KR101878995B1 - 액처리 장치, 액처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

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Abstract

기판 둘레 가장자리부에 있어서의 액처리의 결과를 확인하고, 액처리의 조건을 변경해야 하는지 여부를 판단하는 것이 가능한 액처리 장치, 액처리 방법 및 이 방법을 기억한 기억 매체를 제공한다.
액처리 장치의 기판 유지부(230)는, 원형의 기판(W)을 수평으로 유지하여 수직축을 중심으로 회전시키고, 약액 노즐(240)은 회전하는 기판(W)의 둘레 가장자리부의 막을 제거하기 위해서, 해당 둘레 가장자리부에 약액을 공급한다. 촬상부(4A∼4C)는 상기 둘레 가장자리부를 촬상하고, 판단부(5)는 이 촬상 결과에 기초하여, 상기 막의 제거폭의 실측값을 구하고 이 제거폭이 적절한지 아닌지 판단을 행한다.

Description

액처리 장치, 액처리 방법 및 기억 매체{LIQUID PROCESSING APPARATUS, LIQUID PROCESSING METHOD AND STORAGE MEDIUM}
본 발명은, 기판의 둘레 가장자리부에 약액을 공급하여 둘레 가장자리부의 막을 제거하는 기술에 관한 것이다.
예컨대 반도체 장치의 제조 공정에는, 기판인 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 함)를 수평으로 유지하고, 수직축을 중심으로 회전시키면서 그 둘레 가장자리부에 여러 가지의 약액을 공급하여 둘레 가장자리부에 부착된 레지스트막이나 오염물, 산화막 등을 제거하는 매엽식의 액처리 장치가 이용된다.
그 일례로서 특허문헌 1에는, 처리 대상의 기판에 대향하도록 원반형의 차단판을 배치하여 해당 기판을 외부 분위기로부터 차단하고, 이 차단판의 둘레 가장자리부에 설치된 둘레가장자리 처리 노즐로부터, 회전하는 기판을 향하여 약액을 공급함으로써, 기판의 둘레 가장자리부의 박막을 에칭하는 기술이 기재되어 있다. 그러나 특허문헌 1에는, 둘레가장자리 처리 노즐로부터 공급된 약액이 기판의 둘레 가장자리부의 원하는 위치에 공급되는지 아닌지 확인하는 기술은 기재되어 있지 않다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2007-142077호 공보: 단락 0033∼0036, 0057, 도 8(a)
본 발명은 이러한 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은, 기판 둘레 가장자리부의 막이 제거된 폭을 확인하고, 그 제거폭이 적절한지 여부를 판단하는 것이 가능한 액처리 장치, 액처리 방법 및 이 방법을 기억한 기억 매체를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 따른 액처리 장치는, 원형의 기판을 수평으로 유지하고 수직축을 중심으로 회전시키는 기판 유지부와,
상기 기판 유지부에 의해 회전하는 기판의 둘레 가장자리부의 막을 제거하기 위해서, 해당 둘레 가장자리부에 약액을 공급하는 약액 노즐과,
상기 둘레 가장자리부를 촬상하는 촬상부와,
상기 촬상부가 촬상한 화상에 기초하여, 상기 막의 제거폭의 실측값을 구하고, 이 제거폭의 실측값이 적절한지 여부의 판단을 행하는 판단부를 구비한 것을 특징으로 한다.
전술한 액처리 장치는 이하의 특징을 구비하고 있어도 좋다.
(a) 상기 약액 노즐을 이동시키는 이동 기구와, 상기 약액 노즐을 이동시키는 상기 이동 기구에 제어 신호를 출력하는 노즐 제어부를 구비하고, 상기 판단부가, 상기 제거폭의 설정값과 상기 실측값의 평균값과의 차가 미리 설정된 허용차를 넘는다고 판단한 경우에는, 상기 노즐 제어부로부터 제어 신호를 받아, 상기 차가 허용차보다도 작아지는 상기 공급 위치로 상기 약액 노즐을 이동시키는 것.
(b) 상기 촬상부는, 기판의 단부에 있는 복수의 촬상 영역을 촬상하고, 상기 판단부는, 이들 복수의 촬상 영역에서의 제거폭의 평균값을 상기 제거폭의 설정값과 비교하는 것.
(c) 상기 기판 유지부 상의 기판을 이동시켜, 해당 기판이 유지되는 위치를 결정하는 위치 결정 기구와, 상기 기판의 중심을 상기 회전 중심에 일치시키기 위해서 상기 위치 결정 기구에 제어 신호를 출력하는 위치 결정 제어부를 구비하고, 상기 촬상부는, 기판의 단부에 있는 복수의 촬상 영역을 촬상하여, 상기 판단부가, 상기 제거폭의 설정값과 상기 실측값의 차가 미리 설정된 제1 허용차를 넘는다고 판단한 경우에는, 상기 위치 결정 기구는, 상기 위치 결정 제어부로부터 제어 신호를 받고, 상기 제거폭의 설정값과 상기 실측값과의 차가 상기 제1 허용차보다도 작아지는 위치로 이동하는 것.
(d) 상기 판단부가, 상기 촬상 영역에서의 상기 제거폭의 실측값과 상기 실측값의 평균값과의 차가 미리 설정된 제2 허용차를 넘는다고 판단한 경우에는, 상기 위치 결정 기구는, 상기 위치 결정 제어부로부터 제어 신호를 받고, 상기 제거폭의 실측값과 상기 실측값의 평균값의 차가 상기 제2 차가 허용차보다도 작아지는 위치로 이동하는 것.
(e) 상기 촬상부는, 처리 대상의 기판을 수용한 캐리어와 상기 기판 유지부 사이의 반송 경로에 설치되어 있는 것.
(f) 기판의 처리를 행하는 기판 처리 유닛이 설치되고, 상기 기판 유지부, 상기 약액 노즐 및 상기 촬상부는 상기 기판 처리 유닛에 수용되어 있는 것.
본 발명에 따르면, 액처리가 행해진 기판의 둘레 가장자리부를 촬상하여 얻어진 화상에 기초하여, 기판의 둘레 가장자리부의 막의 제거폭이 적절한지를 판단할 수 있다.
도 1은 실시의 형태에 따른 웨이퍼 처리 시스템의 평면도이다.
도 2는 상기 웨이퍼 처리 시스템의 측면도이다.
도 3은 상기 웨이퍼 처리 시스템에 설치되어 있는 웨이퍼 처리 장치의 종단 측면도이다.
도 4는 상기 웨이퍼 처리 장치에 설치되어 있는 위치 결정 기구의 설명도이다.
도 5는 상기 웨이퍼 처리 장치의 전기적 구성을 도시하는 블럭도이다.
도 6은 웨이퍼에 설정된 촬상 영역의 위치를 도시하는 설명도이다.
도 7은 웨이퍼의 중심과 회전 중심이 어긋나 있는 경우에 있어서의 커트폭의 윤곽선을 도시하는 설명도이다.
도 8은 촬상 영역 A에 있어서의 커트폭을 도시하는 확대도이다.
도 9는 촬상 영역 B에 있어서의 커트폭을 도시하는 확대도이다.
도 10은 촬상 영역 C에 있어서의 커트폭을 도시하는 확대도이다.
도 11은 상기 웨이퍼 처리 장치의 동작의 흐름을 도시하는 흐름도이다.
도 12는 웨이퍼 처리시에 있어서의 웨이퍼 처리 장치의 종단 측면도이다.
본 발명의 액처리 장치의 실시의 형태인 웨이퍼 처리 장치의 구성에 대해서 도 1∼도 5를 참조하면서 설명한다. 본 예의 웨이퍼 처리 장치는, 웨이퍼 처리 시스템 내에 설치되어 있다. 도 1의 평면도, 도 2의 측면도에 도시한 바와 같이, 이 웨이퍼 처리 시스템은, 기판 처리부(110)와, 외부로부터 반송되어 오는 캐리어이며, 복수장, 예컨대 25장의 웨이퍼를 수용할 수 있는 FOUP(Front Opening Unified Pod)(131)와 상기 기판 처리부(110)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반입출을 행하는 반입출부(120)를 갖고 있다.
