エッジリンス方法及びエッジリンス機構
【課題】本発明は、エッジリンス液の飛散の影響が小さく、種々の基板の載置状態に対して、基板のエッジ位置から一定の距離を有する位置に的確にエッジリンス液を供給し、基板の外周部から一定の幅でレジストを除去することができるエッジリンス方法及びエッジリンス機構を提供することを目的とする。
【解決手段】回転するステージ４０上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズル１０からエッジリンス液を供給して塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法であって、
前記ステージ４０上で回転する前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出工程と、
該エッジ位置検出工程で検出された前記エッジ位置に基づいて、前記ノズル１０から供給される前記エッジリンス液が、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に供給されるように前記ステージ４０をスキャン移動させるエッジリンス液供給工程と、を有することを特徴とする。
【解決手段】回転するステージ４０上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズル１０からエッジリンス液を供給して塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法であって、
前記ステージ４０上で回転する前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出工程と、
該エッジ位置検出工程で検出された前記エッジ位置に基づいて、前記ノズル１０から供給される前記エッジリンス液が、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に供給されるように前記ステージ４０をスキャン移動させるエッジリンス液供給工程と、を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジリンス方法及びエッジリンス装置に関し、特に、回転するステージ上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズルからエッジリンス液を供給し、基板上に塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法及びエッジリンス機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転するウエハの外周部にエッジリンスノズルからエッジリンス液を注いでウエハ外周部のレジストを除去するレジスト塗布装置のエッジリンス機構において、ウエハのエッジ位置を検出する手段と、エッジリンスノズルをウエハの半径方向に移動させる手段を備え、検出したウエハのエッジ位置データに従いエッジリンスノズルを移動させ、エッジリンスノズルをウエハの外周位置に追随させ、ウエハエッジから一定の幅でレジストを除去するようにしたレジスト塗布装置のエッジリンス機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７９２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、エッジリンスノズルは、ウエハの上方に設けられているため、エッジリンス液の飛散を受けやすく、エッジリンスノズルの移動機構の劣化が生じやすいという問題があった。また、エッジリンスノズルを移動させると、移動時の慣性の影響を受け、エッジリンス液の滴下位置が微妙に狂ってしまい、ウエハエッジ位置から一定の幅でレジストを除去することが困難であるという問題があった。更に、ウエハの位置ずれが大きい場合には、エッジノズルの移動量が大きくなり、外周位置に的確に追随するのが困難な場合があるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、エッジリンス液の飛散の影響が小さく、種々の基板の載置状態に対して、基板のエッジ位置から一定の距離を有する位置に的確にエッジリンス液を供給し、基板の外周部から一定の幅でレジストを除去することができるエッジリンス方法及びエッジリンス機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るエッジリンス方法は、回転するステージ（４０）上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズル（１０）からエッジリンス液を供給して塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法であって、
前記ステージ（４０）上で回転する前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出工程と、
該エッジ位置検出工程で検出された前記エッジ位置に基づいて、前記ノズル（１０）から供給される前記エッジリンス液が、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に供給されるように前記ステージ（４０）をスキャン移動させるエッジリンス液供給工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
これにより、エッジリンス液の飛散の影響の小さいステージ側でエッジリンス液の基板上への供給位置を制御できるとともに、移動による慣性の影響による供給位置ずれを防止し、的確なエッジリンス液の基板上への供給を行うことができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係るエッジリンス方法において、
前記エッジ位置検出工程は、前記基板のエッジ部分を上方から撮像し、前記ステージ（４０）の外周と前記基板の前記エッジ位置との間隔を検出することにより行われることを特徴とする。
【０００８】
これにより、ステージの外周と基板のエッジとの間隔を画像処理により正確かつ容易に測定してエッジ位置を検出することができ、検出したエッジ位置に基づいてステージの移動制御を的確に行うことができる。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係るエッジリンス方法において、
前記ステージ（４０）の前記スキャン移動は、前記基板の径方向の直線水平移動であることを特徴とする。
【００１０】
これにより、簡素な動作により、エッジ位置の変化に追従させてステージを移動させる制御を行うことができる。
【００１１】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係るエッジリンス方法において、
前記エッジ位置検出工程の前に、前記基板の外周の総ての外周について、予備的にエッジ位置を検出する予備的エッジ位置検出工程と、
該予備的エッジ位置検出工程により検出された前記エッジ位置の変化に基づいて、前記基板の偏心が小さくなるように、前記ステージ（４０）を二次元的に移動させる偏心低減工程と、を更に有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、基板のステージ上の位置ずれが低減するようにステージを移動させてから、リアルタイムでステージをスキャン移動させる高速移動制御を行うことができるので、スキャン移動時の移動距離を低減させ、エッジ位置に追従する制御をより迅速かつ的確に行うことができる。また、最初の基板の位置ずれが大きい場合であっても、位置ずれを是正してからスキャン制御を行うので、適切にエッジ位置から一定距離の位置にエッジリンス液を供給することができる。
【００１３】
第５の発明に係るエッジリンス機構は、基板が載置され、該基板を回転させるステージ（４０）と、
該ステージ（４０）上に載置された前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出手段（２０、２１、３０、３１）と、
前記基板の外周部上に、エッジリンス液を供給する所定位置に設けられたノズル（１０）と、
前記エッジ位置検出手段により検出された前記基板の前記エッジ位置に基づいて、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に前記エッジリンス液が供給されるように、前記ステージ（４０）を前記基板の径方向にスキャン移動させるステージ制御手段（６０、６１）と、を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、エッジリンス液の飛散の影響が少なく、エッジリンス液の供給を的確に基板のエッジ位置から一定距離の位置に行うことができ、均一に一定幅でレジスト除去を行うことができる。
【００１５】
第６の発明は、第５の発明に係るエッジリンス機構において、
