特表 2023-502939 基板処理についての自動化されたビデオ分析検出技術のためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2023-01-26

(54)【発明の名称】基板処理についての自動化されたビデオ分析検出技術のためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/02 20060101AFI20230119BHJP

   H01L 21/027 20060101ALI20230119BHJP

   H01L 21/66 20060101ALI20230119BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20230119BHJP

【ＦＩ】

H01L21/02 Z

H01L21/30 564D

H01L21/30 569C

H01L21/66 J

H01L21/304 648Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2022528022

(86)(22)【出願日】2020-09-30

(85)【翻訳文提出日】2022-06-28

(86)【国際出願番号】 US2020053371

(87)【国際公開番号】W WO2021096601

(87)【国際公開日】2021-05-20

(31)【優先権主張番号】62/935,162

(32)【優先日】2019-11-14

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】514028776

【氏名又は名称】トーキョー エレクトロン ユーエス ホールディングス，インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】エストレラ，ジョエル

(72)【発明者】

【氏名】カーカシ，マイケル

(72)【発明者】

【氏名】フーゲ，ジョシュア

【テーマコード（参考）】

4M106

5F146

5F157

【Ｆターム（参考）】

4M106AA01

4M106BA04

4M106BA08

4M106CA21

4M106CA38

4M106DB04

4M106DB07

4M106DJ02

4M106DJ06

5F146JA02

5F146JA10

5F146JA16

5F146LA04

5F146LA05

5F146LA08

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB90

5F157CD11

5F157CD21

5F157CD31

5F157CE03

5F157CE82

5F157CF32

5F157CF40

5F157CF42

5F157CF82

(57)【要約】

流体分配システムの特性に関する情報を提供するために、カメラ画像が利用される。カメラ画像は、流体分配システムのハードウェアの運動を識別するために利用され得る。ハードウェアの運動は、ハードウェア運動と分配レシピにおいて提供される分配時間との間の相関関係に基づいて流体分配の開始を判定するために利用され得る。流体分配の開始は、カメラ画像に対する画像分析を実行してカメラ画像内の流体の存在を検出することによって、検出され得る。画像分析は、検出されたカメラ画像の強度分析を伴い得る。別の実施形態では、カメラ画像は、基板上に形成された流体の縁を検出するために利用される。縁は、基板をスピンさせる前に形成されたパドルとして検出されてもよく、且つ／又はスピン中にパドルが広がったときに検出されてもよい。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする方法であって、
前記流体分配システム内に基板を提供するステップと、
カメラを用いて前記流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得するステップと、
少なくとも第１のカメラ画像から、前記流体分配システムのハードウェア装置の第１の位置を判定するステップと、
前記複数のカメラ画像から前記ハードウェア装置の運動を検出するステップと、
前記ハードウェア装置の前記検出された運動に関する情報を利用して、前記流体分配システムの分配プロセスの状態を判定するステップと、
を有する、方法。

【請求項2】

さらに、少なくとも第２のカメラ画像から、前記流体分配システムの前記ハードウェア装置の第２の位置を判定するステップを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記複数のカメラ画像は、前記カメラによって取得されたビデオから提供される、請求項１に記載の方法。

【請求項4】

前記分配プロセスの前記状態は、分配開始時間を表す、請求項１に記載の方法。

【請求項5】

前記ハードウェア装置の前記検出された運動に関する前記情報は、前記ハードウェア装置が運動を停止したことを示す、請求項４に記載の方法。

【請求項6】

前記分配開始時間は、前記ハードウェア装置の運動停止と流体分配開始との間の所定の時間により判定される、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記ハードウェア装置は、アーム、ノズルホルダ、及び／又はノズルである、請求項１に記載の方法。