반입출부(120)에는, 예컨대 3개의 FOUP(131)를 배치하는 것이 가능한 배치대(130)와, 배치대(130)에 배치된 FOUP(131)와 기판 처리부(110)의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하기 위한 반송실(140)이 설치되어 있다. 셔터(141)는, FOUP(131)의 덮개를 제거하여, FOUP(131)와 반송실(140)을 연통시킨다.
반송실(140) 내에는, FOUP(131)와 기판 처리부(110) 내의 웨이퍼 전달 유닛(114)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 제1 웨이퍼 반송 기구(150)가 설치되어 있다. 제1 웨이퍼 반송 기구(150)는, FOUP(131) 배열 방향으로의 이동이나, 진퇴, 승강, 회전의 모두가 가능하게 구성된, 예컨대 2개의 픽(151)을 구비하고 있고, 각 픽(151) 상에 웨이퍼(W)가 유지되어 반송된다. 또한, 도 2에 도시하는 팬 필터 유닛(FFU)(152)은, 반송실(140) 내에 청정한 공기의 다운 플로우를 형성한다.
기판 처리부(110)에는, 반송실(140)과의 사이에서 전달되는 웨이퍼(W)를 일시적으로 배치하는 배치 선반(114a)을 구비한 웨이퍼 전달 유닛(114)과, 웨이퍼(W) 에 대한 액처리가 행해지는 웨이퍼 처리 유닛(171∼174)과, 기판 처리부(110)에 있어서 웨이퍼(W)의 반송을 행하는 제2 웨이퍼 반송 기구(160)가 설치되어 있다. 제2 웨이퍼 반송 기구(160)는, 진퇴, 승강, 회전의 모두가 가능하게 구성된 픽(161)을 구비하고 있고, 이 픽(161) 상에 웨이퍼(W)가 유지되어 반송된다.
웨이퍼 처리 유닛(171∼174)에는, 본 실시의 형태의 웨이퍼 처리 장치가 조립되어 있다. 또한 웨이퍼 처리 시스템은, 도 1에 도시한 바와 같이 웨이퍼 처리 장치에서 사용되는 처리액(약액이나 린스액 등)을 저장하기 위한 처리액 저장 유닛(111), 기판 처리 시스템 전체에 전력을 공급하기 위한 전원 유닛(112), 기판 처리 시스템 전체의 제어를 행하는 후술의 제어부(5)를 수용한 제어 유닛(113)을 갖고 있다. 또한 도 2에 도시한 FFU(116)는, 웨이퍼 처리 유닛(171∼174)이나 제2 웨이퍼 반송 기구(160)가 설치되어 있는 공간 등에 청정한 공기의 다운 플로우를 형성한다.
다음에, 웨이퍼 처리 유닛(171∼174) 내에 설치되어 있는 웨이퍼 처리 장치에 대해서 도 3∼도 5를 참조하면서 설명한다. 본 예의 웨이퍼 처리 장치는, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부, 상세하게는 해당 둘레 가장자리부에 형성되어 웨이퍼(W)의 단부가 모따기된 베벨부에 형성되어 있는 SiO2막이나 SiN막, 폴리실리콘막 등의 불필요한 막을 약액인 에칭 처리액에 의해 제거한다.
도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼 처리 장치에는, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지하고 수직축을 중심으로 회전시키기 위한 웨이퍼 유지부(230)(기판 유지부)와, 회전하는 웨이퍼(W)에 공급되고, 주위로 비산된 처리액을 받아내어 외부로 배출하기 위한 드레인컵(210)과, 웨이퍼(W)의 위쪽을 덮기 위한 톱플레이트(220)와, 웨이퍼(W)의 베벨부의 각각 상면측 및 하면측으로부터 처리액을 공급하기 위한 제1, 제2 노즐(240, 250)이 설치되어 있다.
웨이퍼 유지부(230)는, 풀리와 벨트 등으로 이루어지는 동력 전달부(231)를 통해 모터(232)에 접속되고, 수직 방향으로 신장되며 중심축 둘레에 회전 가능하게 구성된 회전축(235)의 상단부에, 원판형의 진공 척부(233)를 설치한 구성으로 되어있다. 도면 중, 회전축은 베어링(236)에 의해서 유지된다.
진공 척부(233) 및 회전축(235)에는, 일단측이 진공 척부(233)의 상면에 개구하는 한편, 타단측이 도시하지 않은 진공 펌프 및 질소 가스 공급부에 전환 가능하게 접속된 가스 유로(234)가 설치되어 있다. 그리고, 웨이퍼(W)의 처리를 행할 때에는, 진공 펌프에 의해 가스 유로(234) 내를 진공 배기하여, 진공 척부(233) 상에서 웨이퍼를 흡착 유지한다. 또한, 진공 배기를 정지하고 가스 유로(234) 내에 질소(N2) 가스를 공급함으로써, 진공 척부(233) 상의 웨이퍼(W)를 부상시키는 것도 가능하다.
톱플레이트(220)는, 웨이퍼 유지부(230)에 유지된 웨이퍼(W)의 상면을 덮는 원판형의 부재이며, 그 하면에는 기체의 유로를 좁게 하기 위한 원환형의 볼록부(221)가 형성되어 있다. 톱플레이트(220)의 중앙부에는, 청정 공기나 질소 가스를 공급하는 가스 공급로(222)가 설치되어 있다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 중앙부측으로부터 둘레 가장자리부측으로 흐르는 가스의 흐름을 형성할 수 있고, 베벨부에 공급된 처리액의 미스트나 증기가 웨이퍼(W)의 중앙부측에 진입하는 것을 막을 수 있다.
톱플레이트(220)는, 원판의 외주부의 일부가 절결되어 있고, 이러한 절결부 내에는, 웨이퍼(W)의 베벨부에 상면측으로부터 처리액을 공급하기 위한 제1 노즐(240)이 배치되어 있다. 제1 노즐(240)은, 에칭 처리액이나 린스액 등의 복수 종류의 처리액을 전환하여 공급하는 것이 가능하다. 웨이퍼(W)의 베벨부에 약액인 에칭 처리액을 공급한다는 관점에서, 제1 노즐(240)은, 본 예의 약액 노즐에 해당한다.
제1 노즐(240)에는, 톱플레이트(220)의 직경 방향, 즉 웨이퍼(W)의 직경 방향을 향해서 제1 노즐(240)을 이동시키기 위한 로드나 실린더 모터를 포함하는 이동 기구(241)가 설치되어 있다. 이동 기구(241)는, 후술하는 위치 결정 기구(3)에 의해 웨이퍼(W)의 직경을 계측한 결과에 기초하여, 웨이퍼(W)의 단부로부터 미리 설정된 거리만큼 중심측의 위치에 처리액을 공급하도록 제1 노즐(240)을 이동시키는 역할을 한다.
드레인컵(210)은, 웨이퍼 유지부(230)에 유지된 웨이퍼(W)의 주위를 둘러싸 도록 배치되는 원환형의 부재이며, 그 내주면을 따라서, 웨이퍼(W)로부터 털어진 처리액을 받아내는 홈부(211)가 형성되어 있다. 이 홈부(211)에는, 도시하지 않은 배액관 및 배기관이 접속되어 있고, 드레인컵(210)에 받아내어진 처리액이나 웨이퍼(W)의 상면측으로부터 유입되어 온 가스를 외부로 배출할 수 있다.
