JP7005369B2 - 薬液塗布装置および半導体デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明の実施形態は、薬液塗布装置および半導体デバイスの製造方法に関する。

半導体デバイスの製造工程の１つに、基板上に薬液を塗布して塗布膜を形成する工程がある。塗布膜を形成する際、基板上のエッジに塗布された薬液は除去される。

特開２００１－１０２２８７号公報 特開２０１７－１０９６２号公報 特開昭５５－１６６００３号公報

ところで、従来技術においては、例えば、基板上のエッジに塗布された薬液の除去精度においてさらなる改善の余地がある。

実施形態の薬液塗布装置は、スピナにより基板を回転させた状態で、前記基板に薬液を塗布し、前記基板のエッジの前記薬液を除去する薬液塗布装置であって、前記基板上のマークの位置を検出する検出部と、前記スピナ上に前記基板を搬送する搬送部と、前記マークの位置から前記基板におけるショットマップの中心位置を算出し、前記搬送部が前記スピナ上に前記基板を搬送するときに、前記搬送部を制御して前記ショットマップの中心位置を前記スピナの回転中心と一致させる制御部と、を備える。

図１は、実施形態１にかかる薬液塗布装置の全体構成を示す図である。 図２は、実施形態１にかかる薬液塗布装置の検出部の構成例を示す図である。 図３は、実施形態１にかかる検出部がウェハ上のマークを検出する様子を示す模式図である。 図４は、ウェハの中心位置とショットマップの中心位置との関係を示す模式図である。 図５は、実施形態１にかかる薬液塗布装置の塗布部の構成例を示す図である。 図６は、実施形態１にかかる薬液塗布装置における薬液塗布処理の手順の一例を示すフローチャートである。 図７は、実施形態１にかかる薬液塗布装置と、比較例にかかる薬液塗布装置とによりＳＯＣ膜が形成された場合の模式図である。 図８は、実施形態２にかかる薬液塗布装置の全体構成を示す図である。 図９は、実施形態２にかかる薬液塗布装置のクーリング部の構成例を示す図である。 図１０は、実施形態２にかかる薬液塗布装置における薬液塗布処理の手順の一例を示すフローチャートである。

以下に、本発明につき図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、下記の実施形態により、本発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が容易に想定できるものあるいは実質的に同一のものが含まれる。

［実施形態１］
図１～図７を用い、実施形態１および変形例について説明する。

（薬液塗布装置の構成例）
図１は、実施形態１にかかる薬液塗布装置１の全体構成を示す図である。薬液塗布装置１は、基板としてのウェハＷ上に薬液を塗布して塗布膜を形成する。塗布膜は、例えば、膜厚１００ｎｍ程度のＳＯＣ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｃａｒｂｏｎ）膜である。

図１に示すように、薬液塗布装置１は、ウェハポート部１０、搬送部２０、検出部３０、クーリング部４０、塗布部５０、ベーク部６０、および制御部７０を備えている。

ウェハポート部１０は、薬液塗布装置１内外でウェハＷの搬入出を行う。具体的には、ウェハポート部１０には、ウェハカセットまたはウェハポッド等のウェハ収納容器１１が載置される。このウェハ収納容器１１から薬液塗布装置１内にウェハＷが搬入され、薬液塗布装置１内からウェハ収納容器１１へとウェハＷが搬出される。

ウェハポート部１０には、搬送部２０が隣接して設けられている。搬送部２０には、搬送ロボット２１が設置されている。搬送ロボット２１は、搬送アーム２２を備え、ウェハポート部１０、クーリング部４０、塗布部５０、及びベーク部６０と、搬送部２０との間でウェハＷの搬送を行う。

搬送部２０には、また、検出部３０が設置されている。検出部３０は、搬送アーム２２に支持されたウェハＷのマーク（不図示）を検出する。検出部３０の詳細の構成については後述する。