【請求項8】

前記流体分配システムの前記分配プロセスの前記状態を判定するステップは、前記複数のカメラ画像内の強度変化を経時的に分析するステップを有する、請求項１に記載の方法。

【請求項9】

前記複数のカメラ画像は、前記カメラによって取得されたビデオから提供され、
前記分配プロセスの前記状態は、分配開始時間を示す、請求項１に記載の方法。

【請求項10】

前記ハードウェア装置は、アーム、ノズルホルダ、及び／又はノズルであり、
前記分配プロセスの前記状態は、分配開始時間を示す、請求項１に記載の方法。

【請求項11】

流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする方法であって、
前記流体分配システム内に基板を提供するステップと、
カメラを用いて前記流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得するステップと、
前記複数のカメラ画像を利用して、流体の分配開始を判定するステップと、
を有する、方法。

【請求項12】

前記判定するステップは、前記複数のカメラ画像の少なくとも１つにおいて、前記流体の存在を識別することにより実施される、請求項１１に記載の方法。

【請求項13】

前記流体の前記存在は、前記複数のカメラ画像の強度分析に基づいて検出される、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記強度分析は、前記複数のカメラ画像の画素の所定のセットに対して実施される、請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記強度分析は、複数の色スペクトルの比を利用する、請求項１３に記載の方法。

【請求項16】

前記複数の色スペクトルの比は、赤色スペクトル、青色スペクトル、及び緑色スペクトルのうちの２つから計算される、請求項１５に記載の方法。

【請求項17】

前記判定するステップは、前記流体分配システムのハードウェア装置の運動を分析することにより実施される、請求項１１に記載の方法。

【請求項18】

前記判定するステップは、さらに、前記複数のカメラ画像内で強度変化を経時的に分析することにより実行される、請求項１７に記載の方法。

【請求項19】

前記判定するステップは、さらに、前記複数のカメラ画像の強度分析に基づいて、前記複数のカメラ画像の少なくとも１つにおいて前記流体の存在を識別することにより実行される、請求項１７に記載の方法。

【請求項20】

前記判定するステップは、さらに、前記複数のカメラ画像の少なくとも１つにおいて前記流体の存在を識別することにより実施される、請求項１７に記載の方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０１９年１１月１４日に出願された「Ｓｙｓｔｅｍｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ａｕｔｏｍａｔｅｄ Ｖｉｄｅｏ Ａｎａｌｙｓｉｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓ ｆｏｒ Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ Ｐｒｏｃｅｓｓ」と題する米国仮特許出願第６２／９３５，１６２号の優先権を主張するものであり、出願の開示はその全体が参照により本明細書に明示的に組み込まれる。

【背景技術】

【0002】

本開示は、基板の処理に関する。特に、本開示は、基板処理工程の１つ又は複数の特性をモニタリングする新規なシステム及び方法を提供する。一実施形態では、本明細書に開示されるシステム及び方法は、半導体基板を処理するときに利用され得る。

【0003】

従来の基板処理システムは、フォトリソグラフィプロセスを利用し、フォトリソグラフィプロセスは、フォトレジストコーティング、露光、フォトレジスト現像、及び様々な焼成工程を含む。これらの工程において利用される材料及びプロセスは、基板上に膜厚、限界寸法目標化、ラインラフネス、均一性などに全て影響を及ぼし得る。基板処理におけるジオメトリが縮小し続けるにつれて、基板上に構造を形成するための技術的課題が増大する。これらのプロセスは、様々なフォトリソグラフィプロセス工程において流体分配システムを利用する。流体分配システムは、また、基板処理フロー中の他のプロセス工程において、流体を塗布するため、及び／又はコーティングを形成するために利用され得る。

【0004】

流体分配システムにおける、機器故障、材料滴下、不適切なアーム運動などのグロス処理機器の偏位又は障害が、モニタリングされることが知られている。コーティングモジュールでのグロス処理問題をモニタリングするための１つの手法は、処理システムのコーティングモジュールにカメラを含めることである。例えば、コーティングモジュールは、コーティングされる材料の滴下、不適切な分配アーム運動などを識別するために用いられ得るスピンモジュールモニタ（ＳＭＭ）カメラを含んでいる。ＳＭＭカメラからの画像は、処理の後で分析されて、基板がそのようなプロセスの偏位又は障害を受けたかどうかが判定され得る。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0005】