드레인컵(210)의 홈부(211)보다도 내측의 영역에는, 웨이퍼(W)의 베벨부에 하면측으로부터 처리액을 공급하기 위한 제2 노즐(250)을 배치하기 위한 절결이 형성되어 있다. 에칭 처리액이나 린스액 등의 복수 종류의 처리액을 전환하여 공급가능한 점과, 처리액의 공급 위치를 웨이퍼(W)의 단부로부터 미리 설정된 거리만큼 중심측의 위치로 조절하기 위한 이동 기구(251)가 설치되어 있는 점에서, 제2 노즐(250)은, 전술한 제1 노즐(240)과 공통의 기능을 구비하고 있다. 웨이퍼(W)의 베벨부에 약액인 에칭 처리액을 공급한다는 관점에서, 제2 노즐(240)도 본 예의 약액 노즐에 해당한다.
이상에 설명한 톱플레이트(220) 및 드레인컵(210)은, 도시하지 않은 승강 기구를 구비하고 있고, 웨이퍼 유지부(230)에 웨이퍼(W)를 배치할 때에는, 톱플레이트(220)를 위쪽측으로, 드레인컵(210)을 아래쪽측으로 후퇴시킨다. 그리고, 베벨부의 처리를 실행할 때에는 도 12에 도시한 바와 같이 이들 부재(220, 210)가 상하로 오버랩되도록 후퇴 위치로부터 처리 위치까지 이동하여, 웨이퍼(W)의 처리를 행하는 처리 공간을 형성한다.
또한 웨이퍼 처리 장치는, 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심과, 웨이퍼(W)의 중심을 일치시키기 위한 위치 결정 기구(3)를 구비하고 있다. 위치 결정 기구(3)는, 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면에 맞닿는 제1 위치 결정 부재(311)가 설치된 제1 위치 결정 기구부(31)와, 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심을 사이에 두고 제1 위치 결정 부재(311)와 대향하는 위치에 배치되고, 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면에 맞닿는 제2 위치 결정 부재(321)가 설치된 제2 위치 결정 기구부(32)를 구비하고 있다.
도 4에 도시한 바와 같이 제1 위치 결정 부재(311)는, 상면에서 보아 V자형의 절결을 갖는 부재이다. 제1 위치 결정 부재(311)는, 이러한 절결부 내의 측면인 접촉면(314)에서 원형의 웨이퍼(W)의 측면의 2점과 맞닿는다.
도 3에 도시한 바와 같이 제1 위치 결정 부재(311)는, 레일(312a) 상을 이동 가능하게 구성된 지지부(312)를 통해 제1 구동부(313)에 접속되어 있다. 제1 구동부(313)는, 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심에 근접하는 방향과, 멀어지는 방향의 사이에서 제1 위치 결정 부재(311)를 직선적으로 이동시키고, 원하는 위치에서 정지시킬 수 있다. 제1 구동부(313)는, 예컨대 신축 로드나, 이 신축 로드를 비교적 정확한 길이로 신축시키는 것이 가능한 스테핑 모터 등을 구비하고 있다.
도 3, 도 4에 도시하는 제2 위치 결정 부재(321)는, 중심축 둘레에 회전 가능하게 유지된 부재이다. 제2 위치 결정 부재(321)는, 원통의 측부 가장자리면을 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면과 맞닿게 할 수 있도록, 상기 중심축이 상하 방향을 향해서 유지되어 있다. 이 결과, 해당 부재(321)가 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면과 맞닿을 때에, 웨이퍼(W)의 중심이 웨이퍼 유지부(230)에 있어서의 회전 중심과 제2 위치 결정 부재(321)를 연결하는 직선 상으로부터 어긋나 있다고 해도, 웨이퍼(W)의 이동에 맞춰 제2 위치 결정 부재(321)가 회전함으로써, 웨이퍼(W)는 순조롭게 이동할 수 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 제2 위치 결정 부재(321)는, 후술하는 웨이퍼(W) 직경 계측 기구(324)를 통해, 레일(322a) 상을 이동 가능하게 구성된 지지부(322)에 지지되어 있다. 이 지지부(322)의 기단부에는, 제2 구동부(323)가 설치되어 있다. 제2 구동부(323)는, 전술한 제1 위치 결정 부재(311)의 이동 방향과, 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심을 연결하는 직선의 연장선의 위에서, 제2 위치 결정 부재(321)를, 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심에 근접하는 방향과, 멀어지는 방향으로 이동시키고, 원하는 위치에서 정지시킬 수 있다. 제2 구동부(323)는, 예컨대 신축 로드나, 이 신축 로드를 비교적 정확한 길이로 신축시키는 것이 가능한 스테핑 모터 등을 구비하고 있다.
이상의 구성을 구비함으로써, 도 4에 도시한 바와 같이 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심(O’점)을 사이에 두고 서로 대향하는 위치에 배치된 제1 위치 결정 부재(311) 및 제2 위치 결정 부재(321)는, 상기 회전 중심을 통과하는 직선 상에서 이동할 수 있다. 그리고, 제1 위치 결정 부재(311) 및 제2 위치 결정 부재(321)를 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면에 맞닿게 하여, 웨이퍼(W)를 끼움으로써 상기 회전 중심에 웨이퍼(W)의 중심을 일치시킬 수 있다.
그러나 웨이퍼(W)는, 제조 오차 등의 이유로 인하여, 예컨대 직경 ±0.2 ㎜ 정도의 공차가 있기 때문에, 제1, 제2 위치 결정 부재(311, 321)가 맞닿는 측부 가장자리면으로부터 중심까지의 거리가 웨이퍼(W)마다 변화된다. 따라서, 위치 결정 기구(3)의 예컨대 제2 위치 결정 기구부(32)에는, 웨이퍼(W)의 직경을 계측하기 위한 계측 기구(324)가 설치되어 있다.
도 3에 도시한 바와 같이 계측 기구(324)는, 그 선단부에 제2 위치 결정 부재(321)를 유지한 상태로 지지부(322)에 지지되어 있다. 도 4에 도시한 바와 같이 계측 기구(324)는, 본체(327)와, 그 선단부가 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심측으로 돌출되어 나온 상태로 제2 위치 결정 부재(321)를 상면측으로부터 유지하는 연결부(329)와, 상기 본체(327) 내에 수용되고, 상기 연결부(329)의 기단부와 본체(327)의 내벽면의 사이에 개재된 스프링부(326)와, 상기 연결부(329)의 선단부로서, 제2 위치 결정 부재(321)의 위쪽 위치로부터 옆쪽으로 연장되도록 설치된 판형상의 부재로 이루어지는 가동부(325)와, 이 가동부(325)의 판면과 대향하도록 상기 연결부(329)의 옆쪽 위치에 배치되는 위치 센서(328)를 구비하고 있다. 위치 센서(328)는, 접촉식의 센서, 또는, 자기 센서나 광학 센서 등의 비접촉 센서를 이용하는 것이 가능하다.
스프링부(326)는, 연결부(329)를, 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심측으로 압출하는 방향으로 압박되어 있고, 제2 위치 결정 부재(321)는 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면보다 중심측으로 연장되어 있다. 그리고, 직경 300 ㎜로 정확히 가공된 위치 결정용 웨이퍼(W)를, 해당 웨이퍼(W)의 중심이 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심(회전축(235)의 중심)과 일치하도록 웨이퍼 유지부(230)에 유지시킨다.
그리고, 제1 위치 결정 부재(311)의 2개의 접촉면(314)에 위치 결정 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면을 접촉시킨 상태로 제2 위치 결정 부재(321)를 위치 결정 웨이퍼(W)의 측부 가장자리면에 맞닿게 하면, 스프링부(326)에 의해 압출되어 있는 연결부(329)가 복귀된다. 이 연결부(329)의 움직임에 수반하여 가동부(325)가 이동하고, 위치 센서(328)는 해당 가동부(325)까지의 거리를 검출한다.
