KR102355807B1 - 레지스트막 제거 방법, 레지스트막 제거 장치 및 기억 매체 - Google Patents

Abstract

외주에 절결이 형성되는 기판에 있어서의 직선 영역의 레지스트막의 제거를 행하는 데 있어서, 레지스트막이 제거되는 영역의 형상을 고정밀도로 제어하는 것이다.
제1 영역에, 기판을 국소적으로 노광하기 위한 광 조사 영역을 배치하여, 당해 제1 영역을 노광하는 공정과, 제1 기판을 촬상하여 화상 데이터를 취득하고 이 화상 데이터에 기초하여, 당해 기판이 노광된 위치와, 상기 절결의 위치와, 기판의 중심 위치의 관계에 관한 위치 데이터를 취득하는 공정과, 제2 기판에 대하여 상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 영역에 대응하는 영역으로부터 그 위치가 보정된 제2 영역에 상기 조사 영역을 위치시키는 공정과, 상기 제2 기판에 대하여 상기 조사 영역을 상대적으로 이동시켜, 상기 제2 영역을 포함하는 직선 영역을 노광하는 공정과, 상기 기판을 현상하여 상기 직선 영역의 레지스트막을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

레지스트막 제거 방법, 레지스트막 제거 장치 및 기억 매체 {METHOD OF REMOVING RESIST FILM, RESIST FILM REMOVING APPARATUS AND STORAGE MEDIUM}

본 발명은, 기판의 직선을 따른 영역의 레지스트막을 제거하는 레지스트막 제거 방법, 레지스트막 제거 장치 및 기억 매체에 관한 것이다.

반도체 디바이스의 제조 공정에 있어서의 포토리소그래피 공정에서는, 반도체 웨이퍼(이하, 웨이퍼라고 기재함)에 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 처리, 상기 레지스트막을 소정의 패턴으로 노광하는 노광 처리(패턴 노광 처리), 노광된 레지스트막을 현상하는 현상 처리의 일련 처리가 순차 행해져, 상기 레지스트막에 소정의 레지스트 패턴이 형성된다. 예를 들어 레지스트 도포 처리 및 현상 처리는 도포, 현상 장치에서, 패턴 노광 처리는 도포, 현상 장치에 접속되는 노광 장치에서 각각 행해진다.

이 포토리소그래피 공정에 있어서, 웨이퍼의 외주에 형성되는 절결(노치) 부근을 직선을 따라 노광하고, 그 후, 현상 처리에 의하여, 노광된 직선 영역의 레지스트막의 제거를 행하는 것이 검토되고 있다.

특허문헌 1에는, 상기 도포, 현상 장치에 설치되는, 웨이퍼의 주연부를 당해 웨이퍼의 주위를 따라 노광하기 위한 주연 노광 모듈이 나타나 있으며, 상기 직선 영역의 노광은, 예를 들어 이 주연 노광 모듈을 사용하여 행하는 것이 검토되고 있다. 또한 직선 영역의 노광을 행하는 데 있어서는, 웨이퍼의 면 내의 반도체 디바이스의 형성 영역에의 영향을 방지하기 위하여, 노광되는 위치에 대하여 고정밀도로 제어하고, 그것에 의하여 레지스트막이 제거되는 영역의 형상을 고정밀도로 제어할 것이 요구되고 있다. 또한 상기 특허문헌 1에 있어서는, 직선 영역을 노광하는 기술에 대하여 기재되어 있지 않다.

또한 종래에는, 현상된 웨이퍼를 상기 도포, 현상 장치의 외부에 설치되는 측정기로 반송하고 측정을 행함으로써 웨이퍼에 있어서 노광되는 위치가 적절한지의 여부를 판정하고, 그 판정에 따라 모듈의 동작을 보정하고 있었다. 그러나 그와 같이 웨이퍼를 측정기로 반송하는 것은 수고가 들며, 보정이 행해지기까지 장시간을 필요로 해 버릴 우려가 있다.

일본 특허 공개 제2014-91105호 공보

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것이며, 외주에 절결이 형성된 기판에 있어서 직선 영역의 레지스트막의 제거를 행하는 데 있어서, 레지스트막이 제거되는 영역의 형상을 고정밀도로 제어할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.

본 발명의 레지스트막 제거 방법은,

외주에 절결이 각각 형성됨과 함께 표면에 각각 레지스트막이 형성된 제1 기판 및 제2 기판 중 제1 기판의 제1 영역에, 기판을 국소적으로 노광하기 위한 광 조사 영역을 배치하여, 당해 제1 영역을 노광하는 공정과,

상기 제1 기판을 촬상하여 화상 데이터를 취득하고 이 화상 데이터에 기초하여, 당해 기판이 노광된 위치와, 상기 절결의 위치와, 기판의 중심 위치의 관계에 관한 위치 데이터를 취득하는 공정과,

상기 제2 기판에 대하여 상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 영역에 대응하는 영역으로부터 그 위치가 보정된 제2 영역에 상기 조사 영역을 위치시키는 공정과,

상기 제2 기판에 대하여 상기 조사 영역을 상대적으로 이동시켜, 상기 제2 영역을 포함하는 직선 영역을 노광하는 공정과,

상기 기판을 현상하여 상기 직선 영역의 레지스트막을 제거하는 공정

을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 레지스트막 제거 장치는, 외주에 절결이 형성됨과 함께 표면에 레지스트막이 형성된 기판을 국소적으로 노광하기 위하여 당해 기판에 광의 조사 영역을 배치하여 노광하는 노광부와,

상기 기판을 촬상하여 화상 데이터를 취득하기 위한 촬상부와,

상기 기판에 대하여 상기 조사 영역을 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,

상기 노광부에 의하여 노광된 기판을 현상하여, 노광된 영역의 레지스트막을 제거하기 위한 현상 모듈과,

제1 기판에 있어서의 제1 영역을 상기 노광부에 의하여 노광하는 스텝과, 상기 제1 기판을 촬상하여 화상 데이터를 취득하고 이 화상 데이터에 기초하여, 당해 기판이 노광된 위치와, 상기 절결의 위치와, 기판의 중심 위치의 관계에 관한 위치 데이터를 취득하는 스텝과, 후속의 제2 기판에 대하여 상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 영역에 대응하는 영역으로부터 그 위치가 보정된 제2 영역에 상기 조사 영역을 위치시키는 스텝과, 상기 제2 기판에 대하여 상기 조사 영역을 상대적으로 이동시켜, 상기 제2 영역을 포함하는 직선 영역을 노광하는 스텝과, 상기 기판을 현상하여 상기 직선 영역의 레지스트막을 제거하는 스텝이 순서대로 행해지도록 제어 신호를 출력하는 제어부

를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 기억 매체는, 표면에 레지스트막이 형성된 기판을 국소적으로 노광하고, 노광된 영역의 레지스트막을 제거하는 레지스트막 제거 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 기억하는 기억 매체이며,

상기 컴퓨터 프로그램은, 상기 레지스트막 제거 방법을 상기 레지스트막 제거 장치에 실행시키도록 스텝 군이 짜여져 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은, 기판을 촬상하여, 기판의 중심과, 기판에 형성되는 절결과, 노광 영역의 위치 관계에 관한 데이터를 취득하고, 당해 데이터에 기초하여 후속의 기판의 직선 영역이 노광된다. 따라서 레지스트막이 제거되는 영역의 형상을 고정밀도로 제어할 수 있다.

도 1은 본 발명의 도포막 제거 방법을 실시하는 도포, 현상 장치(1)의 개략 구성도이다.
도 2는 상기 도포, 현상 장치를 구성하는 선택적 노광 모듈의 종단 측면도이다.
도 3은 상기 선택적 노광 모듈의 횡단 평면도이다.
도 4는 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 5는 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 6은 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 7은 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 8은 노광될 때 웨이퍼가 이동 및 회전하는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 9는 상기 도포, 현상 장치를 구성하는 검사 모듈의 종단 측면도이다.
도 10은 상기 검사 모듈에 의하여 촬상된 웨이퍼의 화상을 도시하는 설명도이다.
도 11은 상기 검사 모듈에 의하여 촬상된 웨이퍼의 화상을 도시하는 설명도이다.
도 12는 직선 노광의 위치를 보정하기 위한 흐름도이다.
도 13은 다른 구성예의 선택적 노광 모듈의 종단 측면도이다.
도 14는 상기 선택적 노광 모듈의 횡단 평면도이다.
도 15는 노광될 때 웨이퍼가 이동 및 회전하는 상태를 도시하는 설명도이다.
도 16은 상기 검사 모듈에 의하여 촬상된 웨이퍼의 화상을 도시하는 설명도이다.
도 17은 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 18은 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 19는 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 20은 상기 선택적 노광 모듈에 의한 웨이퍼의 노광을 설명하기 위한 공정도이다.
도 21은 상기 검사 모듈에 의하여 촬상된 웨이퍼의 화상을 도시하는 설명도이다.
도 22는 상기 도포, 현상 장치의 평면도이다.
도 23은 상기 도포, 현상 장치의 사시도이다.
도 24는 상기 도포, 현상 장치의 개략 종단 측면도이다.