基板の１つ又は複数の特性をモニタリングするためのシステム及び方法の様々な実施形態が、本明細書に開示される。より具体的には、本開示は、カメラ画像を利用して流体分配システムの特性に関する情報を提供する様々な実施形態を提供する。一実施形態では、カメラ画像は、流体分配システムのハードウェア装置の運動を判定するために利用される。一実施形態では、ハードウェア装置の運動は、ハードウェア運動と分配レシピにおいて提供される分配時間との間の相関関係に基づいて流体の分配開始を判定するために利用され得る。別の実施形態では、流体の分配開始は、カメラ画像に対する画像分析を実行してカメラ画像内の流体の存在を検出することによって、検出され得る。一実施形態では、画像分析は、検出されたカメラ画像の強度分析を伴う。別の実施形態では、カメラ画像は、基板上に形成される流体の縁を検出するために利用される。縁は、基板をスピンさせる前に形成されたパドルとして検出されてもよく、且つ／又はスピン中にパドルが広がったときに検出されてもよい。

【0006】

一実施形態によれば、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする方法が提供される。方法は、流体分配システム内に基板を提供することと、カメラを用いて流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得することと、を含む。方法は、流体分配システムのハードウェア装置の第１の位置を少なくとも第１のカメラ画像から判定することと、複数のカメラ画像からハードウェア装置の運動を検出することと、をさらに含む。方法は、次いで、ハードウェア装置の検出された運動に関する情報を利用して流体分配システムの分配プロセスの状態を判定することを含む。

【0007】

方法は、加えて、流体分配システムのハードウェア装置の第２の位置を少なくとも第２のカメラ画像から判定することもさらに含み得る。一実施形態では、複数のカメラ画像が、カメラによって取得されたビデオから提供される。別の実施形態では、分配プロセスの状態が、分配開始時間を示す。一実施例では、ハードウェア装置の検出された運動に関する情報が、ハードウェア装置が運動を停止したことを示す。特定の実施形態では、分配時間が、ハードウェア装置の運動停止と流体分配開始との間の所定の時間によって判定される。いくつかの実施形態では、ハードウェア装置は、アーム、ノズルホルダ、及び／又はノズルである。

【0008】

別の例示的方法の実施形態によれば、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする方法が提供される。方法は、流体分配システム内に基板を提供することと、カメラを用いて流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得することと、複数のカメラ画像を利用して流体の分配開始を判定することと、を含み得る。方法の判定ステップは、代替の実施形態によって実行されてもよい。一実施形態では、判定することは、複数のカメラ画像のうちの少なくとも１つにおいて流体の存在を識別することによって実行される。特定の実施例において、流体の存在が、複数のカメラ画像の強度分析に基づいて検出される。強度分析は、複数のカメラ画像の画素の所定のセットに対して実行され得る。いくつかの手法では、強度分析は、複数の色スペクトルの比率を利用する。例えば、複数の色スペクトルの比率は、赤色スペクトル、青色スペクトル、及び緑色スペクトルのうちの２つから計算され得る。分配開始を判定することの代替実施形態では、判定することは、流体分配システムのハードウェア装置の運動を分析することによって実行される。この手法は、（一実施形態では、好ましくは画素の所定のセットを利用して）複数のカメラ画像内で強度変化を経時的に分析することによって実行される、判定することをさらに含み得る。代替手法は、ハードウェア運動と流体の存在分析との両方を使用する。具体的には、複数のカメラ画像を利用して流体の分配開始を判定することは、複数のカメラ画像の強度分析に基づいて複数のカメラ画像のうちの少なくとも１つにおいて流体の存在を識別すること、及び流体分配システムのハードウェア装置の運動を分析することの両方によって実行され得る。