따라서, 후술의 제어부(5)에는, 제1 위치 결정 부재(311)가 위치 결정 웨이퍼(W)에 맞닿고 있을 때의 제1 구동부(313)의 신축 로드의 신장폭과, 예컨대 위치 센서(328)로부터 가동부(325)까지의 거리가 1 ㎜가 되는 위치에 제2 위치 결정 부재(321)가 배치될 때의 제2 구동부(323)의 신축 로드의 신장폭을 기억해 둔다.
그리고, 실제의 웨이퍼(W) 처리 시에, 전술한 위치 결정 웨이퍼(W)를 이용하여 미리 기억해 둔 위치까지 제1, 제2 위치 결정 부재(311, 321)를 이동시킨다. 이 때, 위치 센서(328)로부터 가동부(325)까지의 거리가 1 ㎜보다도 큰 경우, 예컨대 1.1 ㎜가 된 경우에는, 해당 웨이퍼(W)의 직경은 300 ㎜보다도 작고, 299.9 ㎜인 것을 알 수 있다. 또한, 위치 센서(328)로부터 가동부(325)까지의 거리가 1 ㎜보다도 작은 경우, 예컨대 0.9 ㎜가 된 경우에는, 해당 웨이퍼(W)의 직경은 300 ㎜보다도 크고, 300.1 ㎜인 것을 알 수 있다.
계측 기구(324)는 전술한 원리로 웨이퍼(W)의 직경을 계측하고, 제1, 제2 위치 결정 기구부(31, 32)는, 계측 기구(324)로 계측된 웨이퍼(W)의 직경의 중심 위치가 회전 중심과 일치하도록 웨이퍼(W)를 이동시킴으로써 위치 결정이 완료된다. 이상으로 설명한 위치 결정은, 예컨대 가스 유로(234)로부터 질소 가스를 토출시켜, 웨이퍼(W)를 부상시킨 상태로 행하고 있다.
또한, 각 제1, 제2 노즐(240, 250)의 이동 기구(241, 251)는, 계측 기구(324)로 계측된 직경에 기초하여 특정되는 각 웨이퍼(W)의 단부의 위치에 기초하여, 이 단부로부터 미리 설정된 거리만큼 중심측의 위치로 각 노즐(240, 250)을 이동시키고, 그 위치로부터 각 처리액이 공급된다. 이에 따라, 공차의 범위 내에서 웨이퍼(W)의 직경이 변화되더라도, 각 노즐(240, 250)은 웨이퍼(W)의 단부로부터 일정한 제거 폭(이하, 커트폭이라 함)으로 베벨부의 막을 제거할 수 있다.
또한, 도 5의 블럭도에 도시한 바와 같이, 본 예의 웨이퍼 처리 시스템에 설치된 각 기기나 웨이퍼 처리 장치는, 제어부(5)에 접속되어 있다. 제어부(5)는 CPU(51)와 기억부(52)를 구비한 컴퓨터로 이루어지고, 기억부(52)에는 제어부(5)의 작용, 즉 웨이퍼 처리 시스템 내에 웨이퍼(W)를 반입하고, 웨이퍼 처리 유닛(171∼174) 내의 웨이퍼 처리 장치에 전달하고, 위치 결정 기구(3)에 의한 위치 맞춤을 행하고 나서 톱플레이트(220)와 드레인컵(210)을 승강시켜 처리 공간을 형성하고, 웨이퍼(W)의 베벨부의 액처리를 행하고 나서 해당 웨이퍼(W)를 반출하기까지의 동작에 관계되는 제어에 대한 스텝(명령)군이 짜여진 프로그램이 기록되어 있다. 이 프로그램은, 예컨대 하드디스크, 컴팩트 디스크, 마그넷 옵티컬 디스크, 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되고, 이로부터 컴퓨터에 인스톨된다.
여기서, 전술한 위치 결정 기구(3)나 계측 기구(324)를 이용한 웨이퍼(W)의 중심의 위치 맞춤(이하 센터링이라 함)이나, 웨이퍼(W)의 직경을 계측한 결과에 기초한 제1, 제2 노즐(240, 250)의 위치 조절에 관한 동작에 관한 스텝은, 각각 센터링 프로그램(522)이나 노즐 위치 조절 프로그램(521)으로 짜여져 있다. 이 관점에서, 제어부(5)는, 웨이퍼 처리 장치의 노즐 제어부나 위치 결정 제어부의 기능을 구비하고 있다고 할 수 있다.
이상으로 설명한 바와 같이, 본 예의 웨이퍼 처리 장치는 웨이퍼의 위치 결정 기구(3)나 웨이퍼(W)의 직경 계측 기구(324)를 구비하고, 이들 기구(3, 324)를 이용하여 웨이퍼(W)의 중심과 웨이퍼 유지부(230)의 회전 중심을 일치시킨 상태로 처리액의 공급 위치를 조절하고 있다.
제1, 제2 노즐(240, 250)의 이동 기구(241, 251)나 제1, 제2 위치 결정 부재(311, 321)의 구동부(313, 323)는, 예컨대 스테핑 모터를 이용하여 위치 조절을 행하고 있다. 그러나 예컨대 환경 온도의 변화에 따른 기기의 팽창, 신축이나, 스테핑 모터의 펄스 어긋남 등의 영향으로, 제1, 제2 노즐(240, 250)의 위치 어긋남이나 센터링의 어긋남이 서서히 생기는 경우가 있다.
이러한 노즐(240, 250)의 이동 기구(241, 251)나 위치 결정 부재(311, 321)의 구동부(313, 323)에 기인하는 위치 어긋남은, 위치 결정 기구(3)나 계측 기구(324)로 계측하는 것이 곤란하다. 한편으로, 최근의 베벨의 액처리에 있어서는, 액처리 후에 있어서의 커트폭의 정밀도를 미리 설정한 거리에 대하여 예컨대 ±100 ㎛ 이하로 저감시키는 것이 요구되는 경우가 있다.
따라서, 본 예의 웨이퍼 처리 장치는, 액처리가 행해진 후의 베벨부의 상태를 CCD(Charge-Coupled Device) 카메라(4A∼4C)로 촬상하고, 이 촬상 결과에 기초하여 커트폭을 계측함으로써, 제1, 제2 노즐(240, 250)의 위치 어긋남과, 웨이퍼(W)의 센터링의 어긋남을 특정하는 기능을 구비하고 있다. 이하, CCD 카메라(4A∼4C)를 이용한 각 어긋남량의 특정 방법에 대해서 설명한다.
본 예의 웨이퍼 처리 장치에 있어서는, FOUP(131)로부터 각 웨이퍼 처리 장치로의 웨이퍼(W)의 반송 경로를 이루는 반송실(140)의 공간 내에, 복수의 웨이퍼 처리 장치에 공통의 CCD 카메라(4A∼4C)가 3대 설치되어 있다. 도 1, 도 2에 도시한 바와 같이 CCD 카메라(4A∼4C)는, 제1 웨이퍼 반송 기구(150)가 FOUP(131)와 웨이퍼 전달 유닛(114)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송하는 궤도와 간섭하지 않는 위치, 예컨대 배치대(130)로부터 보아 오른쪽의 반송실(140)의 측벽부 근방으로서, FOUP(131)의 개구부보다도 높은 위치에 배치되어 있다.
CCD 카메라(4A∼4C)는, 렌즈를 아래쪽측을 향한 상태로 배치되어 있다. 도 5, 도 6에 도시한 바와 같이 CCD 카메라(4A∼4C)의 렌즈로부터 초점 거리만큼 떨어진 촬상 위치에, 제1 웨이퍼 반송 기구(150)의 픽(151)에 유지된 웨이퍼(W)를 위치시킴으로써, 액처리 후의 웨이퍼(W)의 촬상이 행해진다. CCD 카메라(4A∼4C)는, 본 실시의 형태의 촬상부에 해당한다.
