KR20210021524A - Substrate processing apparatus, substrate processing method and storage medium - Google Patents
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Abstract
도포·현상 장치는, 처리 대상인 웨이퍼를 배치 가능하게 구성된 열판과, 열판에 웨이퍼가 배치되도록, 웨이퍼를 지지하는 지지 핀을 승강 가능하게 구성된 승강 기구와, 열판에 웨이퍼가 흡착되도록, 웨이퍼의 이면의 복수의 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 흡인부와, 웨이퍼가 열판에 근접하는 것에 따른, 흡인부의 제 1 배관 각각에 있어서의 압력 변화에 기초하여, 웨이퍼의 휨 정보를 추정하는 컨트롤러를 구비하고 있다. The coating/development apparatus includes a heating plate configured to allow placement of a wafer to be processed, an elevating mechanism configured to allow the wafer to be disposed on the hot plate, and a support pin supporting the wafer to be lifted, and the rear surface of the wafer so that the wafer is adsorbed to the hot plate. A suction unit that applies a suction force to a plurality of regions, and a controller for estimating warpage information of the wafer based on a pressure change in each of the first pipes of the suction unit as the wafer approaches the hot plate.
Description
본 개시는 기판 처리 장치, 기판 처리 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.The present disclosure relates to a substrate processing apparatus, a substrate processing method, and a storage medium.
패턴의 적층화 등 반도체 프로세스의 변화에 수반하여, 휘어진 기판(웨이퍼)에 대한 도포·현상 처리 요구가 증가하고 있으며, 휘어진 기판에 대해서도, 플랫인 기판과 동일한 신뢰성, 생산성, 프로세스 성능이 요구되고 있다. Along with changes in semiconductor processes such as pattern lamination, the demand for coating/development treatment for curved substrates (wafers) is increasing, and the same reliability, productivity, and process performance as flat substrates are required for curved substrates. .
예를 들면 특허 문헌 1에 기재된 기판 처리 장치에서는, 열판측으로부터 기판을 흡인하는 흡인부를 마련하여, 기판의 휨의 교정을 행함으로써, 휘어진 기판에 대해서도 플랫인 기판과 동일한 프로세스 처리의 실시를 도모하고 있다. For example, in the substrate processing apparatus described in
여기서, 종래의 방법에서는, 사전에 기판의 휨 정보(휨량 및 휨 형상 등)를 파악하지 않고, 프로세스 처리를 행하고 있다. 이에 의해, 예를 들면 상술한 특허 문헌 1의 기술을 이용하여 기판의 휨의 교정을 행한 경우라도, 플랫인 기판과 동일한 신뢰성, 생산성, 프로세스 성능을 실현하는 것에는 이르지 않았다. Here, in the conventional method, process processing is performed without grasping the warpage information (amount of warpage and warpage shape, etc.) of the substrate in advance. Accordingly, even when the warpage of the substrate is corrected using, for example, the technique of
본 개시는 상기 실정을 감안하여 이루어진 것으로, 기판의 휨 정보를 용이하게 파악하는 것을 목적으로 한다.The present disclosure has been made in view of the above circumstances, and an object of the present disclosure is to easily grasp the warpage information of the substrate.
본 개시의 일태양에 따른 기판 처리 장치는, 처리 대상인 기판을 배치 가능하게 구성된 배치부와, 배치부에 상기 기판이 배치되도록, 기판 및 배치부 중 적어도 어느 일방을 승강 가능하게 구성된 승강부와, 배치부에 기판이 흡착되도록, 기판의 이면의 복수의 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 복수의 흡인부와, 기판이 배치부에 근접하는 것에 따른, 복수의 흡인부 각각에 있어서의 압력 변화에 기초하여, 기판의 휨 정보를 추정하는 제어부를 구비한다. A substrate processing apparatus according to an aspect of the present disclosure includes an arrangement unit configured to allow a substrate to be processed to be disposed, an elevating unit configured to be able to lift at least one of a substrate and a placement unit so that the substrate is disposed on the placement unit, Based on a plurality of suction portions that impart a suction force to a plurality of regions on the rear surface of the substrate so that the substrate is adsorbed to the placement portion, and a pressure change in each of the plurality of suction portions as the substrate approaches the placement portion. , And a control unit for estimating the warpage information of the substrate.
본 개시에 따른 기판 처리 장치에서는, 흡인부에 의해 기판의 이면이 흡인되고 있는(기판이 배치부 방향으로 흡인되고 있는) 상태에 있어서, 흡인부에 있어서의 압력 변화에 기초하여 기판의 휨 정보가 추정된다. 여기서, 기판이 휨 형상을 가지고 있는 경우에 있어서는, 배치부에 배치되는 타이밍은 각각의 영역에서 상이하게 된다. 기판의 어느 영역이 배치부에 근접한 경우에는, 이 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 흡인부에 있어서 측정되는 압력이 변화하게 된다. 이와 같이, 각 흡인부에 있어서의 압력 변화를 검지함으로써, 기판의 각 영역 중 배치부에 근접한 영역을 특정할 수 있다. 이러한 압력 변화의 검지를, 각 흡인부에 대하여 행함으로써, 기판의 요철(凹凸) 정보(휨 정보)를 추정할 수 있다. 본 개시에 따른 기판 처리 장치에서는, 이러한 기판의 휨 정보의 추정을, 흡인부 또는 승강부 등, 기존의 구성을 이용하여 간이하게 행할 수 있다. 즉, 본 개시에 따른 기판 처리 장치에 의하면, 기판의 휨 정보를 용이하게 추정할 수 있다. In the substrate processing apparatus according to the present disclosure, in a state in which the back surface of the substrate is sucked by the suction unit (the substrate is sucked in the direction of the placement unit), the warpage information of the substrate is obtained based on the pressure change in the suction unit. Is estimated. Here, in the case where the substrate has a curved shape, the timing to be disposed in the placement unit is different in each region. When a certain region of the substrate is close to the placement unit, the pressure measured in the suction unit for applying a suction force to the region changes. In this way, by detecting a pressure change in each suction unit, it is possible to specify a region close to the placement unit among each region of the substrate. By performing detection of such a pressure change for each suction unit, it is possible to estimate the unevenness information (warpage information) of the substrate. In the substrate processing apparatus according to the present disclosure, it is possible to easily estimate the warpage information of the substrate by using an existing configuration such as a suction unit or an elevation unit. That is, according to the substrate processing apparatus according to the present disclosure, it is possible to easily estimate the warpage information of the substrate.
승강부는, 배치부에 대하여 기판을 근접시키도록 기판을 승강시키고, 제어부는, 흡인부의 압력 변화량이 정해진 값 이상인지 여부를 판정하여, 이 압력 변화량이 정해진 값 이상인 경우에, 승강부로부터 기판의 높이 정보를 취득하고, 이 높이 정보에 기초하여 기판의 휨량을 추정해도 된다. 이에 의해, 예를 들면 기판의 대응하는 영역과 배치부와의 이간 거리가 정해진 거리 이하가 된 경우(그 경우의 압력 변화량에 도달한 경우)에, 기판의 높이 정보가 취득되어, 기판의 휨량이 추정된다. 이와 같이 하여 기판의 휨량이 추정됨으로써, 기판의 휨 정보를 보다 고정밀도로 추정할 수 있다. The lifting unit raises and lowers the substrate so as to bring the substrate closer to the placement unit, and the control unit determines whether the pressure change amount of the suction unit is equal to or greater than a predetermined value, and when the pressure change amount is greater than or equal to the predetermined value, the height of the substrate from the lifting unit Information may be acquired, and the amount of warpage of the substrate may be estimated based on this height information. Thereby, for example, when the distance between the corresponding region of the substrate and the placement unit becomes less than or equal to the predetermined distance (when the pressure change amount in that case is reached), the height information of the substrate is acquired, and the amount of warpage of the substrate is Is estimated. By estimating the amount of warpage of the substrate in this way, it is possible to more accurately estimate the warpage information of the substrate.
제어부는, 복수의 흡인부마다의, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되는 타이밍의 차이에 따라, 기판의 휨 형상을 추정해도 된다. 압력 변화량이 정해진 값 이상이 된 타이밍, 즉 배치부와의 이간 거리가 정해진 거리 이하가 된 타이밍으로부터, 기판의 어느 영역이 배치부에 가까운 형상(오목 형상)이며, 기판의 어느 영역이 배치부에서 먼 형상(볼록 형상)인지를 특정할 수 있다. 이 때문에, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되는 타이밍의 차이를 고려함으로써, 기판의 휨 형상(어느 영역이 오목 형상이고, 어느 영역이 볼록 형상인지)을 고정밀도로 추정할 수 있다. The control unit may estimate the warp shape of the substrate according to a difference in timing at which the pressure change amount becomes equal to or greater than a predetermined value for each of the plurality of suction units. From the timing at which the pressure change amount becomes more than the specified value, that is, the timing when the separation distance from the placement unit becomes less than or equal to the specified distance, a certain area of the substrate has a shape (concave shape) close to the placement area, and a certain area of the substrate is Whether it is a distant shape (convex shape) can be specified. For this reason, by considering the difference in timing at which the pressure change amount becomes more than a predetermined value, the warp shape (which region is concave and which region is convex) of the substrate can be estimated with high accuracy.
제어부는, 복수의 흡인부 각각이, 서로 상이한 타이밍에 있어서 흡인력의 부여를 행하도록, 복수의 흡인부를 제어하는 제 1 제어와, 제 1 제어에 앞서, 복수의 흡인부 중 흡인력의 상호 간섭을 일으키지 않는 2 개 이상의 흡인부로 이루어지는 그룹마다, 복수의 흡인부를 제어하는 제 2 제어를 행해도 된다. 각 흡인부에 대해서는, 서로 상호 간섭을 행하지 않게 하는 관점으로부터, 원칙적으로, 서로 상이한 타이밍에 있어서 흡인력의 부여를 행한다(제 1 제어를 행한다). 한편, 이러한 제어만으로는, 휨 추정에 시간을 요해버리는 경우가 있다. 이 점, 제 1 제어에 선행하여, 흡인력의 상호 간섭을 행하지 않는 2 개 이상의 흡인부로 이루어지는 그룹마다 흡인력의 부여를 행함(제 2 제어를 행함)으로써, 흡인력의 상호 간섭을 방지하면서, 제 1 제어 전에 대략적인 휨 정보를 추정할 수 있다. 대략적인 휨 정보를 얻은 다음 제 1 제어의 상세한 추정을 행함으로써, 추정 시간의 단축 및 정밀도 향상을 도모할 수 있다. The control unit has a first control for controlling the plurality of suction units so that each of the plurality of suction units applies suction force at different timings, and prior to the first control, the suction force among the plurality of suction units does not interfere with each other. Second control for controlling a plurality of suction units may be performed for each group consisting of two or more suction units which are not. For each suction unit, from the viewpoint of preventing mutual interference, in principle, the suction force is applied at different timings (first control is performed). On the other hand, only such control may take time to estimate warpage. In this regard, prior to the first control, the suction force is applied to each group consisting of two or more suction units that do not mutually interfere with the suction force (the second control is performed), thereby preventing mutual interference of the suction force and the first control. You can estimate approximate warpage information before. By performing detailed estimation of the first control after obtaining the approximate warpage information, it is possible to shorten the estimation time and improve the accuracy.
