JP2022157344A - 情報取得システム及び情報取得方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板処理装置にて処理される基板の近くに位置する部材が、不適切な位置に配置されることによる処理の不具合の発生を防ぐこと。
【解決手段】基板保持部に保持された基板を処理する基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、前記基板保持部により前記基板の代わりに保持されるベース体と、前記ベース体に対して固定される一端側と、可動な他端側とを各々備える干渉検知部と、前記ベース体の周辺における検知対象部材との干渉による前記干渉検知部の変形に応じて変動する信号を取得するための信号取得部と、を備えるように情報取得システムを構成する。
【選択図】図４

Description

本開示は、情報取得システム及び情報取得方法に関する。

半導体デバイスの製造工程においては、半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）がキャリアに格納された状態で基板処理装置に搬送されて処理を受ける。この処理としては、例えば塗布液の供給による塗布膜の形成や現像などの液処理が挙げられる。その液処理の際には、カップ内に収納されたウエハに対してノズルから処理液が供給される。特許文献１には、ウエハの下面に対向する環状突起を備えたカップを備える現像装置について記載されている。

特開２０２０－１３９３２号公報

本開示は、基板処理装置にて処理される基板の近くに位置する部材が、不適切な位置に配置されることによる処理の不具合の発生を防ぐことを目的とする。

本開示の情報取得システムは、基板保持部に保持された基板を処理する基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、
前記基板保持部により前記基板の代わりに保持されるベース体と、
前記ベース体に対して固定される一端側と、可動な他端側とを各々備える干渉検知部と、
前記ベース体の周辺における検知対象部材との干渉による前記干渉検知部の変形に応じて変動する信号を取得するための信号取得部と、
を備える。

本開示は、基板処理装置にて処理される基板の近くに位置する部材が、不適切な位置に配置されることによる処理の不具合の発生を防ぐことができる。

本開示の実施形態に係る情報取得システムをなす基板処理装置の平面図である。 前記基板処理装置に含まれるレジスト膜形成モジュールの縦断正面図である。 前記レジスト膜形成モジュールの平面図である。 前記情報取得システムを構成する検査用ウエハ及び演算装置を示す説明図である。 前記検査用ウエハの縦断側面図である。 前記検査用ウエハの平面図である。 前記検査用ウエハの斜視図である。 前記検査用ウエハに設けられる第１の梁状体の動作を示す説明図である。 前記検査用ウエハに設けられる第２の梁状体の動作を示す説明図である。 前記検査用ウエハにより取得される検出信号の例を示す説明図である。 カメラにより取得される環状突起の画像を示す説明図である。 カメラにより取得されるノズルの画像を示す説明図である。

（第１の実施形態）
本開示の一実施形態に係る情報取得システム１について図１に示す。情報取得システム１は、基板処理装置２、検査用ウエハ６及び演算装置９により構成されている。先ず、情報取得システム１を構成する各部の概要を説明する。上記の基板処理装置２は、搬送機構により円形の基板であるウエハＷを処理モジュール間で搬送して処理を行う。この処理にはレジスト膜形成用の処理モジュールにおいて、カップ４内に格納されたウエハＷにレジストを供給して当該レジスト膜を形成することが含まれる。

検査用ウエハ６は上記の搬送機構によってウエハＷの代わりに、上記の処理モジュール（レジスト膜形成モジュール３）に搬送される。この検査用ウエハ６には、干渉検知部が設けられている。この干渉検知部がカップ４の構成部材である環状突起４６、及び／またはノズル５１Ｂに干渉するか否かによって、当該検査用ウエハ６から出力される検出信号が変動する。その検出信号については演算装置９に無線で送信され、この検出信号の波形が演算装置９に含まれる表示部９５に表示されることで、ウエハＷを処理する際に、環状突起４６及び／またはノズル５１Ｂが適正な位置に配置されているか否かの検査が可能となっている。なお、上記のノズル５１ＢはＥＢＲ（Edge Bead Removal）用のノズルである。ＥＢＲは、溶剤をノズルから吐出してウエハＷの表面全体に形成された膜（本実施形態ではレジスト膜）のうち、当該ウエハＷの周縁部を被覆する部位を限定的に除去する処理である。

また検査用ウエハ６には、環状突起４６及びノズル５１Ｂを各々撮像して画像データを取得する撮像部であるカメラ８１、８２も設けられている。情報取得システム１はこの画像データに基づいて、上記のレジスト膜形成モジュール３にウエハＷが載置されるときの当該ウエハＷと環状突起４６との距離（後述のＨ０）、当該ウエハＷとＥＢＲ用のノズル５１Ｂとの距離（後述のＨ１）を夫々取得することが可能である。これらの距離の取得方法については第２の実施形態で説明するが、当該距離の取得を行うためのシステムの構成については、この第１の実施形態の説明中でその一部を述べる。

以下、基板処理装置２について詳しく説明する。基板処理装置２は、キャリアブロックＤ１と処理ブロックＤ２とにより構成されている。キャリアブロックＤ１と処理ブロックＤ２とは左右に並び、互いに接続されている。ウエハＷは、搬送容器であるキャリアＣに格納された状態で、図示しないキャリアＣ用の搬送機構によってキャリアブロックＤ１に搬送される。キャリアブロックＤ１はキャリアＣを載置するステージ２１を備えている。またキャリアブロックＤ１には、開閉部２２と、搬送機構２３と、が設けられている。開閉部２２はキャリアブロックＤ１の側壁に形成された搬送口を開閉する。搬送機構２３はステージ２１上のキャリアＣに対して、上記の搬送口を介してウエハＷの搬送を行う。

処理ブロックＤ２は、左右方向に伸びるウエハＷの搬送路２４と、当該搬送路２４に設けられる搬送機構２５と、を備えている。当該搬送機構２５及び上記の搬送機構２３により、キャリアＣと処理ブロックＤ２に設けられる各処理モジュールとの間で、ウエハＷが搬送される。処理モジュールは、搬送路２４の前方側、後方側の各々に左右に複数並べて設けられている。後方側の処理モジュールは加熱モジュール２６であり、レジスト膜中の溶剤を除去するための加熱処理を行う。前方側の処理モジュールはレジスト膜形成モジュール３である。また、搬送路２４のキャリアブロックＤ１寄りの位置には、ウエハＷが仮置きされる受け渡しモジュールＴＲＳが設けられている。当該受け渡しモジュールＴＲＳを介して、キャリアブロックＤ１と処理ブロックＤ２との間でウエハＷが受け渡される。