도 1은, 본 발명의 레지스트막 제거 방법을 실시하는 도포, 현상 장치(1)를 포함하는 시스템의 개략 구성을 도시하고 있다. 이 시스템에서 처리되는 웨이퍼 W는 원형의 기판이며, 그 외주에는, 당해 웨이퍼 W의 방향을 나타내고 웨이퍼 W의 중심측을 향하여 첨예한 부채형 절결인 노치 N이 형성되어 있다. 도면 중 C는 웨이퍼 W를 격납하여 도포, 현상 장치(1)로 반송하는 캐리어이다. 도면 중 도면 부호 (11)은 레지스트 도포 모듈이며, 웨이퍼 W의 표면에 레지스트를 도포하여 도포막인 레지스트막을 형성한다.

도면 중 도면 부호 (21)은 선택적 노광 모듈이다. 당해 선택적 노광 모듈은 배경 기술의 항목에서 설명한 주연 노광 모듈이며, 웨이퍼 W의 주연부와 웨이퍼 W의 면 내의 직선 영역을 선택적으로 노광한다. 도면 중 도면 부호 (12)는 현상 모듈이며, 웨이퍼 W에 현상액을 공급하여, 노광된 영역의 레지스트막을 용해시켜 현상한다. 도면 중 도면 부호 (41)은 검사 모듈이며, 현상된 웨이퍼 W의 표면 상태를 검사하기 위하여 촬상한다. 도포, 현상 장치(1)에는, 레지스트막의 표면을 소정의 패턴을 따라 노광하는 노광 장치(13)가 접속되어 있다. 노광 장치(13)에 의한 노광을 선택적 노광 모듈(21)에 의한 노광과 구별하기 위하여 패턴 노광이라 기재하는 경우가 있다. 도면 중 도면 부호 (14)는 도포, 현상 장치(1)에 설치되는 웨이퍼 W의 반송 기구이다.

상기 반송 기구(14)에 의하여, 통상의 처리 동작에 있어서는, 도면 중에 실선의 화살표로 나타낸 바와 같이 캐리어 C → 레지스트 도포 모듈(11) → 선택적 노광 모듈(21) → 노광 장치(13) → 현상 모듈(12) → 검사 모듈(41) → 캐리어 C의 순으로 웨이퍼 W가 반송되어, 웨이퍼 W에 레지스트 패턴이 형성됨과 함께 상기 검사를 행하기 위한 화상이 취득된다. 도포, 현상 장치(1)에는 반송 기구(14) 및 각 모듈의 동작을 제어하기 위한 컴퓨터인 제어부(10)가 설치되어 있다. 도포, 현상 장치(1)의 보다 자세한 구성의 일례에 대해서는 후술한다.

도 2, 도 3은 선택적 노광 모듈(21)의 종단 측면도, 횡단 평면도를 각각 도시하고 있다. 도면 중 도면 부호 (22)는 하우징이며, 하우징(22)의 측벽에는 웨이퍼 W의 반송구(23)가 형성되어 있다. 도면 중 도면 부호 (24)는 이동·회전 기구이며, 가이드(25)를 따라 하우징(22) 내에서 전방측{반송구(23)측}과 안측 사이에서 수평 방향으로 직선 이동한다. 또한 이동·회전 기구(24)는 웨이퍼 W의 스테이지(26)를 구비하고 있다. 스테이지(26)에 수평으로 적재된 웨이퍼 W는 이동·회전 기구(24)에 의하여 연직축 주위로 회전한다.

하우징(22) 내의 안측에는, 주위 단부 검출부를 이루는 투과형 센서인 웨이퍼 W의 주위 단부 검출 센서(27)가 설치되어 있다. 주위 단부 검출 센서(27)는, 상하로 이격되어 설치된 투광부(27A)와 수광부(27B)로 이루어지며, 스테이지(26)에 의하여 회전하는 웨이퍼 W의 주위 단부를 사이에 끼운 상태에서 투광부(27A)로부터 수광부(27B)에 광이 조사되고, 조사된 광의 일부는 웨이퍼 W의 주위 단부에서 차단된다. 수광부(27B)는 광을 받는 영역의 크기에 따라 제어부(10)에 검출 신호를 송신한다. 웨이퍼 W의 1회전 중에 출력되는 상기 검출 신호에 기초하여, 제어부(10)는 웨이퍼 W의 전체 주위에 있어서의 주위 단부의 위치를 검출하고, 이 검출한 주위 단부의 위치로부터, 스테이지(26) 상의 웨이퍼 W의 노치 N의 정점의 방향과, 웨이퍼 W의 중심 위치와, 스테이지(26)의 회전 중심과 웨이퍼 W의 중심의 변이 상태(편심)를 검출한다. 상기 편심에는, 스테이지(26)의 회전 중심에 대한 웨이퍼 W의 중심의 거리(위치의 어긋남양)와, 어긋남의 방향에 관한 정보가 포함되어 있으며, 상기 어긋남의 방향은, 예를 들어 웨이퍼 W의 중심으로부터 노치 N의 정점을 향하는 방향에 대한, 웨이퍼 W의 중심으로부터 상기 회전 중심을 향하는 방향의 경사이다.

또한 하우징(22)의 안측에는 노광부(31)가 설치되어 있다. 노광부(31)는, 광원과, 광원으로부터 조사되는 광의 광로에 있어서 광을 통과시키는 상태와 차단하는 상태를 전환하는 셔터와, 광로에 있어서 셔터의 하류측에 설치되는 수평판형 마스크를 포함하고 있다. 광원 및 셔터는 도면 중에 광 조사부(32)로서 도시되어 있으며, 마스크는 도면 부호 (33)으로서 도시되어 있다. 마스크(33)에는 직사각형 개구부(34)가 형성되고, 이 개구부(34)를 통과한 광 조사부(32)로부터의 광이 웨이퍼 W에 조사된다.

도 4 내지 도 7을 이용하여, 선택적 노광 모듈(21)에 의하여 웨이퍼 W에 형성된 레지스트막의 주연부의 노광(주연 노광이라 기재하는 경우가 있음)과 직선 영역의 노광(직선 노광이라 기재하는 경우가 있음)이 행해지는 상태를 설명한다. 이들 각 도면에서는, 레지스트막 중, 당해 노광 모듈(21)에서 미노광된 영역에는 다수의 도트를 찍고 있으며, 노광 완료된 영역에는 도트를 찍고 있지 않다. 그리고 웨이퍼 W의 중심을 P1, 상기 노광부(31)의 마스크(33)를 개재하여 웨이퍼 W에 조사되는 광의 조사 영역을 도면 부호 (101), 조사 영역(101)의 중심을 P2로서 각각 나타내고 있다. 조사 영역(101)은 마스크(33)의 개구부(34)의 형상에 대응하여 직사각형이다. 또한 도 5 내지 도 7에서는, 웨이퍼 W의 중심 P1과 노치 N의 정점을 통과하는 가상의 직선을 도면 부호 (102)로 나타내며, 가상 직선(102) 상에 있어서 상기 중심 P1로부터 소정의 거리 이격된 점을, 당해 가상 직선(102)과 직교하도록 통과하는 가상의 직선을 도면 부호 (103)으로서 표시하고 있다. 또한 도 6, 도 7에서는, 직선 노광되는 영역에 있어서 노광 완료된 영역을 도면 부호 (104)로서 나타내고 있다.

우선 상기 주위 단부 검출 센서(27)에 의하여 웨이퍼 W의 주위 단부 위치가 검출되고, 그것에 기초하여 노치 N의 정점의 방향, 웨이퍼 W의 중심 위치 및 편심에 대하여 검출된다. 그리고 도 4에 도시한 바와 같이 웨이퍼 W가 회전하면서, 노광부(31)에 의하여 그 주연부가 링형으로 노광되는 주연 노광이 행해진다. 이 주연 노광은, 노광된 링형 영역의 각 부의 폭이 균일해지도록, 검출된 웨이퍼 W의 중심 위치 및 편심에 따라 스테이지(26)가 회전 중에 직선 방향으로도 이동하여 행해진다.

계속해서, 검출된 노치 N의 정점의 방향, 웨이퍼 W의 중심 위치 및 편심에 기초하여, 상기 가상 직선(102, 103)의 교점에 그 중심 P2가 위치하도록 조사 영역(101)이 배치된다(도 5). 이와 같이 배치된 조사 영역(101)의 웨이퍼 W에 있어서의 위치를 직선 노광의 개시 위치로 하면, 당해 개시 위치에 배치된 조사 영역(101)에 광이 조사되어 노광된 후, 조사 영역(101)에의 광의 조사가 일단 정지된다. 그리고 스테이지(26)가 직선 이동 및 회전하여 조사 영역(101)이 상기 개시 위치로부터 이동한다.