【0009】

本明細書に説明される技術のさらに別の実施形態では、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする方法が提供される。方法は、流体分配システム内に基板を提供することと、基板上に液体パドルを形成することと、基板上に形成されたパドルのカメラ画像を取得することと、パドルのカメラ画像からパドルの縁を識別することと、を含み得る。この方法の一実施形態では、パドルのカメラ画像は、基板をスピンする前に取得される。別の実施形態は、基板上に形成されたパドルの複数のカメラ画像を取得することをさらに含む。一実施形態では、パドルの複数のカメラ画像の少なくとも１つが、基板がスピンしている間に取得される。一実施形態では、パドルの縁は、カメラ画像の強度分析に基づいて判定される。さらに別の実施形態では、強度分析は、カメラ画像の画素のサブセットに対して実行される。いくつかの実施例では、流体被覆範囲に対応する画素の数が判定される。強度分析は、複数のカメラ画像に対して実行され得る。場合によっては、流体被覆範囲変化率が取得される。

【0010】

さらに別の実施形態では、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする方法が開示される。方法は、流体分配システム内に基板を提供することと、カメラを用いて流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得することと、複数のカメラ画像のうちの１つ又は複数のある時間における基板のスピン速度を判定すること及びスピン速度を複数のカメラ画像の１つ又は複数と連携させることと、を含み得る。この方法の一実施形態では、基板のスピン速度は、複数のカメラ画像から判定される。特定の実施形態では、基板のスピン速度は、複数のカメラ画像を利用して基板上のパターンの回転を検出することによって判定される。さらに特定の手法では、複数のカメラ画像間の強度差が、基板上のパターンの回転を検出するために利用される。別の実施形態では、画素の所定のセットが、基板上のパターンの回転の検出のために選択される。さらに別の代替手法では、基板のスピン速度は、スピンモータからのデータから判定される。一実施例では、スピンモータからのデータは、複数のカメラ画像に組み込まれ得る。さらに特定の実施形態では、スピンモータからのデータは、カメラ画像の視野内のスピンモータからのデータの表現を含むことによって、複数のカメラ画像に組み込まれる。代替実施形態では、スピンモータからのデータは、スピンモータからのデータを複数のカメラ画像にインターレースすることによって複数のカメラ画像に組み込まれる。

【0011】

本発明及びその利点のより完全な理解が、添付図面と併せて以下の説明を参照することによって得ることができ、図面では、同様の参照番号が同様の特徴を示す。しかしながら、添付図面は開示される概念の例示的な実施形態のみを示しており、したがって範囲を限定するものと見なすべきではなく、開示される概念を他の同等に効果的な実施形態にも適用できることに留意されたい。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】例示的な流体分配システムである。

【図2】図１の流体分配システムの例示的なカメラ位置を示す。

【図3】図１の流体分配システムの例示的なライト位置を示す。

【図4A】例示的なハードウェア運動を有するカメラ視野を示す。

【図4B】例示的なハードウェア運動を有するカメラ視野を示す。

【図4C】例示的なハードウェア運動を有するカメラ視野を示す。

【図4D】例示的なハードウェア運動を有するカメラ視野を示す。

【図4E】例示的なハードウェア運動を有するカメラ視野を示す。

【図4F】検出分析が進行し得る様々な潜在的方法を示す例示的ワークフローを示す。

【図4G】検出分析が進行し得る様々な潜在的方法を示す例示的ワークフローを示す。

【図5】基板上に形成された分配パドルを示す。

【図6】本明細書に記載の技術の例示的実施形態を利用する方法を示す。

【図7】本明細書に記載の技術の例示的実施形態を利用する方法を示す。

【図8】本明細書に記載の技術の例示的実施形態を利用する方法を示す。

【図9】本明細書に記載の技術の例示的実施形態を利用する方法を示す。

【発明を実施するための形態】

【0013】

本明細書に説明される技術は、多様な流体分配システム内で利用され得る。例えば、例示的な流体分配システムは、処理のために流体が基板に塗布される、様々な流体分配目的（例えば、レジストコーティングユニット、レジスト現像ユニット、又は他のスピンコーティングユニットなど）のために利用され得る。本明細書に示される流体分配システムは、本明細書に説明されるモニタリング技術が適用され得る処理システムの単なる例示的実施形態であると認識されたい。したがって、本明細書に開示される技術は、他の流体分配システム及び／又は他の処理ユニットに適用され得る。さらに、これらの流体分配システムは、より大きなシステムに統合されるスタンドアロンユニット以上であってもよい。例えば、本明細書に説明される流体分配システムは、コーティング、現像、焼成、検査、露光などのモジュールを含む、より大きなシステム内に統合されてもよい。

