TWI544538B - Liquid processing apparatus and liquid processing method and storage medium - Google Patents

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TWI544538B
TWI544538B TW102101345A TW102101345A TWI544538B TW I544538 B TWI544538 B TW I544538B TW 102101345 A TW102101345 A TW 102101345A TW 102101345 A TW102101345 A TW 102101345A TW I544538 B TWI544538 B TW I544538B
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Description

液處理裝置，液處理方法及記憶媒體
本發明是有關對基板的周緣部供給藥液而除去周緣部的膜之技術。
例如在半導體裝置的製造工程中有單片式的液處理裝置被使用，其係水平保持基板的半導體晶圓(以下稱為晶圓)，一邊使繞著鉛直軸旋轉，一邊對其周緣部供給各種的藥液，而除去附著於周緣部的光阻劑膜或污染物、氧化膜等。
其一例是在專利文獻1記載有：以能夠與處理對象的基板對向的方式配置圓盤狀的遮斷板，而自外部環境遮斷該基板，從設於此遮斷板的周緣部的周緣處理噴嘴來朝旋轉的基板供給藥液，藉此蝕刻基板的周緣部的薄膜之技術。然而，在專利文獻1中，確認從周緣處理噴嘴供給的藥液是否被供給至基板的周緣部的所望的位置之技術並未被記載。
[先行技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-142077號公報：段落0033~0036、0057、圖8(a)
本發明是有鑑於如此的情事而研發者，其目的是在於提供一種可確認基板周緣部的膜所被除去的寬度，判斷該除去寬度是否適切之液處理裝置、液處理方法及記憶此方法的記憶媒體。
本發明的液處理裝置的特徵係具備：基板保持部，其係水平保持圓形的基板而使繞著鉛直軸旋轉；藥液噴嘴，其係為了除去藉由此基板保持部來旋轉的基板的周緣部的膜，而對該周緣部供給藥液；攝像部，其係攝取前述周緣部；及判斷部，其係根據前述攝像部所攝取的畫像來求取前述膜的除去寬度的實測值，進行此除去寬度的實測值是否適切的判斷。
上述的液處理裝置亦可具備以下的特徵。
(a)具備：移動機構，其係使前述藥液噴嘴移動；及 噴嘴控制部，其係輸出控制訊號至使前述藥液噴嘴移動的前述移動機構，前述判斷部判斷成前述除去寬度的設定值與前述實測值的平均值的差超過預先被設定的容許差時，自前述噴嘴控制部接受控制訊號，使前述藥液噴嘴移動至前述差比容許差更小的前述供給位置。
(b)前述攝像部係攝取位於基板的端部的複數個攝像區域，前述判斷部係將該等複數的攝像區域的除去寬度的平均值與前述除去寬度的設定值作比較。
(c)具備：定位機構，其係使前述基板保持部上的基板移動，而決定該基板所被保持的位置；及定位控制部，其係為了使前述基板的中心一致於前述旋轉中心，而對前述定位機構輸出控制訊號，前述攝像部係攝取位於基板的端部的複數個攝像區域，前述判斷部判斷成前述除去寬度的設定值與前述實測值的差超過預先被設定的第1容許差時，前述定位控制部係自前述定位控制部接受控制訊號，使前述定位機構移動至前述除去寬度的設定值與前述實測值的差比前述第1容許差更小的位置。
(d)前述判斷部判斷成前述攝像區域的前述除去寬度的實測值與前述實測值的平均值的差超過預先被設定的第2容許差時，前述定位機構係自前述定位控制部接受控制訊號，使前述定位機構移動至前述除去寬度的實測值與前 述實測值的平均值的差比前述第2容許差更小的位置。
(e)前述攝像部係設於收容處理對象的基板的載體與前述基板保持部之間的搬送路徑。
(f)設有進行基板的處理的基板處理單元，前述基板保持部、前述藥液噴嘴及前述攝像部係被收容於前述基板處理單元。
本發明是可根據攝取進行液處理的基板的周緣部而取得的畫像來判斷基板的周緣部的膜的除去寬度是否適切。
W‧‧‧晶圓
110‧‧‧晶圓處理部
150‧‧‧第1晶圓搬送機構
160‧‧‧第2晶圓搬送機構
210‧‧‧排水杯
220‧‧‧頂板
230‧‧‧晶圓保持部
240‧‧‧第1噴嘴部
241‧‧‧移動機構
250‧‧‧第2噴嘴部
251‧‧‧移動機構
3‧‧‧定位機構
31‧‧‧第1定位機構部
311‧‧‧第1定位構件
313‧‧‧第1驅動部
32‧‧‧第2定位機構部
321‧‧‧第2定位構件
323‧‧‧第2驅動部
4‧‧‧CCD攝影機
5‧‧‧控制部
圖1是實施形態的晶圓處理系統的平面圖。
圖2是前述晶圓處理系統的側面圖。
圖3是設在前述晶圓處理系統的晶圓處理裝置的縱剖側面圖。
圖4是設在前述晶圓處理裝置的定位機構的說明圖。
圖5是表示前述晶圓處理裝置的電氣構成的方塊圖。