제어부는, 제 2 제어에 있어서, 기판의 이면의 서로 인접하는 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 2 개의 흡인부에 대해서는, 서로 상이한 그룹으로 해도 된다. 이에 의해, 흡인력의 상호 간섭을 효과적으로 방지할 수 있다. In the second control, the control unit may have a group different from each other for two suction units that apply suction force to regions adjacent to each other on the rear surface of the substrate. Thereby, mutual interference of the attraction force can be effectively prevented.
제어부는, 기판의 휨량을 추정한 후에, 흡인부의 용적을 증가시키도록 흡인부를 제어해도 된다. 이에 의해, 예를 들면 기판의 휨량을 추정할 시에는 흡인부의 용적을 작게(흡인력을 작게) 하여 흡인 시의 압력 변동을 검지하기 쉽게(즉 휨량을 추정하기 쉽게) 하고, 또한 그 후에 기판을 흡착할 시에는 흡인부의 용적을 크게(흡인력을 크게) 하여 적절히 기판을 흡착하는 것이 가능해진다. The control unit may control the suction unit so as to increase the volume of the suction unit after estimating the amount of warpage of the substrate. Thereby, for example, when estimating the amount of warpage of the substrate, the volume of the suction part is reduced (the suction force is reduced) to make it easier to detect pressure fluctuations during suction (i.e., to estimate the amount of warpage), and then the substrate is adsorbed. When doing so, it becomes possible to appropriately adsorb the substrate by increasing the volume of the suction part (increasing the suction force).
제어부는, 기판의 휨 정보에 기초하여, 복수의 흡인부 각각의 흡인 타이밍을 결정하고, 결정한 이 흡인 타이밍에 흡인력의 부여를 행하도록, 복수의 흡인부를 제어해도 된다. 휨 정보에 따른 타이밍에 각 흡인부에 의한 흡인력이 부여됨으로써, 배치부와의 거리가 가까운 영역에 대응하는 흡인부부터 차례로 흡인력을 부여하는 것이 가능해진다. 이에 의해, 배치부와의 거리가 먼 영역에 대응하는 흡인부로부터 흡인력의 부여가 개시되는 경우에 문제가 되는 배기 공전의 문제를 일으키지 않고, 신속하게 기판의 흡착을 행할 수 있다. The control unit may determine the suction timing of each of the plurality of suction units based on the warpage information of the substrate, and control the plurality of suction units so that the suction force is applied to the determined suction timing. By applying the suction force by each suction unit at the timing according to the warpage information, it becomes possible to sequentially apply the suction force from the suction unit corresponding to the region where the distance to the placement unit is close. Thereby, the substrate can be quickly sucked without causing a problem of exhaust revolution, which becomes a problem when the application of the suction force is started from the suction part corresponding to the area far from the placement part.
제어부는, 기판의 휨 정보에 기초하여, 복수의 흡인부 각각의 흡인량을 결정하고, 결정한 이 흡인량으로 흡인력의 부여를 행하도록, 복수의 흡인부를 제어해도 된다. 이에 의해, 예를 들면 배치부와의 거리가 먼 영역일수록 흡인력을 크게 하는 것 등이 가능해져, 적절히 기판의 흡착을 행할 수 있다. The control unit may determine the suction amount of each of the plurality of suction units based on the warpage information of the substrate, and control the plurality of suction units so that the suction force is applied with the determined suction amount. Thereby, for example, it becomes possible to increase the suction force so that the distance from the placement portion is farther away, and the substrate can be appropriately sucked.
배치부는, 상기 기판을 가열하는 열판이며, 제어부는, 기판의 휨 정보에 기초하여, 열판에 있어서의 온도 분포를 조절해도 된다. 이에 의해, 배치부와 기판의 영역과의 거리에 따라 적절히 가온할 수 있다. The placement unit is a hot plate that heats the substrate, and the control unit may adjust the temperature distribution in the hot plate based on the warpage information of the substrate. Accordingly, it is possible to appropriately heat according to the distance between the placement portion and the substrate region.
승강부는, 배치부에 대하여 기판을 근접시키도록 기판을 승강시키고, 제어부는, 기판의 휨 정보에 기초하여, 승강부의 승강량 및 승강 속도 중 적어도 어느 일방을 제어해도 된다. 휨 형상을 가진 기판에 대하여, 통상의 기판과 마찬가지로, 승강부와 쿨 암과의 사이에서 전달을 행한 경우에는, 쿨 암과 기판이 간섭하는 것이 문제가 될 수 있다. 또한, 휨 형상을 가진 기판에 대하여, 통상의 기판과 마찬가지로, 승강부로부터 배치부에 배치된 경우에는, 통상의 기판이면 배치부에 배치되는 타이밍이 아닌 승강 속도를 빠르게 하고 있는 상태라도 휨 형상을 가진 기판이 배치부에 접촉하는 경우가 있어, 배치부에 대한 기판의 접촉 속도가 커지는 것이 문제가 될 수 있다. 이 점, 기판의 휨 정보에 기초하여 승강부의 승강량 및 승강 속도가 제어됨으로써, 상술한 문제가 생기는 것을 억제할 수 있다. The elevating unit may elevate the substrate so as to bring the substrate closer to the placement unit, and the control unit may control at least one of the elevating amount and the elevating speed of the elevating portion based on the warpage information of the substrate. For a substrate having a curved shape, as in a conventional substrate, when transmission is performed between the lifting unit and the cool arm, interference between the cool arm and the substrate may be a problem. In addition, with respect to a substrate having a curved shape, as in a normal substrate, when the substrate is disposed from the elevating portion to the placement portion, if the substrate is a normal substrate, the bending shape is improved even when the elevating speed is increased rather than the timing of the placement portion. In some cases, the vibrating substrate may contact the placement unit, and thus, an increase in the contact speed of the substrate to the placement unit may be a problem. By controlling the elevating amount and elevating speed of the elevating portion based on this point and the warpage information of the substrate, it is possible to suppress the occurrence of the above-described problem.
본 개시의 다른 태양에 따른 기판 처리 방법은, 배치부에 배치되는 기판의 복수의 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 것과, 기판이 배치부에 근접하는 것에 따라 변화하는, 흡인력의 부여에 따른 압력의 변화에 기초하여, 기판의 휨 정보를 추정하는 것을 포함하고 있다. A substrate processing method according to another aspect of the present disclosure includes applying a suction force to a plurality of regions of a substrate disposed on the placement unit, and a change in pressure according to the application of the attraction force, which changes as the substrate approaches the placement unit. Based on, it includes estimating the warpage information of the substrate.
본 개시의 다른 태양에 따른 기억 매체는, 상술한 기판 처리 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체이다. A storage medium according to another aspect of the present disclosure is a computer-readable storage medium storing a program for causing an apparatus to execute the substrate processing method described above.
본 개시에 따르면, 기판의 휨 정보를 용이하게 파악할 수 있다.According to the present disclosure, it is possible to easily grasp the warpage information of the substrate.
도 1은 제 1 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 나타내는 사시도이다.
도 2는 도 1 중의 II-II선을 따르는 단면도이다.
도 3은 도 2 중의 III-III선을 따르는 단면도이다.
도 4는 열 처리 유닛의 일례를 나타내는 개략 종단면도이다.
도 5는 열 처리 유닛 중, 웨이퍼의 휨 정보 추정에 따른 구성을 설명하는 도이다.
도 6은 열판에 있어서의 흡착홀의 형성예를 설명하는 도이다.
도 7은 압력 변화의 판정을 설명하는 도이다.
도 8은 컨트롤러의 하드웨어 구성도이다.
도 9는 기판 처리를 나타내는 순서도이다.
도 10은 대략 추정 처리를 나타내는 순서도이다.
도 11은 본 추정 처리를 나타내는 순서도이다.
도 12는 흡착 제어 처리를 나타내는 순서도이다.
도 13은 종래 예의 과제를 설명하는 도이다.
도 14는 종래 예의 과제를 설명하는 도이다.
도 15는 제 2 실시 형태에 따른 열 처리 유닛을 설명하는 도이다.
도 16은 열판 온도 거동을 나타내는 그래프이다.1 is a perspective view showing a schematic configuration of a substrate processing system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view taken along line III-III in FIG. 2.
4 is a schematic longitudinal sectional view showing an example of a heat treatment unit.
5 is a diagram illustrating a configuration of a heat processing unit according to estimation of warpage information of a wafer.
6 is a diagram illustrating an example of formation of an adsorption hole in a hot plate.
7 is a diagram explaining determination of a pressure change.
8 is a hardware configuration diagram of the controller.
9 is a flow chart showing substrate processing.
10 is a flow chart showing rough estimation processing.
11 is a flowchart showing this estimation process.
12 is a flowchart showing the adsorption control process.
13 is a diagram illustrating a problem of a conventional example.
14 is a diagram illustrating a problem of a conventional example.
15 is a diagram illustrating a heat treatment unit according to a second embodiment.
16 is a graph showing the behavior of the hot plate temperature.
[제 1 실시 형태][First embodiment]
이하, 제 1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 설명에 있어서 동일 요소 또는 동일 기능을 가지는 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 중복되는 설명을 생략한다. Hereinafter, a first embodiment will be described in detail with reference to the drawings. In the description, the same elements or elements having the same function are assigned the same reference numerals, and redundant descriptions are omitted.
