JP7455972B2

JP7455972B2 - 基板処理装置の運用方法

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Publication number: JP7455972B2
Application number: JP2022528800A
Authority: JP
Inventors: 水根李
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Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2020-06-04
Filing date: 2021-05-28
Publication date: 2024-03-26
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Description

本開示は、基板処理装置の運用方法に関する。

半導体装置の製造においては、搬送ユニットおよび処理ユニットを備えた基板処理システムを用いて、処理対象の基板（例えば半導体ウエハ）に様々な処理、例えば薬液処理、成膜処理、熱処理等が施される。特許文献１には、基板処理システムとして、基板にレジスト塗布および露光後の現像処理を行うための塗布、現像装置が開示されている。この塗布、現像装置においては、ワイヤレスウエハと称する温度モニタ用の基板が用いられる。ワイヤレスウエハは複数の温度センサとコントローラを有し、温度センサにより検出された温度をワイヤレス通信により送信することができる。ワイヤレスウエハが加熱プレートに載置される時、およびその前後に行われる加熱プレートに対するワイヤレスウエハの搬送時において、ワイヤレスウエハの実際温度の経時変化が測定される。測定結果に基づいて加熱プレートの制御パラメータを適切に調整することができる。

特開２００６－０８４８９号公報

本開示は、パーティクル等の汚染物質の発生原因を検査基板を用いて容易且つ迅速に特定することができる基板処理装置の運用方法を提供する。

本開示の一態様によれば、製品基板を処理する処理ユニットと、前記処理ユニットで処理される前記製品基板が搬出入される搬出入部と、前記搬出入部と前記処理ユニットとの間で前記製品基板を搬送する搬送機構と、を備えている基板処理装置の運用方法であって、板状の基材と、前記基材の表面の少なくとも一部に設けられた撮像素子と、前記撮像素子の表面に形成された光透過性の保護層と、前記撮像素子の出力を前記検査基板の外部に出力する出力部と、を備えた検査基板であって、光源から照射された光が前記保護層上に付着した汚染物質により遮られることにより変化する前記撮像素子の出力に基づいて、前記保護層への前記汚染物質の付着状態を検出ことができるように構成された前記検査基板を準備するステップと、前記検査基板を前記処理ユニットで処理するととともに、処理後または処理中に前記検査基板に付着した汚染物質の状態を前記検査基板により検出すること、および前記検査基板を前記搬送機構で搬送することともに、搬送後または搬送中に前記検査基板に付着した汚染物質の状態を前記検査基板により検出すること、のうちの少なくとも一方を実行する検査ステップと、前記検査ステップにおいて検出された前記汚染物質の状態に基づいて、前記基板処理装置による製品基板の処理または搬送の可否判断を行う判断ステップと、を備えた、運用方法が提供される。

本開示によれば、パーティクル等の汚染物質の発生原因を検査基板を用いて容易且つ迅速に特定することができる。

基板処理装置の一実施形態に係る基板処理システムの概略横断面図である。一実施形態に係るドクターウエハの構造を示す概略縦断面図である。一実施形態に係るドクターウエハにおける電極の配置を示す概略平面図である。基板処理システムに含まれる処理ユニットの構成の一例を示す概略縦断面図である。基板処理システムに含まれる処理ユニットの構成の他の例を示す概略縦断面図である。基板処理システムに含まれる基板搬送装置の構成の一例を示す概略縦断面図である。ノズルからの処理液開始からのパーティクルレベルの経時変化の例を示すグラフである。ノズルに処理液を供給する処理液供給系の構成の例を示す配管構成図である。ドクターウエハの運用の具体例４について説明するフローチャートである。具体例５に関連したパーティクル分布の一例を示す図である。具体例５に関連したパーティクル分布の他の例を示す図である。具体例５に関連したパーティクル分布のさらに他の例を示す図である。具体例６に関連したパーティクル分布の例を示す図である。ドクターウエハによるパーティクルサイズの検出について説明する概略断面図である。ドクターウエハによるパーティクルサイズの検出について説明する分布図である。ドクターウエハにスクラッチが形成された場合について説明する概略断面図である。ドクターウエハの他の構成例を示す概略断面図である。ドクターウエハの他の構成例を示す概略断面図である。ドクターウエハの他の構成例を示す概略断面図である。ドクターウエハの他の構成例を示す概略断面図である。ドクターウエハの他の構成例を示す概略平面図である。

基板処理装置の一実施形態を、添付図面を参照して説明する。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示すように、基板処理システム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とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウエハ（以下ウエハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３（搬送機構）と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウエハＷ（基板）を保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７（搬送機構）を備える。基板搬送装置１７は、ウエハＷを保持するウエハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向および鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウエハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウエハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウエハＷに対して所定の基板処理を行う。

基板処理システム１は、ウエハの円周方向に関する位置合わせを行うノッチアライナ９０すなわち位置決め装置を備えている。ノッチアライナ９０は、例えば、搬入出ステーション２の搬送部１２内（例えば基板搬送装置１３の搬送空間内、あるいは受渡部１４内）に設けることができる。位置決め装置として、ノッチアライナ９０に代えて、オリフラを検出することによりウエハの位置決めを行う装置を用いてもよい。

基板処理システム１は、後述するドクターウエハ（検査基板）ＤＷを保管するドクターウエハ保管部９２を備えていてもよい。ドクターウエハ保管部９２は、基板搬送装置１３または基板搬送装置１７がアクセス可能であるならば、基板処理システム１内の任意の位置に設けることができる。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム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。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（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ィスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウエハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウエハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウエハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

上述した基板処理システム１内の様々な場所において、ウエハＷに、汚染物質特にパーティクルが付着する。ウエハＷへのパーティクルの付着原因の解析のため、基板処理システム１内において下記のドクターウエハＤＷ（検査基板）に対して搬送および処理が行われる。

なお、以下の説明より明らかなように、ドクターウエハＤＷは、パーティクル以外の汚染物質例えばウオーターマーク、あるいはスクラッチ等の表面欠陥を広く検出することが可能である。以下、本明細書においては最も代表的な検出対象としてパーティクルを例にとって説明を行うこととする。

以下に、ドクターウエハＤＷの構成について説明する。図２にはドクターウエハＤＷの一構成例が示されている。ドクターウエハＤＷは、半導体ウエハからなる基板１００（円板状の基材）上に順次積層された、配線層１０２と、受光層１０４と、保護層１０６とを備えている。

