KR102658594B1 - 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체 - Google Patents

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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 건조 처리 후의 기판 이면의 액잔류을 검출하는 것을 과제로 한다.
실시형태에 관한 기판 처리 장치는, 유지부와, 노즐과, 검지부와, 제어부를 구비한다. 유지부는 기판을 유지하여 회전시킨다. 노즐은 기판의 이면을 향해 처리액을 토출한다. 검지부는 대상 영역 내의 물체의 온도를 측정한다. 제어부는, 유지부를 제어하여, 기판을 회전시킴으로써 기판으로부터 처리액을 털어내어 기판을 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 기판의 이면에서의 처리액의 액잔류의 유무를 판정한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, SUBSTRATE PROCESSING METHOD AND STORAGE MEDIUM}
개시한 실시형태는, 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
종래, 반도체 웨이퍼나 유리 기판 등의 기판의 이면에 처리액을 공급함으로써 기판의 이면을 처리하는 기판 처리 장치가 알려져 있다.
이 종류의 기판 처리 장치에서는, 기판의 이면에 대하여 처리액을 공급한 후, 기판을 고속으로 회전시킴으로써 기판으로부터 처리액을 털어내어 기판을 건조시키는 건조 처리가 행해진다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2005-123335호 공보
그러나, 전술한 종래 기술에서는, 건조 처리 후의 기판의 이면에 처리액이 잔존하는 액잔류가 발생하는 경우가 있다. 기판의 이면에 액잔류가 발생하면, 예를 들면, 다음 공정의 장치에서 기판을 유지하는 유지부가 오염되는 등의 문제가 발생할 우려가 있다.
실시형태의 일양태는, 건조 처리 후의 기판 이면의 액잔류을 검출할 수 있는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시형태의 일양태에 관한 기판 처리 장치는, 유지부와, 노즐과, 검지부와, 제어부를 구비한다. 유지부는 기판을 유지하여 회전시킨다. 노즐은 기판의 이면을 향해 처리액을 토출한다. 검지부는 대상 영역 내의 물체의 온도를 측정한다. 제어부는, 유지부를 제어하여, 기판을 회전시킴으로써 기판으로부터 처리액을 털어내어 기판을 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 기판의 이면에서의 처리액의 액잔류의 유무를 판정한다.
실시형태의 일양태에 의하면, 건조 처리 후의 기판 이면의 액잔류을 검출할 수 있다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는, 처리 유닛의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은, 처리 유닛의 구체적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는, 지지부가 상방 위치에 있을 때의 처리 유닛의 상태를 도시하는 도면이다.
도 5는, 검지부의 검지 결과를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 6은, 처리 유닛에서 행해지는 기판 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 7은, 복구 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 8은, 복구용 린스 처리의 처리 시간을 조정하는 처리의 설명도이다.
도 9는, 제1 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 10은, 제2 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 11은, 제3 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 12는, 제4 변형예에 관한 처리 유닛의 구성을 도시하는 도면이다.
도 13은, 제4 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
이하에, 본원에 관한 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체를 실시하기 위한 형태(이하, 「실시형태」라고 기재함)에 관해 도면을 참조하면서 상세히 설명한다. 또, 이 실시형태에 의해 본원에 관한 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체가 한정되는 것은 아니다. 또한, 각 실시형태는, 처리 내용이 모순되지 않는 범위에서 적절하게 조합하는 것이 가능하다. 또한, 이하의 각 실시형태에서 동일한 부위에는 동일한 부호를 붙이고, 중복 설명은 생략한다.
〔1. 기판 처리 시스템의 구성〕
우선, 기판 처리 시스템의 구성에 관해 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은, 본 실시형태에 관한 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 도면이다. 이하에서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 서로 직교하는 X축, Y축 및 Z축을 규정하고, Z축 정방향을 수직 상향 방향으로 한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 반입 반출 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반입 반출 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접하여 설치된다.
반입 반출 스테이션(2)은, 캐리어 배치부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 배치부(11)에는, 복수매의 기판, 본 실시형태에서는 반도체 웨이퍼(이하 웨이퍼(W))를 수평 상태로 수용하는 복수의 캐리어(C)가 배치된다.
반송부(12)는, 캐리어 배치부(11)에 인접하여 설치되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 수직 방향으로의 이동 및 수직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 캐리어(C)와 전달부(14)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접하여 설치된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 처리 유닛(16)을 구비한다. 복수의 처리 유닛(16)은, 반송부(15)의 양측에 나란히 설치된다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(17)를 구비한다. 기판 반송 장치(17)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 웨이퍼 유지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(17)는, 수평 방향 및 수직 방향으로의 이동 및 수직축을 중심으로 하는 선회가 가능하고, 웨이퍼 유지 기구를 이용하여 전달부(14)와 처리 유닛(16)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(17)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 미리 정해진 기판 처리를 행한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)는, 예를 들면 컴퓨터이며, 제어부(18)와 기억부(19)를 구비한다. 기억부(19)에는, 기판 처리 시스템(1)에서 실행되는 각종 처리를 제어하는 프로그램이 저장된다. 제어부(18)는, 기억부(19)에 기억된 프로그램을 독출하여 실행함으로써 기판 처리 시스템(1)의 동작을 제어한다.
또, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체에 기록되어 있던 것으로, 그 기억 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(19)에 인스톨된 것이어도 좋다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체로는, 예를 들면 하드디스크(HD), 플렉시블디스크(FD), 컴팩트디스크(CD), 마그넷옵티컬디스크(MO), 메모리카드 등이 있다.
상기와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 우선, 반입 반출 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 배치부(11)에 배치된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 배치한다. 전달부(14)에 배치된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(17)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 처리 유닛(16)에 반입된다.
처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 처리 유닛(16)에 의해 처리된 후, 기판 반송 장치(17)에 의해 처리 유닛(16)으로부터 반출되어 전달부(14)에 배치된다. 그리고, 전달부(14)에 배치된 처리가 종료된 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 배치부(11)의 캐리어(C)로 복귀된다.
제어 장치(4)의 제어부(18)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 입출력 포트 등을 갖는 마이크로컴퓨터나 각종 회로를 포함한다. 이러한 마이크로컴퓨터의 CPU는, ROM에 기억되어 있는 프로그램을 독출하여 실행함으로써, 후술하는 제어를 실현한다.
제어 장치(4)의 기억부(19)는, 예를 들면, RAM, 플래시메모리(Flash Memory) 등의 반도체 메모리 소자, 또는, 하드디스크, 광디스크 등의 기억 장치에 의해 실현된다.
〔2. 처리 유닛의 개략 구성〕
다음으로, 처리 유닛(16)에 관해 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는, 처리 유닛(16)의 개략 구성을 도시하는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 처리 유닛(16)은, 챔버(20)와, 기판 유지 기구(30)와, 처리 유체 공급부(40)와, 회수컵(50)을 구비한다.
