TWI814241B - 基板處理裝置及半導體裝置之製造方法 - Google Patents

基板處理裝置及半導體裝置之製造方法 Download PDF

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Abstract

本發明之實施形態提供一種可抑制形成於基板外緣部之膜之寬度、及基板外緣部之露出寬度之偏差之基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。 實施形態之基板處理裝置具備：基板保持部，其保持基板；旋轉支持部，其支持基板保持部，使基板保持部所保持之基板沿周向旋轉；驅動部，其使基板保持部相對於旋轉支持部沿基板之面方向驅動；檢測部，其檢測基板保持部所保持之基板之外緣部；藥液噴出部，其對基板保持部所保持之外緣部噴出藥液；及控制部，其基於檢測部檢測出之外緣部之位置，以基板保持部所保持之基板之面內之中心位置與旋轉支持部之旋轉軸一致之方式，藉由驅動部使基板保持部驅動。

Description

基板處理裝置及半導體裝置之製造方法
本發明之實施形態係關於一種基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。
於半導體裝置之製造步驟中，有進行對基板之外緣部噴出藥液之處理之情形。於藥液之噴出處理中，一面使基板保持於基板保持部上，一面使基板保持部隨同基板一起旋轉，對基板之周向噴出藥液。藉此，於基板之外緣部形成環狀之膜，或去除基板上之膜之一部分使基板之外緣部露出。
然而，於藥液之噴出處理時，有於基板面內之中心位置與基板之旋轉軸不一致之狀態下將基板載置於基板保持部之情形。於該情形時，形成於基板外緣部之膜之寬度、或基板外緣部之露出寬度於基板之周向上偏差。
本發明所欲解決之問題在於提供一種可抑制形成於基板外緣部之膜之寬度、及基板外緣部之露出寬度之偏差之基板處理裝置及半導體裝置之製造方法。 實施形態之基板處理裝置具備：基板保持部，其保持基板；旋轉支持部，其支持上述基板保持部，使上述基板保持部所保持之上述基板沿周向旋轉；驅動部，其使上述基板保持部相對於上述旋轉支持部沿上述基板之面方向驅動；檢測部，其檢測上述基板保持部所保持之上述基板之外緣部；藥液噴出部，其對上述基板保持部所保持之上述外緣部噴出藥液；及控制部，其基於上述檢測部檢測出之上述外緣部之位置，以上述基板保持部所保持之上述基板之面內之中心位置與上述旋轉支持部之旋轉軸一致之方式，藉由上述驅動部驅動上述基板保持部。
以下，參照圖式對本發明進行詳細說明。另，並非為由以下之實施形態限定本發明者。又，以下實施形態之構成要件中，包含熟知本技藝者可容易設想者或實質上相同者。
(基板處理裝置之構成例) 圖1係顯示實施形態之基板處理裝置1之構成之一例之圖。實施形態之基板處理裝置1構成為對作為基板之晶圓W之外緣部噴出藥液之藥液噴出裝置。
如圖1所示，基板處理裝置1具備旋轉支持部11、基板保持部12、驅動部13、杯15、藥液噴嘴21、供給管22、閥23、藥液槽24、檢測部30、及控制部50。
旋轉支持部11具備無圖示之旋轉馬達，可旋轉地支持連接於旋轉支持部11之上端部之基板保持部12。藉此，旋轉支持部11使基板保持部12所保持之晶圓W隨同基板保持部12沿晶圓W之周向旋轉。
基板保持部12可構成為具有例如圓形之平板之載置面，於其載置面保持晶圓W。
驅動部13設置於基板保持部12之下端部，即與旋轉支持部11之連接部分。驅動部13具備例如無圖示之步進馬達等，使基板保持部12沿晶圓W之面方向驅動。
又，於旋轉支持部11、基板保持部12、及驅動部13設置無圖示之鎖定機構。鎖定機構將晶圓W之位置相對於基板保持部12固定於晶圓W之面方向，且將基板保持部12之位置相對於旋轉支持部11固定於晶圓W之面方向。稍後對鎖定機構之詳細構成進行敘述。
作為藥液噴出部之藥液噴嘴21配置於基板保持部12所支持之晶圓W之外緣部之上方，對晶圓W之外緣部噴出藥液CS。藥液噴嘴21連接於對基板處理裝置1供給藥液之供給管22之下游側之一端。
於供給管22設置閥23，將供給管22之上游側之一端連接於藥液槽24。