搬送部２０のウェハポート部１０に対向する側には、クーリング部４０、塗布部５０、及びベーク部６０がこの順にそれぞれ搬送部２０に隣接して設けられている。

クーリング部４０はクーリングプレート４１を備え、ウェハＷの温度を安定させる。薬液塗布装置１外から搬入されたウェハＷは、前工程等によって様々な温度となっている。クーリング部４０は、ウェハＷの温度が安定して所定の温度となるまで、ウェハＷをクーリングプレート４１上に保持する。

塗布部５０はスピナ５１を備える。スピナ５１は、ウェハＷを支持するとともに水平面内で回転させる。塗布部５０は、ウェハＷを回転させた状態で、ウェハＷ上に薬液を塗布する。薬液は、例えば、ＳＯＣ膜の成分と、その成分が溶解した溶剤とを含む。塗布部５０は、また、ウェハＷのエッジに塗布された薬液をシンナー等の溶解液で除去する。

ベーク部６０はホットプレート６１を備え、ウェハＷを加熱する。ベーク部６０は、ウェハＷ上の薬液中の溶剤が蒸発し、薬液中の成分が固化するまで、ウェハＷをホットプレート６１上に保持する。これにより、ウェハＷ上にはＳＯＣ膜が形成される。

制御部７０は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェアプロセッサ、メモリ、及び、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等を備えるコンピュータとして構成されている。制御部７０は、ウェハポート部１０、搬送部２０、検出部３０、クーリング部４０、塗布部５０、およびベーク部６０の各部を制御する。

制御部７０には、記憶部８０が接続されている。記憶部８０は、検出部３０により検出されたウェハＷのマークの位置情報および後述するショットマップのオフセット値が格納される。

薬液塗布装置１での処理後、ウェハＷは、例えば、インプリント装置にてレジストを塗布されパターニングされる。インプリント装置は、ウェハＷ上のレジストに、テンプレートのパターンを転写する装置である。ウェハＷ上に形成されたＳＯＣ膜は、その後、パターニングされたレジストとともにマスクとして使用される。

（検出部の構成例）
次に、図２～図４を用いて検出部３０の構成について説明する。図２は、実施形態１にかかる薬液塗布装置１の検出部３０の構成例を示す図である。

図２に示すように、検出部３０は、複数の光源３１および複数の撮像素子３２を備えている。光源３１および撮像素子３２は、例えば、搬送部２０の図示しない天板に設けられ、搬送アーム２２上に保持されたウェハＷの上方に配置される。

複数の光源３１は、ウェハＷに光を照射する。このとき、ウェハＷに形成された複数のマークＭｋにも光が照射される。後述するように、ウェハＷにはショットマップにしたがって複数のショットが形成されている。複数のマークＭｋにより、かかるショットマップの中心位置が示される。

複数の撮像素子３２は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳセンサ等であり、それぞれの光源３１に対応して設けられている。撮像素子３２は、光源３１から光が照射されたウェハＷのマークＭｋをそれぞれ検出する。マークＭｋの検出は、例えば、一般的な画像認識の手法を用いて行われる。撮像素子３２が得た画像情報は、適宜、制御部７０へと送られる。

図３は、実施形態１にかかる検出部３０がウェハＷ上のマークＭｋを検出する様子を示す模式図である。

図３に示すように、撮像素子３２の視野３２ｖ内には、例えば四角枠に囲まれた十字型のマークＭｋが捉えられている。制御部７０は、このマークＭｋが、撮像素子３２の視野３２ｖ内の中央の枠３２ｆ内に収まるよう搬送ロボット２１を制御し、搬送アーム２２を移動させる。このときの搬送アーム２２の位置から、制御部７０はウェハＷのマークＭｋの位置情報を得る。得られたマークＭｋの位置情報は記憶部８０に格納される。