챔버(20)는, 기판 유지 기구(30)와 처리 유체 공급부(40)와 회수컵(50)을 수용한다. 챔버(20)의 천장부에는, FFU(Fan Filter Unit)(21)이 설치된다. FFU(21)는, 챔버(20) 내에 다운플로우를 형성한다.
기판 유지 기구(30)는, 유지부(31)와, 지주부(32)와, 구동부(33)를 구비한다. 유지부(31)는, 웨이퍼(W)를 수평으로 유지한다. 지주부(32)는, 수직 방향으로 연장된 부재이며, 기단부가 구동부(33)에 의해 회전 가능하게 지지되고, 선단부에서 유지부(31)를 수평으로 지지한다. 구동부(33)는, 지주부(32)를 수직축 둘레에 회전시킨다. 이러한 기판 유지 기구(30)는, 구동부(33)를 이용하여 지주부(32)를 회전시킴으로써 지주부(32)에 지지된 유지부(31)를 회전시키고, 이에 따라, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
처리 유체 공급부(40)는 웨이퍼(W)에 대하여 처리 유체를 공급한다. 처리 유체 공급부(40)는 처리 유체 공급원(70)에 접속된다.
회수컵(50)은, 유지부(31)를 둘러싸도록 배치되고, 유지부(31)의 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산하는 처리액을 포집한다. 회수컵(50)의 바닥부에는 배액구(51)가 형성되어 있고, 회수컵(50)에 의해 포집된 처리액은, 이러한 배액구(51)로부터 처리 유닛(16)의 외부로 배출된다. 또한, 회수컵(50)의 바닥부에는, FFU(21)으로부터 공급되는 기체를 처리 유닛(16)의 외부로 배출하는 배기구(52)가 형성된다.
〔3. 처리 유닛의 구체적 구성〕
다음으로, 전술한 처리 유닛(16)의 구체적인 구성에 관해 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한다. 도 3은, 처리 유닛(16)의 구체적인 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 4는, 지지부가 상방 위치에 있을 때의 처리 유닛(16)의 상태를 도시하는 도면이다. 또, 도 3 및 도 4에서는, 챔버(20), 처리 유체 공급부(40) 및 회수컵(50)을 생략하여 나타내고 있다.
도 3에 도시한 바와 같이, 유지부(31)는, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지 플레이트(131a)와, 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하는 지지부(131b)와, 유지 플레이트(131a)의 중심 부분에 형성된 관통 구멍(133)을 통과하는 이면 노즐(41)과, 지지부(131b)를 유지 플레이트(131a)에 대하여 상대적으로 승강시키는 승강 기구(60)를 구비한다. 지지부(131b)는, 유지 플레이트(131a) 상에 배치되고, 유지 플레이트(131a)와 연동하여 회전하도록 되어 있다. 이면 노즐(41)에는, 유지 플레이트(131a)의 관통 구멍(133)을 막도록 설치된 헤드 부분(42)이 설치되어 있다.
지지부(131b)는 승강 가능하게 구성된다. 도 3에는, 지지부(131b)가 유지 플레이트(131a)에 접촉하는 하방 위치에 있을 때의 상태가 도시되어 있고, 도 4에는, 지지부(131b)가 유지 플레이트(131a)로부터 격리된 상방 위치에 있을 때의 상태가 도시되어 있다. 지지부(131b)는, 도 3에 도시한 바와 같은 하방 위치와 도 4에 도시한 바와 같은 상방 위치의 사이에서 승강 가능하다.
지지부(131b)는, 원판형상을 가지며, 그 중심 부분에는 관통 구멍이 형성되어 있다. 지지부(131b)의 표면에는, 복수의 리프트핀(131d)이 설치되어 있다. 이들 리프트핀(131d)은, 지지부(131b)의 주연부 근방에서 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있다. 또한, 지지부(131b)의 이면에는 복수의 축부(131f)가 설치되어 있다. 각 축부(131f)는, 지지부(131b)의 이면으로부터 하방을 향해 연장된다. 이들 축부(131f)는, 지지부(131b)의 주연부 근방에서 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있다.
유지 플레이트(131a)는, 지지부(131b)보다 직경이 큰 원판형상을 가지며, 그 중심 부분에는 관통 구멍(133)이 형성되어 있다. 이 관통 구멍(133)에는 이면 노즐(41)이 통과된다. 유지 플레이트(131a)의 표면에는, 지지부(131b)를 수용 가능한 오목부가 형성된다. 지지부(131b)는, 하방 위치에서 유지 플레이트(131a)의 상기 오목부에 수용된다.
유지 플레이트(131a)의 이면의 중심 부분에는, 상기 유지 플레이트(131a)의 이면으로부터 하방으로 연장되도록 중공의 지주부(32)가 부착되어 있다. 이 지주부(32)의 중공 부분에는 이면 노즐(41)이 수용되어 있다. 또한, 지주부(32)는 베어링(도시하지 않음) 등을 통해 구동부(도시하지 않음)에 의해 회전되도록 되어 있다. 구동부가 지주부(32)를 회전시킴으로써, 유지 플레이트(131a)도 회전하게 된다.
또한, 유지 플레이트(131a)에는, 지지부(131b)의 이면으로부터 하방으로 연장되는 막대형상의 축부(131f)가 삽입 관통되는 복수의 관통 구멍(131a1)이 형성되어 있다. 각 관통 구멍(131a1)은 유지 플레이트(131a)의 둘레 방향으로 등간격으로 설치되어 있다.
유지 플레이트(131a)에는, 웨이퍼(W)를 측방으로부터 지지하기 위한 복수의 기판 지지부(141)가 설치되어 있다. 도 3에 도시한 바와 같이, 기판 지지부(141)는, 지지부(131b)가 하방 위치에 있을 때에 웨이퍼(W)를 측방으로부터 지지한다. 한편, 도 4에 도시한 바와 같이, 기판 지지부(141)는, 지지부(131b)가 상방 위치에 있을 때에는 웨이퍼(W)로부터 격리하도록 되어 있다.
이면 노즐(41)은, 유지 플레이트(131a)의 관통 구멍(133)을 통과하도록 설치되어 있다. 또, 이면 노즐(41)은, 지지부(131b)나 유지 플레이트(131a)가 회전할 때에도 회전하지 않도록 되어 있다. 이면 노즐(41)에는, 액체를 통과시키기 위한 액공급로(40a)와, 기체를 통과시키기 위한 기체 공급로(40b)가 설치되어 있다.
