KR20210155360A - 기판 처리 장치, 기판 처리의 추정 방법 및 기억 매체 - Google Patents

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KR20210155360A
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히로시 나카무라
마사히데 타도코로
마사시 에노모토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

기판에 형성되는 피막의 제거 폭의 조정의 신속화에 유효한 기판 처리 장치를 제공한다. 기판 처리 장치는, 기판의 표면에 형성된 피막의 주연 부분을 제거하는 주연 제거부와, 기판의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 기판에 있어서 피막이 제거된 부분의 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일을 취득하는 프로파일 취득부와, 제거 폭 프로파일에 기초하여, 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 요인 추정부를 구비한다.

Description

기판 처리 장치, 기판 처리의 추정 방법 및 기억 매체 {SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS, ESTIMATION METHOD OF SUBSTRATE PROCESSING AND RECORDING MEDIUM}
본 개시는 기판 처리 장치, 기판 처리의 추정 방법 및 기억 매체에 관한 것이다.
특허 문헌 1에는, 원형의 기판을 그 직교축 둘레로 회전시키면서, 당해 기판의 표면의 도포막의 주연부에 대하여 용제 노즐로부터 용제를 공급하여, 미리 설정된 폭 치수로 링 형상으로 도포막을 제거하는 도포막 제거 공정과, 기판의 표면 전체를 촬상하여 도포막의 상태를 검사하기 위한 검사 모듈로 당해 기판을 반송하는 공정과, 검사 모듈에 의해 취득한 화상 데이터에 기초하여 도포막의 제거 영역을 검출하는 공정과, 검출 결과에 기초하여 후속의 기판의 전달 위치를 보정하는 공정을 포함하는 도포막 제거 방법이 개시되어 있다.
일본특허공개공보 2014-091105호
본 개시는, 기판에 형성되는 피막의 제거 폭의 조정의 신속화에 유효한 기판 처리 장치를 제공한다.
본 개시의 일측면에 따른 기판 처리 장치는, 기판의 표면에 형성된 피막의 주연 부분을 제거하는 주연 제거부와, 기판의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 기판에 있어서 피막이 제거된 부분의 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일을 취득하는 프로파일 취득부와, 제거 폭 프로파일에 기초하여, 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 요인 추정부를 구비한다.
본 개시에 따르면, 기판에 형성되는 피막의 제거 폭의 조정의 신속화에 유효한 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 기판 처리 시스템의 개략 구성을 예시하는 모식도이다.
도 2는 도포 유닛의 개략 구성을 예시하는 모식도이다.
도 3은 검사 유닛의 개략 구성을 예시하는 모식도이다.
도 4는 제어부의 기능적인 구성을 예시하는 모식도이다.
도 5는 제어부의 하드웨어 구성을 예시하는 모식도이다.
도 6은 성막 제어 순서를 예시하는 순서도이다.
도 7은 제거 프로파일의 취득 순서를 예시하는 순서도이다.
도 8은 요인 정보의 출력 순서를 예시하는 순서도이다.
이하, 실시 형태에 대하여, 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 설명에 있어서, 동일 요소 또는 동일 기능을 가지는 요소에는 동일한 부호를 부여하여, 중복되는 설명을 생략한다.
[기판 처리 시스템]
기판 처리 시스템(1)은, 기판에 대하여, 감광성 피막의 형성, 당해 감광성 피막의 노광, 및 당해 감광성 피막의 현상을 실시하는 시스템이다. 처리 대상의 기판으로서는, 반도체 웨이퍼, 글라스 기판, 마스크 기판, 또는 FPD(Flat Panel Display) 등을 들 수 있다. 기판은, 반도체 웨이퍼 등 위에, 전단의 처리에 있어서 피막 등이 형성된 것도 포함한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 기판 처리 시스템(1)은, 도포·현상 장치(2)와 노광 장치(3)를 구비한다. 노광 장치(3)는, 기판(W) 상에 형성된 레지스트막(감광성 피막)의 노광 처리를 행한다. 기판(W)은, 예를 들면 원형이며, 둘레 방향에 있어서의 위치의 기준이 되는 위치 지표(예를 들면 노치)를 주연부에 가진다. 구체적으로, 노광 장치(3)는, 액침 노광 등의 방법에 의해 레지스트막의 노광 대상 부분에 에너지선을 조사한다. 도포·현상 장치(2)는, 노광 장치(3)에 의한 노광 처리 전에, 기판(W)의 표면에 레지스트막을 형성하는 처리를 행하고, 노광 처리 후에 레지스트막의 현상 처리를 행한다.
[기판 처리 장치]
이하, 기판 처리 장치의 일례로서, 도포·현상 장치(2)의 구성을 설명한다. 도포·현상 장치(2)는, 캐리어 블록(4)과, 처리 블록(5)과, 인터페이스 블록(6)과, 제어부(100)를 구비한다.
캐리어 블록(4)은, 도포·현상 장치(2) 내로의 기판(W)의 도입 및 도포·현상 장치(2) 내로부터의 기판(W)의 도출을 행한다. 예를 들면 캐리어 블록(4)은, 기판(W)용의 복수의 캐리어(C)(수용부)를 지지 가능하며, 전달 암(A1)을 내장하고 있다. 캐리어(C)는, 예를 들면 원형의 복수 매의 기판(W)을 수용한다. 전달 암(A1)은, 캐리어(C)로부터 기판(W)을 취출하여 처리 블록(5)으로 전달하고, 처리 블록(5)으로부터 기판(W)을 수취하여 캐리어(C) 내로 되돌린다.
처리 블록(5)은, 복수의 처리 모듈(11, 12, 13, 14)을 가진다. 처리 모듈(11)은, 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열 처리 유닛(U2)과, 이들 유닛으로 기판(W)을 반송하는 반송 암(A3)을 내장하고 있다.
처리 모듈(11)은, 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 기판(W)의 표면 상에 하층막을 형성한다. 도포 유닛(U1)은, 하층막 형성용의 처리액을 기판(W) 상에 도포한다. 열 처리 유닛(U2)은, 하층막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. 열 처리 유닛(U2)은, 예를 들면 열판 및 냉각판을 내장하고 있어, 열판에 의해 기판(W)을 가열하고, 가열 후의 기판(W)을 냉각판에 의해 냉각하여 열 처리를 행한다.
처리 모듈(12)(성막 처리부)은, 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열 처리 유닛(U2)과, 복수의 검사 유닛(U3)과, 이들 유닛으로 기판(W)을 반송하는 반송 암(A3)을 내장하고 있다. 처리 모듈(12)은, 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 하층막 상에 레지스트막을 형성한다. 도포 유닛(U1)은, 레지스트막 형성용의 처리액을 하층막 상에 도포함으로써, 기판(W)의 표면에 피막을 형성한다. 이하, 이 피막을 '베이크 전 레지스트막'이라 한다. 열 처리 유닛(U2)은, 레지스트막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다. 이에 의해, 베이크 전 레지스트막이 레지스트막이 된다.
도포 유닛(U1)은, 레지스트막의 적어도 일부를 제거하도록 구성되어 있어도 된다. 레지스트막의 적어도 일부를 제거하는 것은, 열 처리 유닛(U2)에 의한 열 처리에 앞서, 베이크 전 레지스트막의 일부를 제거하는 것을 포함한다. 예를 들면, 도포 유닛(U1)은, 기판(W)의 표면에 베이크 전 레지스트막을 형성한 후에, 기판(W)의 주연부에 제거액을 공급함으로써, 베이크 전 레지스트막의 주연 부분을 제거한다.