圖6是表示設定於晶圓的攝像區域的位置的說明圖。
圖7是表示晶圓的中心與旋轉中心偏移時的去掉寬度的輪廓線的說明圖。
圖8是表示攝像區域A的去掉寬度的擴大圖。
圖9是表示攝像區域B的去掉寬度的擴大圖。
圖10是表示攝像區域C的去掉寬度的擴大圖。
圖11是表示前述晶圓處理裝置的動作流程的流程圖。
圖12是晶圓處理時的晶圓處理裝置的縱剖側面圖。
一邊參照圖1~圖5一邊說明有關本發明的液處理裝置的實施形態的晶圓處理裝置的構成。本例的晶圓處理裝置是設在晶圓處理系統內。如圖1的平面圖，圖2的側面圖所示般，此晶圓處理系統是具有：基板處理部110、及在從外部搬送來的載體可收容複數片例如25片晶圓的FOUP(Front Opening Unified Pod)131與前述基板處理部110之間進行晶圓W的搬出入的搬出入部120。
在搬出入部120是設有：例如可載置3個FOUP131的載置台130、及用以在被載置於載置台130的FOUP131與基板處理部110之間進行晶圓W的交接的搬送室140。遮門141是卸下FOUP131的蓋體來使FOUP131與搬送室140連通。
在搬送室140內設有在FOUP131與基板處理部110內的晶圓交接單元114之間搬送晶圓W的第1晶圓搬送機構150。第1晶圓搬送機構150是例如具備2個的拾取器151，該拾取器151是構成可自由往FOUP131所排列的方向移動、進退、昇降、旋轉，在各拾取器151上 保持晶圓W而搬送。並且，圖2所示的風扇過濾器單元(FFU)152是在搬送室140內形成清淨空氣的向下流。
基板處理部110是設有：晶圓交接單元114，其係具備暫時性載置在與搬送室140之間交接的晶圓W之載置棚架114a；晶圓處理單元171~174，其係進行對晶圓W的液處理；及第2晶圓搬送機構160，其係於基板處理部110中進行晶圓W的搬送。
第2晶圓搬送機構160是具備構成進退、昇降、旋轉全部自如的拾取器161，在此拾取器161上保持晶圓W而搬送。
在晶圓處理單元171~174是裝入有本實施形態的晶圓處理裝置。
而且，如圖1所示般，晶圓處理系統是具有：處理液儲藏單元111，其係用以儲藏在晶圓處理裝置所使用的處理液(藥液或洗滌液等)；電源單元112，其係用以對基板處理系統全體供給電力；及控制單元113，其係收容進行基板處理系統全體的控制之後述的控制部5。
並且，圖2所示的FFU116是在設有晶圓處理單元171~174或第2晶圓搬送機構160的空間等中形成清淨空氣的向下流。
其次、一邊參照圖3~圖5一邊說明有關設在晶圓處理單元171~174內的晶圓處理裝置。本例的晶圓處理裝置是藉由藥液的蝕刻處理液來除去晶圓W的周緣部，更詳細是形成於該周緣部，形成於晶圓W的端部被倒角的斜面部的SiO2膜或SiN膜、多晶矽膜等不要的膜。
如圖3所示般，晶圓處理裝置是設有：晶圓保持部230(基板保持部)，其係用以水平保持晶圓W而使繞鉛直軸旋轉；排水杯210，其係用以接受被供給至旋轉的晶圓W且被拋開至周圍的處理液而排出至外部；頂板220，其係用以覆蓋晶圓W的上方；及第1、第2噴嘴部240、250，其係用以從晶圓W的斜面部的各上面側及下面側供給處理液。
晶圓保持部230是經由滑輪及傳動帶等所構成的動力傳達部231來連接至馬達232，在構成可繞延伸於鉛直方向的中心軸旋轉自如的旋轉軸235的上端部設置圓板狀的真空吸盤部233。圖中，旋轉軸是藉由軸承236來保持。
在真空吸盤部233及旋轉軸235是設有氣體流路234，該氣體流路234是一端側開口於真空吸盤部233的上面，另一端側是可切換自如地連接至未圖示的真空泵及氮氣供給部。然後，在進行晶圓W的處理時，藉由真空泵來將氣體流路234內真空排氣，在真空吸盤部 233上吸附保持晶圓。並且，亦可停止真空排氣，對氣體流路234內供給氮(N2)氣體，藉此使真空吸盤部233上的晶圓W浮上。
頂板220是覆蓋被保持於晶圓保持部230的晶圓W的上面之圓板狀的構件，在其下面形成有用以使氣體的流路變窄的圓環狀的凸部221。在頂板220的中央部是設有供給清淨空氣或氮氣的氣體供給路222。藉此，可形成從晶圓W的中央部側往周緣部側流動的氣流，可防止被供給至斜面部的處理液的霧或蒸氣進入至晶圓W的中央部側。
頂板220是圓板的外周部的一部分缺口，在此缺口內配置有從上面側供給處理液至晶圓W的斜面部之第1噴嘴部240。第1噴嘴部240是可切換蝕刻處理液或洗滌液等複數種類的處理液來供給。在對晶圓W的斜面部供給藥液的蝕刻處理液的觀點，第1噴嘴部240是相當於本例的藥液噴嘴。
在第1噴嘴部240是設有包含桿或汽缸馬達的移動機構241，其係用以使第1噴嘴部240朝頂板220的直徑方向，亦即晶圓W的直徑方向移動。移動機構241是根據藉由後述的定位機構3所計測晶圓W的直徑之結果，令第1噴嘴部240移動，而使能夠從晶圓W的端部僅預先設定的距離供給處理液至中心側的位置。
排水杯210是配置成包圍被保持於晶圓保持部230的晶圓W的周圍之圓環狀的構件，沿著其內周面 形成有接受從晶圓W甩掉的處理液之溝部211。在此溝部211連接有未圖示的排液管及排氣管，可將排水杯210所接受的處理液或從晶圓W的上面側流入的氣體排出至外部。