図４は、ウェハＷの中心位置ＣｗとショットマップＭＰの中心位置Ｃｓとの関係を示す模式図である。

図４に示すように、ウェハＷには、ショットマップＭＰにしたがって複数のショットＳが形成されている。各ショットＳ間には、半導体デバイスをチップに切り出すときのダイシングラインとなるスクライブラインＳＬが格子状に配置されている。ショットマップＭＰの中心位置Ｃｓは、ウェハＷの物理的な中心位置Ｃｗと数十μｍ程度ずれている場合がある。ウェハＷ上に１層目のパターニングをする際には位置決めの基準となるものがウェハＷ上になく、露光装置による位置合わせ精度が低くなってしまうからである。また、１枚のウェハＷにより多くのショットＳを収め、１枚のウェハＷからより多くの半導体デバイスのチップを得るため、意図的にショットマップＭＰの中心位置Ｃｓをずらすオフセットを入れる場合もある。かかるオフセット値は、例えば記憶部８０に格納されている。

マークＭｋは、例えば、全ショットＳに対し、ショットＳ内の所定位置に配置される。図４においては、最外周の所定のショットＳにのみマークＭｋを示す。各ショットＳに設けられたマークＭｋのショットマップＭＰ内における座標と、各ショットＳのサイズとから、ショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを算出することができる。つまり、制御部７０は、検出部３０により検出されたマークＭｋの位置情報から、ウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを算出する。制御部７０は、記憶部８０を参照し、ショットマップＭＰにオフセット値が設定されているときは、その値も加味する。そして、制御部７０は、塗布部５０にウェハＷを搬送する際、搬送ロボット２１を制御して、スピナ５１の回転中心とウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓとを一致させる。

（塗布部の構成例）
次に、図５を用いて塗布部５０の構成について説明する。図５は、実施形態１にかかる薬液塗布装置１の塗布部５０の構成例を示す図である。塗布部５０は、スピンコーティング法によってウェハＷ上に、例えばＳＯＣ膜を形成する。

図５に示すように、塗布部５０は、スピナ５１、複数のノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃ、及びカップ５４を備えている。

スピナ５１は、支持台５１ａ及びスピンモータ５１ｂを備える。支持台５１ａは、概略円板状の上面形状を有している。支持台５１ａの上面にはウェハＷが載置される。支持台５１ａは、図示しないスピンチャックを備えている。スピンチャックは、真空吸着によってウェハＷを固定保持する。

スピンモータ５１ｂは、支持台５１ａの下方に設けられている。スピンモータ５１ｂは、支持台５１ａを回転軸Ｒｏに沿って所定回転数で回転させることにより、支持台５１ａに支持されたウェハＷを回転させる。スピンモータ５１ｂは、ウェハＷを回転させることによって、ウェハＷ上に滴下された薬液を遠心力によってウェハＷの径方向（エッジ側）に向かって広げさせる。スピンモータ５１ｂは、また、ウェハＷを所定速度で回転させることによって、ウェハＷ上に残った薬液を遠心力で振りきる。

カップ５４は、支持台５１ａのエッジ側に配置されている。カップ５４は、ウェハＷから振り切られた薬液を受けることができるよう、円環状をなしている。カップ５４は、ウェハＷで振り切られた薬液を回収する。

複数のノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、それぞれが所定の薬液等をウェハＷ上に送出するよう構成される。各ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、図示しないスキャンアームの先端部に設置されており、スキャンアームによって移動させられる。これらのスキャンアームは、ウェハＷの中心位置とエッジ位置との間を移動可能に設けられている。また、各ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、それぞれ図示しない供給管に接続されており、これらの供給管には、それぞれ図示しないタンクが接続されている。これにより、各ノズル５２ａ，５２ｂ，５２ｃは、ウェハＷの径方向に沿って移動しつつ、所定の薬液等を供給できるようになっている。

例えば、ウェハＷ上にＳＯＣ膜を形成する場合、ノズル５２ａは、ＳＯＣ膜の成分が溶剤に溶解したＳＯＣ液５３ａの液滴を、回転するウェハＷの中心部に滴下する。滴下されたＳＯＣ液５３ａは、ウェハＷに働く遠心力によって、ウェハＷのエッジ側に向かって濡れ広がっていく。ウェハＷのエッジに到達したＳＯＣ液５３ａはウェハＷから振り切られ、カップ５４に回収される。