前記エッジ位置検出手段（２０、２１、３０、３１）は、前記基板のエッジ位置を上方から撮像する撮像手段（２０、２１）を含むことを特徴とする。
【００１６】
これにより、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等を利用して、容易かつ正確にエッジ位置を検出することができる。
【００１７】
第７の発明は、第５又は第６の発明に係るエッジリンス機構において、
前記ノズル（１０）から前記エッジリンス液が供給される前に、前記エッジ位置検出手段は、前記基板の外周の総てについて予備的にエッジ位置を検出し、
前記ステージ制御手段（６０、６１）は、前記エッジ位置検出手段（２０、２１、３０、３１）により予備的に検出された前記エッジ位置に基づいて前記基板の偏心を算出し、該偏心を低減するように前記ステージ（４０）を二次元的に移動させることを特徴とする。
【００１８】
これにより、基板の位置ずれによる偏心を低減してからステージをリアルタイムで移動させるスキャン制御を行うことができ、スキャン制御の移動距離を小さくすることができるとともに、位置ずれが大きい場合であっても、的確にエッジ位置から一定距離の位置にエッジリンス液を供給することができる。
【００１９】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基板のエッジ位置から一定距離の位置にエッジリンス液を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明を適用した実施例１に係るエッジリンス方法を実行するためのエッジリンス機構１００を含む塗布装置の全体構成を示した図である。図１において、本実施例に係るエッジリンス機構１００は、エッジリンスノズル１０と、撮像手段２０と、画像処理部３０と、ステージ４０と、モータ５０と、ステージ制御手段６０と、を備える。また、本実施例に係るエッジリンス機構１００の関連構成要素として、塗布装置は、塗布処理カップ７０と、ウエハ塗布処理室７５と、演算部８０と、パネル表示部９０と、警告灯９１とを備えていてよい。塗布装置は、半導体ウエハＷ等の基板上にレジストを塗布する装置であり、エッジリンス機構１００は、塗布装置の一部の機構として備えられていてよい。なお、ステージ４０上には、半導体ウエハＷが載置されている。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構は、レジストが塗布される基板には総て適用できるが、本実施例においては、基板に半導体ウエハＷが適用された例を挙げて説明する。
【００２３】
エッジリンスノズル１０は、ウエハＷ等の基板の外周部上（エッジ部分）に、エッジリンス液を供給し、基板上のエッジ部分からレジストを除去する処理を行うためのノズルである。エッジリンス液は、ウエハＷ上のホトレジスト等を除去できるリンス液であれば、種々のリンス液を適用してよいが、例えば、シンナーを適用してもよい。
【００２４】
エッジリンスノズル１０は、ウエハＷの外周部上にエッジリンス液を滴下できる所定の位置に固定設置されてよい。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００においては、エッジリンスノズル１０は固定した状態でエッジリンス処理を行うので、スキャン動作等を行う必要は無く、所定の位置に固定設置されてよい。但し、エッジリンス処理を行わない場合には、エッジリンスノズル１０は不要であり、レジスト塗布を行う場合には、邪魔となる場合があるので、そのような場合に、不要なエッジノズル１０をレジスト塗布の障害とならない場所に移動させる移動機能は備えていてもよい。
【００２５】
撮像手段２０は、ウエハＷ等の基板の外周部付近を撮像し、ウエハＷのエッジ位置を検出するための手段である。撮像手段２０は、ウエハＷの上方に設けられ、ウエハＷの外周部を、ステージ４０とともに撮像する。ウエハＷの外周端部及びステージ４０の外周端部を撮像することにより、ウエハＷのエッジ位置が、ステージ４０に対してどの位置にあるのかを検出することができる。
【００２６】
撮像手段２０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、ＣＭＯＳ（Complimentary Metal Oxide Semiconductor）カメラ又はアナログカメラ等、種々のカメラ等が適用されてよい。
【００２７】
画像処理部３０は、撮像手段２０で撮像したウエハＷの外周部及びステージ４０の外周部の撮像画像を画像処理し、ウエハＷ等の基板のエッジ位置を算出する手段である。具体的には、ステージ４０の外周部と、ウエハＷの外周部を特徴部分として抽出し、両者の距離を求めることにより、ウエハＷのステージ４０に対するエッジ位置を検出することができる。
【００２８】
なお、撮像手段２０及び画像処理部３０は、両者でエッジ位置検出手段を構成する。
【００２９】
ステージ４０は、ウエハＷ等の基板を載置し、これを移動させるための手段である。本実施例に係るステージ４０は、ウエハＷを回転移動させることができるとともに、ウエハＷの径方向にスキャン移動（直線的往復移動）できる機能を有する。ウエハＷの回転移動は、所定の回転速度で回転できればよく、必要に応じて、複数段の回転速度に設定できる構成としてもよい。ステージ４０のスキャン移動は、回転するウエハＷのエッジ位置の変化に応じて行われることから、ステージ４０の回転速度に追従できる移動速度を有することが好ましい。
【００３０】
ステージ４０は、必要に応じて、所定の径方向へのスキャン移動の他、所望のＸ−Ｙ位置に２次元的に水平移動できる機能を備えてよい。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構においては、エッジリンス液を供給している間に行うスキャン移動の他、エッジリンス液の供給前に、基板のエッジ位置を検出し、ステージ４０からの回転中心からの偏心を算出し、これを低減するような制御を行うことも可能である。そのような、偏心低減制御を行う場合には、ステージ４０は、Ｘ−Ｙの水平方向に移動できる機能を有してよい。
【００３１】
なお、ステージ４０は、その表面にチャック機能を備え、ウエハＷをステージ４０上に吸着固定する機能を有していてよい。
【００３２】
モータ５０は、ステージ４０を移動させるための駆動源である。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構のステージ４０は、上述のように、回転運動と、径方向へのスキャン運動を行うので、モータ５０は、回転駆動用モータ５１と、例えば、スキャン移動をＸ方向に行う場合には、Ｘ駆動用モータ５２を備える。また、必要に応じて、Ｙ方向にもステージ４０を移動させることができるＹ駆動用モータ５３を備えてもよい。
【００３３】
モータ５０は、回転駆動用モータ５１には、回転式モータが用いられることが好ましいが、Ｘ駆動用モータ５２及びＹ駆動用モータ５３には、ステージ４０の種類や用途に応じて、回転式モータの他、リニアモータ等が適用されてもよい。
【００３４】
ステージ制御手段６０は、ステージ４０の移動及び駆動を制御する手段であり、上述のモータ５０を適切に駆動させる制御を行う。ステージ制御手段６０は、演算制御処理を行うため、所定の電子回路の他、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、プログラムを読み込むことにより処理を実行するマイクロコンピュータ等が適用されてもよい。
【００３５】
なお、ステージ制御手段６０が実行する具体的な制御内容は、後述する。
【００３６】
塗布処理カップ７０は、レジスト塗布処理を行う際、レジストが周囲に飛散しないようにするための容器である。レジスト塗布処理後に行われる本実施例に係るエッジリンス方法においても、エッジリンス液を周囲に飛散させないための容器としての役割を果たす。
【００３７】
ウエハ塗布処理室７５は、ウエハＷへのホトレジスト塗布処理を行うチャンバであって、外部にレジストが飛散しないように周囲を囲っている。本実施例に係るエッジリンス方法においても、エッジリンス液が周囲に飛散するのを防止する役割を果たしている。
【００３８】
演算部８０は、塗布装置全体を管理する演算処理手段である。レジスト塗布やエッジリンス等の処理の他、異常の発生等を検出する役割も果たす。演算部８０は、所定の電子回路で構成されてもよいが、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、プログラムを読み込むことにより処理を実行するマイクロコンピュータが適用されることが好ましい。
【００３９】
パネル表示部９０は、塗布装置全体で何らかの異常が発生したときに、異常の発生をアラームとして表示して操作者に了知させるための手段である。
【００４０】
警告灯９１は、パネル表示部９０と同様に、塗布装置全体で何らかの異常が発生したときに、異常の発生を、警告灯９１を点灯させて操作者に知らせるための手段である。
【００４１】
図２は、実施例１に係るエッジリンス機構１００を含む塗布装置のシステム構成を示したブロック図である。図２においては、信号の流れも含めてブロック構成が示されている。