그 후, 스테이지(26)의 직선 이동 및 회전이 정지된다(도 6). 이 정지 시에 있어서 조사 영역(101)의 중심 P2는 가상 직선(103) 상에 위치하도록 상기 직선 이동의 양 및 회전의 양은 미리 설정되어 있으며, 스테이지(26)가 정지된 상태에서 다시 조사 영역(101)에 광이 조사되어, 개시 위치로부터 어긋난 영역이 노광된다. 이 광의 조사가 정지된 후에도 마찬가지로 스테이지(26)가 소정량 직선 이동함과 함께 회전하여 웨이퍼 W에 있어서의 조사 영역(101)의 위치가 이동하고, 그 중심 P2가 가상 직선(103) 상에서 정지하여 광이 조사된다. 이와 같이 조사 영역(101)의 단속적인 이동과 조사 영역(101)에의 단속적인 광 조사가 반복하여 행해져, 도 7에 도시한 바와 같이 상기 가상 직선(103)을 따른 직선 영역이 웨이퍼 W의 일단부로부터 타단부에 걸쳐 노광된다. 이러한 직선 노광에서는, 상기 개시 위치에 대응하는 직선 영역이 노광되게 되므로 개시 위치의 정밀도가, 직선 노광에 의하여 노광되는 영역 전체의 위치의 정밀도에 영향을 미친다.

또한 도 4 내지 도 7에서는, 조사 영역(101)이 웨이퍼 W의 표면의 각 위치에 배치되어 있을 때, 조사 영역(101)의 짧은 변, 긴 변이 상기 가상 직선(102, 103)에 각각 정렬되도록 도시되어 있지만, 스테이지(26)의 경사 및 회전 동작만에 의하여 조사 영역(101)이 이동하기 때문에, 웨이퍼 W의 각 부에서 조사 영역(101)의 방향은 상이하다. 즉, 실제로는 가상 직선(102 및 103)에 대한 조사 영역(101)의 짧은 변 및 긴 변의 경사는 조사 영역(101)의 웨이퍼 W 상의 위치에 따라 변화되지만, 도시를 생략하고 있다.

상기 직선 노광의 개시 위치에 대하여 추가로 설명해 둔다. 선택적 노광 모듈(21)에 있어서 웨이퍼 W에 편심이 없는, 즉, 웨이퍼 W의 중심이 스테이지(26)의 회전 중심에 중첩되도록 놓여 있는 것으로서, 상기와 같이 주위 단부 검출 센서(27)에 의하여 웨이퍼 W의 주위 단부를 검출하기 위하여 스테이지(23)가 1회전할 때의 웨이퍼 W 위치를 기준 위치로 하고, 이때의 스테이지(23)의 위치를 주위 단부 검출용 회전 위치로 한다. 그리고 상기 기준 위치에 있어서 노치 N이 소정의 방향으로 향해진 때의 웨이퍼 W 방향을 기준의 방향으로 한다. 예를 들어 도 2에서는, 기준 위치에 위치하는 웨이퍼 W, 주위 단부 검출용 회전 위치에 위치하는 스테이지(26)를 각각 나타내고 있는 것으로 한다. 또한 도 2의 웨이퍼 W 방향을, 예를 들어 웨이퍼 W의 기준의 방향으로 한다.

그리고 제어부(10)를 구성하는 메모리(100)에는, 예를 들어 편심이 없는 웨이퍼 W를 상기 기준 위치로부터, 도 5에서 설명한 직선 노광의 개시 위치, 즉, 조사 영역(101)의 중심 P2가 미리 설정된 가상 직선(102, 103)의 교점에 중첩되는 위치로 이동시키기 위하여 필요한 스테이지(26)의 직선 방향의 이동 거리 X0과, 상기 기준의 방향으로부터 직선 노광의 개시 위치로 웨이퍼 W를 회전시키기 위하여 필요한 스테이지(33)의 회전각 R0에 관한 데이터가 기억되어 있다(도 8 상단 참조). 이 데이터 X0, R0과, 검출된 노치 N의 정점의 방향, 편심의 데이터에 기초하여, 제어부(10)는 스테이지(26)의 주위 단부 검출용 회전 위치로부터, 웨이퍼 W에 직선 노광이 개시되는 위치까지의 직선 방향의 이동 거리 X1 및 회전각 R1을 산출한다. 이들 X1, R1에 기초하여 스테이지(26)의 직선 방향의 이동 및 회전이 제어되어, 조사 영역(101)이 상기 직선 노광의 개시 위치에 배치된다(도 8 하단 참조). 도 8에서는, 스테이지(26)의 회전 중심을 P3으로서 나타내고 있다.

계속해서, 도 9를 참조하면서 검사 모듈(41)에 대하여 설명한다. 도면 중 도면 부호 (42)는 스테이지이며, 웨이퍼 W를 수평으로 적재함과 함께 직선 방향으로 수평으로 이동한다. 도면 중 도면 부호 (43)은, 스테이지(42)에 적재된 웨이퍼 W의 이동로의 상방에 설치되는 하프 미러이다. 도면 중 도면 부호 (44)는 촬상부인 카메라이며, 하프 미러(43)를 통하여 상기 웨이퍼 W의 이동로에 있어서의 촬상 영역(45)을 촬상하여 화상 데이터를 취득하고, 당해 화상 데이터를 제어부(10)에 송신한다. 화상 데이터에는 촬상 영역(45)의 휘도에 관한 데이터가 포함된다. 도면 중 도면 부호 (46)은 하프 미러(43)의 상방에 설치된 조명이며, 하프 미러(43)를 통하여 촬상 영역(45)에 광을 조사한다.

촬상 영역(45)의 크기는, 예를 들어 웨이퍼 W의 일부가 포함되는 크기로 되어 있으며, 스테이지(42)에 의하여 웨이퍼 W가 촬상 영역(45)을 통과하는 중에 카메라(44)에 의한 단속적인 촬상이 행해져 웨이퍼 W의 표면 전체가 촬상된다. 그것에 의하여 제어부(10)는 웨이퍼 W의 표면 전체의 화상 데이터를 취득할 수 있다. 이 촬상 영역(45)은, 취득되는 화상 데이터에 있어서 웨이퍼 W의 외측이 웨이퍼 W의 면 내보다도 휘도가 작아지도록 구성된다.

도포, 현상 장치(1)는, 반도체 디바이스를 제조하기 위하여 웨이퍼 W에 처리를 행하는 동작(이후, 통상의 처리 동작이라 기재함)을 행하는 경우에는, 도 1에서 설명한 바와 같이 각 모듈 간에서 웨이퍼 W를 반송하고, 선택적 노광 모듈(21)에 있어서는 도 4 내지 도 7에서 설명한 바와 같이 주연 노광과 직선 노광을 행한다. 또한 도포, 현상 장치(1)는 이러한 통상의 처리 동작을 행하기 전에 있어서, 직선 노광이 행해지는 위치를 보정하기 위한 보정 동작을 행한다.

이후, 상기 직선 노광의 위치의 보정 동작에 대하여 설명한다. 이 보정 동작에 있어서는, 예를 들어 웨이퍼 W는 노광 장치(13)에 반송되지는 않으며, 캐리어 C → 레지스트 도포 모듈(11) → 선택적 노광 모듈(21) → 현상 모듈(12) → 검사 모듈(31)→ 캐리어 C의 순으로 반송된다. 그리고 선택적 노광 모듈(21)에서는, 예를 들어 통상의 처리 동작과 마찬가지로 주연 노광이 행해진 후, 도 5에서 설명한 바와 같이 직선 노광의 개시 위치에 조사 영역(101)이 배치되어 당해 개시 위치가 노광되지만, 그 후에는 당해 개시 위치로부터 어긋난 영역이 노광되지 않고 웨이퍼 W는 선택적 노광 모듈(21)로부터 반출된다.

도 10, 도 11의 상단 및 하단은, 이 보정 동작에 있어서 상기와 같이 검사 모듈(41)에서 촬상되어 취득된 웨이퍼 W의 화상예를 도시하고 있다. 선택적 노광 모듈(21)에서 노광된 영역은, 현상 모듈(12)에서 현상되어 레지스트막이 제거되어 있는 것에 의하여, 노광되어 있지 않은 영역에 비하여 화상 중의 휘도가 크다. 또한 상기와 같이 웨이퍼 W의 외측에 비하여 웨이퍼 W의 면 내는 휘도가 크다.

이러한 휘도의 차에 의하여, 제어부(10)는 취득되는 화상 데이터로부터 웨이퍼 W의 면 내에 있어서의, 상기 직선 노광의 개시 위치에 대응하는 레지스트막의 제거 영역(106)의 위치를 특정할 수 있다. 그리고 이 레지스트막의 제거 영역(106)의 위치가 적정한지의 여부를 판정하여, 적정하지 않다고 판정했을 경우에는 도 8에서 설명한, 편심이 없다고 한 기준의 방향의 웨이퍼 W를 기준 위치로부터 직선 노광의 개시 위치로 이동시키기 위한 직선 방향의 이동 거리 X0 및 회전각 R0에 대하여 보정한다. 그것에 의하여 웨이퍼 W에 있어서의 직선 노광의 개시 위치를 보정한다.

