KR20230173643A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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KR20230173643A
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마사타카 고쇼
유이치 도우키
사토시 비와
사토시 오카무라
가츠히로 오오카와
유이치로 구누기모토
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도쿄엘렉트론가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은 기판의 수율을 향상시키는 것이다. 실시 형태에 따른 기판 처리 장치는, 액량 검출부와, 피복 상태 검출부를 구비한다. 액량 검출부는, 기판 상에 형성된 액막의 액량을 검출한다. 피복 상태 검출부는, 액막에 의한 기판의 피복 상태를 검출한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
개시의 실시 형태는, 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다.
종래, 기판의 표면에 건조 방지용 액막을 형성하고, 액막이 형성된 기판을 초임계 유체와 접촉시켜 건조 처리를 행하는 기판 처리 장치가 알려져 있다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2013-12538호 공보
그러나, 상술한 기판 처리 장치에서는, 액막이 기판에 적절하게 형성되어 있지 않은 상태에서, 건조 처리가 행하여지는 경우가 있어, 건조 처리 후의 기판의 수율이 저하될 우려가 있다.
실시 형태의 일 형태는, 기판의 수율을 향상시키는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
실시 형태의 일 형태에 관한 기판 처리 장치는, 액량 검출부와, 피복 상태 검출부를 구비한다. 액량 검출부는, 기판 상에 형성된 액막의 액량을 검출한다. 피복 상태 검출부는, 액막에 의한 기판의 피복 상태를 검출한다.
다른 형태에 따른 기판 처리 방법은, 기판 상에 형성된 액막에 의한 상기 기판의 피복 상태를 검출하는 스텝과, 상기 피복 상태가 상기 기판의 패턴을 상기 액막이 덮는 미리 결정된 상태인 경우에, 상기 액막의 액량을 검출하는 스텝과, 상기 액량이 미리 설정된 범위 내인 경우에, 상기 기판에 건조 처리를 행하는 스텝을 포함한다.
다른 형태에 따른 기판 처리 방법은, 건조 처리 전에 기판의 표면에 액막이 형성된 상기 기판의 제1 중량을 검출하는 스텝과, 상기 건조 처리 전의 상기 기판에서의 상기 액막에 의한 피복 상태를 검출하는 스텝과, 상기 액막이 형성된 상기 기판에 상기 건조 처리를 행하는 건조 처리 스텝과, 상기 건조 처리 후의 상기 기판의 제2 중량을 검출하는 스텝과, 상기 건조 처리 후의 상기 기판의 표면 상태를 검출하는 스텝을 포함한다.
실시 형태의 일 형태에 의하면, 기판의 수율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
도 2는 전달부의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 3은 세정 처리 유닛의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
도 4는 건조 처리 유닛의 구성을 도시하는 외관 사시도이다.
도 5a는, 전달 위치에서의 건조 처리 유닛의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 5b는 대기 위치에서의 건조 처리 유닛의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 6은 제1 실시 형태에 관한 제어 장치의 개략 블록도이다.
도 7a는 IPA 액체의 액막에 불량부가 발생하지 않은 상태를 도시하는 모식도이다.
도 7b는 IPA 액체의 액막에 불량부가 발생한 상태를 도시하는 모식도이다.
도 8은 제1 실시 형태에서의 기판 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 9는 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
도 10a는 제2 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 10b는 웨이퍼가 보유 지지판에 적재된 상태를 나타내는 건조 처리 유닛의 개략 단면도이다.
도 11은 제2 실시 형태에 따른 제어 장치의 개략 블록도이다.
도 12는 제2 실시 형태에 따른 기판 처리를 설명하는 흐름도이다.
도 13은 제3 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛의 개략 평면도이다.
도 14는 도 13의 XIV-XIV 단면에서의 건조 처리 유닛의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 15는 IPA 액체의 액막이 형성된 웨이퍼에서의 레이저광의 반사 상태를 도시하는 모식도이다.
도 16a는 IPA 액체의 액막에 불량부가 발생하지 않은 상태에서의 반사광을 도시하는 모식도이다.
도 16b는 IPA 액체의 액막에 불량부가 발생한 상태에서의 반사광을 도시하는 모식도이다.
도 17은 제3 실시 형태에 따른 제어 장치의 개략 블록도이다.
도 18은 제4 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛의 개략 평면도이다.
도 19는 도 18의 XIX-XIX 단면에서의 건조 처리 유닛의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
도 20은 간섭 줄무늬의 발생 원리를 설명하는 도면이다.
도 21a는 IPA 액체의 액막에 불량부가 발생하지 않은 상태의 웨이퍼를 비스듬히 상방에서 본 모식도이다.
도 21b는 IPA 액체의 액막에 불량부가 발생하지 않은 상태의 웨이퍼를 비스듬히 상방에서 본 모식도이다.
도 22는 변형예에 관한 기판 처리 시스템의 건조 처리 유닛의 개략 평면도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본원이 개시하는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법의 실시 형태를 상세하게 설명한다. 또한, 이하에 기재하는 실시 형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다. 이하 참조하는 각 도면에서는, 설명을 이해하기 쉽게 하기 위해서, 서로 직교하는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향을 규정하고, Z축 정방향을 연직 상방향으로 하는 직교 좌표계를 나타낸다.
(제1 실시 형태)
<기판 처리 시스템의 개요>
제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템(1)에 대해서 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1은, 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템(1)의 개략 구성을 도시하는 모식도이다.
기판 처리 시스템(1)은, 반출입 스테이션(2)과, 처리 스테이션(3)을 구비한다. 반출입 스테이션(2)과 처리 스테이션(3)은 인접해서 마련된다. 기판 처리 시스템(1)은, 기판 처리 장치에 대응한다.
반출입 스테이션(2)은, 캐리어 적재부(11)와, 반송부(12)를 구비한다. 캐리어 적재부(11)에는, 복수매의 반도체 웨이퍼(W)(이하, 웨이퍼(W)라고 칭함)를 수평 상태에서 수용하는 복수의 캐리어(C)가 적재된다.
반송부(12)는, 캐리어 적재부(11)에 인접해서 마련되고, 내부에 기판 반송 장치(13)와, 전달부(14)를 구비한다. 기판 반송 장치(13)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(13)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하여, 웨이퍼 보유 지지 기구를 사용해서 캐리어(C)와 전달부(14)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다. 전달부(14)의 구성예에 대해서는 후술한다.
처리 스테이션(3)은, 반송부(12)에 인접해서 마련된다. 처리 스테이션(3)은, 반송부(15)와, 복수의 세정 처리 유닛(16)과, 복수의 건조 처리 유닛(17)을 구비한다. 복수의 세정 처리 유닛(16)과 복수의 건조 처리 유닛(17)은, 반송부(15)의 양측에 나란히 마련된다. 또한, 도 1에 도시한 세정 처리 유닛(16) 및 건조 처리 유닛(17)의 배치나 개수는 일례이며, 도시한 것에 한정되지 않는다.
반송부(15)는, 내부에 기판 반송 장치(18)를 구비한다. 기판 반송 장치(18)는, 웨이퍼(W)를 보유 지지하는 웨이퍼 보유 지지 기구를 구비한다. 또한, 기판 반송 장치(18)는, 수평 방향 및 연직 방향으로의 이동 및 연직축을 중심으로 하는 선회가 가능하여, 웨이퍼 보유 지지 기구를 사용해서 전달부(14)와, 세정 처리 유닛(16)과, 건조 처리 유닛(17)의 사이에서 웨이퍼(W)의 반송을 행한다.
세정 처리 유닛(16)은, 기판 반송 장치(18)에 의해 반송되는 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 세정 처리를 행한다. 세정 처리 유닛(16)의 구성예에 대해서는 후술한다.
건조 처리 유닛(17)은, 세정 처리 유닛(16)에 의해 세정 처리된 웨이퍼(W)에 대하여 소정의 건조 처리를 행한다. 건조 처리 유닛(17)의 구성예에 대해서는 후술한다.
또한, 기판 처리 시스템(1)은, 제어 장치(4)를 구비한다. 제어 장치(4)의 구성예에 대해서는 후술한다.
상기와 같이 구성된 기판 처리 시스템(1)에서는, 먼저, 반출입 스테이션(2)의 기판 반송 장치(13)가, 캐리어 적재부(11)에 적재된 캐리어(C)로부터 웨이퍼(W)를 취출하고, 취출한 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 적재한다. 전달부(14)에 적재된 웨이퍼(W)는, 처리 스테이션(3)의 기판 반송 장치(18)에 의해 전달부(14)로부터 취출되어, 세정 처리 유닛(16)에 반입된다.
세정 처리 유닛(16)에 반입된 웨이퍼(W)는, 세정 처리 유닛(16)에 의해 세정 처리가 실시된 후, 기판 반송 장치(18)에 의해 세정 처리 유닛(16)으로부터 반출된다. 세정 처리 유닛(16)으로부터 반출된 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(18)에 의해 건조 처리 유닛(17)에 반입되고, 건조 처리 유닛(17)에 의해 건조 처리가 실시된다.
건조 처리 유닛(17)에 의해 건조 처리된 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(18)에 의해 건조 처리 유닛(17)으로부터 반출되어, 전달부(14)에 적재된다. 그리고, 전달부(14)에 적재된 처리가 끝난 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(13)에 의해 캐리어 적재부(11)의 캐리어(C)로 복귀된다.
