KR102238599B1 - 결함 분석 장치, 기판 처리 시스템, 결함 분석 방법, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 기억 매체 - Google Patents

Abstract

웨이퍼의 결함을 분석함으로써, 잠재적인 트러블을 미연에 방지한다. 기판의 결함을 분석하는 장치로서, 피검사 기판을 촬상하는 촬상 장치와, 촬상된 기판의 화상에 기초하여, 기판 면내에서의 결함의 특징량을 추출하는 결함 특징량 추출부와, 복수의 기판에 대한 상기 결함의 특징량을 적산하여 적산 데이터(AH)를 발생하는 결함 특징량 적산부와, 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하는 결함 판정부와, 상기 결함 판정부에서의 판정 결과를 출력하는 출력부를 가진다.

Description

결함 분석 장치, 기판 처리 시스템, 결함 분석 방법, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 기억 매체{DEFECT ANALYZING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING SYSTEM, DEFECT ANALYZING METHOD, COMPUTER PROGRAM STORED IN MEDIUM, AND COMPUTER-READABLE STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 기판을 촬상한 기판 화상을 이용하여 기판의 결함 분석을 행하는 장치, 결함 분석 장치를 구비한 기판 처리 시스템, 기판의 결함 분석을 행하는 방법, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램 및 컴퓨터 기억 매체에 관한 것이다.

예를 들면 반도체 디바이스의 제조 공정에서의 포토리소그래피 공정에서는, 웨이퍼 상에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리, 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리 등의 일련의 처리가 순차 행해져, 웨이퍼 상에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다. 이들 일련의 처리는, 웨이퍼를 처리하는 각종 처리부 및 웨이퍼를 반송하는 반송 기구 등을 탑재한 기판 처리 시스템인 도포 현상 처리 시스템에서 행해지고 있다.

이러한 도포 현상 처리 시스템에서 처리된 웨이퍼에 발생하는 결함 중 하나로, 노광 처리 시의 디포커스에 기인하는 디포커스 결함이 있다. 디포커스 결함은, 노광 장치의 스테이지가 파티클에 의해 오염되는 것이 주된 원인이다. 이 스테이지의 오염은, 노광 장치로 반입되는 웨이퍼의 특히 이면에 부착한 파티클에 의해 일어난다. 이 때문에, 노광 장치로 반입되기 전의 웨이퍼에는 이면이 청정한 것이 요구된다.

또한, 노광 장치 내부는 고진공으로 되어 있고, 예를 들면 노광 장치의 스테이지 오염에 수반하는 당해 스테이지의 세정 작업 시에는, 일단 노광 장치를 대기 상태로 개방하고, 세정 작업 종료 후에 재차 고진공 상태까지 진공 배기를 행할 필요가 있다. 이 때문에, 이 세정 작업에는 매우 많은 시간을 요하고, 그 동안에는 도포 현상 처리 시스템을 가동할 수 없기 때문에, 생산성의 관점에서 매우 문제가 된다.

이 점에 관하여, 특허 문헌 1에는, 노광 장치로 반입되는 웨이퍼의 이면을 청정하게 유지하기 위하여, 웨이퍼의 이면을 세정하는 세정 유닛, 및 세정 후의 웨이퍼의 이면을 예를 들면 CCD 라인 센서 등의 촬상 장치로부터 촬상하는 검사 유닛을 구비한 기판 처리 시스템이 제안되고 있다.

이 기판 처리 시스템에서는, 세정 유닛에서 세정 후의 웨이퍼를 검사 유닛에서 검사하고, 검사 결과 파티클이 허용 범위 내인 것이 확인된 웨이퍼만이 노광 장치로 반입된다. 이에 의해, 디포커스 결함의 저감 및 스테이지 오염의 저감이 도모된다.

일본특허공개공보 2008-135583호

그러나, 세정 유닛에서의 세정 및 검사 유닛에서의 검사를 거쳐, 파티클이 허용 범위 내라고 확인된 웨이퍼만을 노광 장치로 반입해도, 여전히 디포커스 결함이 발생하는 경우가 있었다.

본 발명자들에 따르면, 이 디포커스 결함은, 파티클이 허용 범위 내로서, 복수의 웨이퍼가 반복하여 반송됨으로써 스테이지 상의 동일 개소에 파티클이 서서히 퇴적하고, 그 결과 퇴적한 파티클이 허용할 수 없는 크기까지 성장하는 것이 원인이라고 상정된다.

이러한, 허용 범위 내인 파티클의 퇴적에 의한 디포커스 결함을 방지하기 위해서는, 예를 들면 파티클의 허용 범위를 보다 엄밀하게 설정하는 것이 고려된다. 그러나 그 경우, 종래에는 아무런 문제 없이 노광 처리되어 있던 것까지 검사를 통과할 수 없게 되므로 현실적이지 않다. 따라서 본 발명자들은, 웨이퍼 면내에서 발생하는, 파티클을 포함하는 결함의 경향을 누적적으로 파악하고, 예를 들면 스테이지 상의 동일 개소에 파티클이 연속하여 부착하지 않도록 하면, 성장한 파티클에 의한 디포커스 결함을 저감할 수 있다고 생각했다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 웨이퍼의 결함을 분석함으로써, 잠재적인 트러블을 미연에 방지하는 것을 목적으로 하고 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 기판의 결함을 분석하는 장치로서, 피검사 기판을 촬상하는 촬상부와, 상기 촬상된 기판의 화상에 기초하여, 기판 면내에서의 결함의 특징량을 추출하는 결함 특징량 추출부와, 복수의 기판에 대한 상기 결함의 특징량을 적산하는 결함 특징량 적산부와, 상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하는 결함 판정부와, 상기 결함 판정부에서의 판정 결과를 출력하는 출력부를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

본 발명에 의하면, 결함의 특징량을 추출하는 결함 특징량 추출부와, 복수의 기판에 대한 상기 결함의 특징량을 적산하는 결함 특징량 적산부를 가지고 있으므로, 기판 면내에서 발생하는 결함의 누적적인 경향을 구할 수 있다. 그리고, 출력부에 결함 판정부에서의 판정 결과를 출력하므로, 상기 출력에 기초하여, 예를 들면 노광 장치에 있어서, 결함으로서의 파티클이 스테이지의 동일 개소에 퇴적하지 않도록, 기판과 스테이지의 상대적인 위치를 조정할 수 있다. 이에 의해, 잠재적인 트러블을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 적산한 결함의 특징량이 커지는 개소에 대해서는, 예를 들면 세정 유닛에서 중점적으로 세정함으로써, 결함으로서의 파티클이 노광 장치로 반입되어 스테이지의 동일 개소에 퇴적하는 것을 억제할 수 있으므로, 이 점에 있어서도 잠재적인 트러블을 미연에 방지할 수 있다.

상기 결함의 특징량은 결함의 높이 또는 결함의 폭 중 적어도 어느 하나여도 된다.

상기 결함 특징량 적산부는, 기판 상의 동일 좌표마다 상기 결함의 특징량을 적산하고, 상기 결함 판정부는, 상기 동일 좌표 상에서의 결함의 발생 횟수, 결함의 적산 높이, 또는 결함의 적산 폭 중 적어도 어느 하나의 값이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정해도 된다.

결함의 요인과 상기 결함의 특징량과의 상관 데이터를 미리 기억하는 기억부를 가지고, 상기 결함 판정부는, 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는 경우에, 상기 적산한 결함의 특징량과 상기 기억부의 상관 데이터를 비교하여, 결함의 요인을 추정해도 된다.