【0014】

本明細書に説明される流体分配システムは、基板を多様な処理液体にさらすために利用されてもよく、それは、例えば、レジストコーティングユニット、現像ユニット、又は他の流体分配システム（例えば、スピンオンハードマスクユニット、スピンオン反射防止コーティングユニットなど）の一部であってもよい。図１に示されるように、流体分配システム６０は、処理チャンバを含み、処理チャンバは、チャンバ壁６２によって境界形成されている。チャンバ壁６２の内側に配置されるスピンチャック６４は、基板に対する支持を提供し、基板は、いくつかの実施形態では半導体ウェハ（Ｗ）であってもよい。より具体的には、スピンチャック６４は、処理の間基板が支持される水平上面を有する。吸引ポート（図示せず）は、基板を吸引力でスピンチャックに固定するためにスピンチャック６４の水平上面に設けられ得る。スピンチャック６４及びスピンチャック６４によって支持される基板は、駆動機構６６によって可変角速度で回転されてもよく、駆動機構６６は、ステッパモータなどであってもよい。駆動機構６６は、液体材料及び液体材料の流れを基板上に塗布するために様々な角速度で動作し得る。

【0015】

ノズル６８は、指定された速度で１つ又は複数の溶液を基板上に分配して、基板の上面上に１つ又は複数の層又は膜を塗布するように適合される。基板表面に塗布され得る典型的な層又は膜は、イメージング層（例えばフォトレジスト）、現像液、トップコート（ＴＣ）バリア層、トップコート反射防止（ＴＡＲＣ）層、ボトム反射防止（ＢＡＲＣ）層、エッチストップのための犠牲層及びバリア層（ハードマスク）などを含むが、これらに限定されない。ノズル６８は、液体供給ライン７０を通して液体供給ユニット（図示せず）に連結される。いくつかの実施形態では、ノズル６８は、ノズルホルダ７４を通してノズルスキャンアーム７２の先端に付着され得る。ノズルスキャンアーム７２は、ガイドレール７８上を一方向（例えばＹ方向）に水平移動可能な、垂直支持部材７６の上端部に取り付けられる。図示されないが、駆動機構（図示せず）は、ノズルスキャンアーム７２、垂直支持部材７６、又はガイドレール７８に連結されて、ノズル６８をＹ方向に移動させ得る。ノズル６８をＺ方向及び／又はＸ方向に移動させるために、他の機構（図示せず）が使用されてもよい。多様な分配技術が当技術分野において周知であるため、本明細書に説明される特定の分配及びアーム機構及び運動は、単なる例示であると認識されたい。

【0016】

カップ７１は、スピンチャック６４による回転中に発生する遠心力によって基板から放出される液体材料の大半を取込み収集するために設けられる。スピンチャック６４は、静止したカップ７１に対してその中心法線軸を中心として基板を支持し、回転される（即ちスピンさせる）。基板５９から放出され、カップ７１によって収集される液体材料は、排出ライン６５及び排出ユニット（図示せず）を介して排出される。いくつかの実施形態では、排気ライン６７及び真空ポンプ又は他の負圧発生デバイスなどの排気ユニット（図示せず）は、カップ７１内部の処理空間からガス種（処理中に基板層から放出される蒸気を含むがこれに限定されない）を除去するためにも使用され得る。