【００４２】
図２において、ウエハエッジ部は、ＣＣＤカメラ２１により撮像される。撮像手段２０は、他の種類のカメラ等を用いてもよいが、図２においては、ＣＣＤカメラ２１を用いている。
【００４３】
ＣＣＤカメラ２１で撮像されたウエハエッジ部の画像は、図１の画像処理部３０に対応する画像処理制御基板３１に送られ、ウエハエッジ部を検出するために必要な画像処理が行われる。図１において説明したように、例えば、ウエハＷのエッジ部とステージ４０のエッジ分が特徴部分として抽出され、その間隔が算出されることにより、ウエハＷのエッジ位置が検出されてよい。ＣＣＤカメラ２１及び画像処理制御基板３１は、エッジ位置検出手段としての機能を果たす。
【００４４】
画像処理制御基板３１でエッジ位置が算出された後、エッジ位置の情報は、演算処理部８０に送られる。演算処理部８０では、個別の処理は行わないが、検出されたエッジ位置から動作異常を認識した場合には、パネル表示部９０にアラーム表示を行わせ、異常発生を操作者に知らせる。一方、正常な動作範囲内にある場合には、エッジ位置の情報をステージ制御手段６０である塗布制御基板６１に送る。
【００４５】
塗布部制御基板６１は、エッジ位置の変化に基づいて、ステージ４０を追従駆動制御させるための制御手段である。つまり、ステージ４０の回転速度は予め分かっているので、エッジ位置検出手段２１、３１で検出したウエハＷのエッジ位置が、何秒後にエッジリンスノズル１０の真下に到達するかは容易に算出できる。よって、塗布部制御基板６１は、検出したエッジ位置がエッジリンスノズル１０の真下に来るタイミングに合わせてステージ４０をスキャン移動させ、エッジ位置から所定の一定距離にある位置がエッジリンス液供給位置となるように、制御を行う。具体的な制御は、ウエハステージ４０を移動させるモータ５０を駆動するモータドライバー６５を制御することにより行う。
【００４６】
モータドライバー６５は、モータ５０を駆動させる駆動回路である。モータドライバー６５は、塗布部制御基板６１の指令信号に従い、モータ５０を駆動する。
【００４７】
モータ５０は、塗布部制御基板６１の制御通りに移動し、エッジリンスがエッジ位置から一定幅を有して行われるように、エッジリンス液が供給される。
【００４８】
図３は、実施例１に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００に関連する構成要素を抜き出した拡大構成図である。図３において、エッジリンス機構１００は、エッジリンスノズル１０と、ＣＣＤカメラ２１と、画像処理部３０と、ステージ４０と、モータ５０と、モータ制御部６０とを含む。そして、ステージ４０は、塗布処理カップ７０に収容され、画像処理部３０からのエッジ位置信号は、演算部８０を経由して制御部６０に送られている。
【００４９】
機能的には、図１及び図２で説明した内容と同様であるが、図３において、ＣＣＤカメラ２１とエッジリンスノズル１０は、略反対側に設けられているため、ＣＣＤカメラ２１で撮像したエッジ位置は、ステージ４０が回転してエッジリングノズル１０のエッジリンス液供給位置に到達したときに、制御的に反映される構成となっている。エッジリンスノズル１０は所定位置に固定されているため、そのような駆動制御を実現するために、ステージ制御部６０は、回転駆動用モータ５１を所定速度で回転駆動させるとともに、径方向のうちのいずれか一軸に沿ってスキャン移動を行わせる。図３においては、Ｘ方向（紙面に平行な方向）にステージ４０を駆動するＸ駆動用モータ５２が設けられ、Ｘ駆動用モータ５２がＸ方向にステージ４０をスキャン駆動させてエッジ位置に追従する制御を行わせる構成となっている。
【００５０】
また、スキャン駆動以外の移動を行うため、Ｙ方向（紙面に垂直な方向）にステージ４０を移動させるＹ駆動用モータ５３も必要に応じて備えられてよく、図３においても、Ｙ駆動用モータ５３が設けられている。
【００５１】
このように、本実施例に係るエッジリンス機構１００においては、エッジリンスノズル１０は、エッジリンス処理中は移動しないので、安定してエッジリンス液をウエハＷ上に供給できる。また、制御のための移動機構は、ステージ４０の駆動手段として内部に設けられているので、制御機構がエッジリンス液の影響を受けず、メインテナンス等が容易な構成となっている。更に、ステージ４０を、スキャン方向のみでなく、それと垂直な方向にも移動可能に構成することにより、ステージ４０を移動させて偏心を是正する制御も可能となる。
【００５２】
次に、図４乃至図６を用いて、実施例１に係るエッジリンス方法の具体的な内容の一例について説明する。図４は、ステージ４０上に、ウエハＷが位置ズレを有して配置された状態を示した図である。図４において、左側のＡ点と右側のＢ点を比較すると、Ａ点ではステージ４０の外周部とウエハＷの外周部の距離が離間してｔ１となっており、Ｂ点では、ステージ４０の外周部とウエハＷの外周部の距離がｔ１よりも接近したｔ２となっており、Ｂ点側に偏ってウエハＷがステージ４０上に載置された状態となっている。
【００５３】
図５は、図４で示したウエハＷのステージ４０への載置状態において、実施例１に係るエッジリンス機構１００を用いて、実施例１に係るエッジリンス方法を適用する例を説明するための図である。
【００５４】
図５において、Ｂ点で、撮像手段２０を用いてウエハＷのエッジ位置とステージ４０の外周部との間隔ｔ２を撮像し、図示しない画像処理装置３０によりエッジ位置を画像認識して検出する。ステージ４０は回転（図５中、矢印Ｒ）し、半回転後にノズル１０の位置に到達する。このとき、図示しないステージ制御手段は、Ｂ点におけるエッジ位置、つまり間隔ｔ２に応じて、ステージ４０を右側（図５中、矢印Ｌの右側移動）に移動させる。このときの右側への移動距離は、ウエハＷの中心が正確にステージ４０の中心と一致して載置された場合の間隔ｔｓを予め把握していれば、（ｔｓ−ｔ２）で容易に算出することができる。
【００５５】
この間、撮像手段２０は、同様に連続的にウエハＷのエッジ位置の撮像及び検出を行い、それに対応したエッジ位置情報がステージ制御手段６０に送られ、ステージ制御手段６０では、撮像したエッジ位置がノズル１０からエッジリンス液が供給される位置に到達したときに、順次ステージ４０を移動させる制御を行う。つまり、ウエハＷのエッジ位置のステージ４０に対するエッジ位置の変化に追従するように、エッジリンス液の供給がエッジ位置から一定距離となるようにステージ４０をスキャン移動させる制御が連続的に行われる。例えば、図５の場合であれば、Ｂ点がノズル１０の直下に到達したときにはステージ４０は最も右側に移動し、Ａ点がノズル１０の直下に到達したときには、ステージ４０は最も左側に移動することになる。
【００５６】
図６は、実施例１に係るエッジリンス機構１００を用いたエッジリンス方法を実行することにより、エッジリンス処理が行われたウエハＷの一例を示した図である。図６に示すうように、エッジリンス幅は、ウエハＷの全周に亘ってｄで均一となっていることが分かる。
【００５７】
図７は、オリエンテーションフラットＯＲを有するウエハＷ１に実施例１に係るエッジリンス方法を実行した例を示した図である。図７に示すように、オリエンテーションフラットＯＲを有するウエハＷ１に対しても、均一なエッジリンス幅ｄでレジストの除去が行われることが分かる。同様に、ノッチを有する半導体ウエハに対しても同様に本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００を適用することができる。このように、本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００によれば、半導体ウエハＷ、Ｗ１の種類によらず、エッジリンス幅を一定としてレジスト除去を行うことができる。
【実施例２】
【００５８】
図８は、本発明を適用した実施例２に係るエッジリンス方法の内容を説明するための図である。実施例２に係るエッジリンス方法においては、実施例１に係るエッジリンス方法を実行する前に、ウエハＷの偏心を低減させる制御を加えて実行する。なお、実施例２に係るエッジリンス方法を実行するためには、エッジリンス機構１００は、Ｘ駆動用モータ５２及びＹ駆動用モータ５３の双方を備え、二次元的に移動できることが必要である。つまり、実施例２に係るエッジリンス方法に適用されるエッジリンス機構１００は、モータ５０がＸ駆動用モータ５２及びＹ駆動用モータ５３の双方を有するとともに、ステージ制御手段６０がステージ４０のＸ−Ｙの二次元方向の移動を制御できる機能を有すればよく、実施例１において説明した内容と、基本的には同様の構成でよい。
【００５９】
図８において、ウエハＷがステージ４０上に載置されているが、ウエハＷの中心ＣＷとステージ４０の中心ＣＳとがやや大きく離間しており、ウエハＷの偏心が大きい状態が示されている。なお、図８においては、理解の容易のため、偏心の程度は実際よりも大きくして記載されている。
【００６０】