검사 유닛(U3)은, 기판(W)의 표면(Wa)의 상태를 검사하기 위한 처리를 행한다. 예를 들면, 검사 유닛(U3)은, 기판(W)의 표면(Wa)의 상태를 나타내는 정보를 취득한다. 표면(Wa)의 상태를 나타내는 정보는, 기판(W) 중, 레지스트막이 제거된 부분의 폭(예를 들면 기판(W)의 직경 방향에 있어서의 폭)의 정보를 포함한다.
처리 모듈(13)은, 복수의 도포 유닛(U1)과, 복수의 열 처리 유닛(U2)과, 이들 유닛으로 기판(W)을 반송하는 반송 암(A3)을 내장하고 있다. 처리 모듈(13)은, 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)에 의해 레지스트막 상에 상층막을 형성한다. 처리 모듈(13)의 도포 유닛(U1)은, 상층막 형성용의 액체를 레지스트막 상에 도포한다. 처리 모듈(13)의 열 처리 유닛(U2)은, 상층막의 형성에 수반하는 각종 열 처리를 행한다.
처리 모듈(14)은, 복수의 현상 유닛(U4)과, 복수의 열 처리 유닛(U5)과, 이들 유닛으로 기판(W)을 반송하는 반송 암(A3)을 내장하고 있다. 처리 모듈(14)은, 현상 유닛(U4) 및 열 처리 유닛(U5)에 의해, 노광 후의 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 현상 유닛(U4)은, 노광이 끝난 기판(W)의 표면 상에 현상액을 도포한 후, 이를 린스액에 의해 씻어냄으로써, 레지스트막의 현상 처리를 행한다. 열 처리 유닛(U5)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.
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 기판(W)을 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.
인터페이스 블록(6)은, 노광 장치(3)와의 사이에서 기판(W)의 전달을 행한다. 예를 들면 인터페이스 블록(6)은, 전달 암(A8)을 내장하고 있고, 노광 장치(3)에 접속된다. 전달 암(A8)은, 선반 유닛(U11)에 배치된 기판(W)을 노광 장치(3)로 전달하고, 노광 장치(3)로부터 기판(W)을 수취하여 선반 유닛(U11)으로 되돌린다.
제어부(100)는, 도포·현상 장치(2)에 포함되는 각 요소를 제어한다. 이하, 1 매의 기판(W)에 대하여 제어부(100)가 실행하는 일련의 제어 순서를 예시한다. 예를 들면 제어부(100)는, 먼저 캐리어(C) 내의 기판(W)을 선반 유닛(U10)으로 반송하도록 전달 암(A1)을 제어하여, 이 기판(W)을 처리 모듈(11)용의 셀에 배치하도록 승강 암(A7)을 제어한다.
이어서 제어부(100)는, 선반 유닛(U10)의 기판(W)을 처리 모듈(11) 내의 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어한다. 또한, 제어부(100)는, 이 기판(W)의 표면 상에 하층막을 형성하도록 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 이 후 제어부(100)는, 하층막이 형성된 기판(W)을 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 기판(W)을 처리 모듈(12)용의 셀에 배치하도록 승강 암(A7)을 제어한다.
이어서 제어부(100)는, 선반 유닛(U10)의 기판(W)을 처리 모듈(12) 내의 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어한다. 또한, 제어부(100)는, 이 기판(W)의 하층막 상에 레지스트막을 형성하도록 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 예를 들면, 제어부(100)는, 기판(W)의 하층막 상에 상기 베이크 전 레지스트막을 형성하고, 베이크 전 레지스트막의 주연 부분을 제거하도록 도포 유닛(U1)을 제어하고, 베이크 전 레지스트막을 레지스트막으로 하기 위한 열 처리를 기판(W)에 실시하도록 열 처리 유닛(U2)을 제어한다.
또한, 제어부(100)는, 기판(W)을 검사 유닛(U3)으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어하여, 당해 기판(W)의 표면의 상태를 나타내는 정보를 검사 유닛(U3)으로부터 취득한다. 이 후 제어부(100)는, 기판(W)을 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 암(A3)을 제어하여, 이 기판(W)을 처리 모듈(13)용의 셀에 배치하도록 승강 암(A7)을 제어한다.
이어서 제어부(100)는, 선반 유닛(U10)의 기판(W)을 처리 모듈(13) 내의 각 유닛으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 기판(W)의 레지스트막 상에 상층막을 형성하도록 도포 유닛(U1) 및 열 처리 유닛(U2)을 제어한다. 이 후 제어부(100)는, 기판(W)을 선반 유닛(U11)으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어한다.
이어서 제어부(100)는, 선반 유닛(U11)의 기판(W)을 노광 장치(3)로 보내도록 전달 암(A8)을 제어한다. 이 후 제어부(100)는, 노광 처리가 실시된 기판(W)을 노광 장치(3)로부터 받아, 선반 유닛(U11)에 있어서의 처리 모듈(14)용의 셀에 배치하도록 전달 암(A8)을 제어한다.
이어서 제어부(100)는, 선반 유닛(U11)의 기판(W)을 처리 모듈(14) 내의 현상 유닛(U4) 및 열 처리 유닛(U5)으로 반송하도록 반송 암(A3)을 제어하여, 이 기판(W)의 레지스트막에 현상 처리를 실시하도록 현상 유닛(U4) 및 열 처리 유닛(U5)을 제어한다. 이 후 제어부(100)는, 기판(W)을 선반 유닛(U10)으로 되돌리도록 반송 암(A3)을 제어하고, 이 기판(W)을 캐리어(C) 내로 되돌리도록 승강 암(A7) 및 전달 암(A1)을 제어한다. 이상으로 1 매의 기판(W)에 대한 일련의 제어 순서가 완료된다.
[도포 유닛]
이어서, 처리 모듈(12)에 있어서의 도포 유닛(U1)의 구성의 일례를 상세하게 설명한다. 상술한 바와 같이, 도포 유닛(U1)은, 레지스트막 형성용의 처리액을 기판(W)의 표면(Wa)에 공급하여, 상기 베이크 전 레지스트막을 형성한다. 또한, 도포 유닛(U1)(주연 제거부)은, 기판(W)의 표면(Wa)에 베이크 전 레지스트막을 형성한 후에, 기판(W)의 주연부에 제거액을 공급함으로써, 베이크 전 레지스트막의 주연 부분을 제거한다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 도포 유닛(U1)은, 회전 유지부(20)와, 처리액 공급부(30)와, 제거액 공급부(40)를 가진다. 회전 유지부(20)는, 기판(W)을 유지하여 회전시킨다. 예를 들면 회전 유지부(20)는, 유지부(21)와 회전 구동부(22)를 가진다. 유지부(21)는, 표면(Wa)을 상방을 향한 상태로 수평으로 배치된 기판(W)을 지지하고, 당해 기판(W)을 흡착(예를 들면 진공 흡착)에 의해 유지한다. 회전 구동부(22)는, 예를 들면 전동 모터를 동력원으로서, 연직인 회전 중심(CL) 둘레로 유지부(21)를 회전시킨다. 이에 의해 기판(W)이 회전한다.
처리액 공급부(30)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 레지스트막 형성용의 처리액을 공급한다. 예를 들면 처리액 공급부(30)는, 노즐(31)과, 액원(32)과, 송액부(33)와, 노즐 이동부(34)를 가진다. 노즐(31)은, 기판(W)의 표면(Wa)을 향해 처리액을 토출한다. 액원(32)은, 처리액을 수용하고, 당해 처리액을 노즐(31)로 압송한다. 송액부(33)는, 액원(32)으로부터 노즐(31)로 처리액을 유도한다. 예를 들면 송액부(33)는, 송액 라인(L1)과 밸브(V1)를 가진다. 송액 라인(L1)은, 액원(32)과 노즐(31)을 접속한다. 밸브(V1)는, 예를 들면 에어 오퍼레이션 밸브이며, 송액 라인(L1) 내의 유로를 개폐한다. 노즐 이동부(34)는, 전동 모터 등의 동력원에 의해, 회전 중심(CL)과 기판(W) 밖의 영역과의 사이에서 노즐(31)을 이동시킨다.