於藥液槽24貯存藥液。貯存於藥液槽24之藥液為例如去除晶圓W上之樹脂膜等膜之去除液、或成為形成於晶圓W之樹脂膜等膜之原材料之原料液等。
如此，可根據對晶圓W之處理內容於藥液槽24貯存各種藥液。即，可根據貯存於藥液槽24之藥液，使對晶圓W之處理內容適當不同。
例如，於藥液槽24貯存上述去除液之情形時，可進行去除形成於晶圓W之膜之一部分使晶圓W之外緣部露出之處理。又例如，於藥液槽24貯存上述原料液之情形下，可進行於晶圓W之外緣部形成環狀膜之處理。
藥液藉由未圖示之泵等，經由藥液槽24、閥23、及供給管22向藥液噴嘴21壓送。於藥液自藥液噴嘴21對晶圓W之外緣部噴出時，預先由旋轉支持部11使晶圓W旋轉。藉此，噴出至晶圓W之外緣部之剩餘之藥液因離心力自晶圓W上被甩開。
杯15以包圍旋轉支持部11及基板保持部12之方式配置。杯15之上端部推出至基板保持部12所保持之晶圓W之外緣部之上方。
藉此，因離心力自晶圓W甩開之藥液由杯15接住，故可抑制藥液於周圍飛散。又，可回收再藉由由杯15接住之藥液。
檢測部30於自藥液噴嘴21沿晶圓W之周向隔開之位置，設置於晶圓W之外緣部附近，檢測晶圓W之外緣部。於圖1之例中，檢測部30配置於晶圓W之周向上自藥液噴嘴21隔開180°之位置。將沿著晶圓W之面，且自藥液噴嘴21朝向檢測部30之方向設為例如X方向。
另，於開始晶圓W之處理之前之初始狀態下，於將藥液噴嘴21與檢測部30相連之線上，定位例如晶圓W之面方向之基板保持部12之中心位置、及旋轉支持部11之旋轉軸。
檢測部30為具備投光部31與受光部32之雷射感測器等。投光部31設置於晶圓W之外緣部之上方，向晶圓W之外緣部投射雷射光LR。受光部32設置於晶圓W之外緣部之下方，即與投光部31對向之位置，接收來自投光部31之雷射光LR。
控制部50作為具備例如CPU(Central Processing Unit：中央處理單元)、ROM(Read Only Memory：唯讀記憶體)、及RAM(Random Access Memory：隨機存取記憶體)等之電腦構成，控制基板處理裝置1之各部。
即，控制部50控制無圖示之旋轉馬達使旋轉支持部11旋轉。又，控制部50控制驅動部13而驅動基板保持部12。又，控制部50控制未圖示之鎖定機構固定晶圓W及基板保持部12之位置。又，控制部50控制閥23之開關而控制向晶圓W供給藥液。又，控制部50控制檢測部30而檢測晶圓W之外緣部。
又，控制部50可具備未圖示之記憶裝置。於記憶裝置中，亦可記憶例如基板處理裝置1之控制參數、及由檢測部30檢測出之晶圓W外緣部之位置資訊等。
圖2A及圖2B係顯示藉由實施形態之基板處理裝置1具備之檢測部30檢測晶圓W外緣部之方法之一例之圖。
於對基板處理裝置1搬入晶圓W時，有於晶圓W之面內之中心位置、與旋轉支持部11之旋轉軸不一致之狀態下，將晶圓W載置於基板保持部12之情形。基板處理裝置1之控制部50係若將晶圓W載置於基板保持部12，則於對晶圓W噴出藥液之處理之前，由檢測部30檢測晶圓W之外緣部之位置。
如圖2A所示，於檢測晶圓W外緣部時，自載置於基板保持部12之晶圓W之上方向晶圓W之外緣部，自檢測部30之投光部31投射雷射光LR。雷射光LR以與投光部31對向之方式藉由設置於晶圓W下方之受光部32接收。
此時，根據基板保持部12中之晶圓W之載置位置，藉由晶圓W之外緣部遮擋來自投光部31之雷射光LR之一部分，未被遮光而通過晶圓W外緣部之外側之雷射光LR到達受光部32。
如圖2B所示，此時，於受光部32之受光區域RC包含接收雷射光LR之照射區域IR、與不接收雷射光LR之遮光區域SH。控制部50基於與受光區域RC之X方向之寬度Drc相對之照射區域IR之X方向之寬度Dir，即受光部32接收到之雷射光LR之X方向之寬度，特定晶圓W外緣部之位置。
更具體而言，控制部50可根據受光部32接收到之雷射光LR之X方向之寬度，算出與檢測部30相對之晶圓W外緣部之X方向之位置。
又，晶圓W下方之旋轉支持部11與檢測部30之位置關係固定於基板處理裝置1內，且已知與旋轉支持部11相對之檢測部30之X方向之位置。又，已知晶圓W之直徑，晶圓W之外緣部至中心位置之距離相當於晶圓W之半徑。