図８において、ウエハＷのエッジＤ点とステージ４０の外周部Ｃ点の距離は最も小さく、ウエハＷのエッジＥ点とステージ４０の外周部Ｆ点の距離は最も大きい配置となっている。このような場合、そのまま実施例１に係るエッジリンス方法を適用し、撮像手段２０でウエハＷのエッジ位置を検出し、ノズル１０の下で適切な位置となるようにステージ４０をスキャン移動させる制御をそのまま行うことも可能であるが、実施例２においては、そのような追従スキャン制御を行う前に、ウエハＷの偏心を減少させる制御を行う。つまり、追従スキャン制御を行う前に、ウエハＷを１回以上回転させて、エッジ位置検出手段２０、３０により予備的にエッジ位置を検出する。この、予備的エッジ位置検出工程において、エッジ位置の変化量を把握する。そして、エッジ位置の変化量が大きく、偏心を減少させてからリアルタイムの追従スキャン制御を行う方が、制御負担が小さい場合には、ウエハＷの偏心を減少させるようにステージ４０をまず移動させる。このときの移動は、例えば、ウエハＷの中心ＣＷと、ステージ４０の中心ＣＳを結んだ中間点ＣＭに、ウエハＷの中心ＣＷが来るように、ステージ４０を移動させればよい。ステージ４０が移動すると、当然にステージ４０の中心も同じ方向に移動するので、相対的な位置関係については、当然変化は無い。しかし、ステージ４０を回転させたときに物理的に偏心量が減少するので、ステージ４０をスキャン移動させるリアルタイムの制御時のステージ移動量を減少させることができる。なお、この場合には、ステージ４０の二次元的移動の移動量と方向は記憶しておき、それをリアルタイムのスキャン移動制御時にも反映させ、中心のズレ分を補正しつつ追従制御を行うようにする。
【００６１】
なお、実施例２に係る制御を追加するか否かは、偏心の量に基づいて定めるようにしてもよく、例えば、ウエハＷの回転中心ＣＷとステージ４０の回転中心ＣＳ間の距離が所定値以上のときに、実施例２に係る偏心低減制御を行うようにしてもよい。
【００６２】
次に、図９を用いて、実施例２に係るエッジリンス方法の処理フローについて説明する。図９は、実施例２に係るエッジリンス方法の処理フロー図である。
【００６３】
ステップ１００では、ステージ４０上のウエハＷの予備的位置検出工程が実行される。ノズル１０からエッジリンス液を供給する前に、ステージ４０を１回以上回転させ、撮像手段２０及び画像処理部３０を含むエッジ位置検出手段によりエッジ位置を検出する。
【００６４】
ステップ１１０では、ウエハＷの中心ＣＷの、ステージ４０の中心ＣＳに対する偏心量が算出される。ステージ４０の中心ＣＳの位置は既知であるので、例えば、図８において示したように、ステージ４０の外周部とウエハＷのエッジの間隔が最も大きい箇所と、最も小さい箇所から、偏心量が算出されてよい。
【００６５】
ステップ１２０では、ステップ１１０で算出した偏心量が所定値以上であるか否かが判定される。偏心量が所定値以上であったときには、ステップ１３０に進む。一方、偏心量が所定値未満であったときには、ステップ１４０に進む。
【００６６】
ステップ１３０では、偏心量を低減させるステージ４０の移動が行われる。これにより、物理的なウエハＷの偏心量を減少させることができる。
【００６７】
ステップ１４０では、実施例１において説明した制御が行われ、まず、ウエハＷのエッジ位置が検出される。エッジ位置の検出は、撮像手段２０及び画像処理部３０により行われてよい。
【００６８】
ステップ１５０では、エッジ位置の変化に追従するステージ４０のスキャン移動制御がリアルタイムで行われる。このとき、ステップ１３０において、偏心低減制御が行われた場合には、ステージ４０の移動分を考慮して制御が行われ、ステップ１３０が実行去れていない場合には、実施例１で説明したような追従制御をそのまま実行する。
【００６９】
ステップ１６０では、エッジリンス処理が所定時間又は所定回転数に到達したか否かが判定される。まだ、規定の処理時間又は処理回転数に到達していないときは、ステップ１４０に戻り、エッジリンス処理を繰り返す。一方、規定の処理時間又は処理回転数に到達し、エッジリンス処理が終了した場合には、処理フローを終了する。
【００７０】
なお、図９の処理フローにおいて、実施例１に係るエッジリンス方法を実行する場合には、ステップ１００〜ステップ１３０を行わず、ステップ１４０から開始すれば、実施例１に係るエッジリンス方法を行うことができる。
【００７１】
図１０は、フォトリソグラフィの工程フローを示した図である。図１０に示すように、フォトリソグラフィ工程は、ステップ２００でレジストをウエハＷに塗布し、その後、ステップ２１０でサイドリンス工程が行われ、ステップ２２０の感光工程を経て、ステップ２３０の現像処理が行われる。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００は、このような、フォトリソグラフィ工程にも適用することが可能である。また、対象とする基板も、ウエハＷに限るものではなく、ステップ２００のレジスト塗布工程とステップ２１０のサイドリンス工程に類似する工程を有する総ての製造プロセスに適用することができる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１に係るエッジリンス方法を実行するためのエッジリンス機構１００を含む塗布装置の全体構成図である。
【図２】実施例１に係るエッジリンス機構１００を含む塗布装置のブロック図である。
【図３】実施例１に係るエッジリンス機構１００の拡大構成図である。
【図４】ステージ４０上にウエハＷが位置ズレを有して配置された状態を示した図である。
【図５】実施例１に係るエッジリンス方法を説明するための図である。
【図６】実施例１に係るエッジリンス方法により処理が行われたウエハＷの一例を示した図である。
【図７】オリエンテーションフラットＯＲを有するウエハＷ１に実施例１に係るエッジリンス方法を実行した例を示した図である。
【図８】実施例２に係るエッジリンス方法の内容を説明するための図である。
【図９】実施例２に係るエッジリンス方法の処理フロー図である。
【図１０】フォトリソグラフィの工程フローを示した図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ エッジリンスノズル
２０ 撮像手段
２１ ＣＣＤカメラ
３０ 画像処理部
３１ 画像処理制御基板
４０ ステージ
５０ モータ
５１ 回転駆動用モータ
５２ Ｘ駆動用モータ
５３ Ｙ駆動用モータ
６０ ステージ制御手段
６１ 塗布部制御基板
６５ モータドライバー
７０ 塗布処理カップ
８０ 演算部
９０ パネル表示部
９１ 警告灯
１００ エッジリンス機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エッジリンス方法及びエッジリンス装置に関し、特に、回転するステージ上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズルからエッジリンス液を供給し、基板上に塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法及びエッジリンス機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、回転するウエハの外周部にエッジリンスノズルからエッジリンス液を注いでウエハ外周部のレジストを除去するレジスト塗布装置のエッジリンス機構において、ウエハのエッジ位置を検出する手段と、エッジリンスノズルをウエハの半径方向に移動させる手段を備え、検出したウエハのエッジ位置データに従いエッジリンスノズルを移動させ、エッジリンスノズルをウエハの外周位置に追随させ、ウエハエッジから一定の幅でレジストを除去するようにしたレジスト塗布装置のエッジリンス機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−１７９２１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の特許文献１に記載の構成では、エッジリンスノズルは、ウエハの上方に設けられているため、エッジリンス液の飛散を受けやすく、エッジリンスノズルの移動機構の劣化が生じやすいという問題があった。また、エッジリンスノズルを移動させると、移動時の慣性の影響を受け、エッジリンス液の滴下位置が微妙に狂ってしまい、ウエハエッジ位置から一定の幅でレジストを除去することが困難であるという問題があった。更に、ウエハの位置ずれが大きい場合には、エッジノズルの移動量が大きくなり、外周位置に的確に追随するのが困難な場合があるという問題があった。
【０００４】
そこで、本発明は、エッジリンス液の飛散の影響が小さく、種々の基板の載置状態に対して、基板のエッジ位置から一定の距離を有する位置に的確にエッジリンス液を供給し、基板の外周部から一定の幅でレジストを除去することができるエッジリンス方法及びエッジリンス機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るエッジリンス方法は、回転するステージ（４０）上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズル（１０）からエッジリンス液を供給して塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法であって、