액공급로(40a)는, 유량 조정부(71)를 통해 약액 공급원(72)에 접속된다. 유량 조정부(71)는, 개폐 밸브, 유량 제어 밸브, 유량계 등을 포함하여 구성되며, 약액 공급원(72)으로부터 공급되는 약액의 유량을 조정한다. 약액 공급원(72)은 약액을 저류하는 탱크이다. 예를 들면, 약액 공급원(72)은, 약액으로서 SC1(암모니아/과산화수소/물의 혼합액)을 저류한다. 또, 약액 공급원(72)에 저류되는 약액은, SC1에 한정되지 않고, SC2(염산/과산화수소/물의 혼합액)이나 DHF(희불산) 등이어도 좋다.
또한, 액공급로(40a)는, 유량 조정부(73)를 통해 린스액 공급원(74)에 접속된다. 유량 조정부(73)는, 개폐 밸브, 유량 제어 밸브, 유량계 등을 포함하여 구성되며, 린스액 공급원(74)으로부터 공급되는 린스액의 유량을 조정한다. 린스액 공급원(74)은 린스액을 저류하는 탱크이다. 예를 들면, 린스액 공급원(74)은, 린스액으로서 순수(Deionized Water : 이하, 「DIW」라고 기재함)를 저류한다.
기체 공급로(40b)는, 유량 조정부(75)를 통해 기체 공급원(76)에 접속된다. 유량 조정부(75)는, 개폐 밸브, 유량 제어 밸브, 유량계 등을 포함하여 구성되며, 기체 공급원(76)으로부터 공급되는 건조용 기체의 유량을 조정한다. 기체 공급원(76)은 건조용 기체를 저류하는 탱크이다. 예를 들면, 기체 공급원(76)은, 건조용 기체로서 N2(질소) 가스를 저류한다.
약액 공급원(72)에 저류된 약액 및 린스액 공급원(74)에 저류된 린스액은, 액공급로(40a)를 통과하여 이면 노즐(41)의 선단으로부터 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 향해 토출된다. 또한, 기체 공급원(76)에 저류된 건조용 기체는, 기체 공급로(40b)를 통과하여 이면 노즐(41)의 선단으로부터 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 향해 토출된다.
승강 기구(60)에는, 수평 방향으로 연장된 제1 연동 부재(44)가 접속되어 있다. 제1 연동 부재(44)에는, 복수의 막대형상의 제2 연동 부재(46)가 제1 연동 부재(44)로부터 상방으로 연장되도록 접속되어 있다. 각 제2 연동 부재(46)는, 각 축부(131f)의 바닥면에 접촉하도록 설치된다.
도 3에 도시하는 상태에서, 승강 기구(60)가 제1 연동 부재(44) 및 각 제2 연동 부재(46)를 상방으로 이동시킴으로써, 각 제2 연동 부재(46)가 각 축부(131f)의 바닥면에 접촉하여 각 축부(131f)를 상방으로 밀어 올린다. 이에 따라, 지지부(131b)가 상방으로 이동하여, 도 4에 도시하는 상방 위치에 배치된 상태가 된다.
처리 유닛(16)에서는, 약액 처리와 린스 처리와 건조 처리가 연속적으로 행해진다. 약액 처리는, 웨이퍼(W)의 이면에 대하여 이면 노즐(41)로부터 약액을 공급하는 처리이다. 린스 처리는, 약액 처리 후의 웨이퍼(W)의 이면에 대하여 린스액을 공급하는 처리이다. 또한, 건조 처리는, 린스 처리 후의 웨이퍼(W)의 이면에 대하여 이면 노즐(41)로부터 건조용 기체를 공급하면서, 웨이퍼(W)를 고속으로 회전시킴으로써 웨이퍼(W)로부터 린스액을 털어내어 웨이퍼(W)를 건조시키는 처리이다.
여기서, 처리 유닛(16)에서는, 건조 처리 후의 기판의 이면에 처리액이 잔존하는 액잔류가 발생하는 경우가 있다.
액잔류는, 예를 들면, 약액 처리시에 토출된 약액이 이면 노즐(41)의 기체 공급로(40b)에 들어가, 그 후의 건조 처리시에 건조용 기체와 함께 기체 공급로(40b)로부터 토출되어 웨이퍼(W)의 이면에 부착됨으로써 생길 수 있다. 약액은 휘발되기 어렵고, 웨이퍼(W)의 이면에 계속 부착되기 때문에, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 발생하게 된다.
액잔류의 다른 원인으로서, 이면 노즐(41)의 헤드 부분(42)에 부착된 처리액의 전사도 생각된다. 즉, 전술한 일련의 기판 처리에서, 웨이퍼(W)의 이면은, 이면 노즐(41)의 헤드 부분(42)에 근접한 위치에 배치되기 때문에, 헤드 부분(42)의 상부에 잔존하는 약액이 웨이퍼(W)의 이면에 전사될 가능성이 있다. 어느 경우에도, 액잔류는, 이면 노즐(41)의 근방인 웨이퍼(W)의 이면 중앙부에서 발생할 가능성이 높다.
웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 발생하면, 예를 들면, 다음 공정의 장치에서, 웨이퍼(W)를 유지하는 유지부가 약액에 의해 오염될 우려가 있다. 따라서, 처리 유닛(16)에서는, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)를 처리 유닛(16)으로부터 반출하기 전에, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 발생했는지 아닌지를 검사하는 것으로 했다. 또한, 처리 유닛(16)에서는, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 발생한 경우에는, 액잔류을 해소하기 위한 복구 처리를 행한 뒤에, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)를 반출하는 것으로 했다.
구체적으로는, 본 실시형태에 관한 처리 유닛(16)은, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액을 검지하는 검지부(100)를 구비한다. 검지부(100)는 적외선 센서이며, 챔버(20) 내에서, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)보다 상방에 배치된다.
적외선 센서인 검지부(100)는, 적외선을 수광하는 수광 소자를 구비하고 있고, 대상 영역 내의 물체로부터 방사되는 적외선을 수광 소자에서 수광하여 전기 신호로 변환하고, 또한, 이 전기 신호를 휘도 신호로 변환함으로써 적외선 화상을 생성한다. 즉, 검지부(100)에 의하면, 대상 영역 내의 물체의 온도를 비접촉으로 측정하는 것이 가능하다.
반도체 웨이퍼, 구체적으로는 실리콘 웨이퍼인 웨이퍼(W)는, 적외선을 투과하는 성질을 갖는다. 이 때문에, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액으로부터 방사되는 적외선은, 웨이퍼(W)를 투과하여 검지부(100)의 수광부에 의해 수광된다. 이에 따라, 검지부(100)는, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액을 웨이퍼(W)의 표면측으로부터 검지할 수 있다.
