JP5575691B2 - 基板処理装置、基板処理方法及びその基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置、基板処理方法及びその基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記録媒体に関する。

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程では、ウェハなどの基板表面にレジスト膜を形成するレジスト塗布処理、基板表面にパターンを照射して露光する露光処理、露光後の基板に対して現像を行う現像処理等の各工程が行われる。このような、各工程を行うための塗布現像処理システムは、システム内に塗布装置、露光装置、現像装置を備えており、更に、これらの各装置間の基板の搬送を行う基板搬送装置を備えている。

ここで、レジスト塗布処理の工程においては、レジスト膜が塗布された基板の周辺部のレジスト膜が厚くなり、基板表面の膜厚均一性が低下したり、周辺部の余剰レジスト膜が剥離してパーティクルが発生するおそれがある。そこで、現像処理の際に基板表面の周辺部の余剰レジスト膜が除去されるように、レジスト塗布処理後の基板の周辺部を露光する周辺露光が行われている（例えば特許文献１参照。）。従って、塗布現像処理システムは、周辺露光処理を施すための周辺露光装置を備えている。

また、レジスト塗布処理後の基板は、基板検査装置によって、基板表面にレジスト塗布処理に起因する塗布ムラ等の欠陥があるかどうか、あるいは傷、異物が付着しているかどうかについて検査する基板検査が行われている（例えば特許文献２参照。）。例えば、ＣＣＤラインセンサ等の撮像装置が、基板を載置している載置台に対して相対的に移動して基板の画像を撮像し、撮像した画像を画像処理して欠陥、傷、異物の付着の有無を判定するようにしている。従って、塗布現像処理システムは、このような撮像装置を含み、基板検査処理を施すための基板検査装置を備えている。

特開２００４−１４６７０号公報 特開２００７−２４０５１９号公報

ところが、このような周辺露光装置と基板検査装置を用いた塗布現像処理においては、次のような問題がある。

例えばレジスト塗布処理後の基板に周辺露光処理と基板検査処理とを行うときは、基板搬送装置がレジスト塗布処理後の基板を周辺露光装置内に搬送して周辺露光処理を行い、次いで、搬送装置が周辺露光処理後の基板を基板検査装置内に搬送して基板検査処理を行う。従って、基板搬送装置が、周辺露光装置及び基板検査装置のそれぞれに基板を搬送しなければならず、基板搬送装置の負荷が増大する。

また、周辺露光装置及び基板検査装置のいずれをも設けるときは、塗布現像処理システムの設置面積（フットプリント）が増大する。

一方、基板搬送装置の負荷を低減し、塗布現像処理システムの設置面積を低減するためには、周辺露光装置と、基板検査装置とを同一の基板処理装置として統合すればよいとも考えられる。しかし、統合された同一の基板処理装置により周辺露光処理と基板検査処理とを行うときは、周辺露光と基板検査のいずれか一方の処理に用いられる部分に異常が発生したときにも、基板処理装置が停止してしまうという問題がある。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基板搬送装置の負荷を低減し、処理システム全体の設置面積を低減するとともに、周辺露光と基板検査のいずれか一方の処理に用いられる部分に異常が発生したときに、基板処理が停止することを防止できる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。

上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。

本発明の一実施例によれば、基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理と、を連続して行う基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を前記基板保持部の中心を回転軸として回転駆動する回転駆動部と、前記基板保持部を水平に移動駆動する移動駆動部とを含む搬送部と、光を照射する照射部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記回転駆動部により回転させながら、前記基板の周辺部に前記照射部により光を照射して前記周辺露光処理を行う周辺露光部と、画像を撮像する撮像部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記移動駆動部により移動させながら、前記基板の画像を前記撮像部により撮像し、撮像した画像に基づいて前記基板検査処理を行う基板検査部と、前記搬送部と前記周辺露光部と前記基板検査部とを制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記基板検査部に異常が発生したとき、前記周辺露光部及び前記搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記周辺露光処理を行うと共に、前記基板検査処理をスキップするように制御するものである、基板処理装置が提供される。また、本発明の一実施例によれば、基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理とを行うことができる基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を前記基板保持部の中心を回転軸として回転駆動する回転駆動部と、前記基板保持部を水平に移動駆動する移動駆動部とを含む搬送部と、光を照射する照射部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記回転駆動部により回転させながら、前記基板の周辺部に前記照射部により光を照射して前記周辺露光処理を行う周辺露光部と、画像を撮像する撮像部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記移動駆動部により移動させながら、前記基板の画像を前記撮像部により撮像し、撮像した画像に基づいて前記基板検査処理を行う基板検査部と、前記搬送部と前記周辺露光部と前記基板検査部とを制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記基板処理が前記周辺露光処理のみである場合、前記基板検査部に異常が発生したとき、前記周辺露光部及び前記搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記周辺露光処理を行うように制御するものである、基板処理装置が提供される。また、本発明の一実施例によれば、基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理とを行うことができる基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を前記基板保持部の中心を回転軸として回転駆動する回転駆動部と、前記基板保持部を水平に移動駆動する移動駆動部とを含む搬送部と、光を照射する照射部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記回転駆動部により回転させながら、前記基板の周辺部に前記照射部により光を照射して前記周辺露光処理を行う周辺露光部と、画像を撮像する撮像部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記移動駆動部により移動させながら、前記基板の画像を前記撮像部により撮像し、撮像した画像に基づいて前記基板検査処理を行う基板検査部と、前記搬送部と前記周辺露光部と前記基板検査部とを制御する制御部とを有し、前記制御部は、前記基板処理が前記基板検査処理のみである場合、前記周辺露光部に異常が発生したとき、前記基板検査部及び前記搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記基板検査処理を行うように制御するものである、基板処理装置が提供される。

