特許 7405268 基板処理装置及び基板処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-18

(45)【発行日】2023-12-26

(54)【発明の名称】基板処理装置及び基板処理方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/027 20060101AFI20231219BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20231219BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20231219BHJP

   B05D 7/00 20060101ALI20231219BHJP

   H01L 21/683 20060101ALI20231219BHJP

【ＦＩ】

H01L21/30 564C

H01L21/30 564D

B05D1/26 Z

B05D3/00 C

B05D3/00 D

B05D7/00 P

H01L21/68 N

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022546250

(86)(22)【出願日】2021-08-23

(86)【国際出願番号】 JP2021030857

(87)【国際公開番号】W WO2022050117

(87)【国際公開日】2022-03-10

【審査請求日】2023-02-20

(31)【優先権主張番号】P 2020149320

(32)【優先日】2020-09-04

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002756

【氏名又は名称】弁理士法人弥生特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】山口 隆大

【審査官】菅原 拓路

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－０００６９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０４６１０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－３６３５６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－０６８００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２４９４３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－１４０３８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０６１９５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１７／０４７３５５（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０１８－１４２７４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－１０２０５３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／０２７

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

Ｇ０３Ｆ ７／２０

Ｂ０５Ｄ １／２６

Ｂ０５Ｄ ７／００

Ｂ０５Ｄ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

少なくとも基板の表面の周縁部に処理液を供給して処理を行う処理液供給ノズルと、
前記処理液が供給された前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板との間の距離を検出するための第１の距離センサが含まれる移動体と、
制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号を受信して、前記基板の周縁部における当該基板の中心寄りの位置である第１の位置と、当該第１の位置よりも前記基板の周端側の位置である第２の位置との間の高さ分布が取得されるように、前記移動体を前記基板の周縁部上にて横方向に移動させる移動機構と、
前記制御信号を受信して、前記基板の周方向に互いに離れた複数の位置における前記高さ分布を各々取得するために、前記ステージを前記移動体に対して回転させる回転機構と、
を備え、
前記移動機構は前記ステージに対して前記移動体を昇降させると共に昇降量の情報を出力し、
前記昇降量の情報によって算出される前記移動体が横方向に移動するときの基準高さと前記第１の距離センサとの間の第１の距離と、前記第１の距離センサによる検出値と、に基づいて前記高さ分布を取得する演算部が設けられ、
前記基準高さを設定するための基準高さ設定部が設けられ、
前記基準高さ設定部は、
前記演算部と、前記移動体の移動路の下方に設けられ、当該移動体までの第２の距離を検出するための第２の距離センサと、を含み、
前記演算部は、当該第２の距離に基づいて前記基準高さを設定し、
前記処理液供給ノズルは前記移動体に含まれ、前記第２の距離は当該処理液供給ノズルと前記第２の距離センサとの距離であり、
前記演算部は、
当該第２の距離と、前記第１または第２の距離センサによって取得される当該第１の距離センサと当該第２の距離センサとの間の第３の距離と、前記第２の距離、前記第３の距離を各々取得するときの前記昇降量の情報と、に基づいて、前記基板に前記処理液を供給するときの前記処理液供給ノズルの高さを決定する基板処理装置。

【請求項2】

前記処理液は塗布膜を形成するための塗布液であり、
前記回転する基板において、当該塗布液の供給位置が前記基板の中心部から周縁部に向かって移動するように前記移動機構によって前記処理液供給ノズルが移動する第１の処理が行われ、
当該第１の処理が行われた基板に、前記複数の位置の高さ分布を取得する第２の処理が行われる請求項１記載の基板処理装置。

【請求項3】

制御信号を出力する制御部が設けられ、
前記第１の処理及び前記第２の処理は、各々続けて行われる複数のステップを含み、
各ステップは、前記基板の回転数、前記移動体の位置、及びステップを実施する時間について各々設定したレシピに基づき、前記制御信号が出力されることで行われる請求項２記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記処理液は、前記ステージとは異なる処理用ステージに載置された前記基板の表面全体に形成された膜を、当該基板の周縁部にて限定的に除去する除去液であり、
前記基板を内部に格納した状態で密閉される搬送容器を経由することなく、当該基板を前記処理用ステージから前記ステージへ搬送する搬送機構が設けられる請求項１記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記複数の位置における高さ分布の取得は、
前記回転機構による前記基板の間欠的な回転と、
当該間欠的に回転する期間中の前記基板の静止時における前記移動機構による前記第１の距離センサの横方向の移動と、によって行われる請求項１記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記基板が静止するときと次に前記基板が静止するときとで、前記第１の距離センサは当該基板の周縁部上を往復移動する請求項５記載の基板処理装置。

【請求項7】

前記第１の距離センサにより、当該第１の距離センサと前記基板の中心部との距離が取得され、当該距離に基づいて前記高さ分布を補正する補正機構が設けられる請求項１記載の基板処理装置。

【請求項8】

前記第１の距離センサにより取得される前記複数の高さ分布のうちの一つは、前記基板の中心部から周縁部に亘る高さ分布であり、
当該高さ分布のうち、前記基板の中心部側の高さ分布に基づいて当該基板の異常の有無の判定を行う判定部が設けられる請求項１記載の基板処理装置。

【請求項9】

処理液供給ノズルにより、少なくとも基板の表面の周縁部に処理液を供給して処理を行う工程と、
前記処理液が供給された前記基板をステージに載置する工程と、
移動体に含まれる第１の距離センサにより、前記ステージに載置された前記基板との間の距離を検出する工程と、
移動機構によって前記移動体を前記基板の周縁部上にて横方向に移動させ、前記基板の周縁部における当該基板の中心寄りの位置である第１の位置と、当該第１の位置よりも前記基板の周端側の位置である第２の位置との間の高さ分布を取得する工程と、
回転機構により、前記ステージを前記移動体に対して回転させ、前記基板の周方向に互いに離れた複数の位置における前記高さ分布を各々取得する工程と、
前記移動機構により、前記ステージに対して前記移動体を昇降させると共に昇降量の情報を出力する工程と、
演算部によって、前記昇降量の情報によって算出される前記移動体が横方向に移動するときの基準高さと前記第１の距離センサとの間の第１の距離と、前記第１の距離センサによる検出値と、に基づいて前記高さ分布を取得する工程と、
前記演算部と、前記移動体の移動路の下方に設けられ、当該移動体までの第２の距離を検出するための第２の距離センサと、を含む基準高さ設定部によって、前記基準高さを設定する工程と、
前記演算部によって、前記第２の距離に基づいて前記基準高さを設定する工程と、
を備え、
前記処理液供給ノズルは前記移動体に含まれ、前記第２の距離は当該処理液供給ノズルと前記第２の距離センサとの距離であり、
前記演算部によって、当該第２の距離と、前記第１または第２の距離センサによって取得される当該第１の距離センサと当該第２の距離センサとの間の第３の距離と、前記第２の距離、前記第３の距離を各々取得するときの前記昇降量の情報と、に基づいて、前記基板に前記処理液を供給するときの前記処理液供給ノズルの高さを決定する工程を備える基板処理方法。

【請求項10】

前記処理液は前記基板にレジスト膜を形成するレジスト、あるいは前記基板の表面全体に形成されたレジスト膜のうち当該基板の周縁部に形成された部位を限定的に除去する除去液であり、
前記高さ分布に基づいて、前記レジスト膜においてパターンを形成するために露光する範囲を制御する工程を備える請求項９記載の基板処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