前記ステージ（４０）上で回転する前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出工程と、
該エッジ位置検出工程で検出された前記エッジ位置に基づいて、前記ノズル（１０）から供給される前記エッジリンス液が、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に供給されるように前記ステージ（４０）をスキャン移動させるエッジリンス液供給工程と、を有することを特徴とする。
【０００６】
これにより、エッジリンス液の飛散の影響の小さいステージ側でエッジリンス液の基板上への供給位置を制御できるとともに、移動による慣性の影響による供給位置ずれを防止し、的確なエッジリンス液の基板上への供給を行うことができる。
【０００７】
第２の発明は、第１の発明に係るエッジリンス方法において、
前記エッジ位置検出工程は、前記基板のエッジ部分を上方から撮像し、前記ステージ（４０）の外周と前記基板の前記エッジ位置との間隔を検出することにより行われることを特徴とする。
【０００８】
これにより、ステージの外周と基板のエッジとの間隔を画像処理により正確かつ容易に測定してエッジ位置を検出することができ、検出したエッジ位置に基づいてステージの移動制御を的確に行うことができる。
【０００９】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係るエッジリンス方法において、
前記ステージ（４０）の前記スキャン移動は、前記基板の径方向の直線水平移動であることを特徴とする。
【００１０】
これにより、簡素な動作により、エッジ位置の変化に追従させてステージを移動させる制御を行うことができる。
【００１１】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明に係るエッジリンス方法において、
前記エッジ位置検出工程の前に、前記基板の外周の総ての外周について、予備的にエッジ位置を検出する予備的エッジ位置検出工程と、
該予備的エッジ位置検出工程により検出された前記エッジ位置の変化に基づいて、前記基板の偏心が小さくなるように、前記ステージ（４０）を二次元的に移動させる偏心低減工程と、を更に有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、基板のステージ上の位置ずれが低減するようにステージを移動させてから、リアルタイムでステージをスキャン移動させる高速移動制御を行うことができるので、スキャン移動時の移動距離を低減させ、エッジ位置に追従する制御をより迅速かつ的確に行うことができる。また、最初の基板の位置ずれが大きい場合であっても、位置ずれを是正してからスキャン制御を行うので、適切にエッジ位置から一定距離の位置にエッジリンス液を供給することができる。
【００１３】
第５の発明に係るエッジリンス機構は、基板が載置され、該基板を回転させるステージ（４０）と、
該ステージ（４０）上に載置された前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出手段（２０、２１、３０、３１）と、
前記基板の外周部上に、エッジリンス液を供給する所定位置に設けられたノズル（１０）と、
前記エッジ位置検出手段により検出された前記基板の前記エッジ位置に基づいて、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に前記エッジリンス液が供給されるように、前記ステージ（４０）を前記基板の径方向にスキャン移動させるステージ制御手段（６０、６１）と、を有することを特徴とする。
【００１４】
これにより、エッジリンス液の飛散の影響が少なく、エッジリンス液の供給を的確に基板のエッジ位置から一定距離の位置に行うことができ、均一に一定幅でレジスト除去を行うことができる。
【００１５】
第６の発明は、第５の発明に係るエッジリンス機構において、
前記エッジ位置検出手段（２０、２１、３０、３１）は、前記基板のエッジ位置を上方から撮像する撮像手段（２０、２１）を含むことを特徴とする。
【００１６】
これにより、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラ等を利用して、容易かつ正確にエッジ位置を検出することができる。
【００１７】
第７の発明は、第５又は第６の発明に係るエッジリンス機構において、
前記ノズル（１０）から前記エッジリンス液が供給される前に、前記エッジ位置検出手段は、前記基板の外周の総てについて予備的にエッジ位置を検出し、
前記ステージ制御手段（６０、６１）は、前記エッジ位置検出手段（２０、２１、３０、３１）により予備的に検出された前記エッジ位置に基づいて前記基板の偏心を算出し、該偏心を低減するように前記ステージ（４０）を二次元的に移動させることを特徴とする。
【００１８】
これにより、基板の位置ずれによる偏心を低減してからステージをリアルタイムで移動させるスキャン制御を行うことができ、スキャン制御の移動距離を小さくすることができるとともに、位置ずれが大きい場合であっても、的確にエッジ位置から一定距離の位置にエッジリンス液を供給することができる。
【００１９】
なお、上記括弧内の参照符号は、理解を容易にするために付したものであり、一例に過ぎず、図示の態様に限定されるものではない。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、基板のエッジ位置から一定距離の位置にエッジリンス液を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。
【実施例１】
【００２２】
図１は、本発明を適用した実施例１に係るエッジリンス方法を実行するためのエッジリンス機構１００を含む塗布装置の全体構成を示した図である。図１において、本実施例に係るエッジリンス機構１００は、エッジリンスノズル１０と、撮像手段２０と、画像処理部３０と、ステージ４０と、モータ５０と、ステージ制御手段６０と、を備える。また、本実施例に係るエッジリンス機構１００の関連構成要素として、塗布装置は、塗布処理カップ７０と、ウエハ塗布処理室７５と、演算部８０と、パネル表示部９０と、警告灯９１とを備えていてよい。塗布装置は、半導体ウエハＷ等の基板上にレジストを塗布する装置であり、エッジリンス機構１００は、塗布装置の一部の機構として備えられていてよい。なお、ステージ４０上には、半導体ウエハＷが載置されている。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構は、レジストが塗布される基板には総て適用できるが、本実施例においては、基板に半導体ウエハＷが適用された例を挙げて説明する。
【００２３】
エッジリンスノズル１０は、ウエハＷ等の基板の外周部上（エッジ部分）に、エッジリンス液を供給し、基板上のエッジ部分からレジストを除去する処理を行うためのノズルである。エッジリンス液は、ウエハＷ上のホトレジスト等を除去できるリンス液であれば、種々のリンス液を適用してよいが、例えば、シンナーを適用してもよい。
【００２４】
エッジリンスノズル１０は、ウエハＷの外周部上にエッジリンス液を滴下できる所定の位置に固定設置されてよい。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００においては、エッジリンスノズル１０は固定した状態でエッジリンス処理を行うので、スキャン動作等を行う必要は無く、所定の位置に固定設置されてよい。但し、エッジリンス処理を行わない場合には、エッジリンスノズル１０は不要であり、レジスト塗布を行う場合には、邪魔となる場合があるので、そのような場合に、不要なエッジノズル１０をレジスト塗布の障害とならない場所に移動させる移動機能は備えていてもよい。
【００２５】
撮像手段２０は、ウエハＷ等の基板の外周部付近を撮像し、ウエハＷのエッジ位置を検出するための手段である。撮像手段２０は、ウエハＷの上方に設けられ、ウエハＷの外周部を、ステージ４０とともに撮像する。ウエハＷの外周端部及びステージ４０の外周端部を撮像することにより、ウエハＷのエッジ位置が、ステージ４０に対してどの位置にあるのかを検出することができる。
【００２６】
撮像手段２０は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）カメラ、ＣＭＯＳ（Complimentary Metal Oxide Semiconductor）カメラ又はアナログカメラ等、種々のカメラ等が適用されてよい。
【００２７】
画像処理部３０は、撮像手段２０で撮像したウエハＷの外周部及びステージ４０の外周部の撮像画像を画像処理し、ウエハＷ等の基板のエッジ位置を算出する手段である。具体的には、ステージ４０の外周部と、ウエハＷの外周部を特徴部分として抽出し、両者の距離を求めることにより、ウエハＷのステージ４０に対するエッジ位置を検出することができる。