在比排水杯210的溝部211更內側的區域形成有用以配置第2噴嘴部250的缺口，該第2噴嘴部250是用以從下面側供給處理液至晶圓W的斜面部。可切換蝕刻處理液或洗滌液等的複數種類的處理液來供給的點、及設有用以將處理液的供給位置從晶圓W的端部僅以預先被設定的距離來調節至中心側的位置的移動機構251的點，第2噴嘴250是具備與已述的第1噴嘴240共通的機能。在晶圓W的斜面部供給藥液的蝕刻處理液的觀點，第2噴嘴部240亦相當於本例的藥液噴嘴。
以上說明的頂板220及排水杯210是具備未圖示的昇降機構，在往晶圓保持部230載置晶圓W時，使頂板220往上方側，排水杯210往下方側退避。然後，在實行斜面部的處理時，如圖12所示般，以該等的構件220、210能夠上下重疊的方式，從退避位置移動至處理位置，形成進行晶圓W的處理之處理空間。
而且，晶圓處理裝置是具備用以使晶圓保持部230的旋轉中心與晶圓W的中心一致的定位機構3。
定位機構3是具備：第1定位機構部31，其係設有抵接於晶圓W的側周面的第1定位構件311；及 第2定位機構部32，其係配置於隔著晶圓保持部230的旋轉中心來與第1定位構件311對向的位置，設有抵接於晶圓W的側周面的第2定位構件321。
如圖4所示般，第1定位構件311是由上面來看具有V字狀的缺口之構件。第1定位構件311是在前述缺口內的側面的接觸面314與圓形的晶圓W的側面的2點抵接。
如圖3所示般，第1定位構件311是經由構成可在軌道312a上移動自如的支撐部312來連接至第1驅動部313。第1驅動部313是使第1定位構件311直線地移動於向晶圓保持部230的旋轉中心靠近的方向及遠離的方向之間，可使停止於所望的位置。第1驅動部313是例如具備伸縮桿及可使此伸縮桿伸縮成比較正確的長度的步進馬達等。
圖3、圖4所示的第2定位構件321是被保持成可繞中心軸旋轉的構件。第2定位構件321是以使圓筒的側周面能夠與晶圓W的側周面抵接的方式，朝上下方向保持前述中心軸。此結果，該構件321與晶圓W的側周面接觸時，即使晶圓W的中心從連結晶圓保持部230的旋轉中心與第2定位構件321的直線上偏移，還是可配合晶圓W的移動來旋轉第2定位構件321，藉此晶圓W可平順地移動。
如圖3所示般，第2定位構件321是經由後述的晶圓W的直徑的計測機構324來被構成可在軌道 322a上移動自如的支撐部322所支撐。在此支撐部322的基端部設有第2驅動部323。第2驅動部323是在連結前述的第1定位構件311的移動方向與晶圓保持部230的旋轉中心之直線的延長線上，使第2定位構件321移動於向晶圓保持部230的旋轉中心靠近的方向及遠離的方向，可使停止於所望的位置。第2驅動部323是例如具備伸縮桿及使此伸縮桿伸縮成比較正確的長度的步進馬達等。
藉由以上的構成，如圖4所示般，在隔著晶圓保持部230的旋轉中心(O’點)而彼此對向的位置所被配置的第1定位構件311及第2定位構件321是可在通過前述旋轉中心的直線上移動。然後，使第1定位構件311、第2定位構件321抵接於晶圓W的側周面，而夾著晶圓W，藉此可使晶圓W的中心一致於前述旋轉中心。
然而，晶圓W基於製造誤差等的理由，例如有直徑±0.2mm程度的公差，因此從第1、第2定位構件311、321抵接的側周面到中心的距離會按每個晶圓W而變化。於是，在定位機構3例如第2定位機構部32設有用以計測晶圓W的直徑的計測機構324。
如圖3所示般，計測機構324是在其前端部保持第2定位構件321的狀態下被支撐部322所支撐。
如圖4所示般，計測機構324是具備：本體327；連結部329，其係於其前端部突出至晶圓保持部230的旋轉中心側的狀態下從上面側保持第2定位構件321； 彈簧部326，其係被收容於前述本體327內，介於前述連結部329的基端部與本體327的內壁面之間；可動部325，其係前述連結部329的前端部，以能夠從第2定位構件321的上方位置伸出至側方的方式設置，由板狀的構件所構成；位置感測器328，其係以能夠與該可動部325的板面對向的方式配置於前述連結部329的側方位置。
位置感測器328是可使用接觸式的感測器，或磁氣感測器或光學感測器等的非接觸感測器。
彈簧部326是被彈撥於使連結部329往晶圓保持部230的旋轉中心側推出的方向，第2定位構件321是伸出至比晶圓W的側周面還靠中心側。然後，該晶圓W的中心能夠與晶圓保持部230的旋轉中心(旋轉軸235的中心)一致的方式，使被正確地加工成直徑300mm的定位用的晶圓W保持於晶圓保持部230。
然後，一旦使定位晶圓W的側周面接觸於第1定位構件311的2個接觸面314的狀態下令第2定位構件321抵接於定位晶圓W的側周面，則藉由彈簧部326來推出的連結部329會被推回。隨著此連結部329的作動，可動部325會移動，位置感測器328檢測出至該可動部325的距離。