제거액 공급부(40)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 제거액을 공급한다. 제거액은, 처리액 공급부(30)로부터 공급된 처리액에 의해 형성되는 베이크 전 레지스트막을 제거(용해)할 수 있는 용제이다. 제거액의 구체예로서는, 시너 등의 유기 용제를 들 수 있다. 예를 들면 제거액 공급부(40)는, 노즐(41)과, 액원(42)과, 송액부(43)와, 유량 센서(45)와, 노즐 이동부(44)를 가진다.
노즐(41)은, 회전 유지부(20)가 유지하여 회전시키는 기판(W)의 주연부를 향해 제거액을 토출한다. 노즐(41)은, 회전 유지부(20)에 의해 회전하고 있는 기판(W)의 표면(Wa)을 향해 제거액을 토출한다. 액원(42)은, 제거액을 수용하고, 당해 제거액을 노즐(41)측으로 압송한다. 송액부(43)는, 액원(42)으로부터 노즐(41)로 제거액을 유도한다. 예를 들면 송액부(43)는, 송액 라인(L2)과 밸브(V2)를 가진다. 송액 라인(L2)은, 액원(42)과 노즐(41)을 접속한다. 밸브(V2)는, 예를 들면 에어 오퍼레이션 밸브이며, 송액 라인(L2) 내의 유로를 개폐한다. 유량 센서(45)는, 송액 라인(L2)에 있어서의 제거액의 유량(단위 시간당 유량)을 검출한다. 노즐 이동부(44)는, 전동 모터 등의 동력원에 의해, 기판(W)의 주연부 상과, 기판(W) 밖의 영역과의 사이에서 노즐(41)을 이동시킨다.
[검사 유닛]
이어서, 검사 유닛(U3)의 구성의 일례에 대하여 상세하게 설명한다. 검사 유닛(U3)은, 기판(W)의 표면(Wa)을 촬상함으로써, 표면(Wa)의 상태를 나타내는 표면 정보로서 화상 데이터를 취득한다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 검사 유닛(U3)은, 유지부(51)와, 회전 구동부(52)와, 위치 지표 검출부(53)와, 촬상부(57)를 가진다.
유지부(51)는, 표면(Wa)을 상방을 향한 상태로 수평으로 배치된 기판(W)을 지지하고, 당해 기판(W)을 흡착(예를 들면 진공 흡착)에 의해 유지한다. 회전 구동부(52)는, 예를 들면 전동 모터 등의 동력원에 의해, 연직인 회전 중심 둘레로 유지부(51)를 회전시킨다. 이에 의해 기판(W)이 회전한다.
위치 지표 검출부(53)는, 기판(W)의 노치를 검출한다. 예를 들면 위치 지표 검출부(53)는, 투광부(55)와, 수광부(56)를 가진다. 투광부(55)는, 회전하고 있는 기판(W)의 주연부를 향해 광을 출사한다. 예를 들면, 투광부(55)는, 기판(W)의 주연부의 상방에 배치되어 있고, 하방을 향해 광을 출사한다. 수광부(56)는, 투광부(55)에 의해 출사된 광을 받는다. 예를 들면, 수광부(56)는, 투광부(55)와 대향하도록 기판(W)의 주연부의 하방에 배치되어 있다.
촬상부(57)는, 기판(W)의 표면(Wa)의 적어도 주연부를 촬상하는 카메라이다. 예를 들면, 촬상부(57)는, 기판(W)의 표면(Wa) 중, 레지스트막이 형성되어 있지 않은(베이크 전 레지스트막이 제거된) 주연부를 촬상한다. 예를 들면 촬상부(57)는, 유지부(51)에 유지되어 있는 기판(W)의 주연부의 상방에 배치되어 있고, 하방을 향해져 있다.
[제어부]
상술한 도포 유닛(U1) 및 검사 유닛(U3)은, 제어부(100)에 의해 제어된다. 제어부(100)에 의한 도포 유닛(U1) 및 검사 유닛(U3)의 제어 순서는, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막의 주연 부분을 도포 유닛(U1)에 제거시키는 것과, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 기판(W)에 있어서 레지스트막이 제거된 부분의 폭(이하, '제거 폭'이라고 함)과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일을 검사 유닛(U3)으로부터 취득하는 것과, 제거 폭 프로파일에 기초하여, 제거 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 것을 포함한다. 오차는, 정해진 목표치로부터의 괴리를 의미한다.
제거 폭에는, 다양한 요인에 의해 오차가 생길 수 있는데, 오차의 평가 결과에 기초하는 것만으로는, 어느 요인으로 오차가 생겼는지의 특정에 시간을 요한다. 이에 대하여, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와 제거 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일에는, 오차 요인에 따라 상이한 특징이 나타나는 경향이 있다. 이 때문에, 제거 폭 프로파일에 기초함으로써, 적확한 요인 정보를 출력할 수 있다.
이하, 도 4를 참조하여, 도포 유닛(U1) 및 검사 유닛(U3)을 제어하기 위한 제어부(100)의 구성을 구체적으로 예시한다. 도 4에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)는, 기능 상의 구성 요소(이하, '기능 블록'이라 함)로서, 반송 제어부(111)와, 성막 제어부(112)와, 주연 제거 제어부(113)와, 프로그램 기억부(114)와, 프로파일 취득부(115)와, 특징량 산출부(116)와, 요인 후보 기억부(123)와, 장치 상태 취득부(117)와, 레코드 생성부(118)와, 데이터 축적부(119)를 가진다.
반송 제어부(111)는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 기초하여, 기판(W)을 반송하도록 반송 암(A3)을 제어한다. 반송 암(A3)의 동작 프로그램은, 적어도 하나의 제어 파라미터에 의해 정의되는 시계열의 명령을 포함한다. 적어도 하나의 제어 파라미터의 구체예로서는, 기판(W)의 반송 목표 위치 및 당해 반송 목표 위치로의 이동 속도 등을 들 수 있다.
성막 제어부(112)는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 기초하여, 기판(W)의 표면에 베이크 전 레지스트막을 형성하도록 도포 유닛(U1)을 제어한다. 주연 제거 제어부(113)는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 기초하여, 베이크 전 레지스트막의 주연 부분을 제거하도록 도포 유닛(U1)을 제어한다.
도포 유닛(U1)의 동작 프로그램은, 적어도 하나의 제어 파라미터에 의해 정의되는 시계열의 명령을 포함한다. 적어도 하나의 제어 파라미터의 구체예로서는, 레지스트막을 형성하기 위한 처리액의 노즐(31)로부터의 토출량(단위 시간당 토출량), 제거액을 토출할 시의 노즐(41)의 위치(예를 들면 회전 중심(CL)으로부터의 노즐(41)의 중심까지의 거리), 제거액의 노즐(41)로부터의 토출량(단위 시간당 토출량) 등을 들 수 있다. 처리액의 노즐(31)로부터의 토출량 대신에 밸브(V1)의 개방도가 정해져 있어도 되고, 제거액의 노즐(41)로부터의 토출량 대신에 밸브(V2)의 개방도가 정해져 있어도 된다.