半導体デバイスの製造工程においては、基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に対して、様々な液処理が行われる。この液処理としてはレジストなどの塗布液をウエハの表面に供給して塗布膜を形成することや、ウエハの周縁部に当該塗布膜の除去液を供給することが挙げられる。

【0003】

液処理後のウエハの周縁部にはハンプと呼ばれる、塗布膜による隆起部が形成される場合が有る。特許文献１には、スピンコーティングによるウエハの表面全体へのレジスト膜の形成と、回転するウエハの周縁部へのシンナーの供給によるレジスト膜の除去とが行われ、シンナーの供給時のウエハの回転数を適切な値とすることにより、ハンプの形成を抑制することが記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１８－１２１０４５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本開示は、基板の表面の周縁部に処理液を供給することで形成される隆起部について、検出に要する手間を削減することである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本開示の基板処理装置は、少なくとも基板の表面の周縁部に処理液を供給して処理を行う処理液供給ノズルと、
前記処理液が供給された前記基板を載置するステージと、
前記ステージに載置された前記基板との間の距離を検出するための第１の距離センサが含まれる移動体と、
制御信号を出力する制御部と、
前記制御信号を受信して、前記基板の周縁部における当該基板の中心寄りの位置である第１の位置と、当該第１の位置よりも前記基板の周端側の位置である第２の位置との間の高さ分布が取得されるように、前記移動体を前記基板の周縁部上にて横方向に移動させる移動機構と、
前記制御信号を受信して、前記基板の周方向に互いに離れた複数の位置における前記高さ分布を各々取得するために、前記ステージを前記移動体に対して回転させる回転機構と、
を備え、
前記移動機構は前記ステージに対して前記移動体を昇降させると共に昇降量の情報を出力し、
前記昇降量の情報によって算出される前記移動体が横方向に移動するときの基準高さと前記第１の距離センサとの間の第１の距離と、前記第１の距離センサによる検出値と、に基づいて前記高さ分布を取得する演算部が設けられ、
前記基準高さを設定するための基準高さ設定部が設けられ、
前記基準高さ設定部は、
前記演算部と、前記移動体の移動路の下方に設けられ、当該移動体までの第２の距離を検出するための第２の距離センサと、を含み、
前記演算部は、当該第２の距離に基づいて前記基準高さを設定し、
前記処理液供給ノズルは前記移動体に含まれ、前記第２の距離は当該処理液供給ノズルと前記第２の距離センサとの距離であり、
前記演算部は、
当該第２の距離と、前記第１または第２の距離センサによって取得される当該第１の距離センサと当該第２の距離センサとの間の第３の距離と、前記第２の距離、前記第３の距離を各々取得するときの前記昇降量の情報と、に基づいて、前記基板に前記処理液を供給するときの前記処理液供給ノズルの高さを決定する。

【発明の効果】

【0007】

本開示によれば、基板の表面の周縁部に処理液を供給することで形成される隆起部について、検出に要する手間を削減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本開示の一実施形態である塗布、現像装置に設けられるレジスト膜形成モジュールの側面図である。

【図2】前記レジスト膜形成モジュールの平面図である。

【図3】前記レジスト膜形成モジュールにおけるパラメータの設定手順を示す説明図である。

【図4】前記パラメータの設定手順を示す説明図である。

【図5】前記パラメータの設定手順を示す説明図である。

【図6】前記レジスト膜形成モジュールにおけるレジスト膜の形成手順を示す説明図である。

【図7】前記レジスト膜の形成手順を示す説明図である。

【図8】前記レジスト膜の形成手順を示す説明図である。

【図9】前記レジスト膜の高さ分布を測定する手順を示す説明図である。

【図10】前記レジスト膜の高さ分布を測定する手順を示す説明図である。

【図11】前記レジスト膜の高さ分布を測定する手順を示す平面図である。

【図12】前記レジスト膜の高さ分布を測定する手順を示す平面図である。

【図13】前記レジスト膜の高さ分布を測定する手順を示す平面図である。

【図14】前記レジスト膜の半径の高さ分布の例を示すグラフ図である。

【図15】前記レジスト膜の周縁部の高さ分布の例を示すグラフ図である。

【図16】前記ウエハと高さ分布の測定が行われる領域との関係を示す平面図である。

【図17】前記塗布、現像装置の平面図である。

【図18】前記塗布、現像装置の側面図である。

【図19】レジスト膜の高さ分布の補正例を示すグラフ図である。

【図20】正常なウエハに対する露光機の動作を示す説明図である。

【図21】異常なウエハに対する露光機の動作を示す説明図である。

【図22】他のレジスト膜形成モジュールを示す側面図である。

【図23】他のレジスト膜形成モジュールを示す平面図である。

【図24】参考試験の結果を示すグラフ図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

本開示の基板処理装置の一実施形態である塗布、現像装置１０に設けられるレジスト膜形成モジュール１について、図１の側面図、図２の平面図を参照しながら説明する。上記の塗布、現像装置１０には、ＦＯＵＰ（Front Opening Unity Pod）と呼ばれる内部が密閉される搬送容器Ｃに格納された状態で、直径が例えば３００ｍｍの円形基板であるウエハＷが搬送される。そして、塗布、現像装置１０に設けられる搬送機構により、当該ウエハＷがレジスト膜形成モジュール１に搬送される。

【0010】

レジスト膜形成モジュール１の作用の概要を先に説明しておくと、レジスト膜形成モジュール１ではウエハＷの表面全体、即ちウエハＷの表面の少なくとも周縁部を含む領域に、処理液としてレジストが塗布されて、レジスト膜が形成される。このレジスト膜形成モジュール１ではウエハＷが回転する状態で、ノズルの移動によりレジストが供給される位置がウエハＷの中心から周端に向けて移動する。つまり、ウエハＷ表面における供給位置の軌跡が渦巻きをなすように、塗布液であるレジストの塗布が行われる。

【0011】

そしてレジストの供給位置がウエハＷの周端に達すると、レジスト供給位置の移動が停止し、ウエハＷ上のレジストの塗り残しが無くなると、レジストの供給が停止する。このように塗布されたレジストからなるレジスト膜について、例えば当該レジストの粘度に起因することで、ウエハＷの周端部においては既述したハンプ（隆起部）が形成され、そのハンプの高さがウエハＷの周方向において異なる場合が有る。

【0012】

それに対応して、レジスト膜形成モジュール１ではレジスト膜の形成後、ウエハＷの周方向に互いに離れた領域の高さ分布が取得される。より詳しくは、ウエハＷの半径上の領域、及びこの半径上の領域からウエハＷの周方向に互いに離れた当該ウエハＷの周縁部における径方向に沿った複数の領域について、高さ分布が各々取得される。これらの各高さ分布から、ハンプの高さについての検出が可能となる。

【0013】

以下、レジスト膜形成モジュール１の構成について説明する。レジスト膜形成モジュール１は、スピンチャック１１と、回転機構１２と、ピン１３と、昇降機構１４と、処理機構２と、固定台３１と、下側センサ３４と、待機部３５と、を備えている。スピンチャック１１はウエハＷと略同じ大きさの円形のステージであり、ウエハＷの裏面全体が当該スピンチャック１１に重なり水平に保持される。スピンチャック１１の上面には吸引孔３０が設けられ、載置されたウエハＷが吸着される。