<기판 처리 시스템><Substrate processing system>
기판 처리 시스템(1)은, 기판에 대하여, 감광성 피막의 형성, 당해 감광성 피막의 노광, 및 당해 감광성 피막의 현상을 실시하는 시스템이다. 처리 대상인 기판은, 예를 들면 반도체의 웨이퍼(W)이다. 감광성 피막은, 예를 들면 레지스트막이다. The
기판 처리 시스템(1)은 도포·현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 구비한다. 노광 장치(3)는, 웨이퍼(W) 상에 형성된 레지스트막의 노광 처리를 행한다. 구체적으로, 액침노광 등의 방법에 의해 레지스트막의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다. 도포·현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 웨이퍼(W)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다. The
(도포·현상 장치)(Applying and developing device)
이하, 기판 처리 장치의 일례로서, 도포·현상 장치(2)의 구성을 설명한다. 도 1 ~ 도 3에 나타나는 바와 같이, 도포·현상 장치(2)는, 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)과, 컨트롤러(100)를 구비한다. Hereinafter, as an example of the substrate processing apparatus, the configuration of the coating/developing
캐리어 블록(4)은, 도포·현상 장치(2) 내로의 웨이퍼(W)의 도입 및 도포·현상 장치(2) 내로부터의 웨이퍼(W)의 반출을 행한다. 예를 들면 캐리어 블록(4)은, 웨이퍼(W)용의 복수의 캐리어(11)를 지지 가능하며, 전달 암(A1)을 내장하고 있다. 캐리어(11)는, 예를 들면 원형의 복수 매의 웨이퍼(W)를 수용한다. 전달 암(A1)은, 캐리어(11)로부터 웨이퍼(W)를 취출하여 처리 블록(5)으로 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 캐리어(11) 내로 되돌린다. The
처리 블록(5)은 복수의 처리 모듈(14, 15, 16, 17)을 가진다. 도 2 및 도 3에 나타나는 바와 같이, 처리 모듈(14, 15, 16, 17)은 복수의 액 처리 유닛(U1)과, 복수의 열 처리 유닛(U2)과, 이들 유닛으로 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 암(A3)을 내장하고 있다. 처리 모듈(17)은 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 거치지 않고 웨이퍼(W)를 반송하는 직접 반송 암(A6)을 더 내장하고 있다. 액 처리 유닛(U1)은 처리액을 웨이퍼(W)의 표면에 도포한다. 열 처리 유닛(U2)은 예를 들면 열판 및 냉각판을 내장하고 있어, 열판에 의해 웨이퍼(W)를 가열하고, 가열 후의 웨이퍼(W)를 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행한다. The
처리 모듈(14)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성한다. 처리 모듈(14)의 액 처리 유닛(U1)은, 하층막 형성용의 처리액을 웨이퍼(W) 상에 도포한다. 처리 모듈(14)의 열 처리 유닛(U2)은, 하층막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. The
처리 모듈(15)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 하층막 상에 레지스트막을 형성한다. 처리 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)은, 레지스트막 형성용의 처리액(도포액)을 하층막 상에 도포한다. 처리 모듈(15)의 열 처리 유닛(U2)은, 레지스트막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. 처리 모듈(15)의 액 처리 유닛(U1)에 대한 상세는 후술한다. The
처리 모듈(16)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 레지스트막 상에 상층막을 형성한다. 처리 모듈(16)의 액 처리 유닛(U1)은, 상층막 형성용의 처리액을 레지스트막 상에 도포한다. 처리 모듈(16)의 열 처리 유닛(U2)은, 상층막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. The
처리 모듈(17)은, 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해, 노광 후의 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(17)의 액 처리 유닛(U1)은, 노광이 끝난 웨이퍼(W)의 표면 상에 현상용의 처리액(현상액)을 도포한 후, 이를 세정용의 처리액(린스액)에 의해 씻어냄으로써, 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 처리 모듈(17)의 열 처리 유닛(U2)은, 현상 처리에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. 열 처리의 구체예로서는, 현상 처리 전의 가열 처리(PEB : Post Exposure Bake), 현상 처리 후의 가열 처리(PB : Post Bake) 등을 들 수 있다. The
처리 블록(5) 내에 있어서의 캐리어 블록(4)측에는 선반 유닛(U10)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U10)은 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. 선반 유닛(U10)의 근방에는 승강 암(A7)이 마련되어 있다. 승강 암(A7)은, 선반 유닛(U10)의 셀끼리의 사이에서 웨이퍼(W)를 승강시킨다. 처리 블록(5) 내에 있어서의 인터페이스 블록(6)측에는 선반 유닛(U11)이 마련되어 있다. 선반 유닛(U11)은, 상하 방향으로 배열되는 복수의 셀로 구획되어 있다. A shelf unit U10 is provided on the
인터페이스 블록(6)은, 노광 장치(3)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 예를 들면 인터페이스 블록(6)은, 전달 암(A8)을 내장하고 있어, 노광 장치(3)에 접속된다. 전달 암(A8)은, 선반 유닛(U11)에 배치된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로 전달하고, 노광 장치(3)로부터 웨이퍼(W)를 수취하여 선반 유닛(U11)으로 되돌린다. The
컨트롤러(100)는, 예를 들면 이하의 순서로 도포·현상 처리를 실행하도록 도포·현상 장치(2)를 제어한다. The
먼저 컨트롤러(100)는, 캐리어(11) 내의 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 반송하도록 전달 암(A1)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(14)용의 셀에 배치하도록 승강 암(A7)을 제어한다. First, the
이어서 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(14) 내의 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 이 후 컨트롤러(100)는, 하층막이 형성된 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(15)용의 셀에 배치하도록 승강 암(A7)을 제어한다. Subsequently, the
이어서 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(15) 내의 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 하층막 상에 레지스트막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 이 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(16)용의 셀에 배치하도록 승강 암(A7)을 제어한다. Subsequently, the
이어서 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(16) 내의 각 유닛으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막 상에 상층막을 형성하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 이 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 처리 모듈(17)용의 셀에 배치하도록 승강 암(A7)을 제어한다. Next, the
이어서 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U10)의 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U11)으로 반송하도록 직접 반송 암(A6)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로 보내도록 전달 암(A8)을 제어한다. 이 후 컨트롤러(100)는, 노광 처리가 실시된 웨이퍼(W)를 노광 장치(3)로부터 받아 선반 유닛(U11)으로 되돌리도록 전달 암(A8)을 제어한다. Subsequently, the
이어서 컨트롤러(100)는, 선반 유닛(U11)의 웨이퍼(W)를 처리 모듈(17) 내의 각 유닛으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)의 레지스트막에 현상 처리를 실시하도록 액 처리 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 이 후 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)를 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 웨이퍼(W)를 캐리어(11) 내로 되돌리도록 승강 암(A7) 및 전달 암(A1)을 제어한다. 이상으로 도포·현상 처리가 완료된다. Next, the
또한, 기판 처리 장치의 구체적인 구성은, 이상에 예시한 도포·현상 장치(2)의 구성에 한정되지 않는다. 기판 처리 장치는, 피막 형성용의 액 처리 유닛(U1)(처리 모듈(14, 15, 16)의 액 처리 유닛(U1))과, 이를 제어 가능한 컨트롤러(100)를 구비하고 있으면 어떠한 것이어도 된다. In addition, the specific configuration of the substrate processing device is not limited to the configuration of the coating/developing
<열 처리 유닛><Heat treatment unit>
이어서, 처리 모듈(15)의 열 처리 유닛(U2)에 대하여 도 4 ~ 도 8을 참조하여 상세하게 설명한다. 도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이, 열 처리 유닛(U2)은 하우징(90)과, 온도 조정 기구(50)와, 가열 기구(30)와, 흡인부(70)(도 5 참조)와, 컨트롤러(100)(제어부)를 가진다. 또한 도 4 및 도 5에 있어서는, 모두 열 처리 유닛(U2)의 일부의 구성을 나타내는 것이며, 열 처리 유닛(U2)의 모든 구성을 나타내는 것은 아니다. Next, the heat treatment unit U2 of the
하우징(90)은, 가열 기구(30) 및 온도 조정 기구(50)를 수용하는 처리 용기이다. 하우징(90)의 측벽에는 웨이퍼(W)의 반입구(91)가 개구되어 있다. 또한 하우징(90) 내에는, 하우징(90) 내를 웨이퍼(W)의 이동 영역인 상방 영역과, 하방 영역으로 구획하는 바닥판(92)이 마련되어 있다. The
온도 조정 기구(50)는, 열판(34)과 외부의 반송 암(A3)(도 3 참조)과의 사이에서 웨이퍼(W)를 전달하고(반송하고), 또한 웨이퍼(W)의 온도를 정해진 온도로 조정하는 구성이다. 온도 조정 기구(50)는 온도 조정 플레이트(51)와, 연결 브래킷(52)을 가진다. The
온도 조정 플레이트(51)는, 배치된 웨이퍼(W)의 온도 조정을 행하는 플레이트이며, 상세하게는, 가열 기구(30)의 열판(34)에 의해 가열된 웨이퍼(W)를 배치하고 이 웨이퍼(W)를 정해진 온도로 냉각하는 쿨 플레이트이다. 본 실시 형태에서는, 온도 조정 플레이트(51)는 대략 원반 형상으로 형성되어 있다. 온도 조정 플레이트(51)는, 예를 들면 열전도율이 높은, 알루미늄, 은 또는 구리 등의 금속에 의해 구성되어 있으며, 열에 의한 변형을 방지하는 관점 등으로부터 동일한 재료로 구성되어 있어도 된다. 온도 조정 플레이트(51)의 내부에는, 냉각수 및(또는) 냉각 기체를 유통시키기 위한 냉각 유로(미도시)가 형성되어 있다. The