프로파일 취득부(115)는, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 기판(W)에 있어서 레지스트막이 제거된 부분의 폭(상기 제거 폭)과의 관계를 나타내는 상기 제거 폭 프로파일을 검사 유닛(U3)으로부터 취득한다. 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치는, 위치 지표 검출부(53)에 의해 검출되는 위치 지표를 기준으로 하는 위치이며, 예를 들면 기판(W)의 중심 둘레의 각도로 나타내진다. 레지스트막이 제거된 부분의 폭은, 예를 들면 기판(W)의 직경 방향에 있어서의 폭이다. 제거 폭 프로파일은, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 제거 폭과의 관계를 이산적으로 나타내는 점렬데이터여도 되고, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 제거 폭과의 관계를 연속적으로 나타내는 함수 데이터여도 된다.
특징량 산출부(116)는, 적어도 하나의 오차 요인에 대응지어진 복수 종류의 특징량을 제거 폭 프로파일에 기초하여 산출한다. 복수 종류의 특징량은, 제거 폭의 평가치와, 레지스트막의 주연의 기판(W)의 주연에 대한 편심의 평가치와, 레지스트막의 주연의 정원도(正圓度)의 평가치와, 레지스트막의 주연의 거칠기의 평가치를 포함한다. 제거 폭의 평가치는, 예를 들면 제거 폭 프로파일의 전체적인 경향을 나타내는 값이다. 이러한 평가치의 구체예로서는, 평균치, 중앙치 등을 들 수 있다.
특징량 산출부(116)는, 기판(W)의 중심을 원점으로 하는 레지스트막의 외형의 근사 함수를 제거 폭 프로파일에 기초하여 산출하고, 당해 함수에 기초하여 상기 편심의 평가치, 정원도의 평가치 및 거칠기의 평가치를 산출한다.
특징량 산출부(116)가 산출하는 복수 종류의 특징량의 각각은, 요인 후보 기억부(123)에 있어서 적어도 하나의 오차 요인에 대응지어져 있다. 복수 종류의 특징량은, 복수 종류의 오차 요인에 대응지어진 복합형 특징량을 포함하고 있어도 된다.
일례로서, 폭의 평가치는, 요인 후보 기억부(123)에 있어서, 적어도 노즐(41)의 위치 어긋남 및 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량 변화에 대응지어져 있다. 여기서의 변화는, 1 개의 기판(W)에 대한 처리 기간과 비교하여 긴 기간을 걸쳐 변화하는 장기적인 변화를 의미한다.
편심의 평가치는, 요인 후보 기억부(123)에 있어서 적어도 회전 유지부(20)에 있어서의 기판(W)의 위치 어긋남에 대응지어지고, 정원도의 평가치는, 적어도 기판(W)의 뒤틀림 및 회전 유지부(20)의 뒤틀림에 대응지어지고, 거칠기의 평가치는, 적어도 제거액의 액 튐 및 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량 변동에 대응지어져 있다. 여기서의 변동은, 1 개의 기판(W)에 대한 처리 기간 내에 있어서의 변동을 의미한다. 적어도 2 개의 오차 요인에 대응지어진 폭의 평가치, 정원도의 평가치 및 거칠기의 평가치는 상기 복합형 특징량에 상당한다.
장치 상태 취득부(117)는, 반송 암(A3), 도포 유닛(U1) 등, 적어도 레지스트막의 형성에 관여하는 장치의 동작 상태를 나타내는 정보를 취득한다. 예를 들면 장치 상태 취득부(117)는, 반송 암(A3)에 의한 도포 유닛(U1) 내에의 기판(W)의 배치 위치(회전 유지부(20)에 있어서의 기판(W)의 위치), 베이크 전 레지스트막을 제거할 시의 노즐(41)의 배치 위치, 베이크 전 레지스트막을 제거할 시의 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량(예를 들면 유량 센서(45)에 의해 검출되는 유량) 등을 취득한다.
레코드 생성부(118)는, 1 개의 특징량의 산출 결과와, 당해 특징량에 대응하는 도포 유닛(U1)의 상태를 포함하는 레코드를 생성하고, 데이터 축적부(119)에 축적한다. 여기서, 대응한다는 것은, 동일한 기판(W)에 대응하고 있는 것을 의미한다. 당해 특징량에 대응하는 도포 유닛(U1)의 상태란, 당해 특징량의 산출 대상의 기판(W)에 대하여, 베이크 전 레지스트액을 제거하는 처리를 실행하고 있는 도중의 도포 유닛(U1)의 상태를 의미한다.
도포 유닛(U1)의 상태는, 적어도, 회전 유지부(20)에 있어서의 기판(W)의 위치(유지부(21)의 회전 중심(CL)에 대한 기판(W)의 중심의 위치), 제거액을 토출할 시의 노즐(41)의 위치, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량, 및 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량의 변동 폭을 포함한다. 여기서의 변동 폭은, 1 개의 기판(W)에 대한 처리 기간 내에 있어서의 변동 폭을 의미한다. 데이터 축적부(119)는, 레코드 생성부(118)가 생성한 레코드를 축적한다.
제어부(100)는, 평가부(121)와, 기여도 평가부(122)와, 요인 추정부(124)를 더 가진다. 평가부(121)는, 제거 폭 프로파일에 기초하여 제거 폭을 평가한다. 평가부(121)에 의한 제거 폭의 평가 결과는, 복수 종류의 평가치를 포함하고 있어도 된다. 예를 들면 평가부(121)에 의한 제거 폭의 평가 결과는, 제거 폭 프로파일에 있어서의 제거 폭의 최대치 및 최소치를 포함하고 있어도 되고, 제거 폭 프로파일에 있어서의 제거 폭의 최대치, 평균치 및 최소치를 포함하고 있어도 된다.
기여도 평가부(122)는, 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여, 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도를 평가한다. 기여도란, 오차에 대한 영향의 정도를 나타내는 값이다. 기여도는, 공지의 통계 연산 방법에 의해 산출된다.
요인 추정부(124)는, 제거 폭 프로파일에 기초하여, 제거 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력한다. 출력은, 후술하는 표시 디바이스(196)에 대한 표시, 다른 장치로의 요인 정보의 송신 등을 포함한다. 출력은, 후술하는 파라미터 조절부(125)와 같이, 요인 정보에 기초하여 가일층의 처리를 실행하는 기능 블록에 요인 정보를 출력하는 것도 포함한다.
요인 추정부(124)는, 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 요인 추정부(124)는, 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 요인 추정부(124)는, 복수 종류의 오차 요인 중, 적어도 가장 기여도가 높은 특징량에 대응지어진 적어도 하나의 오차 요인에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 예를 들면 요인 추정부(124)는, 적어도 가장 기여도가 높은 특징량에 대응지어진 오차 요인을 나타내는 요인 정보를 출력한다.
요인 추정부(124)는, 복수 종류의 특징량의 각각에 대하여, 기여도와, 대응하는 적어도 하나의 오차 요인을 나타내는 요인 정보를 출력해도 된다. 이 요인 정보에 따르면, 가장 기여도가 높은 특징량에 대응지어진 오차 요인을 나타낼 수 있는데 더하여, 그 오차 요인의 기여도가 다른 오차 요인의 기여도와 비교하여 어느 정도 높은 것인지를 나타낼 수 있다.
또한, 요인 추정부(124)는, 복수 종류의 특징량 중 어느 기여도가 가장 높은지를 나타내는 요인 정보를 출력해도 된다. 복수 종류의 특징량의 각각이, 어느 오차 요인에 대응지어져 있는가가 유저에게 있어 이미 알고 있다면, 복수 종류의 특징량 중 어느 기여도가 가장 높은지를 나타내는 것에 의해서도 오차 요인이 나타난 것이 된다.