また、本発明の他の一実施例によれば、基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理とを行うことができる基板処理装置を用いて所定の基板処理を行う基板処理方法であって、基板保持部に保持された基板を前記基板保持部の中心を回転軸として回転させながら、周辺露光部の照射部により光を照射して前記基板の周辺部を露光する周辺露光工程と、前記基板保持部に保持された前記基板を、水平に移動させながら、基板検査部の撮像部により前記基板の画像を撮像し、撮像した画像に基づいて基板の検査を行う基板検査工程と、を含み、前記基板検査部に異常が発生したとき、前記周辺露光部、及び、前記基板保持部により基板を保持すると共に回転及び水平移動させる搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記周辺露光工程を行うと共に、前記基板検査工程をスキップする、基板処理方法が提供される。

本発明によれば、基板搬送装置の負荷を低減し、処理システム全体の設置面積を低減するとともに、周辺露光と基板検査のいずれか一方の処理に用いられる部分に異常が発生したときに、基板処理が停止することを防止できる。

実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す平面図である。 実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す概略斜視図である。 実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す側面図である。 第３のブロックの構成を示す斜視図である。 基板処理装置の一部断面を含む側面図である。 基板処理装置の一部断面を含む平面図である。 発光ユニットの構成を示す縦断面図である。 照射ユニットの構成を示す縦断面図及び底面図である。 ウェハが周辺露光部により周辺露光される様子を示す斜視図及び断面図である。 基板処理装置の制御部の構成を示す図である。 実施の形態に係る基板処理方法における各工程の手順を示すフローチャートである。

以下では、本発明の実施の形態に係る基板処理装置及び基板処理方法について説明する。また、以下では、本実施の形態に係る基板処理装置を、塗布現像装置に適用した場合を例示して説明する。

先ず、図１から図４を参照し、塗布現像装置に露光装置を接続したレジストパターン形成装置について、図面を参照しながら簡単に説明する。

図１は、本実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す平面図である。図２は、本実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す概略斜視図である。図３は、本実施の形態に係るレジストパターン形成装置の構成を示す側面図である。図４は、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３の構成を示す斜視図である。

レジストパターン形成装置は、図１及び図２に示すように、キャリアブロックＳ１、処理ブロックＳ２、インターフェイスブロックＳ３を有する。また、レジストパターン形成装置のインターフェイスブロックＳ３側に、露光装置Ｓ４が設けられている。処理ブロックＳ２は、キャリアブロックＳ１に隣接するように設けられている。インターフェイスブロックＳ３は、処理ブロックＳ２のキャリアブロックＳ１側と反対側に、処理ブロックＳ２に隣接するように設けられている。露光装置Ｓ４は、インターフェイスブロックＳ３の処理ブロックＳ２側と反対側に、インターフェイスブロックＳ３に隣接するように設けられている。

キャリアブロックＳ１は、キャリア２０、載置台２１及び受け渡し手段Ｃを有する。キャリア２０は、載置台２１上に載置されている。受け渡し手段Ｃは、キャリア２０からウェハＷを取り出し、処理ブロックＳ２に受け渡すとともに、処理ブロックＳ２において処理された処理済みのウェハＷを受け取り、キャリア２０に戻すためのものである。

処理ブロックＳ２は、図２に示すように、棚ユニットＵ１、棚ユニットＵ２、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を有する。第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１は、現像処理を行うためのものである。第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２は、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うためのものである。第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３は、レジスト液の塗布処理を行うためのものである。第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４は、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うためのものである。

棚ユニットＵ１は、各種のモジュールが積層されて構成されている。棚ユニットＵ１は、図３に示すように、例えば下から順に積層された、受け渡しモジュールＴＲＳ１、ＴＲＳ１、ＣＰＬ１１、ＣＰＬ２、ＢＦ２、ＣＰＬ３、ＢＦ３、ＣＰＬ４、ＴＲＳ４を有する。また、図１に示すように、棚ユニットＵ１の近傍には、昇降自在な受け渡しアームＤが設けられている。棚ユニットＵ１の各処理モジュール同士の間では、受け渡しアームＤによりウェハＷが搬送される。

棚ユニットＵ２は、各種の処理モジュールが積層されて構成されている。棚ユニットＵ２は、図３に示すように、例えば下から順に積層された、受け渡しモジュールＴＲＳ６、ＴＲＳ６、ＣＰＬ１２を有する。

なお、図３において、ＣＰＬが付されている受け渡しモジュールは、温調用の冷却モジュールを兼ねており、ＢＦが付されている受け渡しモジュールは、複数枚のウェハＷを載置可能なバッファモジュールを兼ねている。

第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１は、図１及び図３に示すように、現像モジュール２２、搬送アームＡ１及びシャトルアームＥを有する。現像モジュール２２は、１つの第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１内に、上下２段に積層されている。搬送アームＡ１は、２段の現像モジュール２２にウェハＷを搬送するためのものである。すなわち、搬送アームＡ１は、２段の現像モジュール２２にウェハＷを搬送する搬送アームが共通化されているものである。シャトルアームＥは、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ１１から棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＣＰＬ１２にウェハＷを直接搬送するためのものである。

第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、及び第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４は、各々塗布モジュール、加熱・冷却系の処理モジュール群、及び搬送アームＡ２、Ａ３、Ａ４を有する。処理モジュール群は、塗布モジュールにおいて行われる処理の前処理及び後処理を行うためのものである。搬送アームＡ２、Ａ３、Ａ４は、塗布モジュールと処理モジュール群との間に設けられており、塗布モジュール及び処理モジュール群の各処理モジュールの間でウェハＷの受け渡しを行う。