【００２８】
なお、撮像手段２０及び画像処理部３０は、両者でエッジ位置検出手段を構成する。
【００２９】
ステージ４０は、ウエハＷ等の基板を載置し、これを移動させるための手段である。本実施例に係るステージ４０は、ウエハＷを回転移動させることができるとともに、ウエハＷの径方向にスキャン移動（直線的往復移動）できる機能を有する。ウエハＷの回転移動は、所定の回転速度で回転できればよく、必要に応じて、複数段の回転速度に設定できる構成としてもよい。ステージ４０のスキャン移動は、回転するウエハＷのエッジ位置の変化に応じて行われることから、ステージ４０の回転速度に追従できる移動速度を有することが好ましい。
【００３０】
ステージ４０は、必要に応じて、所定の径方向へのスキャン移動の他、所望のＸ−Ｙ位置に２次元的に水平移動できる機能を備えてよい。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構においては、エッジリンス液を供給している間に行うスキャン移動の他、エッジリンス液の供給前に、基板のエッジ位置を検出し、ステージ４０からの回転中心からの偏心を算出し、これを低減するような制御を行うことも可能である。そのような、偏心低減制御を行う場合には、ステージ４０は、Ｘ−Ｙの水平方向に移動できる機能を有してよい。
【００３１】
なお、ステージ４０は、その表面にチャック機能を備え、ウエハＷをステージ４０上に吸着固定する機能を有していてよい。
【００３２】
モータ５０は、ステージ４０を移動させるための駆動源である。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構のステージ４０は、上述のように、回転運動と、径方向へのスキャン運動を行うので、モータ５０は、回転駆動用モータ５１と、例えば、スキャン移動をＸ方向に行う場合には、Ｘ駆動用モータ５２を備える。また、必要に応じて、Ｙ方向にもステージ４０を移動させることができるＹ駆動用モータ５３を備えてもよい。
【００３３】
モータ５０は、回転駆動用モータ５１には、回転式モータが用いられることが好ましいが、Ｘ駆動用モータ５２及びＹ駆動用モータ５３には、ステージ４０の種類や用途に応じて、回転式モータの他、リニアモータ等が適用されてもよい。
【００３４】
ステージ制御手段６０は、ステージ４０の移動及び駆動を制御する手段であり、上述のモータ５０を適切に駆動させる制御を行う。ステージ制御手段６０は、演算制御処理を行うため、所定の電子回路の他、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、プログラムを読み込むことにより処理を実行するマイクロコンピュータ等が適用されてもよい。
【００３５】
なお、ステージ制御手段６０が実行する具体的な制御内容は、後述する。
【００３６】
塗布処理カップ７０は、レジスト塗布処理を行う際、レジストが周囲に飛散しないようにするための容器である。レジスト塗布処理後に行われる本実施例に係るエッジリンス方法においても、エッジリンス液を周囲に飛散させないための容器としての役割を果たす。
【００３７】
ウエハ塗布処理室７５は、ウエハＷへのホトレジスト塗布処理を行うチャンバであって、外部にレジストが飛散しないように周囲を囲っている。本実施例に係るエッジリンス方法においても、エッジリンス液が周囲に飛散するのを防止する役割を果たしている。
【００３８】
演算部８０は、塗布装置全体を管理する演算処理手段である。レジスト塗布やエッジリンス等の処理の他、異常の発生等を検出する役割も果たす。演算部８０は、所定の電子回路で構成されてもよいが、ＣＰＵ（Central Processing Unit、中央処理装置）、ＲＯＭ（Read Only Memory）やＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶手段を備え、プログラムを読み込むことにより処理を実行するマイクロコンピュータが適用されることが好ましい。
【００３９】
パネル表示部９０は、塗布装置全体で何らかの異常が発生したときに、異常の発生をアラームとして表示して操作者に了知させるための手段である。
【００４０】
警告灯９１は、パネル表示部９０と同様に、塗布装置全体で何らかの異常が発生したときに、異常の発生を、警告灯９１を点灯させて操作者に知らせるための手段である。
【００４１】
図２は、実施例１に係るエッジリンス機構１００を含む塗布装置のシステム構成を示したブロック図である。図２においては、信号の流れも含めてブロック構成が示されている。
【００４２】
図２において、ウエハエッジ部は、ＣＣＤカメラ２１により撮像される。撮像手段２０は、他の種類のカメラ等を用いてもよいが、図２においては、ＣＣＤカメラ２１を用いている。
【００４３】
ＣＣＤカメラ２１で撮像されたウエハエッジ部の画像は、図１の画像処理部３０に対応する画像処理制御基板３１に送られ、ウエハエッジ部を検出するために必要な画像処理が行われる。図１において説明したように、例えば、ウエハＷのエッジ部とステージ４０のエッジ分が特徴部分として抽出され、その間隔が算出されることにより、ウエハＷのエッジ位置が検出されてよい。ＣＣＤカメラ２１及び画像処理制御基板３１は、エッジ位置検出手段としての機能を果たす。
【００４４】
画像処理制御基板３１でエッジ位置が算出された後、エッジ位置の情報は、演算処理部８０に送られる。演算処理部８０では、個別の処理は行わないが、検出されたエッジ位置から動作異常を認識した場合には、パネル表示部９０にアラーム表示を行わせ、異常発生を操作者に知らせる。一方、正常な動作範囲内にある場合には、エッジ位置の情報をステージ制御手段６０である塗布制御基板６１に送る。
【００４５】
塗布部制御基板６１は、エッジ位置の変化に基づいて、ステージ４０を追従駆動制御させるための制御手段である。つまり、ステージ４０の回転速度は予め分かっているので、エッジ位置検出手段２１、３１で検出したウエハＷのエッジ位置が、何秒後にエッジリンスノズル１０の真下に到達するかは容易に算出できる。よって、塗布部制御基板６１は、検出したエッジ位置がエッジリンスノズル１０の真下に来るタイミングに合わせてステージ４０をスキャン移動させ、エッジ位置から所定の一定距離にある位置がエッジリンス液供給位置となるように、制御を行う。具体的な制御は、ウエハステージ４０を移動させるモータ５０を駆動するモータドライバー６５を制御することにより行う。
【００４６】
モータドライバー６５は、モータ５０を駆動させる駆動回路である。モータドライバー６５は、塗布部制御基板６１の指令信号に従い、モータ５０を駆動する。
【００４７】
モータ５０は、塗布部制御基板６１の制御通りに移動し、エッジリンスがエッジ位置から一定幅を有して行われるように、エッジリンス液が供給される。
【００４８】
図３は、実施例１に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００に関連する構成要素を抜き出した拡大構成図である。図３において、エッジリンス機構１００は、エッジリンスノズル１０と、ＣＣＤカメラ２１と、画像処理部３０と、ステージ４０と、モータ５０と、モータ制御部６０とを含む。そして、ステージ４０は、塗布処理カップ７０に収容され、画像処理部３０からのエッジ位置信号は、演算部８０を経由して制御部６０に送られている。
【００４９】
機能的には、図１及び図２で説明した内容と同様であるが、図３において、ＣＣＤカメラ２１とエッジリンスノズル１０は、略反対側に設けられているため、ＣＣＤカメラ２１で撮像したエッジ位置は、ステージ４０が回転してエッジリングノズル１０のエッジリンス液供給位置に到達したときに、制御的に反映される構成となっている。エッジリンスノズル１０は所定位置に固定されているため、そのような駆動制御を実現するために、ステージ制御部６０は、回転駆動用モータ５１を所定速度で回転駆動させるとともに、径方向のうちのいずれか一軸に沿ってスキャン移動を行わせる。図３においては、Ｘ方向（紙面に平行な方向）にステージ４０を駆動するＸ駆動用モータ５２が設けられ、Ｘ駆動用モータ５２がＸ方向にステージ４０をスキャン駆動させてエッジ位置に追従する制御を行わせる構成となっている。
【００５０】
また、スキャン駆動以外の移動を行うため、Ｙ方向（紙面に垂直な方向）にステージ４０を移動させるＹ駆動用モータ５３も必要に応じて備えられてよく、図３においても、Ｙ駆動用モータ５３が設けられている。
【００５１】
このように、本実施例に係るエッジリンス機構１００においては、エッジリンスノズル１０は、エッジリンス処理中は移動しないので、安定してエッジリンス液をウエハＷ上に供給できる。また、制御のための移動機構は、ステージ４０の駆動手段として内部に設けられているので、制御機構がエッジリンス液の影響を受けず、メインテナンス等が容易な構成となっている。更に、ステージ４０を、スキャン方向のみでなく、それと垂直な方向にも移動可能に構成することにより、ステージ４０を移動させて偏心を是正する制御も可能となる。