ノズル５２ｂは、ウェハＷ上をエッジ方向から中心位置に向かって移動しつつ、シンナー５３ｂの液滴をウェハＷ上に滴下する。シンナー５３ｂは、ＳＯＣ液５３ａよりも表面張力が高い液体である。よって、シンナー５３ｂがノズル５２ｂの移動位置以上にウェハＷの中心位置側に向かって濡れ広がることが抑制される。一方、ウェハＷのエッジ側の余分なシンナー５３ｂはウェハＷから振り切られ、カップ５４に回収される。これにより、ウェハＷのエッジから所定幅でＳＯＣ液５３ａが除去される。この処理をエッジ除去またはエッジカットと呼ぶ。

ノズル５２ｃは、ウェハＷ上をエッジ方向から中心位置に向かって移動しつつ、Ｎ₂ガス５３ｃをウェハＷ上に吹きつける。ノズル５２ｃは、ノズル５２ｂがシンナー５３ｂを滴下しながら移動するのに合わせて移動する。これにより、ウェハＷに滴下されたシンナー５３ｂを即座に乾燥させ、シンナー５３ｂが濡れ広がることをいっそう抑制する。

制御部７０は、ノズル５２ａからのＳＯＣ液５３ａの送出量、ノズル５２ｂからのシンナー５３ｂの送出量、ノズル５２ｃからのＮ₂ガス５３ｃの送出量を制御する。

制御部７０は、また、ノズル５２ａのウェハＷ上での位置および移動速度を制御する。制御部７０は、また、ノズル５２ｂの移動速度を、ウェハＷ上の位置（滴下位置）毎に制御する。制御部７０は、また、ノズル５２ｃの移動速度がノズル５２ｂの移動速度と同じになるようノズル５２ｃの移動を制御する。

ところで、実施形態１の薬液塗布装置１において、ウェハＷは、ウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓと、スピナ５１の回転中心（回転軸Ｒｏ上の点）とが一致するよう、支持台５１ａに載置される。

したがって、ウェハＷ上のＳＯＣ液５３ａが除去される際、ウェハＷの中心位置Ｃｗに対して等しい距離ではなく、ウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓに対して等しい距離にある位置からウェハＷの端部までのＳＯＣ液５３ａが除去される。つまり、ウェハＷの端部から一様に等しい幅でＳＯＣ液５３ａが除去されるのではなく、エッジ位置によってＳＯＣ液５３ａの除去幅が異なる。

（薬液塗布処理の例）
次に、図６を用い、薬液塗布装置１における半導体デバイスの製造処理の一処理としての薬液塗布処理の例について説明する。図６は、実施形態１にかかる薬液塗布装置１における薬液塗布処理の手順の一例を示すフローチャートである。

図６に示すように、ステップＳ１０において、制御部７０は、搬送部２０の搬送ロボット２１を制御して、ウェハＷをクーリング部４０に搬入する。ステップＳ２０において、制御部７０は、搬送ロボット２１を制御して、ウェハＷをクーリング部４０から搬送部２０に搬出する。

ステップＳ３１において、制御部７０は、搬送ロボット２１を制御して、搬送アーム２２に保持されたウェハＷを検出部３０の下方に配置する。そして、制御部７０は、検出部３０により、ウェハＷのマークＭｋを検出させる。

ステップＳ３２において、制御部７０は、記憶部８０を参照し、ショットマップＭＰにオフセット設定がされているか否かを判定する。オフセット設定がされていれば（Ｙｅｓ）、制御部７０は、ステップＳ３３においてオフセット値を加味しつつ、ステップＳ３４においてショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを算出する。オフセット設定がされていなければ（Ｎｏ）、制御部７０は、オフセット値を加味することなく、ステップＳ３４においてショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを算出する。