상기와 같이 개시 위치를 기준으로 하여, 직선을 따라 노광부(31)의 조사 영역(101)이 이동하기 때문에, 개시 위치를 보정함으로써 웨이퍼 W에 있어서의 직선 노광되는 영역 전체의 위치가 보정된다. 이와 같이 보정을 행하는 이유로서는, 상기와 같이 웨이퍼 W의 편심이나 노치 N의 방향을 검출하고 난 후, 직선 노광의 개시 위치로 웨이퍼 W를 이동시키는 데 있어서, 예를 들어 스테이지(26)의 동작 정밀도의 한계나 장치의 각 부품의 가공 정밀도의 한계 등으로부터, 설계상의 스테이지(26)의 직선 이동량 및 회전량과, 실제의 직선 이동량 및 회전량 사이에 오차가 존재하여, 실제의 직선 노광의 개시 위치가 도 5, 도 8 하단에서 설명한 위치로부터 어긋나 버리는 것이 고려되기 때문이다.

도 10, 도 11로 되돌아와 설명을 계속한다. 도 10의 상단 및 하단은, 레지스트막의 제거 영역(106)의 위치가 적정한 경우의 화상을 도시하고 있다. 도면 중 P4는 레지스트막의 제거 영역(106)이 중심이며, 따라서 그 위치는 직선 노광의 개시 위치에 있어서의 조사 영역(101)의 중심 P2의 위치에 대응한다. 레지스트막의 제거 영역(106)의 위치가 적정하다는 것은, 구체적으로는 노치 N의 정점, 상기 제거 영역(106)의 중심 P3 및 웨이퍼 W의 중심 P1이 직선 상에 배열되고, 또한 상기 중심 P4와 상기 중심 P1이 소정의 거리에 있는 것이다. 각 도면에서는, 중심 P1 및 노치 N의 정점을 통과하는 가상의 직선을 도면 부호 (107)로 나타내고 있다.

도 11의 상단 및 하단은, 이 레지스트막의 제거 영역(106)의 위치가 적정하지 않은 경우의 화상을 도시하며, 여기서는 노치 N의 정점, 상기 제거 영역(106)의 중심 P4 및 웨이퍼 W의 중심 P1이 직선 상에 배열되어 있지 않은 예를 나타내고 있다. 즉, 노치 N의 정점과 웨이퍼 W의 중심 P1을 연결하는 가상 직선(107)과, 레지스트막 제거 영역(106)의 중심 P4와 상기 중심 P1을 연결하는 가상 직선{도면 부호 (108)로서 표시}이 이루는 각도를 θ1이라 하면, 도 11의 화상에서는 이 θ1이 0°이지만(0°이기 때문에 표시할 수 없으므로 θ1을 도 11에는 나타내고 있지 않지만), 도 10의 화상에서는 이 각도 θ1이 0°로 되어 있지 않다. 제어부(10)는 레지스트막의 제거 영역(106)의 위치가 적정한지의 여부를 판정하기 위하여 화상 데이터로부터 이 각도 θ1을 산출한다. 즉, 제어부(10)는, 노치 N과, 웨이퍼 W의 중심과, 제거 영역(106)에 대응하는 조사 영역(102)(제1 영역)의 위치 관계를 취득한다.

이하, 상기 직선 노광의 위치의 보정 동작에 있어서의 각 공정과, 그 후의 통상의 처리 동작에 대하여 도 12의 흐름도를 참조하면서 순서대로 설명한다. 레지스트 도포 모듈(11)에서 레지스트막이 형성된 선행의 웨이퍼 W(편의상 웨이퍼 W1이라 함)가 선택적 노광 모듈(21)로 반송된다. 그리고 웨이퍼 W1을 수취한 스테이지(26)가 주위 단부 검출용 회전 위치에서 회전함과 함께, 주위 단부 검출 센서(27)에 의하여 웨이퍼 W1의 주위 단부에 광이 조사된다. 웨이퍼 W가 1회전하면 회전이 정지되고, 주위 단부 검출 센서(27)로부터 출력된 검출 신호에 의하여 웨이퍼 W1의 주위 단부의 위치가 검출된다. 그 주위 단부의 위치에 기초하여 노치 N의 정점의 방향 및 편심이 검출된다(스텝 S1).

그리고 웨이퍼 W1의 회전 정지 후, 도 8에서 설명한 바와 같이 제어부(10)의 메모리(100)에 저장되는 직선 방향의 이동 거리 X0 및 회전각 R0과, 검출된 노치 N의 정점의 방향 및 웨이퍼 W의 편심에 기초하여, 상기 주위 단부 검출용 회전 위치로부터 웨이퍼 W에 직선 노광을 개시하는 위치로 이동시키기 위한 직선 방향의 이동 거리 X1 및 회전각 R1이 산출된다. 계속해서, 도 3에서 설명한 바와 같이 웨이퍼 W가 1회전하여 주연 노광이 행해진다. 그 후, 주위 단부 검출용 회전 위치로부터 상기 X1만큼 이격되도록 스테이지(26)가 직선 이동함과 함께, 상기 웨이퍼 W의 주위 단부의 검출이 종료되어 스테이지(26)의 회전이 정지된 상태에 대하여 상기 R1만큼 각도가 변경되도록 스테이지(26)가 회전한다. 즉, 노광부(31)의 조사 영역(101)이, 도 8에서 설명한 바와 같이 웨이퍼 W의 소정의 직선 노광의 개시 위치에 배치되도록 스테이지(26)가 직선 이동함과 함께 회전한다. 그 후, 개시 위치가 노광된다(스텝 S2).

그 후, 웨이퍼 W1은 현상 모듈(12)로 반송되어 현상 처리되어, 개시 위치의 레지스트막이 제거되어 레지스트막의 제거 영역(106)이 형성된다. 그 후, 검사 모듈(31)에서 촬상되어, 도 10, 도 11에서 예시한 웨이퍼 W의 표면 전체의 화상 데이터가 취득된다(스텝 S3). 그리고 이 화상 데이터로부터 얻어지는 화상 중의 웨이퍼 W와 그 외측의 휘도의 차를 이용하여, 웨이퍼 W의 중심 P1 및 노치 N의 정점이 검출된다. 또한 웨이퍼 W의 면 내에 있어서의 휘도의 차를 이용하여 제거 영역(106)의 중심 P4가 검출된다(스텝 S4). 그리고 도 11에 도시한 웨이퍼 W의 중심 P1 및 노치 N의 정점을 통과하는 가상 직선(107)과, 웨이퍼 W의 중심 P1 및 제거 영역(106)의 중심 P4를 통과하는 가상 직선(108)이 이루는 각도 θ1, 및 웨이퍼 W의 중심 P1과 제거 영역(106)의 중심 P4의 거리가 산출된다(스텝 S5).

각도 θ1이 0°이고 또한 웨이퍼 W의 중심 P1과 제거 영역(106)의 중심 P4의 거리가 설정값으로 되어 있으면, 제거 영역(106)의 위치가 적정하다고 판정되며, 그 경우, 메모리(100) 내의 직선 이동 거리 X0 및 회전각 R0의 보정은 행해지지 않는다. 각도 θ1이 0°가 아니거나, 또는 웨이퍼 W의 중심 P1과 제거 영역(106)의 중심 P4의 거리가 설정값으로 되어 있지 않으면, 제거 영역(106)의 위치가 적정하지 않다고 판정된다.

각도 θ1이 0°로 되어 있지 않은 경우에는, 이 θ1의 각도에 따라 당해 θ1이 0°로 되도록, 제어부(10)의 메모리에 기억되는 회전각 R0이 보정된다. 그리고 그와 같이 보정된 회전각 R0에 기초하여 상기 스텝 S2에서 노광이 행해졌다고 한 경우의 웨이퍼 W 중심 P1과 제거 영역(106)의 중심 P4의 거리를 산출하여, 이 거리가 설정값으로부터 벗어나 있으면, 그 거리의 값과 설정값이 어긋난 만큼 직선 방향의 이동 거리 X0의 값에 대해서도 보정한다. 또한 각도 θ1이 0°이고 또한 제거 영역(106)의 중심 P4와의 거리가 설정값으로부터 벗어나 있으면, 그 거리의 값과 설정값이 어긋난 만큼 직선 방향의 이동 거리 X0의 값을 보정한다(스텝 S6).

이와 같이 보정을 행할 필요가 없다고 판정되거나, 직선 이동 거리 X0 및/또는 회전각 R0에 대하여 보정이 행해지면, 직선 노광의 위치의 보정 동작이 종료되고, 후속의 웨이퍼 W(설명의 편의상, 웨이퍼 W2로 함)에 대하여, 통상의 처리 동작이 개시된다. 웨이퍼 W2는 레지스트 도포 모듈(11)로 반송되어 당해 모듈(11)에서 레지스트막이 형성되고, 그 후, 선택적 노광 모듈(21)로 반송된다.