配線層１０２および受光層１０４は、周知の撮像素子（例えば裏面照射型ＣＭＯＳ）の形成技術を用いて形成することができる。ドクターウエハＤＷは、ウエハＷと同じサイズの撮像素子であるとも言える。配線層１０２および受光層１０４をＣＣＤ撮像素子に相当する構成としてもよい。

受光層１０４は、マトリックス状に配置された多数の（複数の）フォトダイオードを有する。ドクターウエハＤＷでは色を区別する必要は無いため、フォトダイオード上にカラーフィルターは設けられていない。従って、ドクターウエハＤＷの受光層１０４はフォトダイオードの数（ピクセル数）に丁度対応する検出分解能を有する。１つのフォトダイオードを以下ピクセル１０５と呼ぶ。非限定的且つ例示的な実施形態において、１つのピクセル１０５のサイズは５ｎｍである。

保護層１０６は、十分な光透過性を有し、ドクターウエハＤＷが晒される処理流体により侵され難く、かつ、表面特性（例えば疎水度）がウエハＷ（製品となるウエハ）に類似している材料から形成することが好ましい。図示された実施形態では、保護層１０６は、受光層１０４上に設けられたピクセル保護ダンパー１０６ａと、透明ガラス（ＳｉＯｘ）１０６ｂとから形成されている。透明ガラスの表面特性（例えば疎水度）はウエハＷに類似している。

保護層１０６（特にその表面）を構成する材料は、ドクターウエハＤＷが晒される処理流体に応じて変更することができる。保護層１０６の表面特性（例えば疎水度）を処理対象とする基板の表面特性に近づけるため、所望の特性を有する光透過性のコーティング（例えば透明なＰＦＡまたはＰＴＦＡの薄膜）を施してもよい。保護層１０６に各種処理液に対する耐性を持たせるために、保護層１０６の最表面に光透過性のコーティングを設けてもよい。光透過性のコーティングとして、耐酸性を持たせたい場合にはＳｉＮ，ＳｉＯｘなど、耐アルカリ性を持たせたい場合にはＳｉＯｘなど、耐油性を持たせたい場合にはＳｉＯｘなどを用いることができる。

図３に示すように、ドクターウエハＤＷの周縁部には、複数の電極１０８（受電部）が設けられている。電極１０８には、撮像素子（１０２＋１０４）を動作させるための電力を受け取るための受電電極としての機能と、外部機器（例えば信号処理装置）から撮像素子にピクセルデータの読み出しを指示する指令信号を受け取る入力電極としての機能と、およびドクターウエハＤＷから出力されたピクセルデータを外部機器（例えば信号処理装置）に出力する出力電極としての機能を有する。

同じ電極１０８（電極部材）に上記の機能のうちの２つ以上の異なる機能を割り当ててもよい。各電極１０８（電極部材）にそれぞれ異なる機能を１つずつ割り当ててもよい。撮像素子を動作させるための電力としては、撮像素子が裏面照射型ＣＭＯＳの場合、画素アンプへの供給電極が例示される。

電極１０８は、例えば機械式のスピンチャックの把持爪（後述）、搬送アームの保持爪等（後述）の、基板処理システム１内においてウエハＷが接触する様々な構成要素と電気的に接触することができるような位置に設けられている。電極１０８は、例えばドクターウエハＤＷのApexの表面（側周面）、ベベル部あるいはその近傍の平坦部に露出するように設けることができる。

電極１０８は、配線層１０２と電気的に接続されている。機械式のスピンチャックの把持爪が、図３の黒塗りの電極１０８と接触するような位置に配置されているとする。搬送アームの保持爪が黒塗りの電極１０８と接触するような位置に配置されているとは限らず、例えば白抜きの電極１０８と接触するような位置に配置されているとする。この場合、同じ役割を受け持つ電極１０８（例えば、ドクターウエハＤＷのある特定の区域との間で電力、指令信号、ピクセルデータ（画像信号）の送受信を行う電極）同士を接続する接続ライン１１０を設けることができる。

ドクターウエハＤＷの保護層１０６の表面にパーティクルが付着すると、ドクターウエハＤＷに照射された照明光がパーティクルにより遮られる。つまり、パーティクルの下方にあるピクセル１０５の出力が小さくなる。このことを利用して、ドクターウエハＤＷ上のパーティクルの分布を検出することができる。

また、ドクターウエハＤＷから十分に高いフレームレート（例えば数百～数千ｆｐｓ）で画像（ピクセルデータ）の読み出しを行うことにより、例えば液処理中におけるパーティクルの経時的な移動も把握することもできる。この場合、データ量が膨大になるため、例えばドクターウエハＤＷの直径に沿って延びる互いに直交する２つの直線（Ｘ方向に延びる直線およびＹ方向に延びる直線）上に位置するピクセルのみから短い時間間隔（上記の高いフレームレートに対応）データを取得してもよい。このデータに基づいてSignal－Time３Ｄマップを形成することにより、パーティクルの経時的な移動を把握してもよい。

ドクターウエハＤＷ上のパーティクルを検出するためには、ドクターウエハＤＷに光を照射する必要がある。このため、基板処理システム１内の様々な場所に、照明装置を設けることができる。照明装置を設ける場所は任意であるが、特にパーティクルが発生し易い場所に設けることが好ましい。パーティクルが発生し易い場所としては、処理ユニット１６内、ウエハＷの受け渡しが行われる受渡部１４付近などが例示される。

次に、照明装置を備えた処理ユニット１６の構成について説明する。図４に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、スピンチャック（基板保持機構）３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

チャンバ２０は、スピンチャック３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

スピンチャック３０は、メカニカルチャックとして構成されている。スピンチャック３０は基板保持部３１を有する。基板保持部３１は、円盤状の支持プレート３２と、支持プレート３２の周縁部に、好ましくは円周方向に等間隔で設けられた複数の把持爪３３とを有する。把持爪３３のうちの少なくとも１つ以上が可動の把持爪である。スピンチャック３０は、把持爪３３をウエハＷの周縁と係合させることにより、ウエハＷを水平姿勢で保持する。支持プレート３２は、電気モータ（駆動部）３４により回転駆動され、これによりウエハＷが鉛直軸線周りに回転駆動される。

把持爪３３には、ドクターウエハＤＷの電極１０８と電気的に接触させることができる電極３５が設けられている。ドクターウエハＤＷのノッチＮ（図３参照）は、ドクターウエハＤＷの電極１０８と予め定められた位置関係にある。ドクターウエハＤＷはノッチアライナ９０により円周方向に関して位置決めされているため、ドクターウエハＤＷの各電極１０８は、スピンチャック３０により保持されるときには必ず予め定められた把持爪３３の電極３５と接触する。