ステップＳ４０において、制御部７０は、搬送ロボット２１を制御して、ウェハＷを塗布部５０に搬入する。このとき、制御部７０は、ウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓとスピナ５１の回転中心とが一致するよう、ウェハＷを搬入する。ステップＳ５１において、制御部７０は、塗布部５０の各部を制御して、ウェハＷ上にＳＯＣ液５３ａを塗布する。ステップＳ５２において、制御部７０は、塗布部５０の各部を制御して、ウェハＷのエッジからＳＯＣ液５３ａを除去する。このとき、ＳＯＣ液５３ａは、ウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを基準として除去され、ＳＯＣ液５３ａの除去幅はエッジ位置によって異なることとなる。塗布部５０での処理が終了すると、ウェハＷは塗布部５０から搬出される。

ステップＳ６０において、制御部７０は、搬送ロボット２１を制御して、ウェハＷをベーク部６０に搬入し、ベーク部６０の各部を制御してウェハＷをベークする。ベーク部６０での処理が終了すると、ウェハＷはベーク部６０および薬液塗布装置１から搬出される。

以上により、薬液塗布装置１における薬液塗布処理が終了する。ＳＯＣ膜が形成されたウェハＷは、例えば、インプリント装置へと搬入される。インプリント装置では、ウェハＷのＳＯＣ膜上にレジストが塗布される。そして、微細なパターンが形成されたテンプレートがレジストに押し付けられて、テンプレートの凹部にレジストが充填された後、紫外線が照射されてレジストが硬化される。テンプレートが離型されたレジストおよび下層のＳＯＣ膜が、ウェハＷを加工する際のマスクとなる。

なお、図６のフローチャートでは、塗布部５０への搬入前のウェハＷに対してマークＭｋの検出を行うこととしたが、マークＭｋの検出のタイミングはこれに限られない。例えば、クーリング部４０への搬入前のウェハＷに対してマークＭｋの検出を行ってもよい。

また、本実施形態においては、ウェハＷ上にＳＯＣ膜を形成することとしたが、これ以外の塗布膜を形成してもよい。他の塗布膜としては、例えば、ＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）膜、密着膜等がある。ＳＯＧ膜は、例えば、膜厚１００ｎｍ程度に成膜され、パターニングされたレジストとともにマスクとして使用される。密着膜は、例えば、膜厚数ｎｍ程度に成膜される有機膜で、レジストとウェハＷとの密着性を向上させる。また、ＳＯＣ膜、ＳＯＧ膜、密着膜等のうちの複数の塗布膜を積層してもよい。

（効果）
ここで、実施形態１の薬液塗布装置１の効果を説明するため、図７を用い、実施形態１の薬液塗布装置１と比較例の薬液塗布装置との比較を行う。図７は、実施形態１にかかる薬液塗布装置１と、比較例にかかる薬液塗布装置とによりＳＯＣ膜が形成された場合の模式図である。図７左側が、実施形態１の薬液塗布装置１の例、右側が比較例の薬液塗布装置の例である。

図７右側に示すように、比較例の薬液塗布装置においては、ウェハＷ’におけるショットマップＭＰ’の中心位置Ｃｓ’が考慮されることがない。つまり、ウェハＷ’の中心位置Ｃｗ’がスピナの回転中心と合うよう、ウェハＷ’がスピナに載置され、ウェハＷ’のエッジカットが行われる。これにより、ＳＯＣ膜Ｃ’を有さないエッジカット部ＥＣ’は、ウェハＷ’の端部から一様に等しい幅（数ｍｍ程度）を有する。その結果、ショットマップＭＰ’の中心位置Ｃｓ’とウェハＷ’の中心位置Ｃｗ’とにずれがある場合、ウェハＷ’のエッジにおいて、ショットＳ’に欠けのある部分では、ショットＳ’とエッジカットＥＣ’のエッジ位置との相対位置にずれが生じる。

