TWI676223B - 基板處理裝置、液處理方法及記憶媒體 - Google Patents

基板處理裝置、液處理方法及記憶媒體 Download PDF

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Abstract

提供可降低伴隨著膜之特性不同所造成之去除寛度的變動之基板處理裝置等。
在將處理液供給至基板(W)之周緣部而去除膜的基板處理裝置(16)中，可往基板(W)之徑方向移動的吐出部(411)，係將處理液吐出至保持於基板保持部(31)而旋轉之基板(W)的周緣部。吐出位置設定部(18)，係與配方所含有之膜的去除寛度對應地設定來自吐出部(411)之處理液的吐出位置，特性資訊取得部(7)，係取得應去除之膜的特性資訊。修正量取得部(18)，係取得因應膜的特性資訊而修正處理液之吐出位置的修正量，吐出位置修正部(18)，係基於藉由修正量取得部(18)所取得的修正量，修正吐出部(411)所致之處理液的吐出位置。

Description

基板處理裝置、液處理方法及記憶媒體
本發明，係關於去除基板之周緣部之膜的技術。
在例如半導體裝置的製造工程中，係有為了抑制與其他機器的接觸等所致之膜剝落或微粒的發生，而進行去除形成於基板之周緣部的膜之處理的情況。
作為去除基板即半導體晶圓(以下，稱為晶圓)之周緣部的膜之基板處理裝置的一例，已知如下述者：一面水平地保持晶圓且繞著垂直軸周圍旋轉，一面將處理液供給至其周緣部而去除形成於該部的光阻膜或金屬膜、金屬膜表面的氧化膜或無機膜等。
例如在專利文獻1，係記載有如下述之技術：從配置於與基板之周緣部對向之位置的周緣處理噴嘴供給化學藥品或有機溶劑等的藥液，以任意設定的去除寛度來去除形成於該部之金屬層或光阻層等的薄膜。
然而，在形成於基板之表面的膜，係存在有各式各樣的種類，因應膜之種類而採用的處理液亦不同。又，即便為相同的膜種類，亦有如膜的硬度或膜厚等般， 處理液所致之去除的容易度之物理性質不同的情況。在該些情況中，即便將處理液供給至基板周緣的相同位置，亦無法獲得如同設定般的去除寛度。
在專利文獻1，係未著眼於像這樣的問題，且亦未揭示解決該問題的手法。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2007-36180號公報：第0001、0026、0029~0030段、圖3
本發明，係有鑑於像這樣之情事而進行研究者，其目的，係提供一種可降低伴隨著膜之特性不同所造成之去除寛度的變動之基板處理裝置、液處理方法及記憶了該方法的記憶媒體。
本發明基板處理裝置，係將處理液供給至基板而去除基板之周緣部的膜，該基板處理裝置，係具備有：基板保持部，保持基板並且具備有使基板旋轉的旋轉機構；吐出部，將前述處理液吐出至保持於前述基板保持部 之基板的周緣部；吐出位置設定部，與輸入之配方所含有之前述膜的去除寛度對應地設定處理液的吐出位置；移動機構，基於藉由前述吐出位置設定部所設定的吐出位置，使來自前述吐出部之處理液之吐出位置朝向基板的徑方向移動；特性資訊取得部，取得應去除之膜的特性資訊；修正量取得部，取得因應藉由前述特性資訊取得部所取得之膜的特性資訊而修正藉由前述吐出位置設定部所設定之吐出位置的修正量；吐出位置修正部，基於藉由前述修正量取得部所取得的修正量，修正藉由前述吐出位置設定部所設定的吐出位置。
本發明，係可降低伴隨著膜之特性不同所造成之去除寛度的變動。
W‧‧‧晶圓
16‧‧‧處理單元
18‧‧‧控制部
181‧‧‧輸入部
19‧‧‧記憶部
191‧‧‧配方
192‧‧‧膜資訊表
20‧‧‧腔室
30‧‧‧晶圓保持機構
411‧‧‧第1噴嘴部
412‧‧‧移動機構
421‧‧‧第2噴嘴部
422‧‧‧移動機構
7‧‧‧感測器部
[圖1]表示具備有本發明之實施形態之處理單元之基板處理系統之概略的平面圖。
[圖2]前述處理單元的縱剖側視圖。
[圖3]前述處理單元的橫剖平面圖。
[圖4]前述處理單元的方塊圖。
[圖5]基於膜之特性資訊來特定膜之種類之手法的說明圖。
[圖6]表示在前述處理單元利用膜之特性資訊之動作之流程的流程圖。
[圖7]基於膜之特性資訊來特定膜之硬度之手法的說明圖。
圖1，係表示本實施形態之基板處理系統之概略構成的圖。以下，係為了明確位置關係，而規定相互正交的X軸、Y軸及Z軸，並將Z軸正方向設成為垂直向上方向。
如圖1所示，基板處理系統1，係具備有搬入搬出站2與處理站3。搬入搬出站2與處理站3，係鄰接設置。
搬入搬出站2，係具備有載體載置部11與搬送部12。在載體載置部11，係載置有以水平狀態收容複數片基板，本實施形態為半導體晶圓(以下稱為晶圓W)的複數個載體C。
搬送部12，係鄰接設置於載體載置部11，在內部具備有基板搬送裝置13與收授部14。基板搬送裝置13，係具備有保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置13，係可朝水平方向及垂直方向移動和以垂直軸 為中心旋轉，並使用晶圓保持機構，在載體C與收授部14之間進行晶圓W之搬送。