【0014】

回転機構１２により、スピンチャック１１は鉛直軸回りに回転する。スピンチャック１１には貫通孔１５が３つ設けられており、各貫通孔１５を介して３本のピン１３が昇降機構１４により、スピンチャック１１の表面を突没可能である。当該ピン１３の昇降により、塗布、現像装置１０の搬送機構とスピンチャック１１との間で、ウエハＷの受け渡しが行われる。

【0015】

処理機構２は、レジスト供給ノズル２１、アーム２２、移動機構２３、上側センサ２４、レジスト供給機構２５及びガイドレール２６を含んでいる。レジスト供給ノズル２１は、バルブやポンプなどを含んだレジスト供給機構２５に接続されており、レジスト供給機構２５から所定の流量で供給されるレジストを、鉛直下方に向けて吐出する。アーム２２の先端側にレジスト供給ノズル２１が支持されており、アーム２２の基端側は移動機構２３に接続されている。移動機構２３はアーム２２及びレジスト供給ノズル２１を伴い、ガイドレール２６に沿って水平方向に移動、即ち横方向に移動する。移動機構２３により、処理液供給ノズルであるレジスト供給ノズル２１はウエハＷ上とスピンチャック１１の側方に離れた位置に設けられた待機部３５との間を移動することができる。待機部３５は、当該レジスト供給ノズル２１を収納して待機させると共に洗浄する。

【0016】

上記の移動機構２３には、アーム２２を垂直に昇降させる昇降機構が組み込まれており、当該昇降機構はエンコーダを備えたモータを含む。即ち、アーム２２の昇降は、当該モータの駆動力により行われる。そして上記のエンコーダの出力は、後述する制御部１００に常時送信される。モータの回転量はアーム２２の昇降量に対応しており、当該エンコーダの出力に基づいて制御部１００は、アーム２２の昇降量を検出することができる。従って、エンコーダの出力は、アーム２２、レジスト供給ノズル２１及び後述の上側センサ２４の昇降量の情報に相当する。

【0017】

アーム２２の先端にはレジスト供給ノズル２１の他に、第１の距離センサである上側センサ２４も支持されており、アーム２２、処理液供給ノズルであるレジスト供給ノズル２１、上側センサ２４は、移動機構２３によって一体で移動する移動体をなす。上側センサ２４は反射型の距離センサであり、その下端から鉛直下方に光照射し、光が照射された物体（この実施例では後述するようにウエハＷ表面及び固定台３１）からの反射光に基づいて、当該上側センサ２４の下端と上記の物体と距離（高さの差）に相当する検出信号を、制御部１００に出力する。当該検出信号に基づいて、制御部１００は上側センサ２４の下端と上記の物体との距離を検出する。

【0018】

レジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４の配置について詳しく述べる。アーム２２の水平移動方向にレジストの吐出位置、上側センサ２４からの照射光の光軸の位置（即ち、距離が計測される位置）が並ぶように、レジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４が、当該アーム２２に設けられている。そしてレジスト供給ノズル２１は、ウエハＷの半径に沿ってレジストを供給することができるように設けられており、上側センサ２４については、ウエハＷの半径に沿った各位置と当該上側センサ２４との距離が計測されるように設けられている。

【0019】

平面で見たスピンチャック１１と待機部３５との間におけるレジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４の移動路の下方に、固定台３１及び下側センサ３４が設けられている。固定台３１はレジスト膜形成モジュール１が設けられる床３２上に設けられている。固定台３１の上面３３は水平面であり、後述するようにウエハＷ表面の高さ分布を取得するにあたって、その取得前に基準高さ（高さのゼロ点）を予め設定するために用いられる。

【0020】

固定台３１に対して、第２の距離センサである下側センサ３４が待機部３５側に固定されて設けられており、固定台３１と下側センサ３４とはレジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４の水平移動方向に並んでいる。下側センサ３４は、その上端から鉛直上方に向けて光を照射することを除いて上側センサ２４と同様の構成であり、下側センサ３４の上端と当該下側センサ３４から光が照射された物体との距離を、制御部１００は検出することができる。また、下側センサ３４の上端の高さは、固定台３１の上面３３の高さに一致しており、下側センサ３４により検出される下側センサ３４と物体との距離は、固定台３１の上面３３と当該物体との高さの差に一致する。下側センサ３４及び制御部１００は、基準高さ設定部をなす。

【0021】

続いて、塗布、現像装置１０に設けられる制御部１００について説明する。制御部１００はコンピュータにより構成される演算部であり、プログラム１０１及びメモリ１０２を備えている。プログラム１０１には、塗布、現像装置１０における後述の一連の動作を実施することができるようにステップ群が組み込まれており、当該プログラム１０１によって制御部１００は、処理モジュールや搬送機構などの各部に制御信号を出力し、動作を制御する。

【0022】

具体的に、塗布、現像装置１０に含まれる処理モジュール間でのウエハＷの搬送、各処理モジュールにおける動作がプログラム１０１により制御される。その処理モジュールの動作としては、後に詳述するレジスト膜形成モジュール１における各センサ２４、３４による距離のパラメータの取得、レジスト膜の形成、ウエハＷの表面の高さ分布の取得、ハンプ高さに対応する高さの検出、その検出値に基づいたウエハＷの異常判定が含まれる。プログラム１０１は、例えばコンパクトディスク、ハードディスク、ＤＶＤなどの記憶媒体に格納されて、制御部１００にインストールされる。また、メモリ１０２には、取得されたウエハＷの表面の高さ分布や、この高さ分布の取得のために設定される基準高さや、当該基準高さを設定するために、後述のようにセンサ２４、３４により、各々取得される距離のパラメータなどが記憶される。

【0023】

続いて、レジスト膜形成モジュール１の動作例について図３～図１３を参照しながら説明する。図３～図１０はウエハＷへの処理の開始前からウエハＷ表面の高さ分布の取得に至るまでのモジュールにおける各部の動作を示す側面図であり、これらの図３～図１０では、距離の検出を行う際に上側センサ２４、下側センサ３４から各々照射される光を二点鎖線の矢印によって示している。

【0024】

図１１～図１３はスピンチャック１１に載置されたウエハＷの上面図であり、レジスト膜形成後における上側センサ２４とウエハＷの動作とを示している。この図１１～図１３では、ウエハＷの周端の切り欠きであるノッチをＮ、距離の検出のために上側センサ２４から照射されて光軸を形成する光をＰとして示している。従って、図１１～図１３では光Ｐの位置を示すことで、距離の検出が行われている位置を示している。

【0025】

以降の動作の説明においては、距離のパラメータを取得してレジスト膜を形成するまでの各動作工程をステップＳ、レジスト膜の形成後に各位置の高さ分布を取得するための各動作工程をステップＴとする。ステップＳ３～Ｓ６がレジスト膜を形成する第１の処理、ステップＴが第２の処理である。

【0026】

先ず、レジスト供給ノズル２１が待機部３５に位置する状態から（図３）、アーム２２の上昇及び水平移動の協働によって当該待機部３５の外部へと移動した状態となり、所定のエンコーダの出力となる高さに位置すると共に、上側センサ２４が固定台３１上に位置する。そして上側センサ２４から光照射され、制御部１００によって固定台３１の上面３３と上側センサ２４の下端との距離（第３の距離）Ｌ１が取得される（図４）。