본 예의 CCD 카메라(4A∼4C)는, 예컨대 200만 화소인 것이 이용되고, 등배 렌즈로 5 ㎜ 사방의 시야를 촬상하여 10 ㎛ 이하의 해상도로 피사체를 촬상할 수 있다. 또한 CCD 카메라(4A∼4C)의 근방 위치에는, 도시하지 않은 조명이 배치되어 있고, 이 조명을 이용하여 피사체가 되는 웨이퍼(W)의 베벨부를 비출 수 있다.
한편, 도 6에 도시한 바와 같이, 각 CCD 카메라(4A∼4C)는, 액처리 후의 웨이퍼(W)를 유지한 픽(151)을 미리 설정된 위치에 이동시켰을 때 웨이퍼(W)를 촬상한다. 그리고 각 CCD 카메라(4A∼4C)에 의해서 촬상된 3개소의 위치를 촬상 영역 A∼C로 한다.
본 예의 웨이퍼 처리 장치에 있어서는, 상하 2단에 배치된 픽(151) 중, 상단측의 픽(151) 상에 유지된 웨이퍼(W)의 베벨부를 촬상하는 구성으로 되어 있다. 다만, 예컨대 상단측의 픽(151)에 유지된 웨이퍼(W)의 촬상을 끝낸 후, 해당 웨이퍼(W)를 FOUP(131)에 수용하고 나서 하단측의 픽(151)에 유지된 웨이퍼(W)의 베벨부의 촬상을 행해도 좋다. 또한, 픽(151)을 1개만 구비하는 웨이퍼 반송 기구(150)를 이용하여, 모든 웨이퍼(W)의 촬상을 행해도 되는 것은 물론이다.
여기서 전술한 웨이퍼 유지부(230), 예컨대 진공 척부(233)는, 웨이퍼(W)의 회전을 정지시킬 때에, 웨이퍼(W)의 회전 방향에 있어서 웨이퍼(W)가 진공척(233)에 배치되었을 때의 위치와 동일한 위치로 할 수 있다. 따라서, 웨이퍼 유지부(230)와 제2 웨이퍼 반송 기구(160)의 사이에서는, 액처리의 전후에서 회전 방향의 위치가 동일한 상태로 웨이퍼(W)가 전달된다. 이 웨이퍼(W)는 배치 선반(114a)을 통해 제1 웨이퍼 반송 기구(150)의 픽(151)에 유지된다. 따라서, 해당 픽(151) 상의 웨이퍼(W)는, 회전 방향에 대하여 항상 결정된 위치에서 유지된 상태로 되어 있고, 이 결과, 각 웨이퍼(W)의 촬상 영역 A∼C를 정확히 촬상하는 것이 가능하게 된다.
도 7은, 웨이퍼(W)에서의 촬상 영역 A∼C의 설정 위치와, 센터링 방향의 관계를 도시한 설명도이다. 도면 중, 일점 쇄선으로 도시한 직선은, 웨이퍼(W)의 중심(도면 중의 O점)을 사이에 두고 제1 위치 결정 부재(311)와 제2 위치 결정 부재(321)가 대향하고, 센터링이 행해지는 방향(센터링 방향)을 도시하는 직선(센터링 직선)이다. v점 및 z점은 이 직선과 웨이퍼(W)의 외주(단부)의 교점이며, z점은 제1 위치 결정 부재(311) 측에 위치하고, v점은 제2 위치 결정 부재(321)측에 위치하고 있다.
그리고, v점으로부터 웨이퍼(W)의 외주를 따라서, 상기 O점을 중심으로 하여 시계 방향으로 35°회전하는 방향으로 이동한 위치에 a점, 이 a점으로부터 시계 방향으로 120°씩 이동한 위치에 b점, c점이 설정되어 있다. 이들 a∼c점은, 액처리 후의 막의 커트폭의 계측이 행해지는 계측점이다.
촬상 영역 A∼C의 설정 위치는, 300 ㎜의 웨이퍼(W)에서의 전술한 각 계측점(a∼c점)이, CCD 카메라(4)로 촬상되는 화상 내의 미리 설정된 위치에 배치되도록 설정되어 있다. 또한, 도 7 중에 도시한 X방향, Y방향은, 도 6에 도시한 픽(151)이 이동하는 방향에 대응하고 있다.
이와 같이 각 계측점이 설정된 웨이퍼(W)에 대해서, 제1 노즐(240)의 어긋남량, 및 웨이퍼(W)의 센터링의 어긋남량을 특정하는 방법에 대해서 설명한다. 여기서 도 2 등에 도시한 바와 같이, 본 예의 CCD 카메라(4A∼4C)는, 웨이퍼(W)의 상면측으로부터 베벨부를 촬상하도록 배치되어 있기 때문에, 해당 상면측에 처리액을 공급하는 제1 노즐(240)의 위치 어긋남량이 파악된다.
우선, 제1 노즐(240)의 어긋남량을 파악하는 방법에 대해서 설명한다. 이 때, 제1 노즐(240)는, 웨이퍼(W)의 단부로부터 x ㎜의 커트폭으로 베벨부의 에칭을 행하는 것을 목표로 하여 배치되어 있는 것으로 한다. 도 7 중의 실선 OL은, 웨이퍼(W)의 중심 O점으로부터, 센터링 방향의 z점측으로 어긋남량 e만큼 어긋난 상태로 웨이퍼(W)가 웨이퍼 유지부(230)에 배치된 경우에 있어서, 에칭으로 커트되지 않은 막의 윤곽선을 나타내고 있다. 이 경우에는, 웨이퍼(W)는 O’점을 회전 중심으로 하여 액처리가 행해지고 있다.
한편, 동 도면 중에 도시한 파선 OLT은, 웨이퍼(W) 의 중심 O점과 회전 중심이 일치하고 있는 경우에 있어서의 목표로 하는 윤곽선을 도시하고 있다. 또, 설명의 편의상, 도 7에 있어서는 양 윤곽선(OL, OLT)의 어긋남폭을 실제보다도 과장하여 도시하고 있다.
웨이퍼(W) 중심(O 점)으로부터의 회전 중심(O’점)의 어긋남 방향이 센터링 방향과 일치하고 있을 때, 윤곽선 OL과 웨이퍼(W)의 단부 사이의 커트폭은, 센터링 직선 상의 z점에서 최소가 되고, v점에서 최대가 된다. 예컨대, 실측한 커트폭의 평균값을 제1 노즐(240)의 목표 위치로부터의 어긋남 Δx를 포함하는 x’(=x+Δx)로 할 때, z점에서의 커트폭의 실측값 xz는「x’-e」가 되고, v점에서의 커트폭의 실측값 xv는「x’+e」가 된다. Δx는, 본 발명의 제1 차에 해당한다.
그리고, 이들 z점, v점 이외의 위치의 커트폭 x(θ)는, 하기 (1)식으로 나타낸다.
x(θ)=(x’-e)+e(1-cosθ)…(1)
여기서 θ는, z점을 시점, O점을 중심으로 한 시계 방향의 회전각이다.
이 때, 촬상 영역 A∼C의 베벨부의 에칭의 상태를 촬상하면, 도 8∼도 10에 도시한 바와 같이 각각 상이한 커트폭 xa∼xc이 촬상된다. 따라서 촬상된 화상 데이터의 예컨대 각 화소의 계조 변화로부터 웨이퍼(W)의 단부(외주), 및 윤곽선 OL을 특정한다.
그리고, 각 촬상 영역 A∼C 중에 미리 설정되어 있는 a∼c점의 각 점으로부터 웨이퍼(W)의 반경 방향으로 직선을 빼내어(도 8∼도 10 중에 파선으로 도시하고 있음), 이 직선과 윤곽선 OL과의 교점까지의 거리 xa∼xc를 구한다. 이 거리는 예컨대, 상기 반경 방향의 직선상의 화소수 등으로부터 특정할 수 있다. 구해진 xa∼xc는, 커트폭의 실측값이다. 여기서 전술한 바와 같이, 실제로는 웨이퍼(W)의 직경은 공차의 범위에서 변화되지만, 전술한 화상 처리로 특정한 웨이퍼(W)의 윤곽선과, 미리 설정한 반경 방향의 직선의 교점을 a∼c점으로서 파악하면 좋다.