電極３５には、ドクターウエハＤＷを動作させるために必要な電力（例えば画素アンプを動作させるための電力）を供給する電源３６と、ドクターウエハＤＷにピクセルデータの読み出しを指示する指令信号の出力およびドクターウエハＤＷから出力されたピクセルデータ信号の処理を行う信号処理装置（送受信部および演算部）３７と、が接続されている。

処理流体供給部４０は、処理流体を吐出する１つ以上のノズル４１を有している。ノズル４１は、鉛直軸線周りに旋回可能なノズルアーム４２の先端部に担持されており、少なくともウエハＷの中心部の真上の位置とウエハＷの周縁部の真上の位置との間で移動することができる。各ノズル４１には、当該ノズル４１に処理流体（処理液、処理ガス）を供給する処理流体供給機構４３が接続されている。各ノズル４１から、複数種類の処理流体を供給してもよく、この場合、１つのノズル４１に複数の処理流体供給機構４３が接続される。１つの処理ユニット１６に設けられるノズル４１の数およびノズルアーム４２の数は任意である。

スピンチャック３０の基板保持部３１は、回収カップ５０により包囲されている。回収カップ５０は、ウエハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１および排気口５２が形成されている。処理液は排液口５１から回収カップ５０の外部に排出される。排気口５２は処理ユニット１６の通常運転時には常時吸引されており、これによりウエハＷの上方の空間内の雰囲気（例えばＦＦＵ２１からチャンバ２０内に供給された清浄空気）が回収カップ５０内に吸引される。これに伴い生じる気流により、ウエハＷから飛散した処理液がウエハＷに再付着することが抑制されている。

ノズルアーム４２の下面には、照明装置４５が設けられている。ノズル４１がウエハＷの中心部の真上に位置しているときに、照明装置４５がウエハＷの表面の中心部から周縁部に至るまでの区間を連続的に（切れ目無く）照射することができるように、照明装置４５がノズルアーム４２に配置されている。ノズル４１がドクターウエハＤＷの中心部の真上に位置しているときに照明装置４５を点灯すると、ドクターウエハＤＷの表面には、中心部から周縁部まで半径方向に連続的に延びる線状または細長い短冊状の照射区間が形成される。

図５には、処理ユニット１６の変形例が示される。この変形例では、図４の例においてＦＦＵ２１が設けられていた場所に照明装置４６が設けられている。照明装置４６は、少なくともウエハＷの直径より大きな直径を有する円盤状の部材から構成することができる。照明装置４６は、発光部４６ａと、グラフェン等からなる偏光フィルタ４６ｂとを備えて構成することができる。この場合、平行光（実質的にウエハＷの表面に直交する方向のみに進行する光）によりウエハＷの表面を照射することができ、比較的離れた位置からウエハＷに光を照射されるにも関わらずパーティクル検査精度の向上を図ることができる。なお、図４に示した照明装置４５の構成を照明装置４６と同じにしてもよい。図５の変形例では、チャンバ２０の側壁にサイドフロータイプのＦＦＵ２１の吹き出し口を設けることができる。上述した点以外については、図５の処理ユニット１６の構成は図４の処理ユニットと同一であってよい。

次に図６を参照して基板搬送装置１７の構成（特に基板保持具近傍の構成）について説明する。基板搬送装置１７は、Ｘ方向（水平方向）、Ｚ方向（鉛直方向）に並進運動可能で、かつ、鉛直方向軸線周りに回転可能な移動基台１７１を有している。移動基台１７１上には、水平方向に進退可能なフォーク１７２（基板保持具）が設けられている。

図６に後退位置にあるフォーク１７２が図示されている。フォーク１７２は、ウエハＷを処理ユニット１６のスピンチャック３０、受渡部１４のステージ等のウエハ保持構造物との間で受け渡しを行うときに前進位置に位置し、ウエハＷを上記のウエハ保持構造物間で搬送するときに後退位置に位置する。

フォーク１７２には複数の保持爪１７３が設けられており、少なくともその内一つが可動である。可動の保持爪１７３を移動させることにより、フォーク１７２は、ウエハＷ（ドクターウエハＤＷ）を保持および解放することができる。保持爪１７３には、ドクターウエハＤＷの電極１０８と電気的に接触させることができる電極１７５が設けられている。適正に位置決めされたドクターウエハＤＷの各電極１０８は、フォーク１７２により保持されるときには必ず予め定められた保持爪１７３の電極１７５と接触する。

電極１７５には、ドクターウエハＤＷを動作させるために必要な電力を供給する電源１７７と、ドクターウエハＤＷにピクセルデータの読み出しを指示する指令信号の出力およびドクターウエハＤＷから出力されたピクセルデータ（画像信号）の処理を行う信号処理装置１７９（あるいは前述した信号処理装置３７）と、が接続されている。

移動基台１７１には、照明装置１７４が設けられている。照明装置１７４は、後退位置に位置しているフォーク１７２に保持されているドクターウエハＤＷの表面全域に光を照射することができるように設けられている。この照明装置１７４の構成は、処理ユニット１６に設けた照明装置４５，４６と同様のものでよい。

照明装置１７４はフォーク１７２が進退する方向と直交する方向に延びる短冊状（その長さは好ましくはドクターウエハＤＷの直径以上）のものであってもよい。この場合、フォーク１７２の進退に伴いドクターウエハＤＷの全域が照明装置１７４の短冊（ストリップ）状の照射領域を横切るようになっていればよい。

また、図５に概略的に示すように、処理ユニット１６のチャンバ２０の側壁の１つには、シャッタ付きのウエハ搬出入口２２が設けられている（図４の構成でも同様であるが、図４には図示していない。）。ウエハ搬出入口２２の天井部に、ウエハＷの直径の長さ以上の長さを有する例えば短冊状の照明装置４７を設けてもよい。この場合、ドクターウエハＤＷを保持したフォーク１７２が照明装置４７の下方を通過するときに、ドクターウエハＤＷの検査を行うことができる。

図４および図５に示した処理ユニット１６、図６に示した基板搬送装置１７以外のユニット／装置にも、ドクターウエハＤＷの電極１０８と電気的に接触させることができる電極、並びにそのようなユニット／装置内にあるドクターウエハＤＷに光を照射する照明装置を設けることができる。この場合も、電極に、ドクターウエハＤＷを動作させるために必要な電力を供給する電源と、ドクターウエハＤＷにピクセルデータの読み出しを指示する指令信号の出力およびドクターウエハＤＷから出力されたピクセルデータ（画像信号）の処理を行う信号処理装置とを接続することができる。