다른 관점에 따른 본 발명은, 상기의 결함 분석 장치를 구비한 기판 처리 시스템으로서, 기판의 이면을 세정하는 이면 세정 장치와, 상기 결함 분석 장치와 상기 이면 세정 장치와의 사이에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치와, 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여 상기 이면 세정 장치에서 기판의 이면을 세정하도록 상기 이면 세정 장치를 제어하는 제어 장치를 가지는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 제어 장치는, 상기 결함 판정부에서 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있다고 판정된 개소를 세정하도록 상기 이면 세정 장치를 제어해도 된다.

상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석은, 상기 이면 세정 장치에서 세정 후의 기판에 대하여 행하고, 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하는 상기 이면 세정 장치에서의 기판의 이면의 세정은, 상기 이면 세정 장치에서 세정 후의 기판에 대하여 행해진 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여 행해지는 것이어도 된다.

기판 처리 시스템의 외부에 설치된 노광 장치의 스테이지와의 사이에서 기판을 반입출하는 노광 반송 장치를 가지고, 상기 노광 반송 장치는, 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여, 상기 스테이지와 상기 스테이지에 재치(載置)되는 기판과의 상대적인 위치를 조정해도 된다.

또한 다른 관점에 따른 본 발명은, 상기의 결함 분석 장치를 구비한 기판 처리 시스템으로서, 복수의 돌기를 가지는 상면에서 기판을 보지(保持)하는 기판 보지부에 의해 기판을 보지하고, 상기 보지된 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 처리 장치와, 상기 처리 장치에 대하여 기판의 반입출을 행하는 기판 반송 장치를 가지고, 상기 기판 반송 장치는, 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여, 상기 처리 장치의 기판 보지부와 상기 기판 보지부에 재치되는 기판과의 상대적인 위치를 조정하는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 다른 관점에 따른 본 발명은, 기판의 결함을 분석하는 방법으로서, 피검사 기판을 촬상하고, 상기 촬상된 기판의 화상에 기초하여, 기판 면내에서의 결함의 특징량을 추출하고, 복수의 기판에 대한 상기 결함의 특징량을 적산하고, 상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하고, 상기 결함 판정부에서의 판정 결과를 출력하는 것을 특징으로 하고 있다.

상기 결함의 특징량은, 결함의 높이 또는 결함의 폭 중 적어도 어느 하나여도 된다.

상기 결함의 특징량의 적산은 기판 상의 동일 좌표마다 행하고, 상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부의 판정은, 상기 동일 좌표 상에서의 결함의 발생 횟수, 결함의 적산 높이, 또는 결함의 적산 폭 중 적어도 어느 하나의 값이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정해도 된다.

결함의 요인과 상기 결함의 특징량과의 상관 데이터를 미리 기억하고, 상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는 경우에, 상기 적산한 결함의 특징량과 상기 기억한 상관 데이터를 비교하여, 결함의 요인을 추정해도 된다.

다른 관점에 따른 본 발명은, 상기 기판의 결함 분석 방법을 기판의 결함 분석 장치에 의해 실행시키기 위하여, 상기 기판의 결함 검사 장치를 제어하는 제어 장치의 컴퓨터 상에서 동작하는 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램이 제공된다.

또한 다른 관점에 따른 본 발명은, 상기 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 저장한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체가 제공된다.

본 발명에 따르면, 웨이퍼의 결함을 분석함으로써, 잠재적인 트러블을 미연에 방지할 수 있다.

도 1은 본 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시한 평면도이다.
도 2는 본 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시한 측면도이다.
도 3은 본 실시예에 따른 기판 처리 시스템의 내부 구성의 개략을 도시한 측면도이다.
도 4는 결함 분석 유닛의 구성의 개략을 도시한 횡단면도이다.
도 5는 결함 분석 유닛의 구성의 개략을 도시한 종단면도이다.
도 6은 결함 분석 기구의 구성의 개략을 도시한 설명도이다.
도 7은 결함 특징량 추출부에서 결함으로서 특정된 개소를 점으로 나타낸 결함 분포도이다.
도 8은 결함 특징량 추출부에서 결함으로서 특정된 개소를 점으로 나타낸 결함 분포도이다.
도 9는 결함 특징량 추출부에서 결함으로서 특정된 개소를 점으로 나타낸 결함 분포도이다.
도 10은 결함 특징량 추출부에서 결함으로서 특정된 개소를 점으로 나타낸 결함 분포도이다.
도 11은 결함의 특징량을 결함의 높이로 했을 경우의 적산 데이터를 나타낸 설명도이다.
도 12는 결함의 특징량을 결함의 폭으로 했을 경우의 적산 데이터를 나타낸 설명도이다.
도 13은 결함의 특징량을 결함의 발생 빈도로 했을 경우의 적산 데이터를 나타낸 설명도이다.
도 14는 노광 장치의 스테이지와 웨이퍼 및 파티클의 위치 관계를 나타낸 설명도이다.
도 15는 노광 장치의 스테이지와 웨이퍼 및 파티클의 위치 관계를 나타낸 설명도이다.
도 16은 다른 실시예에 따른 결함 분포도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다. 도 1은 본 실시예에 따른 결함 분석 장치를 구비한 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시한 설명도이다. 도 2 및 도 3은 기판 처리 시스템(1)의 내부 구성의 개략을 도시한 측면도이다. 또한 본 실시예에서는, 기판 처리 시스템(1)이, 예를 들면 기판의 포토리소그래피 처리를 행하는 도포 현상 처리 시스템인 경우를 예로 하여 설명한다.

기판 처리 시스템(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이 예를 들면 외부와의 사이에서 카세트(C)가 반입출되는 반입출부로서의 카세트 스테이션(2)과, 포토리소그래피 처리 중에서 매엽식으로 소정의 처리를 실시하는 복수의 각종 처리 유닛을 구비한 처리부로서의 처리 스테이션(3)과, 처리 스테이션(3)에 인접하는 노광 장치(4)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 반송부로서의 인터페이스 스테이션(5)을 일체로 접속한 구성을 가지고 있다. 또한, 기판 처리 시스템(1)은 당해 기판 처리 시스템(1)의 제어를 행하는 제어 장치(6)를 가지고 있다.

카세트 스테이션(2)은, 예를 들면 카세트 반입출부(10)와 웨이퍼 반송부(11)로 나누어져 있다. 예를 들면 카세트 반입출부(10)는, 기판 처리 시스템(1)의 Y 방향 부방향(도 1의 좌방향)측의 단부에 설치되어 있다. 카세트 반입출부(10)에는 카세트 재치대(12)가 설치되어 있다. 카세트 재치대(12) 상에는 복수, 예를 들면 4 개의 재치판(13)이 설치되어 있다. 재치판(13)은 수평 방향의 X 방향(도 1의 상하 방향)으로 일렬로 배열하여 설치되어 있다. 이들 재치판(13)에는, 기판 처리 시스템(1)의 외부에 대하여 카세트(C)를 반입출할 시, 카세트(C)를 재치할 수 있다.

웨이퍼 반송부(11)에는, 도 1에 도시한 바와 같이 X 방향으로 연장되는 반송로(20) 상을 이동 가능한 웨이퍼 반송 장치(21)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(21)는 상하 방향 및 수직축 중심(θ 방향)으로도 이동 가능하며, 각 재치판(13) 상의 카세트(C)와 후술하는 처리 스테이션(3)의 제 3 블록(G3)의 전달 유닛과의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.