웨이퍼 W1에 대하여 행해지는 스텝 S1, S2와 마찬가지로, 웨이퍼 W2에 대해서도 주위 단부의 위치의 검출, 그 주위 단부의 위치에 기초한 노치 N의 정점의 방향 및 웨이퍼 W의 편심 검출이 행해지고, 직선 방향의 이동 거리 X0, 회전각 R0과, 노치 N의 정점의 방향 및 편심에 기초하여, 상기 직선 방향의 이동 거리 X1 및 회전각 R1이 산출된다. 그리고 주연 노광이 행해진 후에, 주위 단부 검출용 회전 위치로부터 상기 X1만큼 이격되도록 스테이지(26)가 직선 이동함과 함께, 웨이퍼 W의 주위 단부의 검출이 종료되어 스테이지(26)의 회전이 정지된 상태에 대하여 상기 R1만큼 각도가 변경되도록 스테이지(26)가 회전한다.

이 웨이퍼 W2에 관한 이동 거리 X1 및 회전각 R1의 산출에 사용되는 X0, R0은, 상기 스텝 S6에서 보정이 행해지고 있는 경우에는 보정된 값이기 때문에, 스테이지(26)의 이동 및 회전이 종료되면 조사 영역(101)의 중심 P2가, 도 5에서 설명한 가상 직선(102, 103)의 교점에 고정밀도로 맞춰진다. 즉, 조사 영역(101)이 소정의 직선 노광의 개시 위치에 고정밀도로 맞춰진다. 그리고 이 개시 위치(제2 영역)이 노광된 후, 도 6, 도 7에서 설명한 바와 같이 조사 영역(101)이 가상 직선(103)을 따라 이동하여 웨이퍼 W2가 직선 노광된다(스텝 7).

직선 노광이 종료되면 웨이퍼 W2는 노광 장치(13)로 반송되어 패턴 노광된다. 그리고 현상 모듈(12)에서 현상되어, 선택적 노광 모듈(21)에서 노광된 주연부 및 가상 직선(103)을 따른 직선 영역의 레지스트막이 제거됨과 함께, 당해 직선 영역의 외측 레지스트막에는 레지스트 패턴이 형성된다. 이상에서 설명한 웨이퍼 W1, W2에 관한 처리의 각 공정에서의 각 값의 검출, 데이터의 취득, 산출, 보정 및 판정의 각 동작은 제어부(10)에 의하여 행해진다.

이 도포, 현상 장치(1)에 의하면, 상기와 같이 선택적 노광 모듈(21)에 의하여 직선 노광되는 영역의 웨이퍼 W에 있어서의 위치가 고정밀도로 제어되기 때문에, 이 직선 노광에 의하여 레지스트막이 제거되는 영역의 위치가 고정밀도로 제어된다. 따라서 웨이퍼 W에 있어서 반도체 디바이스를 형성하기 위한 영역 레지스트막이 제거되어 버리거나, 레지스트막을 제거해야 하는 영역에 레지스트막이 잔류해 버리는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 반도체 디바이스의 수율의 향상을 도모할 수 있다. 또한 노광된 웨이퍼 W를 도포, 현상 장치(1)의 외부 측정기로 반송할 필요가 없으므로 당해 반송의 수고를 덜 수 있으며, 이 반송에 필요한 시간만큼 선택적 노광 모듈(21)의 동작 보정이 지연되는 것을 방지할 수 있다.

(제2 실시 형태)

제2 실시 형태에 대하여, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 하여 설명한다. 제2 실시 형태는, 선택적 노광 모듈(21)의 구성에 대하여 제1 실시 형태와 상이하며, 도 13, 도 14는 당해 제2 실시 형태의 선택적 노광 모듈(21)의 종단 측면도, 횡단 평면도를 각각 도시하고 있다.

제2 실시 형태의 선택적 노광 모듈(21)은 노광부(31) 대신 노광부(51)를 구비하고 있다. 노광부(51)의 마스크(33)는 개구부(34)의 외측에 기립한 내측 원통부(52)를 구비한다. 도면 중 도면 부호 (53)은 내측 원통부(52)에 설치되는 플랜지(53)이다. 광 조사부(32)는 내측 원통부(52)의 외측을 둘러싸는 외측 원통부(54)를 구비하고 있으며, 외측 원통부(54)의 내주면에는 플랜지(53)와 걸림 결합하여 마스크(33)를 지지하는 홈이 형성되어 있다. 도면 중 도면 부호 (55)는 외측 원통부(54)의 외측에 설치된 회전 구동 기구이며, 원형의 회전체(56)를 연직축 주위로 회전시킬 수 있도록 구성되어 있다. 회전체(56)의 외주는 마스크(33)의 외주와 접촉하여, 당해 회전체(56)의 회전에 의하여 마스크(33)가 연직축 주위로 회전된다. 마스크(33)의 회전 중심은 마스크(33)의 개구부(34)의 중심에 일치하고 있다.

마스크(33)를 상기와 같이 회전 가능하게 구성하고 있는 이유에 대하여 설명한다. 도 15는, 제1 실시 형태에서 설명한 보정 동작 시의 선택적 노광 모듈(21)에 있어서의 웨이퍼 W에 대한 동작의 일례를 도시하고 있다. 따라서 이 도 15의 설명에서는, 웨이퍼 W는 노광부(31)에 의하여 노광되는 것으로 한다. 도 15의 상단은, 웨이퍼 W1을 적재한 스테이지(26)가 주위 단부 검출용 회전 위치에 위치한 상태를 도시하고 있으며, 이 웨이퍼 W1의 중심 P1은 스테이지(26)의 회전 중심 P3에 대하여 편심되어 있는 것으로 한다. 도 15의 하단은, 도 15의 상단에 도시한 상태로부터, 직선 노광의 개시 위치에 조사 영역(101)이 배치되도록 스테이지(26)가 이동한 상태를 도시하고 있다. 이 도 15의 하단에 있어서, 웨이퍼 W1의 전체도의 외측에, 조사 영역(101), 노치 N 및 웨이퍼 W1의 중심 P1의 위치 관계가 명확해지도록, 웨이퍼 W1에 있어서의 이들 각 부가 포함되는 영역을 확대하여 도시하고 있다.

상기 편심이 존재함으로써, 도 15의 하단에 도시한 바와 같이 직선 노광의 개시 위치에 조사 영역(101)이 배치되도록 스테이지(26)가 이동했을 때는, 당해 편심에 따라 직선 노광의 개시 위치에 배치된 조사 영역(101)의 긴 변과, 조사 영역(101)의 중심 P2가 배치되는 가상 직선(103)이 서로 경사지게 된다. 직선 노광의 위치의 보정 동작 중에 있어서의 웨이퍼 W1의 노광예를 나타냈지만, 통상의 처리 동작에 있어서의 웨이퍼 W2를 노광하는 경우에도 마찬가지로 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103) 사이에는 경사가 발생한다. 또한 이와 같이 편심이 존재하는 것 외에, 노광부(31)의 설치 정밀도가 낮은 경우에도, 상기 개시 위치에 배치된 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)이 마찬가지로 경사지게 된다. 또한 상기와 같이 제1 실시 형태에서는, 웨이퍼 W의 직선 이동 및 회전만에 의하여 조사 영역의 위치를 이동시키고 있기 때문에, 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)이 이루는 각도는 조사 영역(101)의 위치에 따라 변화된다.

이와 같이 제1 실시 형태의 설명에서는, 도시를 간략화하여 설명의 이해를 용이하게 할 목적으로 웨이퍼 W의 각 부에서 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)이 병행하는 것으로서 나타냈지만, 실제로는 이들이 병행하게 된다고 한정되지는 않는다. 즉, 제2 실시 형태는, 마스크(33)를 회전시킴으로써 조사 영역(101)의 중심 P2 주위의 방향을 조정하여, 직선 노광의 개시 위치를 포함하는 웨이퍼 W의 각 위치에서 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)을 병행하게 하고, 그것에 의하여, 레지스트막이 제거되는 영역의 테두리를 가상 직선(103)에 대하여 확실히 병행하게 할 수 있도록 구성되어 있다.

제2 실시 형태에 있어서의 직선 노광의 위치의 보정 동작 및 통상의 처리 동작에 대하여, 제1 실시 형태와의 차이점을 중심으로 하여 설명한다. 직선 노광의 위치의 보정 동작에 있어서는, 레지스트 도포 모듈(11)에 있어서 웨이퍼 W1에 레지스트막이 형성되고, 그 후, 선택적 노광 모듈(21)에 있어서 당해 웨이퍼 W1의 주위 단부 위치가 검출되어, 도 12에서 설명한 스텝 S1과 마찬가지로 노치 N의 정점의 방향, 웨이퍼 W의 편심에 관한 데이터가 취득된다. 또한 그 후, 스텝 S2, S3과 마찬가지의 동작이 행해진다. 즉, 직선 노광의 개시 위치에 노광부(51)로부터 광이 조사되어 당해 개시 위치가 노광되고, 당해 웨이퍼 W1은 현상된 후에 검사 모듈(41)에서 촬상되어 웨이퍼 W1의 화상 데이터가 취득된다. 도 16은 이와 같이 촬상된 웨이퍼 W1의 화상 일례를 도시하고 있다.