第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２から第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４の各ブロックは、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２及び第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４における薬液が反射防止膜用の薬液であり、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３における薬液がレジスト液であることを除き、同様の構成を有する。

ここで、図４を参照し、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、及び第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を代表し、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３の構成を説明する。

第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３は、塗布モジュール２３、棚ユニットＵ３及び搬送アームＡ３を有する。棚ユニットＵ３は、加熱モジュール、冷却モジュール等の熱処理モジュール群を構成するように積層された、複数の処理モジュールを有する。棚ユニットＵ３は、塗布モジュール２３と対向するように配列されている。また、棚ユニットＵ３には、複数の処理モジュールのいずれかと隣接するように、後述する基板処理装置３０が設けられている。

搬送アームＡ３は、塗布モジュール２３と棚ユニットＵ３との間に設けられている。図４中２４は、各処理モジュールと搬送アームＡ３との間でウェハＷの受け渡しを行うための搬送口である。

搬送アームＡ３は、２枚のフォーク３（３Ａ、３Ｂ）、基台２５、回転機構２６、及び昇降台２７を有する。

２枚のフォーク３Ａ、３Ｂは、上下に重なるように設けられている。基台２５は、回転機構２６により、鉛直軸周りに回転自在に設けられている。また、フォーク３Ａ、３Ｂは、図示しない進退機構により、基台２５から、例えば、後述する基板処理装置３０の載置台３３に進退自在に設けられている。

昇降台２７は、図４に示すように、回転機構２６の下方側に設けられている。昇降台２７は、上下方向（図４中Ｚ軸方向）に直線状に延びる図示しないＺ軸ガイドレールに沿って、昇降機構により昇降自在に設けられている。昇降機構としては、ボールネジ機構やタイミングベルトを用いた機構等、周知の構成を用いることができる。この例ではＺ軸ガイドレール及び昇降機構は夫々カバー体２８により覆われており、例えば上部側において接続されて一体となっている。またカバー体２８は、Ｙ軸方向に直線状に伸びるＹ軸ガイドレール２９に沿って摺動移動するように構成されている。

インターフェイスブロックＳ３は、図１に示すように、インターフェイスアームＦを有する。インターフェイスアームＦは、処理ブロックＳ２の棚ユニットＵ２の近傍に設けられている。棚ユニットＵ２の各処理モジュール同士の間及び露光装置Ｓ４との間では、インターフェイスアームＦによりウェハＷが搬送される。

キャリアブロックＳ１からのウェハＷは、棚ユニットＵ１の一つの受け渡しモジュール、例えば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２に対応する受け渡しモジュールＣＰＬ２に、受け渡し手段Ｃにより、順次搬送される。受け渡しモジュールＣＰＬ２に搬送されたウェハＷは、第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２の搬送アームＡ２に受け渡され、搬送アームＡ２を介して各処理モジュール（塗布モジュール及び加熱・冷却系の処理モジュール群の各処理モジュール）に搬送され、各処理モジュールで処理が行われる。これにより、ウェハＷに反射防止膜が形成される。

反射防止膜が形成されたウェハＷは、搬送アームＡ２、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＢＦ２、受け渡しアームＤ、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＣＰＬ３を介し、第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３の搬送アームＡ３に受け渡される。そして、ウェハＷは、搬送アームＡ３を介して各処理モジュール（塗布モジュール及び加熱・冷却系の処理モジュール群の各処理モジュール）に搬送され、各処理モジュールで処理が行われる。これにより、ウェハＷにレジスト膜が形成される。

レジスト膜が形成されたウェハＷは、搬送アームＡ３を介し、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＢＦ３に受け渡される。

なお、レジスト膜が形成されたウェハＷは、後述するように、基板処理装置３０に搬送され、周辺露光部５０によりウェハＷの周辺部を露光し、周辺露光が行われてもよく、また、基板検査部７０によりウェハＷの表面の画像を撮像し、基板検査が行われてもよい。

また、レジスト膜が形成されたウェハＷは、第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４において更に反射防止膜が形成される場合もある。この場合は、ウェハＷは受け渡しモジュールＣＰＬ４を介し、第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４の搬送アームＡ４に受け渡され、搬送アームＡ４を介して各処理モジュール（塗布モジュール及び加熱・冷却系の処理モジュール群の各処理モジュール）に搬送され、各処理モジュールで処理が行われる。これにより、ウェハＷに反射防止膜が形成される。そして、反射防止膜が形成されたウェハＷは、搬送アームＡ４を介し、棚ユニットＵ１の受け渡しモジュールＴＲＳ４に受け渡される。

レジスト膜が形成されたウェハＷ又はレジスト膜の上に更に反射防止膜が形成されたウェハＷは、受け渡しアームＤ、受け渡しモジュールＢＦ３、ＴＲＳ４を介して受け渡しモジュールＣＰＬ１１に受け渡される。受け渡しモジュールＣＰＬ１１に受け渡されたウェハＷは、シャトルアームＥにより棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＣＰＬ１２に直接搬送された後、インターフェイスブロックＳ３のインターフェイスアームＦに受け渡される。

インターフェイスアームＦに受け渡されたウェハＷは、露光装置Ｓ４に搬送され、所定の露光処理が行われる。所定の露光処理が行われたウェハＷは、インターフェイスアームＦを介し、棚ユニットＵ２の受け渡しモジュールＴＲＳ６に載置され、処理ブロックＳ２に戻される。処理ブロックＳ２に戻されたウェハＷは、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１において現像処理が行われる。現像処理が行われたウェハＷは、搬送アームＡ１、棚ユニットＵ１のいずれかの受け渡しモジュール、受け渡し手段Ｃを介し、キャリア２０に戻される。