處理站3，係鄰接設置於搬送部12。處理站3，係具備有搬送部15與複數個處理單元16。複數個處理單元16，係並排設置於搬送部15的兩側。
搬送部15，係在內部具備有基板搬送裝置17。基板搬送裝置17，係具備有保持晶圓W的晶圓保持機構。又，基板搬送裝置17，係可朝水平方向及垂直方向移動和以垂直軸為中心旋轉，並使用晶圓保持機構，在收授部14與處理單元16之間進行晶圓W之搬送。
處理單元16，係對藉由基板搬送裝置17所搬送之晶圓W進行預定的基板處理。
又，基板處理系統1，係具備有控制裝置4。控制裝置4，係例如電腦，具備有控制部18與記憶部19。在記憶部19，係儲存有控制在基板處理系統1所執行之各種處理的程式。控制部18，係藉由讀出並執行記憶於記憶部19之程式的方式，控制基板處理系統1的動作。
另外，該程式，係亦可為記錄於可藉由電腦讀取的記憶媒體者，且亦可為從該記憶媒體安裝於控制裝置4的記憶部19者。作為可藉由電腦讀取的記憶媒體，係有例如硬碟(HD)、軟碟片(FD)、光碟(CD)、磁光碟(MO)、記憶卡等。
在如上述般所構成的基板處理系統1中，係 首先，搬入搬出站2之基板搬送裝置13從載置於載體載置部11的載體C取出晶圓W，並將取出的晶圓W載置於收授部14。載置於收授部14的晶圓W，係藉由處理站3的基板搬送裝置17，從收授部14被取出而搬入至處理單元16。
搬入至處理單元16的晶圓W，係在藉由處理單元16進行處理後，藉由基板搬送裝置17，從處理單元16被搬出而載置於收授部14。而且，載置於收授部14之處理完畢的晶圓W，係藉由基板搬送裝置13而返回到載體載置部11的載體C。
其次，參閱圖2~圖4，說明關於設置於基板處理系統1內之處理單元16的構成。處理單元16，係相當於本實施形態之基板處理裝置，執行將處理液供給至晶圓W之周緣部而去除形成於該周緣部之膜的液處理。作為去除對象之膜，係可例示光阻膜或金屬膜、金屬膜表面之氧化膜或無機膜。
如圖2所示，處理單元16，係具備有：晶圓保持機構30，用以水平地保持晶圓W而使其繞著垂直軸周圍旋轉；罩杯部50，用以接收被供給至旋轉之晶圓W而被拋開至周圍的處理液且排出至外部；頂板32，用以覆蓋晶圓W的上方；及第1、第2噴嘴部411、421，用以從晶圓W的周緣部之各上面側及下面側供給處理液。
晶圓保持機構30，係形成為如下述之構成：經由滑輪與傳動帶等所構成的動力傳達部301連接於馬達 302，並且在構成為可保持於軸承304而繞著延伸於垂直方向之旋轉中心周圍旋轉自如之旋轉軸303的上端部，設置圓板狀的保持部(基板保持部)31。旋轉軸303、軸承304、動力傳動部301及馬達302，係相當於使保持於保持部31之晶圓W旋轉的旋轉機構。
在保持部31及旋轉軸303，係設置有氣體流路305，該氣體流路305，係一端側開口於保持部31的上面，另一端側則可切換自如地連接於未圖示的真空泵和氮氣供給部。保持部31，係在進行晶圓W的處理之際，藉由真空泵對氣體流路305內進行真空排氣，藉此，構成為在保持部31之上面吸附保持晶圓的真空吸盤。
頂板32，係覆蓋被保持於晶圓保持機構30之晶圓W之周緣部側之上面之圓板狀的構件，在其中央部，係形成有開口部321。
如圖2、圖3所示，頂板32，係圓板之外周部的一部分缺口，在此缺口內，係配置有用以從上面側將處理液供給至晶圓W之周緣部的第1噴嘴部411。第1噴嘴部411，係可切換用以去除晶圓W之周緣部之膜的處理液或沖洗洗淨用之沖洗液即DIW(Deionized Water)等而朝向下方側吐出。
作為從第1噴嘴部411所供給的處理液，對於光阻膜之去除而言，係可例示溶劑或顯像液，對於金屬膜或氧化膜、無機膜之去除而言，係可例示稀氫氟酸等之酸性的藥液或氨等之鹼性的藥液。
在吐出進行膜之去除之處理液的觀點中，第1噴嘴部411，係相當於本例的吐出部。在該第1噴嘴部411的上游側，係設置有由處理液之供，給源或處理液之流量調節機構所構成之未圖示的處理液供給部。
在第1噴嘴部411，係設置有包含用以使第1噴嘴部411朝向頂板32的直徑方向，亦即晶圓W的直徑方向移動之桿或汽缸馬達的移動機構412。移動機構412，係基於來自控制部18的指示，使第1噴嘴部411移動。
如圖2所示，罩杯部50，係配置為包圍被保持於晶圓保持機構30之晶圓W的周圍之圓環狀的構件，沿著其內周面形成有接收從晶圓W甩掉之處理液的溝部51。在該溝部51，係連接有未圖示的排液管及排氣管，將罩杯部50所接收的處理液或經由開口部321所流入的氣體排出至外部。
在比罩杯部50之溝部51更內側的區域，係形成有用以配置第2噴嘴部421的缺口，該第2噴嘴部421，係用以從下面側將處理液供給至晶圓W的周緣部。在可切換用以去除迴繞至晶圓W之下面側所形成之膜的處理液或沖洗液等而進行供給該點、可藉由使用移動機構422使第2噴嘴部421之配置位置往晶圓W之直徑方向的方式，調節處理液的吐出位置該點中，第2噴嘴部421，係具備有與前述的第1噴嘴部411共通的機能。