インプリント装置において、欠けたショットＳ’にパターニングを行う際、レジストＲ’は、エッジカット部ＥＣ’の３００μｍ程度内側に塗布される。このとき、レジストＲ’は、ウェハＷ’上に形成されたマークで位置決めされ、インクジェット方式で滴下されるのに対し、エッジカット部ＥＣ’のエッジ位置はウェハＷ’の中心位置Ｃｗ’を基準として形成される。このため、ショットマップＭＰ’の中心位置Ｃｓ’とウェハＷ’の中心位置Ｃｗ’とにずれがある場合は、レジストＲ’の滴下位置とエッジカット部ＥＣ’のエッジ位置との相対位置にずれが生じる。このずれにより、エッジカット部ＥＣ’とレジストＲ’の塗布領域との距離が狭くなってしまった場合には(図７の領域Ｎ)、テンプレートＴＰで押し付けられたレジストＲ’が過剰となって、エッジカット位置の外側へ漏洩しやすくなり、結果、パターニング不良となってしまう。

また、エッジカット部ＥＣ’とレジストＲ’の塗布領域との距離が広くなってしまった場合には(図７の領域Ｗ)、ショットＳ’に欠けのあるウェハＷ’のエッジにテンプレートＴＰが押し付けられると、レジストＲ’は、毛細管現象によって、ウェハＷ’の外側に位置するテンプレートＴＰの凹部へと次々に充填されていく（図７矢印の方向）。ウェハＷ’の端部は傾斜しており、その傾斜がそれまでの種々の工程により段差を有した状態となっている。そこに形成されたＳＯＣ膜Ｃ’により、かかる段差はなだらかに均されている。このため、毛細管現象により想定よりも外側までレジストＲ’が広がり、結果として局所的にレジスト膜厚が薄い部分が発生してしまう。インプリント装置においては、テンプレートＴＰをレジストＲ’に押し付けた状態でテンプレートＴＰを水平移動させ、テンプレートパターンとウェハＷ’との位置合わせをする。レジスト膜厚が薄い部分が発生すると、テンプレートＴＰとウェハＷ’とに働く剪断力が大きくなって、テンプレートＴＰの水平移動がスムースに行われず、位置合わせ精度が劣化する。

一方、図７左側に示すように、実施形態１の薬液塗布装置１においては、ウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを考慮してウェハＷのエッジカットが行われる。これにより、ウェハＷの全周において、エッジカット部ＥＣとレジストＲの塗布領域とのマージンがほぼ均等に保たれる。よって、ショットＳに欠けのあるエッジ部分であっても、レジストＲが欠けたショットＳの外側へ漏洩し難く、パターニング不良が抑制される。

また、実施形態１の薬液塗布装置１においては、ショットＳに欠けのあるウェハＷのエッジ部分であっても、欠けたショットＳの外側にＳＯＣ膜Ｃは形成されていない。よって、ＳＯＣ膜ＣがウェハＷ端部の段差に掛かってしまうことがなく、比較例のウェハＷ’端部と比べ、段差が急峻となっている。このため、毛細管現象によってレジストＲがウェハＷの外側のテンプレートＴＰの凹部へと向かう力が阻害される（図７の×印の付いた矢印）。これにより、レジストＲが、欠けたショットＳの外側の段差へと漏洩することを抑制することができる。よって、パターニング不良が抑制される。

（変形例）
次に、実施形態１の変形例の薬液塗布装置について説明する。変形例の薬液塗布装置では、ウェハＷのマークがスクライブラインＳＬである点が、実施形態１の薬液塗布装置１と異なる。

ウェハＷのスクライブラインＳＬは、検出部３０の画像認識機能により検出することができる。上述のように、スクライブラインＳＬは個々のショットＳ間に格子状に形成されている。スクライブラインＳＬを検出することで、制御部７０が、ウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを算出することが可能である。

また、ウェハＷのスクライブラインＳＬの他の検出手法としては、ショットＳの形成された領域とスクライブラインＳＬとを判別する手法が知られている。ショットＳには様々なパターンが形成されており、検出部３０からショットＳに光を照射すると、ショットＳからの反射光として主に散乱光が得られる。一方、スクライブラインＳＬでは反射光の散乱はほとんど生じない。検出部３０において、この散乱光の強弱を判別することで、ショットＳとスクライブラインＳＬとを判別することができる。