요인 추정부(124)는, 복수 종류의 특징량의 각각에 대하여 기여도를 나타내는 요인 정보를 출력해도 된다. 이 요인 정보에 따르면, 가장 기여도가 높은 특징량을 나타낼 수 있는데 더하여, 그 특징량의 기여도가 다른 특징량의 기여도와 비교하여 어느 정도 높은 것인지를 나타낼 수 있다.
요인 추정부(124)는, 가장 기여도가 높은 특징량이 복합형 특징량인 경우에, 당해 복합형 특징량에 대응지어진 복수 종류의 오차 요인과, 도포 유닛(U1)의 상태에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 여기서의 도포 유닛(U1)의 상태는, 당해 복합형 특징량에 대응하는 도포 유닛(U1)의 상태이다. 대응한다는 것은, 동일한 기판(W)에 대응하고 있는 것을 의미한다. 당해 복합형 특징량에 대응하는 도포 유닛(U1)의 상태란, 당해 복합형 특징량의 산출 대상의 기판(W)에 대하여, 베이크 전 레지스트액을 제거하는 처리를 실행하고 있는 도중의 도포 유닛(U1)의 상태를 의미한다.
예를 들면 요인 추정부(124)는, 가장 기여도가 높은 특징량이 복합형 특징량인 경우에, 데이터 축적부(119)가 축적하는 레코드에 기초하여, 복수 종류의 오차 요인의 각각과 복합형 특징량과의 상관 레벨을 평가하고, 상관 레벨의 평가 결과에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다.
요인 추정부(124)는, 데이터 축적부(119)가 축적하는 레코드 중, 최신의 레코드를 포함하는 정해진 수의 일련의 레코드에 기초하여, 복수 종류의 오차 요인의 각각과 복합형 특징량과의 상관 레벨을 평가해도 된다. 예를 들면 요인 추정부(124)는, 복합형 특징량에 대하여, 비교적 상관 레벨의 높은 오차 요인을 나타내는 요인 정보를 출력한다.
일례로서, 가장 기여도가 높은 특징량이 폭의 평가치인 경우, 요인 추정부(124)는, 상기 정해진 수의 일련의 레코드에 기초하여, 노즐(41)의 위치와 폭의 평가치와의 상관 레벨(이하, ‘제 1 상관 레벨'이라 함)과, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량과 평가치와의 상관 레벨(이하, ‘제 2 상관 레벨'이라 함)을 평가한다. 예를 들면 제 1 상관 레벨은, 노즐(41)의 위치 어긋남과 폭의 평가치와의 상관 레벨을 나타낸다. 예를 들면 제 2 상관 레벨은, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량 변화와 폭의 평가치와의 상관 레벨을 나타낸다.
제 1 상관 레벨이 제 2 상관 레벨보다 높은 경우, 요인 추정부(124)는, 노즐(41)의 위치 어긋남을 가장 가능성이 높은 오차 요인으로서 나타내는 요인 정보를 출력한다. 제 2 상관 레벨이 제 1 상관 레벨보다 높은 경우, 요인 추정부(124)는, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량 변화를 가장 가능성이 높은 오차 요인으로서 나타내는 요인 정보를 출력한다.
가장 기여도가 높은 특징량이 거칠기의 평가치인 경우, 요인 추정부(124)는, 상기 정해진 수의 일련의 레코드에 기초하여, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량의 변동 폭과 거칠기의 평가치와의 상관 레벨(이하, ‘제 3 상관 레벨'이라 함)을 평가한다. 제 3 상관 레벨이 정해진 레벨을 초과하고 있는 경우, 요인 추정부(124)는, 제거액의 토출량의 변동을 가장 가능성이 높은 오차 요인으로서 나타내는 요인 정보를 출력한다. 제 3 상관 레벨이 정해진 레벨 미만인 경우, 요인 추정부(124)는, 제거액의 액 튐을 가장 가능성이 높은 오차 요인으로서 나타내는 요인 정보를 출력한다.
요인 추정부(124)는, 평가부(121)에 의한 제거 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외인 경우에 요인 정보를 출력하고, 평가부(121)에 의한 제거 폭의 평가 결과가 상기 정해진 범위 내인 경우에는 요인 정보의 출력을 생략해도 된다. 예를 들면 요인 추정부(124)는, 제거 폭의 최대치가 정해진 범위의 상한을 초과하고 있는 경우, 또는 제거 폭의 최소치가 정해진 범위의 하한을 하회하고 있는 경우에는 요인 정보를 출력하고, 제거 폭의 최대치 및 최소치의 양방이 정해진 범위 내인 경우에는 요인 정보의 출력을 생략해도 된다.
이에 대응하여, 기여도 평가부(122)는, 평가부(121)에 의한 제거 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외인 경우에 기여도를 산출하고, 평가부(121)에 의한 제거 폭의 평가 결과가 상기 정해진 범위 내인 경우에는 기여도의 산출을 생략해도 된다. 예를 들면 기여도 평가부(122)는, 제거 폭의 최대치가 정해진 범위의 상한을 초과하고 있는 경우, 또는 제거 폭의 최소치가 정해진 범위의 하한을 하회하고 있는 경우에는 기여도를 산출하고, 제거 폭의 최대치 및 최소치의 양방이 정해진 범위 내인 경우에는 기여도의 산출을 생략해도 된다.
제어부(100)는, 파라미터 조절부(125)를 더 가져도 된다. 파라미터 조절부(125)는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 있어서의 적어도 하나의 제어 파라미터를, 요인 정보에 기초하여 조절한다. 예를 들면 파라미터 조절부(125)는, 요인 정보가 나타내는 오차 요인을 경감하도록, 적어도 하나의 제어 파라미터를 변경한다.
일례로서, 파라미터 조절부(125)는, 가장 가능성이 높은 오차 요인으로서 노즐(41)의 위치 어긋남이 나타나 있는 경우에, 제거액을 토출할 시의 노즐(41)의 위치를 변경한다. 파라미터 조절부(125)는, 가장 가능성이 높은 오차 요인으로서 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량 변화가 나타나 있는 경우에, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량을 변경한다. 파라미터 조절부(125)는, 가장 가능성이 높은 오차 요인으로서 회전 유지부(20)에 있어서의 기판(W)의 위치 어긋남이 나타나 있는 경우, 반송 암(A3)에 의한 도포 유닛(U1) 내에의 기판(W)의 배치 위치를 변경한다.
도 5는 제어부(100)의 하드웨어 구성을 예시하는 블록도이다. 제어부(100)는, 하나 또는 복수의 제어용 컴퓨터에 의해 구성된다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)는 회로(190)를 가진다. 회로(190)는, 적어도 하나의 프로세서(191)와, 메모리(192)와, 스토리지(193)와, 입출력 포트(194)와, 입력 디바이스(195)와, 표시 디바이스(196)를 포함한다. 스토리지(193)는, 예를 들면 하드 디스크 등, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기억 매체를 가진다. 스토리지(193)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 레지스트막의 주연 부분을 도포 유닛(U1)에 제거시키는 것과, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 제거 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일을 검사 유닛(U3)으로부터 취득하는 것과, 제거 폭 프로파일에 기초하여, 제거 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 것을 제어부(100)에 실행시키기 위한 프로그램을 기억하고 있다. 예를 들면 스토리지(193)는, 상술한 각 기능 블록을 제어부(100)에 구성시키기 위한 프로그램을 기억하고 있다.