연결 브래킷(52)은, 온도 조정 플레이트(51)에 연결되고, 또한 컨트롤러(100)에 의해 제어되는 구동 기구(53)에 의해 구동되어, 하우징(90) 내를 이동한다. 보다 상세하게는, 연결 브래킷(52)은, 하우징(90)의 반입구(91)로부터 가열 기구(30)의 근방에까지 연장되는 가이드 레일(미도시)을 따라 이동 가능하게 되어 있다. 연결 브래킷(52)이 가이드 레일(미도시)을 따라 이동함으로써, 온도 조정 플레이트(51)가 반입구(91)로부터 가열 기구(30)까지 이동 가능하게 되어 있다. 연결 브래킷(52)은 예를 들면 열전도율이 높은 알루미늄, 은 또는 구리 등의 금속에 의해 구성되어 있다. The
가열 기구(30)는 웨이퍼(W)를 가열 처리하는 구성이다. 가열 기구(30)는 지지대(31)와, 천판부(32)와, 승강 기구(33)와, 지지 핀(35)과, 승강 기구(36)(승강부)와, 열판(34)(배치부)을 가진다. The
지지대(31)는, 중앙 부분에 오목부가 형성된 원통 형상을 나타내는 부재이다. 지지대(31)는 열판(34)을 지지한다. 천판부(32)는 지지대(31)와 동일 정도의 직경의 원판 형상의 부재이다. 천판부(32)는, 예를 들면 하우징(90)의 천장 부분에 지지된 상태에서, 지지대(31)와 간극을 개재하여 대향한다. 천판부(32)의 상부에는 배기 덕트(37)가 접속되어 있다. 배기 덕트(37)는 챔버 내의 배기를 행한다. The
승강 기구(33)는, 컨트롤러(100)의 제어에 따라 천판부(32)를 승강시키는 구성이다. 승강 기구(33)에 의해 천판부(32)가 상승됨으로써, 웨이퍼(W)의 가열 처리를 행하는 공간인 챔버가 열린 상태가 되고, 천판부(32)가 하강됨으로써, 챔버가 닫힌 상태가 된다. The elevating
지지 핀(35)은, 지지대(31) 및 열판(34)을 관통하도록 연장되어 웨이퍼(W)를 하방으로부터 지지하는 부재이다. 지지 핀(35)은, 상하 방향으로 승강함으로써, 웨이퍼(W)를 정해진 위치에 배치한다. 지지 핀(35)은, 웨이퍼(W)를 반송하는 온도 조정 플레이트(51)와의 사이에서 웨이퍼(W)의, 전달을 행하는 구성이다. 지지 핀(35)은, 예를 들면 둘레 방향 등간격으로 3 개 마련되어 있다. 승강 기구(36)는, 컨트롤러(100)의 제어에 따라 지지 핀(35)을 승강시키는 구성이다. 승강 기구(36)는, 열판(34)에 대하여 웨이퍼(W)를 근접시켜, 열판(34)에 웨이퍼(W)가 배치되도록, 웨이퍼(W)(상세하게는 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 핀(35))를 승강 가능하게 구성되어 있다. The
열판(34)은, 지지대(31)의 오목부에 감합되고, 또한 처리 대상인 웨이퍼(W)를 배치 가능하게 구성되어 있으며, 배치된 웨이퍼(W)를 가열한다. 열판(34)은, 웨이퍼(W)를 가열 처리하기 위한 히터를 가지고 있다. 당해 히터는 예를 들면 저항 발열체로 구성되어 있다. 열판(34)에는, 그 두께 방향으로 관통하는 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)과, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)이 형성되어 있다. 제 1 흡착홀(34a ~ 34c) 및 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대하여, 도 6도 참조하여 설명한다. The
도 6에 나타나는 바와 같이, 제 1 흡착홀(34a)은, 열판(34)의 중심을 중심으로 한 원의 원주 상에 등간격으로 4 개 형성되어 있다. 제 1 흡착홀(34b)은, 제 1 흡착홀(34a)의 형성 영역을 나타내는 원과 동심원 형상으로 그 외측에 형성된 원의 원주 상에 등간격으로 8 개 형성되어 있다. 제 1 흡착홀(34c)은, 제 1 흡착홀(34b)의 형성 영역을 나타내는 원과 동심원 형상으로 그 외측에 형성된 원의 원주 상에 등간격으로 12 개 형성되어 있다. 또한, 제 2 흡착홀(34d)은, 각 제 1 흡착홀(34a)에 대응하는 위치(상세하게는 제 1 흡착홀(34a)의 내측)에 형성되어 있다. 제 2 흡착홀(34e)은, 각 제 1 흡착홀(34b)에 대응하는 위치(상세하게는 제 1 흡착홀(34b)의 내측)에 형성되어 있다. 제 2 흡착홀(34f)은, 각 제 1 흡착홀(34c)에 대응하는 위치(상세하게는 제 1 흡착홀(34c)의 내측)에 형성되어 있다. 제 1 흡착홀(34a ~ 34c) 및 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)은, 열판(34) 상에 웨이퍼(W)가 배치된 상태에 있어서, 웨이퍼(W)의 이면과 대향하는 영역에 형성되어 있다. As shown in FIG. 6, four
제 1 흡착홀(34a ~ 34c)은, 휨 형상을 가지는 웨이퍼(W)를 교정하기(플랫으로 하기) 위하여, 흡인부(70)로부터의 흡인력을 웨이퍼(W)에 부여할 시에 선택되는 흡착홀이다(상세는 후술). 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)은, 웨이퍼(W)의 휨 형상을 추정하기 위하여, 흡인부(70)로부터의 흡인력을 웨이퍼(W)에 부여할 시에 선택되는 흡착홀이다(상세는 후술). 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)의 홀 직경은 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)의 홀 직경보다 크다. 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)의 홀 직경은 예를 들면 φ1 mm ~ 5 mm이며, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)의 홀 직경은 예를 들면 φ0.5 mm ~ 1 mm이다. 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)의 홀 직경을 비교적 크게 함으로써, 강한 흡인력을 웨이퍼(W)에 부여하는 것이 가능해져, 휨의 교정을 적절히 행할 수 있다. 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)의 홀 직경을 비교적 작게 함으로써, 너무 강하지 않은 흡인력을 웨이퍼(W)에 부여하여, 웨이퍼(W)의 형상을 교정하지 않고 웨이퍼(W) 본래의 형상을 추정하는 것이 가능해진다. 또한, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)의 홀 직경을 작게 함으로써, 추정 단계에 있어서 압력 변화를 검출할 시(상세는 후술), 작은 압력 변화를 민감하게 검출하고 또한 검출 속도(센서의 반응 속도)를 빠르게 할 수 있다. The
흡인부(70)는, 열판(34)에 웨이퍼(W)가 흡착되도록, 웨이퍼(W)의 이면의 복수의 영역에 대하여 흡인력을 부여한다. 흡인부(70)는, 제 1 흡착홀(34a ~ 34c) 또는 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)을 개재하여 웨이퍼(W)의 이면에 흡인력을 부여한다. 도 5에 나타나는 바와 같이, 흡인부(70)는 흡인 수단(71)과, 제 1 배관(72a ~ 72c)과, 압력 센서(73a ~ 73c)와, 밸브(74a ~ 74c)와, 제 2 배관(75d ~ 75f)을 가진다. The
흡인 수단(71)은, 압력의 작용에 의해 가스를 빨아올리는 기구이다. 제 1 배관(72a ~ 72c)은, 그 일단이 흡인 수단(71)에 접속되고, 또한 그 타단이 제 1 흡착홀(34a ~ 34c) 내를 지나 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)의 상단(웨이퍼(W)와 대향하는 부분)에까지 도달하고 있다. 즉, 제 1 배관(72a)은 흡인 수단(71) 및 제 1 흡착홀(34a)의 상단을 연락하도록 연장되어 있고, 제 1 배관(72b)은 흡인 수단(71) 및 제 1 흡착홀(34b)의 상단을 연락하도록 연장되어 있고, 제 1 배관(72c)은 흡인 수단(71) 및 제 1 흡착홀(34c)의 상단을 연락하도록 연장되어 있다. 또한, 제 1 배관(72a ~ 72c)은, 그 타단이 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)의 입구(하단)까지 밖에 연장되어 있지 않은 구성(제 1 흡착홀(34a ~ 34c) 내에 제 1 배관(72a ~ 72c)이 지나고 있지 않은 구성)이어도 된다. The suction means 71 is a mechanism that sucks up gas by the action of pressure. The
압력 센서(73a ~ 73c)는, 제 1 배관(72a ~ 72c)에 대응하여 마련되어 있고, 제 1 배관(72a ~ 72c) 내의 압력을 검출(측정)한다. 즉, 압력 센서(73a)는 제 1 배관(72a)에 마련되어 있고, 압력 센서(73b)는 제 1 배관(72b)에 마련되어 있고, 압력 센서(73c)는 제 1 배관(72c)에 마련되어 있다. 압력 센서(73a ~ 73c)는, 검출한 압력의 값을 컨트롤러(100)에 송신한다. The
밸브(74a ~ 74c)는, 제 1 배관(72a ~ 72c)에 대응하여 마련되어 있고, 제 1 배관(72a ~ 72c) 내의 유로를 개폐한다. 밸브(74a ~ 74c)에는, 제 2 배관(75d ~ 75f)이 접속되어 있다. 즉, 밸브(74a)는 제 1 배관(72a)에 마련되고 또한 제 2 배관(75d)이 접속되어 있으며, 밸브(74b)는 제 1 배관(72b)에 마련되고 또한 제 2 배관(75e)이 접속되어 있으며, 밸브(74c)는 제 1 배관(72c)에 마련되고 또한 제 2 배관(75f)이 접속되어 있다. 밸브(74a ~ 74c)에 있어서 제 2 배관(75d ~ 75f)측으로의 유로가 닫히고, 제 1 배관(72a ~ 72c)측으로의 유로가 열림으로써, 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)을 개재하여 처리 용기(21) 내의 가스가 흡인 수단(71)측으로 빨아올려진다. 또한, 밸브(74a ~ 74c)에 있어서 제 1 배관(72a ~ 72c)측으로의 유로가 닫히고, 제 2 배관(75d ~ 75f)측으로의 유로가 열림으로써, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)을 개재하여 처리 용기(21) 내의 가스가 흡인 수단(71)측으로 빨아올려진다. 또한, 밸브(74a ~ 74c)의 개방도가 조절됨으로써, 흡인 수단(71)측으로의 가스의 흡인량이 조정된다. 밸브(74a ~ 74c)의 개폐 및 개방도의 조절은 컨트롤러(100)에 의해 제어된다. The
제 2 배관(75d ~ 75f)은, 그 일단이 밸브(74a ~ 74c)에 접속되고, 또한 그 타단이 제 2 흡착홀(34d ~ 34f) 내를 지나 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)의 상단(웨이퍼(W)와 대향하는 부분)에까지 도달하고 있다. 즉, 제 2 배관(75d)은 밸브(74a) 및 제 2 흡착홀(34d)의 상단을 연락하도록 연장되어 있고, 제 2 배관(75e)는 밸브(74b) 및 제 2 흡착홀(34e)의 상단을 연락하도록 연장되어 있고, 제 2 배관(75f)는 밸브(74c) 및 제 2 흡착홀(34f)의 상단을 연락하도록 연장되어 있다. 또한, 제 2 배관(75d ~ 75f)은, 그 타단이 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)의 입구(하단)까지 밖에 연장되어 있지 않은 구성(제 2 흡착홀(34d ~ 34f) 내에 제 2 배관(75d ~ 75f)이 지나고 있지 않은 구성)이어도 된다. The
컨트롤러(100)는, 도 4 및 도 5에 나타나는 바와 같이, 기능 모듈로서, 챔버 개폐 제어부(101)와, 지지 핀 승강 제어부(102)와, 플레이트 이동 제어부(103)와, 압력 판정부(104)와, 휨 추정부(105)와, 밸브 제어부(106)를 가진다. As shown in FIGS. 4 and 5, the
챔버 개폐 제어부(101)는, 천판부(32)의 승강에 의해 챔버가 개폐되도록, 승강 기구(33)를 제어한다. The chamber opening/
지지 핀 승강 제어부(102)는, 지지 핀(35)의 승강에 의해 온도 조정 플레이트(51)와 지지 핀(35)과의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달이 행해지도록, 승강 기구(36)를 제어한다. 또한, 지지 핀 승강 제어부(102)는, 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 핀(35)이 강하하여 지지 핀(35)으로부터 열판(34)에 웨이퍼(W)가 배치되도록, 승강 기구(36)를 제어한다. 또한, 지지 핀 승강 제어부(102)는, 후술하는 휨 추정부(105)에 의해 추정된 웨이퍼(W)의 휨 정보에 기초하여, 승강 기구(36)의 승강량 및 승강 속도를 제어한다. 예를 들면, 지지 핀 승강 제어부(102)는, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 사전에 취득함으로써, 열판(34)에의 착좌 위치가 적절하게 되도록, 승강 기구(36)의 승강량을 제어한다. The support pin elevating