以上說明的頂板32(包含有第1噴嘴部 411、移動機構412。在頂板32之升降動作的說明中，以下相同)及罩杯部50(包含有第2噴嘴部421、移動機構422。在罩杯部50之升降動作的說明中，以下相同)，係具備有未圖示的升降機構，在將晶圓W載置於晶圓保持機構30之際，係使頂板32往上方側而使罩杯部50往下方側退避。而且，在執行周緣部的處理之際，係以使該些構件32、50上下互相重疊的方式，從退避位置移動至處理位置，形成進行晶圓W之處理的處理空間。另外，圖2，係表示使頂板32及罩杯部50移動至處理位置的狀態。
而且，處理單元16，係具備有用以進行使保持部31的旋轉中心與晶圓W的中心一致之中心校正的定位機構。定位機構，係具備有：第1定位機構部61，設置有抵接於晶圓W之側周面的第1定位構件611；及第2定位機構部62，設置有抵接於晶圓W之側周面的第2定位構件621。
又，如圖2所示，第1定位構件611，係經由構成為可在導軌613上移動自如的支撐部612，連接於第1驅動部614。同樣地，第2定位構件621，係經由構成為可在導軌623上移動自如的支撐部622，連接於第2驅動部624。
藉由該些構成，使第1定位構件611、第2定位構件621抵接於晶圓W的側周面而夾著晶圓W，藉此，可使晶圓W的中心與前述旋轉中心一致。
以上說明的頂板32、罩杯部50、第1、第2噴嘴部部411、421或其移動機構412、422、及定位機構(第1定位機構部61、第2定位機構部62)，係配置於共通的腔室20內(圖3)。在腔室20，係設置有藉由擋板部202開閉自如的搬入搬出口201，搬送部15內的基板搬送裝置17，係經由該搬入搬出口201進入腔室20內，進行與保持部31之間之晶圓W的收授。
而且，使用圖1說明之基板處理系統的控制裝置4，係如圖4示意所示，亦兼具備有作為各處理單元16之控制裝置4的機能。在控制裝置4，係連接有藉由觸控面板等所構成的輸入部181，經由該輸入部181，從操作員接受處理對象之晶圓W的處理之資訊的設定。
另外，輸入部181，係不限定於藉由直接接受來自操作員之處理參數的輸入之觸控面板而構成的情況。例如，亦可經由設置有基板處理系統1之半導體工廠內的電腦網路，將從基板處理系統1之外部的伺服器取得處理參數之資訊的網路通信部設成為輸入部181。
在本例的處理單元16中，從輸入部181設定將對於晶圓W之處理(本例，係去除晶圓W之周緣部之膜的處理)的作業程序與處理參數一併記載之配方的資訊。
在配方的處理參數，係含有藉由從第1噴嘴部411所供給的處理液而去除之膜之去除寛度的設定值。例如作為去除寛度，係設定從晶圓W之外周端位置朝向徑方向 「1mm」這樣的去除寛度之尺寸。包含有該去除寛度之設定值的配方191，係登錄於控制裝置4的記憶部19(圖4)。
控制部18，係從記憶部19讀出配方191，沿著記載於配方191的作業程序，執行晶圓保持機構30所致之晶圓W的旋轉或從第1、第2噴嘴部411、421供給之液體的切換等。此時，基於輸入部181所記載的處理參數，進行晶圓W的旋轉數控制或供給至晶圓W之液體的流量控制等。
又，關於晶圓W之周緣部之膜的去除，控制部18，係基於配方191所記載之去除寛度的設定值，以使第1噴嘴部411移動至膜之去除寛度成為前述設定值(例如「1mm」)之位置的方式，對移動機構412輸出第1噴嘴部411之移動目的地的資訊。例如，如圖2的第1噴嘴部411所示，在從形成於第1噴嘴部411之下面之處理液的吐出口朝向垂直下方吐出處理液的情況下，係以使該處理液到達晶圓W之著液點之內端的位置與膜被去除之區域之內端一致的方式，設定第1噴嘴部411的移動目的地。從配方191讀出之膜的去除寛度與第1噴嘴部411進行處理液的吐出之吐出位置的對應關係，係藉由預備實驗等而預先掌握，且預先登錄於例如記憶部19或控制部18內的暫存器等。
在上述的觀點中，控制部18，係具有作為本例的處理單元16中之吐出位置設定部的功能。
上述的處理單元16，係更具備有用以取得藉由處理液所去除之膜之特性資訊的分析用感測器即感測器部7。本例的感測器部7，係構成為用以特定去除對象膜之膜之膜種類的分光橢圓偏光計。分光橢圓偏光術(偏光解析)，係將已偏光的光照射至分析對象，基於在該分析對象反射的反射光中之偏光狀態的變化，檢測分析對象之特性的習知手法。
在半導體裝置的製造工程中，探討將分光橢圓偏光術應用於例如形成在晶圓W之表面之膜的膜厚測定。對此，在本例的處理單元16中，係具有如下述該點之特徵：將從感測器部7所獲得之膜的特性資訊作為用以識別藉由處理液所去除之膜之種類(在光阻膜的情況下，係個別的光阻樹脂，在氧化膜或無機膜的情況下，係SiO2或AlN等，在金屬膜的情況下，係鋁、銅等、各種膜之構成物質)的種類資訊活用。
以下，參閱圖3~圖5，說明關於基於感測器部7之構成及使用感測器部7而取得的特性資訊來特定去除對象膜之膜種類的手法。
如圖3、圖4所示，感測器部7，係具備有：投光部71，使膜種類之分析用的光入射至晶圓W；及受光部72，接收在晶圓W反射的光。投光部71，係具備有：光源部711，輸出包含有複數個波長成分的例如白色光；及偏光器712，使從光源部711所輸出的光進行偏光。