메모리(192)는, 스토리지(193)의 기억 매체로부터 로드한 프로그램 및 프로세서(191)에 의한 연산 결과를 일시적으로 기억한다. 프로세서(191)는, 메모리(192)와 협동하여 상기 프로그램을 실행함으로써, 상술한 각 기능 모듈을 구성한다. 입출력 포트(194)는, 프로세서(191)로부터의 지령에 따라 반송 암(A3), 도포 유닛(U1) 및 검사 유닛(U3)과의 사이에서 전기 신호의 입출력을 행한다. 입력 디바이스(195) 및 표시 디바이스(196)는, 제어부(100)의 유저 인터페이스로서 기능한다. 입력 디바이스(195)는, 예를 들면 키보드 등이며, 유저에 의한 입력 정보를 취득한다. 표시 디바이스(196)는, 예를 들면 액정 모니터 등을 포함하여, 유저에 대한 정보 표시에 이용된다. 표시 디바이스(196)는, 예를 들면 상기 요인 정보의 표시에 이용된다. 입력 디바이스(195)및 표시 디바이스(196)는, 소위 터치 패널로서 일체화되어 있어도 된다.
[제어 순서]
이하, 기판 처리의 추정 방법의 일례로서 제어부(100)에 의한 도포·현상 장치(2)의 제어 순서를 예시한다. 전체적인 순서에 대해서는, [기판 처리 장치] 단락에 있어서 설명했던 바와 같다. 제어부(100)에 의한 도포·현상 장치(2)의 제어 순서는, 상술한 전체적인 순서에 더하여, 성막 제어 순서와, 제거 프로파일의 취득 순서와, 요인 정보의 출력 순서를 포함한다.
성막 제어 순서는, 제어부(100)가, 베이크 전 레지스트막의 형성과, 베이크 전 레지스트막의 주연부의 제거를 도포 유닛(U1)에 실행시키는 제어 순서이다. 제거 프로파일의 취득 순서는, 제어부(100)가, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 적어도 2 개소 이상의 제거 폭을 검사 유닛(U3)에 측정시킴으로써, 제거 프로파일을 취득하는 순서이다. 요인 정보의 출력 순서는, 제어부(100)가, 제거 프로파일에 기초하여, 제거 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 순서이다. 이하, 성막 제어 순서, 제거 프로파일의 취득 순서, 및 요인 정보의 출력 순서의 각각을 상세하게 예시한다.
(성막 제어 순서)
도 6에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)는, 단계(S01, S02, S03, S04, S05, S06, S07)를 차례로 실행한다. 단계(S01)에서는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 기초하여, 반송 제어부(111)가, 기판(W)을 도포 유닛(U1) 내에 배치하도록 반송 암(A3)을 제어한다. 이 때에, 장치 상태 취득부(117)는, 반송 암(A3)에 의한 기판(W)의 배치 위치의 정보를 취득한다. 단계(S02)에서는, 성막 제어부(112)가, 반송 암(A3)에 의해 도포 유닛(U1) 내에 배치된 기판(W)을 유지부(21)에 유지시킨다. 단계(S03)에서는, 성막 제어부(112)가, 회전 구동부(22)에 의해 유지부(21) 및 기판(W)의 회전을 개시시킨다.
단계(S04)에서는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 기초하여, 성막 제어부(112)가, 기판(W)의 표면(Wa) 상에 베이크 전 레지스트막을 형성하도록 도포 유닛(U1)을 제어한다. 예를 들면 성막 제어부(112)는, 노즐(31)을 기판(W)의 회전 중심(CL) 상에 배치하도록 노즐 이동부(34)를 제어하고, 노즐(31)로부터 처리액을 정해진 기간 토출시키도록 송액부(33)를 제어한다. 이에 의해, 표면(Wa)에 처리액의 액막이 형성된다. 이 후, 성막 제어부(112)는, 노즐(31)로부터의 처리액의 토출을 정지시키도록 송액부(33)를 제어하고, 노즐 이동부(34)에 의해 노즐(31)을 기판(W) 위로부터 퇴피시킨다. 처리액의 토출이 정지된 후, 성막 제어부(112)는, 기판(W)의 회전을 정해진 기간 계속시키도록 회전 구동부(22)를 제어한다. 이에 의해, 액막의 건조가 진행되어, 베이크 전 레지스트막이 형성된다.
단계(S05)에서는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 기초하여, 주연 제거 제어부(113)가, 베이크 전 레지스트막의 주연 부분을 제거하도록 도포 유닛(U1)을 제어한다. 예를 들면 주연 제거 제어부(113)는, 노즐(41)을 기판(W)의 주연부 상에 배치하도록 노즐 이동부(44)를 제어하고, 노즐(41)로부터 제거액의 토출을 정해진 기간 계속시키도록 송액부(43)를 제어한다. 이에 의해, 베이크 전 레지스트막의 주연 부분이 제거된다.
베이크 전 레지스트막이 제거될 시에, 장치 상태 취득부(117)는, 노즐 이동부(44)에 의한 노즐(41)의 배치 위치의 정보와, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량(예를 들면 유량 센서(45)에 의한 검출치)을 취득한다. 이 후, 주연 제거 제어부(113)는, 노즐(41)로부터의 제거액의 토출을 정지시키도록 송액부(43)를 제어하고, 노즐 이동부(44)에 의해 노즐(41)을 기판(W) 위로부터 퇴피시킨다.
단계(S06)에서는, 주연 제거 제어부(113)가, 회전 구동부(22)에 의해 유지부(21)및 기판(W)의 회전을 정지시킨다. 단계(S07)에서는, 주연 제거 제어부(113)가 유지부(21)에서 기판(W)을 해방시켜, 반송 제어부(111)가 도포 유닛(U1) 내로부터 기판(W)을 반출하도록 반송 암(A3)을 제어한다. 이상으로 성막 제어 순서가 완료된다.
(제거 프로파일의 취득 순서)
도 7에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)는, 먼저 단계(S11, S12, S13, S14, S15, S16, S17)를 실행한다. 단계(S11)에서는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 기초하여, 반송 제어부(111)가, 기판(W)을 검사 유닛(U3) 내에 배치하도록 반송 암(A3)을 제어한다. 단계(S12)에서는, 프로파일 취득부(115)가, 반송 암(A3)에 의해 검사 유닛(U3) 내에 배치된 기판(W)을 유지부(51)에 유지시킨다. 단계(S13)에서는, 프로파일 취득부(115)가, 회전 구동부(52)에 의해 유지부(51) 및 기판(W)의 회전을 개시시킨다.
단계(S14)에서는, 프로파일 취득부(115)가, 위치 지표 검출부(53)에 의한 위치 지표(예를 들면 노치)의 검출을 대기한다. 단계(S15)에서는, 노치 검출 후의 회전 각도가 정해진 측정 각도에 달하는 것을 프로파일 취득부(115)가 대기한다. 단계(S16)에서는, 프로파일 취득부(115)가, 촬상부(57)에 기판(W)의 주연부를 촬상시키고, 촬상된 화상에 기초하여 제거 폭을 산출하여, 현재의 측정 각도에 대응시켜 기억한다. 단계(S17)에서는, 프로파일 취득부(115)가, 기판(W)의 전둘레에 걸쳐 제거 폭의 취득이 완료되었는지 여부를 확인한다. 예를 들면 프로파일 취득부(115)는, 기판(W)의 주연을 따라 미리 정해진 모든 측정 개소에 대하여 제거 폭의 취득이 완료되었는지 여부를 확인한다.
단계(S17)에 있어서 제거 폭의 취득이 완료되어 있지 않은 부분이 기판(W)의 주연부에 남아 있다고 판정한 경우, 제어부(100)는, 처리를 단계(S15)로 되돌린다. 이후, 전둘레에 걸쳐 제거 폭의 취득이 완료될 때까지, 정해진 측정 각도에 대응하는 제거 폭을 취득하는 것이 반복된다.