続いて、レジスト膜形成モジュール３について図２の縦断側面図及び図３の平面図を参照しながら説明する。レジスト膜形成モジュール３は基板保持部であるスピンチャック３１を備え、当該スピンチャック３１は、ウエハＷの裏面側中央部を吸着して水平に保持する。スピンチャック３１は鉛直に伸びる軸３２を介して回転機構３３に接続され、当該回転機構３３によってスピンチャック３１に保持されたウエハＷが鉛直軸回りに回転する。また、軸３２を囲む円形の囲い板３４が設けられており、当該囲い板３４を貫通するように鉛直方向に伸びる昇降ピン３５が３本（図２では２本のみ表示）設けられている。昇降機構３６により昇降ピン３５が昇降し、スピンチャック３１と、既述の搬送機構２５との間でウエハＷが受け渡される。

スピンチャック３１に保持されるウエハＷの周縁部の下側から側方に亘って、当該ウエハＷを囲むように円形のカップ４が設けられており、当該カップ４は、カップ本体４１、下側ガイド部４２、中間ガイド部４３、上側ガイド部４４により構成される。カップ本体４１はウエハＷの周に沿った円環状の凹部をなすように形成され、ウエハＷから落下あるいは飛散した処理液（レジスト及び溶剤）を受ける。カップ本体４１を構成する各部を、外円筒部４１Ａ、底部本体４１Ｂ、内円筒部４１Ｃとして示している。外円筒部４１Ａ、内円筒部４１Ｃは起立した筒状部材で、上記の円環状凹部の側壁をなす。底部本体４１Ｂは外円筒部４１Ａの下端と内円筒部４１Ｃの下端とを接続する水平な環状板であり、円環状凹部の底部をなす。底部本体４１Ｂには、カップ４内を排気するための排気管４５Ａが設けられると共に、上記の凹部から処理液を排液するための排液口４５Ｂが開口している。

続いて下側ガイド部４２について述べると、この下側ガイド部４２は、既述の囲い板３４の周縁部上から、内円筒部４１Ｃ上を通過して外円筒部４１Ａへ向けて広がるように形成される円環部材であり、スピンチャック３１に保持されるウエハＷの下方に位置する。そして、下側ガイド部４２の上面は傾斜面４２Ａ、４２Ｂとして形成されており、傾斜面４２Ａは傾斜面４２Ｂよりもカップ４の中心側に位置している。傾斜面４２Ａはカップ４の外方に向うにつれて上り、傾斜面４２Ｂはカップ４の外方に向かうにつれて下ることで、下側ガイド部４２の縦断面については山型に形成されている。傾斜面４２Ｂは、ウエハＷから落下あるいは飛散して付着した処理液が底部本体４１Ｂへ流下されるようにガイドする。

傾斜面４２Ａ、４２Ｂがなす山型の頂部は上方へ突出して環状突起４６を形成し、当該環状突起４６は既述のスピンチャック３１に載置されるウエハＷの周に沿うと共に当該ウエハＷの周縁部に近接する。環状突起４６はウエハＷの表面に供給される処理液が、ウエハＷの裏面に回り込んでウエハＷの中心寄りの位置に付着したり、処理液のミストがウエハＷの裏面の中心寄りの位置に付着したりすることを防止する。下側ガイド部４２の高さは、囲い板３４及びカップ本体４１に対して調整可能であり、従って環状突起４６の高さはウエハＷの下面に対して調整可能となっている。図２中、環状突起４６とウエハＷの下面との距離（カップ離間距離とする）をＨ０として示している。

カップ４を構成する中間ガイド部４３は、外円筒部４１Ａの内周面に取り付けられる垂直壁４３Ａと、垂直壁４３Ａの上端からカップ４の中心側へ向けて斜め上方に伸び出す傾斜部４３Ｂと、を備えている。なお、傾斜部４３Ｂには縦方向に液排出用の貫通孔４３Ｃが穿孔されている。また、カップ４を構成する上側ガイド部４４は、外円筒部４１Ａの内周面に取り付けられる垂直壁４４Ａと、垂直壁の上端からカップ４の中心部へ向けて水平に伸び出す水平部４４Ｂと、水平部４４Ｂの先端から垂直上方へと伸びる筒状の口壁４４Ｃと、を備えている。垂直壁４４Ａは、中間ガイド部４３の垂直壁４３Ａよりも上方に設けられており、水平部４４Ｂは、中間ガイド部４３の傾斜部４３Ｂよりも上方に位置する。

次に、レジスト膜形成モジュール３に設けられるレジスト供給機構５Ａ及びＥＢＲ処理機構５Ｂについて説明する。レジスト供給機構５Ａは、レジスト供給ノズル５１Ａ、レジスト供給部５２Ａ、アーム５３Ａ、移動機構５４Ａ及び待機部５５Ａを備える。レジスト供給ノズル５１Ａは、レジスト供給部５２Ａから圧送されるレジストを鉛直下方に吐出する。アーム５３Ａはレジスト供給ノズル５１Ａを支持し、移動機構５４Ａによって昇降自在且つ水平移動自在に構成されている。カップ４の外側に上方に開口する待機部５５Ａが設けられており、移動機構５４Ａによりレジスト供給ノズル５１Ａは、待機部５５Ａの開口内とカップ４内との間を移動する。カップ４内に移動したレジスト供給ノズル５１Ａは、回転するウエハＷの中心部上にレジストを吐出し、スピンコーティングによってウエハＷの表面全体にレジスト膜が形成される。

ＥＢＲ処理機構５Ｂは、溶剤供給ノズル５１Ｂ、溶剤供給部５２Ｂ、アーム５３Ｂ、移動機構５４Ｂ及び待機部５５Ｂを備える。溶剤供給ノズル５１ＢはＥＢＲ用のノズルであり、溶剤供給部５２Ｂから圧送される溶剤を、ウエハＷの中心側から周縁側へ斜め下方に向うように吐出する。つまり鉛直方向に対して傾いた向きに溶剤が吐出される。アーム５３Ｂは溶剤供給ノズル５１Ｂを支持し、移動機構５４Ｂによって昇降自在且つ水平移動自在に構成されている。カップ４の外側に、上方に開口する待機部５５Ｂが設けられており、移動機構５４Ｂにより溶剤供給ノズル５１Ｂは、待機部５５Ｂの開口内と、カップ４内におけるウエハＷの上方の処理位置との間を移動する。なお図３は実線で処理位置に移動した状態の溶剤供給ノズル５１Ｂを示しており、既述のＥＢＲは、回転するウエハＷに対して、当該処理位置における溶剤供給ノズル５１Ｂから溶剤が吐出されることで行われる。