又，受光部72，係具備有：PEM(Photoelastic Modulator)721，以所需頻率(例如50kHz)來使接收到的反射光發生相位調變，獲得從直線偏光至楕圓偏光；及檢測器722，測定被PEM721所相位調變的光。
如圖3所示，本例的投光部71及受光部72，係配置於進行晶圓W之處理的腔室20內。詳細而言，投光部71，係在使頂板32上升的狀態下，配置於使分析用之光朝向進行被保持於保持部31之晶圓W之膜的去除之區域即周緣部入射的位置。又，受光部72，係配置於接收在晶圓W之前述周緣部反射之分析用之光的位置。
例如在晶圓W的面內，係存在混合有不同之膜露出的區域之情況。因此，將分析用之光照射至實際上進行膜之去除的區域即晶圓W的周緣部，藉此，可正確地特定成為處理對象之膜的膜種類。
另外，圖3或圖4，係以長虛線箭頭，示意地表示藉由從投光部71所輸出而在晶圓W之上面反射且藉由受光部72所接收之分析用之光的光路。但是，該些圖中之投光部71、受光部72的配置位置或光的輸出方向、受光方向等，係並非嚴格地表示實際的處理單元16中之配置。
返回到感測器部7之構成的說明，如圖4所示，檢測器722的輸出，係經由光纖，輸入至感測器本體73內的分光器731。分光器731，係針對每個波長進行偏光度的測定，並將測定結果轉換成數位信號而輸出至解析部732。解析部732，係基於從分光器731取得的數位信 號，針對每一波長算出表示反射光之偏光狀態(p偏光、s偏光)的振幅比Ψ及相位差△。而且，從該些振幅比Ψ及相位差△，可算出構成分析對象即膜之物質中固有的光學常數(折射率(n值)、消衰係數(k值))(例如參閱日本特開2002-131136)。解析部732，係亦具備有從振幅比Ψ及相位差△算出該些n值、k值的機能。
在本例中，n值、k值，係相當於應從分析對象即晶圓W的周緣部所去除之膜的特性資訊。因此，感測器部7，係相當於特性資訊取得部，該特性資訊取得部，係藉由前述應去除之膜的分析，進行特性資訊的取得。
如圖4所示，由解析部732所算出的n值、k值，係輸出至控制部18。控制部18，係將從感測器部7取得的n值、k值登錄於暫存器等，且進行與預先登錄於記憶部19之膜資訊表192所記載之n值範圍、k值範圍的對照。
在此，在前述之感測器部7所取得的n值、k值，係構成分析對象之膜的物質中固有的值，另一方面，因應該膜之膜厚或表面粗糙度等，具有某程度的變動範圍。此時，如圖5中表示概略的圖示般，在該些n值、k值之變動範圍(n值範圍、k值範圍)不重疊於膜種類間的情況下，係可作為用以識別分析對象之膜種類的種類資訊活用。另外，圖5，係並非表示實際存在的膜之n值範圍、k值範圍的例子。
在前述的膜資訊表192，係登錄有針對各膜種 類，基於例如藉由預備實驗取得形成於多數片晶圓W之膜的n值、k值之結果所決定的n值範圍、k值範圍之組(參閱之後揭示的表1)。
而且，膜資訊表192，係登錄有修正量，該修正量，係與n值範圍、k值範圍之組(膜種類的種類資訊)對應，用以修正基於從配方191讀出膜之去除寛度之設定值的結果所設定之來自第1噴嘴部411之處理液的吐出位置。
如前述，在形成於晶圓W的膜中，係因應膜種類，有相對於處理液的浸濕性或去除所需的時間等不同之情況。在像這樣的情況下，當基於從配方191讀出之去除寛度的設定值，一律設定來自第1噴嘴部411之處理液的吐出位置時，則有從該吐出位置供給處理液而去除之膜的去除寛度偏離配方191的設定值之虞。
因此，在膜資訊表192，係為了使實際的去除寛度接近配方191中之去除寛度的設定值，而登錄有用以修正因應該去除寛度的設定值所設定之來自第1噴嘴部411之處理液之吐出位置的修正量。
關於例如使用圖5而說明的膜種類A~C，將彙整了上述之n值範圍、k值範圍、吐出位置的修正量之膜資訊表192的構成例表示於表1。
在表1中，膜種類A，係設成為形成了對從配方191讀出之膜之去除寛度的設定值決定來自第1噴嘴部411之吐出液的吐出位置之際之基準的基準膜種類。此時，實際的去除寛度，係容許差(例如設定值±10μm)的範圍內，並不進行吐出位置的修正(修正量「0.0mm」)。
其次，在膜種類B中，在以配方191將去除寛度的設定值設定為「1mm」時，作為使第1噴嘴部411移動至與該設定值相對應之吐出位置而進行處理的結果，實際的去除寛度則成為「0.9mm」，相同地將設定值設定為「1.1mm」時之實際的去除寛度則成為「1.0mm」。在該情況下，膜種類B的修正量，係設定為「+0.1mm」(表1)。
與上述的例子相反地，在膜種類C中，在以配方191將去除寛度的設定值設定為「1mm」時，實際的去除寛度則成為「1.2mm」，相同地將設定值設定為「0.8mm」時之實際的去除寛度則成為「1.0mm」。在該情況下，膜種類C的修正量，係設定為「-0.2mm」(表1)。
另外，上述之膜種類B、C的例子，係表示在吐出位置的移動距離與去除寛度之間存在正比例之關係的 情況(當使處理液之吐出位置移動「+0.1mm」時，去除寛度亦變化「+0.1mm」)之修正量的設定例。該點，該修正量，係亦可因應吐出位置的移動距離與去除寛度之實際的響應關係，適當進行調整。