【0027】

然る後、アーム２２が移動してレジスト供給ノズル２１が下側センサ３４上に位置すると共に、所定のエンコーダの出力となる高さに位置すると、下側センサ３４から光Ｐが照射され、当該下側センサ３４の上端とレジスト供給ノズル２１の下端との距離（第２の距離）Ｌ２が取得される（図５）。なお、図４、図５に示す例では、距離Ｌ２の取得時の方が距離Ｌ１の取得時よりもレジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４の位置が高いものとしている。また、図５では、一点鎖線により距離Ｌ１取得時におけるレジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４の位置を示している。

【0028】

距離Ｌ１取得時、距離Ｌ２取得時の各々のエンコーダの出力の差により、制御部１００は距離Ｌ１取得時と距離Ｌ２取得時とのレジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４の高さの差Ｌ３を算出する。距離Ｌ２取得時の固定台３１の上面３３と上側センサ２４の下端との高さの差は、距離Ｌ１＋高さの差Ｌ３である。そして、上記したように固定台３１の上面３３と下側センサ３４の上端との高さが揃っているので、取得された距離Ｌ２は、固定台３１の上面３３とレジスト供給ノズル２１の下端との高さの差に等しい。以上のことから、制御部１００は、レジスト供給ノズル２１の下端と上側センサ２４との下端の高さの差である距離Ｌ４＝距離Ｌ１＋高さの差Ｌ３－距離Ｌ２として算出する。さらに制御部１００は距離Ｌ２に基づいて基準高さＬ０を設定し、基準高さＬ０に対する上側センサ２４の高さを検出する。例えば距離Ｌ２取得時のレジスト供給ノズル２１の下端の高さが、基準高さＬ０とされる（ステップＳ２）。

【0029】

以上のステップＳ１、Ｓ２における動作を端的に述べると、基準高さＬ０が設定されると共に、基準高さＬ０に対する上側センサ２４の高さ及びレジスト供給ノズル２１の高さの検出が行われていることになる。そして、このステップＳ２以降は、アーム２２が昇降してもエンコーダの出力に基づいて、基準高さＬ０に対する上側センサ２４の高さ及びレジスト供給ノズル２１の高さの検出が可能となる。

【0030】

上記のステップＳ２以降、搬送機構によってスピンチャック１１に載置され、静止した状態のウエハＷの中心部上へ上側センサ２４が水平移動すると共に、エンコーダの出力が所定のものとなるように、当該上側センサ２４が昇降する。然る後、上側センサ２４からウエハＷの中心に光Ｐが照射され、ウエハＷの中心と上側センサ２４の下端との距離Ｌ５が取得される（ステップＳ３、図６）。そして、レジスト供給ノズル２１がウエハＷの中心上に位置するように水平移動すると共に、距離Ｌ５－距離Ｌ４と、予め設定されたレジスト供給ノズル２１とウエハＷとの距離（Ｌ６とする）と、の差分が算出され、この差分の量だけ当該レジスト供給ノズル２１が昇降する。それにより、レジスト供給ノズル２１は、ウエハＷの中心上から当該距離Ｌ６離れた高さに位置する（ステップＳ４）。つまり距離Ｌ４に基づいて（即ちステップＳ１、Ｓ２で取得された距離Ｌ１、Ｌ２及び距離Ｌ１、Ｌ２の取得時のエンコーダ出力に基づいて）、レジスト供給ノズル２１の高さが決定されている。

【0031】

然る後、ウエハＷが所定の回転数で回転し、レジスト供給ノズル２１からレジストＲの吐出が開始されると共に、レジスト供給ノズル２１はウエハＷの周縁部へ向けた水平移動を開始し（ステップＳ５、図７）、ウエハＷ表面にレジストＲが供給される。レジスト供給ノズル２１がウエハＷの周端上に位置すると、当該レジスト供給ノズル２１の水平移動が停止し、レジストＲがウエハＷの表面全体に塗布されると、レジストＲの吐出が停止する（図８）。レジスト供給ノズル２１が上昇し、所定の回転数でウエハＷの回転が続けられ、レジストＲは乾燥、固化することでレジスト膜Ｒ１が形成される（ステップＳ６）。

【0032】

然る後、ウエハＷの回転が停止すると共に、上側センサ２４がウエハＷの中心上の所定の高さに位置するように移動する（ステップＴ１）。このときの上側センサ２４の基準高さＬ０に対する距離（第１の距離）をＬ７とする。なお、上記したようにステップＳ２で基準高さＬ０に対する上側センサ２４の高さが検出されているので、距離Ｌ７としては、そのステップＳ２におけるエンコーダ出力と当該ステップＴ１のエンコーダ出力との変位から算出される。

【0033】

そして、上側センサ２４から光Ｐが照射されると共に（図９、図１１左側）、当該上側センサ２４はウエハＷの周縁部上へ向けて水平移動し、ウエハＷの表面と上側センサ２４との距離（Ｌ８とする）が取得される。つまり、ウエハＷの半径における各位置と上側センサ２４との距離が取得される。光Ｐの照射位置が、例えばウエハＷの外側の所定の位置に移動すると（図１０、図１１中央）、上側センサ２４の移動及び光照射が停止する。距離Ｌ７と、上側センサ２４の移動中に取得され続けた距離Ｌ８（上側センサ２４による検出値）との差分によって、ウエハＷの半径における高さ分布が算出される（ステップＴ２）。図１４のグラフは、その高さ分布の一例を示したものである。

【0034】

その後、スピンチャック１１が回転し、ウエハＷの向きが時計回りに９０°変更された後、静止する（図１１右側、ステップＴ３）。然る後、上側センサ２４から光Ｐが照射されると共に上側センサ２４がウエハＷの中心部上へ向けて水平移動し、再度ウエハＷの表面と上側センサ２４との距離Ｌ８が取得される。光Ｐの照射位置がウエハＷの周縁部における所定の位置に移動すると（図１２左側）、上側センサ２４の移動及び光照射が停止する。上記の距離Ｌ７と距離Ｌ８との差分によって、ウエハＷの周縁部における径方向に沿った高さ分布が算出される（ステップＴ４）。図１５のグラフは、その高さ分布の一例を示したものである。

【0035】

続いてスピンチャック１１が回転して、ウエハＷの向きが時計回りに９０°変更された後、静止する（図１２中央、ステップＴ５）。然る後、上側センサ２４から光Ｐが照射されると共に、上側センサ２４がウエハＷの周縁部上へ向けて水平移動し、ウエハＷの表面と上側センサ２４との距離Ｌ８が取得される。光Ｐの照射位置がウエハＷの外側の所定の位置に移動すると（図１２右側）、上側センサ２４の移動及び光照射が停止する。距離Ｌ７と距離Ｌ８との差分によって、図１５に示したものと同様の高さ分布が取得される（ステップＴ６）。従って、このステップＴ６では上側センサ２４の移動方向が異なることを除いて、ステップＴ４と同様にウエハＷの高さ分布が取得される。