<전달부의 개요>
이어서, 전달부(14)에 대해서 도 2를 참조하여 설명한다. 도 2는, 전달부(14)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다.
전달부(14)는, 케이스(40)와, 받침대(41)와, 복수의 승강 부재(42)와, 로드셀(43)을 구비한다. 케이스(40)에는, 기판 반송 장치(13, 18)에 의해 웨이퍼(W)를 반출입시키기 위한 개구부(40A, 40B)가 형성된다. 받침대(41)는, 케이스(40) 내에 배치된다. 받침대(41)에는, 승강 부재(42)가 삽입되는 삽입 구멍이 형성된다.
승강 부재(42)는, 승강 구동부(도시하지 않음)에 의해 승강 가능하도록 받침대(41)에 지지된다. 승강 부재(42)는, 기판 반송 장치(13) 및 기판 반송 장치(18)에 의해 반입된 웨이퍼(W)가 승강 부재(42)의 선단부에 적재되면, 웨이퍼(W)의 하면을 지지한다. 승강 부재(42)가 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서, 소정의 전달 위치로부터 승강 구동부에 의해 강하되면, 웨이퍼(W)가 로드셀(43) 상에 적재된다. 또한, 웨이퍼(W)가 로드셀(43) 상에 적재된 상태에서 승강 구동부에 의해 승강 부재(42)가 상승하면, 승강 부재(42)는 웨이퍼(W)의 하면에 맞닿아 웨이퍼(W)를 지지하여, 웨이퍼(W)를 전달 위치까지 상승시킨다.
로드셀(43)은, 캐리어(C)로부터 반입된 웨이퍼(W) 또는 건조 처리 유닛(17)에 의해 건조 처리된 웨이퍼(W)의 중량을 측정하고, 웨이퍼(W)의 중량에 관한 신호를 제어 장치(4)에 출력한다.
<세정 처리 유닛의 개요>
이어서, 세정 처리 유닛(16)에 대해서 도 3을 참조해서 설명한다. 도 3은, 세정 처리 유닛(16)의 개략 구성을 도시하는 단면도이다. 세정 처리 유닛(16)은, 예를 들어 스핀 세정에 의해 웨이퍼(W)를 1매씩 세정하는 매엽식 세정 처리 유닛으로서 구성된다.
세정 처리 유닛(16)은, 웨이퍼 보유 지지 기구(25)와, 노즐 암(26)과, 적외선 센서(27)를 구비한다.
웨이퍼 보유 지지 기구(25)는, 리프터(28)와, 웨이퍼 보유 지지부(29)를 구비한다. 웨이퍼 보유 지지 기구(25)는, 처리 공간을 형성하는 아우터 챔버(23) 내에 배치되고, 웨이퍼 보유 지지부(29)에 의해 웨이퍼(W)를 거의 수평하게 보유 지지하여, 연직축 주위로 회전함으로써, 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
리프터(28)는, 복수의 리프터 핀(28a)과, 리프터 핀(28a)의 하단이 접속되어 리프터 핀(28a)을 지지하는 지지부(28b)와, 지지부(28b)의 하면에 마련된 로드셀(28c)을 구비한다.
리프터 핀(28a)은, 신축 구동부(도시하지 않음)에 의해 상하 방향으로 신축된다. 리프터 핀(28a)은, 상방의 전달 위치에서 기판 반송 장치(18)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 또한, 리프터 핀(28a)은, 하방의 전달 위치에서 웨이퍼 보유 지지부(29)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행한다. 리프터 핀(28a)은, 웨이퍼(W)의 하면에 맞닿아, 웨이퍼(W)를 지지한다. 리프터 핀(28a)은, 웨이퍼 보유 지지부(29)에 웨이퍼(W)가 보유 지지된 상태에서 더 줄어들면, 웨이퍼(W)의 하면으로부터 이격된다.
로드셀(28c)은, 리프터 핀(28a)에 의해 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다. 로드셀(28c)은, 웨이퍼(W)에 세정 처리를 행하기 전의 중량, 및 웨이퍼(W)에 세정 처리를 행한 후의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다. 로드셀(28c)은, 웨이퍼(W)의 중량에 관한 신호를 제어 장치(4)에 출력한다.
또한, 리프터 핀(28a)은, 신축되지 않는 막대 형상의 부재이어도 된다. 이 경우, 리프터(28)에서는, 리프터 핀(28a), 지지부(28b) 및 로드셀(28c)이 일체로 되어, 상하 방향으로 이동한다.
웨이퍼 보유 지지부(29)는, 웨이퍼(W)를 거의 수평하게 보유 지지한다. 웨이퍼 보유 지지 기구(25)는, 웨이퍼 보유 지지부(29)에 의해 웨이퍼(W)를 보유 지지한 상태에서, 연직축 주위로 회전함으로써, 웨이퍼(W)를 회전시킨다.
적외선 센서(27)는, 세정 처리가 종료된 웨이퍼(W)의 온도를 계측하고, 웨이퍼(W)의 온도에 관한 신호를 제어 장치(4)에 출력한다. 적외선 센서(27)는, 웨이퍼(W)가 웨이퍼 보유 지지부(29)에 의해 보유 지지된 상태에서 웨이퍼(W)의 온도를 계측한다. 또한, 적외선 센서(27)는, 리프터 핀(28a)에 의해 웨이퍼(W)가 지지된 상태에서 웨이퍼(W)의 온도를 계측해도 된다.
또한, 적외선 센서(27)는, 복수 마련되어도 된다. 예를 들어, 1개의 적외선 센서(27)에 의해 웨이퍼(W)의 전체 영역의 온도를 검출할 수 없는 경우에도, 적외선 센서(27)를 복수 마련함으로써, 웨이퍼(W)의 전체 영역의 온도를 검출할 수 있다.
노즐 암(26)은, 회전하는 웨이퍼(W)의 상방으로 진입하여, 노즐 암(26)의 선단부에 마련되는 약액 노즐(26a)로부터 약액, 린스액, 산성 약액, IPA를 미리 정해진 순서대로 공급함으로써, 웨이퍼(W)의 표면의 세정 처리를 행한다. 노즐 암(26)은, 복수 마련되어도 된다. 또한, 노즐 암(26)은, 적외선 센서(27)에 의해 웨이퍼(W)의 온도를 계측하는 경우에는, 적외선 센서(27)에 의한 계측을 방해하지 않도록 후퇴한다.
또한, 세정 처리 유닛(16)에는, 웨이퍼 보유 지지 기구(25)의 내부에도 약액 공급로(25a)가 형성되어 있다. 그리고 이러한 약액 공급로(25a)로부터 공급된 약액이나 린스액 등에 의해, 웨이퍼(W)의 이면 세정이 행하여진다.
상술한 웨이퍼(W)의 세정 처리는, 예를 들어 최초로 알칼리성 약액인 SC1액(암모니아와 과산화수소수의 혼합액)에 의한 파티클이나 유기성의 오염 물질의 제거가 행하여지고, 이어서 린스액인 탈이온수(DeIonized Water: 이하, DIW라고 칭함)에 의한 린스 세정이 행하여진다. 이어서, 산성 약액인 희불산 수용액(Diluted Hydro Fluoric acid: 이하, DHF라고 칭함)에 의한 자연 산화막의 제거가 행하여지고, 이어서 DIW에 의한 린스 세정이 행하여진다.
상술한 각종 약액은, 아우터 챔버(23)나, 아우터 챔버(23) 내에 배치되는 이너 컵(24)에 받아져서, 아우터 챔버(23)의 저부에 마련되는 액체 배출구(23a)나, 이너 컵(24)의 저부에 마련되는 액체 배출구(24a)로부터 배출된다. 또한, 아우터 챔버(23) 내의 분위기는, 아우터 챔버(23)의 저부에 마련되는 배기구(23b)로부터 배기된다.
상술한 웨이퍼(W)의 린스 처리 후에는, 웨이퍼 보유 지지 기구(25)를 회전시키면서, 웨이퍼(W)의 표면 및 이면에 액체 상태의 IPA(이하, 「IPA 액체」라고 칭함)를 공급하여, 웨이퍼(W)의 양면에 잔존하고 있는 DIW와 치환한다. 그 후, 웨이퍼 보유 지지 기구(25)의 회전을 완만하게 정지한다. 이에 의해, 웨이퍼(W)의 표면에는, IPA 액체가 액고임되어, IPA 액체에 의한 액막(L)(도 7a, b 참조)이 형성된다. 액막(L)은, 웨이퍼(W)의 패턴 전체를 덮도록 형성된다.
이렇게 해서 세정 처리를 종료한 웨이퍼(W)는, 표면에 IPA 액체의 액막(L)이 형성된 상태 그대로, 리프터(28)를 통해서 기판 반송 장치(18)에 전달되어, 세정 처리 유닛(16)으로부터 반출된다.
웨이퍼(W)의 표면에 액고임된 IPA 액체는, 세정 처리 유닛(16)으로부터 건조 처리 유닛(17)에의 웨이퍼(W)의 반송 중이나, 건조 처리 유닛(17)에의 반입 동작 중에, 웨이퍼(W) 표면의 액체가 증발(기화)함으로써 패턴 도괴가 발생하는 것을 방지하는, 건조 방지용 액체로서 기능한다.