照明装置はウエハの搬送空間を形成する部屋の天井部、受渡部１４の天井部などにも設けることができる。

次に、ドクターウエハＤＷを用いたパーティクル発生状況の調査および／または発生原因の解析の具体例について説明する。なお、以下の各具体例において、ドクターウエハＤＷの表面上に存在するパーティクルの量の測定は、ドクターウエハＤＷの各ピクセル１０５から出力される信号に基づいて行われる。

＜具体例１＞
ドクターウエハＤＷを収容したキャリアＣをキャリア載置部１１に載置する（ステップ１）。搬入出ステーション２の基板搬送装置１３のフォーク（基板保持具）がキャリアＣ内に侵入しキャリアＣからドクターウエハＤＷを取り出す（ステップ２）。基板搬送装置１３のフォークが受渡部１４に侵入し、受渡部１４にドクターウエハＤＷを載置する（ステップ３）。

なお、ノッチアライナ９０が搬送部１２内にある場合には、ステップ２とステップ３との間で、ドクターウエハＤＷの位置決めを行う。位置決めを行うことにより、基板搬送装置１７（１３）のフォーク１７２の電極１７５およびスピンチャック３０の電極３５とドクターウエハＤＷの電極１０８とを確実に接触させることができる。キャリアＣ内に位置決め済みのドクターウエハＤＷが収容されている場合には、位置決め操作を省略することができる。ドクターウエハ保管部９２が搬送部１２内にある場合には、ドクターウエハ保管部９２内に保管された位置決め済みドクターウエハＤＷをドクターウエハ保管部９２から受渡部１４に搬送するステップから一連のステップを開始してもよい。

ステップ３の後、処理ステーション３の基板搬送装置１７のフォークが受渡部１４に侵入し、受渡部１４からドクターウエハＤＷを取り出す（ステップ４）。基板搬送装置１７のフォークが処理ユニット１６内に侵入し、処理ユニット１６内のスピンチャック３０にドクターウエハＤＷを渡す（ステップ５）。処理ユニット１６内でドクターウエハＤＷに対して液処理が行われる（ステップ６）。液処理の終了後に基板搬送装置１７のフォークが処理ユニット１６内に侵入し、処理ユニット１６からドクターウエハＤＷを取り出す（ステップ７）。基板搬送装置１７のフォークが受渡部１４に侵入し、受渡部１４にドクターウエハＤＷを載置する（ステップ８）。基板搬送装置１３のフォークが受渡部１４に侵入し、受渡部１４からドクターウエハＤＷを取り出す（ステップ９）。基板搬送装置１３のフォークが元のキャリアＣ内に侵入し、キャリアＣにドクターウエハＤＷを収容する（ステップ１０）。

上記のステップ１からステップ１０までの間、ドクターウエハＤＷの出力信号に基づいて、ドクターウエハＤＷ上のパーティクルの付着状態の変化を把握することができる。なお、ドクターウエハＤＷは、ドクターウエハＤＷの電極１０８が外部電極（例えば、処理ユニット１６のスピンチャック３０の把持爪３３の電極３５、あるいは基板搬送装置１７のフォーク１７２の保持爪１７３の電極１７５）と接触している間に、信号を外部に出力することができる。ドクターウエハＤＷの電極１０８が上記のような外部電極と接触していないときのデータも必要な場合には、後述するように、ドクターウエハＤＷにデータバッファ（メモリ部）を設けてもよく、あるいはドクターウエハＤＷに無線出力部（アンテナ）を設けてもよい（後述）。

ステップ１からステップ１０までの間のドクターウエハＤＷ上のパーティクル量（ここでは例えばパーティクルの総量）の変化を調査することにより、パーティクルが多く発生しているステップを特定することができる。この特定されたステップにおいてパーティクル対策を重点的に施すことにより、効率良くパーティクルを減少させることができる。

ウエハＷに対して問題無く処理が行われているときに、ドクターウエハＤＷを用いて上記のようなパーティクル量の推移のデータを定期的に取得してもよい。ある時に取得したパーティクル量の推移のデータと、それより前に取得したパーティクル量の推移のデータとを比較することにより、パーティクルに関する問題の発生可能性を予測することができる。例えば、受渡部１４に対してドクターウエハＤＷを出し入れするステップ３，４，８，９等において以前よりもパーティクル量が増加している場合には、受渡部１４にパーティクル原因物質が付着していることが推定される。この場合、受渡部１４を清掃することにより、ウエハＷのパーティクル汚染を未然に防止することができる。

上記のステップ１からステップ１０からステップ６（液処理）のみを除外した一連のステップを実行し（処理ユニット１６への搬出入に関連するステップ５、７は実行する）、搬送により生じるパーティクルを検出してよい。搬送中にパーティクルが増大した場所の座標を特定することにより、当該座標の近傍にある基板処理システムの構成要素がパーティクル発生原因となっていることが推定できるので、パーティクルの対策を容易に行うことができる。

ステップ５～７の対象となる処理ユニット１６だけを変更しつつ、ステップ１からステップ１０を実行してもよい。この場合、パーティクルが生じ易い処理ユニット１６を特定することができる。

＜具体例２＞
上述したステップ６についてさらに細分化してパーティクル量の推移を調査することもできる。上述したステップ５が終了したら（つまりスピンチャック３０にドクターウエハＤＷが保持されたたら）、処理ユニット１６内でドクターウエハＤＷに対して液処理が行われる（ステップ６）。ステップ６は、複数のステップ（サブステップ）からなる。まず、スピンチャック３０を回転させてドクターウエハＤＷを回転させ、ノズル４１からドクターウエハＤＷにプリウエット液（例えばＤＩＷ）を供給する（ステップ６１）。次に、ドクターウエハＤＷに薬液Ａを供給し（ステップ６２）、次いでドクターウエハＤＷにリンス液を供給し（ステップ６３）、次いでドクターウエハＤＷに薬液Ｂを供給し（ステップ６４）、次いでドクターウエハＤＷにリンス液を供給し（ステップ６５）、次いでドクターウエハＤＷにＩＰＡを供給し（ステップ６６）、次いでドクターウエハＤＷを振り切り乾燥させる（ステップ６７）。

ステップ６１からステップ６７までの間のドクターウエハＤＷ上のパーティクル量（ここでは例えばパーティクルの総量）の変化を調査することにより、パーティクルが多く発生しているステップを特定することができる。この特定されたステップにおいてパーティクル対策を重点的に施すことにより、効率良くパーティクルを減少させることができる。例えば、ステップ６５の後にパーティクル量が十分に低くなっていない場合には、リンス工程に何らかの不具合があることが推定される。この場合、リンス工程の条件の不具合の有無の確認と、リンス工程に関連する処理ユニット１６の構成部材の汚染等の有無の確認を行えばよい。