例えばアーム５３Ｂに対して溶剤供給ノズル５１Ｂは、その高さを調整自在に取り付けられる。従って、図２に示す処理位置における溶剤供給ノズル５１ＢとウエハＷの表面との距離（ノズル離間距離とする）Ｈ１は調整自在であり、このノズル離間距離Ｈ１の変更により、溶剤供給ノズル５１Ｂから吐出された溶剤のウエハＷにおける着液位置が変化する。なお、図３のみに表示しているが、カップ４の近傍には当該カップ４に向けて光照射可能な照明部４８が設けられている。カメラ８２による溶剤供給ノズル５１Ｂの撮像時に、当該照明部４８により溶剤供給ノズル５１Ｂに光が照射される。

基板処理装置２は、コンピュータにより構成される制御部２０を備えており（図１参照）、コンパクトディスク、ハードディスク、メモリーカード及びＤＶＤなどの記憶媒体に格納されたプログラムがインストールされる。インストールされたプログラムにより、基板処理装置２の各部に制御信号が出力されるように、プログラムには命令（各ステップ）が組み込まれている。そしてこの制御信号によって、搬送機構２３、２５によるウエハＷの搬送、各処理モジュールによるウエハＷの処理が行われる。

ところで作業員によるレジスト膜形成モジュール３の組み立て時や調整時のエラーにより、カップ離間距離Ｈ０及び／または第２の距離であるノズル離間距離Ｈ１が適正範囲から外れた状態となる場合が有る。カップ離間距離Ｈ０が不適切な状態でウエハＷに処理が行われると、環状突起４６がウエハＷに接触して当該ウエハＷの裏面を傷つけたり、環状突起４６がウエハＷから離れすぎることでその役割を十分に果たせなかったりするおそれが有る。また、ノズル離間距離Ｈ１が不適切な状態でウエハＷに処理が行われると、溶剤供給ノズル５１ＢがウエハＷに接触してウエハＷを傷つけたり、着液位置の異常によるレジスト膜の除去領域の幅の異常が発生したりする。

上記の検査用ウエハ６は、ウエハＷの代わりにスピンチャック３１に吸着保持される。その検査用ウエハ６により、検知対象部材（環状突起４６及びノズル５１Ｂ）に対する上記した干渉の検知を行うことは、カップ離間距離Ｈ０、ノズル離間距離Ｈ１が夫々適正範囲より小さいか否かという環状突起４６の高さ、溶剤供給ノズル５１Ｂの高さについての情報を取得することになる。その高さの情報の取得が行われることで、ウエハＷと環状突起４６との接触や、溶剤供給ノズル５１ＢのウエハＷに対する接触及び着液位置が異常になることついて、未然に防ぐことができる。

以下、検査用ウエハ６の構成について、図４、図５の縦断側面図、図６の平面図を参照しながら説明する。図４、図５は互いに異なる位置の縦断側面を示している。なお図６では、図４、図５に示す一部の構成要素を省略している。検査用ウエハ６は円形のベース体６１と、基板６２とを備えている。ベース体６１はウエハＷと同じ大きさの基板であり、その下面は、ウエハＷの下面と同様に平坦面として構成されている。そのため、ベース体６１はウエハＷと同様に、搬送機構２３、２５による搬送及びスピンチャック３１による吸着保持が可能となっている。図４～図６は、そのようにスピンチャック３１に吸着保持された状態のベース体６１（即ち、吸着保持された状態の検査用ウエハ６）を示している。

ベース体６１の上側に、基板６２が積層されて設けられている。当該基板６２は、ベース体６１の中央部上に設けられる本体部６３を備えている。なお、図６及び後述の図７では図示の便宜上本体部６３を円形に示しているが、円形に限られず任意の形状とすることができる。当該本体部６３上には各種の回路部品や機器が設けられており、図中では一まとめにして部品群６４として示している。

部品群６４を構成する部品及び機器としては、ＣＰＵや無線で各種データ（信号を含む）を送受信する通信機器などが含まれる。各センサやカメラで取得されたデータは、この通信機器により演算装置９に無線送信することが可能である。また、この通信機器を介して当該データを取得するためのトリガとなる信号を各カメラや各センサに送信することができる。なお、後述のようにカメラ８１、８２等は、基板６２以外の基板に搭載されているが、基板同士を接続するワイヤー６０を介して、このように演算装置９へのデータ送信や、トリガ信号の受信が可能である。またベース体６１の中央部には、部品群６４、各センサ、各カメラ、後述の照明部８５に電力を供給するためのバッテリ６５が設けられている。

図７を参照してベース体６１上の基板６２についてさらに説明すると、当該基板６２の本体部６３はベース体６１に対して固定されている。この本体部６３の周縁の一部が、本体部６３の周縁へ向けて伸長して、ベース体６１の径方向に沿った細長の梁状体６６を形成している。ベース体６１の周縁部には、この梁状体６６の先端側に重なる位置に、当該ベース体６１を厚さ方向に貫通する貫通孔６７が形成されている。当該貫通孔６７はベース体６１の縦方向の一方側（上側）と他方側（下側）とを接続する接続路をなす。

図７中の矢印の先に、この貫通孔６７の周囲の各部を拡大して示している。梁状体６６の先端側の下面には、下方へ突出してこの貫通孔６７に進入する突起６８が設けられている。突起６８の先端（下端）は、本体部６３の下面よりも下方に位置しており、当該本体部６３の下面から例えば１ｍｍ程度突出している（図４参照）。また、突起６８は、梁状体６６の先端よりも若干、基端側に離れて位置しており、梁状体６６の先端は貫通孔６７よりもベース体６１の周縁寄りに位置している。そのような突起６８及び貫通孔６７の配置により、梁状体６６については貫通孔６７よりも基端側の部位、貫通孔６７よりも先端側の部位が、夫々ベース体６１に接して支持されている。つまり、ベース体６１において貫通孔６７の外縁を含む上面領域が、梁状体６６を支持している。