처리 스테이션(3)에는, 각종 유닛을 구비한 복수 예를 들면 4 개의 블록(G1, G2, G3, G4)이 설치되어 있다. 예를 들면 처리 스테이션(3)의 정면측(도 1의 X 방향 부방향측)에는 제 1 블록(G1)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 배면측(도 1의 X 방향 정방향측)에는 제 2 블록(G2)이 설치되어 있다. 또한, 처리 스테이션(3)의 카세트 스테이션(2)측(도 1의 Y 방향 부방향측)에는 제 3 블록(G3)이 설치되고, 처리 스테이션(3)의 인터페이스 스테이션(5)측(도 1의 Y 방향 정방향측)에는 제 4 블록(G4)이 설치되어 있다.

제 1 블록(G1)에는, 도 2에 도시한 바와 같이 복수의 액처리 유닛, 예를 들면 웨이퍼(W)를 현상 처리하는 현상 처리 유닛(30), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 하층에 반사 방지막(이하 '하부 반사 방지막'이라고 함)을 형성하는 하부 반사 방지막 형성 유닛(31), 웨이퍼(W)에 레지스트액을 도포하여 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 유닛(32), 웨이퍼(W)의 레지스트막의 상층에 반사 방지막(이하 '상부 반사 방지막'이라고 함)을 형성하는 상부 반사 방지막 형성 유닛(33)이 아래로부터 차례로 4 단으로 적층되어 있다.

제 1 블록(G1)의 각 유닛(30 ~ 33)은, 처리 시에 웨이퍼(W)를 수용하는 컵(F)을 수평 방향으로 복수 가지고, 복수의 웨이퍼(W)를 병행하여 처리할 수 있다.

제 2 블록(G2)에는, 도 3에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)의 가열 처리 또는 냉각 처리를 행하는 열 처리 유닛(40), 웨이퍼(W)를 소수화 처리하는 소수화 처리 장치로서의 애드히젼 유닛(41), 웨이퍼(W)의 외주부를 노광하는 주변 노광 유닛(42)이 상하 방향과 수평 방향으로 배열되어 설치되어 있다. 또한 열 처리 유닛(40), 애드히젼 유닛(41) 및 주변 노광 유닛(42)의 수 또는 배치는 임의로 선택할 수 있다.

제 3 블록(G3)에는 복수의 전달 유닛(50, 51, 52, 53, 54, 55, 56)이 아래로부터 차례로 설치되어 있다. 또한 제 4 블록(G4)에는, 복수의 전달 유닛(60, 61, 62)과, 웨이퍼(W) 이면의 결함의 유무를 검사하는 결함 분석 장치로서의 결함 분석 유닛(63), 노광 장치(4)로 반입되기 전의 웨이퍼(W)의 이면을 세정하는 이면 세정 장치로서의 이면 세정 유닛(64)이 아래로부터 차례로 설치되어 있다.

도 1에 도시한 바와 같이 제 1 블록(G1) ~ 제 4 블록(G4)으로 둘러싸인 영역에는 웨이퍼 반송 영역(D)이 형성되어 있다. 웨이퍼 반송 영역(D)에는 예를 들면 웨이퍼 반송 장치(70)가 배치되어 있다.

웨이퍼 반송 장치(70)는, 예를 들면 Y 방향, 전후 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는 웨이퍼 반송 영역(D) 내를 이동하고, 주위의 제 1 블록(G1), 제 2 블록(G2), 제 3 블록(G3) 및 제 4 블록(G4) 내의 소정의 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다. 웨이퍼 반송 장치(70)는, 예를 들면 도 3에 도시한 바와 같이 상하로 복수 대 배치되고, 예를 들면 각 블록(G1 ~ G4)의 동일한 정도의 높이의 소정의 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.

또한 웨이퍼 반송 영역(D)에는, 제 3 블록(G3)과 제 4 블록(G4)의 사이에서 직선적으로 웨이퍼(W)를 반송하는 셔틀 반송 장치(80)가 설치되어 있다.

셔틀 반송 장치(80)는, 예를 들면 도 3의 Y 방향으로 직선적으로 이동 가능하게 되어 있다. 셔틀 반송 장치(80)는 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 Y 방향으로 이동하고, 제 3 블록(G3)의 전달 유닛(52)과 제 4 블록(G4)의 전달 유닛(62)의 사이에서 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.

도 1에 도시한 바와 같이 제 3 블록(G3)의 X 방향 정방향측에는, 웨이퍼 반송 장치(90)가 설치되어 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는, 예를 들면 전후 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암을 가지고 있다. 웨이퍼 반송 장치(90)는 웨이퍼(W)를 지지한 상태로 상하로 이동하여, 제 3 블록(G3) 내의 각 전달 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.

인터페이스 스테이션(5)에는 노광 반송 장치(100)가 설치되어 있다. 노광 반송 장치(100)는, 예를 들면 전후 방향, θ 방향 및 상하 방향으로 이동 가능한 반송 암을 가지고 있다. 노광 반송 장치(100)는 예를 들면 반송 암에 웨이퍼(W)를 지지하여, 제 4 블록(G4) 내의 각 전달 유닛, 노광 장치(4)로 웨이퍼(W)를 반송할 수 있다.

이어서, 결함 분석 유닛(63)의 구성에 대하여 설명한다.

결함 분석 유닛(63)은, 도 4에 도시한 바와 같이 케이싱(110)을 가지고 있다. 케이싱(110) 내에는, 도 5에 도시한 바와 같이 웨이퍼(W)를 재치하는 재치대(111)가 설치되어 있다. 이 재치대(111)는, 웨이퍼(W)의 이면을 아래로 향한 상태로 당해 웨이퍼(W)의 외주연부를 보지하는 보지부(120)와, 보지부(120)를 지지하는 지지 부재(121)를 가지고 있다. 케이싱(110)의 저면에는, 케이싱(110) 내의 일단측(도 5 중의 X 방향 부방향측)으로부터 타단측(도 5 중의 X 방향 정방향측)까지 평행하게 연장되는 가이드 레일(122, 122)이 설치되어 있다. 지지 부재(121)는 도시하지 않은 구동 기구에 의해 가이드 레일(122, 122) 상을 이동 가능하게 구성되어 있다.

케이싱(110) 내의 일단측(도 5의 X 방향 부방향측)의 측면에는, 촬상부로서의 촬상 장치(130)가 설치되어 있다. 촬상 장치(130)로서는, 예를 들면 광각형(廣角型)의 CCD 카메라가 이용되고, 본 실시예에서는 예를 들면 그 화상의 bit수가 8 bit(0 ~ 255의 256 계조)의 흑백인 경우를 예로 하여 설명한다. 결함 분석 유닛(63)에는, 촬상 장치(130)로 촬상된 웨이퍼(W)의 화상(기판 화상)에 기초하여 결함의 분석을 행하는 결함 분석 기구(150)가 설치되어 있다. 결함 분석 기구(150)의 상세에 대해서는 후술한다.