この具体例２においても、具体例１と同様に、ウエハＷに対して問題無く処理が行われているときに、ドクターウエハＤＷを用いて上記のようなパーティクル量の推移のデータを定期的に取得してもよい。ある時に取得したパーティクル量の推移のデータと、それより前に取得したパーティクル量の推移のデータとを比較することにより、パーティクルに関する問題の発生可能性を予測することができる。

＜具体例３＞
ある１つのノズル４１およびそれに接続された処理流体供給機構４３の汚染状況をドクターウエハＤＷを用いて検出することができる。この場合、ノズル４１は、スピンチャックにより回転させられているドクターウエハＤＷの中心部付近に処理液を供給し、ドクターウエハＤＷによるパーティクルレベルの検出はドクターウエハＤＷの中心部付近のみで行うこととする。図７のグラフに示すように、ノズル４１からの処理液の吐出を開始した時点からドクターウエハＤＷによるパーティクル量の検出値（詳細にはパーティクル量の処理開始前からの増分）の経時変化を検出する。

１つのノズル４１およびそれに接続された処理流体供給機構４３の構成が図８に概略的に示されている。処理液の主供給管４３１（例えば処理液貯留タンクに接続された循環配管）から、各処理ユニット１６に向けて分岐供給管４３２が分岐している。分岐供給管４３２には上流側から順に、流量計４３３、流量制御弁として機能する定圧弁４３４、開閉弁４３５が介設されている。分岐供給管４３２の下流端にはノズル４１が接続されている。

このような配管系統において、例えば図７のグラフにおいて実線で示すように、ノズル４１からの処理液の吐出開始直後にパーティクル量が高く、その後、パーティクル量が低下していったとしたならば、ノズル４１の吐出口の近傍が汚染されている可能性が高いことがわかる。このような場合には、例えば、ノズル４１からの処理液の吐出開始前に、約３秒のダミーディスペンスを行うようにプロセスレシピを変更することが対策になり得る。

また例えば図７のグラフにおいて破線で示すように、ノズル４１からの処理液の吐出開始直後のパーティクル量が低いが、吐出開始後Ｔ（sec）（グラフでは約５sec）の時点でパーティクル量が増加し、その後低下したとする。この場合、ノズル４１の先端から上流側に距離Ｄ（ｃｍ）だけ離れた位置にある配管系部品が汚染されている可能性が高いことがわかる。ノズル４１からの処理液の吐出流量をＶ（ｍｌ／sec）、配管の断面積をＡ（ｃｍ^２）とした場合、Ｌは近似的に次式にて求めることができる。
Ｄ＝ＶＴ／Ａ

例えば、ノズル４１の先端から距離Ｄだけ離れた位置にある部材が開閉弁４３５であったとしたなら、開閉弁４３５が汚染されているか、あるいは開閉弁４３５の開閉動作により発塵が生じている可能性が高いものと推定される。この場合、開閉弁４３５を洗浄するか、新品に交換すればよい。なお、開閉弁４３５が汚染されている場合には、好ましくは比較的大流量でかつ好ましくは比較的長時間にわたってノズル４１からダミーディスペンスを行うことにより、分岐供給管４３２内（開閉弁４３５の接液面も含む）の汚染物質を除去しうる場合もある。

距離Ｄがノズル４１の先端から分岐供給管４３２の上流端までの距離よりも大きい場合には、主供給管４３１を流れる処理液が汚染されている可能性が高い。この場合には、全ての処理ユニット１６における処理を一旦中止して、主供給管４３１を流れる処理液の汚染度を確認してもよい。

＜具体例４＞
次は、ドクターウエハＤＷを用いて例えば定期的に行われる、処理ユニット１６におけるウエハＷの処理の可否判断および対応について、図９のフローチャートを参照して説明する。

まず、ドクターウエハＤＷ（図９のフローチャートでは「ＤｒＷ」と記載した）の表面が検査を行うのに十分な清浄度を有しているか否かが判定される（ステップ２０１）。この判定は、例えば基板搬送装置１７あるいは処理ユニット１６のスピンチャック３０によりドクターウエハＤＷを保持させて、ドクターウエハＤＷから画像データを読み出すことにより行なうことができる。判定は、例えば、ドクターウエハＤＷの表面上に存在するパーティクルが、パーティクルサイズ毎に定められたパーティクルの総量基準値以下であるか否かにより行うことができる。

判定結果が否（ＮＧ）、つまりドクターウエハＤＷの表面が汚染されていると判断された場合には、検査を一旦中止する（ステップ２０２）。この場合、その汚染されたドクターウエハＤＷの表面の二流体洗浄あるいはスクラブ洗浄を行うか、あるいは、ドクターウエハＤＷの表面の再生処理を行うことができる（詳細後述）。汚染されたドクターウエハＤＷを他の清浄なドクターウエハＤＷに交換して、ステップ２０３に進んでもよい。

判定結果が是（ＯＫ）、つまりドクターウエハＤＷの表面が十分な清浄度を有していると判断された場合には、ウエハＷのプロセスレシピを用いてドクターウエハＤＷに対して一連の処理を行う。処理終了後に、ドクターウエハＤＷの表面のパーティクル量の測定が行われる（ステップ２０３）。この測定は、例えば、処理ユニット１６のスピンチャック３０により引き続きドクターウエハＤＷを保持させた状態で行うことができる。

そして、液処理前のパーティクル量と液処理後のパーティクル量が比較され（ステップ２０４）、パーティクル量の増分が予め定めた閾値以下であれば、判定結果はＯＫとなり、その処理ユニット１６によるウエハＷの処理が許可される（ステップ２０５）。以上により、検査は終了する。

パーティクル量の増分が予め定めた閾値を超えていたら、判定結果はＮＧとなる。そしてフローはステップ２０６に進み、２度目のＮＧ判定であるならば、その処理ユニット１６によるウエハＷの処理が禁止される（ステップ２０７）（詳細後述）。

ステップ２０６において１度目のＮＧ判定であると判定されたなら、ディスプレイ等のユーザーインターフェイスまたは警報音発生器によりアラームが発生され、検査対象の処理ユニット１６によるウエハＷの処理が暫定的に禁止される（ステップ２０８）。ドクターウエハＤＷを用いた検査がウエハＷの通常の処理と並行して行われている場合には、その処理ユニット１６を除外するように処理スケジュールを変更してもよい。