【0017】

スピンチャック６４及び駆動機構６６は、カップ７１の開口部内に配置される。いくつかの実施形態では、エアシリンダ及び上下ガイドユニットなどの上昇機構が、駆動機構６６内に設けられてもよく、それによってスピンチャック６４は、チャンバ壁６２に対して垂直に移動し得る。基板は、処理アーム６１によって流体分配システム６０の着脱開口部６３を通して図１に示される方向５１へ、スピンチャック６４まで運ばれ得る。処理アーム６１は、流体分配システム６０の一部を形成してもよく、又は他のプロセス機器と対話するための別個の基板移送機構（図示せず）の一部であってもよい。いくつかの実施形態では、処理アーム６１は、より大きなシステムの様々なプロセスモジュール間で基板を移送するための、より大きなシステムのメインアーム機構の中に含まれてもよい。他の実施形態では、処理アーム６１は、他の基板処理システム内に含まれてもよい。いくつかの実施形態では、上昇機構は、基板を受けるために駆動機構６６及び／又はスピンチャック６４を上方に持ち上げ得る。代替として、カップ７１は、基板をスピンチャック６４上に置くことを可能にするために、上下移動するように構成されてもよく又は分離し広げるように構成されてもよい。

【0018】

図１に示される流体分配システム６０は、本明細書に説明されるモニタリング技術が使用され得る処理システムの単なる一例であることに留意されたい。したがって、流体分配システム６０は、限定を意味するのではなく、単に本明細書に説明されるモニタリング技術が利用され得る処理システムの一実施例を表す。さらに、流体分配システム６０は、いくつかの実施形態では半導体ウェハであり得る基板を処理するためのシステムを参照して説明されているが、本明細書に説明される技術は、他の種類の基板を処理する際に利用されてもよいことを認識されたい。したがって、本明細書に説明されるモニタリング技術は、基板に溶液を塗布する広範な基板処理システム内で利用され得ることを認識されたい。

【0019】

流体分配システム６０は、また、図１に示されるように光源９２及びカメラ９０を含む。本明細書で用いられる「カメラ」は、単にカメラを指してもよく、又はカメラ及び他の電子機器を含む、より複雑なシステムであってもよい。カメラ９０は、本明細書において以下でより詳細に説明される流体分配プロセス及びコーティングプロセスをモニタリングするために利用され得る。図１に示される光源９２及びカメラ９０の位置は、単なる例示であり、カメラ９０が基板表面の状態をモニタリングすることを可能にするために、多様な他の位置が同様に利用されてもよい。図２及び図３は、カメラ９０及び光源９２の例示的位置をより良く示すように、流体分配システム６０の簡略化された上面図（図１の詳細の多くを除外する）を提供する。しかしながら、これらの位置は、単なる例示であり、他の位置が利用され得ることを認識されたい。図２及び図３に示されるように、基板５９は、着脱開口部６３を有する処理チャンバのチャンバ壁６２の中に提供される。図２は、基板の上の処理チャンバの上部領域にカメラ９０を位置させるための例示的位置を示す。より具体的には、図２は、カメラ９０を位置させるための例示的なカメラ位置２０１、２０２、２０３、２０４、２０５、２０６、及び２０７を示す。図３は、基板の上の処理チャンバの上部領域に光源９２を位置させるための例示的位置を示す。より具体的には、図３は、光源９２を位置させるための例示的な光源位置３０１、３０２、３０３、３０４、３０５、３０６、及び３０７を示す。重ねて、カメラ及び光源のこれらの位置は、単なる例示であり、他の位置が利用され得ることを認識されたい。

【0020】

本明細書に説明される技術は、特定のカメラ及び光源タイプに限定されない。カメラは、画像からのデータを取込み且つ／又は記憶するように設計された多様な種類のカメラのうちのいずれかであってもよい。カメラは、静止画像及び／又はビデオ画像を収集し得る。多様なカメラが利用されてもよく、電荷結合素子（ＣＣＤ）画像センサカメラ、相補型金属酸化膜半導体（ＣＭＯＳ）画像センサカメラ、Ｎ型金属酸化膜半導体（ＮＭＯＳ）画像センサカメラ、砒化インジウムガリウム（ＩｎＧａＡｓ）画像センサカメラ、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）画像センサカメラなどを含むが、これらに限定されない。光源は、典型的には、可視スペクトル以上の光源であってもよい。例えば、可視スペクトル、近赤外線（ＮＩＲ）、短波赤外線（ＳＷＩＲ）、及び中赤外線（ＭＩＲ）の光源が、例示的な光源である。一実施形態では、可視スペクトルのアンバー光源が利用され得る。別の実施形態では、赤外線（ＩＲ）光源が利用される。さらに他の実施形態では、マルチスペクトル光源が利用されてもよい。多くのカメラが、ＩＲスペクトルを遮断する統合型フィルタを含み得ることを認識されたい。ＩＲスペクトルが分析用に望ましい場合は、そのようなフィルタの使用が望ましくないことがある。