於是，在後述的控制部5中，記憶起第1定位構件311抵接於定位晶圓W時的第1驅動部313的伸縮桿的伸展寬度、及例如在從位置感測器328到可動部 325的距離為1mm的位置配置有第2定位構件321時的第2驅動部323的伸縮桿的伸展寬度。
然後，在實際的晶圓W處理時，利用上述的定位晶圓W來使第1、第2定位構件311、321移動至預先記憶的位置。此時，可知從位置感測器328到可動部325的距離大於1mm例如1.1mm時，該晶圓W的直徑是小於300mm，亦即299.9mm。並且，可知從位置感測器328到可動部325的距離小於1mm例如0.9mm時，該晶圓W的直徑是大於300mm，亦即300.1mm。
計測機構324是以上述的原理來計測晶圓W的直徑，第1、第2定位機構部31、32是以在計測機構324所被計測的晶圓W的直徑的中心位置能夠與旋轉中心一致的方式使晶圓W移動，藉此完成定位。以上說明的定位是在例如使氮氣從氣體流路234吐出而使晶圓W浮上的狀態下進行。
並且，各第1、第2噴嘴240、250的移動機構241、251是根據各晶圓W的端部的位置(其係根據在計測機構324所被計測的直徑而定)，使各噴嘴240、250從此端部僅以預先被設定的距離移動至中心側的位置，從該位置供給各處理液。藉此，在公差的範圍內即使晶圓W的直徑變化，各噴嘴240、250還是可從晶圓W的端部以一定的除去寬度(以下稱為去掉寬度)來除去斜面部的膜。
又，如圖5的方塊圖所示般，在本例的晶圓處理系統所設的各機器或晶圓處理裝置是被連接至控制部 5。控制部5是由具備CPU51及記憶部52的電腦所構成，在記憶部52中是記錄有控制部5的作用，亦即有關在晶圓處理系統內搬入晶圓W，交接至晶圓處理單元171~174內的晶圓處理裝置，進行定位機構3的對位之後使頂板220及排水杯210昇降而形成處理空間，進行晶圓W的斜面部的液處理之後到搬出該晶圓W的動作為止的控制之步驟(命令)群的程式。此程式是例如儲存於硬碟、光碟、光磁碟、記憶卡等的記憶媒體，由此來安裝於電腦。
在此，有關利用上述定位機構3或計測機構324之晶圓W的中心的對位(以下稱為定中心(centering))或關於根據計測晶圓W的直徑的結果之第1、第2噴嘴240、250的位置調節的動作的步驟是被編入各定中心程式522或噴嘴位置調節程式521中。在此觀點中，控制部5可謂具備晶圓處理裝置的噴嘴控制部或定位控制部的機能。
如以上說明般，本例的晶圓處理裝置是具備晶圓的定位機構3或晶圓W的直徑的計測機構324，利用該等的機構3、324來使晶圓W的中心與晶圓保持部230的旋轉中心一致的狀態下調節處理液的供給位置。
第1、第2噴嘴240、250的移動機構241、251或第1、第2定位構件311、321的驅動部313、323是例如利用步進馬達來進行位置調節。但，例如環境溫度的變化所產生的機器的膨脹、伸縮、或步進馬達的脈衝偏移等的影響，有時第1、第2噴嘴240、250的位置偏移或定中心 的偏移會慢慢地產生。
起因於如此的噴嘴240、250的移動機構241、251或定位構件311、321的驅動部313、323的位置偏移是難用定位機構3或計測機構324來計測。另一方面，在最近的斜面的液處理中，有時對於預先設定液處理後的去掉寬度的精度之距離要求降低至例如±100μm以下。
於是，本例的晶圓處理裝置是具備：以CCD(Charge-Coupled Device)攝影機4A~4C來攝取進行液處理後的斜面部的狀態，根據此攝像結果來計測去掉寬度，藉此特定第1、第2噴嘴部240、250的位置偏移及晶圓W的定中心的偏移之機能。以下，說明有關利用CCD攝影機4A~4C之各偏移量的特定方法。
在本例的晶圓處理裝置中，形成從FOUP131往各晶圓處理裝置之晶圓W的搬送路徑的搬送室140的空間內，設有3台共通於複數的晶圓處理裝置的CCD攝影機4A~4C。如圖1、圖2所示般，CCD攝影機4A~4C是被配置於不會干擾第1晶圓搬送機構150在FOUP131與晶圓交接單元114之間搬送晶圓W的軌道之位置，例如由載置台130來看右手邊的搬送室140的側壁部近旁，比FOUP131的開口部更高之位置。
CCD攝影機4A~4C是以使透鏡朝下方側的狀態來配置。如圖5、圖6所示般，使被保持於第1晶圓搬送機構150的拾取器151的晶圓W位於只離CCD攝影機 4A~4C的透鏡焦點距離的攝像位置，藉此進行液處理後的晶圓W的攝像。CCD攝影機4A~4C是相當於本實施形態的攝像部。
本例的CCD攝影機4A~4C是例如使用200萬畫素者，可用等倍透鏡來攝取5mm四方的視野，以10μm以下的解像度來攝取被照體。
並且，在CCD攝影機4A~4C的近旁位置配置有未圖示的照明，可利用此照明來照射被照體的晶圓W的斜面部。
另一方面，如圖6所示般，各CCD攝影機4A~4C是在使保持液處理後的晶圓W的拾取器151移動至預先設定的位置時攝取晶圓W。而且，將藉由各CCD攝影機4A~4C所攝取的3處位置設為攝像區域A~C。
在本例的晶圓處理裝置中是成為攝取被配置於上下2段的拾取器151之中，上段側的拾取器151上所保持的晶圓W的斜面部之構成。但，亦可例如在上段側的拾取器151所保持的晶圓W的攝像完成後，將該晶圓W收容於FOUP131之後進行下段側的拾取器151所保持的晶圓W的斜面部的攝像。而且，當然亦可使用只具備1個拾取器151的晶圓搬送機構150，進行所有晶圓W的攝像。