세정 처리 유닛(16)에서의 세정 처리를 종료하고, 표면에 IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)는 건조 처리 유닛(17)에 반송된다. 그리고, 건조 처리 유닛(17) 내에서 웨이퍼(W) 표면의 IPA 액체에 초임계 상태인 CO2의 처리 유체(이하, 「초임계 유체」라고도 칭함)를 접촉시킴으로써, 이러한 IPA 액체를 초임계 유체에 용해시켜 제거하여, 웨이퍼(W)를 건조하는 처리가 행하여진다.
<건조 처리 유닛의 개요>
이어서, 건조 처리 유닛(17)의 구성에 대해서 도 4를 참조해서 설명한다. 도 4는, 건조 처리 유닛(17)의 구성을 도시하는 외관 사시도이다.
건조 처리 유닛(17)은, 본체(31)와, 보유 지지판(32)과, 덮개 부재(33)와, 리프터(39)를 구비한다. 하우징 형상의 본체(31)에는, 웨이퍼(W)를 반출입시키기 위한 개구부(34)가 형성된다. 보유 지지판(32)은, 처리 대상의 웨이퍼(W)를 수평 방향으로 보유 지지한다. 덮개 부재(33)는, 이러한 보유 지지판(32)을 지지함과 함께, 웨이퍼(W)를 본체(31) 내에 반입했을 때, 개구부(34)를 밀폐한다.
본체(31)는, 웨이퍼(W)를 수용 가능한 처리 공간이 내부에 형성된 용기이며, 그 벽부에는, 공급 포트(35A, 35B)와 배출 포트(36)가 마련된다. 공급 포트(35A)는, 처리 공간 내에 초임계 유체를 공급하는 공급 라인(35C)에 접속된다. 공급 포트(35B)는, 처리 공간 내에 초임계 유체를 공급하는 공급 라인(35D)에 접속된다. 배출 포트(36)는, 처리 공간으로부터 초임계 유체를 배출하는 배출 라인(36A)에 접속된다.
공급 포트(35A)는, 하우징 형상의 본체(31)에 있어서, 개구부(34)와는 반대측의 측면에 접속되어 있다. 또한, 공급 포트(35B)는, 본체(31)의 저면에 접속되어 있다. 또한, 배출 포트(36)는, 개구부(34)의 하방측에 접속되어 있다. 또한, 도 4에는 2개의 공급 포트(35A, 35B)와 1개의 배출 포트(36)가 도시되어 있지만, 공급 포트(35A, 35B)나 배출 포트(36)의 수는 특별히 한정되지 않는다.
또한, 본체(31)의 내부에는, 유체 공급 헤더(37A, 37B)와, 유체 배출 헤더(38)가 마련된다. 유체 공급 헤더(37A, 37B)와 유체 배출 헤더(38)는, 모두 다수의 개공이 형성되어 있다.
유체 공급 헤더(37A)는, 공급 포트(35A)에 접속되고, 하우징 형상의 본체(31) 내부에서, 개구부(34)와는 반대측의 측면에 인접해서 마련된다. 또한, 유체 공급 헤더(37A)에 형성되는 다수의 개공은, 개구부(34)측을 향하고 있다.
유체 공급 헤더(37B)는, 공급 포트(35B)에 접속되고, 하우징 형상의 본체(31) 내부에서의 저면의 중앙부에 마련된다. 또한, 유체 공급 헤더(37B)에 형성되는 다수의 개공은, 상방을 향하고 있다.
유체 배출 헤더(38)는, 배출 포트(36)에 접속되고, 하우징 형상의 본체(31) 내부에서, 개구부(34)측의 측면에 인접함과 함께, 개구부(34)보다도 하방에 마련된다. 또한, 유체 배출 헤더(38)에 형성되는 다수의 개공은, 유체 공급 헤더(37A) 측을 향하고 있다.
유체 공급 헤더(37A, 37B)는, 초임계 유체를 본체(31) 내에 공급한다. 또한, 유체 배출 헤더(38)는, 본체(31) 내의 초임계 유체를 본체(31)의 외부로 유도해서 배출한다. 또한, 유체 배출 헤더(38)를 통해서 본체(31)의 외부로 배출되는 초임계 유체에는, 웨이퍼(W)의 표면으로부터 초임계 유체에 용입된 IPA 액체가 포함된다.
리프터(39)는, 복수의 리프터 핀(39a)과, 리프터 핀(39a)의 하단이 접속되어 전달 부재를 지지하는 지지부(39b)를 구비한다. 리프터(39)는, 승강 구동부(도시하지 않음)에 의해 승강한다.
리프터(39)는, 기판 반송 장치(18)와의 사이에서 웨이퍼(W)의 전달을 행하는 전달 위치와, 대기 위치의 사이를 승강한다. 대기 위치는, 덮개 부재(33)를 개폐 가능한 하방측의 위치이다.
리프터(39)는, 도 5a에 도시하는 전달 위치에서 기판 반송 장치(18)로부터 웨이퍼(W)를 수취한다. 리프터(39)는, 리프터 핀(39a)에 의해 웨이퍼(W)의 하면을 지지한다. 리프터(39)는, 웨이퍼(W)를 리프터 핀(39a)에 의해 지지한 상태에서, 도 5b에 도시하는 대기 위치까지 강하함으로써 웨이퍼(W)를 보유 지지판(32)에 적재한다. 도 5a는, 전달 위치에서의 건조 처리 유닛(17)의 일부를 도시하는 개략 단면도이다. 도 5b는, 대기 위치에서의 건조 처리 유닛(17)의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
또한, 리프터(39)는, 건조 처리가 종료된 후에, 도 5b에 도시하는 대기 위치로부터 상승함으로써 리프터 핀(39a)에 의해 웨이퍼(W)의 하면을 지지하고, 보유 지지판(32)으로부터 웨이퍼(W)를 수취한다. 리프터(39)는, 리프터 핀(39a)에 의해 웨이퍼(W)의 하면을 지지한 상태에서, 도 5a에 도시하는 전달 위치까지 상승하여, 웨이퍼(W)를 기판 반송 장치(18)에 전달한다. 리프터 핀(39a)은, 보유 지지판(32)의 삽입 구멍(32a)에 삽입 가능하도록 마련된다.
건조 처리 유닛(17)은, 또한 도시하지 않은 압박 기구를 구비한다. 이러한 압박 기구는, 본체(31) 내부의 처리 공간 내에 공급된 초임계 상태의 초임계 유체에 의해 초래되는 내압에 저항하여, 본체(31)를 향해서 덮개 부재(33)를 압박하여, 처리 공간을 밀폐하는 기능을 갖는다. 또한, 이러한 처리 공간 내에 공급된 초임계 유체가 소정의 온도를 유지할 수 있도록, 본체(31)의 표면에는, 단열재나 테이프 히터 등이 마련되어 있어도 된다.
건조 처리 유닛(17)에서의 건조 처리를 종료한 웨이퍼(W)는, 기판 반송 장치(18)에 의해 전달부(14)에 반송된다.
<제어 장치의 구성>
이어서, 제어 장치(4)의 구성에 대해서 도 6을 참조해서 설명한다. 도 6은, 제1 실시 형태에 관한 제어 장치(4)의 개략 블록도이다.
제어 장치(4)는, 예를 들어 컴퓨터이며, 제어부(19)와 기억부(20)를 구비한다.
제어부(19)는, CPU(Central Processing Unit), ROM(Read Only Memory), RAM(Random Access Memory), 입출력 포트 등을 갖는 마이크로 컴퓨터나 각종 회로를 포함한다. 이러한 마이크로 컴퓨터의 CPU는, ROM에 기억되어 있는 프로그램을 판독해서 실행함으로써, 반송부(12)(도 1 참조)나 반송부(15)(도 1 참조), 세정 처리 유닛(16), 건조 처리 유닛(17) 등의 제어를 실현한다.
또한, 이러한 프로그램은, 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체에 기록되어 있던 것으로서, 그 기록 매체로부터 제어 장치(4)의 기억부(20)에 인스톨된 것이어도 된다. 컴퓨터에 의해 판독 가능한 기록 매체로서는, 예를 들어 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 콤팩트 디스크(CD), 마그네트 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등이 있다.
기억부(20)는, 예를 들어 RAM, 플래시 메모리(Flash Memory) 등의 반도체 메모리 소자, 또는 하드 디스크, 광 디스크 등의 기억 장치에 의해 실현된다. 기억부(20)는, 로드셀(28c, 43)에 의해 계측된 웨이퍼(W)의 중량을 기억한다.
제어부(19)는, 액량 검출부(19A)와, 피복 상태 검출부(19B)와, 판정부(19C)와, 신호 생성부(19D)와, 출력부(19E)를 구비한다. 제어부(19)에는, 로드셀(28c, 43)로부터의 웨이퍼(W)의 중량에 관한 신호가 입력된다. 제어부(19)에는, 적외선 센서(27)로부터의 웨이퍼(W)의 온도에 관한 신호가 입력된다. 또한, 제어부(19)는, 세정 처리 유닛(16)이나, 건조 처리 유닛(17) 등을 제어하는 신호를 출력한다.
액량 검출부(19A)는, 세정 처리에 의해 웨이퍼(W)에 형성된 IPA 액체의 액막(L)의 액량(이하, 「액막(L)의 액량」이라고 함)을 검출한다. 구체적으로는, 액량 검출부(19A)는, 로드셀(28c)에 의해 계측한 세정 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량과, 로드셀(28c)에 의해 계측한 세정 처리 전의 웨이퍼(W)의 중량의 차를 산출하고, 산출한 차에 기초하여, 웨이퍼(W)에 형성된 액막(L)의 액량을 검출한다.