次に、図５から図９を参照し、レジストパターン形成装置に組み込まれた、周辺露光処理と基板検査処理とを行う基板処理装置３０について説明する。図５は、基板処理装置３０の一部断面を含む側面図である。図６は、基板処理装置３０の一部断面を含む平面図である。図７は、発光ユニット５１の構成を示す縦断面図である。図８は、照射ユニット５３の構成を示す縦断面図及び底面図である。図８（ａ）は、縦断面図を示し、図８（ｂ）は、底面図を示す。図９（ａ）は、ウェハＷが周辺露光部５０により周辺露光される様子を示す斜視図である。図９（ｂ）は、図９（ａ）のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。

基板処理装置３０は、前述したように、例えば第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３の各モジュールで処理が行われ、レジスト膜が形成されたウェハＷについて、周辺部を露光し、周辺露光を行うとともに、表面の画像を撮像し、基板検査を行うためのものである。基板処理装置３０は、レジストパターン形成装置のいずれかの場所に設けられていればよく、前述したように、例えば第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３に、各処理モジュールと隣接して設けることができる。

基板処理装置３０は、ケーシング３１、搬送部３２、周辺露光部５０、基板検査部７０を有する。

搬送部３２は、載置台３３、回転駆動部３４、移動駆動部３５、アライメント部４０を有する。

載置台３３は、載置されたウェハＷを保持するものであり、外側を覆うケーシング３１内の下方空間に設けられている。載置台３３は、例えば真空チャックよりなる。載置台３３は、回転可能に設けられており、モータなどの回転駆動部３４によって、回転駆動される。

移動駆動部３５は、ボールねじ機構３６及びガイドレール３７を有する。

ボールねじ機構３６及びガイドレール３７は、ケーシング３１の底面側に、ケーシング３１の一端側（図５の左側）から他端側（図５の右側）まで延びるように設けられている。ボールねじ機構３６は、載置台３３をＸ方向に移動可能に係合（螺合）するねじ軸３８と、ねじ軸３８を正逆回転する移動用モータ３９とを有する。ガイドレール３７は、ねじ軸３８と平行に設けられるとともに、載置台３３を摺動可能に支持するように一対で設けられている。すなわち、載置台３３は、ボールねじ機構３６及びガイドレール３７に沿ってＸ方向に移動可能に設けられている。載置台３３及び回転駆動部３４は、移動用モータ３９を正逆に回転駆動することによって、ガイドレール３７に沿って±Ｘ方向に移動駆動される。

また、ここでは、移動駆動部３５がボールねじ機構３６を有する場合について説明したが、必ずしも移動駆動部３５がボールねじ機構３６を有する必要はなく、例えばシリンダ機構又はベルト機構等を有してもよい。

アライメント部４０は、センサ部４１と、前述した回転駆動部３４を有する。

センサ４１部は、載置台３３上のウェハＷのノッチ部（切欠部）の位置を検出するためのものである。センサ部４１は、例えば一対の発光素子４２と受光素子４３とを備えたものである。センサ部４１は、載置台３３に載置され、保持されているウェハＷがケーシング３１の一端側であるアライメント位置Ｐ２に配置されているときに、ウェハＷの周辺部を上下から発光素子４２と受光素子４３とにより挟むように設けられている。センサ部４１によるノッチ部の位置の検出結果に基づいて、回転駆動部３４により載置台３３を回転させ、ウェハＷの角度をアライメントすることができる。

ケーシング３１内の端部には、搬送アームＡ３が載置台３３に対してフォーク３Ａ、３Ｂを進退駆動させ、ウェハＷを搬入、搬出するための搬送口４４（図４における２４と同じ）が設けられている。

周辺露光部５０は、発光ユニット５１、導光部材５２、照射ユニット５３を有する。

図７に示すように、発光ユニット５１は、光源５４、集光ミラー５５、光源ボックス５６を有する。光源５４は、載置台３３に載置され保持されているウェハＷを露光するための光を発光する。光源５４として、例えば超高圧水銀ランプを用いることができる。集光ミラー５５は、光源５４からの光を集光する。光源ボックス５６は、光源５４と集光ミラー５５とを収納する。図５に示すように、発光ユニット５１は、ケーシング３１の下方に設けることができる。

なお、照射ユニット５３は、本発明における照射部に相当し、光源５４は、本発明における発光部に相当する。

また、発光ユニット５１は、光源ボックス５６内又は光源ボックス５６の周辺に設けられた温度ヒューズ５６ａを有していてもよい。これにより、発光ユニット５１に異常が発生し、過昇温状態になったときに、過昇温状態を検出することができる。

導光部材５２は、発光ユニット５１と照射ユニット５３とを接続するように設けられている。導光部材５２は、例えば石英等の、光に対して透明な芯材を有する、例えば光ファイバよりなるものであり、光源５４からの光を、発光ユニット５１から照射ユニット５３に導く。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、照射ユニット５３は、入射側スリット５７、入射側レンズ５８、ミラー５９、出射側レンズ６０、出射側スリット６１、シャッタ６２、及び筒状カバー体６３を有する。筒状カバー体６３は、入射側スリット５７、入射側レンズ５８、ミラー５９、出射側レンズ６０、出射側スリット６１を収納する。入射側スリット５７は、例えば矩形形状を有しており、導光部材５２を通って導かれた光が照射ユニット５３に入射される際に、光束の断面形状を整える。入射側スリット５７を通って照射ユニット５３に入射された光は、入射側レンズ５８、ミラー５９、出射側レンズ６０を介して、方向及び光束の形状が変更され、出射側スリット６１へと導かれる。出射側スリット６１は、例えば矩形形状を有しており、出射側レンズ６０を通過した光を照射ユニット５３から出射する際に、光束の断面形状を整える。