그리고 취득된 화상에 기초하여, 레지스트막의 제거 영역(106)의 위치가 적정한지의 여부의 판정이 행해져, 적정하지 않다고 판정된 경우에는 상술한 바와 같이 스테이지(34)의 직선 이동 거리 X0 및/또는 회전각 R0의 보정이 행해진다. 즉, 상기 스텝 S4 내지 S6의 동작이 행해진다. 또한 제2 실시 형태에서는, 상기 취득된 화상 데이터에 기초하여, 예를 들어 노치 N의 정점과 웨이퍼 W의 중심 P1을 연결하는 가상 직선(107)과, 레지스트막의 제거 영역(106)의 짧은 변이 이루는 각도 θ2(도 16 참조)가 산출된다.

이 각도 θ2는, 상기 웨이퍼 W1의 편심 및 스텝 S2에서의 노광 시의 조사 영역(101)의 방향에 의하여 결정되는 것이며, 이 산출된 각도 θ2와 취득된 편심으로부터 상기 조사 영역(101)의 방향에 대하여 산출된다. 구체적으로는, 예를 들어 직선 노광의 개시 위치에 있어서의 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)의 각도 θ3(도 15 하단 참조)에 대하여 산출된다. 그리고 θ3이 0°, 즉, 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)이 병행하고 있으면, 조사 영역(101)의 방향은 정상이라고 판정되어 개시 위치에 있어서의 마스크(33)의 방향은 보정되지 않는다. θ3이 0°가 아닌 경우에는 조사 영역(101)의 방향이 이상이라고 판정되어, θ3에 대응하는 만큼 마스크(33)가 회전하여 조사 영역(101)의 방향이 보정된다. 그것에 의하여, 직선 노광의 개시 위치에 조사 영역(101)이 배치되었을 때, 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)이 병행하게 되게 된다.

그 후, 통상의 처리 동작이 개시되어, 레지스트막이 형성된 웨이퍼 W2가 선택적 노광 모듈(21)로 반송되고, 웨이퍼 W1과 마찬가지로 주위 단부의 위치의 검출, 그 주위 단부의 위치에 기초한 노치 N의 정점의 방향 및 웨이퍼 W2의 편심 검출이 행해진다. 그리고 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이 노치 N의 정점의 방향 및 편심과, 제어부(10)의 메모리(100) 내의 데이터 X0 및 R0에 기초하여, 웨이퍼 W2를 이동시키기 위한 이동 거리 X1 및 회전각 R1이 산출되고, 주연 노광 후에 상기 X1 및 R1에 기초하여 스테이지(26)의 직선 이동 및 회전이 행해져, 조사 영역(101)이 직선 노광의 개시 위치로 이동한다(도 17). 상기와 같이 필요에 따라 마스크(33)의 방향에 관한 보정이 행해지고 있기 때문에, 조사 영역(101)의 긴 변과 가상 직선(103)은 병행하게 되어 있다.

당해 개시 위치가 노광되어 조사 영역(101)에의 광 조사가 일단 정지되면, 스테이지(26)가 소정량 회전하고(도 18), 스테이지(26)가 소정량 직선 이동하고(도 19), 마스크(33)가 소정량 회전한다. 그것에 의하여 조사 영역(101)이 개시 위치로부터 가상 직선(103)을 따라 이동하고, 또한 조사 영역(101)의 긴 변은 가상 직선(103)과 병행하게 된다(도 20). 그 후, 조사 영역(101)에의 광 조사가 행해진다. 도 18 내지 도 20의 각 도면에서는, 이해를 용이하게 하기 위하여 스테이지(26)의 회전, 스테이지의 직선 이동, 조사 영역(101)의 회전이 순서대로 행해지도록 도시하고 있지만, 예를 들어 이들 각 동작은 서로 병행하여 행해진다.

이와 같이 조사 영역(101)의 이동과 조사 영역(101) 방향의 조정과 조사 영역(101)에의 광 조사가 행해져, 도 7에 도시한 바와 같이 웨이퍼 W의 일단부로부터 타단부에 걸쳐 가상 직선(103)을 따른 영역이 노광된다. 가상 직선(103)을 따라 일단부로부터 타단부에 걸쳐 노광이 행해진 후, 웨이퍼 W2는 현상 처리되어, 노광된 영역의 레지스트막이 제거된다. 이 제2 실시 형태에 의하면, 상기와 같이 마스크(33)를 회전시켜 노광을 행함으로써, 보다 고정밀도로 웨이퍼 W에 있어서의 노광되는 위치를 제어하고, 그 결과, 레지스트막이 제거되는 위치를 보다 고정밀도로 제어할 수 있다.

그런데 상기 예에서는, 스테이지(26)의 이동 시에 조사 영역(101)이 소정량 회전함으로써, 조사 영역(101)에 광을 조사할 때 조사 영역(101)이 가상 직선(103)에 대하여 동일한 방향으로 향해지도록 되어 있으며, 개시 위치에 있어서의 조사 영역(101)의 방향을 미리 보정해 둠으로써, 직선 노광되는 영역의 테두리부를 가상 직선(103)에 병행하게 하고 있다. 도 21은, 그러한 개시 위치에 있어서의 조사 영역(101) 방향의 보정을 행하지 않고 노광을 한 경우의 직선 노광된 영역을 도시하는 일례이다. 이 도 21에 도시하는 예에서는, 가상 직선(103)에 대하여 조사 영역(101)이 경사지게 노광됨으로써, 직선 노광된 영역 중에 2회 반복하여 노광됨으로써 노광량이 비교적 큰 영역 A1과, 1회만 노광됨으로써 노광량이 비교적 작은 영역 A2가 형성되어 있다. 노광량이 작으면 레지스트막을 제거하지 못할 우려가 있으므로, 직선 노광되는 영역의 각 부에서 노광량의 균일성을 높게 하고, 노광된 영역의 레지스트막을 보다 확실히 제거하기 위하여, 상기와 같이 직선 노광을 개시하기 전에 미리 마스크(33)의 방향을 보정해 두는 것이 유효하다.

조사 영역(101)의 방향을 보정하기 위하여, 광원을 포함하는 광 조사부(32)를 마스크(33)와 함께 회전시켜도 된다. 단, 상기와 같이 마스크(33)만을 회전시키는 구성으로 함으로써, 회전 기구(55)의 구성이 대규모로 되는 것을 방지할 수 있다. 또한 노광하는 영역은 상기 예에 한정되지 않으며, 웨이퍼 W의 면 내의 디바이스의 형성 영역의 테두리를 따라 웨이퍼 W의 전체 주위를 노광하도록 해도 된다. 또한 상기 예에서는 화상 데이터로부터 노치 N의 정점을 검출하고 있지만, 정점을 검출하는 것에 한정되지는 않으며, 예를 들어 노치 N의 무게 중심을 검출하도록 해도 된다.

웨이퍼 W의 전체 주위의 단부는 상기와 같이 광학적으로 검출되지만, 이 광학적인 검출에는 투과형 센서를 사용하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들어 반사형 센서를 다수, 웨이퍼 W의 내측으로부터 외측을 향하도록 일렬로 배치해 둔다. 그리고 각 반사형 센서로부터 제어부에의 출력 신호가 웨이퍼 W의 내측에 광을 조사하고 있는 것과, 웨이퍼 W의 외측에 광을 조사하고 있는 것이 상이하도록 하고, 이 출력 신호의 차이로부터 제어부(10)가 웨이퍼 W의 주위 단부를 검출할 수 있도록 해도 된다. 그 외의 광학적인 검출로서는, 카메라를 사용하여 웨이퍼 W의 주위 단부를 촬상하여, 얻어진 화상 데이터로부터 제어부(10)가 웨이퍼 W의 주위 단부를 검출할 수 있도록 해도 된다.

예를 들어 선택적 노광 모듈(21)의 스테이지(26)에 웨이퍼 W를 전달하기 전에, 반송 기구(14)에 대한 웨이퍼 W의 위치 정렬을 행함과 함께 반송 기구(14)가 소정의 방향으로 웨이퍼 W를 보유 지지하도록 함으로써 웨이퍼 W1, W2가 스테이지(26)에 전달되고, 스테이지(26)가 주위 단부 검출용 회전 위치에 위치했을 때, 이 웨이퍼 W1, W2가 기준의 방향을 향해짐과 함께 기준 위치에 위치하도록 해도 된다. 보다 구체적으로는, 예를 들어 선택적 노광 모듈(21)의 전단에 회전 가능한 스테이지(26)와 주위 단부 검출 센서(27)를 구비한 모듈을 배치하고, 당해 모듈에서 웨이퍼 W의 전체 주위에 걸쳐 주위 단부를 검출한다. 그 주위 단부으로부터 검출된 웨이퍼 W 중심이 소정의 위치에 위치하도록 반송 기구(14)가 웨이퍼 W를 수취한다. 수취할 때는 노치 N을 소정의 방향을 향하게 해 두도록 한다.