第１の梁状体である上記の梁状体６６はいわゆるカンチレバーをなし、環状突起４６の高さについての情報を取得するための第１の干渉検知部として構成されている。さらに詳しく述べると、梁状体６６の下面は、ベース体６１に対して固定されておらず、また縦方向（ベース体６１の厚さ方向）に可撓性を有している。上記のように梁状体６６が接続される本体部６３はベース体６１に固定されているため、梁状体６６の基端はベース体６１に対して固定されている。従って、当該梁状体６６は一端側がベース体６１の中央部側に固定される一方で、ベース体６１の周縁部に向けて伸びる他端側がベース体６１に対して可動な構成とされている。そして、梁状体６６の基端部（一端部）の上側に歪みゲージ（歪みセンサ）６９が設けられている。第１の信号取得部をなす歪みゲージ６９は、上記の部品群６４に含まれる部品と共にホイートストンブリッジ回路を構成し、当該回路から出力される電圧信号が検出信号として演算装置９へ無線送信される。

ベース体６１がスピンチャック３１によって吸着されるときに、梁状体６６の突起６８は、環状突起４６の上方に位置する。ウエハＷの下面及びベース体６１の下面は共に平坦面であるため、スピンチャック３１に載置されたときには各々同じ高さとなる。従って、カップ離間距離Ｈ０（ウエハＷと環状突起４６との間の距離）が基準値以下でウエハＷと環状突起４６とが干渉する場合は、図８に示すように検査用ウエハ６の突起６８と環状突起４６との間でも干渉が起きる。そのように突起６８が干渉することで、梁状体６６の先端側が上方へ押し上げられるように変形する。この梁状体６６の変形に応じて歪みゲージ６９も変形し、この変形によって起こる当該歪みゲージ６９の抵抗変化に応じて上記のホイートストンブリッジ回路から出力される信号が変動する。従って、この信号を監視することで環状突起４６と突起６８との間での干渉の有無を検出することができるので、ウエハＷと環状突起４６との間で干渉が起きるか否かを判断することができる。

また、ベース体６１の上面の周縁部には、梁状体６６が設けられる位置とは周方向に異なる位置に切り欠きが設けられている。この切り欠きよりもベース体６１の中央部側に、第２の梁状体である梁状体７１の基端部が固定されて設けられている。梁状体７１の先端側はベース体６１の径方向に沿って切り欠き上を伸びるように細長に形成されている。従って、梁状体７１の先端部はベース体６１から浮いた状態となっている。即ち、ベース体６１との間には、上記の切り欠きがなす隙間が介在しており、当該隙間を７２として示している。

梁状体７１についても梁状体６６と同様にカンチレバーをなし、処理位置における溶剤供給ノズル５１Ｂの高さについての情報を取得するための第２の干渉検知部として構成されている。上記のように隙間７２上に設けられることで、梁状体７１の先端部は上下に可動な構成とされている。梁状体７１の基端部の上側に歪みゲージ７３が設けられている。第２の信号取得部である歪みゲージ７３は、歪みゲージ６９と同様に部品群６４に含まれる部品と共にホイートストンブリッジ回路を構成し、当該回路からの電圧信号が検出信号として演算装置９へ無線送信される。

スピンチャック３１に検査用ウエハ６を吸着した状態で当該スピンチャック３１を回転させる（共に検査用ウエハ６も回転させる）と、ノズル離間距離Ｈ１が基準値以下であるときに、図９に示すように梁状体７１に溶剤供給ノズル５１Ｂの下端が干渉する場合が有る。そのように干渉することで、梁状体７１の先端側が隙間７２を介して下方へ押し下げられ、隙間７２が狭くなるように変形する。この梁状体７１の変形に応じて歪みゲージ７３も変形し、当該歪みゲージ７３を含むホイートストンブリッジ回路から出力される信号が変動する。従ってこの信号を監視することで、溶剤供給ノズル５１Ｂと梁状体７１との間での干渉の有無を検出することができ、溶剤供給ノズル５１Ｂの処理位置が適正か否かを判断することができる。

また、図５、図６に示すようにベース体６１の周縁部において、梁状体６６、７１から周方向に離れた位置に２つの基板８０が設けられており、これら２つの基板８０同士も周方向に互いに離れている。一の基板８０上にはカメラ８１が、他の基板８０上にはカメラ８２が夫々設けられており、各々視野がベース体６１の周縁に向けられている。カメラ８１、８２は、夫々環状突起４６撮像用、溶剤供給ノズル５１Ｂ撮像用である。カメラ８１の光軸上にミラー８３が配置されており、またベース体６１には貫通孔８４が形成されている。検査用ウエハ６がスピンチャック３１に保持される際に、貫通孔８４は環状突起４６上に位置し、当該環状突起４６の周方向における一部の上面が、当該貫通孔８４を介してミラー８３に写される。カメラ８１はそのミラー８３に写った環状突起４６の一部の上面を撮像することができる。また、ベース体６１には照明部８５が２つ埋設されている。各照明部８５は、貫通孔８４をベース体６１の周方向に挟むように配置されており、下方に光を照射する。カメラ８１により撮像が行われる際には、各照明部８５から下方の被写体に光が照射される。

ベース体６１上には例えば、その側壁がベース体６１の周に沿った円形のカバー８６が設けられており、上記した基板６２の本体部６３、バッテリ６５、カメラ８１、８２、ミラー８３を覆う。ただし、カメラ８２による溶剤供給ノズル５１Ｂの撮像を妨げないように、カバー８６の側壁には当該カメラ８２の光軸上に開口部が設けられている。また、上記した梁状体６６、７１の変形を妨げないように、例えば当該カバー８６の側壁の下端部は切り欠かれており、この切り欠きを介して梁状体６６、７１の先端側はカバー８６の外側に突出している。また、カバー８６の側端は、溶剤供給ノズル５１Ｂとの干渉を防ぐために処理位置における溶剤供給ノズル５１Ｂよりも、ベース体６１の中心寄りに位置する。