또한, 액량 검출부(19A)는, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 건조 상태를 검출한다. 구체적으로는, 액량 검출부(19A)는, 로드셀(43)에 의해 계측한 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량과 로드셀(28c)에 의해 계측한 세정 처리 전의 웨이퍼(W)의 중량의 차를 산출하고, 산출한 차에 기초하여, 웨이퍼(W)의 건조 상태를 검출한다.
피복 상태 검출부(19B)는, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 구체적으로는, 피복 상태 검출부(19B)는, 적외선 센서(27)에 의해 계측한 웨이퍼(W)의 온도로부터 온도 분포를 검출한다. 그리고, 피복 상태 검출부(19B)는, 온도 분포에 기초하여 피복 상태를 검출한다.
액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 온도를 계측하면, 액막(L)이 있는 개소와, 액막(L)이 없는 개소는 온도가 상이하다. 이것은, 웨이퍼(W)는 적외선을 투과하여, 액막(L)이 없는 장소에서는, 웨이퍼(W)의 하방측 부재, 예를 들어 웨이퍼 보유 지지 기구(25)의 온도가 계측되기 때문이다.
예를 들어, 웨이퍼(W)에 액막(L)이 적절하게 형성되어 있는 경우에는, 웨이퍼(W)에 있어서 미리 설정된 영역 내에서는, 도 7a에서 해칭으로 나타내는 바와 같이, 액막(L)의 온도가 계측된다. 도 7a는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)(도 7b 참조)가 발생하지 않은 상태를 도시하는 모식도이다. 소정 영역은, 패턴이 형성된 영역을 모두 포함하는 영역이다.
한편, 웨이퍼(W)에 액막(L)이 적절하게 형성되어 있지 않아, 도 7b에 도시하는 바와 같이, 소정 영역 내에 액막(L)이 형성되어 있지 않은 불량부(Wa)가 발생한 경우에는, 불량부(Wa)에서는, 예를 들어 웨이퍼 보유 지지 기구(25)의 온도가 계측된다. 도 7b는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 상태를 도시하는 모식도이다.
이와 같이, 피복 상태 검출부(19B)는, 적외선 센서(27)에 의해 계측한 웨이퍼(W)의 온도 분포에 기초하여, 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다.
판정부(19C)는, 웨이퍼(W)에 형성된 액막(L)의 액량이 정상인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(19C)는, 액막(L)의 액량이, 제1 소정 범위 내인지 여부를 판정한다. 제1 소정 범위는, 미리 설정된 범위이며, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)에, 불량 웨이퍼가 되는 패턴 도괴나, 파티클이 발생하지 않는 범위이다. 판정부(19C)는, 액막(L)의 액량이 제1 소정 범위 내인 경우에는, 액막(L)의 액량이 정상이라고 판정한다. 판정부(19C)는, 액막(L)의 액량이 제1 소정 범위 밖일 경우에는, 액막(L)의 액량이 정상이 아니라고 판정한다.
또한, 판정부(19C)는, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(19C)는, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량과, 세정 처리 전의 웨이퍼(W)의 중량의 차가, 제2 소정 범위 내인지 여부를 판정한다. 제2 소정 범위는, 미리 설정된 범위이며, 웨이퍼(W)가 건조되었다고 판정할 수 있는 값이다. 판정부(19C)는, 차가 제2 소정 범위 내인 경우에는, 웨이퍼(W)가 건조되어, 건조 상태가 정상이라고 판정한다. 판정부(19C)는, 차가 제2 소정 범위 밖일 경우에는, 웨이퍼(W)가 건조되지 않아, 건조 상태가 정상이 아니라고 판정한다.
또한, 판정부(19C)는, 웨이퍼(W)의 피복 상태가 정상인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(19C)는, 소정 영역 내에 불량부(Wa)가 있는지 여부를 판정한다. 판정부(19C)는, 소정 영역 내에 불량부(Wa)가 없을 경우에는, 웨이퍼(W)의 피복 상태가 정상이라고 판정한다. 판정부(19C)는, 소정 영역 내에 불량부(Wa)가 있을 경우에는, 웨이퍼(W)의 피복 상태가 정상이 아니라고 판정한다.
신호 생성부(19D)는, 액막(L)의 액량이 정상이 아닐 경우, 또는 피복 상태가 정상이 아닐 경우에는, 세정 처리 유닛(16)에 대하여, 웨이퍼(W)의 액막(L)을 조정하기 위한 신호를 생성한다. 예를 들어, 신호 생성부(19D)는, IPA 액체의 공급을 다시 하기 위한 신호를 생성한다.
또한, 신호 생성부(19D)는, 이후의 세정 처리에 있어서, 액막(L)의 액량이나, 피복 상태가 정상이 되도록, IPA 액체의 공급량을 조정하기 위한 신호를 생성해도 된다. 예를 들어, 신호 생성부(19D)는, 액막(L)의 액량이 적은 경우에는, 액막(L)의 액량이 제1 소정 범위 내로 되도록, 웨이퍼(W)에 공급하는 IPA 액체의 액량을 많게 하는 신호를 생성한다. 이에 의해, 이후의 세정 처리에 있어서 액막(L)의 액량이나, 피복 상태를 정상으로 할 수 있어, 기판 처리를 효율적으로 행할 수 있다.
신호 생성부(19D)는, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상이 아닐 경우에는, 웨이퍼(W)를 세정 처리 유닛(16)으로 되돌려, 세정 처리부터 처리를 다시 하기 위한 신호를 생성한다. 또한, 신호 생성부(19D)는, 이후의 건조 처리에 있어서, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상이 되도록, 건조 처리를 조정하기 위한 신호를 생성해도 된다. 신호 생성부(19D)는, 예를 들어 건조 처리를 길게 하기 위한 신호를 생성한다.
출력부(19E)는, 신호 생성부(19D)에 의해 생성된 신호를, 세정 처리 유닛(16)이나, 건조 처리 유닛(17) 등에 출력한다.
<기판 처리>
이어서, 제1 실시 형태에 관한 기판 처리에 대해서 도 8을 참조해서 설명한다. 도 8은, 제1 실시 형태에서의 기판 처리를 설명하는 흐름도이다.
기판 처리 시스템(1)은, 제1 반송 처리를 행한다(S10). 기판 처리 시스템(1)은, 기판 반송 장치(13) 및 기판 반송 장치(18)를 사용하여, 캐리어(C)로부터 전달부(14)를 경유하여 웨이퍼(W)를 세정 처리 유닛(16)에 반송한다. 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)를 리프터(28)의 리프터 핀(28a)에 적재한다.
기판 처리 시스템(1)은, 로드셀(28c)을 사용하여, 세정 처리를 행하기 전, 즉 IPA 액체의 액막(L)이 형성되기 전의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다(S11).
기판 처리 시스템(1)은, 세정 처리를 행한다(S12). 기판 처리 시스템(1)은, IPA 액체의 액막(L)이 형성되기 전의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한 후에, 웨이퍼(W)를 리프터 핀(28a)으로부터 웨이퍼 보유 지지부(29)에 전달하여, 웨이퍼 보유 지지부(29)에 의해 웨이퍼(W)를 보유 지지한다. 기판 처리 시스템(1)은, 오염 물질의 제거를 행한 후에, 린스 세정을 행한다. 그리고, 기판 처리 시스템(1)은, 설정된 시간 및 유량으로 IPA 액체를 공급하여, 웨이퍼(W)의 표면에 IPA 액체의 액막(L)을 형성한다.
기판 처리 시스템(1)은, 피복 상태를 검출한다(S13). 기판 처리 시스템(1)은, 적외선 센서(27)를 사용해서 웨이퍼(W)의 온도를 계측하고, 웨이퍼(W)의 온도 분포에 기초하여 피복 상태를 검출한다.
기판 처리 시스템(1)은, 피복 상태가 정상인지 여부를 판정한다(S14). 기판 처리 시스템(1)은, 피복 상태가 정상일 경우에는(S14; "예"), IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 중량을, 로드셀(28c)을 사용해서 계측한다(S15). 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)를 웨이퍼 보유 지지부(29)로부터 리프터 핀(28a)에 전달하여, 리프터 핀(28a)에 의해 웨이퍼(W)를 지지하고, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다.
기판 처리 시스템(1)은, 액막(L)의 액량이 정상인지 여부를 판정한다(S16). 기판 처리 시스템(1)은, 피복 상태가 정상이 아닐 경우(S14; "아니오"), 또는 액막(L)의 액량이 정상이 아닐 경우에는(S16; "아니오"), 웨이퍼(W)에 형성된 IPA 액체의 액막(L)을 조정한다(S17). 기판 처리 시스템(1)은, IPA 액체의 액막(L)의 조정을 행한 후에, 피복 상태를 검출한다(S13).
기판 처리 시스템(1)은, 액막(L)의 액량이 정상일 경우에는(S16; "예"), 제2 반송 처리를 행한다(S18). 기판 처리 시스템(1)은, 기판 반송 장치(18)를 사용해서 웨이퍼(W)를 세정 처리 유닛(16)으로부터 건조 처리 유닛(17)에 반송하여, 웨이퍼(W)를 건조 처리 유닛(17)에 반입한다.