단계(S17)에 있어서 기판(W)의 전둘레에 걸쳐 제거 폭의 취득이 완료되었다고 판정한 경우, 제어부(100)는 단계(S18, S19)를 실행한다. 단계(S18)에서는, 프로파일 취득부(115)가, 회전 구동부(52)에 의해 유지부(51) 및 기판(W)의 회전을 정지시킨다. 단계(S19)에서는, 프로파일 취득부(115)가 유지부(51)에서 기판(W)을 해방시켜, 반송 제어부(111)가 검사 유닛(U3) 내로부터 기판(W)을 반출하도록 반송 암(A3)을 제어한다. 이상으로 제거 프로파일의 취득 순서가 완료된다.
(요인 정보의 출력 순서)
도 8에 나타내는 바와 같이, 제어부(100)는, 먼저 단계(S21, S22, S23, S24, S25)를 실행한다. 단계(S21)에서는, 특징량 산출부(116)가, 프로파일 취득부(115)에 의한 제거 프로파일의 취득이 완료되는 것을 대기한다. 단계(S22)에서는, 특징량 산출부(116)가, 상기 복수 종류의 특징량을 제거 폭 프로파일에 기초하여 산출한다. 단계(S23)에서는, 레코드 생성부(118)가, 특징량의 산출 결과와, 당해 특징량에 대응하는 도포 유닛(U1)의 상태를 포함하는 레코드를 생성하고, 데이터 축적부(119)에 축적한다. 레코드 생성부(118)는, 특징량에 대응하는 도포 유닛(U1)의 상태를 나타내는 정보를 장치 상태 취득부(117)로부터 취득한다.
단계(S24)에서는, 평가부(121)가, 제거 폭 프로파일에 기초하여 제거 폭을 평가한다. 예를 들면 평가부(121)는, 제거 폭 프로파일에 있어서의 제거 폭의 최대치 및 최소치를 평가한다. 단계(S25)에서는, 평가부(121)에 의한 제거 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외인지 여부를 기여도 평가부(122)가 확인한다. 예를 들면 기여도 평가부(122)는, 제거 폭의 최대치가 정해진 범위의 상한을 초과하고 있는 경우에는 제거 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외라고 판정하고, 제거 폭의 최소치가 정해진 범위의 하한을 하회하고 있는 경우에도 제거 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외라고 판정한다.
단계(S25)에 있어서 제거 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외라고 판정한 경우, 제어부(100)는 단계(S26, S27, S28)를 실행한다. 단계(S26)에서는, 기여도 평가부(122)가, 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여, 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도를 평가한다. 단계(S27)에서는, 요인 추정부(124)가, 가장 기여도가 높은 특징량에 대응지어진 오차 요인을 요인 후보 기억부(123)에 기초하여 도출한다. 단계(S28)에서는, 가장 기여도가 높은 특징량이 상기 복합형 특징량인지 여부를, 요인 추정부(124)가 확인한다.
단계(S28)에 있어서, 가장 기여도가 높은 특징량이 복합형 특징량이라 판정한 경우, 제어부(100)는 단계(S31, S32, S33)를 실행한다. 단계(S31)에서는, 요인 추정부(124)가, 가장 기여도가 높은 특징량이 복합형 특징량인 경우에, 데이터 축적부(119)가 축적하는 레코드에 기초하여, 복수 종류의 오차 요인의 각각과 복합형 특징량과의 상관 레벨을 평가한다. 단계(S32)에서는, 요인 추정부(124)가, 복합형 특징량에 대응지어진 복수의 오차 요인 중, 복합형 특징량과의 상관 레벨이 가장 높은 오차 요인을 선택한다. 단계(S33)에서는, 요인 추정부(124)가, 단계(S32)에 있어서 선택된 오차 요인을 나타내는 요인 정보를 출력한다.
단계(S28)에 있어서, 가장 기여도가 높은 특징량이 복합형 특징량이 아니라고 판정한 경우, 제어부(100)는, 단계(S31, S32)를 실행하지 않고 단계(S33)를 실행한다. 이 경우, 요인 추정부(124)가, 단계(S27)에 있어서 도출한 오차 요인을 나타내는 요인 정보를 출력한다.
이어서, 제어부(100)는, 단계(S34)를 실행한다. 단계(S34)에서는, 프로그램 기억부(114)가 기억하는 동작 프로그램에 있어서의 적어도 하나의 제어 파라미터를, 파라미터 조절부(125)가 요인 정보에 기초하여 조절한다.
단계(S25)에 있어서 제거 폭의 평가 결과가 정해진 범위 내라고 판정한 경우, 기여도 평가부(122)는 기여도의 산출을 생략하고, 요인 추정부(124)는 요인 정보의 출력을 생략하고, 파라미터 조절부(125)는 제어 파라미터의 조절을 생략한다. 이상으로 요인 정보의 출력 순서가 완료된다.
[본 실시 형태의 효과]
이상에 설명한 바와 같이, 도포·현상 장치(2)(기판 처리 장치)는, 기판(W)의 표면(Wa)에 형성된 피막의 주연 부분을 제거하는 도포 유닛(U1)(주연 제거부)과, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 기판(W)에 있어서 피막이 제거된 부분의 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일을 취득하는 프로파일 취득부(115)와, 제거 폭 프로파일에 기초하여, 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 요인 추정부(124)를 구비한다.
제거 폭에는, 다양한 요인에 의해 오차가 생길 수 있는데, 오차의 평가 결과에 기초하는 것만으로는, 어느 요인으로 오차가 생겼는지의 특정에 시간을 요한다. 이에 대하여, 기판(W)의 둘레 방향에 있어서의 위치와 제거 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일에는, 오차 요인에 따라 상이한 특징이 나타나는 경향이 있다. 이 때문에, 제거 폭 프로파일에 기초함으로써, 적확한 요인 정보를 출력할 수 있다. 적확한 요인 정보에 기초함으로써, 오차의 요인을 신속하게 특정하고, 조정하는 것이 가능해진다. 따라서, 도포·현상 장치(2)는, 제거 폭의 조정의 신속화에 유효하다.
도포·현상 장치(2)는, 제거 폭 프로파일에 기초하여 폭을 평가하는 평가부(121)를 더 구비하고, 요인 추정부(124)는, 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외인 경우에 요인 정보를 출력해도 된다. 이 경우, 오차의 평가 결과가 정해진 레벨을 초과한 경우에 한정해 요인 정보의 출력 처리를 행함으로써, 도포·현상 장치(2)에 있어서의 정보처리 부하를 경감할 수 있다.
도포·현상 장치(2)는, 적어도 하나의 오차 요인에 대응지어진 복수 종류의 특징량을 제거 폭 프로파일에 기초하여 산출하는 특징량 산출부(116)를 더 구비하고, 요인 추정부(124)는, 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 이 경우, 요인 정보를 더 용이하게 출력할 수 있다.
복수 종류의 특징량은, 폭의 평가치와, 피막의 주연의 기판의 주연에 대한 편심의 평가치와, 피막의 주연의 정원도의 평가치와, 피막의 주연의 거칠기의 평가치를 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 보다 유익한 요인 정보를 출력할 수 있다.
도포 유닛(U1)은, 기판(W)을 유지하여 회전시키는 회전 유지부(20)와, 회전 유지부(20)가 유지하여 회전시키는 기판(W)의 주연부를 향해, 피막을 제거하기 위한 제거액을 토출하는 노즐(41)을 가지고, 폭의 평가치는, 적어도 노즐(41)의 위치 어긋남 및 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량 변화에 대응지어지고, 편심의 평가치는, 적어도 회전 유지부(20)에 있어서의 기판(W)의 위치 어긋남에 대응지어지고, 정원도의 평가치는, 적어도 기판(W)의 뒤틀림 및 회전 유지부(20)의 뒤틀림에 대응지어지고, 거칠기의 평가치는, 적어도 제거액의 액 튐 및 노즐(41)로부터의 제거액의 토출량 변동에 대응지어져 있어도 된다. 이 경우, 보다 유익한 요인 정보를 출력할 수 있다.