【0036】

その後、スピンチャック１１が回転して、ウエハＷの向きが時計回りに９０°変更された後、静止する（図１３左側、ステップＴ７）。然る後、上側センサ２４から光Ｐが照射されると共に上側センサ２４がウエハＷの中心部上へ向けて水平移動し、ウエハＷの表面と上側センサ２４との距離Ｌ８が取得される。光Ｐの照射位置がウエハＷの周縁部における所定の位置に移動すると（図１３右側）、上側センサ２４の移動及び光照射が停止し、距離Ｌ７、Ｌ８から図１５に示したものと同様のウエハＷの高さ分布が取得される（ステップＴ８）。従って、このステップＴ８では上記のステップＴ４と同様にウエハＷの高さ分布が取得される。その後、上側センサ２４はウエハＷ上から退避し、レジスト供給ノズル２１が待機部３５へ戻る（ステップＴ９）。そして、塗布、現像装置１０の搬送機構により、ウエハＷはレジスト膜形成モジュール１から搬出される。

【0037】

このようにステップＴ１～Ｔ９ではウエハＷを間欠的に回転させ、そのように間欠的に回転する期間中のウエハＷの静止時に、上側センサ２４を移動させることによって高さ分布を取得している。図１６は、上記のステップＴ２、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８における、光Ｐの移動経路を夫々Ａ１、Ａ２、Ａ３、Ａ４として、ウエハＷに対応させて表したものである。この移動経路Ａ１～Ａ４のウエハＷの外周側の端は、例えばウエハＷの周端から２ｍｍ離れている。また、移動経路Ａ２～Ａ４のウエハＷの中心側の端は、例えばウエハＷの周端よりも３ｍｍ離れている。従って、ウエハＷの周端よりも２ｍｍ中心寄りの第１の位置と、ウエハＷの周端の第２の位置との間の高さ分布が、ウエハＷの周縁部の４つの位置で取得されていることになる。

【0038】

ステップＴ３、Ｔ５、Ｔ７でのウエハＷの回転数は、例えば１０ｒｐｍである。また、各ステップＴに要する時間、即ち各ステップＴにて既述のように上側センサ２４が移動する時間は例えばＴ１、Ｔ４、Ｔ６、Ｔ８で１０秒、Ｔ２は例えば１５２秒、Ｔ３、Ｔ５、Ｔ７は例えば１５秒、Ｔ９は５秒である。

【0039】

そして、ステップＴ２で取得された図１４の高さ分布について、ウエハＷの周縁部における所定の位置（Ｒ０として表している）よりもウエハＷの周端側の波形のピークが、ハンプの頂部を表しているものとし、当該ピークと基準高さＬ０との差がハンプの高さに対応する高さＬ９として検出される。ステップＴ４、Ｔ６、Ｔ８で取得された高さ分布について、波形のピークがハンプの頂部を表しているものとし、当該ピークと基準高さＬ０との差がハンプの高さに対応する高さＬ９として検出される。そして、これらの高さＬ９が予め設定された許容値と各々比較される。いずれも許容値以下であればウエハＷはハンプについての異常無しとされ、いずれかの高さＬ９が許容値を越えていれば、ウエハＷはハンプについての異常が有るものとされる。

【0040】

なお、基準高さＬ０と高さ分布の波形のピークの高さとの差Ｌ９に基づいてウエハＷの異常が判定されるものとしたが、当該波形についてのピークと、ピークをなす山の麓との高さの差を検出する、つまりハンプの高さそのものを検出し、その検出値に基づいて異常の有無を判定してもよい。

【0041】

ところで上記のステップＴ２ではウエハＷの半径、即ちウエハＷの中心部から周縁部に亘る高さ分布を取得している。そこでこのステップＴ２で取得された高さ分布のうち、ウエハＷの中心部側の高さ分布、つまりステップＴ４、Ｔ６、Ｔ８で取得される高さ分布よりもウエハＷの中心寄りの高さ分布に基づいて、レジスト膜の平坦性についての検出を行い、ウエハＷの異常の有無が判定されるようにしてもよい。具体的には例えば、その中心部側の高さ分布において最も高い位置と最も低い位置との高さの差分を算出する。そして、その差分値が許容範囲内であればウエハＷに平坦性についての異常は無い（平坦性が高い）ものとし、差分値が許容範囲外であればウエハＷに平坦性についての異常が有る（平坦性が低い）ものとする。このような判定を行う制御部１００は、判定部をなす。

【0042】

続いて、塗布、現像装置１０の構成について、図１７の平面図、図１８の側面図を参照して説明する。塗布、現像装置１０は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３と、が左右方向に順に接続されて構成され、インターフェイスブロックＤ３が露光機Ｄ４に接続される。キャリアブロックＤ１は、搬送容器Ｃのステージ４１と、開閉部４２と、開閉部４２を介して搬送容器Ｃに対してウエハＷを搬送する搬送機構４３と、を備えている。

【0043】

処理ブロックＤ２は、階層Ｅ１～Ｅ６が下から順に積層されて構成されており、階層Ｅ１～Ｅ３がレジスト膜の形成用の階層で互いに同様に構成され、階層Ｅ４～Ｅ６が現像用の階層で互いに同様に構成されている。代表して階層Ｅ１について説明する。左右に延びるウエハＷの搬送領域５１が形成されており、当該搬送領域５１には搬送機構Ｆ１が設けられている。搬送領域５１の後方側には疎水化モジュール５２、加熱モジュール５３が設けられている。疎水化モジュール５２は、レジスト膜の形成前にウエハＷの表面に処理ガスを供給して疎水化処理を行う。加熱モジュール５３は、レジスト膜形成後のウエハＷを加熱して、レジストに含まれる溶剤を除去する。搬送領域５１の前方側には、既述したレジスト膜形成モジュール１が複数、左右に並んで設けられている。

【0044】

階層Ｅ４～Ｅ６は、レジスト膜形成モジュール１の代りに現像モジュールが設けられること、疎水化モジュール５２が設けられていないこと、加熱モジュール５３がＰＥＢ（Post Exposure Bake）を行うものであることを除いて、階層Ｅ１～Ｅ３と同様の構成である。なお、階層Ｅ２～Ｅ６における搬送機構Ｆ１に対応する搬送機構は、Ｆ２～Ｆ６として示している。また、処理ブロックＤ２には、搬送領域５１におけるキャリアブロックＤ１側にて、階層Ｅ１～Ｅ６に跨がるようにタワーＶ１が設けられている。タワーＶ１は互いに積層された多数の受け渡しモジュールＴＲＳを備えている。この受け渡しモジュールＴＲＳ間で搬送を行う搬送機構５４が設けられている。

【0045】

インターフェイスブロックＤ３は、複数のモジュールが互いに積層されて構成されるタワーＶ２、Ｖ３、Ｖ４を備えている。タワーＶ２～Ｖ４に含まれるモジュールの詳細の説明は省略するが、タワーＶ２のモジュールとしては多段に積層された受け渡しモジュールＴＲＳが含まれる。図中の符号６１、６２、６３は、タワーＶ２、Ｖ３間、タワーＶ３、Ｖ４間、タワーＶ２と露光機Ｄ４間で、ウエハＷを夫々受け渡す搬送機構である。

【0046】

塗布、現像装置１０においてウエハＷは、搬送容器Ｃから搬送機構４３を介してタワーＶ１に搬送された後、搬送機構５４を介して階層Ｅ１～Ｅ３のいずれかに搬入される。そして当該ウエハＷは搬送機構Ｆ１～Ｆ３により、疎水化モジュール５２→レジスト膜形成モジュール１→加熱モジュール５３→タワーＶ２の順で搬送される。それにより、疎水化処理、既述したレジスト膜の形成、高さ分布の取得、ハンプ高さの検出、ウエハＷの異常判定、加熱処理が順次行われる。然る後、ウエハＷは搬送機構６１～６３によりタワーＶ２～Ｖ４間を受け渡されて、露光機Ｄ４に搬送され、レジスト膜が回路パターンに沿って露光される。