因此，控制部50可根據與檢測部30相對之晶圓W外緣部之X方向中之位置，算出與旋轉支持部11之旋轉軸相對之晶圓W之面內之中心位置。此時，藉由於晶圓W之周向之複數個部位，即例如3個部位以上進行晶圓W外緣部之檢測，而可更精密地算出與旋轉支持部11之旋轉軸相對之晶圓W之面內之中心位置。
另，如上所述，於開始藥液噴出處理之前之初始狀態下，例如晶圓W之面方向之基板保持部12之中心位置存在於將藥液噴嘴21與檢測部30相連之線上。因此，受光部32接收到之雷射光LR之X方向之寬度於雷射光LR中，相當於往向基板保持部12之中心位置之方向之寬度。
圖3A及圖3B係顯示實施形態之基板處理裝置1具備之鎖定機構14之構成之一例之圖。圖3A係載置於基板保持部12之晶圓W之沿著X方向之剖視圖。圖3B係載置於基板保持部12之晶圓W之透視仰視圖。
另，圖3及圖3B所示之作為第1方向之X方向及作為第2方向之Y方向均為沿著晶圓W之面之方向，且相互正交。如上所述，可將例如藥液噴嘴21與檢測部30相連之方向設為X方向。
如圖3及圖3B所示，基板保持部12與晶圓W同樣，具有例如圓形之形狀。較佳為儘可能大地設計基板保持部12之載置面之直徑。藉此，可抑制基板保持部12所保持之晶圓W之撓曲。
其中，基板保持部12之載置面之直徑設為未達晶圓W直徑。即，基板保持部12之載置面之面積小於噴出藥液之面即晶圓W上表面之面積。藉此，可抑制藥液對載置面之附著，又使剩餘之藥液自晶圓W外緣部順利地甩開。
驅動部13固定於旋轉支持部11，以井字狀設置於基板保持部12與旋轉支持部11之連接部分，由未圖示之步進馬達等，沿著至少X方向及Y方向驅動基板保持部12。
即，驅動部13包含分別沿X方向及Y方向延伸之1對構件。該等構件以井字狀組合，使基板保持部12沿著該等構件向X方向及Y方向驅動。
其中，驅動部13除X方向及Y方向以外，亦可於晶圓W之周向上移動基板保持部12之位置。
驅動部13之驅動量亦可分別距X方向及Y方向例如1 mm以內。因驅動部13之驅動由例如步進馬達等進行，故可以1 mm以下之單位高精度地驅動基板保持部12。
藉由此種構成，可移動相對於旋轉支持部11之基板保持部12之位置。又，隨著基板保持部12之移動，可使基板保持部12所保持之晶圓W之面內之中心位置相對於旋轉支持部11之旋轉軸移動。
鎖定機構14具備2個系統之真空夾盤14w、14d。真空夾盤14w使晶圓W之位置相對於基板保持部12固定於面方向。真空夾盤14d使基板保持部12之位置相對於旋轉支持部11固定於晶圓W之面方向。
更詳細而言，作為第1鎖定機構之真空夾盤14w於例如旋轉支持部11之旋轉軸上自旋轉支持部11貫通基板保持部12，且延伸至晶圓W之背面。真空夾盤14w構成為藉由由未圖示之泵吸引晶圓W背面，而使晶圓W吸附於基板保持部12之第1吸附機構。
自旋轉支持部11遍及基板保持部12延伸之真空夾盤14w於旋轉支持部11與基板保持部12之連接部分中具有可撓性。即，自真空夾盤14w之旋轉支持部11遍及基板保持部12延伸之部分作為例如具有柔軟性之樹脂製之管構成。
又，作為第2鎖定機構之真空夾盤14d，自旋轉支持部11貫通驅動部13，延伸至基板保持部12之背面。於旋轉支持部11內，真空夾盤14d於例如旋轉軸上延伸。又，於圖3A及圖3B之例中，真空夾盤14d之上端部到達井字狀之驅動部13之延伸於X方向之構件與延伸於Y方向之構件之交叉位置。
真空夾盤14d構成為藉由由未圖示之泵吸引基板保持部12之背面，而使基板保持部12吸附於驅動部13之第2吸附機構。
如上所述，驅動部13之位置相對於旋轉支持部11固定。因此，藉由由真空夾盤14d使基板保持部12吸附於驅動部13，而將基板保持部12之位置相對於旋轉支持部11固定。
控制部50於基板處理裝置1處理晶圓W時，於特定之時序適當執行藉由真空夾盤14w將晶圓W向基板保持部12鎖定及鎖定解除、及藉由真空夾盤14d將基板保持部12向驅動部13及旋轉支持部11鎖定及鎖定解除。
(半導體裝置之製造方法) 接著，使用圖4Aa～圖5Bb，對實施形態之半導體裝置之製造方法進行說明。實施形態之半導體裝置之製造方法包含基板處理裝置1中藥液向晶圓W外緣部之噴出處理。於基板處理裝置1中，先於藥液之噴出處理，進行使晶圓W之面內之中心位置對合旋轉支持部11之旋轉軸之位置修正處理。