가이드 레일(122, 122)의 사이로서, 보지부(120)에 보지되는 웨이퍼(W)보다 하방의 영역에는, 예를 들면 2 개의 조명 장치(131, 131)가 설치되어 있다. 조명 장치(131, 131)는, 보지부(120)에 보지된 웨이퍼의 직경보다 넓은 영역을 조사할 수 있도록 구성되어 있다. 조명 장치(131, 131)에는 예를 들면 LED가 이용된다. 조명 장치(131, 131)는 서로 마주보아 기울기 상방을 비추도록 배치되어 있다. 또한 조명 장치(131, 131)는, 서로의 광축이 교차하는 높이와, 보지부(120)에 보지된 웨이퍼(W)의 이면과의 높이가 대략 일치하도록 배치되어 있다. 이 때문에, 조명 장치(131, 131)로부터 조사된 광은, 웨이퍼(W)의 이면의 대략 동일한 위치를 비춘다.

가이드 레일(122, 122)의 사이의 영역으로서, 조명 장치(131, 131)의 광축이 교차하는 위치의 수직 하방에는 미러(132)가 설치되어 있다. 이 미러(132)는 촬상 장치(130)와는 반대의 방향으로, 예를 들면 수평 위치로부터 22.5 도 하방을 향해 경사져 배치되어 있다. 또한, 촬상 장치(130)의 정면으로서, 미러(132)의 45 도 기울기 상방의 위치에는 미러(133)가 설치되어 있다. 이 미러(133)는, 예를 들면 케이싱(110)의 저면의 방향으로, 예를 들면 수직 위치로부터 22.5 도 하방을 향해 경사져 배치되어 있다. 이 때문에, 미러(132)의 수직 상방의 위치는, 촬상 장치(130)의 촬상 시야 내가 된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 이면에서 반사한 조명 장치(131, 131)로부터의 광은, 미러(132) 및 미러(133)로 각각 45 도씩 방향 전환하면서 반사하여, 촬상 장치(130)에 도입된다. 따라서, 가이드 레일(122, 122)을 따라 재치대(111)를 일방향으로 이동시켜, 당해 재치대(111)에 보지되는 웨이퍼(W)를 미러(132)의 상방을 횡단시킴으로써, 촬상 장치(130)에 의해 웨이퍼(W) 이면의 전면을 촬상할 수 있다. 또한 조명 장치(131)는 반드시 2 개 설치할 필요는 없고, 웨이퍼(W)의 이면에 적당히 광을 조사할 수 있으면, 그 배치 또는 설치수는 임의로 설정이 가능하다. 또한, 미러(132, 133)에 대해서도, 예를 들면 조명 장치(131, 131)의 광축이 교차하는 위치의 수직 하방에, 45 도 기울인 미러를 1 개 배치해도 되고, 그 배치 또는 설치수도 임의로 설정이 가능하다. 촬상된 웨이퍼(W)의 화상(기판 화상)은, 제어 장치(6)를 거쳐 결함 분석 기구(150)에 입력된다.

제어 장치(6)는, 예를 들면 CPU 및 메모리 등을 구비한 컴퓨터에 의해 구성되고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 상술한 각종 처리 유닛 및 반송 장치 등의 구동계의 동작을 제어하여, 기판 처리 시스템(1)의 소정의 작용, 즉 웨이퍼(W)에의 레지스트액의 도포, 현상, 가열 처리, 웨이퍼(W)의 전달, 각 유닛의 제어 등을 실현시키기 위한 프로그램도 저장되어 있다. 또한 상기 프로그램은, 예를 들면 하드 디스크(HD), 콤팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체(H)로부터 제어 장치(6)에 인스톨된 것이어도 된다.

이어서, 촬상 장치(130)로 촬상된 기판 화상에 기초하여, 결함의 분석을 행하는 결함 분석 기구(150)의 구성에 대하여 설명한다. 결함 분석 기구(150)는 예를 들면 CPU 및 메모리 등을 구비한 범용 컴퓨터에 의해 구성되어 있다. 결함 분석 기구(150)는, 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 촬상 장치(130)로 촬상된 기판 화상에 기초하여, 웨이퍼(W)의 면내에서의 결함의 특징량을 추출하는 결함 특징량 추출부(160)와, 결함 특징량 추출부(160)에서 추출된 결함의 특징량을, 복수의 웨이퍼(W)에 대하여 축적하고, 당해 축적된 각 웨이퍼(W)의 결함의 특징량을 적산하는 결함 특징량 적산부(161)와, 결함 특징량 적산부(161)에서 적산된 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하는 결함 판정부(162)와, 제어 장치(6)와의 사이에서 각종 정보의 입출력을 행하는 통신부(163)와, 기판 화상의 출력 표시 또는 결함 판정부(162)에서의 판정 결함을 출력하기 위한 출력 표시부(164)가 설치되어 있다.

결함 특징량 추출부(160)는, 제어 장치(6)로부터 결함 분석 기구(150)에 입력된 기판 화상을, 예를 들면 픽셀 단위로 화소값으로서 수치화하는 기능을 가지고 있다. 그리고 결함 특징량 추출부(160)에서는, 웨이퍼(W) 면내의 각 픽셀과 소정의 설정값과의 비교를 행하여, 소정의 설정값을 초과하고 있는 픽셀에서는 웨이퍼(W)에서 결함이 발생하고 있는 것으로서, 결함 픽셀이라 특정한다. 그리고, 결함 픽셀이 연속하여 분포하는 영역을 하나의 결함(결함 영역)으로서 특정하고, 당해 결함 영역에서의 특징량을 추출한다. 도 7은, 결함 특징량 추출부(160)에서 결함 영역(E)으로서 특정된 개소를, 점으로 나타낸 도(결함 분포도)의 일례를 나타낸 설명도이다. 결함의 특징량으로서는, 예를 들면 결함의 높이 또는 결함의 폭 등을 들 수 있다. 예를 들면 결함의 특징량으로서의 결함의 폭은, 예를 들면 연속하는 결함 픽셀의 영역의 넓이와 예를 들면 미리 시험에 의해 구해진, 실제의 결함의 폭과 결함 픽셀의 넓이와의 상관 관계에 기초하여 구할 수 있다. 또한, 결함의 높이에 대해서도 마찬가지로, 예를 들면 결함 영역에서의 각 픽셀의 화소값과, 예를 들면 미리 시험에 의해 구해진, 실제의 결함의 높이와 결함 픽셀의 화소값과의 상관 관계에 기초하여 구해진다. 도 7에서는, 각 결함 영역(E)을 단순하게 점으로 표시하고 있지만, 결함 특징량 추출부(160)에서는, 각 결함 영역(E)마다 결함의 특징량이 구해져 있다.

결함 특징량 적산부(161)에서는, 예를 들면 상술한 도 7에 나타낸 바와 같은 결함 분포도 외에, 예를 들면 도 8 ~ 도 10에 나타낸 바와 같은 복수의 다른 웨이퍼(W)에 대한 결함 분포도에 대해서도 축적한다. 그리고, 당해 축적된 복수의 웨이퍼(W)에 대한 결함 분포도에서의 결함의 특징량을 적산하여, 예를 들면 도 11, 도 12, 도 13에 나타낸 바와 같은 새로운 적산 데이터(AH, AW, AF)를 작성한다. 적산 데이터(AH, AW, AF)에 대하여 설명한다.