又，為了方便說明，在表1中，係與膜種類的表示(膜種類A、B、C)對應，n值範圍、k值範圍，雖係記載來自第1噴嘴部411之處理液之吐出位置的修正量，但並非必需在膜資訊表192設定表示膜種類的資訊。如圖5所例示般，在膜種類間，n值範圍、k值範圍不重疊的情況下，係該些n值範圍、k值範圍本身相當於表示膜種類的資訊。
控制部18，係當從感測器部7取得處理對象之膜的n值、k值時，對照該些n值、k值是否為設定於膜資訊表192之任一n值範圍、k值範圍之組所含有的值。而且，在存在有符合之n值範圍、k值範圍之組的情況下，係讀出與該組對應的修正量。在該觀點中，控制部18，係具有作為修正量取得部的功能。
而且，控制部18，係在移動機構412所致之第1噴嘴部411的實際移動之前，進行基於配方191中之去除寛度的設定值而設定之來自第1噴嘴部411之處理液之吐出位置的修正。在此，係以使第1噴嘴部411僅移動相當於從膜資訊表192讀出的修正量之距離量的方式，進行變更吐出位置的修正。在此，控制部18，係具有作為吐出位置修正部的功能。而且，控制部18，係基於所修 正的吐出位置，對移動機構412輸出第1噴嘴部411之移動目的地的資訊。該結果，對於晶圓W而言，係從以基於感測器部7所致之膜種類的特定結果而決定之修正量來修正了基於配方191所設定之吐出位置的位置(以下，稱為「吐出執行位置」)，進行處理液的吐出。
以下，參閱圖6，說明關於具備有上述之構成之處理單元16的動作。
首先，藉由基板搬送裝置17，將晶圓W搬入至執行處理之處理單元16之腔室20內(圖6之開始，步驟S101)。此時，處理單元16，係在使頂板32及罩杯部50退至上下的狀態下待機。進入腔室20內的基板搬送裝置17，係在將晶圓W收授至保持部31後，從腔室20內退避。
在將晶圓W收授至保持部31後，則使定位機構(第1定位機構部61、第2定位構件621)作動，藉由第1、第2定位構件611、621，實施夾住晶圓W的中心校正(步驟S101)。此時，亦可基於抵接於晶圓W之第1、第2定位構件611、621間的距離，測定晶圓W的直徑，藉此，對考慮了製造時之公差之正確之晶圓W的端部位置進行特定。
另一方面，在控制部18中，係在基板處理系統1所致之載體C內之晶圓W的處理開始前，從對該載體C內之晶圓W所設定的配方191，讀取膜之去除寛度的設定值(步驟S102)。而且，將應對第1噴嘴部411 之移動機構412輸出且與該去除寛度的設定值相對應之處理液之暫定的吐出位置登錄於控制部18之內部的暫存器(步驟S103，吐出位置設定工程)。
而且，中心校正結束後，在頂板32往上方退避的狀態下，對保持於保持部31的晶圓W，執行使用感測器部7而形成於周緣部之膜的分光橢圓偏光術，取得n值、k值(步驟S104、特性資訊取得工程)。此時，亦可例如一面使晶圓W每旋轉預定角度，一面進行晶圓W之周緣部之複數個部位的分光橢圓偏光術而取得複數組n值、k值。
膜的分析結束後，在使第1、第2定位機構部61、62退避後，使頂板32及罩杯部50下降、上升至處理位置而形成處理空間。此時，第1、第2噴嘴部411、421，係退避至晶圓W的外方位置。
另一方面，關於藉由分光橢圓偏光術取得的n值、k值，係進行與登錄於膜資訊表192之n值範圍、k值範圍的對照(步驟S105)。在取得了複數組n值、k值的情況下，係亦可針對該些組之n值、k值的平均值進行對照，或針對各組之n值、k值進行對照。
對照的結果，在與形成於處理對象之晶圓W的膜相對應之膜種類被登錄於膜資訊表192的情況下(步驟S106；YES)，係從膜資訊表192讀取所對應之膜種類的修正量(修正量取得工程)，使該修正量反映於登錄在控制部18之暫存器之暫定的吐出位置，進行吐出位置的 修正(吐出位置修正工程)(步驟S107)。該結果，設定對晶圓W執行處理液之吐出的吐出執行位置。
在此，如前述，在針對複數組取得之n值、k值的各組進行對照之情況下，係亦可僅在所有n值、k值相當於所登錄的n值範圍、k值範圍的值時，判斷為形成於晶圓W的膜符合登錄於膜資訊表192的膜種類。又，亦可在上述判斷設置臨限值，且相當於所登錄之n值範圍、k值範圍內的值之組只要為臨限值數以上，則判斷為符合所登錄的膜種類。
返回到處理單元16的動作說明，當藉由頂板32及罩杯部50形成處理空間且決定吐出執行位置時，處理單元16，係使保持於保持部31的晶圓W旋轉。晶圓W之旋轉數成為預先設定的值後，一面進行處理液的吐出，一面使第1、第2噴嘴部411、421朝向晶圓W移動。此時，第1噴嘴部411，係移動至與形成於晶圓W之膜的膜種類相對應而設定的吐出執行位置(步驟S108、吐出部移動工程、去除工程)。另一方面，第2噴嘴部421，係亦可移動至基於膜資訊表192而設定的吐出位置，或亦可對移動機構422預先設定被固定的吐出位置且移動至該吐出位置。
像這樣第1、第2噴嘴部411、421到達預定位置後，從晶圓W之上下面側將處理液供給至晶圓W之周緣部一預先設定的時間，進行該部之膜的去除(去除工程)。
然後，將從第1、第2噴嘴部411、421所供給的液體切換成沖洗液，執行周緣部之沖洗洗淨。進行沖洗處理預定時間後，停止DIW之供給，繼續晶圓W之旋轉，執行DIW的甩乾處理。