圖4Aa～圖4Bd係顯示實施形態之基板處理裝置1之晶圓W之位置修正處理之順序之一例之圖。圖4Aa～圖4Ad係載置於基板保持部12之晶圓W之沿著X方向之剖視圖。圖4Ba～圖4Bd分別與圖4Aa～圖4Ad對應，為載置於基板保持部12之晶圓W之透視仰視圖。
如圖4Aa及圖4Ba所示，晶圓W被搬入基板處理裝置1內，載置於基板保持部12。於圖4Aa及圖4Ba之例中，此時，相對於旋轉支持部11之旋轉軸Cr，面內之中心位置Cw於X方向及Y方向上偏離而載置晶圓W。
更具體而言，晶圓W之面內之中心位置Cw於X方向上靠近紙面左側，即於檢測部30與藥液噴嘴21之間之位置偏移靠近檢測部30。又，晶圓W之面內之中心位置Cw於Y方向上偏移靠近紙面上側。其中，搬入時之晶圓W之實際之偏移量為例如1 mm以下之微小者。
另，於搬入晶圓W時，驅動部13處於初始位置，晶圓W之面方向之基板保持部12之中心位置、與旋轉支持部11之旋轉軸Cr一致。
如圖4Ab及圖4Bb所示，控制部50於鎖定晶圓W、基板保持部12、驅動部13、及旋轉支持部11之相對位置之狀態下，使檢測部30檢測晶圓W之外緣部。
即，控制部50藉由真空夾盤14w使晶圓W背面吸附於基板保持部12，使晶圓W之面方向之位置相對於基板保持部12固定。又，控制部50藉由真空夾盤14d使基板保持部12之背面吸附於驅動部13，使基板保持部12之位置相對於驅動部13及旋轉支持部11固定於晶圓W之面方向。
又，控制部50於固定晶圓W、基板保持部12、驅動部13、及旋轉支持部11之相對位置之狀態下，一面使基板保持部12所保持之晶圓W藉由例如旋轉支持部11低速旋轉，一面於晶圓W之周向之複數個部位，藉由檢測部30檢測出晶圓W之外緣部之位置。
又，控制部50基於晶圓W外緣部之檢測部30之檢測位置，針對至少X方向及Y方向算出與旋轉支持部11之旋轉軸Cr相對之晶圓W之面內之中心位置Cw。
於圖4Ab及圖4Bb之例中，藉由控制部50，算出晶圓W之面內之X方向之中心位置Cw相對於旋轉支持部11之旋轉軸Cr偏移靠近紙面左側之值。又，藉由控制部50，算出晶圓W之面內之Y方向之中心位置Cw相對於旋轉支持部11之旋轉軸Cr偏移靠近紙面上側之值。
如圖4Ac及圖4Bc所示，控制部50於解除基板保持部12之鎖定之後，藉由驅動部13驅動基板保持部12，使晶圓W之面內之中心位置Cw相對於旋轉支持部11之旋轉軸Cr一致。
即，控制部50停止藉由真空夾盤14d向驅動部13吸附基板保持部12之背面，解除基板保持部12相對於驅動部13及旋轉支持部11之位置固定。又，控制部50藉由真空夾盤14w使基板保持部12繼續吸附晶圓W背面，維持晶圓W相對於基板保持部12固定之狀態。
藉此，使基板保持部12相對於驅動部13及旋轉支持部11，沿晶圓W之面方向自如移動。另一方面，可固定同時維持基板保持部12所保持之晶圓W相對於基板保持部12之相對位置。
又，控制部50基於晶圓W之面內之中心位置Cw相對於旋轉支持部11之旋轉軸Cr之算出結果，以晶圓W之面內之中心位置Cw與旋轉支持部11之旋轉軸Cr一致之方式，藉由驅動部13使基板保持部12沿晶圓W之面方向驅動。
如此，驅動部13於不使基板保持部12與晶圓W之相對位置變化之同時，使基板保持部12所保持之晶圓W隨同基板保持部12移動。藉此，成為晶圓W之面內之中心位置Cw與旋轉支持部11之旋轉軸Cr大致一致之狀態。
另，此時，晶圓W之面方向之基板保持部12之中心位置自旋轉支持部11之旋轉軸Cr上移動至沿X方向及Y方向偏移之位置。另一方面，真空夾盤14w於旋轉支持部11與基板保持部12之連接位置具有可撓性。
因此，真空夾盤14w於旋轉軸Cr上貫通旋轉支持部11之後，中心位置追隨自旋轉軸Cr脫離之基板保持部12並撓曲，貫通基板保持部12到達晶圓W背面。
如圖4Ad及圖4Bd所示，控制部50重新開始藉由真空夾盤14d向驅動部13吸附基板保持部12之背面。藉此，於晶圓W之面內之中心位置Cw與旋轉支持部11之旋轉軸Cr大致一致之狀態下，基板保持部12之位置相對於旋轉支持部11固定。