기판 처리 시스템(1)은, 건조 처리를 행하고(S19), 건조 처리 후에, 제3 반송 처리를 행한다(S20). 기판 처리 시스템(1)은, 기판 반송 장치(18)를 사용해서 웨이퍼(W)를 건조 처리 유닛(17)으로부터 전달부(14)에 반송하여, 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 반입한다.
기판 처리 시스템(1)은, 로드셀(43)을 사용해서 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다(S21).
기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상인지 여부를 판정한다(S22). 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상이 아닐 경우에는(S22; "아니오"), 다시 세정 처리를 행한다(S12). 기판 처리 시스템(1)은, 기판 반송 장치(18)를 사용해서 웨이퍼(W)를 전달부(14)로부터 세정 처리 유닛(16)에 반송하여, 웨이퍼(W)의 표면에 IPA 액체의 액막(L)을 형성한다.
기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상일 경우에는(S22; "예"), 제4 반송 처리를 행한다(S23). 기판 처리 시스템(1)은, 기판 반송 장치(13)를 사용해서 웨이퍼(W)를 전달부(14)로부터 캐리어(C)에 반송한다.
기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)에 형성된 액막(L)의 액량을 액량 검출부(19A)에 의해 검출하고, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 피복 상태를 피복 상태 검출부(19B)에 의해 검출한다. 이에 의해, 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)에 IPA 액체의 액막(L)이 적절하게 형성되어 있는지 여부를 검지할 수 있어, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 수율을 향상시킬 수 있다.
기판 처리 시스템(1)은, 동일한 로드셀(28c)을 사용하여, IPA 액체의 액막(L)을 형성하기 전후에서의 웨이퍼(W)의 중량을 계측하고, 계측한 중량에 기초하여 액막(L)의 액량을 검출한다. 이에 의해, 서로 다른 로드셀을 사용해서 액막(L)의 액량을 검출하는 경우와 비교하여, 로드셀에서의 측정 오차의 영향을 억제하고, 액막(L)의 액량을 정확하게 검출할 수 있다.
기판 처리 시스템(1)은, IPA 액체의 액막(L)을 형성한 웨이퍼(W)에 건조 처리를 행한다. 구체적으로는, 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)의 피복 상태가 정상이고, 또한 액막(L)의 액량이 정상일 경우에, 건조 처리를 행한다. 이에 의해, 기판 처리 시스템(1)은, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)에서의 패턴 도괴의 발생을 억제하고, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)에서의 파티클의 발생을 억제할 수 있어, 웨이퍼(W)의 수율을 향상시킬 수 있다.
기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)가 건조 처리 유닛(17)에 반송되기 전, 구체적으로는, 세정 처리 유닛(16) 내에 웨이퍼(W)가 있는 상태에서, 액막(L)의 액량을 검출한다. 이에 의해, 기판 처리 시스템(1)은, 액막(L)의 액량이 정상이 아닐 경우에는, 세정 처리 유닛(16)에서 IPA 액체의 액막(L)의 조정을 행할 수 있다. 그 때문에, 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)를 세정 처리 유닛(16)으로부터 반출하지 않고, IPA 액체의 액막(L)의 조정을 행할 수 있어, 조정 시간을 짧게 할 수 있다.
기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)가 건조 처리 유닛(17)에 반송되기 전, 구체적으로는, 세정 처리 유닛(16) 내에 웨이퍼(W)가 있는 상태에서, 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 이에 의해, 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)의 피복 상태가 정상이 아닐 경우에는, 세정 처리 유닛(16)에서 IPA 액체의 액막(L)의 조정을 행할 수 있다. 그 때문에, 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)를 세정 처리 유닛(16)으로부터 반출하지 않고, IPA 액체의 액막(L)의 조정을 행할 수 있어, 조정 시간을 짧게 할 수 있다.
기판 처리 시스템(1)은, 적외선 센서(27)를 사용해서 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 이에 의해, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 경우에, 불량부(Wa)의 발생을 정확하게 검출할 수 있다.
(제2 실시 형태)
<기판 처리 시스템의 개요>
이어서, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템에 대해서 도 9를 참조하여 설명한다. 도 9는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 개략 구성을 도시하는 모식도이다. 여기에서는, 제1 실시 형태에 관한 기판 처리 시스템(1)과 상이한 개소에 대해서 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 구성에 관한 설명은 생략한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)을 조정하는 조정 유닛(50)을 구비한다. 조정 유닛(50)은, 액막(L)의 액량이 정상이 아닐 경우나, 피복 상태가 정상이 아닐 경우에, IPA 액체의 액막(L)을 조정한다.
조정 유닛(50)은, 반송부(15)에 인접해서 마련되어 있고, 기판 반송 장치(18)에 의해 웨이퍼(W)가 반송 가능하게 구성된다.
전달부(14)에 마련된 로드셀(43)(도 2 참조)은, 캐리어(C)로부터 반송된 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다. 즉, 로드셀(43)은, 세정 처리가 행하여지기 전의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다.
또한, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템의 세정 처리 유닛(16A)은, 제1 실시 형태에 관한 세정 처리 유닛(16)에 대하여 로드셀(28c) 및 적외선 센서(27)를 구비하고 있지 않다.
<건조 처리 유닛의 개요>
제2 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛(17A)은, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 로드셀(39c)과, 적외선 센서(60)를 더 구비한다. 도 10a는, 제2 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛(17A)의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
로드셀(39c)은, 리프터(39A)의 지지부(39b)의 하면에 마련되고, 도 10a에 도시하는 바와 같이, 리프터 핀(39a)에 의해 웨이퍼(W)를 지지한 상태에서 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다. 로드셀(39c)은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 중량 및 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다.
적외선 센서(60)는, 지지 암(61)을 통해서 본체(31)의 상부측에 설치된다. 적외선 센서(60)는, 도 10b에 도시하는 바와 같이, 웨이퍼(W)가 보유 지지판(32)에 적재된 상태에서 웨이퍼(W)의 온도를 계측한다. 도 10b는, 웨이퍼(W)가 보유 지지판(32)에 적재된 상태를 나타내는 건조 처리 유닛(17A)의 개략 단면도이다.
<제어 장치의 개요>
제어 장치(4)의 제어부(19)에는, 도 11에 도시한 바와 같이, 로드셀(39c, 43)로부터 웨이퍼(W)의 중량에 관한 신호가 입력된다. 또한, 제어부(19)에는, 적외선 센서(60)로부터 웨이퍼(W)의 온도에 관한 신호가 입력된다. 도 11은, 제2 실시 형태에 따른 제어 장치(4)의 개략 블록도이다.
액량 검출부(19A)는, 로드셀(39c)에 의해 계측한 세정 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량과, 로드셀(43)에 의해 계측한 세정 처리 전의 웨이퍼(W)의 중량의 차를 산출하여, 웨이퍼(W)에 형성된 액막(L)의 액량을 검출한다.
또한, 액량 검출부(19A)는, 로드셀(39c)에 의해 계측한 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량과, 로드셀(43)에 의해 계측한 세정 처리 전의 웨이퍼(W)의 중량의 차를 산출하여, 웨이퍼(W)의 건조 상태를 검출한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)가 기판 반송 장치(18)에 의해 건조 처리 유닛(17)에 반송된 후에, 액막(L)의 액량 및 피복 상태를 계측한다.
이어서, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리에 대해서 도 12를 참조하여 설명한다. 도 12는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리를 설명하는 흐름도이다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 제1 반송 처리를 행한다(S30). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 기판 반송 장치(13)를 사용하여, 웨이퍼(W)를 캐리어(C)로부터 전달부(14)에 반송한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 로드셀(43)을 사용하여, 세정 처리를 행하기 전, 즉 IPA 액체의 액막(L)을 형성하기 전의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다(S31).
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 제2 반송 처리를 행한다(S32). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 기판 반송 장치(18)를 사용하여, 웨이퍼(W)를 전달부(14)로부터 세정 처리 유닛(16)에 반송한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 세정 처리를 행한다(S33). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 오염 물질의 제거를 행한 후에, 린스 세정을 행한다. 그리고, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체를 웨이퍼(W)에 공급하여, 웨이퍼(W)의 표면에 IPA 액체의 액막(L)을 형성한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 제3 반송 처리를 행한다(S34). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 기판 반송 장치(18)를 사용하여, 웨이퍼(W)를 세정 처리 유닛(16)으로부터 건조 처리 유닛(17)에 반송한다. 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 웨이퍼(W)를 기판 반송 장치(18)로부터 리프터(39A)의 리프터 핀(39a)에 전달한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 로드셀(39c)을 사용하여, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다(S35).
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 액막(L)의 액량이 정상인지 여부를 판정한다(S36). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 액막(L)의 액량이 정상일 경우에는(S36; "예"), 피복 상태를 검출한다(S37). 기판 처리 시스템(1)은, 적외선 센서(60)를 사용해서 웨이퍼(W)의 온도를 계측하고, 웨이퍼(W)의 온도 분포에 기초하여 피복 상태를 검출한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 피복 상태가 정상인지 여부를 판정한다(S38). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 피복 상태가 정상일 경우에는(S38; "예"), 건조 처리를 행한다(S39).
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액량이 정상이 아닐 경우(S36; "아니오") 또는 피복 상태가 정상이 아닐 경우에는(S38; "아니오"), 웨이퍼(W)를 조정 유닛(50)에 반송하여, 웨이퍼(W)에 형성된 IPA 액체의 액막(L)을 조정한다(S40). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 조정이 끝난 웨이퍼(W)를 건조 처리 유닛(17A)에 반송하고, 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다(S35).