플레이트 이동 제어부(103)는, 온도 조정 플레이트(51)가 하우징(90) 내를 이동하도록, 구동 기구(53)를 제어한다. The plate
압력 판정부(104)는, 웨이퍼(W)가 열판(34)에 근접하는 것에 따라 변화하는 흡인부(70)(상세하게는 제 1 배관(72a ~ 72c))에 있어서의 압력의 값을 압력 센서(73a ~ 73c)로부터 취득하고, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되었는지 여부를 판정한다. 또한, 압력 판정부(104)에 의한 판정은, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 추정하는 처리가 행해질 시에 행해진다. 또한, 압력 판정부(104)에 의한 판정이 행해질 시에는, 후술하는 밸브 제어부(106)에 의해, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)을 지나는 제 2 배관(75d ~ 75f)을 개재하여 웨이퍼(W)의 흡인이 행해지도록, 밸브(74a ~ 74c)가 제어되어 있다. The
도 7은, 각 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대한 압력 변화량의 판정의 일례를 나타내고 있으며, 횡축은 웨이퍼(W)의 강하 거리(1 / 높이), 종축은 취득되는 압력을 나타내고 있다. 도 7에 나타나는 예에서는, 강하 거리가 정해진 값이 되었을 시에 흡인이 개시되고(도 7 중의 VAC-on), 그 후 당분간 압력 변화량이 작은 상태(압력이 '-20 kPa'근방의 값으로 일정)가 계속되고 있다. 이 상태에 있어서는, 압력 판정부(104)는, '압력 변화량이 정해진 값 이상이 되었다'고 판정하지 않는다. 이 후, 웨이퍼(W)가 더 강하하면, 어느 타이밍에 압력값이 크게 변화하기 때문에, 압력 판정부(104)는, 이 타이밍에 '압력 변화량이 정해진 값 이상이 되었다'고 판정한다. 도 7에 나타내는 예에서는, 강하 거리가 가장 작은 단계에서, 제 2 흡착홀(34d)에 대응하는 제 1 배관(72a)에 있어서 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되고, 다음으로 강하 거리가 작은 단계에서, 제 2 흡착홀(34e)에 대응하는 제 1 배관(72b)에 있어서 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되고, 가장 강하 거리가 큰 단계에서, 제 2 흡착홀(34f)에 대응하는 제 1 배관(72c)에 있어서 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되어 있다. 압력값이 크게 변화하는 개소(압력 변화량이 정해진 값 이상이 되는 개소)란, 측정하고 있는 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에, 대응하는 웨이퍼(W)의 영역이 근접하고 있는 것을 나타내는 것이기 때문에, 압력 판정부(104)의 판정에 의해, 웨이퍼(W)의 어느 영역이 열판(34)에 근접하기 쉬운지(즉, 열판(34) 방향으로 오목한지)를 특정할 수 있다. Fig. 7 shows an example of determination of the amount of pressure change for each of the
휨 추정부(105)는, 압력 판정부(104)의 판정 결과에 기초하여, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 추정한다. 휨 추정부(105)는, 압력 판정부(104)에 의해 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되었다고 판정된 경우에, 승강 기구(36)로부터 웨이퍼(W)의 높이 정보를 취득하고, 이 높이 정보에 기초하여, 웨이퍼(W)의 휨량을 추정한다. 휨 추정부(105)는, 예를 들면 플랫인 웨이퍼(W)에 대하여 압력 변화량이 정해진 값 이상이 될 시의 웨이퍼(W)의 높이 정보(정상 시 높이 정보)를 사전에 취득하고 있고, 이 정상 시 높이 정보와 비교함으로써, 웨이퍼(W)에 있어서의 휨 추정 대상의 영역의 휨량을 추정한다. 예를 들면 도 7에 나타나는 예에 있어서, 제 2 흡착홀(34e)에 대응하는 제 1 배관(72b)에 대하여 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되었다고 판정되어 있는 경우, 휨 추정부(105)는, 승강 기구(36)로부터 압력 변화량이 정해진 값 이상이 된 타이밍의 웨이퍼(W)의 높이 정보를 취득한다. 그리고, 휨 추정부(105)는, 취득한 높이 정보와 상술한 정상 시 높이 정보를 비교함으로써, 제 2 흡착홀(34e)에 대응하는 웨이퍼(W)의 영역이, 플랫인 웨이퍼(W)와 비교하여 얼만큼 오목한지(혹은 얼만큼 돌출되어 있는지), 즉 어떠한 휨량인지를 추정할 수 있다. The
또한 휨 추정부(105)는, 복수의 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 1 배관(72a ~ 72c)의 압력 센서(73a ~ 73c)마다의, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되는 타이밍의 차이에 따라, 웨이퍼(W)의 휨 형상을 추정한다. 예를 들면 도 7에 나타나는 예에서는, 서서히 웨이퍼(W)의 강하 거리가 커지는(열판(34)에 웨이퍼(W)가 근접되는) 바, 가장 강하 거리가 작은 단계에서 제 2 흡착홀(34d)에 대응하는 제 1 배관(72a)에 있어서 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되고, 다음으로 강하 거리가 작은 단계에서, 제 2 흡착홀(34e)에 대응하는 제 1 배관(72b)에 있어서 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되고, 가장 강하 거리가 큰 단계에서, 제 2 흡착홀(34f)에 대응하는 제 1 배관(72c)에 있어서 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되어 있다. 이러한 경우에는, 휨 추정부(105)는, 도 5에 나타나는, 중앙의 제 2 흡착홀(34d)에 대응하는 웨이퍼(W)의 영역이 가장 열판(34)에 가깝고(오목하고), 외측의 제 2 흡착홀(34f)에 대응하는 웨이퍼(W)의 영역이 가장 열판(34)에 먼, 즉, 중앙을 향해 오목한 오목 형상의 웨이퍼(W)라고 추정할 수 있다. In addition, the
밸브 제어부(106)는, 흡인력이 웨이퍼(W)의 이면의 복수의 영역에 부여되도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 밸브 제어부(106)는, 웨이퍼(W)의 휨 정보의 추정에 따른 제어인 휨 추정 제어와, 휨 추정 제어 후에 웨이퍼(W)의 휨을 교정하여 웨이퍼(W)를 열판(34)에 흡착시키는 제어인 흡착 제어를 행한다. 밸브 제어부(106)는, 휨 추정 제어를 행하는 경우에는, 흡착 제어를 행하는 경우보다 흡인량이 작아지도록, 구체적으로, 웨이퍼(W)의 휨 교정을 행하지 않을 정도의 흡인량이 되도록, 밸브(74a ~ 74c)의 개방도를 조절한다. 밸브 제어부(106)는, 휨 추정 제어에 있어서 웨이퍼(W)의 휨량을 추정한 후에, 흡인부(70)의 용적을 증가시키도록, 흡인부(70)를 제어한다. 즉, 밸브 제어부(106)는, 예를 들면 휨 추정 제어에 있어서는, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f)을 개재하여 처리 용기(21) 내의 가스의 흡인이 행해지도록, 밸브(74a ~ 74c)를 조절하고, 또한 그 후의 흡착 제어에 있어서는, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)보다 홀 직경이 큰 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)에 대응하는 제 1 배관(72a ~ 72c)을 개재하여 처리 용기(21) 내의 가스의 흡인이 행해지도록, 밸브(74a ~ 74c)를 조절한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 휨량이 추정된 후에, 흡인부(70)의 용적을 증가시킬 수 있다. 또한, 밸브 제어부(106)는, 휨 추정 제어 후에 있어서, 예를 들면 휨 추정 제어 시보다 두꺼운 배관으로 경로를 전환함으로써, 흡인부(70)의 용적을 증가시켜도 된다. The
밸브 제어부(106)는, 휨 추정 제어를 행하는 경우, 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f)을 개재하여 처리 용기(21) 내의 가스의 흡인이 행해지도록, 밸브(74a ~ 74c)를 조절한다. 밸브 제어부(106)는, 휨 추정 제어로서, 먼저 대략 추정 제어(제 1 제어)를 행하고, 그 후에 본 추정 제어(제 2 제어)를 행한다. 대략 추정 제어에서는, 밸브 제어부(106)는, 복수의 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f) 중, 흡인력의 상호 간섭을 일으키지 않는 2 개 이상의 제 2 배관(75d ~ 75f)으로 이루어지는 그룹마다, 흡인력이 부여되도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 밸브 제어부(106)는, 대략 추정 제어에 있어서, 예를 들면, 웨이퍼(W)의 이면의 서로 인접하는 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 2 개의 제 2 배관(75d ~ 75f)(대응하는 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)이 인접하는 제 2 배관(75d ~ 75f))에 대해서는 서로 상이한 그룹으로 한다. 본 추정 제어에서는, 밸브 제어부(106)는, 복수의 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f) 각각이 서로 상이한 타이밍에 있어서 흡인력의 부여를 행하도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 즉, 본 추정 제어에서는, 복수의 밸브(74a ~ 74c) 중 1 개의 밸브만이 개방 상태가 되고, 다른 밸브는 폐쇄 상태가 된다. When performing the warpage estimation control, the
밸브 제어부(106)는, 흡착 제어를 행하는 경우, 휨 추정부(105)에 의한 휨 정보의 추정 결과에 기초하여, 복수의 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)에 대응하는 제 1 배관(72a ~ 72c)을 개재한 흡인의 타이밍을 결정하고, 결정한 흡인 타이밍에 흡인력의 부여를 행하도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 예를 들면, 휨 추정부(105)에 의해, 웨이퍼(W)가, 도 5에 나타나는 예와 같이 중앙을 향해 오목한 오목 형상이라고 판정되었다고 하자. 이 경우, 밸브 제어부(106)는, 웨이퍼(W)에 있어서의, 열판(34)과의 거리가 짧은 영역으로부터 차례로 흡인부(70)에 의한 흡인력의 부여가 행해지도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 즉, 밸브 제어부(106)는 먼저, 열판(34)과의 거리가 가장 짧은 중앙의 제 1 흡착홀(34a)에 대응하는 제 1 배관(72a)만으로부터 가스의 흡인이 행해지도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어하고(밸브(74a)만 개방 상태. 밸브(74b, 74c)를 폐쇄 상태), 이어서, 열판(34)과의 거리가 다음으로 짧은, 제 1 흡착홀(34a)의 외측의 제 1 흡착홀(34b)에 대응하는 제 1 배관(72b)으로부터도 가스의 흡인이 행해지도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어하고(밸브(74a) 및 밸브(74b)를 개방 상태, 밸브(74c)를 폐쇄 상태), 마지막으로, 열판(34)과의 거리가 가장 긴, 제 1 흡착홀(34b)의 외측의 제 1 흡착홀(34c)에 대응하는 제 1 배관(72c)으로부터도 가스의 흡인이 행해지도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다(밸브(74a ~ 74c)를 개방 상태). In the case of performing suction control, the