在此，已述的晶圓保持部230，例如真空吸盤部233是在使晶圓W的旋轉停止時，可在晶圓W的旋轉方向設為與晶圓W被載置於真空吸盤233時的位置同位 置。因此，在晶圓保持部230與第2晶圓搬送機構160之間，於液處理的前後，晶圓W會在旋轉方向的位置相同的狀態下被交接。此晶圓W是經由載置棚架114a來保持於第1晶圓搬送機構150的拾取器151。因此，該拾取器151上的晶圓W是對旋轉方向經常保持於定位的狀態，此結果，可正確地攝取各晶圓W的攝像區域A~C。
圖7是表示晶圓W的攝像區域A~C的設定位置與定中心方向的關係的說明圖。圖中，以一點虛線所示的直線是表示第1定位構件311與第2定位構件321隔著晶圓W的中心(圖中的O點)來對向，進行定中心的方向(定中心方向)之直線(定中心直線)。v點及z點是此直線與晶圓W的外周(端部)的交點，z點是位於第1定位構件311側，v點是位於第2定位構件321側。
然後，從v點沿著晶圓W的外周，以前述O點為中心，順時針旋轉35°的方向移動的位置設定a點，且從此a點順時針各移動120°的位置設定b點、c點。該等a~c點是進行液處理後的膜的去掉寬度的計測的計測點。
攝像區域A~C的設定位置是被設定成300mm的晶圓W的上述各計測點(a~c點)會被配置於以CCD攝影機4所攝取的畫像內之預先被設定的位置。另外，在圖7中所示的X方向、Y方向是對應於圖6所示的拾取器151移動的方向。
針對如此被設定各計測點的晶圓W來說明有 關特定第1噴嘴部240的偏移量、及晶圓W的定中心的偏移量的手法。在此如圖2等所示般，本例的CCD攝影機4A~4C是被配置成可從晶圓W的上面側來攝取斜面部，因此對該上面側供給處理液的第1噴嘴部240的位置偏移量會被掌握。
首先，說明有關掌握第1噴嘴部240的偏移量的手法。此時，第1噴嘴部240是從晶圓W的端部以xmm的去掉寬度來進行斜面部的蝕刻為目標配置。圖7中的實線OL是表示從晶圓W的中心O點僅以偏移量e來偏移至定中心方向的z點側的狀態下，晶圓W被載置於晶圓保持部230時，未被蝕刻去掉的膜的輪廓線。此情況，晶圓W是以O’點為旋轉中心進行液處理。
另一方面，同圖中所示的虛線OLT是表示作為晶圓W的中心O點與旋轉中心一致時的目標之輪廓線。另外，基於說明的方便起見，在圖7中是將兩輪廓線(OL、OLT)的偏移寬度顯示成比實際誇張。
當來自晶圓W中心(O點)之旋轉中心(O’點)的偏移方向與定中心方向一致時，輪廓線OL與晶圓W的端部之間的去掉寬度是在定中心直線上的z點成為最小，在v點成為最大。例如，將實測的去掉寬度的平均值設為包含來自第1噴嘴部240的目標位置的偏移(△x)之x’(=x+△x)時，z點的去掉寬度的實測值xz是成為「x’-e」，v點的去掉寬度的實測值xv是成為「x’+e」。△x是相當於本發明的第1差。
而且，該等z點、v點以外的位置的去掉寬度x(θ)是以下述(1)式來表示。
x(θ)=(x’-e)+e(1-cosθ)...(1)
在此，θ是以z點作為始點，以O點作為中心之順時針的方向的旋轉角。
此時，若攝取攝像區域A~C的斜面部的蝕刻的狀態，則如圖8~圖10所示般，各不同的去掉寬度xa~xc會被攝像。於是從所被攝像的畫像資料例如各畫素的灰階變化來特定晶圓W的端部(外周)及輪廓線OL。
然後，從各攝像區域A~C中預先被設定的a~c點的各點來劃直線於晶圓W的半徑方向(在圖8~圖10中以虛線所示)，求取此直線與輪廓線OL的交點為止的距離xa~xc。此距離是例如可由前述半徑方向的直線上的畫素數等來特定。所被求取的xa~xc是去掉寬度的實測值。在此如已述般，實際上晶圓W的直徑是變化於公差的範圍，但只要以在上述的畫像處理所特定的晶圓W的輪廓線與預先設定的半徑方向的直線的交點作為a~c點來掌握即可。
另一方面，如圖7所示般，該等a~c點的各點是被配置於從z點旋轉215°(a點)、335°(b點)、95°(c點)的位置，因此由上述(1)式，xa~xc是如以下般表示。
xa=x(215°)=(x’-e)+e(1-cos(215°))...(2)
xb=x(335°)=(x’-e)+e(1-cos(335°))...(3)
xc=x(95°)=(x’-e)+e(1-cos(95°))...(4)
而且，在周方向將圓均等地3分割的角度的餘弦值的和(在本例是「cos(215°)+cos(335°)+cos(95°)」)是0，因此若取(2)~(4)式的兩邊的和來整理，則偏移量e會被相抵而取得下述(5)式。
x’=(xa+xb+xc)/3...(5)
此結果，由△x=x’-x可掌握第1噴嘴部240的位置偏移量。
在此，為了掌握第1噴嘴部240的偏移量所必要的攝像區域的數量並非限於3處。亦可在周方向以等間隔來攝取n處(n為2以上的自然數)晶圓W的外周。只要從等間隔特定的位置(分割點)的去掉寬度的實測值來進行與上述的例子同樣的計算即可。此情況是在包含分割點的位置設定有n個的攝像區域。