次に、ドクターウエハＤＷを用いて測定されたパーティクルの経時変化データと処理ユニット１６の処理ログとを対比し、パーティクルの発生原因を推定する。なお、処理ログとは、時刻と実行された手順の関連を示すデータであり、例えば、「１３時５６分２５秒：処理流体供給機構４３の開閉弁を開放（ノズル４１から薬液Ａの吐出開始）」といった形式のデータの集合体である。具体的には例えば、前述した具体例２、具体例３で説明したような判断を行うことにより、パーティクルの発生原因を推定する（ステップ２０９）。

次に、パーティクルの発生原因が（Ａ）処理流体供給機構４３（液供給系）の汚れか、（Ｂ）それ以外であるかを判定する（ステップ２１０）。（Ａ）の液供給系の汚れの例については前述した具体例２および具体例３を参照されたい。

パーティクルの発生原因が（Ａ）処理流体供給機構４３（液供給系）の配管(弁、流量計等も含む）の汚れである場合には、例えば液供給系の洗浄（フラッシング）を行う。具体的には、例えば、処理流体供給機構４３を用いてノズル４１からダミーティスペンスを予め定められた時間だけ実行し、配管内の汚れを洗い流す（ステップ２１１）。

（Ｂ）それ以外の原因の例として、チャンバ２０の内壁の汚れ、あるいは回収カップ５０の汚れ等が例示される。チャンバ２０あるいは回収カップ５０の汚れの場合には、パーティクルがドクターウエハＤＷの周縁部に集中する傾向があるため、これに基づいて原因が（Ｂ）であることを判断することができる。

発生原因（Ａ），（Ｂ）の判断の一例について以下に説明する。処理中に、ノズル４１から吐出された処理液がドクターウエハＤＷ上に着液した場所（例えばドクターウエハＤＷの中心部）でパーティクルが多いことが検出された場合には、処理流体供給機構４３内（処理液の流路内）にパーティクル発生の原因がある（つまり原因は（Ａ）である）可能性が高いものと判断することができる。一方で、回収カップ５０の汚れが多い場合には、ドクターウエハＤＷから飛散した処理液が回収カップ５０に衝突した後に汚れとともに散乱して、ドクターウエハＤＷの周縁部に再付着する。従って、処理中にドクターウエハＤＷの周縁部にパーティクルが多く検出された場合には、原因が（Ｂ）である可能性が高いものと判断することができる。なお、ドクターウエハＤＷの中心部に処理液を着液させながら処理を行っているときに、ドクターウエハＤＷの周縁部にパーティクルが多く検出された場合には、原因が（Ｂ）である可能性がより高いことがわかる。

チャンバ２０あるいは回収カップ５０の汚れが脱落したことによりパーティクル量が増大しているものと判断された場合には、図示しないカップ内壁洗浄ノズルあるいはチャンバ内壁洗浄ノズル等から洗浄液を噴射し、カップ内壁およびチャンバ内壁を洗浄する（ステップ２１２）。

ステップ２１１またはステップ２１２を実行した後、フローはステップ２０１に戻る。その後ステップ２０４の判定結果がＯＫとなった場合には、その処理ユニット１６でウエハＷの処理が許可される。

ステップ２０４の判定結果が再びＮＧとなった場合は、ステップ２０６の判定結果が是（Ｙ）であるので、その処理ユニット１６のウエハＷの処理が禁止される。この場合、ディスプレイ等のユーザーインターフェイスまたは警報音発生器によりアラームが発生され、作業者によるその処理ユニット１６の洗浄またはオーバーホールが促される。

上記の具体例では、ステップ２１１およびステップ２１２では、自動運転で実行できる洗浄操作を行っているがこれには限定されない。ステップ２１１およびステップ２１２において、作業者による処理ユニット１６の洗浄またはオーバーホールを行ってもよい。

＜具体例５＞
ドクターウエハＤＷ上のパーティクルの分布傾向からパーティクルの発生原因の推定することができる。例えば、キャリアＣからドクターウエハＤＷを基板搬送装置１３のフォークが取り出した直後に図１０のようなパーティクルの分布が確認されたら、キャリアＣのスロットが汚染されているものと判断することができる。図１０では、ドクターウエハＤＷのキャリアＣのスロットと接触する部分にパーティクルが認められる。

また例えば、受渡部１４からドクターウエハＤＷを基板搬送装置１７のフォークが取り出した直後に図１１のようなパーティクルの分布が確認されたら、受渡部１４が汚染されているものと判断することができる。この場合、受渡部１４の天井部から脱落したパーティクルが降下することに起因していることが考えられる。

また例えば、処理ユニット１６によるドクターウエハＤＷの処理直後（あるいは処理の初期に）に図１２のようなパーティクルの分布が確認されたら、スピンチャック３０の３つの把持爪（円周方向に等間隔に配置されている）が汚染されているものと判断することができる。把持爪が汚染されている場合、ドクターウエハＤＷの外方に飛散しようとしている処理液が把持爪に衝突することにより、把持爪に付着していたパーティクルが脱落し、ドクターウエハＤＷの表面を汚染する。

また、図示はしていないが、基板搬送装置１７（または１３）のフォーク１７２により保持されていたドクターウエハＤＷが搬送目的場所（例えば処理ユニット１６のスピンチャック）に置かれた直後にフォークの把持爪と接触する部分の近傍にパーティクルが確認されたら、フォーク１７２の保持爪１７３が汚染されているものと判断することができる。

＜具体例６＞
図１３の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）は、ノズル４１から処理液を回転するドクターウエハＤＷに供給したときの、ノズル４１の位置とパーティクル量との関係を示している。黒塗りされている領域がパーティクルの特に多い領域である。この場合、ノズル４１からの処理液の着液点付近にパーティクルが多い。このような場合、ノズル４１から吐出されている処理液内にパーティクルが多く含まれているものと推定される。

なお、ノズル４１からある程度の遮光性を有する液をドクターウエハＤＷに吐出した場合には、図１３の（Ａ）～（Ｃ）に示した形式のデータに基づいて、ドクターウエハＤＷにより取得したピクセルデータに基づいてドクターウエハＤＷへの液の着液点を確認することができる。つまり、ノズル４１の位置制御が適切に行われているか否かの確認を行うことができる。

図１３の（Ｄ）は振り切り乾燥時の状態を示しており、ドクターウエハＤＷの周縁部にリング状のパーティクルが多い領域が形成されている。この場合、乾燥条件不適切、あるいは、ドクターウエハＤＷから飛散したミストが回収カップで跳ね返されてドクターウエハＤＷに再付着していることが考えられる。