之後，維持使晶圓W之面內之中心位置Cw與旋轉支持部11之旋轉軸Cr大致一致之狀態，且藉由基板處理裝置1，進行對晶圓W噴出藥液之處理。又，於噴出藥液後，於特定時間內繼續晶圓W之旋轉，進行使噴出至晶圓W之藥液乾燥之自旋乾燥處理。
圖5Aa～圖5Bb係藉由實施形態之基板處理裝置1處理之晶圓W之模式圖。
圖5Aa係進行形成環狀膜LY之處理之晶圓W之仰視圖，圖5Ba係圖5Aa之晶圓W之X方向之剖視圖。圖5Ba係進行使外緣部露出之處理之晶圓W之仰視圖，圖5Bb係圖5Ba之晶圓W之X方向之剖視圖。
另，於圖5Aa及圖5Ab，顯示藥液之噴出處理時之晶圓W與基板保持部12及旋轉支持部11之位置關係、以及晶圓W之面內之中心位置Cw與旋轉支持部11之旋轉軸Cr。於圖5Aa及圖5Ab之例中，晶圓W係於使旋轉支持部11之旋轉軸Cr與晶圓W之面內之中心位置Cw一致之狀態下被處理者。
如圖5Aa及圖5Ba所示，例如自藥液噴嘴21噴出原料液之情形時，於晶圓W之外緣部，以特定之寬度形成環狀膜LY。於晶圓W之面內之中心位置Cw與旋轉支持部11之旋轉軸Cr大致一致之狀態下，因自藥液噴嘴21對晶圓W外緣部噴出原料液，故形成具有大致均一寬度之膜LY。
使用此種環狀膜LY作為例如晶圓W外緣部之保護膜等。即，例如之後，於對晶圓W進行蝕刻加工等時，抑制蝕刻至晶圓W之外緣部。
如圖5Ab及圖5Bb所示，例如自藥液噴嘴21噴出去除液之情形時，例如自晶圓W外緣部去除形成於晶圓W整面之膜LY，以特定之寬度形成晶圓W之上表面露出之露出部EX。於晶圓W之面內之中心位置Cw與旋轉支持部11之旋轉軸Cr大致一致之狀態下，因自藥液噴嘴21對晶圓W外緣部噴出去除液，故露出部EX具有大致均一之寬度。
為抑制晶圓W外緣部之顆粒等而進行此種處理。即，藉由預先自晶圓W外緣部去除膜LY，而於例如晶圓W之處理時，抑制剝離外緣部之膜LY成為顆粒源。
另，可應用各種膜型之膜，作為圖5Aa～圖5Bb所示之膜LY。膜LY亦可為例如抗蝕膜、SOC(Spin On Carbon：旋塗炭)膜、CVD(Chemical Vapor Deposition：化學氣相沉積)碳膜等樹脂膜、或SOG(Spin On Glass：旋塗玻璃)膜等無機膜等。
之後，藉由對晶圓W實施各種步驟，製造實施形態之半導體裝置。
(比較例) 於半導體裝置之製造步驟中，有時進行對晶圓W之外緣部噴出藥液，形成環狀膜，或使晶圓之外緣部露出之處理。藥液之噴出處理於使晶圓旋轉之狀態下進行。然而，有由於搬送偏移等，而於晶圓之面內之中心位置未與使晶圓旋轉時之旋轉軸一致之狀態下，使晶圓被搬入基板處理裝置內之情形。
圖6Aa～圖6Bb顯示於晶圓Wz之中心位置Cw與旋轉軸Cr偏移之狀態下處理之晶圓Wz之例。圖6Aa～圖6Bb係藉由比較例之基板處理裝置處理之晶圓Wz之模式圖。
比較例之基板處理裝置未具備於基板保持部12z及旋轉支持部11z等進行晶圓Wz之位置修正之機構。因此，於比較例之基板處理裝置中，於晶圓Wz之中心位置Cw與旋轉軸Cr偏移之狀態下進行藥液之噴出處理。
即，於比較例之基板處理裝置中，於使晶圓Wz旋轉時，晶圓Wz成為相對於旋轉軸Cr偏芯之狀態。藉此，隨著晶圓Wz之旋轉，通過藥液噴嘴之下方之晶圓Wz外緣部之位置變動，且晶圓Wz外緣部之藥液之噴出寬度變動。
如圖6Aa及圖6Ba所示，例如自藥液噴嘴噴出原料液之情形時，於晶圓Wz之外緣部，形成環狀膜LYz。然而，因晶圓Wz之中心位置Cw與旋轉軸Cr偏移，故原料液之噴出寬度變動，形成之膜LYz之寬度亦偏差。
如圖6Ab及圖6Bb所示，例如自藥液噴嘴噴出去除液之情形時，自晶圓Wz外緣部去除形成於晶圓Wz整面之膜LYz，形成晶圓Wz之上表面露出之露出部EXz。然而，因晶圓Wz之中心位置Cw與旋轉軸Cr偏移，故去除液之噴出寬度變動，露出部EXz之寬度亦偏差。
於產生晶圓Wz之中心位置Cw與旋轉軸Cr之偏移之情形時，亦考慮為抑制上述般處理不良，而進行例如晶圓Wz之再搬送，採取使晶圓Wz重新載置於基板保持部12z等之對策。然而，於該情形時，有由於再搬送等而使晶圓Wz之處理時間長期化，使基板處理裝置之產量降低之虞。
