生成とを実施する、請求項７に記載の基板処理装置。 - 複数の前記処理液を複数の前記液処理モジュールに分配する分配モジュールと、前記分配モジュールにて前記処理液毎に前記処理液中の前記異物を検査する検査ユニットとを更に備える、請求項８に記載の基板処理装置。
- 前記制御装置は、前記処理液毎に、前記処理液の前記異物を検査する検査場所と、前記異物の検査結果とを表示装置に表示する、請求項７～９のいずれか１項に記載の基板処理装置。
- 前記液処理モジュールは、前記基板を水平に保持するスピンチャックと、前記スピンチャックで保持されている前記基板に対して上方から前記処理液を吐出するノズルとを含み、
前記制御装置は、前記検査光の照射と前記電気信号の生成とを実施する際に、前記搬送装置によって前記検査基板を前記スピンチャックよりも上方に水平に保持する、請求項７～１０のいずれか１項に記載の基板処理装置。 - 前記照射器は、前記ノズルを介して前記処理液に前記検査光を照射し、
前記受光器は、前記ノズルを介して前記処理液から前記散乱光又は前記透過光を受光する、請求項１１に記載の基板処理装置。 - 前記スピンチャックに水平に保持されるダミー基板を更に備え、
前記制御装置は、前記検査光の照射と前記電気信号の生成とを実施する際に、前記搬送装置によって前記検査基板を前記ダミー基板よりも上方に水平に保持し、前記スピンチャックと共に前記ダミー基板を回転させる、請求項１１又は１２に記載の基板処理装置。 - 前記制御装置は、前記検査光の照射と前記電気信号の生成とを実施した後、前記スピンチャックと共に回転する前記ダミー基板に対して前記ノズルからリンス液を供給する、請求項１３に記載の基板処理装置。
- 前記搬送装置は、前記異物検査基板を保持する第１搬送アームと、前記ダミー基板を保持する第２搬送アームと、前記第１搬送アームと前記第２搬送アームを独立に移動させる移動機構とを含み、
前記第１搬送アームは、前記第２搬送アームの上方に配置される、請求項１３又は１４に記載の基板処理装置。 - 基板に対して処理液を供給し、前記基板を処理することと、
請求項１～６のいずれか１項に記載の異物検査基板の前記照射器によって、前記処理液に対して前記検査光を照射することと、
前記散乱光又は前記透過光を前記受光器によって受光し、前記光電変換素子によって電気信号に変換することと、
前記電気信号を解析し、前記異物を計測することと、
を有する、基板処理方法。
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