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 건조 처리 후에, 로드셀(39c)에 의해 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량을 계측한다(S41).
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 건조 상태가 정상인지 여부를 판정한다(S42). 기판 처리 시스템(1)은, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상이 아닐 경우에는(S42; "아니오"), 다시 세정 처리를 행한다(S33).
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상일 경우에는(S42; "예"), 제4 반송 처리를 행한다(S43). 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 기판 반송 장치(18)를 사용해서 웨이퍼(W)를 전달부(14)에 반송하고, 기판 반송 장치(13)를 사용해서 웨이퍼(W)를 전달부(14)로부터 캐리어(C)에 반송한다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)가 건조 처리 유닛(17A)에 반송된 후에 액막(L)의 액량을 검출한다. 이에 의해, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 건조 처리를 행하기 직전의 액막(L)의 액량을 검출할 수 있다. 그 때문에, 예를 들어 기판 반송 장치(18)에 의해 건조 처리 유닛(17A)까지 웨이퍼(W)를 반송하고 있는 동안에, IPA 액체가 흘러넘쳤을 경우나, IPA 액체가 휘발한 경우 등 액막(L)의 액량이 적은 상태에서, 건조 처리가 행하여지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 패턴 도괴의 발생을 억제할 수 있다.
제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)가 건조 처리 유닛(17A)에 반송된 후에 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 이에 의해, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 건조 처리를 행하기 직전의 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출할 수 있다. 그 때문에, 예를 들어 기판 반송 장치(18)에 의해 건조 처리 유닛(17A)까지 웨이퍼(W)를 반송하고 있는 동안에, IPA 액체가 흘러넘쳤을 경우나, IPA 액체가 휘발한 경우 등 IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)(도 7b 참조)가 발생한 상태에서, 건조 처리가 행하여지는 것을 억제할 수 있다. 따라서, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 패턴 도괴의 발생을 억제할 수 있다.
(제3 실시 형태)
이어서, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 대해서 설명한다. 여기에서는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 대하여 상이한 개소를 중심으로 설명하고, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다. 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)은, 적외선 센서(60) 대신에 촬상 장치(72)를 사용해서 IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다.
<건조 처리 유닛의 개요>
건조 처리 유닛(17B)은, 도 13, 14에 도시하는 바와 같이, 레이저 조사부(70)와, 스크린(71)과, 촬상 장치(72)를 더 구비한다. 도 13은, 제3 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛(17B)의 개략 평면도이다. 도 14는, 도 13의 XIV-XIV 단면에서의 건조 처리 유닛(17B)의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
레이저 조사부(70)는, IPA 액체의 액막(L)이 형성되고, 보유 지지판(32)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 향해서 레이저광을 조사한다. 레이저 조사부(70)는, 복수의 레이저광을 웨이퍼(W)를 향해서 조사한다. 레이저 조사부(70)는, 보유 지지판(32)에 보유 지지된 웨이퍼(W)에 대하여 비스듬히 하방으로 레이저광을 조사한다.
스크린(71)은, 보유 지지판(32)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 사이에 두고 레이저 조사부(70)와 대치하도록 배치된다. 스크린(71)에는, 웨이퍼(W) 및 보유 지지판(32)에 의해 반사된 레이저광의 반사광이 비추어진다.
촬상 장치(72)는, 예를 들어 레이저 조사부(70)의 상방에 배치된다. 촬상 장치(72)는, 예를 들어 디지털 카메라이며, 스크린(71)에 비추어진 반사광을 촬영한다. 촬상 장치(72)에 의해 촬영된 반사광의 화상 데이터는, 제어 장치(4)에 송신된다.
레이저 조사부(70) 및 촬상 장치(72)와, 스크린(71)은, X축 방향을 따라서 나란히 배치된다. 또한, 레이저 조사부(70) 및 촬상 장치(72)와, 스크린(71)의 위치는, 이것에 한정되지 않고, 예를 들어 Y축 방향을 따라서 레이저 조사부(70) 및 촬상 장치(72)와, 스크린(71)이 배치되어도 된다.
건조 처리 유닛(17B)은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)를 리프터(39A)(도 10a 등 참조)에 의해 보유 지지판(32)에 적재한 후에, 레이저 조사부(70)로부터 레이저광을 웨이퍼(W)를 향해서 조사한다. 그리고, 건조 처리 유닛(17B)은, 스크린(71)에 비추어진 반사광을 촬상 장치(72)에 의해 촬영한다.
또한, 건조 처리 유닛(17B)은, 리프터(39A)에 의해 지지된 웨이퍼(W)에 대하여 레이저광을 조사하여, 반사광을 촬영해도 된다.
IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)에 대하여 비스듬히 하방으로 레이저광을 조사하면, 레이저광은, IPA 액체와 공기의 경계에서 굴절하여, 웨이퍼(W)에 의해 반사된다. 그리고, 반사광은, 도 15에서 실선으로 나타낸 바와 같이 IPA 액체로부터 출사된다. 도 15는, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)에서의 레이저광의 반사 상태를 도시하는 모식도이다.
IPA 액체의 액막(L)의 테두리부(L1)에 입사한 레이저광은, 테두리부(L1)보다도 웨이퍼(W)의 중심측으로 입사한 레이저광에 대하여, 입사각이나, 굴절각 등 각종 광학 조건이 상이하다. 그 때문에, 예를 들어 레이저 조사부(70)측의 IPA 액체의 액막(L)의 테두리부(L1)로부터 입사한 레이저광은, 도 15에서 파선으로 나타낸 바와 같이, IPA 액체의 액막(L)과 공기의 경계면에서 전반사한다.
이와 같이, IPA 액체의 액막(L)의 테두리부(L1)로부터 입사한 레이저광의 반사광은, 테두리부(L1)보다도 웨이퍼(W)의 중심측으로부터 입사한 레이저광의 반사광에 대하여 서로 다른 거동을 나타낸다. 그 때문에, 스크린(71)에 비추어지는 반사광에는, IPA 액체의 액막(L)의 테두리부(L1)에 따라서 광의 강도가 작은 영역이나, 반사광의 흐트러짐이 발생하는 영역(이하, 「흐트러짐 영역」이라고 칭함)이 나타난다.
예를 들어, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 경우에는, 스크린(71)에는, 도 16a에서 도트로 나타내는 바와 같이, 원형의 IPA 액체의 액막(L)의 테두리부(L1)에 따라서 대략 타원 형상의 흐트러짐 영역이 비추어진다. 도 16a는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 상태에서의 반사광을 도시하는 모식도이다. 또한, 도 16a에서는, IPA 액체의 액막(L)의 테두리부(L1)보다도 중심측에서의 반사광을 점선으로 나타내고, 보유 지지판(32)에 의해 반사한 반사광을 실선으로 나타낸다.
이에 반해, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 경우에는, 흐트러짐 영역이 대략 타원 형상으로 되지는 않고, 도 16b에서 원으로 둘러싸인 바와 같이, 불량부(Wa)에 따른 요철 형상의 흐트러짐 영역이 나타난다. 도 16b는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 상태에서의 반사광을 도시하는 모식도이다. 또한, 도 16b에서는, 흐트러짐 영역을 도트로 나타내고, IPA 액체의 액막(L)의 테두리부(L1)보다도 중심측에서의 반사광을 점선으로 나타내고, 보유 지지판(32) 또는 웨이퍼(W)에 의해 반사한 반사광을 실선으로 나타낸다.
이와 같이, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)에 레이저광을 조사하고, 스크린(71)에 비추어진 반사광을 촬영함으로써, 불량부(Wa)의 발생의 유무를 검출할 수 있다.
<제어 장치의 구성>
제어 장치(4)의 제어부(19)에는, 도 17에 도시하는 바와 같이, 반사광을 촬영해서 얻어진 화상 데이터가 촬상 장치(72)로부터 입력된다. 도 17은, 제3 실시 형태에 따른 제어 장치(4)의 개략 블록도이다.
피복 상태 검출부(19B)는, 촬상 장치(72)에 의해 얻어진 반사광의 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 구체적으로는, 피복 상태 검출부(19B)는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 상태에서 촬영된 반사광의 화상 데이터와, 금회의 처리에서 촬영된 반사광의 화상 데이터를 비교하여, 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 또한, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 상태에서 촬영된 반사광의 화상 데이터는, 미리 기억부(20)에 기억되어 있다.
판정부(19C)는, 웨이퍼(W)의 피복 상태가 정상인지 여부를 판정한다. 구체적으로는, 판정부(19C)는, 피복 상태 검출부(19B)에 의한 검출 결과에 기초하여 소정 영역에 불량부(Wa)가 있는지 여부를 판정한다.
<기판 처리>
제3 실시 형태에 따른 기판 처리에 대해서는, 도 12의 흐름도를 사용하여, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리와는 상이한 개소에 대해서 설명하고, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리와 동일한 처리에 관한 설명은 생략한다.
제3 실시 형태에 따른 기판 처리에서는, 기판 처리 시스템(1)은, 피복 상태를 검출하는 경우에(S37), 촬상 장치(72)에 의해 촬영해서 얻어진 반사광의 화상 데이터에 기초하여 피복 상태를 검출한다.
제3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)에 레이저 조사부(70)에 의해 레이저광을 조사하고, 스크린(71)에 비추어진 반사광을 촬상 장치(72)에 의해 촬영한다. 그리고, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 얻어진 반사광의 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다.