검지부(100)는, 예를 들면, 전술한 일련의 기판 처리를 하는 동안, 웨이퍼(W)의 중심을 포함하는 대상 영역 내에서의 물체의 온도를 계속 검지한다. 그리고, 검지부(100)는, 검지 결과인 적외선 화상을 제어부(18)에 출력한다. 도 5는, 검지부(100)의 검지 결과를 모식적으로 나타낸 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, 검지부(100)의 검지 결과인 적외선 화상은, 대상 영역 내의 열분포를 도면으로서 나타낸 화상이다. 처리액이 부착된 부분은, 처리액의 기화열에 의해 주위보다 온도가 낮아진다. 이 현상을 이용함으로써, 제어부(18)는, 적외선 화상에서 주위보다 온도가 낮은 부분(H)을, 처리액이 부착되어 있는 부분으로서 검출할 수 있다.
〔4. 처리 플로우〕
다음으로, 전술한 처리 유닛(16)에서 행해지는 일련의 기판 처리의 내용에 관해 도 6을 참조하여 설명한다. 도 6은, 처리 유닛(16)에서 행해지는 기판 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다. 또, 도 6에 도시하는 각 처리 순서는, 제어부(18)에 의한 제어에 따라서 실행된다.
기판 반송 장치(17)(도 1 참조)에 의해 처리 유닛(16)에 반송되어 온 웨이퍼(W)는, 도시하지 않은 반입 반출구를 통해 챔버(20) 내에 반입된다(단계 S101). 기판 반송 장치(17)는, 기판 유지 기구(30)의 유지부(31)에 웨이퍼(W)를 배치한 후, 챔버(20) 내로부터 후퇴한다.
그 후, 제어부(18)는 약액 처리를 시작한다(단계 S102). 약액 처리에서, 제어부(18)는 구동부(33)를 제어하여 유지부(31)를 회전시킨다. 계속해서, 제어부(18)는 유량 조정부(71)의 개폐 밸브를 미리 정해진 시간 개방한다. 이에 따라, 약액 공급원(72)으로부터 공급되는 약액이, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 토출된다. 웨이퍼(W)의 이면에 토출된 약액은, 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W) 상에 확산된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 이면이 약액에 의해 처리(예를 들면 세정)된다.
계속해서, 제어부(18)는 린스 처리를 시작한다(단계 S103). 린스 처리에서, 제어부(18)는 유량 조정부(73)의 개폐 밸브를 미리 정해진 시간 개방한다. 이에 따라, 린스액 공급원(74)으로부터 공급되는 린스액이, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 토출된다. 웨이퍼(W)의 이면에 토출된 린스액은, 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W) 상에 확산된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)에 잔존하는 약액이 린스액에 의해 세정된다.
계속해서, 제어부(18)는 건조 처리를 행한다(단계 S104). 건조 처리에서, 제어부(18)는 약액 처리시 및 린스 처리시보다 높은 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 또한, 제어부(18)는 유량 조정부(75)의 개폐 밸브를 미리 정해진 시간 개방함으로써, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 N2 가스를 토출시킨다. 이에 따라, 이면 노즐(41)로부터 토출되는 N2 가스와 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W)에 잔존하는 린스액이 웨이퍼(W) 상에서 제거되어 웨이퍼(W)가 건조한다.
가령, 약액 처리시에 토출된 약액이 기체 공급로(40b)에 들어간 경우, 기체 공급로(40b) 내의 약액은, 단계 S104의 건조 처리시에 N2 가스와 함께 토출되어 웨이퍼(W)의 이면에 부착될 가능성이 있다.
그 후, 제어부(18)는, 웨이퍼(W)의 회전을 정지하고, 검지부(100)로부터 취득한 검지 결과(도 5 참조)에 기초하여, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있는지 아닌지를 판정한다(단계 S105).
예를 들면, 제어부(18)는, 온도가 임계치 미만인 영역이 존재하는 경우에, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정한다. 또는, 제어부(18)는, 주위의 온도(예를 들면, 검지 결과에서 분포 비율이 가장 많은 온도, 이하, 「기준 온도」라고 기재함)보다 온도가 낮은 영역이자, 상기 기준 온도와의 온도차가 임계치를 넘는 영역이 존재하는 경우에, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정해도 좋다.
단계 S105에서 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정한 경우(단계 S105, Yes), 제어부(18)는 통지 처리를 행한다(단계 S106). 통지 처리에서, 제어부(18)는, 예를 들면, 기판 처리 시스템(1)이 구비하는 도시하지 않은 표시등을 점등시키거나, 해당하는 처리 유닛(16)에서 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 발생했다는 취지의 정보를 상위 장치에 출력하거나 한다. 또한, 제어부(18)는, 상기 정보를 기판 처리 시스템(1)이 구비하는 도시하지 않은 표시부에 표시해도 좋다.
또한, 제어부(18)는 액잔류을 해소하기 위한 복구 처리를 행한다(단계 S107). 이 복구 처리의 내용에 관해서는 후술한다. 복구 처리에 의해, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 약액이 웨이퍼(W)의 이면에서 제거된다.
단계 S105에서 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없는 경우(단계 S105, No), 혹은, 단계 S107의 복구 처리를 끝낸 경우, 제어부(18)는 반출 처리를 행한다(단계 S108). 반출 처리에서는, 챔버(20) 내에 진입해 온 기판 반송 장치(17)에, 반입시와는 반대의 순서로 웨이퍼(W)를 전달하고, 처리 유닛(16)으로부터 웨이퍼(W)를 반출한다.
여기서는, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있는지 아닌지를 판정하는 처리를 건조 처리 후에 행하는 것으로 했지만, 제어부(18)는, 건조 처리 후뿐만 아니라, 약액 처리의 시작전에도 동일한 판정 처리를 행하도록 해도 좋다.
예를 들면, 제어부(18)는, 반입 처리 후 웨이퍼(W)를 회전시키기 전에, 검지부(100)로부터 입력되는 검지 결과에 기초하여 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있는지 아닌지를 판정해도 좋다. 이와 같이, 약액 처리전에 판정 처리를 행함으로써, 건조 처리 후에 검출된 액잔류가 약액 처리 후에 발생한 것인지, 약액 처리전부터 발생했던 것인지를 구분할 수 있다. 즉, 약액 처리전의 판정 처리에서 액잔류가 있다고 판정된 경우에는, 웨이퍼(W)의 이면에 약액 처리전부터 액잔류가 발생했다는 것을 알 수 있다. 또한, 약액 처리전의 판정 처리에서 액잔류가 있다고 판정된 경우에, 단계 S106의 통지 처리 및 후술하는 단계 S107의 복구 처리와 동일한 처리를 행함으로써, 처리 대상인 웨이퍼(W)를 이면에 액잔류가 없는 정상적인 상태로 한 뒤에, 약액 처리를 시작할 수 있다.