도포·현상 장치(2)는, 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여, 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도를 평가하는 기여도 평가부(122)를 더 구비하고, 요인 추정부(124)는, 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 이 경우, 보다 적확한 요인 정보를 용이하게 출력할 수 있다.
요인 추정부(124)는, 복수 종류의 오차 요인 중, 적어도 가장 기여도가 높은 특징량에 대응지어진 적어도 하나의 오차 요인에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 이 경우, 보다 알기 쉬운 요인 정보를 출력할 수 있다.
복수 종류의 특징량은, 복수 종류의 오차 요인에 대응지어진 복합형 특징량을 포함하고, 요인 추정부(124)는, 가장 기여도가 높은 특징량이 복합형 특징량인 경우에, 당해 복합형 특징량에 대응지어진 복수 종류의 오차 요인과, 도포 유닛(U1)의 상태에 기초하여 요인 정보를 출력해도 된다. 이 경우, 보다 적확한 요인 정보를 출력할 수 있다.
이상, 실시 형태에 대하여 설명했지만, 본 개시는 반드시 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니며, 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 다양한 변경이 가능하다.

Claims (17)

  1. 기판의 표면에 형성된 피막의 주연 부분을 제거하는 주연 제거부와,
    상기 기판의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 상기 기판에 있어서 상기 피막이 제거된 부분의 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일을 취득하는 프로파일 취득부와,
    상기 제거 폭 프로파일에 기초하여, 상기 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 요인 추정부를 구비하는 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제거 폭 프로파일에 기초하여 상기 폭을 평가하는 평가부를 더 구비하고,
    상기 요인 추정부는, 상기 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외인 경우에 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    적어도 하나의 오차 요인에 대응지어진 복수 종류의 특징량을 상기 제거 폭 프로파일에 기초하여 산출하는 특징량 산출부를 더 구비하고,
    상기 요인 추정부는, 상기 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 특징량은, 상기 폭의 평가치와, 상기 피막의 주연의 상기 기판의 주연에 대한 편심의 평가치와, 상기 피막의 주연의 정원도의 평가치와, 상기 피막의 주연의 거칠기의 평가치를 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 주연 제거부는,
    상기 기판을 유지하여 회전시키는 회전 유지부와,
    상기 회전 유지부가 유지하여 회전시키는 상기 기판의 주연부를 향해, 상기 피막을 제거하기 위한 제거액을 토출하는 노즐을 가지고,
    상기 폭의 평가치는, 적어도 상기 노즐의 위치 어긋남 및 상기 노즐로부터의 제거액의 토출량 변화에 대응지어지고,
    상기 편심의 평가치는, 적어도 상기 회전 유지부에 있어서의 상기 기판의 위치 어긋남에 대응지어지고,
    상기 정원도의 평가치는, 적어도 상기 기판의 뒤틀림 및 상기 회전 유지부의 뒤틀림에 대응지어지고,
    상기 거칠기의 평가치는, 적어도 상기 제거액의 액 튐 및 상기 노즐로부터의 상기 제거액의 토출량 변동에 대응지어져 있는, 기판 처리 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여, 상기 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도를 평가하는 기여도 평가부를 더 구비하고,
    상기 요인 추정부는, 상기 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 요인 추정부는, 복수 종류의 오차 요인 중, 적어도 가장 기여도가 높은 특징량에 대응지어진 적어도 하나의 오차 요인에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리 장치.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 특징량은, 복수 종류의 오차 요인에 대응지어진 복합형 특징량을 포함하고, 상기 요인 추정부는, 가장 기여도가 높은 특징량이 상기 복합형 특징량인 경우에, 상기 복합형 특징량에 대응지어진 복수 종류의 오차 요인과, 상기 주연 제거부의 상태에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리 장치.
  9. 기판 처리의 추정 방법으로서,
    기판의 표면에 형성된 피막의 주연 부분을 제거하는 기판 처리 장치의 기판 처리에 있어서, 상기 기판의 둘레 방향에 있어서의 위치와, 상기 기판에 있어서 상기 피막이 제거된 부분의 폭과의 관계를 나타내는 제거 폭 프로파일을 취득하는 프로파일 취득 단계와,
    상기 제거 폭 프로파일에 기초하여, 상기 폭의 오차의 요인을 나타내는 요인 정보를 출력하는 요인 추정 단계
    를 구비하는 기판 처리의 추정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제거 폭 프로파일에 기초하여 상기 폭을 평가하는 평가 단계를 더 구비하고, 상기 요인 추정 단계는, 상기 폭의 평가 결과가 정해진 범위 외인 경우에 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리의 추정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    적어도 하나의 오차 요인에 대응지어진 복수 종류의 특징량을 상기 제거 폭 프로파일에 기초하여 산출하는 특징량 산출 단계를 더 구비하고,
    상기 요인 추정 단계는, 상기 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리의 추정 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 특징량은, 상기 폭의 평가치와, 상기 피막의 주연의 상기 기판의 주연에 대한 편심의 평가치와, 상기 피막의 주연의 정원도의 평가치와, 상기 피막의 주연의 거칠기의 평가치를 포함하는, 기판 처리의 추정 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 기판 처리는,
    상기 기판을 유지하여 회전시키는 회전 처리와,
    상기 유지하여 회전시키는 상기 기판의 주연부를 향해, 상기 피막을 제거하기 위한 제거액을 토출하는 토출 처리를 가지고,
    상기 폭의 평가치는, 적어도 상기 토출의 위치 어긋남 및 상기 토출에 있어서의 제거액의 토출량 변화에 대응지어지고,
    상기 편심의 평가치는, 적어도 상기 회전 유지에 있어서의 상기 기판의 위치 어긋남에 대응지어지고,
    상기 정원도의 평가치는, 적어도 상기 기판의 뒤틀림 및 상기 회전 유지의 뒤틀림에 대응지어지고,
    상기 거칠기의 평가치는, 적어도 상기 제거액의 액 튐 및 상기 제거액의 토출량 변동에 대응지어져 있는, 기판 처리의 추정 방법.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 특징량의 산출 결과에 기초하여, 상기 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도를 평가하는 기여도 평가 단계를 더 구비하고,
    상기 요인 추정 단계는, 상기 복수 종류의 특징량의 오차에 대한 기여도에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리의 추정 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 요인 추정 단계는, 복수 종류의 오차 요인 중, 적어도 가장 기여도가 높은 특징량에 대응지어진 적어도 하나의 오차 요인에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리의 추정 방법.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 복수 종류의 특징량은, 복수 종류의 오차 요인에 대응지어진 복합형 특징량을 포함하고, 상기 요인 추정 단계는, 가장 기여도가 높은 특징량이 상기 복합형 특징량인 경우에, 상기 복합형 특징량에 대응지어진 복수 종류의 오차 요인과, 상기 기판 처리의 상태에 기초하여 상기 요인 정보를 출력하는, 기판 처리의 추정 방법.
  17. 제 9 항에 기재된 기판 처리의 추정 방법을 장치에 실행시키기 위한 프로그램을 기억한, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
KR1020210073676A 2020-06-15 2021-06-07 기판 처리 장치, 기판 처리의 추정 방법 및 기억 매체 KR20210155360A (ko)

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