【0021】

上述の通り、流体分配プロセスの広範な変数及び状態のモニタリングが、流体分配システム内のカメラの利用を通して達成され得る。様々なモニタリング技術について、後述する。これらの技術は、一緒に利用されなくてもよく、個別に利用されてもよいことを認識されたい。代替として、技術のいくつか又は全てが、より完全なモニタリングのために結合されてもよい。

【0022】

図１に示されるような流体分配システム６０（又はその一部でさえ）に結合されるのは、システムの様々なプロセス動作パラメータを設定及び制御するためのコントローラ９４であってもよい。コントローラ９４は、図示されるようにカメラ９０及び光源９２に連結され得る。コントローラ９４は、また、信号線９６によって示されるように、流体分配システム６０のいくつかのコンポーネントのいずれか又は全てに連結されて、コンポーネントから情報を受信し、且つ／又はコンポーネントを制御し得る。例えば、コントローラ９４は、カメラ９０、処理アーム６１、スピンチャック６４、駆動機構６６、ノズル６８、ノズルスキャンアーム７２などから情報を受信し、且つそれらに制御情報を提供してもよい。コントローラ９４は、概して、流体分配システムによって収集される様々なデータを分析し、場合によっては、様々なプロセス動作パラメータへのフィードバック制御を与えるようにも構成されてもよい。したがって、本明細書に説明されるデータ処理及びシステム制御のための技術は、コントローラ９４によって実施され得る。本明細書に説明されるコントローラ９４は多様な方式で実施され得ることに留意されたい。一実施例では、コントローラは、コンピュータであってもよい。別の実施例では、コントローラ９４は、本明細書に説明される機能性を提供するようにプログラムされた１つ又は複数のプログラム可能な集積回路を含んでもよい。例えば、１つ又は複数のプロセッサ（例えば、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、中央処理装置など）、プログラム可能論理デバイス（例えば、複合プログラム可能論理デバイス（ＣＰＬＤ）、フィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）など）、及び／又は他のプログラム可能な集積回路は、コントローラ９４のための本明細書に説明される機能性を実施するために、ソフトウェア又は他のプログラミング命令でプログラムされてもよい。ソフトウェア又は他のプログラミング命令は、１つ又は複数の非一時的コンピュータ可読媒体（例えば、メモリストレージデバイス、フラッシュメモリ、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、再プログラム可能なストレージデバイス、ハードドライブ、フロッピーディスク、ＤＶＤ、ＣＤ－ＲＯＭなど）に記憶されてもよく、ソフトウェア又は他のプログラミング命令は、プログラム可能な集積回路によって実行されると、本明細書に説明するプロセス、機能、及び／又はケイパビリティをプログラム可能な集積回路に実行させることにさらに留意されたい。他の変形形態も実施され得る。コントローラ９４は流体分配システム６０の一部として示されるが、代替実施形態では、コントローラ９４は、流体分配システム６０から分離され得ることに留意されたい。

【0023】

カメラを用いた流体分配プロセスの分析は、流体分配プロセスの取得された画像を分析及び処理する広範囲の技術を含み得る。そのような技術は、カメラから取得される静止画像を分析すること及び／又はビデオ画像を分析することを含み得る。流体分配プロセス及び取得された画像のモニタリングは、リアルタイム分析／制御、及び／又はポストプロセス分析のために利用され得る。この画像分析は、利用可能でない場合があるハードウェア及びプロセスフィードバックを提供してもよく、改善及び最適化につながり得る。画像記録は、どの基板についても行われ得るデータ収集の効率的な方法である。画像分析は、膜厚、限界寸法、膜均一性などを含む様々な変数を判定及び／又は制御するために使用され得る。収集された画像を効率的且つ正確に分析するために、自動化技術が望ましい場合がある。