밸브 제어부(106)는, 흡착 제어를 행하는 경우, 휨 추정부(105)에 의한 휨 정보의 추정 결과에 기초하여, 복수의 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)에 대응하는 제 1 배관(72a ~ 72c)을 개재한 흡인의 흡인량을 결정하고, 결정한 흡인량으로 흡인력의 부여를 행하도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 예를 들면, 휨 추정부(105)에 의해, 웨이퍼(W)가, 도 5에 지원되는 예와 같이 중앙을 향해 오목한 오목 형상이라 판정되었다고 하자. 이 경우, 밸브 제어부(106)는, 웨이퍼(W)에 있어서의 열판(34)과의 거리가 긴 영역일수록 흡인부(70)에 의한 흡인의 흡인량이 커지도록, 밸브(74a ~ 74c)의 개방도를 조절한다. 즉, 밸브 제어부(106)는, 열판(34)과의 거리가 가장 긴, 제 1 흡착홀(34a)에 대응하는 제 1 배관(72a)에 있어서의 흡인량이 가장 커지고, 열판(34)과의 거리가 다음으로 긴, 제 1 흡착홀(34b)에 대응하는 제 1 배관(75b)에 있어서의 흡인량이 다음으로 커지고, 열판(34)과의 거리가 가장 짧은, 제 1 흡착홀(34c)에 대응하는 제 1 배관(75c)에 있어서의 흡인량이 가장 작아지도록, 밸브(74a ~ 74c)의 개방도를 조절한다. In the case of performing suction control, the
컨트롤러(100)는 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 예를 들면 컨트롤러(100)는, 도 13에 나타내는 회로(120)를 가진다. 회로(120)는, 하나 또는 복수의 프로세서(121)와, 메모리(122)와, 스토리지(123)와, 입출력 포트(124)와, 타이머(125)를 가진다. The
입출력 포트(124)는 승강 기구(33), 승강 기구(36), 구동 기구(53), 압력 센서(73a ~ 73c) 및 밸브(74a ~ 74c)와의 사이에서 전기 신호의 입출력을 행한다. 타이머(125)는, 예를 들면 일정 주기의 기준 펄스를 카운트함으로써 경과 시간을 계측한다. 스토리지(123)는 예를 들면 하드 디스크 등, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체를 가진다. 기록 매체는, 후술의 기판 처리 순서를 실행시키기 위한 프로그램을 기록하고 있다. 기록 매체는 불휘발성의 반도체 메모리, 자기 디스크 및 광디스크 등의 취출 가능한 매체여도 된다. 메모리(122)는, 스토리지(123)의 기록 매체로부터 로드한 프로그램 및 프로세서(121)에 의한 연산 결과를 일시적으로 기록한다. 프로세서(121)는, 메모리(122)와 협동하여 상기 프로그램을 실행함으로써, 상술한 각 기능 모듈을 구성한다. The input/
또한, 컨트롤러(100)의 하드웨어 구성은, 반드시 프로그램에 의해 각 기능 모듈을 구성하는 것에 한정되지 않는다. 예를 들면 컨트롤러(100)의 각 기능 모듈은 전용의 논리 회로 또는 이를 집적한 ASIC(Application Specific Integrated Circuit)에 의해 구성되어 있어도 된다. In addition, the hardware configuration of the
<기판 처리 순서><Substrate processing procedure>
이어서, 기판 처리 방법의 일례로서, 컨트롤러(100)의 제어에 따라 열 처리 유닛(U2)이 실행하는 기판 처리 순서를, 도 9 ~ 도 12를 참조하여 설명한다. Next, as an example of the substrate processing method, a substrate processing procedure performed by the thermal processing unit U2 under control of the
도 9의 순서도는 휨 추정 제어, 및 휨 추정 제어 후의 흡착 제어의 처리 순서를 나타내고 있다. 도 9에 나타나는 바와 같이, 먼저, 컨트롤러(100)는, 휨 추정 제어 중 대략 추정 제어(제 1 제어)를 행한다(단계(S1)). 이어서, 컨트롤러(100)는, 휨 추정 제어 중 본 추정 제어(제 2 제어)를 행한다(단계(S2)). 휨 추정 제어 후, 컨트롤러(100)는 흡착 제어를 행한다(단계(S3)). 예를 들면 로트 단위로 처리가 행해지는 경우에는, 최초의 웨이퍼(W)에 대해서만 단계(S1 및 S2)의 처리(추정 처리)가 행해지고, 그 후의 웨이퍼(W)에 대해서는 단계(S3)의 흡착 제어만이 행해져도 된다. 또한, 컨트롤러(100)는, 흡착 제어를 행하기 전(단계(S3)의 전)에, 웨이퍼(W)의 휨 정보에 기초하여, 승강 기구(36)의 승강량 및 승강 속도를 보정하는 처리를 행해도 된다. 이하, 대략 추정 제어, 본 추정 제어 및 흡착 제어에 대하여, 도 10 ~ 도 12를 참조하여 설명한다. The flowchart of FIG. 9 shows the processing procedure of the warpage estimation control and the adsorption control after the warpage estimation control. As shown in Fig. 9, first, the
(대략 추정 순서)(Approximate order of estimation)
도 10은 대략 추정 처리를 나타내는 순서도이다. 도 10에 나타나는 바와 같이, 대략 추정 제어에서는, 컨트롤러(100)는, 먼저, 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 핀(35)의 강하가 개시되도록, 승강 기구(36)를 제어하고(단계(S11)), 또한 각 그룹(동시에 흡인력을 부여하는 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(74d ~ 75f)의 그룹)마다, 흡인이 개시되도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다(단계(S12)). 컨트롤러(100)는, 상이한 그룹에 속하는 제 2 배관(75d ~ 75f)에 있어서의 흡인이 동시에 행해지지 않도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 10 is a flow chart showing rough estimation processing. As shown in Fig. 10, in the approximate estimation control, the
이어서, 컨트롤러(100)는 압력 센서(73a ~ 73c)로부터, 압력의 값을 취득하고(단계(S13)), 압력값 변동이 있는지(상세하게는, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되어 있는지)를 판정한다(단계(S14)). S14에 있어서 압력값 변동이 없다고 판정된 경우에는, 재차 S13의 처리가 행해진다. 한편, S14에 있어서 압력값 변동이 있다고 판정된 경우에는, 컨트롤러(100)는, 압력값 변동이 있다고 판정된 그룹의 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)을 특정하고, 또한 승강 기구(36)로부터, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 된 타이밍의 웨이퍼(W)의 높이 정보(위치)를 취득한다(단계(S15)). 이어서, 컨트롤러(100)는, 지지 핀(35)의 강하가 종료되도록 승강 기구(36)를 제어하고(단계(S16)), 또한 압력값 변동이 있다고 판정된 그룹에 속하는 제 2 배관(75d ~ 75f)을 개재한 흡인이 종료되도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다(단계(S17)). Subsequently, the
이어서, 컨트롤러(100)는, 모든 그룹에 대하여, 압력값 변동의 판정이 종료되어 있는지 여부를 판정한다(단계(S18)). S18에 있어서 종료되어 있지 않다고 판정된 경우에는, 컨트롤러(100)는, 압력값 변동 판정 전의 각 그룹에 대하여, 재차, S12 이후의 처리를 실행한다. 한편, S18에 있어서 종료되어 있다고 판정된 경우에는, 컨트롤러(100)는, 취득한 웨이퍼(W)의 각 영역의 높이 정보(열판(34)으로부터의 거리)에 기초하여, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 추정한다(단계(S19)). 또한, 대략 추정 제어에서는, 그룹 단위에서의 압력값 변동의 판정으로부터 휨 정보를 추정하고 있기 때문에, 후술하는 본 추정에 있어서의 휨 정보의 추정보다 추정 제도가 뒤떨어진다. Next, the
(본 추정 순서)(This estimation sequence)
도 11은 본 추정 처리를 나타내는 순서도이다. 도 11에 나타나는 바와 같이, 본 추정 제어에서는, 컨트롤러(100)는, 먼저, 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 핀(35)의 강하가 개시되도록, 승강 기구(36)를 제어하고(단계(S31)), 또한 각 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f)마다 흡인이 개시되도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다(단계(S33)). 컨트롤러(100)는, 복수의 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)의 흡인이 동시에 행해지지 않도록, 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 11 is a flowchart showing this estimation process. As shown in FIG. 11, in this estimation control, the
이어서 컨트롤러(100)는, 압력 센서(73a ~ 73c)로부터, 압력의 값을 취득하고(단계(S33)), 압력값 변동이 있는지(상세하게는, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되어 있는지)를 판정한다(단계(S34)). S34에 있어서 압력값 변동이 없다고 판정된 경우에는, 재차 S33의 처리가 행해진다. Subsequently, the
한편, S34에 있어서 압력값 변동이 있다고 판정된 경우에는, 컨트롤러(100)는, 지지 핀(35)의 강하가 종료되도록 승강 기구(36)를 제어하고(단계(S35)), 또한 압력 변동이 있다고 판정된 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f)을 개재한 흡인이 종료되도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다(단계(S36)). 그리고, 컨트롤러(100)는, 승강 기구(36)로부터, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 된 타이밍의 웨이퍼(W)의 높이 정보(위치)를 취득한다(단계(S37)). On the other hand, when it is determined that there is a pressure value fluctuation in S34, the
이어서, 컨트롤러(100)는, 모든 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대하여, 압력값 변동의 판정이 종료되어 있는지 여부를 판정한다(단계(S38)). S38에 있어서 종료되어 있지 않다고 판정된 경우에는, 컨트롤러(100)는, 압력 변동 판정 전의 각 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 관하여, 재차, S31 이후의 처리를 실행한다. 한편, S38에 있어서 종료되어 있다고 판정된 경우에는, 컨트롤러(100)는, 취득한 웨이퍼(W)의 각 영역의 높이 정보(열판(34)으로부터의 거리)에 기초하여, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 추정한다(단계(S39)). Next, the
또한, 웨이퍼(W)는, 통상, 중앙의 영역이 지지 핀(35)에 의해 지지된다. 이 때문에, 웨이퍼(W)가 중앙을 향해 볼록 휨을 가지는 볼록 형상의 웨이퍼인 경우에는, 모든 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 관하여 압력 변동의 판정(즉 높이 정보의 취득)이 가능하다. 한편, 웨이퍼(W)가 중앙을 향해 오목한 오목 형상의 웨이퍼인 경우에는, 외주부의 영역에 관하여 압력 변동의 판정이 완료되지 않고, 웨이퍼(W)가 열판(34)에 배치되어 버리는 것이 상정된다. 이 경우라도, 적어도 웨이퍼(W)가 오목 형상이라는 휨 정보의 추정이 가능하다. In addition, in the wafer W, the central region is usually supported by the
(흡착 제어 순서)(Suction control sequence)
도 12는 흡착 제어 처리를 나타내는 순서도이다. 도 12에 나타나는 바와 같이, 흡착 제어에서는, 컨트롤러(100)는, 먼저 웨이퍼(W)의 휨 정보를 취득한다(단계(S51)). 이어서, 컨트롤러(100)는, 휨 정보에 기초하여, 각 제 1 흡착홀(34a ~ 34c)에 대하여, 흡착 처리를 행하는 순서와, 흡착량을 결정한다(단계(S52)). 구체적으로, 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)의 각 영역의 높이 정보에 기초하여, 열판(34)과의 거리가 가까운 웨이퍼(W)의 영역으로부터 차례로 흡착이 행해지도록, 흡착 순서를 결정한다. 또한 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)의 각 영역의 높이 정보에 기초하여, 열판(34)과의 이간 거리가 긴 웨이퍼(W)의 영역일수록 흡인량이 커지도록, 흡인량을 결정한다. 마지막으로, 컨트롤러(100)는, 결정한 흡착 순서 및 흡인량으로 처리가 행해지도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 12 is a flowchart showing the adsorption control process. As shown in Fig. 12, in the adsorption control, the