変形例の薬液塗布装置によれば、例えば、ウェハＷに位置検出専用のマークＭｋ（図３参照）を設けずとも、簡便にウェハＷにおけるショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを検出することができる。

［実施形態２］
図８～図１０を用い、実施形態２について説明する。

図８を用い、実施形態２の薬液塗布装置２の全体構成について説明する。図８は、実施形態２にかかる薬液塗布装置２の全体構成を示す図である。実施形態２の薬液塗布装置２においては、検出部３０ａがクーリング部４０ａに設けられる点が、実施形態１の薬液塗布装置１と異なる。それ以外の構成については、実施形態１の薬液塗布装置１と同様の符号を付してその説明を省略する。

図８に示すように、薬液塗布装置２は、ウェハポート部１０、搬送部２０ａ、検出部３０ａ、温度調節部としてのクーリング部４０ａ、塗布部５０、ベーク部６０、および制御部７０ａを備えている。

搬送部２０ａには、搬送ロボット２１ａが設置されている。搬送ロボット２１ａは、搬送アーム２２ａを備え、ウェハポート部１０、クーリング部４０ａ、塗布部５０、及びベーク部６０と、搬送部２０ａとの間でウェハＷの搬送を行う。

クーリング部４０ａには、検出部３０ａが設置されている。検出部３０ａは、クーリングプレート４１に保持されたウェハＷのマーク（不図示）を検出する。なお、マークは、上述の位置検出専用のマークＭｋ（図３参照）でもよいし、スクライブラインＳＬ（図４参照）でもよい。

制御部７０ａは、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）等のハードウェアプロセッサ、メモリ、及び、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｋ Ｄｒｉｖｅ）等を備えるコンピュータとして構成されている。制御部７０ａは、ウェハポート部１０、搬送部２０ａ、検出部３０ａ、クーリング部４０ａ、塗布部５０、およびベーク部６０の各部を制御する。

制御部７０ａには、記憶部８０ａが接続されている。記憶部８０ａは、検出部３０ａにより検出されたウェハＷのマークの位置情報およびショットマップＭＰのオフセット値が格納される。

次に、図９を用い、検出部３０ａが設けられたクーリング部４０ａの構成について説明する。図９は、実施形態２にかかる薬液塗布装置２のクーリング部４０ａの構成例を示す図である。

図９に示すように、クーリング部４０ａはクーリングプレート４１を備える。クーリングプレート４１は、ウェハＷを水平に保持することが可能に構成される。クーリングプレート４１の下部には、クーリングプレート台４２が設けられ、クーリングプレート４１を支持している。クーリングプレート台４２の内部には、チラー４３に接続される配管４４が設けられている。チラー４３により、配管４４内に冷媒４５を循環させることで、クーリングプレート４１に載置されたウェハＷの温度を所定温度に安定させる。

クーリングプレート４１の上方には、検出部３０ａが設けられている。検出部３０ａは、例えば、クーリング部４０ａの図示しない天板に設けられ、クーリングプレート４１上に保持されたウェハＷの上方に配置される。検出部３０ａのそれ以外の構成については、実施形態１の検出部３０と同様の符号を付してその説明を省略する。

検出部３０ａで検出されたウェハＷのマークの位置情報は、例えば記憶部８０ａに格納される。制御部７０ａは、記憶部８０ａの位置情報およびオフセット値を参照して、ウェハＷを塗布部５０に搬入する。

次に、図１０を用い、薬液塗布装置２における半導体デバイスの製造処理の一処理としての薬液塗布処理の例について説明する。図１０は、実施形態２にかかる薬液塗布装置２における薬液塗布処理の手順の一例を示すフローチャートである。

図１０に示すように、ステップＳ１０において、制御部７０ａは、搬送部２０ａの搬送ロボット２１ａを制御して、ウェハＷをクーリング部４０ａに搬入する。これにより、ウェハＷは、クーリングプレート４１上に載置され、検出部３０ａの下方に配置される。