【0047】

露光済みのウエハＷは、搬送機構６１～６３によりタワーＶ２～Ｖ４間を受け渡されて、階層Ｅ４～Ｅ６に搬入され、搬送機構Ｆ４～Ｆ６により加熱モジュール５３→現像モジュールの順で搬送されることで、ＰＥＢ、現像処理が順に行われ、レジストパターンが形成される。その後ウエハＷは、タワーＶ１、搬送機構５４、４３を介して搬送容器Ｃに戻される。

【0048】

上記の塗布、現像装置１０によれば、レジスト膜形成モジュール１においてスピンチャック１１によりウエハＷを回転させると共に、移動機構２３及びアーム２２により、上側センサ２４を移動させる。そのような構成により、ウエハＷの周縁部において、ウエハＷの周方向に互いに離れた複数の位置におけるウエハＷの中心側と周端側との間の高さ分布を取得する。そのため、レジスト膜形成モジュール１でレジスト膜形成後のウエハＷを搬送容器Ｃに格納し、さらに塗布、現像装置１０の外部の測定器へ搬送し、当該搬送容器ＣからウエハＷを取り出してハンプの高さ測定を行う必要が無い。即ち、塗布、現像装置１０については、ハンプの高さについての情報を得るために上記の高さ分布を取得するにあたり、要する手間が少ない。

【0049】

なお、レジスト膜のハンプの高さが大きすぎると、レジストパターンを利用してレジスト膜の下層に設けられる下層膜をエッチングし、不要になったレジストパターンをアッシングする際に、当該ハンプの部分におけるアッシングが不十分となってしまうおそれが有る。それを防ぐために、処理時間を長くしたり、アッシングに用いるプラズマの強度などを高くしたりすると、ウエハＷの中心部のダメージが大きくなってしまう。また、レジスト膜のハンプの高さが大きすぎると、上記の下層膜について、レジスト膜のハンプの下方位置のエッチングが不十分となり、凹部が形成されるべき箇所に当該凹部が形成されないケースが発生するおそれが有る。その場合、当該エッチング後にＣＭＰや洗浄を行う際に、ＣＭＰ用のスラリーや洗浄に用いる洗浄液が当該凹部を介してウエハＷの外側へ排出されなくなり、ウエハＷ表面に残ることで欠陥となるおそれが有る。

【0050】

このようにハンプの高さが大きすぎることによって、ウエハＷから製造される半導体製品の歩留りが低下するおそれが有る。従って、塗布、現像装置１０において上記のようにウエハＷの周縁部の高さ分布を取得し、ウエハＷの異常判定を行うことは、例えばモジュールの各部のメンテナンスや処理を行うための各種のパラメータの調整を適切なタイミングで促すことになり、半導体製品の歩留りの低下を防ぐことに寄与する。なお、ステップＴ１～Ｔ８のウエハＷの高さ分布の取得についてはウエハＷ毎に行わなくてもよく、所定の枚数のウエハＷを処理する毎に１回行ったり、ウエハＷのロット毎に行ったりするようにしてもよい。

【0051】

また、レジスト膜形成モジュール１においては下側センサ３４によって検出される距離Ｌ２を用いることで、基準高さＬ０の設定と、基準高さＬ０からのレジスト供給ノズル２１の高さの検出と、レジスト供給ノズル２１と上側センサ２４との高さの差の検出と、が行われる。つまり、下側センサ３４を設けることにより、自動でこれらの設定、検出動作を行うことができる。例えば装置のユーザーが、冶具を用いることによって固定台３１からの距離を計測するなどして、これらのパラメータの設定や検出を行うよりも、かかる手間が少なくなるため有利である。

【0052】

ところで上記のステップＳ１、Ｓ２については１回行うことで、取得された各パラメータが制御部１００のメモリ１０２に記憶される。以降はその記憶されたパラメータを用いることができるので、ステップＳ１、Ｓ２は繰り返し行わなくてもよい。従って、ステップＳ１、Ｓ２を１回実行した後、ステップＳ２のみで用いる下側センサ３４については、レジスト膜形成モジュール１から取り外してもよい。ただし、レジスト供給ノズル２１を交換するなどしてレジスト膜形成モジュール１の構成が変更されたり、モジュールの各部の調整を行ったりすることで、取得したパラメータと実際の値との間にずれが生じることが考えられる。それ故に例えば装置の起動時など、ステップＳ１、Ｓ２を任意のタイミングで実行して各パラメータを更新することができるように、下側センサ３４をモジュールに常設しておくことが好ましい。

【0053】

また、高さ分布を取得するステップＴ１～Ｔ９についてはステップ毎に、ウエハＷの回転数、上側センサ２４、アーム２２及びレジスト供給ノズル２１からなる移動体の位置、ステップを実施する時間などを規定したパラメータ群であるレシピに従って、制御部１００が制御信号を出力して実施される。そして、ウエハＷにレジスト膜を形成するステップＳ３～Ｓ６についてもステップＴ１～Ｔ９と同様に、ステップ毎に、ウエハＷの回転数、移動体の位置、ステップを実施する時間などを規定したパラメータ群であるレシピに従って制御部１００が制御信号を出力して実施される。つまり、各ステップＳ、ＴにおけるウエハＷの回転数、移動体の位置について予め設定されており、そして一つのステップについて予め設定された時間が経過したら次のステップに移行する。ただし、上記したようにステップＳ５のレジスト吐出時の移動体の高さ位置に関しては、図６、図７で述べたように上側センサ２４によって検出される距離Ｌ５によって、予め設定された高さから変更されることになる。

【0054】

上記のようにステップＴ１～Ｔ９を実行するレシピは、レジスト膜を形成するためのステップＳ３～Ｓ６を行うレシピと同様のパラメータを含むことになる。従って、ステップＴ１～Ｔ９を実行するレシピは、ステップＳ３～Ｓ６を実行するレシピを適宜、転用、変更することで作成することができるため、その作成が容易であるという利点が有る。これは、ステップＴ１～Ｔ９においてウエハＷの高さ分布を取得する機構が、ステップＳ３～Ｓ６でレジスト塗布を行うためのスピンチャック１１、アーム２２、移動機構２３及び上側センサ２４を利用したものであることによる利点と言える。なお、各レシピについては、制御部１００のメモリ１０２に記憶されている。

【0055】

また、ステップＴ１～Ｔ９で高さ分布の取得に利用する基準高さＬ０を設定するにあたり、下側センサ３４によってレジスト供給ノズル２１との距離Ｌ２が検出されるようにしている。その距離Ｌ２から算出した値が、レジスト吐出時のレジスト供給ノズル２１の高さの調整にも利用され、ノズルの高さが制御されることによって、レジスト膜の各部における膜厚の制御性が高くなり、所望の膜厚とすることができる。つまり、距離Ｌ２を測定することで基準高さＬ０を設定してウエハＷの表面高さの測定を可能にすること、レジスト膜の膜厚の制御性を上昇させることの両方の効果が得られるため好ましい。