其次，說明有關掌握定中心的偏移量e的手法。若計算已述的(2)式，則可取得下述(6)式，可算出偏 移量e。
e=(xa-x’)/(-cos(215°))={xa-(x+△x)}/0.18...(6)
若e為正的值，則旋轉中心(O’點)是偏移至晶圓W的中心(O點)的右方向，若為負的值，則偏移至左方向。依此方法特定的偏移量e是相當於本發明的第2差。
在本例的晶圓處理裝置的控制部5的記憶部52中是記憶有：由在上述的CCD攝影機4A~4C所攝取的攝像結果來檢測出晶圓W的外周或輪廓線OL之畫像處理程式523、由此畫像處理的結果來求取斜面部的去掉寬度的實測值xa~xc之去掉寬度檢測程式524、由去掉寬度的檢測結果來算出第1噴嘴部240的偏移量△x之噴嘴偏移量算出程式525、及算出定位機構3的定中心的偏移量e之定中心偏移量算出程式526。然後，在該等的程式523~526中編有利用上述的手法來掌握各偏移量，與預先被設定的容許差(例如設定噴嘴偏移量△x與定中心偏移量e的合計為±100μm以下的值)作比較，判斷液處理的去掉寬度是否適切的步驟。在此觀點中，控制部5可謂相當於本發明的判斷部。
以下，一邊參照圖11的流程圖，一邊說明上述的晶圓處理裝置的動作。首先，在開始實際的晶圓W的處理之前，利用定位用的治具晶圓W來決定使定位機 構3移動的位置，記憶該位置的資料(步驟S1)。
一旦使定位機構3移動的位置被決定，則取出定位用的治具晶圓W之後，將收容處理對象的晶圓W之FOUP131載置於載置台130，在搬送室140連接FOUP131。然後，藉由第1搬送機構150來取出晶圓W而載置於晶圓交接單元114的載置棚架114a。
第2搬送機構160從載置棚架114a取出處理對象的晶圓W，搬入至未進行液處理的晶圓處理單元(步驟S2)。在晶圓處理單元171~174內，如圖3所示般，晶圓處理裝置會在使頂板220及排水杯210退避於上下的狀態下待機。第2搬送機構160將晶圓W交接至晶圓保持部230的真空吸盤部233之後，從晶圓處理單元171~174退避。
一旦晶圓W被交接至晶圓保持部230，則一邊從氣體流路234供給氮氣，一邊使晶圓W浮起的狀態下，使定位機構3移動至預先記憶的位置，測定晶圓W的直徑(步驟S3)。然後，根據所被測定的直徑，進行晶圓W的定中心，以僅預先被設定的去掉寬度能夠進行斜面部的蝕刻之方式，進行第1、第2噴嘴部240、250移動的位置資料的設定(步驟S4)。
在進行晶圓W的定中心，第1、第2噴嘴部240、250的位置資料的設定之後，將晶圓W吸附保持於真空吸盤部233，使第1、第2定位機構部31、32退避。然後，使頂板220及排水杯210下降、上昇至處理位置， 形成處理空間。此時，第1、第2噴嘴部240、250是退避至晶圓W的外方位置(圖12)。
然後，從頂板220的氣體供給路222供給氣體，以預先被設定的旋轉速度來使晶圓保持部230上的晶圓W旋轉。然後，一邊進行藥液的蝕刻處理液的吐出，一邊第1、第2噴嘴部240、250移動至先被設定的位置。
蝕刻處理液可使用氫氟酸(HF)、氨(NH3)與過氧化氫(H2O2)的混合溶液、氟硝酸(氫氟酸與硝酸(HNO3)的混合液)等。
如此，一旦第1、第2噴嘴部240、250到達預定的位置，則在預先設定的時間，從晶圓W的上下面側供給蝕刻處理液至斜面部，進行來自該部之不要的膜的除去(步驟S5)。
然後，將自第1、第2噴嘴部240、250供給的處理液切換成洗滌液的DIW，實行斜面部的洗滌處理。一旦進行預定時間洗滌處理，則停止DIW的供給，繼續晶圓W的旋轉，實行DIW的甩乾。
一旦完成甩乾，則停止晶圓W的旋轉。使頂板220及排水杯210退避至上下方向之後，解除真空吸盤部233的吸附保持。然後，第2晶圓搬送機構160會進入晶圓處理單元171~174來接受晶圓W，從晶圓處理單元搬出晶圓W(步驟S6)。
完成液處理的晶圓W是以和搬入時相反的動 作來交接，亦即第2晶圓搬送機構160→晶圓交接單元114→第1晶圓搬送機構150。然後，在拾取器151上保持液處理後的晶圓W的第1晶圓搬送機構150是使拾取器移動至CCD攝影機4A~4C的下方的攝像位置(步驟S7)。然後，對攝像區域A~C進行攝像，由該攝像結果來檢測出斜面部的去掉寬度之後(步驟S8)，將該晶圓W收容於FOUP131。
另一方面，控制部5掌握被進行去掉寬度的檢測之晶圓W是在哪個晶圓處理單元171~174內的晶圓處理裝置所被處理者。然後，根據已述的計測點a~c點的去掉寬度的檢測結果，判斷該蝕刻處理液的供給位置是否適切，在本例是判斷第1噴嘴部240的位置偏移量△x是否為預定的容許差以內的值(步驟S9)。
被判斷成適切時(步驟S9：YES)，往其次的判斷的步驟前進，另一方面，被判斷成不適切時，藉由噴嘴位置調節程式521來調節第1噴嘴部240的位置的設定(步驟S10)。例如，去掉寬度被設定成x，位置偏移量為△x時，以能夠解除此位置偏移量的方式，進行將去掉寬度設為x-△x的調節。