＜ドクターウエハによるパーティクルサイズの検出＞
以下に、ドクターウエハＤＷによるパーティクル検出についてさらに説明する。図１４は、ピクセルサイズより大きなパーティクルＰが複数のピクセル１０５の上方に存在している状態を示す模式図である。図１４に示されるように、パーティクルＰの厚さは中央部で厚く、周縁部で薄いものとする。この場合、パーティクルＰの中央部に照射された照明光Ｌの殆どはパーティクルＰに遮られ、ピクセル１０５に到達しない。一方、パーティクルＰの周縁部に照射された照明光Ｌの一部はパーティクルを透過する。また、照明光ＬがパーティクルＰの周縁を回り込んでピクセルに到達することもある。

図１５は、図１４に示した場合において、各ピクセル１０５の受光量の分布を模式的に示したものである。１つの黒いドットの１つのピクセル１０５に対応しており、黒いドットのサイズが大きいほど受光量が小さいことを意味している。

上記のことを考慮して、照明光Ｌがそのまま（パーティクルＰに遮られずに）ピクセル１０５に到達した場合の光の強さを１とし、ピクセル１０５に到達した光の強さが予め定めた閾値より小さい（例えば０．８未満）の場合、そのピクセル１０５の真上にパーティクルが存在するものと判断してもよい。閾値は、実績のある従来方法（例えばレーザーの反射／回折を利用する方法）により得たデータと、ドクターウエハＤＷを用いて得たデータとを照合することにより、実験的に定めてもよい。

隣接するピクセル１０５において、一方のピクセル１０５が受光した光の強さが閾値より大で、他のピクセル１０５が受光した光の強さが閾値より小の場合、この隣接するピクセル１０５の間にパーティクルＰの輪郭の一部が存在するものと判断することができる。このような関係にある他の隣接するピクセル１０５の全てを検出することにより、パーティクルＰの輪郭を特定することができる。

閾値はパーティクルサイズ（これは光の強さが例えば０．８未満となっている連続するピクセルの数により判定することができる）に応じて変更してもよい。例えば、ピクセルサイズ（例えば５ｎｍ程度）より小さなパーティクルが１つのピクセル上に存在するときの閾値は例えば０．５未満とすることができる。

なお、前述したように、ドクターウエハＤＷによりその他の欠陥例えばウオーターマーク、スクラッチなども検出することは可能である。これらの欠陥も照明光がピクセルに入射することを妨げるからである。ウオーターマークは、透光率が一般的なパーティクルよりも大きい点を除いて、パーティクルと同じ検出原理により検出することができる。

ドクターウエハＤＷの保護層１０６の表面にスクラッチＳが生じた場合には、図１６に示すように照明光ＬがスクラッチＳにより転向されてスクラッチＳの真下のピクセル１０５に殆ど到達しない。スクラッチＳは、多数のピクセル１０５に亘って線状に連続的に延びる。このため、受光量が小さいピクセル１０５が線状に連なっている場合、これらのピクセル１０５の上方にスクラッチがあるものと判定することができる。

＜ドクターウエハの再生＞
表面にスクラッチＳが生じるか、あるいは洗浄により除去することができないパーティクルが強固に固着したドクターウエハＤＷで検査を行うことは好ましくない。このようなドクターウエハＤＷを再生するために以下のような再生方法を実行してもよい。

パーティクルが強固に固着している場合、あるいは浅いスクラッチＳが形成されている場合には、保護層１０６の少なくとも最表面近傍を薬液処理またはＣＭＰ処理により薄く削り取ることにより、ドクターウエハＤＷを再使用することができるようになる。保護層１０６の最表面に疎水性薄膜が形成されている場合には、上記の処理後に疎水性薄膜を再形成すればよい。

スクラッチＳが深い場合であって、ドクターウエハＤＷの保護層１０６がピクセル保護ダンパー１０６ａと、透明ガラス（ＳｉＯｘ）１０６ｂとからなる場合、ピクセル保護ダンパー１０６ａを残して透明ガラス１０６ｂを完全に除去し、その後、透明ガラス１０６ｂの層を再度形成してもよい。

＜ドクターウエハの変形実施形態＞
前述したように、ドクターウエハＤＷの基本的な機能は、受光層１０４の各ピクセル１０５から出力された電荷を配線層１０２（ロジック回路、アンプ等を含む）を介して外部に出力することにある。この基本構成では、ドクターウエハＤＷの電極と外部電極（例えばスピンチャックの把持爪の電極、基板搬送機構１３のフォークの保持爪の電極等）とが互いに接触しているときにしかデータ取得およびデータ送信を行うことができない。

上記の問題を解決するために、ドクターウエハＤＷに以下の構成のうちの１つ、あるいは２つ以上を組み合わせて基本構成に付加することができる。これにより、ドクターウエハＤＷの柔軟な運用が可能となる。
（ａ）一時的にピクセルデータを保存するためのメモリ部１０７ａ
（ｂ）ドクターウエハＤＷを動作させるための電力を貯蔵する蓄電部１０７ｂ
（ｃ）ドクターウエハＤＷへの非接触給電（ドクターウエハＤＷの受電）のため、あるいはドクターウエハＤＷと外部機器との間でのデータの無線伝送（例えばピクセルデータの読み出し指令の受信およびピクセルデータの外部機器への送信）するためのアンテナ部１０７ｃ

なお、メモリ部１０７ａは例えばＤＲＡＭ，ＲＲＡＭ，ＭＲＡＭ，ＮＡＮＤ型フラッシュメモリ等から構成することができる。蓄電部１０７ｂはバッテリー、コンデンサ等から構成することができる。アンテナ部は、アモルファス軟磁性体から構成することができる。

図１７は、配線層１０２、受光層１０４および保護層１０６に加えて、メモリ部１０７ａが設けられたドクターウエハＤＷを概略的に示している。図１８は、配線層１０２、受光層１０４および保護層１０６に加えて、メモリ部１０７ａおよび蓄電部１０７ｂが設けられたドクターウエハＤＷを概略的に示している。図１９は、配線層１０２、受光層１０４および保護層１０６に加えて、メモリ部１０７ａおよび蓄電部１０７ｂおよびアンテナ部１０７ｃが設けられたドクターウエハＤＷを概略的に示している。

図２０に示すように、保護層１０６にナノレンズアレイを組み込んでもよい。この場合、個々のナノレンズ１０９は各ピクセル１０５の真上に配置することができる。この場合も、保護層１０６の最表面は透明ガラス（ＳｉＯｘ）等により形成することができる。