<작용 효과><action effect>
종래의 방법에서는, 사전에 웨이퍼(W)의 휨 정보를 파악하지 않고 프로세스 처리를 행하고 있다. 이 경우, 예를 들면 도 13에 나타나는 바와 같이, 중앙을 향해 볼록 휨을 가지는 볼록 형상의 웨이퍼(W)를 처리하는 경우에, 플랫인 웨이퍼이면 온도 조정 플레이트(51)와 간섭하지 않는 위치라도, 웨이퍼(W)의 외단이 온도 조정 플레이트(51)에 간섭해 버릴 우려가 있다(도 13의 (a) 참조). 또한, 열판(34)에 웨이퍼(W)를 배치할 시에 있어서는, 통상, 웨이퍼(W)가 충분히 열판(34)에 근접한 상태가 되고 나서 웨이퍼(W)의 강하 속도를 저하시킨다. 도 13의 (b)에 나타나는 것과 같은 볼록 형상의 웨이퍼(W)를 이용하면, 플랫인 웨이퍼(W)를 이용하고 있는 경우에 있어서 통상의 강하 속도가 되는 타이밍(즉, 웨이퍼(W)가 열판(34)에 근접하고 있지 않은 타이밍)이라도, 열판(34)에 도달해 버리는 경우가 있고, 이 경우에는, 웨이퍼(W)와 열판(34)과의 접촉 속도가 커져, 열판(34) 상에서 웨이퍼(W)의 위치가 어긋나 버릴 우려가 있다. 이와 같이, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 파악하지 않고 프로세스 처리를 행한 경우에는, 플랫인 웨이퍼와 마찬가지로 적절한 처리를 행하는 것이 어려운 경우가 있었다. 이로부터, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 사전에 파악하는 것이 요구되고 있다. In the conventional method, process processing is performed without grasping the warpage information of the wafer W in advance. In this case, for example, as shown in FIG. 13, in the case of processing a convex wafer W having a convex curvature toward the center, if the wafer is a flat wafer, even at a position that does not interfere with the
이 점, 본 실시 형태에 따른 열 처리 유닛(U2)은, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 배치 가능하게 구성된 열판(34)과, 열판(34)에 웨이퍼(W)가 배치되도록 웨이퍼(W)를 지지하는 지지 핀(35)을 승강 가능하게 구성된 승강 기구(36)와, 열판(34)에 웨이퍼(W)가 흡착되도록 웨이퍼(W)의 이면의 복수의 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 흡인부(70)와, 웨이퍼(W)가 열판(34)에 근접하는 것에 따른 흡인부(70)의 제 1 배관(72a ~ 72c) 각각에 있어서의 압력 변화에 기초하여, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 추정하는 컨트롤러(100)를 구비하고 있다. In this regard, the thermal processing unit U2 according to the present embodiment includes a
이러한 열 처리 유닛(U2)에서는, 흡인부(70)에 의해 웨이퍼(W)의 이면이 흡인되고 있는(웨이퍼(W)가 열판(34) 방향으로 흡인되고 있는) 상태에 있어서, 흡인부(70)에 있어서의 압력 변화에 기초하여 웨이퍼(W)의 휨 정보가 추정된다. 여기서, 웨이퍼(W)가 휨 형상을 가지고 있는 경우에 있어서는, 열판(34)에 배치되는 타이밍은 각각의 영역에서 상이하게 된다. 웨이퍼(W)의 어느 영역이 열판(34)에 근접한 경우에는, 이 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 제 1 배관(72a ~ 72c)에 있어서 측정되는 압력이 변화하게 된다. 이와 같이, 각 제 1 배관(72a ~ 72c)에 있어서의 압력 변화를 검지함으로써, 웨이퍼(W)의 각 영역 중 열판(34)에 근접한 영역을 특정할 수 있다. 이러한 압력 변화의 검지를, 각 제 1 배관(72a ~ 72c)에 대하여 행함으로써, 웨이퍼(W)의 요철 정보(휨 정보)를 추정할 수 있다. 열 처리 유닛(U2)에서는, 이러한 웨이퍼(W)의 휨 정보의 추정을 흡인부(70) 또는 승강 기구(36) 등, 기존의 구성을 이용하여 간이하게 행할 수 있다. 즉, 열 처리 유닛(U2)에 의하면, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 용이하게 추정할 수 있다. In such a heat treatment unit U2, in a state in which the back surface of the wafer W is sucked by the suction part 70 (the wafer W is sucked in the direction of the hot plate 34), the
승강 기구(36)는 열판(34)에 대하여 웨이퍼(W)를 근접시키도록 웨이퍼(W)를 승강시키고, 컨트롤러(100)는 제 1 배관(72a ~ 72c)에 있어서의 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되었는지 여부를 판정하고, 이 압력 변화량이 정해진 값 이상이 된 경우에, 승강 기구(36)로부터 웨이퍼(W)의 높이 정보를 취득하고, 이 높이 정보에 기초하여 웨이퍼(W)의 휨량을 추정한다. 이에 의해, 예를 들면 웨이퍼(W)가 있는 영역과 열판(34)과의 이간 거리가 정해진 거리 이하가 된 경우에, 웨이퍼(W)의 높이 정보가 취득되고, 웨이퍼(W)의 휨량이 추정된다. 이와 같이 하여 웨이퍼(W)의 휨량이 추정됨으로써, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 보다 고정밀도로 추정할 수 있다. The
컨트롤러(100)는, 복수의 제 1 배관(72a ~ 72c)마다의, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되는 타이밍의 차이에 따라, 웨이퍼(W)의 휨 형상을 추정한다. 압력 변화량이 정해진 값 이상이 된 타이밍, 즉 열판(34)과의 이간 거리가 정해진 거리 이하가 된 타이밍부터, 웨이퍼(W)의 어느 영역이 열판(34)에 가까운 형상(오목 형상)이며, 웨이퍼(W)의 어느 영역이 열판(34)으로부터 먼 형상(볼록 형상)인지를 특정할 수 있다. 이 때문에, 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되는 타이밍의 차이를 고려함으로써, 웨이퍼(W)의 휨 형상(어느 영역이 오목 형상이고, 어느 영역이 볼록 형상인지)을 고정밀도로 추정할 수 있다. The
컨트롤러(100)는, 복수의 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f) 각각이, 서로 상이한 타이밍에 있어서 흡인력의 부여를 행하도록 밸브(74a ~ 74c)를 제어하는 본 추정 제어와, 본 추정 제어에 앞서, 복수의 제 2 흡착홀(34d ~ 34f)에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f) 중 흡인력의 상호 간섭을 일으키지 않는 2 개 이상의 제 2 배관(75d ~ 75f)으로 이루어지는 그룹마다, 밸브(74a ~ 74c)를 제어하는 대략 추정 제어를 행한다. 각 제 2 배관(75d ~ 75f)에 대해서는, 서로 상호 간섭을 행하지 않게 하는 관점으로부터, 원칙적으로, 서로 상이한 타이밍에 있어서 흡인력의 부여를 행한다(본 추정 제어를 행한다). 한편, 이러한 제어만으로는, 휨 추정에 시간을 요하는 경우가 있다. 이 점, 본 추정 제어에 선행하여, 흡인력의 상호 간섭을 행하지 않는 2 개 이상의 제 2 배관(75d ~ 75f)으로 이루어지는 그룹마다 흡인력의 부여를 행함(대략 추정 제어를 행함)으로써, 흡인력의 상호 간섭을 방지하면서, 본 추정 제어 전에 대략적인 휨 정보를 추정할 수 있다. 대략적인 휨 정보를 얻은 다음 본 추정 제어(상세한 추정)를 행함으로써, 추정 시간의 단축 및 정밀도 향상을 도모할 수 있다. The
컨트롤러(100)는, 대략 추정 제어에 있어서, 웨이퍼(W)의 이면의 서로 인접하는 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 2 개의 제 2 배관(75d ~ 75f)에 대해서는, 서로 상이한 그룹으로 한다. 이에 의해, 흡인력의 상호 간섭을 효과적으로 방지할 수 있다. The
컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)의 휨 정보에 기초하여, 복수의 제 2 배관(75d ~ 75f) 각각의 흡인 타이밍을 결정하고, 결정한 이 흡인 타이밍에 흡인력의 부여를 행하도록, 복수의 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 휨 정보에 따른 타이밍에 각 제 2 배관(75d ~ 75f)에 의한 흡인력이 부여됨으로써, 열판(34)과의 거리가 가까운 영역에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f)으로부터 차례로 흡인력을 부여하는 것이 가능해진다. 예를 들면, 도 14에 나타나는 바와 같이, 열판(34)과의 거리가 먼 영역에 대응하는 흡인부로부터 흡인력의 부여가 개시된 경우에는, 외연부에 있어서 진공 배기 공전의 상태가 되어, 흡착 시의 웨이퍼 자세 불균일에 의해 흡착 완료 시간이 증가하는 것 및 웨이퍼(W)의 외주로부터 분위기가 유입되게 되어 웨이퍼(W) 온도 면내 균일성이 저하되는 것이 문제가 된다. 이 점, 본 실시 형태와 같이, 열판(34)과의 거리가 가까운 영역에 대응하는 제 2 배관(75d ~ 75f)으로부터 차례로 흡인력이 부여됨으로써, 상술한 배기 공전 등의 문제를 일으키지 않고, 신속하고 또한 적절하게 웨이퍼(W)의 흡착을 행할 수 있다. The
컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)의 휨 정보에 기초하여, 복수의 제 2 배관(75d ~ 75f) 각각의 흡인량을 결정하고, 결정한 이 흡인량으로 흡인력의 부여를 행하도록, 복수의 밸브(74a ~ 74c)를 제어한다. 이에 의해, 예를 들면 열판(34)과의 거리가 먼 영역일수록 흡인력을 크게 하는 것 등이 가능해져, 적절히 기판의 흡착(휨 교정)을 행할 수 있다. The
승강 기구(36)는, 열판(34)에 대하여 웨이퍼(W)를 근접시키도록 웨이퍼(W)를 승강시키고, 컨트롤러(100)는, 웨이퍼(W)의 휨 정보에 기초하여, 승강 기구(36)의 승강량 및 승강 속도 중 적어도 어느 일방을 제어한다. 휨 형상을 가진 웨이퍼(W)에 대하여, 통상의 웨이퍼(W)와 마찬가지로, 승강 기구(36)와 온도 조정 플레이트(51)와의 사이에서 전달을 행한 경우에는, 온도 조정 플레이트(51)와 웨이퍼(W)가 간섭하는 것이 문제가 될 수 있다. 또한, 휨 형상을 가진 웨이퍼(W)에 대하여, 통상의 웨이퍼(W)와 마찬가지로, 승강 기구(36)로부터 열판(34)에 배치한 경우에는, 통상의 웨이퍼(W)이면 열판(34)에 배치되는 타이밍이 아닌 승강 속도를 빠르게 하고 있는 상태여도 휨 형상을 가진 웨이퍼(W)가 열판(34)에 접촉하는 경우가 있어, 열판(34)에 대한 웨이퍼(W)의 접촉 속도가 커지는 것이 문제가 될 수 있다. 이 점, 웨이퍼(W)의 휨 정보에 기초하여 승강 기구(36)의 승강량 및 승강 속도가 제어됨(보정됨)에 따라, 상술한 문제가 발생하는 것을 억제할 수 있다. The elevating
[제 2 실시 형태][Second Embodiment]
이하, 제 2 실시 형태에 대하여 도 15 및 도 16을 참조하여 설명한다. 또한, 제 2 실시 형태의 설명에 있어서는, 제 1 실시 형태와 상이한 점에 대하여 주로 설명하고, 제 1 실시 형태와 동일한 설명을 생략한다. Hereinafter, a second embodiment will be described with reference to FIGS. 15 and 16. In addition, in the description of the second embodiment, points different from the first embodiment are mainly described, and the same description as that of the first embodiment is omitted.