예를 들면 적산 데이터(AH, AW, AF)는, 복수의 웨이퍼(W)의 결함 분포도에서의 결함의 특징량을, 동일한 각 픽셀에 대하여 적산하고, 당해 적산한 특징량을, 웨이퍼(W)의 면내에 재차 플롯한 것이다. 도 11 ~ 도 13은, 예를 들면 50 매의 웨이퍼(W)에 대하여 결함의 특징량을 적산하여 작성했을 경우의 적산 데이터(AH, AW, AF)의 일례이다. 적산 데이터(AH, AW, AF)는 예를 들면 복수, 본 실시예에서는 50 매의 웨이퍼(W)의 결함 분포도에서의 결함의 특징량을, 예를 들면 50 매의 웨이퍼(W)에 대하여 동일 좌표의 픽셀마다 적산하여 구해진다. 도 11은, 결함의 특징량으로서, 예를 들면 결함의 높이를 각 웨이퍼(W)의 동일 좌표의 픽셀마다 적산한 적산 데이터(AH)를 나타내고 있다. 도 11에 나타낸 '×'표는, 결함의 특징량으로서의 결함의 높이를 50 매의 웨이퍼(W)에 대하여 적산한 결과, 당해 적산값이 201 μm 이상이 된 픽셀을 나타내고 있다. 또한, 도 11의 '△'는 적산값이 151 ~ 200 μm, '□'는 적산값이 101 ~ 150 μm, '○'는 적산값이 51 ~ 100 μm, '·(점)'은 적산값이 1 ~ 50 μm가 된 픽셀을 나타내고 있다.

또한 적산 데이터(AH)에서는, 예를 들면 10 μm의 높이의 결함이 50 매 중 5 매의 웨이퍼(W)에 발생하고 있었을 경우에도, 예를 들면 50 μm의 높이의 결함이 50 매 중 1 매의 웨이퍼(W)에만 발생하고 있었을 경우에도, 결함의 특징량의 적산값은 동일한 값이 된다.

도 12는, 결함의 특징량으로서, 예를 들면 결함의 폭을 각 웨이퍼(W)의 동일 좌표의 픽셀마다 적산한 적산 데이터(AW)이다. 도 12에서는, 도 11과 마찬가지로, 결함의 폭의 적산값을 각각 대응하는 기호로 나타내고 있다. 또한, 적산 데이터(AW)도 적산 데이터(AH)와 마찬가지로, 예를 들면 10 μm의 폭의 결함이 50 매 중 5 매의 웨이퍼(W)에 발생하고 있었을 경우에도, 예를 들면 50 μm의 폭의 결함이 50 매 중 1 매의 웨이퍼(W)에만 발생하고 있었을 경우에도, 결함의 특징량의 적산값은 동일한 값이 된다.

도 13은 결함의 특징량으로서, 예를 들면 결함의 발생 빈도를 동일한 픽셀마다 적산한 적산 데이터(AF)를 나타내고 있다. 적산 데이터(AF)는 결함의 특징량으로서의 결함의 높이, 결함의 폭이, 소정의 설정값을 초과하고 있는 픽셀을, 동일 좌표마다 적산함으로써 구해진다. 보다 구체적으로는, 본 실시예에서는, 50 매의 웨이퍼(W) 중에서 예를 들면 20 매의 웨이퍼(W)에서 동일 좌표의 픽셀에서 결함 영역(E)이 발생하고 있는 경우, 결함의 발생 빈도가 20 회라고 하여, 예를 들면 도 13 중에 '○'로 나타내진다. 그리고, 이 적산 작업을 웨이퍼(W) 면내의 전체 픽셀마다 행함으로써, 도 13에 나타낸 것과 같은 적산 데이터(AF)가 구해진다.

또한 결함 특징량 적산부(161)에서는, 예를 들면 촬상 장치(130)에서 기판 화상이 촬상될 때마다, 새로운 결함 분포도를 작성하고, 당해 결함 분포도를 적산 데이터(AH, AW, AF)에 대하여 순차 적산함으로써, 적산 데이터(AH, AW, AF)를 순차 갱신해도 된다. 또한, 결함 특징량 적산부(161)에서, 개별의 기판 화상 및 결함 특징량 추출부(160)에서의 결함 데이터를 모두 일단 기억해 두고, 결함 특징량 적산부(161)에서는, 기억한 데이터를 임의의 타이밍에 적산 데이터(AH, AW, AF)를 작성하도록 해도 된다. 이하에서는, 특별히 명기하지 않는 한, 적산 데이터(AH, AW, AF)를 순차 갱신하는 경우를 예로 하여 설명한다.

결함 판정부(162)에서는, 각 적산 데이터(AH, AW, AF)에서의 결함의 특징량의 적산값이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정한다. 적산 데이터(AH)의 경우를 예로 하면, 예를 들면 결함 높이의 적산값이 예를 들면 201 μm 이상의 개소에서는 노광 장치(4)의 스테이지(도시하지 않음)에서 결함으로서의 파티클의 누적적인 퇴적에 의해 디포커스 결함이 발생할 가능성이 있는 것이라고 가정하면, 임계치를 예를 들면 100 μm 이상과 201 μm 이상의 2 개 설정한다. 그리고 적산 데이터(AH)에서, 결함의 높이의 적산값이 100 μm 이상이 된 픽셀이 생성된 시점에서, 예를 들면 '디포커스 리스크 고'라고 판정하고, 결함의 높이의 적산값이 201 μm 이상이 된 픽셀이 생성된 시점에서, 예를 들면 '디포커스 리스크 고고'라고 판정한다. 결함 판정부(162)에서의 판정 결과는 출력 표시부(164)에 예를 들면 경보로서 표시된다.

이어서, 결함 분석 기구(150)에서의 결함의 분석 결과의 사용 방법의 일례에 대하여 설명한다. 예를 들면 적산 데이터(AH)에서 결함의 높이의 적산값이 100 μm 이상이 된 픽셀이 생성되고, 출력 표시부(164)에 '디포커스 리스크 고'라고 표시된 경우, 당해 출력을 확인한 작업원은, 예를 들면 노광 장치(4)의 스테이지(도시하지 않음)의 소정의 개소에 파티클이 퇴적되어, 디포커스가 발생할 가능성이 높아져 있는 것을 알 수 있다. 그러나, 적산 데이터(AH)의 소정의 픽셀에서 적산값이 100 μm 이상이 되었을 경우에, 당해 픽셀의 적산값이, 예를 들면 10 μm의 높이의 결함이 50 매 중 10 매의 웨이퍼(W)에 발생한 것에 의한 것인지, 예를 들면 100 μm이상의 높이의 결함이 50 매 중 1 매의 웨이퍼(W)에만 발생한 경우인지를 판단하는 것은 곤란하다.

따라서, 예를 들면 출력 표시부(164)에 표시된 적산 데이터(AF)를 적산 데이터(AH)와 비교하여 이용함으로써, 예를 들면 결함의 높이의 적산값이 100 μm 이상이 된 픽셀에서, 어느 정도 결함이 발생하고 있는지를 확인할 수 있다. 그리고, 적산 데이터(AF)와 적산 데이터(AH)를 비교하여, 예를 들면 결함의 발생 빈도가 낮고 결함의 적산 높이가 높은 경우, 돌발적인 결함이라고 판단할 수 있다. 또한, 결함의 발생 빈도가 높고 또한 결함의 적산 높이도 높은 경우, 재현성이 있는 결함이며, 웨이퍼(W)처리의 프로세스 상에서 개선이 필요한 요인이 있다고 판단할 수 있다. 따라서, 작업원은 출력 표시부(164)의 적산 데이터(AF)와 적산 데이터(AH)를 확인함으로써, 결함의 경향을 파악할 수 있어, 결함을 억제하기 위하여, 구체적으로 어떠한 작업을 행해야 하는지의 판단을 행하는 것이 가능해진다.