【0056】

さらにステップＴ１～Ｔ９では、ウエハＷが静止するときと、次にウエハＷが静止するときとで、上側センサ２４がウエハＷの周縁部上を往復移動するようにしている。このように上側センサ２４を動作させることで、高さ分布の取得のための上側センサ２４の不要な動きが省かれることになる。それにより、ウエハＷの静止時間が長くなることが抑えられるので、スループットの低下が抑制される。

【0057】

ところでステップＴ２ではウエハＷの周縁部以外の高さ分布も取得することから、このステップＴ２の高さ分布を利用し、ウエハＷの反りによる影響がキャンセルされるように、ウエハＷの周縁部の高さ分布を取得して、ハンプについての異常の有無を判定してもよい。具体的に図１９を用いて説明する。当該図１９の上段にはステップＴ２にて取得されるウエハＷの半径の高さ分布の一例を示している。この高さ分布としてはウエハＷの反りによって、当該ウエハＷの中心側と周縁側との間で比較的大きな差が有り、当該周縁に向かうほどウエハＷの表面の高さが大きく、基準高さＬ０から離れている。

【0058】

反りについての補正機構をなす制御部１００は、ウエハＷの中心における当該ウエハＷの高さと、ウエハＷの周縁部においてハンプが形成される位置よりも中心寄りの位置Ｒ０におけるウエハＷの高さとの差分Ｈ１を算出する。そして、位置Ｒ０のウエハＷの高さがウエハＷの中心の高さに揃うように、位置Ｒ０よりもウエハＷの周端側の高さについてＨ１だけ補正する。図１９の下段は、そのように補正を行った高さ分布を示している。

【0059】

そして補正された高さ分布から、既述したハンプの高さに対応する高さＬ９を検出し、異常の判定を行う。ステップＴ４、Ｔ６、Ｔ８で算出される高さ分布についても、ウエハＷの高さをＨ１だけ補正し、高さＬ９を検出して異常の判定を行う。ただし、既述したようにスピンチャック１１は、載置されたウエハＷを吸引する。この吸引により、ウエハＷの反りが解消されるようであれば、上記の補正を行わなくてもよい。

【0060】

ところで制御部１００は露光機Ｄ４に対して、ハンプの高さが異常であると判定されたウエハＷについて、ＩＤなどの当該ウエハＷを特定する情報を送信するように構成され、露光機Ｄ４では、その情報に基づいて処理が行われるようにしてもよい。図２０、図２１を参照して、より詳しく説明する。図中７１は露光機Ｄ４内にてウエハＷを載置するステージ、図中７２はウエハＷに光を照射する露光ヘッドである。ステージ７１が前後左右に移動することで、ウエハＷの面内に多数設定される半導体製品であるチップの形成領域が、順次、露光される。

【0061】

図２０は正常なウエハＷを処理する場合、図２１は異常なウエハＷを処理する場合を夫々示している。正常なウエハＷを処理する場合に比べて、異常なウエハＷを処理する場合は、ステージ７１の移動が制限され、ウエハＷの最も周端寄りに位置するチップの形成領域が露光されない。従って、レジスト膜においてウエハＷの異常の有無に基づいて、パターンを形成するために露光する範囲が制御される。

【0062】

上記のように異常と判定されたウエハＷについて、周縁部の露光を行わないことで露光機Ｄ４の運用コストを低下させたり、露光機Ｄ４のスループットを向上させたりすることができる。なお、この露光機Ｄ４で露光されるレジスト膜については、既述のようにレジスト膜形成モジュール１で成膜されたものであってもよいし、後述のレジスト膜形成モジュール８で成膜されてＥＢＲ処理がなされたものであってもよい。

【0063】

図２１のような露光範囲の制御を行わず、異常なウエハＷも正常なウエハＷと同様に各チップの形成領域を露光する場合には、例えば異常なウエハＷから製造された半導体製品のうち、ウエハＷの最も周端寄りの形成領域から製造されたチップについては、異常な製品であるものとみなすようにしてもよい。つまり当該チップについては検査対象から外して破棄し、歩留りの計算からも除外するなどの対応をとるようにしてもよい。

【0064】

また、ハンプとしては、レジスト膜形成モジュール１のように螺旋を描くように塗布液を供給することで形成されることに限られない。図２２は、レジスト膜形成モジュール１とは異なる形態でレジスト膜を形成するレジスト膜形成モジュール８を示している。上記の塗布、現像装置１０の各階層Ｅ１～Ｅ３には、レジスト膜形成モジュール１が複数設けられる代りに、レジスト膜形成モジュール１、８が左右に並んで設けられるものとする。

【0065】

レジスト膜形成モジュール８について、レジスト膜形成モジュール１との差異点を説明する。レジスト膜形成モジュール８ではウエハＷの中心部にレジストを供給し、ウエハＷを回転させることで、遠心力によりレジストを展伸させてウエハＷの表面全体にレジスト膜Ｒ１が形成される。従って、レジスト膜Ｒ１の形成がいわゆるスピンコーティングにより行われる。そのスピンコーティング時に当該ウエハＷから飛散するレジストや後述のシンナーを受け止めるために、処理用のステージであるスピンチャック１１に載置されるウエハＷを囲むカップ８１が設けられる。

【0066】

レジスト膜形成モジュール８は、アーム８２に支持されるシンナー供給ノズル８３を備えており、アーム８２はアーム２２を移動させる移動機構２３と同様の構成の移動機構（不図示）によりウエハＷの上方領域とその外側との間で移動する。シンナー供給ノズル８３により、レジスト膜形成後の回転するウエハＷの周縁部に処理液であるシンナー８４が吐出されることで、ウエハＷの周縁部においてシンナー８４が吐出される位置からウエハＷの周端に至る領域のレジスト膜Ｒ１が除去される。つまり、ウエハＷの周縁部にて限定的に塗布膜が除去される、いわゆるＥＢＲ（Edge Bead Removal）処理が行われる。

【0067】

ウエハＷに供給されたシンナー８４が、溶解したレジストをウエハＷの中心側に僅かに押しやることで、ＥＢＲ処理後のレジスト膜Ｒ１にはハンプが形成される場合が有る。そして、ウエハＷのスピンチャック１１に対する位置ずれや、ウエハＷの周方向におけるシンナー８４の液流れの偏りにより、このハンプの高さは、ウエハＷの周方向において異なるものとなる場合が有る。

【0068】

各階層Ｅ１～Ｅ３において、レジスト膜形成モジュール８で処理を受けたウエハＷは搬送機構Ｆ１～Ｆ３によってレジスト膜形成モジュール１に搬送され、既述したステップＴ１～Ｔ９が実行される。このように階層Ｅ１～Ｅ３でレジスト膜形成モジュール間の搬送が行われることを除いて、既述した搬送経路と同様の経路でウエハＷは、塗布、現像装置１０内を搬送される。従って、搬送機構Ｆ１～Ｆ３はレジスト膜形成モジュール８から搬送容器Ｃを経由せずにレジスト膜形成モジュール１に搬送する。そのため、塗布、現像装置１０について、レジスト膜形成モジュール８を備えた装置構成としても、ウエハＷをレジスト膜形成後に外部の測定機器に搬送する必要が無いため、既述したように高さ分布を取得する手間を低減させることができる。