이에 의해, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 경우에, 불량부(Wa)의 발생을 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 제3 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 상태에서, 건조 처리가 행하여지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 기판 처리 시스템(1)은, 패턴 도괴의 발생을 억제할 수 있다.
(제4 실시 형태)
이어서, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 대해서 설명한다. 여기에서는, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)에 대하여 상이한 개소를 중심으로 설명하고, 제2 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)과 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다. 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템(1)은, 적외선 센서(60) 대신에 촬상 장치(72)를 사용해서 IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다.
<건조 처리 유닛의 개요>
제4 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛(17C)은, 도 18, 19에 도시하는 바와 같이, 단색광 조사부(75)와, 촬상 장치(72)를 더 구비한다. 도 18은, 제4 실시 형태에 따른 건조 처리 유닛(17C)의 개략 평면도이다. 도 19는, 도 18의 XIX-XIX 단면에서의 건조 처리 유닛(17C)의 일부를 도시하는 개략 단면도이다.
단색광 조사부(75)는, 예를 들어 나트륨 램프이다. 단색광 조사부(75)는, IPA 액체의 액막(L)이 형성되어, 보유 지지판(32)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 향해서 단색광을 조사한다. 단색광 조사부(75)는, 보유 지지판(32)에 보유 지지된 웨이퍼(W)에 대하여 비스듬히 하방으로 단색광을 조사한다.
촬상 장치(72)는, 보유 지지판(32)에 보유 지지된 웨이퍼(W)를 사이에 두고 단색광 조사부(75)와 대치하도록 배치된다. 촬상 장치(72)는, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)를 촬영한다. 촬상 장치(72)에 의해 촬영된 웨이퍼(W)의 화상 데이터는, 제어 장치(4)에 송신된다.
건조 처리 유닛(17C)은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)를 리프터(39)(도 10a 등 참조)에 의해 보유 지지판(32)에 적재한 후에, 단색광 조사부(75)로부터 단색광을 웨이퍼(W)를 향해서 조사한다. 그리고, 건조 처리 유닛(17C)은, 웨이퍼(W)를 촬상 장치(72)에 의해 촬영한다.
또한, 건조 처리 유닛(17C)은, 리프터(39)에 의해 지지된 웨이퍼(W)에 대하여 단색광을 조사하여, 웨이퍼(W)를 촬영해도 된다.
IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)에 대하여 비스듬히 하방으로 단색광을 조사하면, IPA 액체의 액막(L)의 표면에서 반사한 반사광과, 웨이퍼(W)에 의해 반사하여, IPA 액체의 액막(L)으로부터 출사한 반사광의 간섭에 의해, 간섭 줄무늬가 발생한다. 촬상 장치(72)는, IPA 액체의 액막(L)에 의해 발생한 간섭 줄무늬를 촬영한다.
예를 들어, 도 20에 도시하는 E점의 끝에 촬상 장치(72)가 배치되었을 경우에는, 경로 차(ACD-BD)에 따라서 간섭 줄무늬가 발생한다. 도 20은, 간섭 줄무늬의 발생 원리를 설명하는 도면이다.
상기한 경로 차에 따른 광로 차는, 액막(L)의 막 두께를 「d」로 하고, 액막(L)의 굴절률을 「n」으로 하고, 공기의 굴절률을 「1.0」으로 하고, 입사각을 「θ」로 하면, 「2ndcosθ」가 된다.
광로 차가, 식 (1)의 조건을 충족시키는 경우에는, IPA 액체의 액막(L)의 표면에서 반사하는 반사광과, 웨이퍼(W)에 의해 반사하여, IPA 액체의 액막(L)으로부터 출사하는 반사광의 간섭에 의해, 명선이 발생한다.
2ndcosθ=(m+1/2)λ … (1)
또한, 「λ」는, 단색광의 파장이다. 「m」은, 정수이다.
한편, 광로 차가, 식 (2)의 조건을 충족시키는 경우에는, IPA 액체의 액막(L)의 표면에서 반사하는 반사광과, 웨이퍼(W)에 의해 반사하여, IPA 액체의 액막(L)으로부터 출사하는 반사광의 간섭에 의해, 암선이 발생한다.
2ndcosθ=mλ … (2)
이와 같이, 광로 차가, 단색광의 파장(λ)의 정수배가 되는 개소에 암선이 발생하고, 단색광의 파장(λ)으로부터 반파장 어긋난 개소에 명선이 발생한다. 이에 의해, 간섭 줄무늬가 발생한다. 또한, 간섭 줄무늬는, 웨이퍼(W)에 형성되는 IPA 액체의 막 두께(d)에 따라서 발생한다.
그 때문에, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 경우에는, 원형의 웨이퍼(W)에 형성된 IPA 액체에 단색광을 조사하면, 도 21a에서 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 대략 타원형의 간섭 줄무늬가 발생한다. 도 21a는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 상태의 웨이퍼(W)를 비스듬히 상방에서 본 모식도이다.
이에 반해, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 경우에는, 원형의 웨이퍼(W)에 형성된 IPA 액체에 단색광을 조사하면, 도 21b에서 일점쇄선으로 나타내는 바와 같이, 불량부(Wa)에 따라서 웨이퍼(W)의 중심측을 향해서 일부가 오목해진 간섭 줄무늬가 발생한다. 도 21b는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생되어 있는 상태의 웨이퍼(W)를 비스듬히 상방에서 본 모식도이다.
이와 같이, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)에 단색광을 조사하고, 발생하는 간섭 줄무늬를 촬영함으로써, 불량부(Wa)의 발생의 유무를 검출할 수 있다.
<제어 장치의 구성>
제4 실시 형태에 따른 제어 장치(4)의 구성에 대해서는, 도 17의 블록도를 사용하여, 제3 실시 형태에 따른 제어 장치(4)와는 상이한 개소에 대해서 설명하고, 제3 실시 형태에 따른 제어 장치(4)와 동일한 구성에 대한 설명은 생략한다.
제어 장치(4)의 제어부(19)에는, 웨이퍼(W)를 촬영해서 얻어진 화상 데이터가 촬상 장치(72)로부터 입력된다.
피복 상태 검출부(19B)는, 촬상 장치(72)에 의해 얻어진 웨이퍼(W)의 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 구체적으로는, 피복 상태 검출부(19B)는, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 상태에서 촬영된 웨이퍼(W)의 화상 데이터와, 금회의 처리에서 촬영된 웨이퍼(W)의 화상 데이터를 비교하여, 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다. 또한, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생하지 않은 상태에서 촬영된 웨이퍼(W)의 화상 데이터는, 미리 기억부(20)에 기억되어 있다.
제4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 나트륨 램프 등의 단색광 조사부(75)로부터 단색광을 IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)에 조사하여, 촬상 장치(72)에 의해 웨이퍼(W)를 촬영한다. 그리고, 기판 처리 시스템(1)은, 얻어진 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출한다.
이에 의해, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 경우에, 불량부(Wa)의 발생을 정확하게 검출할 수 있다. 또한, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)에 불량부(Wa)가 발생한 상태에서, 건조 처리가 행하여지는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 제4 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템은, 패턴 도괴의 발생을 억제할 수 있다.
<변형예>
변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 액막(L)의 액량이 너무 적을 경우나, IPA 액체의 액막(L)에 발생한 불량부(Wa)가 큰 경우나, IPA 액체의 액막(L)에 발생한 불량부(Wa)가 많은 경우 등에는, 웨이퍼(W)에 패턴 도괴가 발생하였다고 판정하고, 그 웨이퍼(W)를 불량 웨이퍼로서 처리해도 된다. 예를 들어, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 액막(L)의 액량 및 불량부(Wa)의 발생 정도와 설정된 각 역치를 비교함으로써, 패턴 도괴의 발생을 판정한다. 이에 의해, 패턴 도괴가 발생한 웨이퍼(W)에 대하여 IPA 액체의 액량의 조정이 행하여지는 것을 방지하여, 기판 처리를 효율적으로 행할 수 있다.
변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 예를 들어 액막(L)의 액량이 제1 소정 범위의 상한값보다도 많은 경우에는, 건조 처리 유닛에서의 초임계 유체의 배기량을 많게 해도 된다. 이에 의해, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액량의 조정을 행하지 않고, 파티클의 발생을 억제할 수 있다.
변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 세정 처리 유닛(16) 및 건조 처리 유닛(17)에 로드셀 및 적외선 센서 등을 마련해도 된다. 이에 의해, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 액막(L)의 액량 및 피복 상태가 정상인 상태에서, 웨이퍼(W)를 세정 처리 유닛(16)으로부터 반송할 수 있다. 그 때문에, 건조 처리 유닛(17)에 웨이퍼(W)가 반송된 후에, 액막(L)의 액량 또는 피복 상태가 정상이 아닐 경우에는, 세정 처리 유닛(16)으로부터 건조 처리 유닛(17)까지의 사이에서 문제가 발생하였다고 판단할 수 있다. 즉, 문제의 발생 원인을 용이하게 특정할 수 있다.
변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 로드셀을, 기판 반송 장치(18)에 마련해도 된다. 이에 의해, 변형예에 관한 기판 처리 시스템에서 사용되는 로드셀을 적게 할 수 있다. 또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 세정 처리 유닛(16)에 적외선 센서(27)나, 촬상 장치(72) 등을 마련하고, 건조 처리 유닛(17)에 로드셀(39c)을 마련해도 된다.