【００５２】
次に、図４乃至図６を用いて、実施例１に係るエッジリンス方法の具体的な内容の一例について説明する。図４は、ステージ４０上に、ウエハＷが位置ズレを有して配置された状態を示した図である。図４において、左側のＡ点と右側のＢ点を比較すると、Ａ点ではステージ４０の外周部とウエハＷの外周部の距離が離間してｔ１となっており、Ｂ点では、ステージ４０の外周部とウエハＷの外周部の距離がｔ１よりも接近したｔ２となっており、Ｂ点側に偏ってウエハＷがステージ４０上に載置された状態となっている。
【００５３】
図５は、図４で示したウエハＷのステージ４０への載置状態において、実施例１に係るエッジリンス機構１００を用いて、実施例１に係るエッジリンス方法を適用する例を説明するための図である。
【００５４】
図５において、Ｂ点で、撮像手段２０を用いてウエハＷのエッジ位置とステージ４０の外周部との間隔ｔ２を撮像し、図示しない画像処理装置３０によりエッジ位置を画像認識して検出する。ステージ４０は回転（図５中、矢印Ｒ）し、半回転後にノズル１０の位置に到達する。このとき、図示しないステージ制御手段は、Ｂ点におけるエッジ位置、つまり間隔ｔ２に応じて、ステージ４０を右側（図５中、矢印Ｌの右側移動）に移動させる。このときの右側への移動距離は、ウエハＷの中心が正確にステージ４０の中心と一致して載置された場合の間隔ｔｓを予め把握していれば、（ｔｓ−ｔ２）で容易に算出することができる。
【００５５】
この間、撮像手段２０は、同様に連続的にウエハＷのエッジ位置の撮像及び検出を行い、それに対応したエッジ位置情報がステージ制御手段６０に送られ、ステージ制御手段６０では、撮像したエッジ位置がノズル１０からエッジリンス液が供給される位置に到達したときに、順次ステージ４０を移動させる制御を行う。つまり、ウエハＷのエッジ位置のステージ４０に対するエッジ位置の変化に追従するように、エッジリンス液の供給がエッジ位置から一定距離となるようにステージ４０をスキャン移動させる制御が連続的に行われる。例えば、図５の場合であれば、Ｂ点がノズル１０の直下に到達したときにはステージ４０は最も右側に移動し、Ａ点がノズル１０の直下に到達したときには、ステージ４０は最も左側に移動することになる。
【００５６】
図６は、実施例１に係るエッジリンス機構１００を用いたエッジリンス方法を実行することにより、エッジリンス処理が行われたウエハＷの一例を示した図である。図６に示すうように、エッジリンス幅は、ウエハＷの全周に亘ってｄで均一となっていることが分かる。
【００５７】
図７は、オリエンテーションフラットＯＲを有するウエハＷ１に実施例１に係るエッジリンス方法を実行した例を示した図である。図７に示すように、オリエンテーションフラットＯＲを有するウエハＷ１に対しても、均一なエッジリンス幅ｄでレジストの除去が行われることが分かる。同様に、ノッチを有する半導体ウエハに対しても同様に本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００を適用することができる。このように、本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００によれば、半導体ウエハＷ、Ｗ１の種類によらず、エッジリンス幅を一定としてレジスト除去を行うことができる。
【実施例２】
【００５８】
図８は、本発明を適用した実施例２に係るエッジリンス方法の内容を説明するための図である。実施例２に係るエッジリンス方法においては、実施例１に係るエッジリンス方法を実行する前に、ウエハＷの偏心を低減させる制御を加えて実行する。なお、実施例２に係るエッジリンス方法を実行するためには、エッジリンス機構１００は、Ｘ駆動用モータ５２及びＹ駆動用モータ５３の双方を備え、二次元的に移動できることが必要である。つまり、実施例２に係るエッジリンス方法に適用されるエッジリンス機構１００は、モータ５０がＸ駆動用モータ５２及びＹ駆動用モータ５３の双方を有するとともに、ステージ制御手段６０がステージ４０のＸ−Ｙの二次元方向の移動を制御できる機能を有すればよく、実施例１において説明した内容と、基本的には同様の構成でよい。
【００５９】
図８において、ウエハＷがステージ４０上に載置されているが、ウエハＷの中心ＣＷとステージ４０の中心ＣＳとがやや大きく離間しており、ウエハＷの偏心が大きい状態が示されている。なお、図８においては、理解の容易のため、偏心の程度は実際よりも大きくして記載されている。
【００６０】
図８において、ウエハＷのエッジＤ点とステージ４０の外周部Ｃ点の距離は最も小さく、ウエハＷのエッジＥ点とステージ４０の外周部Ｆ点の距離は最も大きい配置となっている。このような場合、そのまま実施例１に係るエッジリンス方法を適用し、撮像手段２０でウエハＷのエッジ位置を検出し、ノズル１０の下で適切な位置となるようにステージ４０をスキャン移動させる制御をそのまま行うことも可能であるが、実施例２においては、そのような追従スキャン制御を行う前に、ウエハＷの偏心を減少させる制御を行う。つまり、追従スキャン制御を行う前に、ウエハＷを１回以上回転させて、エッジ位置検出手段２０、３０により予備的にエッジ位置を検出する。この、予備的エッジ位置検出工程において、エッジ位置の変化量を把握する。そして、エッジ位置の変化量が大きく、偏心を減少させてからリアルタイムの追従スキャン制御を行う方が、制御負担が小さい場合には、ウエハＷの偏心を減少させるようにステージ４０をまず移動させる。このときの移動は、例えば、ウエハＷの中心ＣＷと、ステージ４０の中心ＣＳを結んだ中間点ＣＭに、ウエハＷの中心ＣＷが来るように、ステージ４０を移動させればよい。ステージ４０が移動すると、当然にステージ４０の中心も同じ方向に移動するので、相対的な位置関係については、当然変化は無い。しかし、ステージ４０を回転させたときに物理的に偏心量が減少するので、ステージ４０をスキャン移動させるリアルタイムの制御時のステージ移動量を減少させることができる。なお、この場合には、ステージ４０の二次元的移動の移動量と方向は記憶しておき、それをリアルタイムのスキャン移動制御時にも反映させ、中心のズレ分を補正しつつ追従制御を行うようにする。
【００６１】
なお、実施例２に係る制御を追加するか否かは、偏心の量に基づいて定めるようにしてもよく、例えば、ウエハＷの回転中心ＣＷとステージ４０の回転中心ＣＳ間の距離が所定値以上のときに、実施例２に係る偏心低減制御を行うようにしてもよい。
【００６２】
次に、図９を用いて、実施例２に係るエッジリンス方法の処理フローについて説明する。図９は、実施例２に係るエッジリンス方法の処理フロー図である。
【００６３】
ステップ１００では、ステージ４０上のウエハＷの予備的位置検出工程が実行される。ノズル１０からエッジリンス液を供給する前に、ステージ４０を１回以上回転させ、撮像手段２０及び画像処理部３０を含むエッジ位置検出手段によりエッジ位置を検出する。
【００６４】
ステップ１１０では、ウエハＷの中心ＣＷの、ステージ４０の中心ＣＳに対する偏心量が算出される。ステージ４０の中心ＣＳの位置は既知であるので、例えば、図８において示したように、ステージ４０の外周部とウエハＷのエッジの間隔が最も大きい箇所と、最も小さい箇所から、偏心量が算出されてよい。
【００６５】
ステップ１２０では、ステップ１１０で算出した偏心量が所定値以上であるか否かが判定される。偏心量が所定値以上であったときには、ステップ１３０に進む。一方、偏心量が所定値未満であったときには、ステップ１４０に進む。
【００６６】
ステップ１３０では、偏心量を低減させるステージ４０の移動が行われる。これにより、物理的なウエハＷの偏心量を減少させることができる。
【００６７】
ステップ１４０では、実施例１において説明した制御が行われ、まず、ウエハＷのエッジ位置が検出される。エッジ位置の検出は、撮像手段２０及び画像処理部３０により行われてよい。
【００６８】
ステップ１５０では、エッジ位置の変化に追従するステージ４０のスキャン移動制御がリアルタイムで行われる。このとき、ステップ１３０において、偏心低減制御が行われた場合には、ステージ４０の移動分を考慮して制御が行われ、ステップ１３０が実行去れていない場合には、実施例１で説明したような追従制御をそのまま実行する。
【００６９】
ステップ１６０では、エッジリンス処理が所定時間又は所定回転数に到達したか否かが判定される。まだ、規定の処理時間又は処理回転数に到達していないときは、ステップ１４０に戻り、エッジリンス処理を繰り返す。一方、規定の処理時間又は処理回転数に到達し、エッジリンス処理が終了した場合には、処理フローを終了する。
【００７０】
なお、図９の処理フローにおいて、実施例１に係るエッジリンス方法を実行する場合には、ステップ１００〜ステップ１３０を行わず、ステップ１４０から開始すれば、実施例１に係るエッジリンス方法を行うことができる。
【００７１】