図４、図５に示した例では、カバー８６の中央部は、カバー８６の周縁部に比べて高さが大きく、上方に向う凸部８７を形成するように形成されている。このようなカバー８６の構成に合わせて、既述したようにベース体６１の中央部にバッテリ６５及び部品群６４を配置することができ、ベース体６１の重心を中央部に位置させることができる。そのためベース体６１をスピンチャック３１に載置した際に、自重によるベース体６１の垂れ下がりを防止することができる。従って、その垂れ下がりによって梁状体６６、７１、カメラ８１、８２の高さが変化して、測定結果に影響を与えてしまうことを防止することができる。従って、凸部８７を備えるカバー８６は、異常の検出精度を高めることに寄与する。ただし、比較的厚さを大きく形成することで、上面が平坦面をなす形状のカバー８６として構成されていてもよい。

また、例えば作業員が検査用ウエハ６をキャリアＣに搭載したり、メンテナンスしたりするなどして取り扱う際に、比較的狭い領域を通過させるものとする。その際にカバー８６の上面は、梁状体６６、７１よりも高い位置に位置するので、検査用ウエハ６が当該狭い領域を画成する壁と衝突するとしてもカバー８６が衝突し、梁状体６６、７１の壁と衝突が防止される。従って、梁状体６６、７１が塑性変形したり、破損したりすることが抑制される。従ってカバー８６によって、梁状体６６、７１を効果的に保護することができる。

続いて、演算装置９について図４を参照して説明する。演算装置９はコンピュータであり、バス９１を備えている。そして、バス９１に、プログラム格納部９２、無線送受信部９３、メモリ９４、表示部９５、操作部９６が各々接続されている。プログラム格納部９２には、コンパクトディスク、ハードディスク、メモリーカード及びＤＶＤなどの記憶媒体に格納されたプログラム９０がインストールされる。当該演算装置は、上記の離間距離Ｈ０、Ｈ１を算出する情報取得部として構成される。

無線送受信部９３は、検査用ウエハ６に対してデータを取得するためのトリガとなる信号を無線送信し、且つ上記した歪みゲージ６９、７３を含む各回路からの検出信号、カメラ８１、８２により取得された画像データを無線受信する。メモリ９４には、各センサ、カメラから取得したデータが記憶される。後述する干渉の有無の判断の基準となる参照データも、当該メモリ９４に記憶される。また、例えば第２の実施形態で画像データから離間距離Ｈ０、Ｈ１を取得するためのデータが格納されるが、これについては第２の実施形態で述べる。

操作部９６はマウスやキーボードなどにより構成され、情報取得システム１のユーザーは当該操作部９６を介して、プログラム９０により行い得る処理の実行を指示することができる。また、例えば演算装置９は基板処理装置２の制御部２０に接続され、例えば検査用ウエハ６がスピンチャック３１に保持されたら、各種のデータの取得が可能になったことを示す信号が制御部２０から演算装置９に送信される。

続いて、以上に述べた情報取得システム１の運用手順を説明する。先ず、検査用ウエハ６が格納されたキャリアＣを基板処理装置２のステージ２１に搬送する。当該検査用ウエハ６は、搬送機構２３→受け渡しモジュールＴＲＳ→搬送機構２５→レジスト膜形成モジュール３の順で搬送され、昇降ピン３５を介してスピンチャック３１に載置されて吸着、保持される。然る後、溶剤供給ノズル５１Ｂが待機部５５Ｂから処理位置に移動する。

作業員が演算装置９から所定の指示を行うと、スピンチャック３１が回転し、検査用ウエハ６が比較的低い速度で１回転する。この１回転時には、環状突起４６と梁状体６６の突起６８との干渉が起こらず、且つ溶剤供給ノズル５１Ｂと梁状体７１との干渉が起こらないようにレジスト膜形成モジュール３の各部の高さを調整済みの状態で行う。この１回転時における歪みゲージ６９、７１を含む各回路からの検出信号が各々演算装置９に送信されて、参照データとして記憶される。検査用ウエハ６の１回転後、溶剤供給ノズル５１Ｂは待機部５５Ｂに戻る。そして、検査用ウエハ６は昇降ピン３５を介して搬送機構２５に受け渡され、受け渡しモジュールＴＲＳ、搬送機構２３を順に介して、キャリアＣに戻される。

その後に任意のタイミングで、検査用ウエハ６が格納されたキャリアＣを基板処理装置２のステージ２１に搬送する。そして、参照データを取得した際と同様に検査用ウエハ６をレジスト膜形成モジュール３に搬送し、スピンチャック３１に載置されて吸着、保持し、溶剤供給ノズル５１Ｂを処理位置に移動させる。参照データの取得時と同様に例えば作業員が指示を行うと、スピンチャック３１により検査用ウエハ６が１回転し、この１回転中における歪みゲージ６９、７１を含む各回路からの検出信号が各々演算装置９に送信されて、干渉の検知用データとして記憶される。データ取得後の検査用ウエハ６については、参照データ取得後の検査用ウエハ６と同様にキャリアＣに戻される。

作業員は、取得された干渉の検知用データの信号波形と、参照データの信号波形とを表示部９５に表示し、比較して干渉の有無を検出する。図１０は歪みゲージ６９を含む回路から得られた信号波形例を示している。参照データの信号波形例を実線で示し、図８で示した干渉が起きた場合の検知用データの信号波形例を点線、一点鎖線で夫々示している。点線、一点鎖線の信号波形は、後述するように異なる態様の干渉によって取得される。図に示すように参照データは、データ取得中の各時刻で信号レベルに大きな変化は無い。干渉が無い場合の検知用データは、参照データと同様ないしは概ね同様の信号波形となる。

例えば環状突起４６を構成する下側ガイド部４２が傾いて取り付けられることで、環状突起４６の周方向の一部のみと干渉した場合は点線の波形で示すように、検査用ウエハ６の回転中における特定の時刻の信号レベルが、参照データの信号レベルに対して大きく異なったものとなる。検査用ウエハ６の回転中に環状突起４６と突起６８と接触し続ける場合は一点鎖線の波形で示すように、データ取得中の各時刻の信号レベルが、参照データの信号レベルと大きく異なる。

このように信号波形の違いから干渉の有無の判断が可能である。作業員が干渉の判断を行うとしたが、プログラム９０が判断を行うようにしてもよい。なお、歪みゲージ６９を含む回路から得られる信号波形について示したが、歪みゲージ７３を含む回路から得られる信号波形についても同様である。つまり、参照データの信号レベルはデータ取得中の各時刻で大きな変更は無く、ノズルとの干渉する場合には図１０の点線で示すように特定のタイミングで大きく変化する。