구체적으로, 예를 들면 결함의 발생 빈도가 높고 또한 결함의 적산 높이도 높은, 재현성이 있는 결함이 발생했을 경우, 당해 결함이 발생하고 있는 개소로부터, 예를 들면 결함의 원인이 되는 프로세스를 특정한다. 예를 들면 도 11에 나타낸 적산 데이터(AH)와 같이, 웨이퍼(W)에 동심원 형상의 결함이 발생할 경우, 이 결함은, 예를 들면 웨이퍼(W)에 대하여 스핀 코트에 의한 도포 처리를 행했을 시 발생한 결함이라고 추정할 수 있으므로, 주로 액처리 유닛을 중점적으로 점검함으로써, 결함의 원인 특정이 용이해진다.

또한, 결함의 발생 빈도가 낮고 결함의 적산 높이가 높을 경우, 돌발적인 결함이라고 판단할 수 있으므로, 높이 방향에 큰 결함이 발생할 가능성이 있는 처리 프로세스를 검토하여, 원인 특정을 행할 수 있다. 또한, 결함의 발생 빈도가 낮고 결함의 적산 높이도 낮을 경우는, 긴급성을 요하지 않기 때문에, 경과를 관찰하는 것과 같은 판단을 행하는 것도 가능하다. 또한, 결함의 발생 빈도가 높지만, 결함의 적산 높이가 낮을 경우는, 예견되는 디포커스 리스크에 따라 즉시 기기 점검을 행해야 할지, 정기적인 검사 시에, 원인 특정을 위한 기기 점검을 함께 행해야 할지와 같은 판단도 가능해진다.

본 실시예에 따른 기판 처리 시스템(1)은 이상과 같이 구성되어 있고, 이어서 이상과 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서 행해지는 웨이퍼(W)의 처리에 대하여 설명한다.

웨이퍼(W)의 처리에서는, 먼저, 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한 카세트(C)가 카세트 반입출부(10)의 소정의 재치판(13)에 재치된다. 이 후, 웨이퍼 반송 장치(21)에 의해 카세트(C) 내의 각 웨이퍼(W)가 순차 취출되고, 처리 스테이션(3)의 제 3 블록(G3)의 예를 들면 전달 유닛(53)으로 반송된다.

이어서 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 온도 조절된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 예를 들면 제 1 블록(G1)의 하부 반사 방지막 형성 유닛(31)으로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 하부 반사 방지막이 형성된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 제 2 블록(G2)의 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 가열 처리가 행해진다. 이 후 제 3 블록(G3)의 전달 유닛(53)으로 되돌려진다.

이어서 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(90)에 의해 동일한 제 3 블록(G3)의 전달 유닛(54)으로 반송된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 2 블록(G2)의 애드히젼 유닛(41)으로 반송되어, 소수화 처리된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 레지스트 도포 유닛(32)으로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 레지스트막이 형성된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 프리 베이크 처리된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 유닛(55)으로 반송된다.

이어서 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 상부 반사 방지막 형성 유닛(33)으로 반송되어, 웨이퍼(W) 상에 상부 반사 방지막이 형성된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 가열되고, 온도 조절된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 주변 노광 유닛(42)으로 반송되어, 주변 노광 처리된다.

이 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 유닛(56)으로 반송된다.

이어서 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(90)에 의해 전달 유닛(52)으로 반송되고, 셔틀 반송 장치(80)에 의해 제 4 블록(G4)의 전달 유닛(62)으로 반송된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 인터페이스 스테이션(5)의 노광 반송 장치(100)에 의해 이면 세정 유닛(64)으로 반송되어, 이면 세정된다. 이면 세정된 웨이퍼(W)는, 노광 반송 장치(100)에 의해 결함 분석 유닛(63)으로 반송되어, 웨이퍼(W) 이면의 촬상이 행해진다.

결함 분석 유닛(63)에서 촬상된 기판 화상은 제어 장치(6)와 통신부(163)를 거쳐 결함 분석 기구(150)에 입력된다. 결함 분석 기구(150)에서는, 결함 특징량 추출부(160)에 의해 기판 화상에 기초하여 순차 결함 분포도가 작성된다. 결함 특징량 적산부(161)에서는, 기판 화상이 순차 적산되고, 적산 데이터(AH, AW, AF)가 순차 갱신된다.

이와 함께, 결함 판정부(162)에서는, 각 적산 데이터(AH, AW, AF)에 대하여 순차 판정을 행하고, 적산값이 소정의 임계치를 초과했을 경우는, 출력 표시부(164)에 그 취지를 출력한다. 그리고, 예를 들면 적산값이 소정의 임계치를 초과하지 않는 한은, 제어 장치(6)의 프로그램에 의해 웨이퍼(W)의 상태가 노광 장치(4)에서 노광 가능이라고 판단되어, 웨이퍼(W)는 노광 반송 장치(100)에 의해 노광 장치(4)로 반송된다.

여기서, 각 적산 데이터(AH, AW, AF)의 적산값이 임계치를 초과했을 경우이고 또한 결함의 빈도가 높은 경우, 예를 들면 도 14에 도시한 바와 같이, 노광 장치(4)의 스테이지(4a)에 누적적으로 파티클(P)이 부착함으로써, 소정의 높이의 파티클(P)이 퇴적되어 있는 것이 상정된다. 이러한 스테이지(4a)와 같이, 예를 들면 복수의 돌기를 가지는 상면에서 웨이퍼(W)를 보지할 경우, 예를 들면 노광 장치(4)에서, 스테이지(4a)와 웨이퍼(W)와의 상대적인 위치를 어긋나도록 반송한다. 이렇게 함으로써, 예를 들면 도 15에 도시한 바와 같이, 파티클(P)이 동일 개소, 특히 스테이지(4a)의 돌기의 선단에 부착하는 것을 회피하여, 디포커스가 발생하는 것을 방지할 수 있다.

또한 각 적산 데이터(AH, AW, AF)의 적산값이 임계치를 초과했을 경우이고 또한 결함의 빈도가 높은 경우, 예를 들면 제어 장치(6)에 의해 노광 불가라고 판정하고, 당해 웨이퍼(W)의 이후의 처리를 중지해도 된다. 이러한 경우, 노광 반송 장치(100)에 의해 전달 유닛(62)으로 반송하고, 이어서 셔틀 반송 장치(80)에 의해 전달 유닛(52)으로 반송한다. 이 후, 이후의 처리가 중지된 웨이퍼(W)는 카세트 스테이션(2)으로 반송되고, 이어서 소정의 재치판(13)의 카세트(C)로 회수된다.