변형예에 관한 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)의 중량과, 미리 설정된 제1 소정 중량을 비교함으로써, 액막(L)의 액량이 정상인지 여부를 판정해도 된다. 또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 중량과, 미리 설정된 제2 소정 중량을 비교함으로써, 건조 상태가 정상인지 여부를 판정해도 된다. 이에 의해, 전달부(14)에 로드셀(43)을 마련하지 않고, 액막(L)의 액량이나, 건조 상태가 정상인지 여부를 판정할 수 있어, 기판 처리 시스템(1)에서 사용되는 로드셀을 적게 할 수 있다.
변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 예를 들어 제2 실시 형태의 건조 처리 유닛(17A)에 있어서 웨이퍼(W)를 본체(31)에 수용하면서, 적외선 센서(60)에 의해 웨이퍼(W)의 온도를 계측해도 된다. 이에 의해, 웨이퍼(W)를 보유 지지판(32)에 적재한 상태에서 웨이퍼(W)의 전체 영역의 온도를 계측할 수 없는 경우에도, 1개의 적외선 센서(60)에 의해 웨이퍼(W)의 전체 영역의 온도를 계측할 수 있다.
또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 예를 들어 제3 실시 형태의 건조 처리 유닛(17B)에 있어서 웨이퍼(W)를 본체(31)에 수용하면서, 레이저 조사부(70)에 의해 웨이퍼(W)를 향해서 레이저광을 조사해도 된다. 이 경우, 레이저 조사부(70)는, 도 22에 도시하는 바와 같이, 본체(31)측의 웨이퍼(W)의 선단에 1개의 레이저광을 조사 가능하게 되도록 배치되면 된다. 도 22는, 변형예에 관한 기판 처리 시스템의 건조 처리 유닛(17D)의 개략 평면도이다.
그리고, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 웨이퍼(W)를 본체(31)에 수용하면서, 스크린(71)에 비친 반사광을 촬상 장치(72)에 의해 연속해서 촬영하여도 된다. 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 이와 같이 하여 얻어진 화상 데이터를 연결시킴으로써, 웨이퍼(W) 전체에서의 반사광의 화상 데이터를 얻을 수 있다. 이에 의해, 1개의 레이저광을 조사하는 레이저 조사부(70)를 사용해서 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출할 수 있다.
또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)를 보유 지지판(32)에 적재하기 전, 예를 들어 리프터(39A)(도 10a 등 참조)에 적재한 상태에서, 촬상 장치(72)에 의해, 예를 들어 스크린(71)에 비친 반사광을 촬영해도 된다.
또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 제4 실시 형태의 건조 처리 유닛(17C)에 있어서, 간섭 줄무늬의 변화에 따라서 피복 상태를 검출해도 된다. 웨이퍼(W)에 형성된 IPA 액체는, 시간의 경과에 따라서 증발하기 때문에, IPA 액체의 액막(L)의 막 두께(d)는, 시간이 경과하면 얇아진다. 즉, IPA 액체의 액막(L)의 막 두께(d)에 따라서 발생하는 간섭 줄무늬는, 시간이 경과하면 발생하는 위치가 변화한다. 이에 반해, 불량부(Wa)는, IPA 액체가 없고, 간섭 줄무늬가 발생하지 않기 때문에, 시간이 경과해도 화상 상의 변화가 없다.
이와 같이, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 간섭 줄무늬의 변화에 기초하여 피복 상태를 검출해도 된다. 이에 의해, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출할 수 있다.
또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 촬상 장치(72)에 의해 IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)를 촬영하고, 촬영해서 얻어진 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)의 피복 상태를 검출해도 된다. 또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)를 카메라 등의 촬상 장치에 의해 촬영하고, 촬영해서 얻어진 화상 데이터에 기초하여 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 표면 상태를 검출해도 된다. 이에 의해, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 건조 처리 후의 웨이퍼(W)의 표면 상태, 구체적으로는, 웨이퍼(W)가 충분히 건조되었는지 여부를 보다 정확하게 판정할 수 있다.
또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, IPA 액체의 액막(L)이 형성된 웨이퍼(W)를 카메라에 의해 촬영하고, 촬영해서 얻어진 화상 데이터에 기초하여 웨이퍼(W)에 형성된 액막(L)의 액량을 추정해도 된다.
변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상이 아닐 경우에는, 건조 상태가 정상이 아닌 웨이퍼(W)를 불량 웨이퍼로서 폐기해도 된다. 또한, 변형예에 관한 기판 처리 시스템은, 웨이퍼(W)의 건조 상태가 정상이 아닐 경우, 예를 들어 웨이퍼(W)가 충분히 건조되지 않은 경우에는, 다시 건조 처리를 행해도 된다.
또한, 상기한 액량의 검출 방법, 피막 상태의 검출 방법, 웨이퍼(W)의 건조 상태의 검출 방법의 적용은, 초임계 유체를 사용한 건조 처리 유닛을 갖는 기판 처리 시스템(1)에 한정되지 않는다. 웨이퍼(W)에 액체의 액막을 형성해서 건조시키는 다양한 기판 처리 시스템에 적용할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에 따른 기판 처리 시스템과, 변형예에 관한 기판 처리 시스템의 구성을 적절히 조합해도 된다.
가일층의 효과나 변형예는, 당업자에 의해 용이하게 도출할 수 있다. 이 때문에, 본 발명의 보다 광범위한 양태는, 이상과 같이 나타내고 또한 기술한 특정한 상세 및 대표적인 실시 형태에 한정되는 것은 아니다. 따라서, 첨부의 특허 청구 범위 및 그 균등물에 의해 정의되는 총괄적인 발명의 개념의 정신 또는 범위로부터 일탈하지 않고, 다양한 변경이 가능하다.
1 : 기판 처리 시스템(기판 처리 장치)
16 : 세정 처리 유닛 17 : 건조 처리 유닛(건조부)
19 : 제어부 19A : 액량 검출부
19B : 피복 상태 검출부(피복 상태 검출부)
27 : 적외선 센서 28c : 로드셀
39c : 로드셀 43 : 로드셀
60 : 적외선 센서 70 : 레이저 조사부
71 : 스크린 72 : 촬상 장치
75 : 단색광 조사부

Claims (9)

  1. 기판 상에 형성된 액막의 액량을 검출하는 액량 검출부와,
    상기 액막을 형성한 상기 기판에 건조 처리를 행하는 건조부와,
    상기 기판의 중량을 계측하는 로드셀을 구비하고,
    상기 건조부는,
    상기 기판을 반입 반출하기 위한 개구부를 측면에 형성한 본체와,
    상기 본체의 외부에 마련되어, 기판 반송 장치로부터 상기 액막을 형성한 상기 기판을 수취하고, 또한 건조 처리가 종료된 상기 기판을 상기 기판 반송 장치로 전달하는 리프터를 가지고,
    상기 로드셀은 상기 리프터에 마련되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 액량 검출부는,
    상기 로드셀에 의해 계측한 상기 기판의 중량에 기초하여, 상기 기판에 형성된 액막의 액량을 검출하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액량 검출부는,
    상기 건조부에 상기 기판이 반송되기 전에 상기 액량을 검출하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액량 검출부는,
    상기 건조부에 상기 기판이 반송된 후에 상기 액량을 검출하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액량 검출부는,
    상기 액막을 형성한 상기 기판을 상기 건조부로 반입하기 전에, 상기 로드셀에 의해 상기 기판의 중량을 계측하고,
    상기 계측한 중량과 미리 설정된 제1 소정 중량의 차를 산출하고,
    상기 기판에 형성된 액막의 액량을 검출하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 액량 검출부는,
    상기 건조부의 본체로부터 반출된 상기 기판의 중량을 상기 로드셀에 의해 계측하고,
    상기 계측한 중량과 미리 설정된 제2 소정 중량과의 차를 산출하고,
    상기 기판의 건조 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 로드셀은,
    상기 건조부의 본체에 반입되기 전의 상기 액막을 형성한 상기 기판의 중량과, 상기 건조부의 본체로부터 반출된 상기 건조 처리가 종료된 상기 기판의 중량을 계측하고,
    상기 액량 검출부는,
    상기 로드셀에 의해 계측한 상기 기판의 중량에 기초하여, 상기 기판에 형성된 액막의 액량 또는 상기 기판의 건조 상태를 검출하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 장치.
  8. 제1항 또는 제2항에 기재된 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 기판 처리 방법이며,
    건조 처리 전에 기판의 표면에 액막이 형성된 상기 기판의 중량을 검출하는 스텝과,
    상기 건조 처리 전의 상기 기판에서의 상기 액막에 의한 피복 상태를 검출하는 스텝과,
    상기 액막이 형성된 상기 기판에 상기 건조 처리를 행하는 건조 처리 스텝과,
    상기 건조 처리 후의 상기 기판의 중량을 검출하는 스텝과,
    상기 건조 처리 후의 상기 기판의 표면 상태를 검출하는 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 기재된 기판 처리 장치를 사용하여 행하는 기판 처리 방법이며,
    건조 처리 전에 기판의 표면에 액막이 형성된 상기 기판의 중량을 검출하는 스텝과,
    상기 액막이 형성된 상기 기판에 상기 건조 처리를 행하는 건조 처리 스텝과,
    상기 건조 처리 후의 상기 기판의 중량을 검출하는 스텝
    을 포함하는 것을 특징으로 하는, 기판 처리 방법.
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