ドクターウエハＤＷの表面の全体に受光層１０４を設けることに代えて、ドクターウエハＤＷの表面の一部のみに受光層１０４を設けてもよい。例えば、図２１に示すように、ドクターウエハＤＷの直径方向に延びる複数のライン上のみに受光層１０４を設けてもよい。このようにすることにより、扱うデータ量が小さくなるため、データの送受信および演算処理の負担が低減される。例えばドクターウエハＤＷの表面のパーティクルの総量のみを問題とする（分布は問題としない）検査を行う場合には、検査効率が向上する。

ドクターウエハＤＷへの配線層１０２および受光層１０４等の各層は、半導体デバイスの製造技術（成膜技術）を用いて半導体ウエハ上に形成することができる。しかしながら、予め形成された撮像デバイスを、基板の上に貼り付けることによりドクターウエハＤＷを構築してもよい。

上記実施形態では、メカニカルチャックの把持爪３４に電極３５を設けたが、これには限定されない。スピンチャックがバキュームチャックの場合、バキュームチャックに電極を設けるとともにドクターウエハＤＷの裏面の中央部のバキュームチャックに接する部分に電極を設けてもよい。

上記の実施形態によれば、ドクターウエハＤＷを使用することにより、基板処理システム１の様々な場所でパーティクルレベルの検査を行うことができる。ドクターウエハＤＷに適切に照明光を照射する照明装置を設置すれば、ドクターウエハＤＷの処理中、搬送中においてもパーティクルレベルの検査を行うことができる。また、メモリ部１０７ａ、蓄電部１０７ｂおよびアンテナ部１０７ｃ等をドクターウエハＤＷに設けることにより、任意のタイミングでパーティクルレベルの検査を行うことも可能となる。これによりパーティクルの発生原因の特定を容易かつ短時間で行うことが可能となる。

スタンドアローンのパーティクル検査装置を用いる従来のパーティクルレベルの検査方法では、処理前後および搬送前後のパーティクルレベルの比較しかできず、処理中および搬送中のパーティクルレベルの検査はできない。もちろんウエット状態のウエハの検査はできない。また、パーティクル発生の原因を特定するためには、多くのウエハを処理して、その処理結果同士を比較する必要がある。また、１枚のウエハの検査にかかる時間も長い。このため、パーティクル発生の原因の特定に非常に時間がかかり、費用も高くなる。また、スタンドアローンのパーティクル検査装置までウエハを搬送する途中にもウエハが汚染される可能性もある。上記の実施形態ではこのような問題の多くを解決することができる。

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。

ＤＷ検査基板
１００基材
１０２＋１０４撮像素子
１０６保護層
１０８出力部（電極）

Claims

製品基板を液処理する液処理ユニットと、前記液処理ユニットで処理される前記製品基板が搬出入される搬出入部と、前記搬出入部と前記液処理ユニットとの間で前記製品基板を搬送する搬送機構と、を備えている基板処理装置の運用方法であって、前記液処理ユニットが、前記製品基板を保持する基板保持部と、ノズルとを有し、前記基板保持部により保持された前記製品基板の表面に前記ノズルから処理液を供給することにより前記製品基板に液処理を施すように構成されている、前記基板処理装置の運用方法において、
検査基板を準備するステップであって、前記検査基板が、板状の基材と、前記基材の表面の少なくとも一部に設けられた撮像素子と、前記撮像素子の表面に形成されるとともに前記処理液から前記撮像素子を保護する光透過性の保護層と、前記撮像素子の出力を前記検査基板の外部に出力する出力部と、を備え、光源から照射された光が前記保護層上に付着した汚染物質により遮られることにより変化する前記撮像素子の出力に基づいて、前記保護層への前記汚染物質の付着状態を検出することができるように構成されている、前記検査基板を準備するステップと、
前記検査基板を前記液処理ユニットで液処理するととともに、液処理後または液処理中に前記検査基板に付着した汚染物質の状態を前記検査基板により検出する検査ステップと、
前記検査ステップにおいて検出された前記汚染物質の状態に基づいて、前記基板処理装置による製品基板の処理の可否判断を少なくとも行う判断ステップと、
を備え、
前記検査ステップは、前記ノズルからの前記処理液の吐出が開始された時点から前記検査基板上の汚染物質の状態を連続的に監視することを含み、前記処理液の吐出が開始された前記時点から前記検査基板上の汚染物質の量が増大した時点までの経過時間に基づいて、前記ノズルおよび前記ノズルに接続された処理液供給配管における汚染されている部位を特定することを含む、運用方法。
製品基板を液処理する液処理ユニットと、前記液処理ユニットで処理される前記製品基板が搬出入される搬出入部と、前記搬出入部と前記液処理ユニットとの間で前記製品基板を搬送する搬送機構と、を備えている基板処理装置の運用方法であって、前記液処理ユニットが、前記製品基板を保持する基板保持部と、ノズルとを有し、前記基板保持部により保持された前記製品基板の表面に前記ノズルから処理液を供給することにより前記製品基板に液処理を施すように構成されている、前記基板処理装置の運用方法において、
検査基板を準備するステップであって、前記検査基板が、板状の基材と、前記基材の表面の少なくとも一部に設けられた撮像素子と、前記撮像素子の表面に形成されるとともに前記処理液から前記撮像素子を保護する光透過性の保護層と、前記撮像素子の出力を前記検査基板の外部に出力する出力部と、を備え、光源から照射された光が前記保護層上に付着した汚染物質により遮られることにより変化する前記撮像素子の出力に基づいて、前記保護層への前記汚染物質の付着状態を検出することができるように構成されている、前記検査基板を準備するステップと、
前記検査基板を前記液処理ユニットで液処理するととともに、液処理後または液処理中に前記検査基板に付着した汚染物質の状態を前記検査基板により検出する検査ステップと、
前記検査ステップにおいて検出された前記汚染物質の状態に基づいて、前記基板処理装置による製品基板の処理の可否判断を少なくとも行う判断ステップと、
を備え、
前記液処理は、一連の複数のサブステップから構成され、各サブステップにおいて異なる処理液が供給され、
前記検査ステップは、
前記検査基板に対して、前記製品基板に対して行われる前記一連の複数のサブステップを実行することと、
前記各サブステップの各々における前記検査基板上の汚染物質の状態の変化に基づいて、前記検査基板上の汚染物質の増大への寄与度が高いサブステップを特定することと、を含む運用方法。