또한, 여기서는, 단계 S107에서 복구 처리를 행한 후에 반출 처리를 행하는 것으로 했지만, 이것에 한정되지 않고, 제어부(18)는, 복구 처리를 행한 후 단계 S105와 동일한 판정 처리를 다시 행하여, 복구 처리 후의 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정된 경우에 단계 S108의 반출 처리로 이행해도 좋다.
또한, 단계 S105의 판정 처리를 행할지 아닌지는, 설정에 의해 변경 가능하게 해도 좋다.
또, 단계 S102의 약액 처리에서는, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 약액을 공급하는 처리와 함께, 처리 유체 공급부(40)(도 2 참조)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 약액을 공급하는 처리도 행해진다. 또한, 단계 S103의 린스 처리에서는, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 린스액을 공급하는 처리와 함께, 처리 유체 공급부(40)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 린스액을 공급하는 처리도 행해진다. 또한, 단계 S104의 건조 처리에서는, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 N2 가스를 공급하는 처리와 함께, 처리 유체 공급부(40)로부터 웨이퍼(W)의 표면에 N2 가스를 공급하는 처리도 행해진다.
다음으로, 단계 S107에서의 복구 처리의 처리 순서에 관해 도 7을 참조하여 설명한다. 도 7은, 복구 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 7에 도시한 바와 같이, 복구 처리에서, 제어부(18)는 우선 복구용 린스 처리를 행한다(단계 S201). 복구용 린스 처리에서, 제어부(18)는 구동부(33)를 제어하여 유지부(31)를 회전시킨다. 그 후, 제어부(18)는 유량 조정부(73)의 개폐 밸브를 미리 정해진 시간 개방한다. 이에 따라, 린스액 공급원(74)으로부터 공급되는 린스액이, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 토출된다. 웨이퍼(W)의 이면에 토출된 린스액은, 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W) 상에 확산된다. 이에 따라, 웨이퍼(W)의 이면에 잔존하는 약액이 린스액에 의해 세정되고, 액잔류가 해소된다.
복구용 린스 처리에서는, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면 중 이면에만 린스액이 공급된다. 이 때문에, 복구용 린스 처리에서는, 웨이퍼(W)의 표면에 린스액이 돌아 들어가는 것을 억제하기 위해, 웨이퍼(W)의 회전수를, 단계 S103의 린스 처리시의 회전수보다 높게 해도 좋다. 예를 들면, 제어부(18)는, 복구용 린스 처리에서, 이후 단계의 복구용 건조 처리시와 동일 혹은 복구용 건조 처리시보다 높은 회전수로 웨이퍼(W)를 회전시킨다. 구체적으로는, 웨이퍼(W)의 회전수는 1000 rpm 이상인 것이 바람직하다.
계속해서, 제어부(18)는 복구용 건조 처리를 행한다(단계 S202). 복구용 건조 처리에서, 제어부(18)는 유량 조정부(75)의 개폐 밸브를 미리 정해진 시간 개방함으로써, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면에 N2 가스를 토출시킨다. 이에 따라, 이면 노즐(41)로부터 토출되는 N2 가스와 웨이퍼(W)의 회전에 따르는 원심력에 의해 웨이퍼(W)에 잔존하는 린스액이 웨이퍼(W) 상에서 제거되어 웨이퍼(W)가 건조한다. 복구용 건조 처리를 끝내면, 제어부(18)는 복구 처리를 종료한다.
이와 같이, 제어부(18)는, 웨이퍼(W)의 이면에 처리액의 액잔류가 있다고 판정한 경우에, 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면을 향해 린스액을 토출하는 복구용 린스 처리와, 복구용 린스 처리 후, 유지부(31)를 제어하여 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써 웨이퍼(W)로부터 린스액을 털어내어 웨이퍼(W)를 건조시키는 복구용 건조 처리를 행하는 것으로 했다.
이에 따라 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 발생했다 하더라도, 이러한 액잔류가 발생한 웨이퍼(W)를 액잔류가 없는 상태로 하여, 처리 유닛(16)으로부터 반출할 수 있다.
제어부(18)는, 도 5에 도시하는 적외선 화상으로부터 액잔류가 검출된 영역(도 5에 도시하는 H)의 면적(이하, 「액잔류 면적」으로 기재함)을 산출하고, 산출한 액잔류 면적의 크기에 따라서, 복구용 린스 처리에서 이면 노즐(41)로부터 웨이퍼(W)의 이면을 향해 린스액을 토출하는 시간을 조정해도 좋다. 이러한 점에 관해 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은, 복구용 린스 처리의 처리 시간을 조정하는 처리의 설명도이다.
웨이퍼(W)의 이면에 소량의 약액만이 부착되어 있는 경우, 액잔류을 제거하는 데 필요한 린스액의 토출 시간은, 웨이퍼(W)의 이면에 다량의 약액이 부착되어 있는 경우와 비교하여 짧아도 좋다. 따라서, 도 8에 도시한 바와 같이, 제어부(18)는, 액잔류 면적이 클수록, 복구용 린스 처리에서의 린스액의 토출 시간을 길게 하고, 액잔류 면적이 작을수록, 복구용 린스 처리에서의 린스액의 토출 시간을 짧게 해도 좋다. 이와 같이 함으로써, 복구용 린스 처리의 처리 시간의 최적화를 도모할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 실시형태에 관한 처리 유닛(16)(기판 처리 장치의 일례)은, 유지부(31)와, 이면 노즐(41)(노즐의 일례)과, 검지부(100)와, 제어부(18)를 구비한다. 유지부(31)는, 웨이퍼(W)(기판의 일례)를 유지하여 회전시킨다. 이면 노즐(41)은, 웨이퍼(W)의 이면을 향해 처리액을 토출한다. 검지부(100)는, 대상 영역 내의 물체의 온도를 측정한다. 제어부(18)는, 유지부(31)를 제어하여 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써 웨이퍼(W)로부터 처리액을 털어내어 웨이퍼(W)를 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 검지부(100)에 의한 검지 결과에 기초하여, 웨이퍼(W)의 이면에서의 처리액의 액잔류의 유무를 판정한다.
따라서, 본 실시형태에 관한 처리 유닛(16)에 의하면, 건조 처리 후의 웨이퍼(W) 이면의 액잔류을 검출할 수 있다.
〔5. 제1 변형예〕
적외선 센서인 검지부(100)를 이용하여, 웨이퍼(W)의 표면측으로부터 대상 영역 내의 처리액을 검지하는 것으로 한 경우, 웨이퍼(W)의 이면에 부착되어 있는 처리액뿐만 아니라, 유지 플레이트(131a)나 이면 노즐(41)의 헤드 부분(42) 등에 부착되어 있는 처리액도 검지해 버릴 가능성이 있다.
따라서, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W) 이외의 장소에 부착된 처리액인지를 판별하는 처리를 행해도 좋다. 이러한 점에 관해 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는, 제1 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다. 도 9에 도시하는 일련의 처리는, 예를 들면 도 6에 도시하는 단계 S105에서 행해진다.