또한, 각 적산 데이터(AH, AW, AF)의 적산값이 임계치를 초과했을 경우이고 또한 결함의 빈도가 낮은 경우에는, 예를 들면 제어 장치(6)에 의해, 마지막에 촬상된 기판 화상에 대응하는 웨이퍼(W), 환언하면, 적산값이 임계치를 초과하게 된 기판 화상에 대응하는 웨이퍼(W)만 디포커스 리스크가 높은 것이라고 판단하고, 당해 웨이퍼(W)만을 노광 반송 장치(100)에 의해 전달 유닛(62)으로 반송하고, 그 이외의 웨이퍼(W)에 대해서는, 노광 장치(4)로의 반송을 계속하도록 해도 된다. 또한, 예를 들면 마지막에 촬상된 기판 화상에 대응하는 웨이퍼(W)를 재차 이면 세정 유닛(64)으로 반송하여 이면 세정을 행하고, 이 후 결함 분석 유닛(63)에서의 재차의 검사를 행하도록 해도 된다. 이러한 경우, 이면 세정 유닛(64)에서의 웨이퍼(W)의 세정은, 결함 판정부(162)에서의 판정 결과에 기초하여 행해지는 것이 바람직하며, 구체적으로, 디포커스 리스크가 높다고 판단된 결함에 대응하는 개소만을 재차 이면 세정 유닛(64)에서 세정하거나, 당해 개소를 중점적으로 세정하는 것이 바람직하다.

노광 처리된 웨이퍼(W)는, 노광 반송 장치(100)에 의해 제 4 블록(G4)의 전달 유닛(60)으로 반송된다. 이 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 노광 후 베이크 처리된다. 이 후 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 현상 처리 유닛(30)으로 반송되어, 현상된다. 현상 종료 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 열 처리 유닛(40)으로 반송되어, 포스트 베이크 처리된다.

이 후, 웨이퍼(W)는, 웨이퍼 반송 장치(70)에 의해 제 3 블록(G3)의 전달 유닛(50)으로 반송되어, 이 후 카세트 스테이션(2)의 웨이퍼 반송 장치(21)에 의해 소정의 재치판(13)의 카세트(C)로 반송된다. 이렇게 하여, 일련의 포토리소그래피 공정이 종료된다.

이상의 실시예에 따르면, 결함 분석 유닛(63)이, 결함의 특징량을 추출하는 결함 특징량 추출부(160)와, 복수의 기판에 대한 상기 결함의 특징량을 적산하는 결함 특징량 적산부(161)를 가지고 있으므로, 웨이퍼(W) 면내에서 발생하는 결함의 누적적인 경향을 구할 수 있다. 그리고, 출력 표시부에 결함 판정부(162)에서의 판정 결과를 출력하므로, 당해 출력에 기초하여, 예를 들면 노광 장치(4)에서, 결함으로서의 파티클(P)이 스테이지(4a)의 동일 개소에 퇴적하지 않도록, 웨이퍼(W)와 스테이지(4a)의 상대적인 위치를 조정하는 등의 대응을 취할 수 있다. 이에 의해, 잠재적인 트러블을 미연에 방지할 수 있다. 또한, 결함의 특징량의 적산값이 커지는 개소에 대해서는, 예를 들면 이면 세정 유닛(64)에서 중점적으로 세정하도록 제어 장치(6)에 의해 이면 세정 유닛(64)을 제어함으로써, 결함으로서의 파티클(P)이 노광 장치로 반입되어 스테이지(4a)의 동일 개소에 퇴적하는 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 이 점에서도 잠재적인 트러블을 미연에 방지할 수 있다.

또한 이상의 실시예에서는, 출력 표시부(164)에, 적산 데이터(AH, AW, AF)와 '디포커스 리스크 고', '디포커스 리스크 고고'와 같은 경보만을 출력했지만, 예를 들면 결함 판정부(162)에서, 결함의 특징량의 적산값과 임계치와의 비교뿐 아니라, 결함의 발생 빈도와의 비교를 행함으로써, 예를 들면 즉시 처리를 정지해야 할 결함인지 여부와 같은 다른 정보를 표시하도록 해도 된다.

또한 예를 들면 도 6에 도시한 바와 같이, 예를 들면 결함 분석 기구(150)에, 결함의 특징량과 결함의 요인과의 상관 데이터를 미리 기억하는 기억부(165)를 설치하고, 결함 판정부(162)에서 임계치를 초과한다고 판정된 경우에, 예를 들면 결함 판정부(162)에서 기억부(165)의 상관 데이터와 결함의 특징량을 비교함으로써 결함 발생의 원인을 추정하고, 당해 추정 원인을 예를 들면 출력 표시부(164)에 표시하도록 해도 된다. 구체적으로, 예를 들면 상술한 바와 같이, 웨이퍼(W)에서 동심원 형상으로 결함의 특징량의 적산값이 높은 개소가 발생하는 것과, 웨이퍼(W)에 대하여 스핀 코트에 의한 도포 처리를 행하는 것과의 사이에 상관 관계가 있는 경우, 이를 결함의 특징량과 결함의 요인과의 상관 데이터로서 기억부(165)에 기억해 둔다. 그리고, 결함 판정부(162)에서, 임계치를 초과한다고 판정된 개소와 기억부(165)의 상관 데이터를 비교함으로써, 당해 결함의 요인이 예를 들면 스핀 코트에 따른 것이라고 추정한다.

또한 이상의 실시예에서는, 기판 화상의 픽셀마다 결함 특징량을 판정했지만, 예를 들면 소정의 영역의 픽셀에서의 결함의 특징량을 평균하고, 당해 평균한 값에 기초하여, 적산 데이터(AH, AW, AF)를 작성하거나, 결함 판정을 행하도록 해도 된다. 이러한 경우, 예를 들면 도 16에 나타낸 바와 같이, 각 영역(R)마다 결함의 판정 결과를 출력 표시부(164)에 표시하도록 해도 된다. 또한, 도 16에서는 영역(R)을 격자 형상으로 설정하고 있지만, 영역(R)을 어떻게 설정할지에 대해서는 임의로 설정이 가능하다.

또한 이상의 실시예에서는, 파티클(P)이 노광 장치(4)의 스테이지(4a)의 동일 개소에 퇴적하지 않도록, 웨이퍼(W)와 스테이지(4a)의 상대적인 위치를 조정하는 경우의 일례에 대하여 설명했지만, 파티클(P)이 동일 개소에 퇴적하지 않도록 웨이퍼(W)의 반송 위치를 조정한다고 하는 방법은, 예를 들면 다른 처리 장치에 대해서도 적용 가능하다. 예를 들면, 플라즈마를 이용하여 웨이퍼(W)에 대하여 성막 처리 또는 에칭 처리를 행하는 플라즈마 처리 장치, 또는 웨이퍼(W)의 접합을 행하는 접합 장치에서도, 예를 들면 도 14에 도시한 것과 같은, 복수의 돌기를 가지는 상면에서 웨이퍼(W)를 보지하는 정전 척 또는 진공 척 등의 기판 보지부를 구비하고 있다. 이러한 처리 장치에서도, 노광 장치(4)의 스테이지(4a)의 경우와 마찬가지로 웨이퍼(W)와 기판 보지부와의 상대적인 위치를 조정하고, 파티클(P)이 동일 개소, 특히 기판 보지부의 돌기의 선단에 부착하는 것을 회피하여, 웨이퍼(W)가 파티클에 의해 휘는 것에 기인하는 트러블을 피할 수 있다.

이상, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 적합한 실시예에 대하여 설명했지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 특허 청구의 범위에 기재된 사상의 범주 내에서, 각종의 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 명백하며, 그들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 이해된다. 본 발명은 이 예에 한정되지 않고 다양한 태양을 채택할 수 있는 것이다. 이상의 실시예에서는, 촬상 대상은 기판의 이면이었지만, 기판의 표면을 촬상할 경우에도 본 발명은 적용할 수 있다. 또한 상술한 실시예는, 반도체 웨이퍼의 도포 현상 처리 시스템에서의 예였지만, 본 발명은, 반도체 웨이퍼 이외의 FPD(플랫 패널 디스플레이), 포토마스크용의 마스크 레티클 등의 다른 기판의 도포 현상 처리 시스템인 경우에도 적용할 수 있다.