한편, 도 7에 도시한 바와 같이, 이들 a∼c점의 각 점은, z점으로부터 215°(a점), 335°(b점), 95°(c점) 회전한 위치에 배치되어 있기 때문에, 상기 (1)식으로부터 xa∼xc는 이하와 같이 나타낸다.
xa=x(215°)=(x’-e)+e(1-cos(215°))…(2)
xb=x(335°)=(x’-e)+e(1-cos(335°))…(3)
xc=x(95°)=(x’-e)+e(1-cos(95°))…(4)
그리고, 원을 둘레 방향으로 균등하게 3분할한 각도의 코사인값의 합(본 예에서는「cos(215°)+cos(335°)+cos(95°)」)은 0이기 때문에, (2)∼(4)식의 양변의 합을 들어 정리하면, 어긋남량 e가 상쇄되어 하기 (5)식이 얻어진다.
x’=(xa+xb+xc)/3…(5)
이 결과, Δx= x’-x로부터, 제1 노즐(240)의 위치 어긋남량이 파악된다.
여기서, 제1 노즐(240)의 어긋남량을 파악하기 위해서 필요한 촬상 영역의 수는 3개소에 한정되는 것은 아니다. 웨이퍼(W)의 외주를 둘레 방향으로 등간격으로 n개소(n은 2이상의 자연수) 촬상해도 좋다. 등간격으로 특정된 위치(분할점)에 있어서의 커트폭의 실측값으로부터 전술한 예와 동일한 계산을 행하면 좋다. 이 경우는, 분할점을 포함하는 위치에 n개의 촬상 영역이 설정된다.
다음에, 센터링의 어긋남량 e를 파악하는 방법에 대해서 설명한다. 전술한 (2)식을 계산하면 하기 (6)식이 얻어지고, 어긋남량 e를 산출할 수 있다.
e=(xa-x’)/(-cos(215°))
={xa-(x+Δx)}/0.18…(6)
e가 플러스의 값이면, 회전 중심(O’점)은, 웨이퍼(W)의 중심(O점)의 우측 방향으로 어긋나 있고, 마이너스의 값이면 좌측 방향으로 어긋나 있게 된다. 이 방법에 의해 특정된 어긋남량 e는, 본 발명의 제2 차에 해당한다.
본 예의 웨이퍼 처리 장치의 제어부(5)의 기억부(52)에는, 전술한 CCD 카메라(4A∼4C)로 촬상한 촬상 결과로부터, 웨이퍼(W)의 외주나 윤곽선 OL을 검출하는 화상 처리 프로그램(523), 이 화상 처리의 결과로부터 베벨부의 커트폭의 실측값 xa∼xc를 구하는 커트폭 검출 프로그램(524), 커트폭의 검출 결과로부터 제1 노즐(240)의 어긋남량 Δx를 산출하는 노즐 어긋남량 산출 프로그램(525), 위치 결정 기구(3)에 의한 센터링의 어긋남량 e를 산출하는 센터링 어긋남량 산출 프로그램(526)이 기억되어 있다. 그리고, 이들 프로그램(523∼526)에는, 전술한 방법을 이용하여 각 어긋남량을 파악하고, 미리 설정된 허용차(예컨대 노즐 어긋남량 Δx와 센터링 어긋남량 e의 합계가 ±100 ㎛ 이하가 되는 값이 설정됨)를 비교하여, 액처리에 의한 커트폭이 적절한지 여부를 판단하는 스텝이 짜여져 있다. 이 관점에서 제어부(5)는, 본 발명의 판단부에 상당한다고 할 수 있다.
이하, 전술한 웨이퍼 처리 장치의 동작에 대해서 도 11의 흐름도를 참조하면서 설명한다. 우선, 실제의 웨이퍼(W)의 처리를 시작하기 전에 위치 결정용 지그 웨이퍼(W)를 이용하여 위치 결정 기구(3)를 이동시키는 위치를 결정하고, 해당 위치의 데이터를 기억한다(스텝 S1).
위치 결정 기구(3)를 이동시키는 위치가 결정되고 나서, 위치 결정용 지그 웨이퍼(W)를 취출한 후, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 수용한 FOUP(131)를 배치대(130)에 배치하고, 반송실(140)에 FOUP(131)를 접속한다. 그리고, 제1 반송 기구(150)에 의해 웨이퍼(W)를 취출하여 웨이퍼 전달 유닛(114)의 배치 선반(114a)에 배치한다.
제2 반송 기구(160)는, 배치 선반(114a)으로부터 처리 대상의 웨이퍼(W)를 취출하고, 액처리가 행해지고 있지 않은 웨이퍼 처리 유닛에 반입한다(스텝 S2). 웨이퍼 처리 유닛(171∼174) 내에서는, 도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼 처리 장치가 톱플레이트(220) 및 드레인컵(210)을 상하로 후퇴시킨 상태로 대기하고 있다. 제2 반송 기구(160)는, 웨이퍼 유지부(230)의 진공 척부(233)에 웨이퍼(W)를 전달한 후, 웨이퍼 처리 유닛(171∼174)으로부터 후퇴한다.
웨이퍼 유지부(230)에 웨이퍼(W)가 전달되고 나서, 가스 유로(234)를 통하여 질소 가스를 공급하면서 웨이퍼(W)를 뜨게 한 상태로 위치 결정 기구(3)를 미리 기억한 위치로 이동시키고, 웨이퍼(W)의 직경을 측정한다(스텝 S3). 그런 후, 측정된 직경에 기초하여, 웨이퍼(W)의 센터링을 행하고, 미리 설정된 커트폭만큼 베벨부의 에칭이 행해지도록 제1, 제2 노즐(240, 250)이 이동하는 위치 데이터의 설정을 행한다(스텝 S4).
웨이퍼(W)의 센터링, 제1, 제2 노즐(240, 250)의 위치 데이터의 설정이 행해진 후, 웨이퍼(W)를 진공 척부(233)에 흡착 유지하여, 제1, 제2 위치 결정 기구부(31, 32)를 후퇴시킨다. 그 후, 톱플레이트(220) 및 드레인컵(210)을 처리 위치까지 하강, 상승시켜, 처리 공간을 형성한다. 이 때, 제1, 제2 노즐(240, 250)은, 웨이퍼(W)의 바깥쪽 위치로 후퇴하여 있다(도 12).
그 후, 톱플레이트(220)의 가스 공급로(222)를 통하여 가스를 공급하고, 미리 설정된 회전 속도로 웨이퍼 유지부(230) 상의 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 그리고, 약액인 에칭 처리액의 토출을 행하면서, 제1, 제2 노즐(240, 250)은, 먼저 설정된 위치까지 이동한다.
에칭 처리액으로서는, 플루오르화수소산(HF), 암모니아(NH3)와 과산화수소(H2O2)와의 혼합 용액, 불질산(fluonitric)(플루오르화수소산과 질산(HNO3)의 혼합액) 등이 이용된다.
이렇게 해서 제1, 제2 노즐(240, 250)가 소정의 위치에 도달하고나서, 미리 설정한 시간 동안, 웨이퍼(W)의 상하면측으로부터 베벨부에 에칭 처리액을 공급하여, 해당부로부터의 불필요한 막의 제거를 행한다(스텝 S5).
그런 후, 제1, 제2 노즐(240, 250)로부터 공급되는 처리액을 린스액인 DIW로 전환하여 베벨부의 린스 처리를 실행한다. 소정 시간 린스 처리를 행했다면, DIW의 공급을 정지하고, 웨이퍼(W)의 회전을 계속하여 DIW의 스핀 건조를 실행한다.