作業員は、上記の参照データと検知用データとの比較から環状突起４６または溶剤供給ノズル５１Ｂの高さ調整が必要と判断したら、そのように調整を行う。その後、ウエハＷが格納されたキャリアＣが基板処理装置２のステージ２１に搬送される。ウエハＷは搬送機構２３→受け渡しモジュールＴＲＳ→搬送機構２５→レジスト膜形成モジュール３→搬送機構２５→加熱モジュール２６→搬送機構２５→受け渡しモジュールＴＲＳの順で搬送され、搬送機構２３によりキャリアＣに戻される。このように搬送されるにあたり、レジスト膜形成モジュール３ではスピンチャック３１により回転されるウエハＷの表面の中心部に、レジスト供給ノズル５１Ａからレジストが吐出されてスピンコートにより、ウエハＷの表面全体にレジスト膜が形成される。その後、溶剤供給ノズル５１Ｂが待機部５５Ｂから処理位置に移動し、回転するウエハＷの周縁部に溶剤が供給され、当該周縁部のレジスト膜が除去される。

上記したように情報取得システム１を構成する検査用ウエハ６においては、一端のみが各々当該検査用ウエハ６に固定された梁状体６６、７１に夫々歪みゲージ６９、７３を設けている。そして当該梁状体６６、７１が干渉検知用部材として、異常な高さに配置される環状突起４６、溶剤供給ノズル５１Ｂに対して干渉する構成とされている。上記の構成により梁状体６６、７１は干渉によって比較的大きく歪み、歪みゲージ６９、７３についても比較的大きく歪む。そのため比較的大きな信号変動を検出することができるので、この信号変動に基づいて干渉についての検出を行うことができる。そして、この干渉の検出結果に基づいて作業員がレジスト膜形成モジュール３の調整を行うことができる。従って、当該レジスト膜形成モジュール３でウエハＷに対する処理が不良になることが防止されるので、当該ウエハＷから製造される半導体製品の歩留りの低下を防ぐことができる。

なお、上記の梁状体６６、７１の一方のみを設け、環状突起４６の干渉、溶剤供給ノズル５１Ｂにおける干渉のうちの一方のみを検出してもよい。また、既述した干渉の検出を行うにあたり検査用ウエハ６を回転させている。ただし、環状突起４６が高さ異常となると、昇降ピン３５を下降させて検査用ウエハ６をスピンチャック３１に吸着させる際に、環状突起４６と梁状体６６との間での干渉が起こり、その干渉について検出することができる。つまり、環状突起４６との干渉を検出するにあたり、検査用ウエハ６を回転させることが必須とは限られない。

ところで、既述したように梁状体６６は下方からベース体６１に支持される。梁状体６６が環状突起４６と干渉すると上下に振動するが、仮にベース体６１の支持が無いとすると、例えば検査用ウエハ６が繰り返し使用されて上記の干渉が繰り返されるうちに、梁状体６６の先端側が上記の振動によって垂れ下がるように変形してしまうことが考えられる。即ち、梁状体６６の下方からの支持はそのような梁状体６６の変形を抑え、検査用ウエハ６の寿命の長期化を図ることができる。

また図１０にて点線で示した波形例が得られる場合のように、環状突起４６の周方向の一部のみが高さ異常となる場合、検査用ウエハ６の回転により、梁状体６６に接続される突起６８には横方向から環状突起４６が当接することになる。そのように横方向からの干渉であるため、梁状体６６の先端側には上方へ向う力が発生する一方、梁状体６６の基端側には下方へ向う力が発生する。つまり、横方向から見て、当該梁状体６６が捩れる（梁状体６６の伸長方向に伸びる軸周りに回転する）ように力が発生する。しかし、梁状体６６の基端側はベース体６１に支持されているので下方向の変形や捩れが抑制され、上側への変形が促される。つまり、変形初期に上方向に変形し易い状態となるため、梁状体６６の先端は大きく上方へ撓む。

また、上記のような横方向からの干渉が起きたとき、梁状体６６について検査用ウエハ６の半径方向断面で考えると、干渉した側では上方向に向う力が発生し、その反対側では下方に向う力が発生する。このとき梁状体６６における干渉側とは反対側でも、ベース体６１が梁状体６６を下方で支持するため、上記同様に下方向の変形や捩れが抑制され、上方向への変形が促される。従って、干渉による大きな信号変化を取り出すことができ、検出精度が高くなる。

このようにベース体６１において梁状体６６の基端側を支持する部位、具体的には貫通孔６７よりもベース体６１の中心寄りで梁状体６６に重なる部位については、梁状体６６の先端側を上方へより確実に撓ませるためのガイドと言うことができる。ベース体６１が梁状体６６、７１を下方で支持する部分は本実施形態では当該梁状体６６、７１の下面に沿った面を成しているが、梁状体６６、７１の長手方向及び／または検査用ウエハ６の周方向に異なる複数個所を有していてもよい。即ち、間隔が空いた複数点で梁状体６６、７１が下方から支持されるようにしてもよい。また、梁状体６６、７１について、伸長方向に向けて見た縦断面は、横方向寸法よりも縦方向（上下方向）寸法が短い形状となっており、横方向より縦方向に変形し易い構造となっている。
なお、突起６８はベース体６１の上下を接続する接続路をなす貫通孔６７に進入する構成とされているが、当該接続路としてベース体６１の周縁部に、ベース体６１の中心側に向う切り欠きを設け、当該切り欠き内に突起６８が進入する構成であってもよい。そして、その切り欠きの外縁を含む領域で梁状体６６を支持することで、当該領域を既述のガイドとして作用させることができる。