結束甩乾處理後，停止晶圓W之旋轉，且在使頂板32及罩杯部50往上下方向退避後，解除保持部31所致之保持。而且，使基板搬送裝置17進入處理單元16的腔室20內而收授晶圓W，從處理單元16搬出晶圓W(步驟S110，結束)。
其次，進行了針對形成於晶圓W的膜而取得之n值、k值之對照的結果，亦事先概略說明關於符合之膜種類未登錄於膜資訊表192的情況(步驟S106；NO)。在該情況下，執行預先設定之「無登錄膜種類時對應」(步驟S109)。
作為上述對應的例子，係亦可直接執行去除周緣部之膜的處理，而不對與記載於配方191之去除寛度的設定值相對應而登錄之暫定的吐出位置進行修正。在該情況下，係亦可例如將未進行處理液之吐出位置的修正之主旨的資訊顯示於基板處理系統1的顯示器，或對晶圓W的處理履歷等對應該資訊而登錄。
又，作為上述對應的其他例子，在不存在所登錄之膜種類的情況下，係亦可從基板處理系統1的顯示器等，將其主旨的資訊作為警報發佈，而不使該處理單元16所致之晶圓W的處理開始。在該情況下，係可從操作 員接受維持持續進行晶圓W之處理或中斷晶圓W之處理的指示。
無登錄膜種類時對應結束後，從處理單元16搬出晶圓W而結束動作(步驟S110，結束)。
在此，在設置於對大量晶圓W執行同種類處理的量產用的基板處理系統1之處理單元16的情況下，係於每1片變更形成於晶圓W之膜的膜種類之可能性較小。在該情況下，係亦可針對同一載體C或同一批次內之第1片晶圓W執行圖6所示的動作，利用該第1片之處理時所決定的吐出執行位置，進行剩餘之晶圓W的處理。而且，此時，亦可在設置於相同之基板處理系統1的其他處理單元16，使用在1台處理單元16所決定的吐出執行位置。
另一方面，在頻繁地變更對晶圓W所執行之處理的內容之評估用的基板處理系統1中，係亦有以各種不同條件來對收容於1個載體C內的複數片晶圓W進行成膜，或對晶圓W所執行之處理的內容不同之情況。在該情況下，係亦可針對搬入至處理單元16的各晶圓W執行圖6所示的動作，進行吐出執行位置的決定。
根據以上說明之本實施形態的處理單元16，具有以下的效果。取得去除對象之膜的特性資訊(n值、k值)，作為用以識別形成於晶圓W之膜之種類(膜種類)的種類資訊使用。而且，由於因應形成於晶圓W之膜的膜種類而修正用以去除膜之處理液的吐出位置，因 此，可降低伴隨著膜種類不同所造成之去除寛度的變動。
在此，以往在確認到記載於配方191之去除寛度的設定值與實際的去除寛度之任一的情況下，係亦有如下述之情況：具有變更處理單元16內之機器的設定狀態之權限的操作員進行移動機構412使用以掌握第1噴嘴部411之移動量的原點位置僅移動偏移量部分等，人手所致之調整。像這樣的對應，係不僅調整之操作會變得複雜，亦可能會成為稍後忘記返回膜種類或配方191的切換之際所變更的原點位置等而引起誤差的原因。又，在配方191製成之際，雖亦考慮反映偏移量而輸入去除寛度之設定值的對應，但對於因應處理條件不同而多數製成的所有配方191，依不同之膜種類進行偏移量的管理且考慮偏移量而進行去除寛度之設定值的變更，係需要大量的勞力，並不切實際。
該點，由於本例的處理單元16，係自動地執行活用感測器部7而識別形成於處理對象之晶圓W之膜的膜種類，使用預先登錄於記憶部19的膜資訊表192，進行吐出位置之修正的動作，因此，可使去除寛度的精度提升而不會對操作員造成新的負擔。
在此，圖2、圖4，雖係表示朝向垂直下方吐出處理液之第1噴嘴部411的例子，但第1噴嘴部411的構成，係不限於該例子。例如，亦可朝向斜下方吐出處理液。在該情況下，係於俯視晶圓W時，來自第1噴嘴部411之處理液的吐出位置與將處理液供給至晶圓W的著液 點，係配置於往橫方向偏移的位置。因此，針對吐出位置或其修正量，亦進行考慮該偏移的設定。
而且，上述的例子，係說明關於將處理液供給至晶圓W的上面側之第1噴嘴部411之吐出位置的修正。由於在晶圓W的上面，係形成有半導體裝置的圖案，因此，必須進行例如亞毫米單位之嚴格的去除寛度之管理。對此，由於晶圓W的下面側，係並非圖案的形成面，且大多不必進行去除寛度的控制，因此，針對來自第2噴嘴部421之處理液的吐出位置進行活用感測器部7之修正的例子，係並未表示。但是，因應所需，關於將處理液供給至晶圓W之下面側的第2噴嘴部421，當然亦可使用與上面側之第1噴嘴部411同樣的手法，進行吐出位置的修正。
又，在事前決定膜之去除寛度與第1噴嘴部411之吐出位置的對應關係之際，係並非必需如利用表1所說明之例子地使用基準膜種類而進行預備實驗。亦可在僅基於保持於保持部31之晶圓W的外周端與第1噴嘴部411之相對的位置關係進行吐出位置的決定後，針對所有的膜種類(表1的例子，係膜種類A、B、C)，從預備實驗的結果等設定修正量。
再者，關於膜資訊表192所設定之吐出位置的修正量，亦並非必須採用基於配方191而設定之處理液的吐出位置與實際的吐出執行位置之差分值[mm]。例如亦可採用相對於吐出位置之百分率(例：設定值1mm、吐出 執行位置1.2mm的情況下，係修正量「120%」)。