스핀 건조를 끝내고 나서, 웨이퍼(W)의 회전을 정지한다. 톱플레이트(220) 및 드레인컵(210)을 상하 방향으로 후퇴시킨 후, 진공 척부(233)에 의한 흡착 유지를 해제한다. 그리고, 제2 웨이퍼 반송 기구(160)가 웨이퍼 처리 유닛(171∼174)에 진입하여 웨이퍼(W)를 수취하고, 웨이퍼 처리 유닛으로부터 웨이퍼(W)를 반출한다(스텝 S6).
액처리를 끝낸 웨이퍼(W)는, 반입 시와는 반대의 동작으로 제2 웨이퍼 반송 기구(160)→웨이퍼 전달 유닛(114)→제1 웨이퍼 반송 기구(150)로 전달된다. 그리고, 픽(151) 상에 액처리 후의 웨이퍼(W)를 유지한 제1 웨이퍼 반송 기구(150)는, CCD 카메라(4A∼4C)의 아래쪽의 촬상 위치로 픽을 이동시킨다(스텝 S7). 그 후, 촬상 영역 A∼C를 촬상하고 그 촬상 결과로부터 베벨부의 커트폭을 검출한 후(스텝 S8), 해당 웨이퍼(W)를 FOUP(131)에 수용한다.
한편으로 제어부(5)는, 커트폭의 검출이 행해진 웨이퍼(W)가 어떤 웨이퍼 처리 유닛(171∼174) 내의 웨이퍼 처리 장치에 의해 처리된 것인지를 파악한다. 그리고, 전술한 계측점 a∼c점의 커트폭의 검출 결과에 기초하여, 그 에칭 처리액의 공급 위치가 적절한지, 본 예에서는, 제1 노즐(240)의 위치 어긋남량 Δx이 미리 정한 허용차 이내의 값인지 여부를 판단한다(스텝 S9).
적절하다고 판단되는 경우에는(스텝 S9: YES), 다음 판단의 스텝으로 진행하는 한편, 적절하지 않다고 판단된 경우에는 노즐 위치 조절 프로그램(521)에 의해 제1 노즐(240)의 위치 설정을 조절한다(스텝 S10). 예컨대, 커트폭이 x로 설정되어 있고, 위치 어긋남량이 Δx이었던 경우에는, 이 위치 어긋남량을 해소하도록 커트폭을 x-Δx로 하는 조절이 행해진다.
이들 스텝 후, 센터링이 적절히 행해져 있는지, 본 예에서는, 웨이퍼(W) 의 중심과 회전 중심의 어긋남량 e가 미리 정한 허용차 이내의 값인지 여부를 판단한다(스텝 S11).
적절하다고 판단되는 경우에는, 커트폭의 검출이 행해진 웨이퍼(W)가 처리된 웨이퍼 처리 장치에 다음의 웨이퍼(W)가 반입된다(스텝 S11: YES). 이때, 센터링이 어긋나 있는 것은, 계측점 a∼c점의 커트폭에 변동이 있는 것으로 판단할 수 있기 때문에, 이 변동이 미리 설정한 값의 범위에 있는 경우에는, 센터링의 어긋남량 e을 산출하지 않고서 센터링이 적절히 행해지고 있다는 판단을 행하여, 제어부(5)의 부하를 경감시켜도 좋다.
한편, 센터링이 적절히 행해지고 있지 않다고 판단된 경우에는 센터링 프로그램(522)에 의해 위치 결정 기구(3)의 설정을 조절한다(스텝 S12). 예컨대, 제1, 제2 위치 결정 기구부(31, 32)가 센터링을 행할 때에 이동하는 위치를, 어긋남량 e을 해소하는 위치로 수정한다.
그리고, 해당 설정을 끝내고 나서, 이 웨이퍼 처리 장치에 다음 웨이퍼(W)가 반입될 때까지 대기한다.
본 실시의 형태의 웨이퍼 처리 장치에 따르면 이하의 효과가 있다. 액처리가 행해진 웨이퍼(W)의 베벨부를 촬상하여 얻은 촬상 결과에 기초하여, 제1 노즐(240)로부터 공급된 에칭 처리액에 의한 불필요한 막의 커트폭이 적절한지를 판단한다. 그리고, 커트폭이 부적절한 경우에는, 제1 노즐(240)의 위치 어긋남량을 해소하는 방향으로 제1 노즐(240)의 위치 설정을 수정함으로써, 베벨부의 액처리를 항상 높은 정밀도로 행할 수 있다.
또한, 액처리가 행해진 웨이퍼(W)의 베벨부를 촬상하여 얻어진 촬상 결과를 이용하여, 센터링의 어긋남량을 파악한다. 그리고, 검출된 어긋남량을 해소하는 방향으로 위치 결정 기구(3)의 위치 설정을 수정함으로써, 웨이퍼(W)의 중심과 회전 중심을 일치시킬 수 있고, 베벨부의 액처리를 항상 높은 정밀도로 행할 수 있다.
여기서, CCD 카메라(4A∼4C)를 이용한 커트폭의 검출 및 수정은 제1 웨이퍼 반송 기구(150)에 의해 반송되는 모든 웨이퍼(W)에서 행하지 않아도 좋다. 예컨대 각 웨이퍼 처리 장치에서 미리 설정된 매수의 웨이퍼(W)의 액처리를 행할 때마다, 이 작업을 행해도 좋다.
또한, 촬상 영역 A∼C에 대응하는 위치에 3대의 CCD 카메라(4A∼4C)를 설치하는 것 대신에, 1대의 CCD 카메라의 촬상 위치로 액처리 후의 웨이퍼(W)를 이동시키고, 이들 촬상 영역 A∼C의 촬영을 순서대로 행하도록 해도 좋다.
그리고, 본 예에서는 공간 절약이나, 부식성이 있는 에칭 처리액에 CCD 카메라(4A∼4C)를 노출시키지 않는 취지로부터, CCD 카메라(4A∼4C)를 톱플레이트(220) 및 드레인컵(210)의 사이에 형성되는 처리 공간으로부터 떨어진, 웨이퍼(W)의 반송 경로 상에 배치하였다. 이것에 대하여, 예컨대 톱플레이트(220)의 일부 또는 전부를 투명한 부재로 구성하고, 그 위쪽 위치에 CCD 카메라를 배치하여, 웨이퍼(W)가 처리 공간에 놓여져 있는 상태인 채로 촬상을 행해도 좋다.
이 외에, 웨이퍼 처리 장치는, CCD 카메라(4A∼4C)에 의한 촬상 결과로부터, 제1 노즐(240)의 위치나 센터링의 어긋남량이 미리 설정된 허용차 이내인지 여부의 판단만을 행하고, 그 수정을 행하지 않아도 좋다. 예컨대, 제1 노즐(240)의 위치 어긋남에 의한 커트폭의 어긋남량이 커지고 있는 것을 나타내는 알람만을 발하고, 제1 노즐(240)의 위치는 수동으로 수정해도 좋다. 또한, 위치 결정 기구(3)를 사용하지 않는 웨이퍼 처리 장치에서는, 센터링의 위치 어긋남량을 제2 웨이퍼 반송 기구(160)의 제어부에 출력하고, 해당 웨이퍼 반송 기구(160)로부터 웨이퍼 유지부(230)로의 웨이퍼(W)의 전달 위치의 조절에 의해 센터링의 위치를 수정해도 좋다.
또한, 웨이퍼 처리 장치는, 제1 노즐(240)의 위치 어긋남에 의한 커트폭의 어긋남량과, 센터링의 위치 어긋남에 의한 커트폭의 어긋남량 중 어느 한 쪽의 어긋남량을 판단해도 좋다. 그리고, CCD 카메라(4)를 이용한 커트폭의 촬상은, 웨이퍼 처리 장치로 행하는 경우에 한정되지 않고, FOUP(131)로 웨이퍼 처리 시스템으로부터 웨이퍼(W)를 반송한 후, 스탠드 얼론(stand-alone) 장치로써 판정을 행해도 좋다.