在該等的步驟之後，判斷定中心是否適切地進行，在本例是判斷晶圓W的中心與旋轉中心的偏移量e是否為預定的容許差以內的值(步驟S11)。
被判斷成適切時，其次的晶圓W會被搬入至進行去掉寬度的檢測之晶圓W所被處理的晶圓處理裝置 (步驟S11：YES)。此時，定中心偏移的情形是可藉由在計測點a~c點的去掉寬度有偏差的情形來判斷，因此當該等的偏差處於預先設定的值的範圍時，亦可不算出定中心的偏移量e，進行定中心被適切地進行的判斷，減輕控制部5的負荷。
另一方面，當被判斷成定中心未適切地進行時，藉由定中心程式522來調節定位機構3的設定(步驟S12)。例如，將第1、第2定位機構部31、32進行定中心時移動的位置修正成解消偏移量e的位置。
然後，一旦完成該設定，則待機至其次的晶圓W被搬入此晶圓處理裝置為止。
若根據本實施形態的晶圓處理裝置，則具有以下的效果。根據攝取進行液處理的晶圓W的斜面部而取得的攝像結果來判斷從第1噴嘴部240供給的蝕刻處理液之不要的膜的去掉寬度是否適切。然後，當去掉寬度為不適切時，藉由在解消第1噴嘴部240的位置偏移量的方向修正第1噴嘴部240的位置的設定，可經常以高精度來進行斜面部的液處理。
並且，利用攝取進行液處理的晶圓W的斜面部而取得的攝像結果來掌握定中心的偏移量。然後，藉由在解消所被檢測出的偏移量的方向修正定位機構3的位置的設定，可使晶圓W的中心與旋轉中心一致，可經常以高精度來進行斜面部的液處理。
在此，利用CCD攝影機4A~4C之去掉寬度 的檢測及修正是亦可不在以第1晶圓搬送機構150來搬送的所有晶圓W進行。例如亦可在每次進行預先被設定於各晶圓處理裝置的片數的晶圓W的液處理時進行此作業。
並且，亦可取代在對應於攝像區域A~C的位置設置3台的CCD攝影機4A~4C，而使液處理後的晶圓W移動於1台的CCD攝影機的攝像位置，依序進行該等攝像區域A~C的攝影。
而且，在本例是基於省空間或CCD攝影機4A~4C不暴露於具有腐蝕性的蝕刻處理液的宗旨，而將CCD攝影機4A~4C配置於離開頂板220及排水杯210之間所形成的處理空間之晶圓W的搬送路徑上。對於此，例如可用透明的構件來構成頂板220的一部分或全部，在其上方位置配置CCD攝影機，在晶圓W被置於處理空間的狀態進行攝像。
此外，晶圓處理裝置亦可只由CCD攝影機4A~4C的攝像結果來進行第1噴嘴部240的位置或定中心的偏移量是否為預先被設定的容許差以內的判斷，不進行其修正。例如，亦可只發出因第1噴嘴部240的位置偏移所造成去掉寬度的偏移量變大的警報，第1噴嘴部240的位置是以手動進行修正。並且，就不使用定位機構3的晶圓處理裝置而言，亦可將定中心的位置偏移量輸出至第2晶圓搬送機構160的控制部，藉由從該晶圓搬送機構160往晶圓保持部230之晶圓W的交接位置的調節來進行 定中心的位置的修正。
並且，晶圓處理裝置是亦可進行第1噴嘴部240的位置偏移所產生去掉寬度的偏移量及定中心的位置偏移所產生去掉寬度的偏移量的哪一方的偏移量的判斷。而且，利用CCD攝影機4之去掉寬度的攝像並非限於在晶圓處理裝置進行時，亦可用FOUP131來從晶圓處理系統搬送晶圓W之後，以獨立性的裝置進行判定。
而且，被除去的膜的種類也不是限於SiO2膜或SiN膜、多晶矽膜，亦可除去光阻劑膜。
並且，除了該等去掉寬度的檢測以外，將斜面部的攝像結果運用在其他的判斷，例如蝕刻不足的判定、或階梯狀地去掉晶圓W的周緣部的膜時等，亦可同時進行所被去掉的膜的膜厚的檢測。
W‧‧‧晶圓
4A，4B，4C‧‧‧CCD攝影機
5‧‧‧控制部
31‧‧‧第1定位機構部
32‧‧‧第2定位機構部
51‧‧‧CPU
52‧‧‧記憶部
150‧‧‧第1晶圓搬送機構
151‧‧‧拾取器
210‧‧‧排水杯
220‧‧‧頂板
230‧‧‧晶圓保持部
240‧‧‧第1噴嘴部
241‧‧‧移動機構
250‧‧‧第2噴嘴部
251‧‧‧移動機構
324‧‧‧計測機構
521‧‧‧噴嘴位置調節程式
522‧‧‧定中心程式
523‧‧‧畫像處理程式
524‧‧‧去掉寬度檢測程式
525‧‧‧噴嘴偏移量算出程式
526‧‧‧定中心偏移量算出程式

Claims (10)

  1. 一種液處理裝置，其特徵係具備：基板保持部，其係以周方向的方向能夠成為預先被設定的方向之方式，水平保持圓形的基板之後，用以使繞著鉛直軸旋轉；藥液噴嘴，其係為了除去藉由此基板保持部來旋轉的基板的周緣部的膜，而用以對該周緣部供給藥液；攝像部，其係預先被設定於前述基板的周方向的方向彼此相異的位置，分別包含前述周緣部，為了相抵前述基板保持部的旋轉中心與此基板的中心之間的偏移，而用以攝取在周方向等分基板的周緣之n處(n為2以上的自然數)的攝像領域；及判斷部，其係根據前述攝像部所攝取的攝像結果來求取每個前述攝像領域的膜的除去寬度的實測值，以該等複數的攝像領域的除去寬度的實測值的平均值作為除去寬度的實際值，進行使前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心一致來除去周緣部的膜時的前述除去寬度的實際值與該除去寬度的設定值的偏移量的算出，其次，根據從前述除去寬度的實測值減去前述除去寬度的設定值、及前述除去寬度的實際值與設定值的偏移量之值，進行前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心的偏移量的算出。