なお、シャッタ６２は、本発明におけるシャッタ部に相当する。

矩形形状を有するときは、入射側スリット５７の寸法は、例えば４ｍｍ×１０ｍｍとすることができる。矩形形状を有するときは、出射側スリット６１の寸法は、例えば４ｍｍ×１０ｍｍとすることができる。

シャッタ６２は、シャッタ６２が開閉することによって、照射ユニット５３内の光の透過又は遮断を制御するためのものである。

また、周辺露光部５０は、例えばフォトダイオード等よりなる光量センサ６４を有していてもよい。光量センサ６４は、照射ユニット５３の出射側に設けられており、照射ユニット５３から出射される光の光量を計測する。これにより、シャッタ６２の開閉による照射ユニット５３から出射される光量が所定範囲内にあるか否かを判定することができる。

このような周辺露光部５０によれば、図９（ａ）に示すように、光源５４からの光Ｂが、照射ユニット５３に設けられた出射側スリット６１から出射され、レジスト膜Ｒが形成されたウェハＷ表面の周辺部の所定の領域Ａに均一に照射される。この状態で、回転駆動部３４によりウェハＷが回転することによって、図９（ｂ）に示すように、ウェハＷ表面の周辺部の余剰レジスト膜ＲＡに光Ｂを照射すなわち露光（周辺露光）することができる。

基板検査部７０は、撮像ユニット７１及び画像処理部８３ａを有する。画像処理部８３ａは、後述する第３の制御装置８３に設けられている。

撮像ユニット７１は、外側を覆うケーシング３１内の上方空間に設けられている。撮像ユニット７１は、撮像装置７２、ハーフミラー７３及び照明装置７４を有している。撮像装置７２は、撮像ユニット７１内の一端側（図５の右側）に固定されている。本実施の形態では、撮像装置７２として、広角型のＣＣＤカメラを使用している。また、ハーフミラー７３と照明装置７４は、ケーシング７１のＸ方向の中央付近に固定されている。照明装置７４は、ハーフミラー７３の背後に設けられている。照明装置７４からの照明は、ハーフミラー７３を通過して、ハーフミラー７３の下方に向けて照射される。そしてこの照射領域にある物体の反射光は、ハーフミラー７３で反射して、撮像装置７２に取り込まれる。すなわち、撮像装置７２は、照射領域にある物体を撮像することができる。

このような撮像ユニット７１によれば、載置台３３がケーシング３１内の下方空間をガイドレール３７に沿ってＸ方向（又は−Ｘ方向）に移動する間に、ケーシング３１内の上方空間に固定された撮像ユニット７１が、載置台３３上のウェハＷの上面を走査する。これにより、ウェハＷ上面の全面を撮像することができる。

なお、図５及び図６に示すように、照明装置７４は、周辺露光部５０の導光部材５２から導光部材５２ａを分岐させることによって、周辺露光部５０の光源５４からの光を利用するようにしてもよい。これにより、周辺露光部５０と基板検査部７０との間で、光源を共用することができ、基板処理装置３０内に設けられる光源の数を減らすことができる。

本実施の形態によれば、周辺露光装置と、基板検査装置とを同一の基板処理装置として統合することができる。従って、周辺露光処理及び基板検査処理の際にウェハを搬送する基板搬送装置の負荷を低減し、処理システム全体の設置面積（フットプリント）を低減することができる。

次に、図５及び図１０を参照し、基板処理装置３０の制御部８０について説明する。

図１０は、基板処理装置３０の制御部８０の構成を示す図である。

制御部８０は、第１の制御装置８１、第２の制御装置８２、第３の制御装置８３及び本体制御装置８４を有する。

第１の制御装置８１は、搬送部３２によるウェハＷの回転駆動及び移動駆動並びにアライメント部４０によるアライメントを制御する。第２の制御装置８２は、周辺露光部５０によるウェハＷの周辺露光を制御する。第３の制御装置８３は、画像処理部８３ａを含み、基板検査部７０の撮像装置７２によるウェハＷの撮像と、撮像した画像の画像処理部８３ａによる画像処理を制御する。本体制御装置８４は、第１の制御装置８１から第３の制御装置８３を制御する。

第１の制御装置８１は、搬送部３２に含まれる回転駆動部３４の駆動、例えばＯＮ、ＯＦＦ、回転速度等を制御する。すなわち第１の制御装置８１から回転駆動部３４に対して出力される駆動信号によって、回転駆動部３４の駆動、停止、さらには駆動の速度等が制御される。そして駆動信号によって駆動された回転駆動部３４からは、そのときのエンコーダ信号が第１の制御装置８１に出力される。

また、第１の制御装置８１は、搬送部３２に含まれる移動駆動部３５の駆動、例えば移動用モータ３９のＯＮ、ＯＦＦ、回転速度等を制御する。すなわち第１の制御装置８１から移動駆動部３５の移動用モータ３９に対して出力される駆動信号によって、移動用モータ３９の駆動、停止、さらには駆動の速度等が制御される。そして駆動信号によって駆動された移動用モータ３９からは、そのときのエンコーダ信号が第１の制御装置８１に出力される。

また、第１の制御装置８１は、アライメント部４０に含まれるセンサ部４１の駆動、例えば発光素子４２のＯＮ、ＯＦＦ及び受光素子４３のＯＮ、ＯＦＦ等を制御する。すなわち第１の制御装置８１から発光素子４２に対して出力される信号によって、発光素子４２の通電、停止、さらには通電電流等が制御される。また、第１の制御装置８１から受光素子４３に対して出力される信号によって、受光素子４３の通電、停止、さらには通電電流等が制御される。そして受光素子４３からは、受光素子４３が受光した光量に対応した信号が第１の制御装置８１に出力される。