또한 제거되는 막의 종류도 SiO2막이나 SiN막, 폴리실리콘막으로 한정되는 것이 아니라, 레지스트막을 제거해도 좋다.
또한, 이들 커트폭의 검출에 더하여, 베벨부의 촬상 결과를 다른 판단, 예컨대, 에칭 부족의 판정이나, 웨이퍼(W)의 둘레 가장자리부의 막을 계단형으로 커트하는 경우 등에 있어서, 커트된 막의 막 두께의 검출을 동시에 행해도 좋다.
W : 웨이퍼 110 : 웨이퍼 처리부
150 : 제1 웨이퍼 반송 기구 160 : 제2 웨이퍼 반송 기구
210 : 드레인컵 220 : 톱플레이트
230 : 웨이퍼 유지부 240 : 제1 노즐부
241 : 이동 기구 250 : 제2 노즐부
251 : 이동 기구 3 : 위치 결정 기구
31 : 제1 위치 결정 기구부 311 : 제1 위치 결정 부재
313 : 제1 구동부 32 : 제2 위치 결정 기구부
321 : 제2 위치 결정 부재 323 : 제2 구동부
4 : CCD 카메라 5 : 제어부

Claims (13)

  1. 원형의 기판을 수평으로 유지하고 수직축 둘레로 회전시키는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 의해 회전하는 기판의 둘레 가장자리부의 막을 제거하기 위해서, 상기 둘레 가장자리부에 약액을 공급하는 약액 노즐과,
    상기 기판의 상기 둘레 가장자리부를 포함하는 촬상 영역을 촬상하는 촬상부와,
    상기 촬상부가 촬상한 n 개소(n은 2이상의 자연수) 촬상 영역의 결과에 기초하여, 상기 촬상 영역마다의 막의 제거폭의 실측값을 구하고, 이 복수의 촬상 영역에서의 제거폭의 실측값의 평균값을 제거폭의 실제값으로 하고, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심을 일치시켜서 둘레 가장자리부의 막을 제거한 경우의 상기 제거폭의 실제값과 제거폭의 설정값의 어긋남량을 산출하고, 후속하여, 상기 제거폭의 실측값으로부터, 상기 제거폭의 설정값과, 상기 제거폭의 실제값과 설정값의 어긋남량을 차감한 값에 기초하여, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심의 어긋남량의 산출을 행하는 판단부
    를 구비하는 액처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판 유지부에 유지되는 기판의 직경을 계측하는 계측 기구와,
    상기 계측 기구에 의해 계측한 기판의 직경에 기초하여, 상기 수직축 주위의 회전 중심과, 기판의 중심을 일치시켜서 기판 유지부에 기판을 유지했을 때, 상기 막의 제거폭이 미리 결정된 설정값이 되는 약액의 공급 위치에, 상기 약액 노즐을 이동시키기 위한 이동 기구와,
    상기 약액의 공급 위치를 변경하기 위해서, 상기 약액 노즐을 이동시키도록 상기 이동 기구에 제어 신호를 출력하는 노즐 제어부
    를 구비하고,
    상기 판단부가, 상기 제거폭의 설정값과 실제값의 어긋남량이 미리 결정된 허용차를 넘는다고 판단한 경우에는, 상기 노즐 제어부는 상기 제거폭의 어긋남량이 허용차 보다도 작게 되도록 상기 공급 위치를 변경하는 것인 액처리 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 기판 유지부에 유지된 기판을 이동시켜서, 상기 기판이 유지된 위치를 결정하는 위치 결정 기구와,
    상기 기판의 중심을 상기 회전 중심에 일치시키기 위해서 상기 위치 결정 기구에 제어 신호를 출력하는 위치 결정 제어부
    를 구비하고,
    상기 판단부가, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심의 어긋남량이 미리 결정된 허용차를 넘는다고 판단한 경우에는, 상기 위치 결정 제어부는, 상기 중심의 어긋남량이 허용차보다도 작게 되도록 상기 위치 결정 기구에 의해 기판을 이동시키는 것인 액처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 기판 유지부 상의 기판을 이동시켜서, 상기 기판이 유지되는 위치를 결정하는 위치 결정 기구와,
    상기 기판의 중심을 상기 회전 중심에 일치시키기 위해서 상기 위치 결정 기구에 제어 신호를 출력하는 위치 결정 제어부
    를 구비하고,
    상기 판단부가, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심의 어긋남량이 미리 결정된 허용차를 넘는다고 판단한 경우에는, 상기 위치 결정 제어부는, 상기 중심의 어긋남량이 허용차보다도 작게 되도록 상기 위치 결정 기구에 의해 기판을 이동시키는 것인 액처리 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 촬상부는, 처리 대상의 기판을 수용한 캐리어와 상기 기판 유지부와의 사이의 반송 경로에 형성되어 있는 것인 액처리 장치.
  6. 기판 유지부에 의해 원형의 기판을 수평으로 유지하고 수직축 둘레로 회전시키는 공정과,
    상기 기판 유지부에 의해 회전하는 기판의 둘레 가장자리부의 막을 제거하기 위해서, 상기 둘레 가장자리부에 약액을 공급하는 공정과,
    상기 기판의 상기 둘레 가장자리부를 포함하는 촬상 영역을 촬상하는 공정과,
    상기 촬상 영역을 촬상한, n 개소(n은 2이상의 자연수) 촬상 영역의 결과에 기초하여, 상기 촬상 영역마다의 막의 제거폭의 실측값을 구하고, 이 복수의 촬상 영역에서의 제거폭의 실측값의 평균값을 제거폭의 실제값으로 하고, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심을 일치시켜서 둘레 가장자리부의 막을 제거한 경우의 상기 제거폭의 실제값과 제거폭의 설정값의 어긋남량을 산출하는 공정과,
    후속하여, 상기 제거폭의 실측값으로부터, 상기 제거폭의 설정값과, 상기 제거폭의 실제값과 설정값의 어긋남량을 차감한 값에 기초하여, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심의 어긋남량의 산출을 행하는 공정
    을 구비하는 액처리 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 기판 유지부에 유지되는 기판의 직경을, 계측 기구에 의해 계측하는 공정과,
    상기 계측 기구에 의해 계측한 기판의 직경에 기초하여, 상기 수직축 주위의 회전 중심과, 기판의 중심을 일치시켜서 기판 유지부에 기판을 유지했을 때, 상기 막의 제거폭이 미리 결정된 설정값이 되는 약액의 공급 위치에, 약액 노즐을 이동시키는 공정과,
    상기 제거폭의 설정값과 실제값과의 어긋남량이 미리 결정된 허용차를 넘는 경우에는, 상기 제거폭의 어긋남량이 허용차보다도 작아지도록 상기 약액의 공급 위치를 이동시키는 공정을 포함하는 액처리 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심과의 어긋남량이 미리 결정된 허용차를 넘는 경우에는, 상기 중심의 어긋남량이 허용차보다도 작아지도록 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 중심을 상기 회전 중심에 일치시키는 방향으로 상기 기판을 이동시키는 공정을 포함하는 액처리 방법.
  9. 제6항에 있어서, 상기 기판 유지부의 회전 중심과 기판의 중심의 어긋남량이 미리 결정된 허용차를 넘는 경우에는, 상기 중심의 어긋남량이 허용차보다도 작아지도록 상기 기판 유지부에 유지된 기판의 중심을 상기 회전 중심에 일치시키는 방향으로 상기 기판을 이동시키는 공정을 포함하는 액처리 방법.
  10. 원형의 기판을 수평으로 유지하여 수직축 둘레로 회전시켜서, 회전하는 기판의 둘레 가장자리부에 약액을 공급하여 막을 제거하는 액처리 장치에 이용되는 컴퓨터 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제6항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 액처리 방법을 실행하기 위해서 스텝이 짜여져 있는 것인 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
  11. 삭제
  12. 삭제
  13. 삭제
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