도 15에 나타나는 바와 같이, 제 2 실시 형태에 따른 열 처리 유닛에서는, 컨트롤러(100)의 온도 제어부(110)가, 웨이퍼(W)의 휨 정보(웨이퍼(W)의 각 영역과 열판(34)과의 클리어런스)에 기초하여, 열판(34)에 있어서의 온도 분포를 조절한다. 열판(34)은 다채널 열판이며, 영역마다 히터(134a ~ 134d)가 나뉘어 있다. 즉, 열판(34)의 중앙에는 히터(134a)가 마련되어 있고, 이 히터(134a)의 외측에 히터(134b)가 마련되어 있고, 이 히터(134b)의 외측에 히터(134c)가 마련되어 있고, 이 히터(134c)의 외측에 히터(134d)가 마련되어 있다. 또한 열판(34)에 있어서의, 히터(134a ~ 134d)에 의해 승온되는 각각의 영역의 온도를 측정하는 온도 센서로서, 온도 센서(125a ~ 125d)가 마련되어 있다. As shown in FIG. 15, in the heat processing unit according to the second embodiment, the
예를 들면 도 15에 나타나는 예와 같이, 중앙을 향해 오목한 오목 형상의 웨이퍼(W)가 이용되는 경우에 있어서는, 온도 제어부(110)는, 먼저, 당해 웨이퍼(W)의 휨 정보를 취득한다. 그리고, 온도 제어부(110)는, 열판(34)에 있어서의 온도 분포가 균일하게 되도록, 열판(34)과의 거리가 먼 외단쪽의 영역일수록, 히터의 출력이 커(설정 온도가 높아)지도록, 히터(134a ~ 134d)를 제어한다. 즉, 온도 제어부(110)는 히터(134d), 히터(134c), 히터(134b), 히터(134a)의 순으로 출력이 커지도록, 히터(134a ~ 134d)를 제어한다. 또한, 온도 제어부(110)는 각 온도 센서(125a ~ 125d)에 의해 측정된 온도에 기초하여, 히터(134a ~ 134d)의 출력을 조정해도 된다. For example, as in the example shown in FIG. 15, when a concave wafer W concave toward the center is used, the
도 16은, 플랫인 웨이퍼(W)와 휨 형상을 가지는 뒤틀린 웨이퍼(W)의 열판 온도 거동을 나타내는 그래프이며, 종축은 온도, 횡축은 시간을 나타내고, 실선은 플랫인 웨이퍼(W)의 거동, 파선은 휨 형상을 가지는 웨이퍼(W)의 거동을 나타내고 있다. 도 16에 나타나는 바와 같이, 휨 형상을 가지는 웨이퍼(W)는, 열판(34)과의 거리가 균일하지 않고, 또한 처리 중에 휨량이 변화하기 때문에, 플랫인 웨이퍼(W)와는 열판 온도 거동이 상이하다. 이에 의해, 휨 형상을 가지는 웨이퍼(W)에 대해서는, 오버 슛, 설정 온도 미도달, 축열에 의한 온도 상승 등을 일으키게 하는 경우가 있어, 웨이퍼 온도의 면내 균일성의 저하에 따른 웨이퍼 면내 프로세스 성능의 저하, 및 연속 처리가 행해지는 경우에 있어서의 로트 내 프로세스 성능의 불균일 등이 문제가 되는 경우가 있다. FIG. 16 is a graph showing the hot plate temperature behavior of the flat wafer W and the warped wafer W having a warp shape, the vertical axis indicates temperature, the horizontal axis indicates time, and the solid line indicates the behavior of the flat wafer W, The broken line shows the behavior of the wafer W having a curved shape. As shown in Fig. 16, the wafer W having a warp shape has a different distance from the
이 점, 상술한 바와 같이, 온도 제어부(110)에 의해, 웨이퍼(W)의 휨 정보에 기초하여, 열판(34)의 각 영역의 히터(134a ~ 134d)가 제어되고, 열판(34)에 있어서의 온도 분포가 조절됨으로써, 웨이퍼(W)가 휨 형상을 가지고 있어, 웨이퍼(W)와 열판(34)과의 거리가 균일하지 않은 경우라도, 웨이퍼(W)의 각 영역을 적절히 가온하여, 프로세스 성능의 저하 등을 억제할 수 있다. At this point, as described above, the
이상, 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 상기 실시 형태에 한정되지 않는다. 예를 들면, 웨이퍼(W)의 휨 정보를 추정한 후에, 흡인부(70)에 의해 웨이퍼(W)를 교정하는 것으로서 설명했지만, 이에 한정되지 않고 진공 등에 의한 교정 수단을 가지지 않고, 그 외의 수단(예를 들면 제 2 실시 형태에서 설명한 것과 같은 온도 조정 수단)에 의해 휨 웨이퍼의 폐해를 시정하는 것이어도 된다. As mentioned above, although the embodiment has been described, the present disclosure is not limited to the above embodiment. For example, after estimating the warpage information of the wafer W, it has been described as calibrating the wafer W by the
또한, 본 실시 형태로 설명한 태양은 열 처리 유닛(U2)에만 적용되는 것이 아니라, 그 외의 기판 처리 장치에 적용되는 것이어도 된다. 이 경우, 열판 대신에 단순한 배치부를 이용해도 된다.In addition, the aspect described in this embodiment is not applied only to the heat processing unit U2, but may be applied to other substrate processing apparatuses. In this case, you may use a simple arrangement part instead of a hot plate.
2 : 도포·현상 장치
34 : 열판(배치부)
36 : 승강 기구(승강부)
70 : 흡인부
100 : 컨트롤러
W : 웨이퍼(기판) 2: Coating and developing device
34: hot plate (placement part)
36: lifting mechanism (elevating part)
70: suction part
100: controller
W: Wafer (substrate)
Claims (12)
상기 배치부에 상기 기판이 배치되도록, 상기 기판 및 상기 배치부 중 적어도 어느 일방을 승강 가능하게 구성된 승강부와,
상기 배치부에 상기 기판이 흡착되도록, 상기 기판의 이면의 복수의 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 복수의 흡인부와,
상기 기판이 상기 배치부에 근접하는 것에 따른, 상기 복수의 흡인부 각각에 있어서의 압력 변화에 기초하여, 상기 기판의 휨 정보를 추정하는 제어부를 구비하는 기판 처리 장치. A placement unit configured to allow placement of a substrate to be processed,
An elevating portion configured to elevate at least one of the substrate and the placement portion so that the substrate is disposed on the placement portion;
A plurality of suction portions for imparting a suction force to a plurality of regions of the rear surface of the substrate so that the substrate is adsorbed to the placement portion;
A substrate processing apparatus comprising a control unit that estimates warpage information of the substrate based on a pressure change in each of the plurality of suction units as the substrate approaches the placement unit.
상기 승강부는, 상기 배치부에 대하여 상기 기판을 근접시키도록 상기 기판을 승강시키고,
상기 제어부는,
상기 흡인부의 압력 변화량이 정해진 값 이상인지 여부를 판정하여, 상기 압력 변화량이 정해진 값 이상인 경우에, 상기 승강부로부터 상기 기판의 높이 정보를 취득하고, 이 높이 정보에 기초하여 상기 기판의 휨량을 추정하는, 기판 처리 장치. The method of claim 1,
The lifting part lifts the substrate so as to bring the substrate closer to the placement part,
The control unit,
It is determined whether the pressure change amount of the suction unit is equal to or greater than a predetermined value, and when the pressure change amount is equal to or greater than a predetermined value, height information of the substrate is obtained from the lifting unit, and the amount of warpage of the substrate is estimated based on the height information A, substrate processing apparatus.
상기 제어부는,
상기 복수의 흡인부마다의, 상기 압력 변화량이 정해진 값 이상이 되는 타이밍의 차이에 따라, 상기 기판의 휨 형상을 추정하는, 기판 처리 장치. The method of claim 2,
The control unit,
A substrate processing apparatus for estimating a warp shape of the substrate according to a difference in timing at which the pressure change amount becomes equal to or greater than a predetermined value for each of the plurality of suction units.
상기 제어부는,
상기 복수의 흡인부 각각이, 서로 상이한 타이밍에 있어서 흡인력의 부여를 행하도록, 상기 복수의 흡인부를 제어하는 제 1 제어와,
상기 제 1 제어에 앞서, 상기 복수의 흡인부 중 흡인력의 상호 간섭을 일으키지 않는 2 개 이상의 흡인부로 이루어지는 그룹마다, 상기 복수의 흡인부를 제어하는 제 2 제어를 행하는, 기판 처리 장치. The method according to claim 2 or 3,
The control unit,
A first control for controlling the plurality of suction units so that each of the plurality of suction units applies a suction force at a timing different from each other;
Prior to the first control, a second control for controlling the plurality of suction units is performed for each group consisting of two or more suction units that do not cause mutual interference of suction force among the plurality of suction units.
상기 제어부는,
상기 제 2 제어에 있어서, 상기 기판의 이면의 서로 인접하는 영역에 대하여 흡인력을 부여하는 2 개의 흡인부에 대해서는, 서로 상이한 그룹으로 하는, 기판 처리 장치. The method of claim 4,
The control unit,
In the second control, the two suction portions for imparting a suction force to a region adjacent to each other on the rear surface of the substrate are made into different groups.
상기 제어부는, 상기 기판의 휨량을 추정한 후에, 상기 흡인부의 용적을 증가시키도록 상기 흡인부를 제어하는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 2 to 5,
The control unit, after estimating the amount of warpage of the substrate, controls the suction unit to increase the volume of the suction unit.
상기 제어부는,
상기 기판의 휨 정보에 기초하여, 상기 복수의 흡인부 각각의 흡인 타이밍을 결정하고, 결정한 상기 흡인 타이밍에 흡인력의 부여를 행하도록, 상기 복수의 흡인부를 제어하는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 1 to 6,
The control unit,
A substrate processing apparatus for controlling the plurality of suction units to determine a suction timing of each of the plurality of suction units based on warpage information of the substrate, and to apply a suction force to the determined suction timing.
상기 제어부는,
상기 기판의 휨 정보에 기초하여, 상기 복수의 흡인부 각각의 흡인량을 결정하고, 결정한 상기 흡인량으로 흡인력의 부여를 행하도록, 상기 복수의 흡인부를 제어하는, 기판 처리 장치. The method of claim 7,
The control unit,
A substrate processing apparatus for controlling the plurality of suction units to determine a suction amount of each of the plurality of suction units based on the warpage information of the substrate, and to apply a suction force with the determined suction amount.
상기 배치부는, 상기 기판을 가열하는 열판이며,
상기 제어부는,
상기 기판의 휨 정보에 기초하여, 상기 열판에 있어서의 온도 분포를 조절하는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 1 to 8,
The placement unit is a hot plate for heating the substrate,
The control unit,
A substrate processing apparatus that adjusts a temperature distribution in the hot plate based on the warpage information of the substrate.
상기 승강부는, 상기 배치부에 대하여 상기 기판을 근접시키도록 상기 기판을 승강시키고,
상기 제어부는,
상기 기판의 휨 정보에 기초하여, 상기 승강부의 승강량 및 승강 속도 중 적어도 어느 일방을 제어하는, 기판 처리 장치. The method according to any one of claims 1 to 9,
The lifting part lifts the substrate so as to bring the substrate closer to the placement part,
The control unit,
A substrate processing apparatus configured to control at least one of an elevating amount and an elevating speed of the elevating portion based on warpage information of the substrate.
상기 기판이 상기 배치부에 근접하는 것에 따라 변화하는, 상기 흡인력의 부여에 따른 압력의 변화에 기초하여, 상기 기판의 휨 정보를 추정하는 것을 포함하는, 기판 처리 방법. Imparting a suction force to a plurality of regions of the substrate disposed on the placement unit,
And estimating warpage information of the substrate based on a change in pressure resulting from the application of the suction force that changes as the substrate approaches the placement unit.
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