其次，敍述關於在決定了因應膜種類的修正量後，進行吐出位置的修正之手法的變化。圖6所示的例子，係在對移動機構412輸出設定資訊之前，進行將基於去除寛度的設定值之暫定的吐出位置之設定登錄於暫存器(步驟S103)與將對應晶圓W之膜種類的修正量反映於前述暫存器之設定(步驟S107)。
對此，例如亦可在步驟S103中，將基於去除寛度的設定值所獲得之處理液的吐出位置輸出至移動機構412，使第1噴嘴部411移動，其次，在讀取了對應晶圓W之膜種類的修正量後，將僅吐出位置修正之寬度的移動設定輸出至移動機構412，再度使第1噴嘴部411移動。
又，亦可在晶圓W搬入至處理單元16後緊接著進行膜種類的特定或修正量的讀取，且將設定於對該晶圓W所執行之配方191之膜之去除寛度的設定值改寫成以該修正量進行修正的值。在該例子中，當基於改寫後之去除寛度的設定值來決定吐出位置時，該吐出位置，係成為反映出修正量的吐出執行位置。
其次，如前述般，採用了分光橢圓偏光術的感測器部7，係能取得2種類的資訊(n值、k值)作為可識別膜種類的特性資訊。此時，亦可利用n值或k值的任一方而進行膜種類的特定。但是，如圖5之「測定值」所示，在難以單獨由k值進行膜種類A與膜種類B之識別的情況下，亦有可藉由使用n值、k值兩者而識別該些 膜種類的情況。
而且，取得特性資訊的感測器部7，係不限定於藉由分光橢圓偏光計而構成的情況。例如，亦可使用採用了能量分散型X射線分析(Energy dispersive X-ray spectrometry：EDX)或X射線光電子光譜(X-ray Photoelectron Spectroscopy：PXP)作為分析手法的感測器部7。在該些分析手法中，由於需要真空氛圍，因此，亦可例如將真空腔室連接於基板處理系統1之搬入搬出站2的外壁，並將感測器部7配置於該真空腔室內而進行特性資訊的取得。
在該情況下，係使用共通的感測器部7，針對設置於基板處理系統1的複數個處理單元16，取得第1噴嘴部411之吐出位置之修正的特性資訊。關於從使用共通之感測器部7而取得的特性資訊來修正任一處理單元16中之處理液的吐出位置，係基於例如進行了分析之晶圓W的搬送目的地等而判斷。
又，在此，在複數個處理單元16共用1個感測器部7的手法，係不僅採用EDX或PXP作為分析手法的情況，亦可應用於分光橢圓偏光術。例如亦可在基板處理系統1的搬送部12、15中之晶圓W的搬送路徑上，配置分光橢圓偏光計即共通的感測器部7，或亦可在設置於搬入搬出站2之外壁而收容了進行晶圓W之朝向的調整之定位器之未圖示的定位室內，配置分光橢圓偏光計即共通的感測器部7。
又，並非必須對膜資訊表192預先登錄處理液之吐出位置的修正量。例如，亦可在處理單元16內或搬送部12、15中之晶圓W的搬送路徑上，設置對晶圓W之周緣部進行拍攝的攝像機，基於該拍攝結果，從測定到之去除寛度的實際值與去除寛度的設定值之差分值來決定處理液之吐出位置的修正量。在決定了該修正量後，預先新製成與形成於晶圓W之膜的種類資訊(n值、k值等的特性資訊)對應而登錄了修正量的膜資訊表192，藉此，在從稍後處理形成有同種類之膜的晶圓W之際，可活用於吐出位置的修正。
除了上述的例子之外，在特定了形成於處理對象之晶圓W之膜的種類後所調整的設定項目，係不限定於僅處理液的吐出位置。例如，亦可修正保持於晶圓保持機構30而旋轉之晶圓W之單位時間的旋轉數或從第1噴嘴部411所供給之處理液的供給流量。關於該些設定項目的修正量(旋轉數修正量、修正流量)，亦例如如表1所示，可與n值、k值等之膜的特性資訊(種類資訊)對應地預先登錄於膜資訊表192。該結果，藉由控制部18讀出該些修正量，可利用於控制晶圓保持機構30之旋轉機構的馬達302或第1噴嘴部411之上游側之處理液供給部內的流量調節機構(旋轉數修正工程、流量修正工程)。
而且，取得形成於處理對象之晶圓W之膜之特性資訊的手法，係亦並非必須從使用感測器部7實際進 行了晶圓W之分析的結果來獲得。例如，亦可經由設置有基板處理系統1之半導體工廠內的電腦網路，從基板處理系統1之外部的伺服器，連同處理對象之晶圓W的識別資訊一起取得特性資訊。在該情況下，執行特性資訊之取得的網路通信部，係構成特性資訊取得部。
除了該些之外，亦並非必須將從晶圓W取得之特性資訊使用作為膜的種類資訊。當針對利用分光橢圓偏光計即感測器部7的例子進行敍述，前述之k值、n值，係亦可利用來作為用以特定形成於晶圓W之膜的厚度、膜的硬度、膜之表面的粗糙度等之物理特性的物理特性資訊。
例如圖7，係概略地表示形成於晶圓W之膜的硬度與n值、k值之關係。在該膜的例子中，n值及k值越小，則形成於晶圓W的膜越柔軟，n值及k值越大，則膜越堅硬。又，關於膜厚等，亦可從n值、k值的變化進行特定。
在此，對堅硬的膜(厚膜)而言，係與柔軟的膜(薄膜)相比，有必須供給處理液更長時間的情況。另一方面，當處理液的供給時間(處理時間)變長時，則有導致膜被去除之區域的內周端往晶圓W之徑方向的內側之情況。因此，在相對於預先設定之基準的處理時間，在實際之處理時間變化的情況下，係亦可以抵消伴隨著該處理時間的變化所造成之去除寛度之變化的方式，決定修正量。