도 9에 도시한 바와 같이, 제어부(18)는, 검지부(100)에 의해 처리액이 검지되었는지 아닌지를 판정한다(단계 S301). 단계 S301에서 처리액이 검지되지 않은 경우(단계 S301, No), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정한다(단계 S302).
한편, 단계 S301에서 처리액이 검지되었다고 판정한 경우(단계 S301, Yes), 제어부(18)는, 승강 기구(60)(도 3 참조)를 제어하여 리프트핀(131d)을 상승시킨다(단계 S303). 이에 따라, 기판 지지부(141)에 의해 웨이퍼(W)가 지지된 상태가 해제되고, 웨이퍼(W)가 리프트핀(131d)과 함께 상승하여 도 4에 도시하는 상방 위치에 배치된 상태가 된다.
여기서, 단계 S301에서 검지된 처리액이 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인 경우, 단계 S303에서 웨이퍼(W)를 상승시킴으로써, 처리액은 검지부(100)에 근접하게 된다. 이에 따라, 검지부(100)에 의해 검지되는 처리액의 면적(액잔류 면적)은 커진다. 한편, 단계 S301에서 검지된 처리액이 웨이퍼(W) 이외의 장소(예를 들면, 이면 노즐(41)의 헤드 부분(42))에 부착된 처리액인 경우, 웨이퍼(W)를 상승시키더라도 액잔류 면적은 변화하지 않는다.
제어부(18)는, 단계 S303에서 웨이퍼(W)를 상승시키기 전의 액잔류 면적과, 단계 S303에서 웨이퍼(W)를 상승시킨 후의 액잔류 면적을 비교함으로써, 액잔류 면적이 증가했는지 아닌지를 판정한다(단계 S304). 그리고, 제어부(18)는, 액잔류 면적이 증가했다고 판정한 경우에는(단계 S304, Yes), 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정하고(단계 S305), 처리를 단계 S106(도 6 참조)의 통지 처리로 이행한다. 한편, 액잔류 면적이 증가하지 않은 경우(단계 S304, No), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정하고(단계 S302), 처리를 단계 S108의 반출 처리로 이행한다.
이와 같이, 제1 변형예에서, 제어부(18)는, 건조 처리를 행한 후, 리프트핀(131d)을 이용하여 웨이퍼(W)를 들어올린 경우에 검지부(100)에 의해 검지되는 처리액의 형상의 변화에 기초하여, 웨이퍼(W)의 이면에서의 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것으로 했다. 이에 따라, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W) 이외의 장소에 부착된 처리액인지를 판별할 수 있다. 따라서, 웨이퍼(W)의 이면의 액잔류의 오검출을 억제할 수 있다.
또, 여기서는, 단계 S304에서 액잔류 면적이 증가했는지 아닌지를 판정함으로써, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있는지 아닌지를 판정하는 것으로 했지만, 제어부(18)는, 예를 들면, 단계 S303에서 웨이퍼(W)를 상승시키고 있는 동안, 액잔류을 계속 검출하여, 액잔류가 검출된 영역이 이동한 경우에, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정해도 좋다.
〔6. 제2 변형예〕
검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W) 이외의 장소에 부착된 처리액인지는, 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써 판별하는 것도 가능하다. 이러한 점에 관해 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은, 제2 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 제어부(18)는, 검지부(100)에 의해 처리액이 검지되었는지 아닌지를 판정한다(단계 S401). 단계 S401에서 처리액이 검지되지 않은 경우(단계 S401, No), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정한다(단계 S402).
한편, 단계 S401에서 처리액이 검지되었다고 판정한 경우(단계 S401, Yes), 제어부(18)는 구동부(33)를 제어하여 웨이퍼(W)를 예를 들면 1 회전시킨다(단계 S403). 이 때의 웨이퍼(W)의 회전수는, 적어도 약액 처리(단계 S102) 및 린스 처리(단계 S103)에서의 웨이퍼(W)의 회전수보다 낮은 회전수로 한다.
단계 S401에서 검지된 처리액이 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인 경우, 단계 S403에서 웨이퍼(W)를 회전시킴으로써, 웨이퍼(W)의 회전에 따라 처리액의 형상은 변화(회전)하게 된다. 이것에 대하여, 단계 S401에서 검지된 처리액이 웨이퍼(W) 이외의 장소에 부착된 처리액인 경우에는, 웨이퍼(W)를 회전시키더라도 액잔류의 형상은 변화하지 않는다.
제어부(18)는, 검지부(100)에 의해 검지된 액잔류의 형상이 웨이퍼(W)의 회전에 의해 변화했는지 아닌지를 판정한다(단계 S404). 그리고, 제어부(18)는, 액잔류의 형상이 변화했다고 판정한 경우에는(단계 S404, Yes), 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정하고(단계 S405), 처리를 단계 S106(도 6 참조)의 통지 처리로 이행한다. 한편, 액잔류의 형상이 변화하지 않은 경우(단계 S404, No), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정하고(단계 S402), 처리를 단계 S108의 반출 처리로 이행한다.
이와 같이, 제2 변형예에서, 제어부(18)는, 건조 처리를 행한 후, 유지부(31)를 제어하여 웨이퍼(W)를 회전시킨 경우에 검지부(100)에 의해 검지되는 처리액의 형상의 변화에 기초하여, 웨이퍼(W)의 이면에서의 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것으로 했다. 이에 따라, 제1 변형예와 마찬가지로, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W) 이외의 장소에 부착된 처리액인지를 판별할 수 있다.
〔7. 제3 변형예〕
검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W) 이외의 장소에 부착된 처리액인지는, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액의 온도의 경시(經時) 변화에 기초하여 판별하는 것도 가능하다. 이러한 점에 관해 도 11을 참조하여 설명한다. 도 11은, 제3 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다.
도 11에 도시한 바와 같이, 제어부(18)는, 검지부(100)에 의해 처리액이 검지되었는지 아닌지를 판정한다(단계 S501). 단계 S501에서 처리액이 검지되지 않은 경우(단계 S501, No), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정한다(단계 S502).
한편, 단계 S501에서 처리액이 검지되었다고 판정한 경우(단계 S501, Yes), 제어부(18)는 설정 시간이 경과했는지 아닌지를 판정하고(단계 S503), 설정 시간이 경과할 때까지 웨이퍼(W)의 위치를 고정한 상태로 대기한다(단계 S503, No).
처리액의 액온은 시간의 경과와 함께 변화하지만, 그 변화율은, 처리액이 부착되어 있는 물체의 열전도율에 의해 변화한다. 제어부(18)는, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액의 액온의 변화율과, 미리 기억된 기준 변화율의 일치도를 산출한다(단계 S504). 기준 변화율은, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액의 액온의 변화율이며, 실험 또는 시뮬레이션 등에 의해 구할 수 있다.