根據實施形態之基板處理裝置1，基於檢測部30檢測出之晶圓W之外緣部之位置，以基板保持部12所保持之晶圓W之面內之中心位置與旋轉支持部11之旋轉軸一致之方式，由驅動部13驅動基板保持部12。
藉此，可抑制形成於晶圓W之外緣部之膜LY之寬度、及晶圓W之外緣部之露出寬度之偏差。又，因驅動部13之驅動對象為基板保持部12，且於晶圓W之處理前進行晶圓W之位置修正，故無需大規模之機構，可抑制基板處理裝置1大型化。又，因亦無需晶圓W之再搬送等，故可使例如基板處理裝置1之產量提高。
根據實施形態之基板處理裝置1，具備使晶圓之位置相對於基板保持部12固定於面方向之真空夾盤14w、與使基板保持部12之位置相對於旋轉支持部11固定於晶圓W之面方向之真空夾盤14d之2個系統之鎖定機構14。
藉此，於晶圓W外緣部之檢測處理、晶圓W之位置修正處理、及藥液之噴出處理之各處理中，可將晶圓W、基板保持部12、及旋轉支持部11之相對位置適當固定、或解除固定。
根據實施形態之基板處理裝置1，真空夾盤14w於旋轉支持部11與基板保持部12之連接部分具有可撓性。藉此，藉由晶圓W之位置修正處理，即使與旋轉支持部11相對之基板保持部12之相對位置變化，亦可使晶圓W吸附於基板保持部12。
根據實施形態之基板處理裝置1，於藉由檢測部30進行晶圓W之外緣部之檢測時，藉由真空夾盤14w使晶圓W之位置相對於基板保持部12固定，且藉由真空夾盤14d使基板保持部12之位置相對於旋轉支持部11固定。藉此，於檢測處理中可抑制晶圓W之位置變動，並高精度地特定晶圓W外緣部之面內之中心位置。
根據實施形態之基板處理裝置1，於藉由驅動部13使晶圓W之面內之中心位置與旋轉支持部11之旋轉軸對合時，藉由真空夾盤14w使晶圓W之位置相對於基板保持部12固定，且解除真空夾盤14d之鎖定，使基板保持部12之位置不相對於旋轉支持部11固定。藉此，可維持晶圓W與基板保持部12之相對位置不變，精密地進行晶圓W之位置修正。
根據實施形態之基板處理裝置1，於自藥液噴嘴21對晶圓W之外緣部噴出藥液時，藉由真空夾盤14w使晶圓W之位置相對於基板保持部12固定，且藉由真空夾盤14d使基板保持部12之位置相對於旋轉支持部11固定。藉此，可於使晶圓W固定於修正位置之狀態下進行藥液之噴出處理。
根據實施形態之基板處理裝置1，藉由檢測部30遍及複數個部位於周向上檢測晶圓W之外緣部，基於檢測部30檢測出之晶圓W之外緣部之複數個部位之周向之位置，而藉由驅動部13使晶圓W之面內之中心位置與旋轉支持部11之旋轉軸對合。藉此，可更精密地算出晶圓W之面內之中心位置，且可高精度地進行晶圓W之位置修正。
(變化例) 接著，使用圖7～圖8B，對實施形態之變化例1之基板處理裝置1a進行說明。變化例1之基板處理裝置1a於具備作為攝像裝置而構成之檢測部30a之點上，與上述實施形態1不同。
圖7係顯示實施形態之變化例1之基板處理裝置1a之構成之一例之圖。另，於圖7中，對與上述實施形態同樣之構成附加同樣之符號，且省略其說明。
如圖7所示，基板處理裝置1a具備配置於晶圓W之外緣部上方之檢測部30a、及進行檢測部30a之控制之控制部50a。
更具體而言，檢測部30a設置於晶圓W之周向上自藥液噴嘴21隔開之位置，且在晶圓W之上方。於圖7之例中，檢測部30配置於晶圓W之周向上自藥液噴嘴21隔開180°之位置，即隔著基板保持部12、驅動部13、及旋轉支持部11等，於X方向上自藥液噴嘴21隔開之位置。
作為攝像裝置之檢測部30a為例如CCD(Charge Coupled Device：電荷耦合器件)、或CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor：互補型金屬氧化半導體)等之圖像感測器。檢測部30自例如晶圓W之上方拍攝晶圓W之外緣部。
控制部50a控制檢測部30a而拍攝包含晶圓W之外緣部之圖像。控制部50a以外之構成與上述實施形態之控制部50同樣。
圖8A及圖8B係顯示藉由實施形態之變化例之基板處理裝置1a具備之檢測部30a檢測晶圓W外緣部之方法之一例之圖。
如圖8A所示，於檢測晶圓W外緣部時，控制部50a自載置於基板保持部12之晶圓W之上方，藉由檢測部30a取得晶圓W之外緣部之攝像圖像。藉由主要將檢測部30a之視角聚焦於晶圓W之外緣部進行拍攝而獲得高解析度。