（第２の実施形態）
第２の実施形態として、カメラ８１から取得される画像データを用いてカップ離間距離Ｈ０を取得し、カメラ８２から取得される画像データを用いてノズル離間距離Ｈ１を取得する。カップ離間距離Ｈ０の取得方法について説明する。図１１は、カメラ８１により撮像される環状突起４６の上面の周方向の一部における画像データである。点線の枠は画像の画素を示している。このように取得される画像データから環状突起４６の幅Ｌ３の画素数について検出する（ステップＳ１）。予め取得しておいた当該幅Ｌ３の画素数とカップ離間距離Ｈ０との対応関係に基づき、カップ離間距離Ｈ０を算出する（ステップＳ２）。この対応関係としては、カップ離間距離Ｈ０、幅Ｌ３の画素数を変数とし、Ｈ０が大きくなるにつれてＬ３が小さくなる関係となることを表した任意の次数の方程式を用意しておけばよい。そして、その対応関係より算出されたカップ離間距離Ｈ０が演算装置９の表示部９５に表示される（ステップＳ３）。

ノズル離間距離Ｈ１の取得方法について説明する。図１２はカメラ８２により撮像される溶剤供給ノズル５１Ｂの側面の画像データである。当該画像データにおいて、溶剤供給ノズル５１Ｂの幅Ｌ４に対応する画素数が検出される（ステップＴ１）。続いて画像データにおいて、ステップＴ１で特定された溶剤供給ノズル５１Ｂの下端と、基準高さＨ１０（画像データ中、予め設定された高さの画素）との間の高さＨ２０における画素数が検出される（ステップＴ２）。当該Ｈ２０について、ノズル基準高さとする。そして、事前に取得しておいた溶剤供給ノズル５１Ｂの幅Ｌ４／ステップＴ１で取得した幅Ｌ４に対応する画素数、について演算され、この演算値が１画素における距離とされる（ステップＴ３）。そして、ステップＴ２で求めたノズル基準高さＨ２０の画素数×ステップＴ３で求めた１画素における距離が算出される。つまり、画像データ上の画素数であるノズル基準高さＨ２０について、実際の高さ（距離）への変換がなされる（ステップＴ４）。

また、スピンチャック３１にウエハＷを吸着保持したときのウエハＷの表面と、スピンチャック３１に検査用ウエハ６を吸着保持したときにカメラ８２で取得される画像における既述の基準高さＨ１０と、の高さの差（Ｈ３０とする）を予め取得しておく。上記のステップＴ４で求めた実際のノズル基準高さＨ２０と、高さの差Ｈ３０とに基づいて、ノズル離間距離Ｈ１を算出する（ステップＴ５）。具体的に、図１２に示すように画像中でノズル５１Ｂが基準高さＨ２０よりも上側に写るときにはＨ２０＋Ｈ３０、画像中でノズル５１Ｂが基準高さＨ２０よりも下側に写るときにはＨ３０－Ｈ２０として、ノズル離間距離Ｈ１を算出する。算出されたノズル離間距離Ｈ１が、演算装置９の表示部９５に表示される（ステップＴ６）。なお、このように予め取得しておいた高さの差Ｈ３０を用いるのはベース体６１上に設けられることで、カメラ８２の視界が制限されるためである。

以上のステップＳ１～Ｓ３、Ｔ１～Ｔ６は、上記のプログラム９０により行われる。これらのステップを実行するための幅Ｌ３の画素数とカップ離間距離Ｈ０との対応関係、高さの差Ｈ３０、溶剤供給ノズル５１Ｂの実際の幅Ｌ４については、予め取得して演算装置９のメモリ９４に格納しておく。

カップ離間距離Ｈ０及びノズル離間距離Ｈ１を取得する場合の情報取得システム１の運用手順を説明すると、第１の実施形態で述べたようにキャリアＣから検査用ウエハ６をレジスト膜形成モジュール３に搬送し、スピンチャック３１に吸着保持する。そして、ノズル５１Ｂが待機部５５Ｂから処理位置に移動する。ユーザーが演算装置９から所定の指示を行うと、スピンチャック３１が例えば所定の角度の刻みで間欠的に回転し、回転の停止時にカメラ８１、８２による撮像が行われて画像データが取得される。取得された画像データは、演算装置９に順次、無線送信される。検査用ウエハ６が１回転すると、溶剤供給ノズル５１Ｂは待機部５５Ｂに戻り、検査用ウエハ６はキャリアＣに戻される。

カメラ８１により取得された各画像データに対して、上記したステップＳ１～Ｓ３が実行され、カップ離間距離Ｈ０が算出されて画面表示される。また、カメラ８２により取得された複数の画像データのうち、例えば演算装置９のプログラム９０によって図１２に示したように溶剤供給ノズル５１Ｂが写されたものが選択される。そして、当該選択された画像データに対して上記したステップＴ１～Ｔ６が実行され、ノズル離間距離Ｈ１が算出されて画面表示される。このように表示された離間距離Ｈ０、Ｈ１を見た作業員が、必要に応じて環状突起４６及び／またはノズル５１Ｂの高さ調整を行うようにする。

第１の実施形態で示した干渉の検出、及び第２の実施形態で示した離間距離Ｈ０、Ｈ１の取得のうちの一方が選択して行われるように述べたが、これらを両方行ってもよい。一方のみを選択して行う場合、離間距離Ｈ０、Ｈ１を取得するようにすれば、これらの離間距離Ｈ０、Ｈ１が比較的大きくなることで発生する各不具合も未然に防止することができる。ただし、取得される画像のぶれを防ぐために、カメラ８１、８２による撮像時には、上記したように検査用ウエハ６の回転を停止させる。しかし、干渉の検出を行うにあたっては、そのような検査用ウエハ６の回転を停止させる必要が無い。従って、検査に要する時間が短くて済むという利点が有る。

なお、上記の第２の実施形態では、カメラ８１により複数回撮像を行い、環状突起４６の周方向の各部における画像を取得して各画像データからカップ離間距離Ｈ０を取得しているが、１箇所のみの画像データを取得し、当該箇所のみのカップ離間距離Ｈ０を取得してもよい。また、第１の実施形態においては梁状体６６、８１に干渉によって、出力される信号が変動する構成とすればよいため、歪みゲージ６９、７３を用いることには限られない。具体的には例えば歪みゲージ６９、７３の代わりに振動センサを設け、振動についての検出信号が演算装置９へ出力される構成としてもよい。なお、歪みゲージ６９、７３について梁状体６６、７１の基端側に設けるように示したが、信号の変動が検出できればよく、そのように基端側に設けることに限られない。