  2. 如申請專利範圍第1項之液處理裝置，其中，具備：計測機構，其係計測被保持於前述基板保持部的基板 的直徑；移動機構，其係根據藉由前述計測機構所計測的基板的直徑，使繞著前述鉛直軸的旋轉中心與基板的中心一致來將基板保持於基板保持部時，用以使前述藥液噴嘴移動至前述膜的除去寬度成為預先設定的設定值之藥液的供給位置；及噴嘴控制部，其係為了變更前述藥液的供給位置，而以使前述藥液噴嘴能夠移動的方式，對前述移動機構輸出控制訊號，前述判斷部，係判斷成前述除去寬度的設定值與實際值的偏移量超過預先被設定的容許差時，前述噴嘴控制部係以前述除去寬度的偏移量能夠比容許差更小的方式，變更前述供給位置。
  3. 如申請專利範圍第2項之液處理裝置，其中，具備：定位機構，其係使被保持於前述基板保持部的基板移動，而決定該基板所被保持的位置；及定位控制部，其係為了使前述基板的中心與前述旋轉中心一致，而對前述定位機構輸出控制訊號，前述判斷部係判斷成前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心的偏移量超過預先被設定的容許差時，前述定位控制部係以前述中心的偏移量能夠比容許差更小的方式，藉由前述定位機構來使基板移動。
  4. 如申請專利範圍第1項之液處理裝置，其中，具 備：定位機構，其係使被保持於前述基板保持部的基板移動，而決定該基板所被保持的位置；及定位控制部，其係為了使前述基板的中心與前述旋轉中心一致，而對前述定位機構輸出控制訊號，前述判斷部係判斷成前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心的偏移量超過預先被設定的容許差時，前述定位控制部係以前述中心的偏移量能夠比容許差更小的方式，藉由前述定位機構來使基板移動。
  5. 如申請專利範圍第1~4項中的任一項所記載之液處理裝置，其中，前述攝像部係設於收容處理對象的基板的載體與前述基板保持部之間的搬送路徑。
  6. 一種液處理方法，其特徵係包含：以周方向的方向能夠成為預先被設定的方向之方式，水平保持圓形的基板之後，使繞著鉛直軸旋轉之工程；為了除去藉由此基板保持部來旋轉的基板的周緣部的膜，而對該周緣部供給藥液之工程；預先被設定於前述基板的周方向的方向彼此相異的位置，分別包含前述周緣部，為了相抵前述基板保持部的旋轉中心與此基板的中心之間的偏移，而攝取在周方向等分基板的周緣之n處(n為2以上的自然數)的攝像領域之工程；根據前述攝像部所攝取的攝像結果來求取每個該攝像領域的膜的除去寬度的實測值，以該等複數的攝像領域的 除去寬度的實測值的平均值作為除去寬度的實際值，算出使前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心一致來除去周緣部的膜時的前述除去寬度的實際值與該除去寬度的設定值的偏移量之工程；及其次，根據從前述除去寬度的實測值減去前述除去寬度的設定值、及前述除去寬度的實際值與設定值的偏移量之值，進行前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心的偏移量的算出之工程。
  7. 如申請專利範圍第6項之液處理方法，其中，包含：計測被保持於前述基板保持部的基板的直徑之工程；根據藉由前述計測機構所計測的基板的直徑，使繞著前述鉛直軸的旋轉中心與基板的中心一致來將基板保持於基板保持部時，使前述藥液噴嘴移動至前述膜的除去寬度成為預先設定的設定值之藥液的供給位置之工程；及前述除去寬度的設定值與實際值的偏移量超過預先被設定的容許差時，以前述除去寬度的偏移量能夠比容許差更小的方式，使前述藥液的供給位置移動之工程。
  8. 如申請專利範圍第7項之液處理方法，其中，包含：當前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心的偏移量超過預先被設定的容許差時，以前述中心的偏移量能夠比容許差更小的方式，使該基板移動至使被保持於前述基板保持部的基板的中心與前述旋轉中心一致的方向之工程。
  9. 如申請專利範圍第6項之液處理方法，其中，包 含：當前述基板保持部的旋轉中心與基板的中心的偏移量超過預先被設定的容許差時，以前述中心的偏移量能夠比容許差更小的方式，使該基板移動至使被保持於前述基板保持部的基板的中心與前述旋轉中心一致的方向之工程。
  10. 一種記憶媒體，係儲存使用於液處理裝置的電腦程式之記憶媒體，該液處理裝置係水平保持圓形的基板而使繞著鉛直軸旋轉，對旋轉的基板的周緣部供給藥液而除去膜，其特徵為：前述程式係為了實行如申請專利範圍第6~9項中的任一項所記載之液處理方法而編有步驟。
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