그리고, 제어부(18)는, 단계 S504에서 산출한 일치도가 임계치 이상인지 아닌지를 판정한다(단계 S505). 단계 S505에서 일치도가 임계치 이상이라고 판정한 경우(단계 S505, Yes), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정하고(단계 S506), 처리를 단계 S106(도 6 참조)의 통지 처리로 이행한다. 한편, 일치도가 임계치 미만인 경우(단계 S505, No), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정하고(단계 S502), 처리를 단계 S108의 반출 처리로 이행한다.
이와 같이, 제3 변형예에서, 제어부(18)는, 건조 처리를 행한 후, 웨이퍼(W)의 위치를 고정한 상태에서 검지부(100)에 의해 검지되는 처리액의 형상의 경시 변화에 기초하여, 웨이퍼(W)의 이면에서의 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것으로 했다. 이에 따라, 제1 변형예와 마찬가지로, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W) 이외의 장소에 부착된 처리액인지를 판별할 수 있다.
〔8. 제4 변형예〕
가령, 웨이퍼(W)의 표면에 처리액이 잔존하고 있는 경우, 적외선 센서인 검지부(100)에 의해, 웨이퍼(W)의 이면에 부착되어 있는 처리액뿐만 아니라, 웨이퍼(W)의 표면에 부착되어 있는 처리액도 검지될 가능성이 있다.
따라서, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 처리액인지를 판별하는 처리를 행해도 좋다. 이러한 점에 관해 도 12 및 도 13을 참조하여 설명한다.
도 12는, 제4 변형예에 관한 처리 유닛의 구성을 도시하는 도면이다. 또한, 도 13은, 제4 변형예에 관한 액잔류 판정 처리의 순서를 도시하는 플로우차트이다. 또, 도 12에서는, 챔버(20), 유지부(31), 처리 유체 공급부(40), 회수컵(50) 등을 생략하여 나타내고 있다. 또한, 도 13에 도시하는 일련의 처리는, 예를 들면 도 6에 도시하는 단계 S105에서 행해진다.
도 12에 도시한 바와 같이, 제4 변형예에 관한 처리 유닛(16A)은 촬상부(150)를 더 구비한다. 촬상부(150)는, 예를 들면 CCD(Charge Coupled Device) 카메라이다. 촬상부(150)는, 챔버(20) 내에서, 유지부(31)에 유지된 웨이퍼(W)보다 상방에 배치된다. 또한, 촬상부(150)는, 검지부(100)에서의 대상 영역, 즉 웨이퍼(W)의 중심을 포함하는 영역을 대상 영역으로 한다. 촬상부(150)는, 대상 영역 내에 존재하는 처리액을 촬상하고, 촬상 결과인 촬상 화상을 제어부(18)에 출력한다.
도 13에 도시한 바와 같이, 제어부(18)는, 우선 검지부(100)에 의해 처리액이 검지되었는지 아닌지를 판정한다(단계 S601). 단계 S601에서 처리액이 검지되지 않은 경우(단계 S601, No), 제어부(18)는 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정한다(단계 S602).
한편, 단계 S601에서 검지부(100)에 의해 처리액이 검지되었다고 판정한 경우(단계 S601, Yes), 제어부(18)는, 촬상부(150)에 의해 처리액이 촬상되지 않았는지 아닌지를 판정한다(단계 S603).
여기서, 검지부(100)는, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 처리액 및 이면에 부착된 처리액을 모두 검지할 수 있는 데 비해, 촬상부(150)는, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 처리액만 검지할 수 있다. 따라서, 검지부(100)에 의해 처리액이 검지되고, 또한, 촬상부(150)에 의해 처리액이 촬상되지 않은 경우, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액은, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 처리액이 아니라는 것을 알 수 있다.
제어부(18)는, 단계 S603에서 촬상부(150)에 의해 처리액이 촬상되지 않았다고 판정한 경우(단계 S603, Yes), 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있다고 판정하고(단계 S604), 처리를 단계 S106(도 6 참조)의 통지 처리로 이행한다. 한편, 촬상부(150)에 의해 처리액이 촬상되었다고 판정한 경우(단계 S603, No), 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정하고(단계 S602), 처리를 단계 S108의 반출 처리로 이행한다.
이와 같이, 제4 변형예에서, 제어부(18)는, 검지부(100)에 의한 검지 결과와 촬상부(150)에 의한 촬상 결과에 기초하여, 웨이퍼(W)의 이면에서의 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것으로 했다. 이에 따라, 검지부(100)에 의해 검지된 처리액이, 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액인지, 웨이퍼(W)의 표면에 부착된 처리액인지를 판별할 수 있다.
또, 여기서는, 단계 S603에서 촬상부(150)에 의해 처리액이 촬상되었다고 판정한 경우에(단계 S603, No), 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 없다고 판정하는 것으로 했다(단계 S602). 그러나, 실제로는, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 모두 액잔류가 발생했다는 것도 상정된다. 따라서, 제어부(18)는, 단계 S604에서 단계 S106(도 6 참조)과 동일한 통지 처리를 행해도 좋다. 이에 따라, 예를 들면, 작업자가 육안으로 웨이퍼(W)의 표면 및 이면을 확인함으로써, 웨이퍼(W)가 다음 공정으로 반송되기 전에, 웨이퍼(W)의 이면에 액잔류가 있는지 아닌지를 판단할 수 있다.
〔9. 그 밖의 변형예〕
전술한 실시형태에서는, 검지부(100)로서 적외선 센서를 예를 들어 설명했지만, 검지부(100)는, 실리콘 웨이퍼인 웨이퍼(W)를 투과하는 파장의 전자파를 수광함으로써 웨이퍼(W)의 이면에 부착된 처리액을 검지하는 것이면 되며, 반드시 적외선 센서일 필요는 없다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 검지부(100)를 웨이퍼(W)의 상방에 배치하는 경우의 예에 관해 설명했지만, 검지부(100)는 웨이퍼(W)의 하방에 배치되어도 좋다. 이 경우, 검지부(100)로서 CCD 카메라 등의 촬상부를 이용하는 것도 가능하다.
또한, 전술한 실시형태에서는, 검지부(100)가, 웨이퍼(W)의 면내에서의 일부 영역을 대상 영역으로 하는 경우의 예에 관해 설명했지만, 검지부(100)는, 웨이퍼(W)의 전면을 대상 영역으로 해도 좋다. 또한, 전술한 실시형태에서는, 웨이퍼(W)의 중심을 포함하는 대상 영역 내의 처리액을 검지하는 경우의 예에 관해 설명했지만, 대상 영역은, 반드시 웨이퍼(W)의 중심을 포함하고 있지 않아도 좋다. 예를 들면, 검지부(100)는, 웨이퍼(W)의 외주부를 포함하는 영역을 대상 영역으로 해도 좋다.