그리고 그와 같이 스테이지(26)가 주위 단부 검출용 회전 위치에 위치했을 때, 웨이퍼 W1, W2가 기준의 방향을 향해짐과 함께 기준 위치에 위치하도록 해 두는 경우에는, 제1 실시 형태에서 설명한 바와 같이 직선 노광의 개시 위치의 조사 영역(101)을 보정하는 데 있어서, 선택적 노광 모듈(21)에 있어서 웨이퍼 W1, W2에 대하여 노치 N의 방향, 편심을 구하기 위하여 주위 단부의 검출을 행하지 않아도 된다. 또한 웨이퍼 W1, W2 중 한쪽만에 대하여, 상기와 같이 방향 정렬 및 위치 정렬을 하여 스테이지(26)에 적재하도록 해도 된다. 그 경우, 선택적 노광 모듈(21)에 있어서의 주위 단부의 검출은, 방향 정렬 및 위치 정렬되어 있지 않은 웨이퍼 W에 대해서만 행하면 된다.

또한 상기 예에서는, 노광부(31, 51)에 대하여 스테이지(26)가 이동함으로써 조사 영역(101)이 직선을 따라 이동하고 있지만, 스테이지(26) 대신 노광부(31, 51)가 이동함으로써 조사 영역(101)이 직선을 따라 이동해도 된다. 또한 상기 예에서는, 웨이퍼 W1을 노광 후에 현상하고 있지만, 노광됨으로써 레지스트막에 화학 반응이 일어나, 당해 레지스트막의 노광된 영역의 휘도가 변화되는 경우에는, 검사 모듈(41)에서 취득되는 화상 데이터로부터 제어부(10)가 당해 조사 영역(101)을 식별할 수 있다. 그러한 경우, 웨이퍼 W1을 현상하지 않더라도 검사 모듈(41)에 의하여, 노광된 영역을 특정할 수 있으므로, 웨이퍼 W1의 현상은 반드시 행하지는 않아도 된다.

도 22 내지 도 24에, 레지스트막 제거 장치를 이루는 도포, 현상 장치(1)의 상세한 구성의 일례를 도시한다. 도 22, 23, 24는 각각 당해 도포, 현상 장치(1)의 평면도, 사시도, 개략 종단 측면도이다. 이 도포, 현상 장치(1)는, 캐리어 블록 D1과, 처리 블록 D2와, 인터페이스 블록 D3을 직선형으로 접속하여 구성되어 있다. 인터페이스 블록 D3에 상기 노광 장치(13)가 접속되어 있다. 이후의 설명에서는 블록 D1 내지 D3의 배열 방향을 전후 방향으로 한다. 캐리어 블록 D1은 캐리어 C를 도포, 현상 장치(1) 내에 대하여 반출입하며, 캐리어 C의 적재대(61)와, 개폐부(62)와, 개폐부(62)를 통하여 캐리어 C로부터 웨이퍼 W를 반송하기 위한 이동 탑재 기구(63)를 구비하고 있다.

처리 블록 D2는, 웨이퍼 W에 액 처리를 행하는 제1 내지 제6 단위 블록 E1 내지 E6이 아래로부터 순서대로 적층되어 구성되어 있다. 설명의 편의상, 웨이퍼 W에 하층측의 반사 방지막을 형성하는 처리를 「BCT」, 웨이퍼 W에 레지스트막을 형성하는 처리를 「COT」, 노광 후의 웨이퍼 W에 레지스트 패턴을 형성하기 위한 처리를 「DEV」라고 각각 표현하는 경우가 있다. 이 예에서는, 도 23에 도시한 바와 같이 아래로부터 BCT층, COT층, DEV층이 2층씩 적층되어 올려져 있다. 동일한 단위 블록에 있어서 서로 병행하여 웨이퍼 W의 반송 및 처리가 행해진다.

여기서는 단위 블록 중 대표로 COT층 E3을, 도 22를 참조하면서 설명한다. 캐리어 블록 D1로부터 인터페이스 블록 D3을 향하는 반송 영역(64)의 좌우의 일방측에는 선반 유닛 U가 전후 방향으로 복수 배치되고, 타방측에는 각각 액 처리 모듈인 레지스트 도포 모듈(11), 보호막 형성 모듈 ITC가 전후 방향으로 배열되어 설치되어 있다. 보호막 형성 모듈 ITC는 레지스트막 상에 소정의 처리액을 공급하여, 당해 레지스트막을 보호하는 보호막을 형성한다. 선반 유닛 U는 가열 모듈과 상기 선택적 노광 모듈(21)을 구비하고 있다. 상기 반송 영역(64)에는 웨이퍼 W의 반송 기구인 반송 아암 F3이 설치되어 있다.

다른 단위 블록 E1, E2, E5 및 E6은, 웨이퍼 W에 공급하는 약액이 상이한 것을 제외하고 단위 블록 E3, E4와 마찬가지로 구성된다. 단위 블록 E1, E2는 레지스트막 형성 모듈 COT 대신 반사 방지막 형성 모듈을 구비하고, 단위 블록 E5, E6은 현상 모듈(12)을 구비한다. 도 24에서는, 각 단위 블록 E1 내지 E6의 반송 아암은 F1 내지 F6으로서 나타내고 있다.

처리 블록 D2에 있어서의 캐리어 블록 D1측에는, 각 단위 블록 E1 내지 E6에 걸쳐 상하로 신장되는 타워 T1과, 타워 T1에 대하여 웨이퍼 W의 전달을 행하기 위한 승강 가능한 전달 기구인 전달 아암(65)이 설치되어 있다. 타워 T1은 서로 적층된 복수의 모듈에 의하여 구성되어 있으며, 단위 블록 E1 내지 E6의 각 높이에 설치되는 모듈은 당해 단위 블록 E1 내지 E6의 각 반송 아암 F1 내지 F6과의 사이에서 웨이퍼 W를 전달할 수 있다. 이들 모듈로서는, 상기 검사 모듈(41) 외에, 실제로는 각 단위 블록의 높이 위치에 설치된 전달 모듈 TRS, 웨이퍼 W의 온도 조정을 행하는 온도 조절 모듈 CPL, 복수 매의 웨이퍼 W를 일시적으로 보관하는 버퍼 모듈 및 웨이퍼 W의 표면을 소수화하는 소수화 처리 모듈 등이 포함되어 있다. 설명을 간소화하기 위하여 상기 소수화 처리 모듈, 온도 조절 모듈, 상기 버퍼 모듈에 관한 도시는 생략하고 있다.

인터페이스 블록 D3은, 단위 블록 E1 내지 E6에 걸쳐 상하로 신장되는 타워 T2, T3, T4를 구비하고 있으며, 타워 T2와 타워 T3에 대하여 웨이퍼 W의 전달을 행하기 위한 승강 가능한 전달 기구인 인터페이스 아암(66)과, 타워 T2와 타워 T4에 대하여 웨이퍼 W의 전달을 행하기 위한 승강 가능한 전달 기구인 인터페이스 아암(67)과, 타워 T2와 노광 장치(13) 사이에서 웨이퍼 W의 전달을 행하기 위한 인터페이스 아암(68)이 설치되어 있다.

타워 T2는, 전달 모듈 TRS, 노광 처리 전의 복수 매의 웨이퍼 W를 격납하여 체류시키는 버퍼 모듈, 노광 처리 후의 복수 매의 웨이퍼 W를 격납하는 버퍼 모듈 및 웨이퍼 W의 온도 조정을 행하는 온도 조절 모듈 등이 서로 적층되어 구성되어 있지만, 여기서는 버퍼 모듈 및 온도 조절 모듈의 도시는 생략한다. 이 도포, 현상 장치(1)에 있어서는, 웨이퍼 W가 적재되는 장소를 모듈이라 기재한다. 또한 타워 T3, T4에도 각각 모듈이 설치되어 있지만, 여기서는 설명을 생략한다. 도 1에서 설명한 반송 기구(14)는, 반송 아암 F1 내지 F6, 인터페이스 아암(61 내지 63), 이동 탑재 기구(63), 전달 아암(65)에 의하여 구성되어 있다.

이 도포, 현상 장치(1) 및 노광 장치(13)로 이루어지는 시스템의 통상의 처리 동작이 행해질 때의 웨이퍼 W의 반송 경로에 대하여 설명한다. 웨이퍼 W는 캐리어 C로부터 이동 탑재 기구(63)에 의하여, 처리 블록 D2에 있어서의 타워 T1의 전달 모듈 TRS0으로 반송된다. 이 전달 모듈 TRS0으로부터 웨이퍼 W는 단위 블록 E1, E2에 할당되어 반송된다. 예를 들어 웨이퍼 W를 단위 블록 E1에 전달하는 경우에는, 타워 T1의 전달 모듈 TRS 중, 단위 블록 E1에 대응하는 전달 모듈 TRS1(반송 아암 F1에 의하여 웨이퍼 W의 전달이 가능한 전달 모듈)에 대하여 상기 TRS0으로부터 웨이퍼 W가 전달된다. 또한 웨이퍼 W를 단위 블록 E2에 전달하는 경우에는, 타워 T1의 전달 모듈 TRS 중, 단위 블록 E2에 대응하는 전달 모듈 TRS2에 대하여 상기 TRS0으로부터 웨이퍼 W가 전달된다. 이 웨이퍼 W의 전달은 전달 아암(65)에 의하여 행해진다.