【0069】

そして、上記のレジスト膜形成モジュール８を装置に設けるにあたって、レジスト膜形成モジュール１についてはレジスト供給ノズル２１を含まず、高さ分布の取得を行うための検査専用モジュールとすることができる。そのように検査専用モジュールとするにあたって、上側センサ２４はウエハＷの中心側の位置と周端側の位置とを直線移動することに限られず、例えば図２３に示すように平面視円弧を描いて移動するようにしてもよい。図中８５はアーム２２の基端側が接続され、当該アーム２２を鉛直軸回りに旋回させるための回転機構であり、図中８６は回転機構８５を昇降させる昇降機構である。この図２３の構成例では、上側センサ２４の移動の軌跡が異なることを除いて、図１３～図１５で示した例と同様に高さ分布が取得される。

【0070】

また、レジスト膜形成モジュール１をノズル２１が設けられない検査専用モジュールとする場合、ステップＳ２では下側センサ３４からレジスト供給ノズル２１に光照射する代わりに、例えばアーム２２に光照射して距離を検出し、その距離から所定の距離だけ離れた高さを基準高さＬ０として決めてもよい。

【0071】

また、そのように検査専用モジュールとする場合には、例えば固定台３１に対して光照射した上側センサ２４を昇降させ、距離Ｌ１が所望の値となる高さを基準高さＬ０として設定し、以降はエンコーダの出力からこの基準高さＬ０に対する上側センサ２４の高さを検出するようにしてもよい。つまりレジスト供給ノズル２１を設けない場合は、基準高さＬ０に対するレジスト供給ノズル２１の高さを取得する必要が無いので、当該ノズル２１を検出するための下側センサ３４をモジュールに設けなくてもよく、下側センサ３４を用いずに基準高さＬ０の設定が行われるようにしてもよい。

【0072】

また、検査専用モジュールとする場合は、アーム２２としては昇降動作が行われず、上側センサ２４が水平移動のみする構成であってもよい。そして、任意に設定した基準高さＬ０と上側センサ２４との距離Ｌ７を例えば冶具を用いることで取得しておき、この距離Ｌ７と上側センサ２４によって検出されるウエハＷとの距離Ｌ８とからウエハＷの高さ分布を取得してもよい。このような構成の場合、上側センサ２４の高さの変位が無いため、ウエハＷの高さ分布についてはエンコーダの出力を用いることなく取得することができる。

【0073】

ところでレジスト膜形成モジュール１でレジスト膜形成及び高さ分布の取得を行うにあたり、図４に示したステップＳ１として、上側センサ２４から固定台３１に光を照射して、上側センサ２４と固定台３１との距離Ｌ１を取得しているが、上側センサ２４を下側センサ３４に対向させ、当該下側センサ３４に光照射することによって距離Ｌ１を取得してもよい。従って、固定台３１を設けなくてもよい。また、そのように上側センサ２４、下側センサ３４を向かい合わせて距離Ｌ１を取得するにあたり、下側センサ３４から上側センサ２４に光照射することで距離Ｌ１を取得してもよい。また、上記の例では、ステップＳ１実行時とステップＳ２実行時とでレジスト供給ノズル２１及び上側センサ２４の高さが変更されているが、同じ高さであってもよい。

【0074】

なお、既述した例ではウエハＷの高さ分布について、ウエハＷの周縁部の４つの位置で取得しているが、取得する位置を４つとすることには限られず、より多い位置あるいはより少ない位置で取得してもよい。ただし、上記したようにハンプの高さはウエハＷの周方向において異なるので、ウエハＷの回転を利用して、複数の位置で高さ分布を取得する。また、既述した例ではウエハＷの周縁部においてウエハＷの中心部寄りの位置からウエハＷの周端に至るまでの高さ分布を取得しているが、レジスト膜形成モジュール８で処理される場合のように、ハンプはウエハＷの周端よりも中心側に形成される場合が有る。従って、ウエハＷの周端に至るまでの高さ分布を取得せず、ウエハＷの周縁部においてウエハＷの中心部寄りの位置と、ウエハＷの周端よりも中心部寄りの位置との間の高さ分布を取得するようにしてもよい。

【0075】

レジスト膜が形成されたウエハＷについて高さ分布の取得及び異常の判定を行う例を述べたが、反射防止膜、絶縁膜などのレジスト膜以外の塗布膜が形成されたウエハＷに対して、既述した手順で高さ分布の取得及び異常の判定を行ってもよい。また、ウエハＷを回転させた状態で塗布液を吐出したノズルをウエハＷの周端側から中心側へと移動させることで、ウエハＷの周縁部において環状の塗布膜を形成する。その環状の塗布膜においては、ウエハＷの中心側の位置にハンプが形成される場合が有る。そのような塗布膜が形成されたウエハＷに対しても、既述した手順で高さ分布の取得及び異常の判定を行うことができる。

【0076】

基板処理装置として、塗布膜であるレジスト膜の形成及び現像を行う構成例を示したが、そのような構成とすることに限られず、塗布膜の形成のみ行う構成であったり、ＥＢＲのみを行う構成であってもよい。また、上側センサ２４及び下側センサ３４としては各センサから離れた物体との距離を測定できるものであればよい。従って、既述した光学式の距離センサに限られず、例えば超音波式の距離センサを用いてもよい。

【0077】

なお、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、変更または組み合わせが行われてもよい。

【0078】

（参考試験）
ウエハＷに塗布膜を形成し、当該塗布膜のハンプの高さについて、分光エリプソメトリー式の膜厚測定器と、レジスト膜形成モジュール１と同様に上側センサ２４がウエハＷ上を移動するように構成された試験装置と、を用いて測定した。上記の膜厚測定器についてはウエハＷの表面について１０μｍ間隔で測定が行われる構成であり、試験装置については移動中に０．１μｍ間隔で距離の取得が可能であるように構成した。そして、そのように膜厚測定器、試験装置にて測定されたウエハＷのハンプについて、X-SEM（cross-sectional scanning electron microscopy）による断面観察を行うことで実際の高さを測り、膜厚測定器及び試験装置における測定結果の正確性を確認した。

【0079】

図２４のグラフに、この参考試験の結果を表している。グラフの横軸（Ｘ軸）はＸ-ＳＥＭによって測定されたハンプの高さ（単位：Å）を示しており、グラフの縦軸（Ｙ軸）は試験装置、膜厚測定器の各々により測定されたハンプの高さ（単位：Å）を示している。グラフでは、試験装置による結果を白い点で示しており、膜厚測定器による結果を斜線付きの点で示している。そして、グラフ中の実線、点線は試験装置、膜厚測定器の各々により得られた結果の近似直線である。

【0080】

試験装置の近似直線はＹ＝０．９８７７Ｘ、膜厚測定器の近似直線はＹ＝０．３６７１Ｘであった。従って、この参考試験によれば、既述したレジスト膜形成モジュール１によれば、正確性高くハンプの高さを測定可能であることが分かる。なお、膜厚測定器のハンプ高さの正確性が低かったのは、ウエハＷ表面における測定間隔が比較的大きいことで、ハンプの頂部の高さが測定されずに、当該頂部からずれた位置の高さが測定されたことによるものと考えられる。

【符号の説明】

【0081】

１０ 塗布、現像装置
１１ スピンチャック
２１ レジスト供給ノズル
２２ アーム
２３ 移動機構
２４ 上側センサ
１２ 回転機構

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】

【図23】

【図24】