既述した情報取得システム１では制御部２０と演算装置９とが別々に設けられているが、制御部２０が演算装置９の役割を兼用する構成であってもよい。また、各データについて既述の例では演算装置９に無線送信されるが、例えば検査用ウエハ６のベース体６１に着脱自在のメモリを搭載し、当該メモリに格納されるようにしてもよい。その場合、データの取得を終えてキャリアＣに戻された検査用ウエハ６から作業員が当該メモリを取り外し、演算装置９に各データを移せばよい。従って、検査用ウエハ６については画像データを無線送信するように構成されていなくてもよい。なお、有線で検査用ウエハ６と演算装置９とが接続され、各種のデータが演算装置９に送信される構成であってもよい。

ところでカメラ８２については溶剤供給ノズル５１Ｂを撮像するように設けられているが、レジスト供給ノズル５１Ａを撮像可能であるように設け、レジスト供給ノズル５１ＡとウエハＷの表面との距離が取得されるようにしてもよい。また、基板処理装置２に設けられる液処理モジュールとしてはレジスト膜形成モジュール３に限られない。ノズルから反射防止膜や絶縁膜などのレジスト膜以外の塗布膜形成用の処理液をウエハＷの表面に供給して成膜するモジュールであってもよいし、ノズルから洗浄液、現像液、あるいは複数のウエハＷを互いに貼り合わせるための接着剤をウエハＷの表面に供給するモジュールであってもよい。そのようにレジスト以外の処理液を供給するノズルとウエハＷ表面との間の高さの情報についても、既述した実施形態の手法により取得することができる。

さらにノズルからウエハＷの周縁部に供給される処理液としては溶剤に限られず、例えば塗布膜形成用の塗布液であってもよい。このノズルとウエハＷ表面との高さについての情報を、既述した各手法により取得することができる。なお検査用ウエハ６は、キャリアＣによって外部から基板処理装置２に搬送されることには限られない。例えば、基板処理装置２内に当該検査用ウエハ６の格納用のモジュールを設けて、当該モジュールとレジスト膜形成モジュール３との間で搬送がなされるようにしてもよい。

今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更及び組み合わせがなされてもよい。

Ｗ ウエハ
３１ スピンチャック
６ 検査用ウエハ
６１ ベース体
６６、７１ 梁状体
６９ 歪みゲージ

Claims (12)

1. 基板保持部に保持された基板を処理する基板処理装置に関する情報を取得する情報取得システムにおいて、
   前記基板保持部により前記基板の代わりに保持されるベース体と、
   前記ベース体に対して固定される一端側と、可動な他端側とを各々備える干渉検知部と、
   前記基板保持部に保持された前記ベース体の周辺における検知対象部材との干渉による前記干渉検知部の変形に応じて変動する信号を取得するための信号取得部と、
   を備える情報取得システム。
2. 前記基板保持部は前記ベース体と共に回転可能であり、
   当該基板保持部及びベース体の回転中の前記干渉検知部の変形に応じて、前記検知対象部材の高さの情報を取得する請求項１記載の情報取得システム。
3. 前記干渉検知部は梁状体であり、前記一端側は前記ベース体の中央部側に固定され、前記他端側は前記ベース体の縁部へ向けて伸びる請求項１または２記載の情報取得システム。
4. 前記ベース体には切り欠きまたは孔である縦方向の一方側と他方側とを接続する接続路が設けられ、
   前記梁状体は前記ベース体の縦方向の一方側に設けられ、
   前記梁状体の他端側には前記接続路に進入して前記ベース体の縦方向の他方側に突出して、当該他方側に位置する前記検知対象部材に向う突起が設けられ、
   前記ベース体における前記接続路の外縁は、前記梁状体に接する請求項３記載の情報取得システム。
5. 前記縦方向の他方側は下方側であり、
   前記ベース体には、当該ベース体の下方側を撮像して画像データを取得するための撮像部が設けられ、
   前記画像データに基づいて前記ベース体と前記干渉検知部との距離についての情報を取得する情報取得部が設けられる請求項４記載の情報取得システム。
6. 前記干渉検知部は前記ベース体の上側に設けられ、
   前記干渉検知部の他端側と前記ベース体との間には隙間が介在する請求項１ないし３のいずれか一つに記載の情報取得システム。
7. 基板保持部に保持された基板を処理する基板処理装置に関する情報を取得する情報取得方法において、
   前記基板保持部により前記基板の代わりにベース体を保持する工程と、
   前記ベース体に対して固定される一端側と可動な他端側と、を各々備える干渉検知部について、前記基板保持部に保持される当該ベース体の周辺における検知対象部材と干渉させて変形させる工程と、
   前記干渉検知部の変形に応じて変動する信号を取得する工程と、
   を備える情報取得方法。
8. 前記ベース体と共に前記基板保持部を回転させる工程と、
   当該基板保持部及びベース体の回転中の前記干渉検知部の変形に応じて、前記検知対象部材の高さの情報を取得する工程と、
   を含む請求項７記載の情報取得方法。
9. 前記干渉検知部は梁状体であり、前記一端側は前記ベース体の中央部側に固定され、前記他端側は前記ベース体の縁部へ向けて伸びる請求項７または８記載の情報取得方法。
10. 前記ベース体には切り欠きまたは孔である縦方向の一方側と他方側とを接続する接続路が設けられ、前記梁状体は前記ベース体の縦方向の一方側に設けられ、
    前記梁状体の他端側には前記接続路に進入して前記ベース体の縦方向の他方側に突出して、当該他方側に位置する前記検知対象部材に向う突起が設けられ、
    前記ベース体における前記接続路の外縁は、前記梁状体に接し、
    前記突起と前記検知対象部材とを干渉させ、前記梁状体を変形させる工程を含む請求項９記載の情報取得方法。
11. 前記縦方向の他方側は下方側であり、
    前記ベース体に設けられる撮像部により、当該ベース体の下方側を撮像して画像データを取得する工程と、
    前記画像データに基づいて前記ベース体と前記干渉検知部との距離についての情報を取得する工程と、
    を備える請求項１０記載の情報取得方法。
12. 前記干渉検知部は前記ベース体の上側に設けられ、当該干渉検知部の他端側は当該基材から浮いて設けられ、
    前記干渉検知部の他端側と前記ベース体との間には隙間が介在し、
    前記干渉検知部と前記検知対象部材との干渉により、前記隙間が狭くなるように当該干渉検知部を変形させる工程と、
    を備える請求項７ないし９のいずれか一つに記載の情報取得方法。

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