第２の制御装置８２は、周辺露光部５０に含まれる光源５４の駆動、例えば光源５４のＯＮ、ＯＦＦ等を制御する。すなわち第２の制御装置８２から光源５４に対して出力される駆動信号によって、光源５４の通電、停止、さらには通電電流等が制御される。光源５４の電気回路５４ａからは、光源５４の発光状態に対応した信号が第２の制御装置８２に出力される。また、光源５４の内部又は近傍に設けられた温度ヒューズ５６ａからは、光源５４の周囲の過昇温の有無に対応した信号が第２の制御装置５２に出力される。

第２の制御装置８２は、周辺露光部５０に含まれるシャッタ６２による露光のための光の出射又は遮断等を制御する。すなわち第２の制御装置８２からシャッタ６２に対して出力される駆動信号によって、シャッタ６２の開閉動作等が制御される。照射ユニット５３の近傍に設けられた光量センサ６４からは、照射ユニット５３からの光の照射の有無によってシャッタ６２の開閉状態を示す信号が、第２の制御装置８２に出力される。

第３の制御装置８３は、基板検査部７０に含まれる撮像装置７２による撮像及び照明装置７４による光の照射又は停止（あるいは図示しないシャッタ機構による照明装置からの光の透過又は遮断）を制御する。すなわち第３の制御装置８３から撮像装置７２に対して出力される外部同期信号によって、撮像装置７２による撮像、撮像タイミング、画像取り込み時間等が制御される。また、第３の制御装置８３から照明装置７４に対して出力される信号によって、照明装置７４のＯＮ、ＯＦＦそして通電電流等が制御される。そして撮像した画像は、第３の制御装置８３に出力され、第３の制御装置８３に含まれている画像処理部８３ａにおいて、画像処理及び基板検査が施される。

本体制御装置８４は、第１の制御装置８１、第２の制御装置８２及び第３の制御装置８３の上位の制御装置であり、第１の制御装置８１、第２の制御装置８２及び第３の制御装置８３を含め、レジストパターン形成装置全体を制御する。

例えば本体制御装置８４から第１の制御装置８１に対して出力される駆動信号に基づいて、第１の制御装置８１は回転駆動部３４に対して所定の駆動信号を出力する。一方本体制御装置８４は、第１の制御装置８１に対して出力する駆動信号と同じタイミングで、駆動信号を第２の制御装置８２に対しても出力し、第２の制御装置８２は、当該駆動信号に基づいてシャッタ６２を開くための所定の駆動信号をシャッタ６２に対して出力する。これにより、ウェハＷの周辺を露光することができる。

また、例えば本体制御装置８４から第１の制御装置８１に対して出力される駆動信号に基づいて、第１の制御装置８１は移動用モータ３９に対して所定の駆動信号を出力する。一方本体制御装置８４は、第１の制御装置８１に対して出力する駆動信号と同じタイミングで、駆動信号を第３の制御装置８３に対しても出力し、第３の制御装置８３は、当該駆動信号に基づいて外部同期信号を撮像装置７２に対して出力する。これにより、ウェハＷの画像を撮像することができる。

以上のような制御は、例えば本体制御装置８４に記録されたコンピュータプログラム、又は、本体制御装置８４において読み取り可能な各種の記憶媒体に記録されたコンピュータプログラムにしたがってなされる。

次に、図１１を参照し、本実施の形態に係る基板処理方法について説明する。

図１１は、本実施の形態に係る基板処理方法における各工程の手順を示すフローチャートである。

予め、本体制御装置８４に、基板処理方法を含めたレジスト形成方法を実行させるためのプログラムをプロセスレシピとして記録しておく。そして、本体制御装置８４に記録されたプロセスレシピに基づいて、以下のような処理を行う。

また、プロセスレシピとして、周辺露光及び基板検査のいずれも行う場合（レシピ１）、基板検査を行わず周辺露光のみを行う場合（レシピ２）、周辺露光を行わず基板検査のみを行う場合（レシピ３）の３つのパターンを有する基板処理について説明する。

レシピ１からレシピ３のいずれかの処理、すなわちウェハＷの周辺露光及び基板検査の少なくともいずれか一方を含む処理を行う際は、まず、ウェハＷが、搬送アームＡ３により搬送口４４から搬入され、載置台３３上に載置される（ステップＳ１１）。このとき、載置台３３は、予めケーシング３１内の他端側のウェハ搬入出位置Ｐ１（図５中点線で示す位置）に待機している。

次いで、移動駆動部３５により載置台３３がケーシング３１の一端側のアライメント位置Ｐ２（図５中実線で示す位置）へ移動する（ステップＳ１２）。

次いで、センサ部４１によりウェハＷのノッチ部が検出され、そのノッチ部の位置に基づいてウェハＷが回転され、ウェハＷのノッチ部の位置が所定角度位置になるように、アライメントを行う（ステップＳ１３）。この所定角度位置は、例えば前述した各レシピ及び更に詳細な処理条件に応じて予め定められた角度位置に選択される。

次いで、周辺露光を行うかを判定する（ステップＳ１４）。レシピ番号が前述のレシピ１又はレシピ２であるときは、周辺露光を行う（ステップＳ１５）。一方、レシピ番号が前述のレシピ３であるときは、周辺露光（ステップＳ１５）をスキップし、ステップＳ１６へ進む。