ステップＳ１１において、制御部７０ａは、検出部３０ａにより、ウェハＷのマークを検出させる。

ステップＳ１２において、制御部７０ａは、記憶部８０ａを参照し、ショットマップＭＰにオフセット設定がされているか否かを判定する。オフセット設定がされていれば（Ｙｅｓ）、制御部７０ａは、ステップＳ１３においてオフセット値を加味しつつ、ステップＳ１４においてショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを算出する。オフセット設定がされていなければ（Ｎｏ）、制御部７０ａは、オフセット値を加味することなく、ステップＳ１４においてショットマップＭＰの中心位置Ｃｓを算出する。

ステップＳ２０において、制御部７０ａは、搬送ロボット２１ａを制御して、ウェハＷをクーリング部４０ａから搬送部２０ａに搬出する。

以降のステップは、主に制御部７０ａにより実行されること以外、実施形態１にかかるステップＳ４０～Ｓ６０と同様の手順で実行される。

以上により、薬液塗布装置２における薬液塗布処理が終了する。

実施形態２の薬液塗布装置２においても、ショットマップＭＰに対するエッジカット位置が制御される。これにより、例えば、インプリント処理におけるレジストのパターニング不良等が抑制される。

また、実施形態２の薬液塗布装置２においては、クーリング部４０ａでウェハＷの温度を安定化させている間に、ウェハＷのマークの検出が行われる。これにより、例えば、ウェハＷの搬送中にマークの検出を行う場合と異なり、搬送遅延を回避することができる。よって、薬液塗布装置２のスループット低減を抑制することができる。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１，２…薬液塗布装置，１０…ウェハポート部，２０，２０ａ…搬送部，２１，２１ａ…搬送ロボット，２２，２２ａ…搬送アーム，３０，３０ａ…検出部，３１…光源，３２…撮像素子，４０，４０ａ…クーリング部，４１…クーリングプレート，５０…塗布部，５１…スピナ，６０…ベーク部，７０，７０ａ…制御部，８０，８０ａ…記憶部，Ｃｓ…ショットマップの中心位置，Ｃｗ…ウェハの中心位置，ＥＣ…エッジカット部，Ｍｋ…マーク，ＭＰ…ショットマップ，Ｓ…ショット，ＳＬ…スクライブライン，Ｗ…ウェハ。

Claims (5)

1. スピナにより基板を回転させた状態で、前記基板に薬液を塗布し、前記基板のエッジの前記薬液を除去する薬液塗布装置であって、
   前記基板上のマークの位置を検出する検出部と、
   前記スピナ上に前記基板を搬送する搬送部と、
   前記マークの位置から前記基板におけるショットマップの中心位置を算出し、前記搬送部が前記スピナ上に前記基板を搬送するときに、前記搬送部を制御して前記ショットマップの中心位置を前記スピナの回転中心と一致させる制御部と、を備える、
   薬液塗布装置。
2. 前記検出部は前記搬送部に設けられている、
   請求項１に記載の薬液塗布装置。
3. 前記基板に前記薬液が塗布される前に前記基板の温度を調節する温度調節部を備え、
   前記検出部は前記温度調節部に設けられている、
   請求項１に記載の薬液塗布装置。
4. 前記マークは、前記基板のショット間のスクライブラインである、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の薬液塗布装置。
5. スピナにより基板を回転させた状態で、前記基板に薬液を塗布し、前記基板のエッジの前記薬液を除去する薬液塗布装置で実施される半導体デバイスの製造方法であって、
   前記基板上のマークの位置を検出する検出ステップと、
   前記マークの位置から前記基板におけるショットマップの中心位置を算出する算出ステップと、
   前記スピナ上に前記基板を搬送するときに、前記ショットマップの中心位置を前記スピナの回転中心と一致させる搬送ステップと、を含む、
   半導体デバイスの製造方法。

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