산업상의 이용 가능성

본 발명은, 웨이퍼의 결함 분석을 행할 시에 유용하다.

1 : 기판 처리 시스템
2 : 카세트 스테이션
3 : 처리 스테이션
4 : 노광 장치
5 : 인터페이스 스테이션
6 : 제어 장치
10 : 카세트 반입출부
11 : 웨이퍼 반송부
12 : 카세트 재치대
13 : 재치판
20 : 반송로
21 : 웨이퍼 반송 장치
30 : 현상 처리 유닛
31 : 하부 반사 방지막 형성 유닛
32 : 레지스트 도포 유닛
33 : 상부 반사 방지막 형성 유닛
40 : 열 처리 유닛
41 : 애드히젼 유닛
42 : 주변 노광 유닛
63 : 결함 검사 유닛
70 : 웨이퍼 반송 장치
80 : 셔틀 반송 장치
90 : 웨이퍼 반송 장치
100 : 노광 반송 장치
110 : 케이싱
111 : 재치대
120 : 보지부
121 : 지지 부재
122 : 가이드 레일
130 : 촬상 장치
150 : 결함 분석 기구
160 : 결함 특징량 추출부
161 : 결함 특징량 적산부
162 : 결함 판정부
163 : 통신부
164 : 출력 표시부
C : 카세트
D : 웨이퍼 반송 영역
P : 픽셀
E : 결함 영역
W : 웨이퍼

Claims (15)

1. 기판의 결함을 분석하는 장치로서,
   피검사 기판을 촬상하는 촬상부와,
   상기 촬상된 기판의 화상에 기초하여, 기판 면내에서의 결함의 특징량을 추출하는 결함 특징량 추출부와,
   복수의 기판에 대한 상기 결함의 특징량을 적산하는 결함 특징량 적산부와,
   상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하는 결함 판정부와,
   상기 결함 판정부에서의 판정 결과를 출력하는 출력부를 가지며,
   상기 결함의 특징량은 결함의 높이 또는 결함의 폭 중 적어도 하나를 포함하고,
   상기 결함 특징량 적산부는 복수의 기판에 대한 전체 결함 높이 또는 전체 결함 폭 중 적어도 하나를 포함하는 적산 데이터를 갱신하도록 구성되고, 기판 상의 동일 좌표마다 상기 결함의 높이 또는 상기 결함의 폭 중 하나 이상을 전체 결함 높이 또는 전체 결함 폭에 적산함으로써 상기 적산 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 결함 분석 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 결함 판정부는, 상기 동일 좌표 상에서의 결함의 발생 횟수, 상기 전체 결함 높이, 또는 상기 전체 결함 폭 중 적어도 어느 하나의 값이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 결함 분석 장치.
4. 제 1 항 또는 제 3 항에 있어서,
   결함의 요인과 상기 결함의 특징량과의 상관 데이터를 미리 기억하는 기억부를 가지고,
   상기 결함 판정부는, 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는 경우에, 상기 적산한 결함의 특징량과 상기 기억부의 상관 데이터를 비교하여, 결함의 요인을 추정하는 것을 특징으로 하는 결함 분석 장치.
5. 제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 결함 분석 장치를 구비한 기판 처리 시스템으로서,
   기판의 이면을 세정하는 이면 세정 장치와,
   상기 결함 분석 장치와 상기 이면 세정 장치와의 사이에서 기판을 반송하는 기판 반송 장치와,
   상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여 상기 이면 세정 장치에서 기판의 이면을 세정하도록 상기 이면 세정 장치를 제어하는 제어 장치를 가지는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어 장치는, 상기 결함 판정부에서 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있다고 판정된 개소를 세정하도록 상기 이면 세정 장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석은, 상기 이면 세정 장치에서 세정 후의 기판에 대하여 행하고,
   상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하는 상기 이면 세정 장치에서의 기판의 이면의 세정은, 상기 이면 세정 장치에서 세정 후의 기판에 대하여 행해진 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여 행해지는 것인 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
8. 제 5 항에 있어서,
   기판 처리 시스템의 외부에 설치된 노광 장치의 스테이지와의 사이에서 기판을 반입출하는 노광 반송 장치를 가지고,
   상기 노광 반송 장치는, 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여, 상기 스테이지와 상기 스테이지에 재치되는 기판과의 상대적인 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
9. 제 1 항 또는 제 3 항에 기재된 결함 분석 장치를 구비한 기판 처리 시스템으로서,
   복수의 돌기를 가지는 상면에서 기판을 보지하는 기판 보지부에 의해 기판을 보지하고, 상기 보지된 기판에 대하여 소정의 처리를 실시하는 처리 장치와,
   상기 처리 장치에 대하여 기판의 반입출을 행하는 기판 반송 장치를 가지고,
   상기 기판 반송 장치는, 상기 결함 분석 장치에서의 결함의 분석 결과에 기초하여, 상기 처리 장치의 기판 보지부와 상기 기판 보지부에 재치되는 기판과의 상대적인 위치를 조정하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 시스템.
10. 기판의 결함을 분석하는 방법으로서,
    피검사 기판을 촬상하고,
    상기 촬상된 기판의 화상에 기초하여, 기판 면내에서의 결함의 특징량을 추출하고,
    복수의 기판에 대한 상기 결함의 특징량을 적산하고,
    상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하고,
    상기 결함의 판정 결과를 소정의 출력 수단에 출력하며,
    상기 결함의 특징량은, 결함의 높이 또는 결함의 폭 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 결함의 특징량의 적산은 복수의 기판에 대한 전체 결함 높이 또는 전체 결함 폭 중 적어도 하나를 포함하는 적산 데이터를 갱신하는 것이며, 기판 상의 동일 좌표마다 상기 결함의 높이 또는 상기 결함의 폭 중 하나 이상을 전체 결함 높이 또는 전체 결함 폭에 적산함으로써 상기 적산 데이터를 갱신하는 것을 특징으로 하는 결함 분석 방법.
11. 삭제
12. 제 10 항에 있어서,
    상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부의 판정은, 상기 동일 좌표 상에서의 결함의 발생 횟수, 상기 전체 결함 높이, 또는 상기 전체 결함 폭 중 적어도 어느 하나의 값이 소정의 임계치를 초과하고 있는지 여부를 판정하는 것을 특징으로 하는 결함 분석 방법.
13. 제 10 항 또는 제 12 항에 있어서,
    결함의 요인과 상기 결함의 특징량과의 상관 데이터를 미리 기억하고,
    상기 적산한 결함의 특징량이 소정의 임계치를 초과하고 있는 경우에, 상기 적산한 결함의 특징량과 상기 기억한 상관 데이터를 비교하여, 결함의 요인을 추정하는 것을 특징으로 하는 결함 분석 방법.
14. 제 10 항 또는 제 12 항에 기재된 결함 분석 방법을 기판 처리 시스템에 의해 실행시키도록, 상기 기판 처리 시스템을 제어하는 제어 장치의 컴퓨터 상에서 동작하는, 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램.
15. 제 14 항에 기재된 매체에 저장된 컴퓨터 프로그램을 저장한 판독 가능한 컴퓨터 기억 매체.
    

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