如圖8B所示，根據基板保持部12之晶圓W之載置位置，於藉由檢測部30a拍攝之攝像圖像30im，包含佔據攝像圖像30im內之特定面積之晶圓W。控制部50a基於與攝像圖像30im之X方向之寬度Dim相對之晶圓W之X方向之寬度Dwf，即往向基板保持部12之面方向之中心位置之方向之晶圓W之寬度，特定晶圓W外緣部之位置。
更具體而言，控制部50根據晶圓W之X方向之寬度Dwf，算出與檢測部30相對之晶圓W外緣部之X方向之位置。又，控制部50a根據與檢測部30a相對之晶圓W外緣部之X方向之位置，算出與旋轉支持部11之旋轉軸相對之晶圓W之面內之中心位置。
此時，藉由於晶圓W之周向之複數個部位，即例如3個部位以上，進行晶圓W外緣部之檢測，而可更精密地算出與旋轉支持部11之旋轉軸相對之晶圓W之面內之中心位置。
根據變化例之基板處理裝置1a，發揮與上述實施形態之基板處理裝置1同樣之效果。
雖已說明本發明之若干實施形態，但該等實施形態係作為例而提示者，並非意欲限定發明之範圍。該等新穎之實施形態可用其他各種形態實施，於不脫離發明主旨之範圍內，可進行各種省略、置換、變更。該等實施形態或其變化包含於發明範圍或主旨內，且亦包含於申請專利範圍所記述之發明與其均等之範圍內。 [相關申請案之參考]
本申請享受以日本專利申請編號2021-138651(申請日：2021年8月27日)為基礎申請之優先權。本申請藉由參照該基礎申請而包含基礎申請之全部內容。
1:基板處理裝置 1a:基板處理裝置 11:旋轉支持部 11z:旋轉支持部 12:基板保持部 12z:基板保持部 13:驅動部 14:鎖定機構 14d:真空夾盤 14w:真空夾盤 15:杯 21:藥液噴嘴 22:供給管 23:閥 24:藥液槽 30:檢測部 30a:檢測部 30im:攝像圖像 31:投光部 32:受光部 50:控制部 50a:控制部 Cr:旋轉軸 CS:藥液 Cw:面內之中心位置 Dim:寬度 Dir:寬度 Drc:寬度 Dwf:寬度 EX:露出部 EXz:露出部 IR:照射區域 LR:雷射光 LY:膜 LYz:膜 RC:受光區域 SH:遮光區域 W:晶圓 Wz:晶圓
圖1係顯示實施形態之基板處理裝置之構成之一例之圖。
圖2A及圖2B係顯示藉由實施形態之基板處理裝置具備之檢測部檢測晶圓外緣部之方法之一例之圖。
圖3A及圖3B係顯示實施形態之基板處理裝置具備之鎖定機構之構成之一例之圖。
圖4Aa～圖4Bd係顯示實施形態之基板處理裝置中晶圓之位置修正處理之順序之一例之圖。
圖5Aa～圖5Bb係藉由實施形態之基板處理裝置處理之晶圓之模式圖。
圖6Aa～圖6Bb係藉由比較例之基板處理裝置處理之晶圓之模式圖。
圖7係顯示實施形態之變化例1之基板處理裝置之構成之一例之圖。
圖8A及圖8B係顯示藉由實施形態之變化例1之基板處理裝置具備之檢測部檢測晶圓外緣部之方法之一例之圖。
11:旋轉支持部
12:基板保持部
13:驅動部
14:鎖定機構
14d:真空夾盤
14w:真空夾盤
W:晶圓

Claims (20)

  1. 一種基板處理裝置，其具備： 基板保持部，其保持基板； 旋轉支持部，其支持上述基板保持部，使上述基板保持部所保持之上述基板沿周向旋轉； 驅動部，其使上述基板保持部相對於上述旋轉支持部沿上述基板之面方向驅動； 檢測部，其檢測上述基板保持部所保持之上述基板之外緣部； 藥液噴出部，其對上述基板保持部所保持之上述外緣部噴出藥液；及 控制部，其基於上述檢測部檢測出之上述外緣部之位置，以上述基板保持部所保持之上述基板之面內之中心位置與上述旋轉支持部之旋轉軸一致之方式，藉由上述驅動部驅動上述基板保持部。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其進而具備： 鎖定機構，其將上述基板之位置相對於上述基板保持部固定於上述面方向，並將上述基板保持部之位置相對於上述旋轉支持部固定於上述面方向。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中 上述鎖定機構包含： 第1鎖定機構，其將上述基板之位置相對於上述基板保持部固定於上述面方向；及 第2鎖定機構，其將上述基板保持部之位置相對於上述旋轉支持部固定於上述面方向。