또 다른 효과나 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정한 상세 및 대표적인 실시형태에 한정되지 않는다. 따라서, 첨부한 특허청구범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위에서 일탈하지 않고, 여러가지 변경이 가능하다.
W : 웨이퍼 1 : 기판 처리 시스템
16 : 처리 유닛 18 : 제어부
30 : 기판 유지 기구 40a : 액공급로
40b : 기체 공급로 41 : 이면 노즐
42 : 헤드 부분 100 : 검지부
131d : 리프트핀

Claims (12)

  1. 기판을 유지하여 회전시키는 유지부와,
    상기 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 노즐과,
    대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부와,
    상기 유지부를 제어하여, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 상기 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 제어부와,
    상기 기판을 들어올리는 리프트핀을
    포함하고,
    상기 검지부는,
    상기 기판보다 상방에 배치되고, 상기 기판을 투과하는 파장의 전자파를 수광함으로써 상기 기판의 이면에 부착된 상기 처리액을 검지하고,
    상기 제어부는,
    상기 건조 처리를 행한 후, 상기 리프트핀을 이용하여 상기 기판을 들어올린 경우에서 상기 검지부에 의해 검지되는 상기 처리액의 형상의 변화에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것인 기판 처리 장치.
  2. 기판을 유지하여 회전시키는 유지부와,
    상기 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 노즐과,
    대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부와,
    상기 유지부를 제어하여, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 상기 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 제어부를
    포함하고,
    상기 검지부는,
    상기 기판보다 상방에 배치되고, 상기 기판을 투과하는 파장의 전자파를 수광함으로써 상기 기판의 이면에 부착된 상기 처리액을 검지하고,
    상기 제어부는,
    상기 건조 처리를 행한 후, 상기 유지부를 제어하여 상기 기판을 회전시킨 경우에서 상기 검지부에 의해 검지되는 상기 처리액의 형상의 변화에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것인 기판 처리 장치.
  3. 기판을 유지하여 회전시키는 유지부와,
    상기 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 노즐과,
    대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부와,
    상기 유지부를 제어하여, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 상기 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 제어부를
    포함하고,
    상기 검지부는,
    상기 기판보다 상방에 배치되고, 상기 기판을 투과하는 파장의 전자파를 수광함으로써 상기 기판의 이면에 부착된 상기 처리액을 검지하고,
    상기 제어부는,
    상기 건조 처리를 행한 후, 상기 기판의 위치를 고정한 상태에서 상기 검지부에 의해 검지되는 상기 처리액의 형상의 경시(經時) 변화에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것인 기판 처리 장치.
  4. 기판을 유지하여 회전시키는 유지부와,
    상기 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 노즐과,
    대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부와,
    상기 유지부를 제어하여, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 상기 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 제어부와,
    상기 기판보다 상방에 배치되고, 상기 기판의 표면을 촬상하는 촬상부를
    포함하고,
    상기 검지부는,
    상기 기판보다 상방에 배치되고, 상기 기판을 투과하는 파장의 전자파를 수광함으로써 상기 기판의 이면에 부착된 상기 처리액을 검지하고,
    상기 제어부는,
    상기 검지부에 의한 검지 결과와 상기 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 것인 기판 처리 장치.
  5. 기판을 유지하여 회전시키는 유지부와,
    상기 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 노즐과,
    대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부와,
    상기 유지부를 제어하여, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 처리를 행한 후, 상기 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 제어부를
    포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 기판의 이면에 상기 처리액의 액잔류가 있다고 판정한 경우에, 상기 노즐로부터 상기 기판의 이면을 향해 린스액을 토출하는 복구용 린스 처리와, 상기 복구용 린스 처리 후, 상기 유지부를 제어하여, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 린스액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 복구용 건조 처리를 행하는 것인 기판 처리 장치.
  6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검지부는,
    적외선 센서인 것인 기판 처리 장치.
  7. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 검지부는,
    상기 기판의 중심을 포함하는 상기 대상 영역 내의 상기 처리액을 검지하는 것인 기판 처리 장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 검지부에 의해 검지된 상기 처리액의 사이즈에 따라서, 상기 복구용 린스 처리에서 상기 노즐로부터 상기 기판의 이면을 향해 상기 린스액을 토출하는 시간을 조정하는 것인 기판 처리 장치.
  9. 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 토출 공정과,
    상기 토출 공정 후, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 건조 공정 후, 대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 판정 공정을
    포함하고,
    상기 검지부는,
    상기 기판보다 상방에 배치되고, 상기 기판을 투과하는 파장의 전자파를 수광함으로써 상기 기판의 이면에 부착된 상기 처리액을 검지하고,
    상기 판정 공정은,
    상기 건조 공정 후, 상기 기판의 위치를 고정한 상태에서 상기 검지부에 의해 검지되는 상기 처리액의 형상의 경시(經時) 변화에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 기판 처리 방법.
  10. 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 토출 공정과,
    상기 토출 공정 후, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 건조 공정 후, 대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 판정 공정과,
    상기 기판보다 상방에 배치된 촬상부를 이용하여 상기 기판의 표면을 촬상하는 촬상 공정을
    포함하고,
    상기 검지부는,
    상기 기판보다 상방에 배치되고, 상기 기판을 투과하는 파장의 전자파를 수광함으로써 상기 기판의 이면에 부착된 상기 처리액을 검지하고,
    상기 판정 공정은,
    상기 검지부에 의한 검지 결과와 상기 촬상부에 의한 촬상 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 기판 처리 방법.
  11. 기판의 이면을 향해 처리액을 토출하는 토출 공정과,
    상기 토출 공정 후, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 처리액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 건조 공정과,
    상기 건조 공정 후, 대상 영역 내의 물체의 온도를 측정하는 검지부에 의한 검지 결과에 기초하여, 상기 기판의 이면에서의 상기 처리액의 액잔류의 유무를 판정하는 판정 공정과,
    상기 판정 공정에서 상기 기판의 이면에 상기 처리액의 액잔류가 있다고 판정한 경우에, 상기 기판의 이면을 향해 린스액을 토출하는 복구용 린스 공정과,
    상기 복구용 린스 공정 후, 상기 기판을 회전시킴으로써 상기 기판으로부터 상기 린스액을 털어내어 상기 기판을 건조시키는 복구용 건조 공정을 포함하는 기판 처리 방법.
  12. 컴퓨터 상에서 동작하고, 기판 처리 장치를 제어하는 프로그램이 기억된 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 프로그램은, 실행시에, 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 기판 처리 방법이 행해지도록 컴퓨터에 상기 기판 처리 장치를 제어시키는 것인 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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