이와 같이 할당된 웨이퍼 W는, TRS1(TRS2) → 반사 방지막 형성 모듈 → 가열 모듈 → TRS1(TRS2)의 순으로 반송되고, 계속해서, 전달 아암(65)에 의하여 단위 블록 E3에 대응하는 전달 모듈 TRS3과, 단위 블록 E4에 대응하는 전달 모듈 TRS4로 할당된다.

이와 같이 TRS3, TRS4에 할당된 웨이퍼 W는, TRS3(TRS4) → 레지스트 도포 모듈(11) → 가열 모듈 → 선택적 노광 모듈(21) → 보호막 형성 모듈 ITC → 가열 모듈 → 타워 T2의 전달 모듈 TRS의 순으로 반송된다. 그 후, 이 웨이퍼 W는 인터페이스 아암(66, 68)에 의하여, 타워 T3을 통하여 노광 장치 D4에 반입된다. 노광 후의 웨이퍼 W는 인터페이스 아암(67)에 의하여 타워 T2, T4 간에서 반송되어, 단위 블록 E5, E6에 대응하는 타워 T2의 전달 모듈 TRS5, TRS6로 각각 반송된다. 그 후, 가열 모듈 → 현상 모듈 → 가열 모듈 → 타워 T1의 검사 모듈(41) → 전달 모듈 TRS로 반송된 후, 이동 탑재 기구(63)를 통하여 캐리어 C로 복귀된다. 직선 노광의 위치 보정 동작이 행해질 때는, 노광 장치(13)로 반송되지 않는 것을 제외하고 웨이퍼 W는 상기 반송 경로와 마찬가지의 반송 경로로 반송된다.

도포, 현상 장치(1)의 제어부(10)에 대하여 추가로 설명해 둔다. 제어부(10)는, 프로그램, 메모리, CPU로 이루어지는 데이터 처리부 등을 구비하고 있다. 상기 프로그램에는 도포, 현상 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 보내어 그 동작을 제어하고, 상기 각 스텝을 실행시키도록 명령이 내장되어 있다. 상기 프로그램은 컴퓨터의 기억 매체, 예를 들어 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 및 메모리 카드 등의 기억 매체에 저장되어 제어부(10)에 인스톨된다.

N: 노치
W: 웨이퍼
P1: 웨이퍼의 중심
P2: 조사 영역의 중심
P3: 스테이지의 회전 중심
1: 도포, 현상 장치
10: 제어부
21: 선택적 노광 모듈
24: 이동, 회전 기구
26: 스테이지
31: 노광부
33: 마스크
41: 검사 모듈
44: 카메라
100: 메모리
101: 조사 영역
102, 103: 가상 직선

Claims (12)

1. 외주에 절결이 각각 형성됨과 함께 표면에 각각 레지스트막이 형성된 제1 기판 및 제2 기판 중 제1 기판의 제1 영역에, 기판을 국소적으로 노광하기 위한 광 조사 영역을 배치하여, 당해 제1 영역을 노광하는 공정과,
   상기 제1 기판을 촬상하여 화상 데이터를 취득하고 이 화상 데이터에 기초하여, 당해 기판이 노광된 위치와, 상기 절결의 위치와, 기판의 중심 위치의 관계에 관한 위치 데이터를 취득하는 공정과,
   상기 제2 기판에 대하여 상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 영역에 대응하는 영역으로부터 그 위치가 보정된 제2 영역에 상기 조사 영역을 위치시키는 공정과,
   상기 제2 기판에 대하여 상기 조사 영역을 상대적으로 이동시켜, 상기 제2 영역을 포함하는 직선 영역을 노광하는 공정과,
   상기 기판을 현상하여 상기 직선 영역의 레지스트막을 제거하는 공정
   을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 방법.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 기판을 촬상하기 전에, 당해 제1 기판을 현상하여 제1 영역에 있어서의 레지스트막을 제거하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 방법.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 제2 영역에 조사 영역을 위치시키기 전에, 기판을 노광하기 위한 스테이지에 적재된 상기 제2 기판의 절결의 방향 및 기준의 위치에 대한 어긋남양을 구하기 위하여 당해 제2 기판의 주위 단부를 광학적으로 검출하는 공정을 포함하고,
   상기 제2 영역에 조사 영역을 위치시키는 공정은, 상기 위치 데이터와, 검출된 제2 기판의 주위 단부에 기초하여 행해지는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 방법.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   기판을 노광하기 위한 스테이지에 적재된 상기 제1 기판의 절결의 방향 및 기준의 위치에 대한 어긋남양을 구하기 위하여 당해 제1 기판의 주위 단부를 광학적으로 검출하는 공정을 포함하고,
   상기 제1 영역에 조사 영역을 위치시키는 공정은, 상기 위치 데이터와, 검출된 제1 기판의 주위 단부에 기초하여 행해지는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 방법.
5. 제4항에 있어서,
   상기 화상 데이터와, 검출된 상기 제1 기판의 주위 단부에 기초하여 상기 조사 영역의 기준의 방향에 대한 경사를 검출하는 공정과,
   상기 제2 영역에 조사 영역을 위치시키는 공정은,
   상기 기준의 방향을 향하도록 상기 조사 영역의 방향을 변경하여 상기 직선 영역을 노광하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 방법.
6. 제5항에 있어서,
   상기 직선 영역 내의 한 영역을 노광한 후, 다른 영역을 노광하기 전에 상기 조사 영역의 방향을 변경하는 공정을 포함하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 조사 영역의 방향을 변경하기 위하여, 광원으로부터의 광을 투과시키기 위한 개구부를 구비한 마스크의 방향을 당해 광원에 대하여 변경하는 공정을 구비한 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 방법.
8. 외주에 절결이 형성됨과 함께 표면에 레지스트막이 형성된 기판을 국소적으로 노광하기 위하여 당해 기판에 광의 조사 영역을 배치하여 노광하는 노광부와,
   상기 기판을 촬상하여 화상 데이터를 취득하기 위한 촬상부와,
   상기 기판에 대하여 상기 조사 영역을 상대적으로 이동시키는 이동 기구와,
   상기 노광부에 의하여 노광된 기판을 현상하여, 노광된 영역의 레지스트막을 제거하기 위한 현상 모듈과,
   제1 기판에 있어서의 제1 영역을 상기 노광부에 의하여 노광하는 스텝과, 상기 제1 기판을 촬상하여 화상 데이터를 취득하고 이 화상 데이터에 기초하여, 당해 기판이 노광된 위치와, 상기 절결의 위치와, 기판의 중심 위치의 관계에 관한 위치 데이터를 취득하는 스텝과, 후속의 제2 기판에 대하여 상기 위치 데이터에 기초하여, 상기 제1 영역에 대응하는 영역으로부터 그 위치가 보정된 제2 영역에 상기 조사 영역을 위치시키는 스텝과, 상기 제2 기판에 대하여 상기 조사 영역을 상대적으로 이동시켜, 상기 제2 영역을 포함하는 직선 영역을 노광하는 스텝과, 상기 기판을 현상하여 상기 직선 영역의 레지스트막을 제거하는 스텝이 순서대로 행해지도록 제어 신호를 출력하는 제어부
   를 포함하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 장치.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 제1 기판을 촬상하기 전에, 당해 제1 기판을 현상하여 제1 영역에 있어서의 레지스트막을 제거하는 스텝이 행해지도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    기판의 주위 단부를 광학적으로 검출하기 위한 주위 단부 검출부가 설치되고,
    상기 제어부는,
    상기 제2 영역에 조사 영역을 위치시키기 전에, 기판을 노광하기 위한 스테이지에 적재된 상기 제2 기판의 절결의 방향 및 기준의 위치에 대한 어긋남양을 구하기 위하여 당해 제2 기판의 주위 단부를 광학적으로 검출하는 스텝을 행하며,
    상기 제2 영역에 조사 영역을 위치시키는 스텝은, 상기 위치 데이터와, 검출된 제2 기판의 주위 단부에 기초하여 행해지도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 장치.
11. 제8항 또는 제9항에 있어서,
    기판의 주위 단부를 광학적으로 검출하기 위한 주위 단부 검출부가 설치되고,
    상기 제어부는,
    기판을 노광하기 위한 스테이지에 적재된 상기 제1 기판의 절결의 방향 및 기준의 위치에 대한 어긋남양을 구하기 위하여 당해 제1 기판의 주위 단부를 광학적으로 검출하는 스텝을 행하며,
    상기 제1 영역에 조사 영역을 위치시키는 스텝은, 상기 위치 데이터와, 검출된 제1 기판의 주위 단부에 기초하여 행해지도록 제어 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는, 레지스트막 제거 장치.
12. 표면에 레지스트막이 형성된 기판을 국소적으로 노광하고, 노광된 영역의 레지스트막을 제거하는 레지스트막 제거 장치에 사용되는 컴퓨터 프로그램을 기억하는 기억 매체이며,
    상기 컴퓨터 프로그램은, 제1항 또는 제2항에 기재된 레지스트막 제거 방법을 상기 레지스트막 제거 장치에 실행시키도록 스텝 군이 짜여져 있는 것을 특징으로 하는, 기억 매체.

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