  4. 如請求項3之基板處理裝置，其中 上述第1鎖定機構係自上述旋轉支持部遍及上述基板保持部延伸於上述基板之背面，使上述基板吸附於上述基板保持部之第1吸附機構。
  5. 如請求項4之基板處理裝置，其中 上述第1吸附機構於上述旋轉支持部與上述基板保持部之連接部分具有可撓性。
  6. 如請求項3之基板處理裝置，其中 上述驅動部被固定於上述旋轉支持部； 上述第2鎖定機構係自上述旋轉支持部遍及上述驅動部延伸於上述基板保持部之背面，使上述基板保持部吸附於上述驅動部之第2吸附機構。
  7. 如請求項3之基板處理裝置，其中 上述控制部於藉由上述檢測部檢測上述外緣部時、及自上述藥液噴出部對上述外緣部噴出上述藥液時，藉由上述第1鎖定機構使上述基板之位置相對於上述基板保持部固定，並藉由上述第2鎖定機構使上述基板保持部之位置相對於上述旋轉支持部固定。
  8. 如請求項3之基板處理裝置，其中 上述控制部於藉由上述驅動部使上述基板之上述中心位置與上述旋轉軸對合時，藉由上述第1鎖定機構使上述基板之位置相對於上述基板保持部固定，並解除上述第2鎖定機構，不使上述基板保持部之位置相對於上述旋轉支持部固定。
  9. 如請求項1之基板處理裝置，其中 上述控制部藉由上述檢測部遍及複數個部位於周向上檢測上述外緣部； 基於上述檢測部檢測出之複數個部位之上述外緣部之位置，藉由上述驅動部使上述基板之上述中心位置與上述旋轉軸對合。
  10. 如請求項9之基板處理裝置，其中 上述驅動部使上述基板保持部相對於上述旋轉支持部在沿著上述基板之面之第1方向、及沿著上述基板之面且與上述第1方向交叉之第2方向驅動。
  11. 如請求項1之基板處理裝置，其中 上述檢測部係雷射感測器，其具有： 投光部，其向上述外緣部投射雷射光；及 受光部，其接收自上述投光部投射之上述雷射光。
  12. 如請求項11之基板處理裝置，其中 上述控制部基於上述受光部接收到之上述雷射光中往向上述基板保持部之上述面方向之中心位置之方向之寬度，特定與上述旋轉軸相對之上述基板之上述中心位置。
  13. 如請求項1之基板處理裝置，其中 上述檢測部係拍攝上述外緣部之攝像裝置。
  14. 如請求項13之基板處理裝置，其中 上述控制部基於拍攝上述外緣部之攝像圖像內所佔據之上述基板中往向上述基板保持部之上述面方向之中心位置之方向之寬度，特定與上述旋轉軸相對之上述基板之上述中心位置。
  15. 如請求項1之基板處理裝置，其中 上述基板保持部之載置上述基板之面之面積小於上述基板之上述藥液之噴出面之面積。
  16. 如請求項1之基板處理裝置，其中 上述藥液噴出部噴出自上述外緣部去除形成於上述基板之膜之去除液、及成為形成於上述外緣部之膜之原料之原料液中之至少任一者。
  17. 一種半導體裝置之製造方法，其中 於使基板沿周向旋轉之旋轉支持部所支持之基板保持部中保持上述基板； 檢測上述基板保持部所保持之上述基板之外緣部； 基於上述外緣部之檢測位置，以上述基板保持部所保持之上述基板之面內之中心位置與上述旋轉支持部之旋轉軸一致之方式，使上述基板保持部相對於上述旋轉支持部沿上述基板之面方向驅動；及 對上述基板保持部所保持之上述基板之上述外緣部噴出藥液。
  18. 如請求項17之半導體裝置之製造方法，其中 於檢測上述外緣部時、及對上述外緣部噴出上述藥液時，將上述基板之位置相對於上述基板保持部固定於上述面方向，且將上述基板保持部之位置相對於上述旋轉支持部固定於上述面方向。
  19. 如請求項17之半導體裝置之製造方法，其中 於使上述基板之上述中心位置與上述旋轉軸對合時，將上述基板之位置相對於上述基板保持部固定於上述面方向，不使上述基板保持部之位置相對於上述旋轉支持部固定於上述面方向。
  20. 如請求項17之半導體裝置之製造方法，其中 於噴出上述藥液時，噴出自上述外緣部去除形成於上述基板之膜之去除液、及成為形成於上述外緣部之膜之原料之原料液中之至少任一者。
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