周辺露光（ステップＳ１５）では、光源５４からの光Ｂが、照射ユニット５３に設けられた出射側スリット６１から出射され、レジスト膜Ｒが形成されたウェハＷ表面の周辺部の所定の領域Ａに均一に照射される。この状態で、回転駆動部３４によりウェハＷを回転させることによって、ウェハＷ表面の周辺部の余剰レジスト膜ＲＡに光Ｂが照射されて周辺露光が行われる。

次いで、基板検査を行うかを判定する（ステップＳ１６）。レシピ番号が前述のレシピ１又はレシピ３であるときは、基板検査を行う（ステップＳ１７〜ステップＳ２０）。一方、レシピ番号が前述のレシピ２であるときは、基板検査（ステップＳ１７〜ステップＳ２０）をスキップし、ステップＳ２１へ進む。

基板検査（ステップＳ１７〜ステップＳ２０）では、移動用モータ３９により、載置台３３をウェハＷの画像を撮像するためのスキャン開始位置に移動させる（ステップＳ１７）。なお、前述したアライメント位置Ｐ２とスキャン開始位置とが同一であるときは、移動させなくてもよい。

次いで、照明装置７４を点灯する（ステップＳ１８）。なお、図５に示したように、照明装置７４の光源が周辺露光部５０の光源５４と同一であり、発光ユニット５１からの光を導光部材５２から導光部材５２ａにより分岐して照明装置７４に導光しているときは、図示しないシャッタを開くようにしてもよい。

次いで、移動用モータ３９により載置台３３をスキャン終了位置であるウェハ搬入出位置Ｐ１まで所定速度で移動させながら、ウェハＷがハーフミラー７３の下を通過する際に、撮像装置７２によりウェハＷの表面を撮像する（ステップＳ１９）。そして、載置台３３は、ウェハ搬入出位置Ｐ１で停止する。

次いで、照明装置７４を消灯する（ステップＳ２０）。なお、図５に示したように、照明装置７４の光源が周辺露光部５０の光源５４と同一であり、発光ユニット５１からの光を導光部材５２から導光部材５２ａにより分岐して照明装置７４に導光しているときは、図示しないシャッタを閉じるようにしてもよい。

次いで、スキャン終了位置（ウェハ搬入出位置Ｐ１）において、回転駆動部３４により、ウェハＷのノッチ部の位置を所定角度位置に合わせる（ステップＳ２１）。

次いで、ウェハＷは、搬送アームＡ３により搬送口４４から搬出される（ステップＳ２２）。このようにして、前述したレシピ１からレシピ３に係る基板処理が終了する。

次に、上記した基板処理において、基板処理装置３０のいずれかの部分に異常が発生したときの対処について説明する。

表１は、レシピ１からレシピ３に係る各基板処理を行う際に、基板処理装置３０のいずれかの部分に異常が発生したときの対処方法を示している。

表２は、周辺露光部５０に異常が発生した場合について、それぞれの異常が発生した部分における異常の種類及び異常の検出方法を示している。

表１に示すように、まず、周辺露光部５０に異常が発生したとき、基板処理がレシピ１又はレシピ２に係るものであれば、基板処理自体を停止するとともに、異常の発生及び停止を知らせるアラームを出力する。また、周辺露光部５０に異常が発生したとき、基板処理がレシピ３に係るものであれば、基板処理自体を停止せず基板検査部７０による基板検査処理を継続するとともに、異常の発生を警告する警告アラームを出力する。すなわち、本実施の形態では、周辺露光部５０に異常が発生したとき、所定の基板処理に周辺露光処理が含まれていなければ、その基板処理を継続し、所定の基板処理に周辺露光処理が含まれていれば、その基板処理を停止する。

これは、周辺露光部５０がウェハに実際のプロセスを行うプロセスモジュールであり、周辺露光部５０に異常が発生した状態で周辺露光処理を行うと、処理されたウェハに異常が発生するおそれがあるからである。従って、所定の基板処理に周辺露光処理が含まれていなければ、その基板処理を継続可能であるが、所定の基板処理に周辺露光処理が含まれていれば、その基板処理を継続することはできない。

周辺露光部５０に異常が発生したときの一例として、表２に示すように、光源５４に異常が発生し、点灯不能になったとき、発光ユニット５１が過昇温状態になったとき、シャッタ６２に異常が発生し、開閉動作不能になったとき等が挙げられる。光源５４が点灯不能になったことは、例えば光源５４の電気回路５４ａにより検出することができる。発光ユニット５１が過昇温状態になったことは、発光ユニット５１の近傍に設けられた温度ヒューズ５６ａにより検出することができる。シャッタ６２が開閉動作不能になったことは、ケーシング３１内に設けられた光量センサ６４により検出することができる。

また、表１に示すように、基板検査部７０に異常が発生したとき、基板処理がレシピ１に係るものであれば、基板検査処理のみをスキップし、基板処理のうち周辺露光処理を継続するとともに、異常の発生を警告する警告アラームを出力する。また、基板検査部７０に異常が発生したとき、基板処理がレシピ２に係るものであれば、基板処理自体を停止せず継続するとともに、異常の発生を警告する警告アラームを出力する。また、基板検査部７０に異常が発生したとき、基板処理がレシピ３に係るものであれば、基板処理、すなわち基板検査処理を行わずに、基板を次のモジュールに搬送し、異常の発生及び停止を知らせるアラームを出力する。すなわち、本実施の形態では、基板検査部７０に異常が発生したとき、所定の基板処理に基板検査処理が含まれている場合には、基板検査処理をスキップし、後の処理を行う処理モジュールに搬送する。