例如，在基於上述之「基準之處理時間」決定了伴隨著膜種類不同所造成的修正量(第1修正量)時，進一步使用伴隨著處理時間之變化所造成的修正量(第2修正量)，藉此，可進行精度高之去除寛度的控制。但是，使用該些第1、第2修正量雙方，係並非必需要件，亦可採用任一方之影響較大的修正量。
再者，當然亦可基於從物理特性資訊所獲得之膜的厚度或膜的硬度等，調整晶圓W之每單位時間的旋轉數或處理液的供給流量。

Claims (16)

  1. 一種基板處理裝置，係具備有：基板保持部，保持基板並且具備有使前述基板旋轉的旋轉馬達；吐出部，將處理液吐出至保持於前述基板保持部之前述基板的周緣部，以去除前述基板之周緣部的膜；控制器，與輸入之配方所含有之前述膜的去除寛度對應地設定前述處理液的吐出位置；馬達，基於藉由前述控制器所設定的前述吐出位置，使來自前述吐出部之處理液之吐出位置朝向前述基板的徑方向移動；及特性資訊取得電路，取得應去除之前述膜的特性資訊，在去除前述膜之前，前述控制器，係取得因應藉由前述特性資訊取得電路所取得之前述膜的特性資訊與預先登錄之膜資訊表而修正前述吐出位置的修正量，基於所取得的前述修正量，修正前述吐出位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述膜之特性資訊，係膜之種類資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述膜之特性資訊，係膜之物理特性資訊。
  4. 如申請專利範圍第3項之基板處理裝置，其中，前述膜之物理特性資訊，係膜的硬度或膜厚。
  5. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之基板處理裝置，其中，感測器部，係更具備有：偏光器，使來自光源之光進行偏光；及光彈調變器(Photoelastic Modulator；PEM)，使藉由前述偏光器所偏光之光的相位進行調變，前述控制器，係基於藉由前述感測器部分析了形成於前述基板之膜的結果，取得前述特性資訊。
  6. 如申請專利範圍第5項之基板處理裝置，其中，前述基板保持部、前述馬達馬達及前述感測器部，係配置於共通的腔室內。
  7. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之基板處理裝置，其中，前述控制器，係藉由與外部裝置的通信，取得前述特性資訊。
  8. 如申請專利範圍第1~4項中任一項之基板處理裝置，其中，而且，前述控制部，係取得旋轉數修正量或修正流量之至少一者，該旋轉數修正量，係因應藉由感測器部所取得之膜的特性資訊，修正藉由前述旋轉馬達而旋轉之基板之每單位時間的旋轉數，該修正流量，係修正從前述吐出部所吐出之處理液的供給流量，前述旋轉馬達，係基於前述旋轉數修正量，修正基板之旋轉數，處理液供給，係基於前述修正流量，修正處理液之供給流量。
  9. 一種液處理方法，係包含有：吐出位置設定工程，與配方所含有之基板之周緣部之膜的去除寛度對應地設定來自與前述基板之周緣部對向而配置之吐出部之處理液的吐出位置；特性資訊取得工程，取得應去除之膜的特性資訊；修正量取得工程，取得因應在前述特性資訊取得工程取得之膜的特性資訊與預先登錄之膜資訊表而修正在前述吐出位置設定工程所設定之吐出位置的修正量；吐出位置修正工程，基於在前述修正量取得工程所取得的修正量，修正在前述吐出位置設定工程所設定的前述吐出位置；吐出部移動工程，使前述吐出部朝在前述吐出位置修正工程修正的吐出執行位置移動；及去除工程，由移動至前述吐出執行位置的吐出部吐出處理液，將處理液供給至旋轉之基板的周緣部而去除該周緣部的膜。
  10. 如申請專利範圍第9項之液處理方法，其中，前述膜之特性資訊，係膜之種類資訊。
  11. 如申請專利範圍第9項之液處理方法，其中，前述膜之特性資訊，係膜之物理特性資訊。
  12. 如申請專利範圍第11項之液處理方法，其中，前述膜之物理特性資訊，係膜的硬度或膜厚。
  13. 如申請專利範圍第9~12項中任一項之液處理方法，其中，前述特性資訊取得工程，係基於藉由包含光源與接收在晶圓反射之光的檢測器之感測器部分析了形成於基板之膜的結果，取得前述特性資訊。
  14. 如申請專利範圍第9~12項中任一項之液處理方法，其中，包含有旋轉數修正工程或流量修正工程之至少一者，該旋轉數修正工程，係因應在前述特性資訊取得工程取得之膜的特性資訊，修正前述去除工程中之基板的旋轉數，該流量修正工程，係因應前述特性資訊，修正在前述去除工程中從前述吐出部所吐出之處理液的供給流量。
  15. 一種記憶媒體，係記憶有被使用於將處理液供給至基板而去除基板之周緣部的膜之基板處理裝置的電腦程式，該記憶媒體，其特徵係，前述電腦程式，係編入有步驟群，以便執行如申請專利範圍第9~14項中任一項之液處理方法。
  16. 如申請專利範圍第1項之基板處理裝置，其中，前述特性資訊取得電路，係藉由感測器部取得應去除之前述膜的特性資訊，前述感測器部，係包含有：光源，將光導向前述基板之周緣部；及檢測器，接收在前述基板反射之光。
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