図１０は、フォトリソグラフィの工程フローを示した図である。図１０に示すように、フォトリソグラフィ工程は、ステップ２００でレジストをウエハＷに塗布し、その後、ステップ２１０でサイドリンス工程が行われ、ステップ２２０の感光工程を経て、ステップ２３０の現像処理が行われる。本実施例に係るエッジリンス方法及びエッジリンス機構１００は、このような、フォトリソグラフィ工程にも適用することが可能である。また、対象とする基板も、ウエハＷに限るものではなく、ステップ２００のレジスト塗布工程とステップ２１０のサイドリンス工程に類似する工程を有する総ての製造プロセスに適用することができる。
【００７２】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】実施例１に係るエッジリンス方法を実行するためのエッジリンス機構１００を含む塗布装置の全体構成図である。
【図２】実施例１に係るエッジリンス機構１００を含む塗布装置のブロック図である。
【図３】実施例１に係るエッジリンス機構１００の拡大構成図である。
【図４】ステージ４０上にウエハＷが位置ズレを有して配置された状態を示した図である。
【図５】実施例１に係るエッジリンス方法を説明するための図である。
【図６】実施例１に係るエッジリンス方法により処理が行われたウエハＷの一例を示した図である。
【図７】オリエンテーションフラットＯＲを有するウエハＷ１に実施例１に係るエッジリンス方法を実行した例を示した図である。
【図８】実施例２に係るエッジリンス方法の内容を説明するための図である。
【図９】実施例２に係るエッジリンス方法の処理フロー図である。
【図１０】フォトリソグラフィの工程フローを示した図である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ エッジリンスノズル
２０ 撮像手段
２１ ＣＣＤカメラ
３０ 画像処理部
３１ 画像処理制御基板
４０ ステージ
５０ モータ
５１ 回転駆動用モータ
５２ Ｘ駆動用モータ
５３ Ｙ駆動用モータ
６０ ステージ制御手段
６１ 塗布部制御基板
６５ モータドライバー
７０ 塗布処理カップ
８０ 演算部
９０ パネル表示部
９１ 警告灯
１００ エッジリンス機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転するステージ上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズルからエッジリンス液を供給して塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法であって、
前記ステージ上で回転する前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出工程と、
該エッジ位置検出工程で検出された前記エッジ位置に基づいて、前記ノズルから供給される前記エッジリンス液が、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に供給されるように前記ステージをスキャン移動させるエッジリンス液供給工程と、を有することを特徴とするエッジリンス方法。
【請求項２】
前記エッジ位置検出工程は、前記基板のエッジ部分を上方から撮像し、前記ステージの外周と前記基板の前記エッジ位置との間隔を検出することにより行われることを特徴とする請求項１に記載のエッジリンス方法。
【請求項３】
前記ステージの前記スキャン移動は、前記基板の径方向の直線水平移動であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッジリンス方法。
【請求項４】
前記エッジ位置検出工程の前に、前記基板の外周の総ての外周について、予備的にエッジ位置を検出する予備的エッジ位置検出工程と、
該予備的エッジ位置検出工程により検出された前記エッジ位置の変化に基づいて、前記基板の偏心が小さくなるように、前記ステージを二次元的に移動させる偏心低減工程と、を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエッジリンス方法。
【請求項５】
基板が載置され、該基板を回転させるステージと、
該ステージ上に載置された前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出手段と、
前記基板の外周部上に、エッジリンス液を供給する所定位置に設けられたノズルと、
前記エッジ位置検出手段により検出された前記基板の前記エッジ位置に基づいて、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に前記エッジリンス液が供給されるように、前記ステージを前記基板の径方向にスキャン移動させるステージ制御手段と、を有することを特徴とするエッジリンス機構。
【請求項６】
前記エッジ位置検出手段は、前記基板のエッジ位置を上方から撮像する撮像手段を含むことを特徴とする請求項５に記載のエッジリンス機構。
【請求項７】
前記ノズルから前記エッジリンス液が供給される前に、前記エッジ位置検出手段は、前記基板の外周の総てについて予備的にエッジ位置を検出し、
前記ステージ制御手段は、前記エッジ位置検出手段により予備的に検出された前記エッジ位置に基づいて前記基板の偏心を算出し、該偏心を低減するように前記ステージを二次元的に移動させることを特徴とする請求項５又は６に記載のエッジリンス機構。
【請求項１】
回転するステージ上に載置された基板の外周部上に、所定位置に設けられたノズルからエッジリンス液を供給して塗布されたレジストを除去するエッジリンス方法であって、
前記ステージ上で回転する前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出工程と、
該エッジ位置検出工程で検出された前記エッジ位置に基づいて、前記ノズルから供給される前記エッジリンス液が、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に供給されるように前記ステージをスキャン移動させるエッジリンス液供給工程と、を有することを特徴とするエッジリンス方法。
【請求項２】
前記エッジ位置検出工程は、前記基板のエッジ部分を上方から撮像し、前記ステージの外周と前記基板の前記エッジ位置との間隔を検出することにより行われることを特徴とする請求項１に記載のエッジリンス方法。
【請求項３】
前記ステージの前記スキャン移動は、前記基板の径方向の直線水平移動であることを特徴とする請求項１又は２に記載のエッジリンス方法。
【請求項４】
前記エッジ位置検出工程の前に、前記基板の外周の総ての外周について、予備的にエッジ位置を検出する予備的エッジ位置検出工程と、
該予備的エッジ位置検出工程により検出された前記エッジ位置の変化に基づいて、前記基板の偏心が小さくなるように、前記ステージを二次元的に移動させる偏心低減工程と、を更に有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のエッジリンス方法。
【請求項５】
基板が載置され、該基板を回転させるステージと、
該ステージ上に載置された前記基板のエッジ位置を検出するエッジ位置検出手段と、
前記基板の外周部上に、エッジリンス液を供給する所定位置に設けられたノズルと、
前記エッジ位置検出手段により検出された前記基板の前記エッジ位置に基づいて、前記エッジ位置から一定の距離を有する位置に前記エッジリンス液が供給されるように、前記ステージを前記基板の径方向にスキャン移動させるステージ制御手段と、を有することを特徴とするエッジリンス機構。
【請求項６】
前記エッジ位置検出手段は、前記基板のエッジ位置を上方から撮像する撮像手段を含むことを特徴とする請求項５に記載のエッジリンス機構。
【請求項７】
前記ノズルから前記エッジリンス液が供給される前に、前記エッジ位置検出手段は、前記基板の外周の総てについて予備的にエッジ位置を検出し、
前記ステージ制御手段は、前記エッジ位置検出手段により予備的に検出された前記エッジ位置に基づいて前記基板の偏心を算出し、該偏心を低減するように前記ステージを二次元的に移動させることを特徴とする請求項５又は６に記載のエッジリンス機構。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１０−１１８３９３（Ｐ２０１０−１１８３９３Ａ）
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８８８４９（Ｐ２００８−２８８８４９）
【出願日】平成２０年１１月１１日（２００８．１１．１１）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２７日（２０１０．５．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月１１日（２００８．１１．１１）
【出願人】（０００００６２２０）ミツミ電機株式会社 (1,651)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]