これは、基板検査部７０がウェハに実際のプロセスを行うプロセスモジュールではなく、基板検査部７０に異常が発生した状態で周辺露光処理を行っても、処理されたウェハに異常が発生するおそれがないからである。従って、所定の基板処理に周辺露光処理が含まれていれば、基板検査処理をスキップした上で周辺露光処理を継続可能である。

基板検査部７０に異常が発生したときの一例として、撮像装置７２と第３の制御装置８３の画像処理部８３ａとの間に通信異常が発生したとき等が挙げられる。

また、表１に示すように、搬送部３２又はアライメント部４０に異常が発生したときは、基板処理がレシピ１からレシピ３のいずれに係るものであっても、基板処理自体を停止するとともに、異常の発生及び停止を知らせるアラームを出力する。これは、搬送部３２又はアライメント部４０に異常が発生したときは、ウェハを適正な位置に搬送できないため、そもそも周辺露光処理及び基板検査処理のいずれも行うことができないからである。

本実施の形態によれば、周辺露光処理と基板検査処理との少なくとも一方を含む所定の基板処理を行う基板処理装置において、周辺露光部に異常が発生したとき、所定の基板処理に周辺露光処理が含まれていなければ、所定の基板処理を継続する。また、基板検査部に異常が発生したとき、所定の基板処理に基板検査処理が含まれていれば、基板検査処理をスキップする。従って、基板搬送装置の負荷を低減し、処理システム全体の設置面積を低減するとともに、周辺露光と基板検査のいずれか一方の処理にのみ用いられる部分に異常が発生したときに、基板処理が停止することを防止できる。

以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。以上の実施の形態では、被処理基板として半導体ウェハが用いられたが、これに限らず他の基板、例えばフラットパネルディスプレイ用のガラス基板について本発明を適用することもできる。

３０ 基板処理装置
３３ 載置台
３４ 回転駆動部
３５ 移動駆動部
４０ アライメント部
５０ 周辺露光部
５３ 照射ユニット
５４ 光源
６２ シャッタ
７０ 基板検査部
７２ 撮像装置
８０ 制御部
８１ 第１の制御装置
８２ 第２の制御装置
８３ 第３の制御装置
８４ 本体制御装置

Claims (5)

1. 基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理と、を連続して行う基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を前記基板保持部の中心を回転軸として回転駆動する回転駆動部と、前記基板保持部を水平に移動駆動する移動駆動部とを含む搬送部と、
   光を照射する照射部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記回転駆動部により回転させながら、前記基板の周辺部に前記照射部により光を照射して前記周辺露光処理を行う周辺露光部と、
   画像を撮像する撮像部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記移動駆動部により移動させながら、前記基板の画像を前記撮像部により撮像し、撮像した画像に基づいて前記基板検査処理を行う基板検査部と、
   前記搬送部と前記周辺露光部と前記基板検査部とを制御する制御部と
   を有し、
   前記制御部は、前記基板検査部に異常が発生したとき、前記周辺露光部及び前記搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記周辺露光処理を行うと共に、前記基板検査処理をスキップするように制御するものである、基板処理装置。
2. 基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理とを行うことができる基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を前記基板保持部の中心を回転軸として回転駆動する回転駆動部と、前記基板保持部を水平に移動駆動する移動駆動部とを含む搬送部と、
   光を照射する照射部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記回転駆動部により回転させながら、前記基板の周辺部に前記照射部により光を照射して前記周辺露光処理を行う周辺露光部と、
   画像を撮像する撮像部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記移動駆動部により移動させながら、前記基板の画像を前記撮像部により撮像し、撮像した画像に基づいて前記基板検査処理を行う基板検査部と、
   前記搬送部と前記周辺露光部と前記基板検査部とを制御する制御部と
   を有し、
   前記制御部は、基板処理が前記周辺露光処理のみである場合、前記基板検査部に異常が発生したとき、前記周辺露光部及び前記搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記周辺露光処理を行うように制御するものである、基板処理装置。
3. 基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理とを行うことができる基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部を前記基板保持部の中心を回転軸として回転駆動する回転駆動部と、前記基板保持部を水平に移動駆動する移動駆動部とを含む搬送部と、
   光を照射する照射部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記回転駆動部により回転させながら、前記基板の周辺部に前記照射部により光を照射して前記周辺露光処理を行う周辺露光部と、
   画像を撮像する撮像部を含み、前記基板保持部に保持された前記基板を前記移動駆動部により移動させながら、前記基板の画像を前記撮像部により撮像し、撮像した画像に基づいて前記基板検査処理を行う基板検査部と、
   前記搬送部と前記周辺露光部と前記基板検査部とを制御する制御部と
   を有し、
   前記制御部は、基板処理が前記基板検査処理のみである場合、前記周辺露光部に異常が発生したとき、前記基板検査部及び前記搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記基板検査処理を行うように制御するものである、基板処理装置。
4. 基板の周辺部を露光する周辺露光処理と、基板を検査する基板検査処理とを行うことができる基板処理装置を用いて所定の基板処理を行う基板処理方法であって、
   基板保持部に保持された基板を前記基板保持部の中心を回転軸として回転させながら、周辺露光部の照射部により光を照射して前記基板の周辺部を露光する周辺露光工程と、
   前記基板保持部に保持された前記基板を、水平に移動させながら、基板検査部の撮像部により前記基板の画像を撮像し、撮像した画像に基づいて基板の検査を行う基板検査工程と、
   を含み、
   前記基板検査部に異常が発生したとき、前記周辺露光部、及び、前記基板保持部により基板を保持すると共に回転及び水平移動させる搬送部のいずれにも異常が発生していなければ、前記周辺露光工程を行うと共に、前記基板検査工程をスキップする、基板処理方法。
5. コンピュータに請求項４に記載の基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。

Images