【0024】

リアルタイム分析及びポストプロセス分析の両方が、自動化技術の使用から有益であってもよい。リアルタイム分析の場合、必要に応じて効率的にデータを処理するために、自動化技術が必要とされてもよい。利用可能な大量のデータに基づいて、これらの自動化技術は、プロセス後に行われる必要がある分析にも役立つ。

【0025】

ハードウェア運動及び分配検出
どの分析が行われているか（基板上の膜厚をモニタリングすること、スピンコーティングプロセスの間均一性をモニタリングすること、分配された流体の量をモニタリングすること、基板上の流体パドルの広がりをモニタリングすること、など）とは無関係に、流体分配プロセス中のあるイベントが、検出することが望ましい場合がある。例えば、プロセスの間あるハードウェア運動を検出することが望ましい場合がある。一実施形態では、分配ハードウェア（例えば、分配アーム及び／又はノズル）の運動の検出が望ましい場合がある。ノズルからの流体分配がいつ発生するかを検出することも望ましい場合がある。さらに別の実施形態では、基板上に形成された流体分配の縁を検出することが望ましい場合がある。これらのデータポイントの全てが、画像全体に基づく分析及び／又は分配プロセスの制御（膜厚、膜均一性制御、限界寸法制御など）をもたらす他の分析アルゴリズム及び技術における使用に有益であってもよい。したがって、画像分析を用いたハードウェア運動、分配開始及び分配縁などの変数の自動検出が、基板プロセスフローをモニタリング及び制御するための有益なデータポイントを提供し得る。

【0026】

ハードウェア運動の検出は、分配が開始する時間フレームを検出する１つの方法において支援するために使用され得る。したがって、例えば、ハードウェアアーム及び／又はノズル運動を検出することによって、分配の開始時間自体が、推測され得る。このデータは、例えばコントローラ９４又は他のコントローラ及び／若しくはプロセッサによって、様々なプロセスモニタリング及び／又は制御技術において収集及び使用され得る。さらに、いくつかのレシピが、基板上で発生する複数の分配プロセスから構成され得る。ハードウェア運動は、このような場合、追加の分配に相互に関連する、検出された追加の運動を含み得る。

【0027】

上述の通り、分配ハードウェアのアームが、基板上に流体を分配するために使用される１つ又は複数のノズルを備えてもよい。ビデオ又はカメラ画像のセットのそれぞれについて、典型的なアーム運動は、アームが基板の上のビューに移動すること、アームが基板に向かって下に移動すること、アームが水平に移動すること（第２の分配が発生する場合）、及びアームが基板から離れてビューから出ていくことから構成され得る。このような運動の発生は、分配プロセスの始まりに相互に関連し得る。また、このような運動の発生は、分配された流体の存在について画像が分析される場合に、分配開始が発生し得る妥当性のある画像を大きく減少させるために使用され得る。アーム運動は、単なる例示であり、他の分配ハードウェアの運動が同様に追跡され得ることを認識されたい。例えば、アームは静止していてもよく、ノズルだけが移動してもよい。代替として、複数のハードウェアコンポーネントが一緒に、且つ／又は別々に移動してもよい。

【0028】

図４Ａ～図４Ｅは、分配プロセスに関連する例示的ハードウェア運動を示す。これらの図面に示されるように、流体分配システム６０のカメラ９０の視野４００の画像が示されている。図４Ａ～図４Ｅにおいて、分配ハードウェア装置４１０及び基板４０５が示されている。分配ハードウェア装置は、分配プロセスに関連して移動する任意の種類のハードウェアであってもよい。例えば、分配ハードウェア装置４１０は、図１のノズルスキャンアーム７２、ノズルホルダ７４、及び／又はノズル６８のうちの１つ又は複数であってもよい。上述の通り、しかしながら、これらのハードウェア要素は単なる例示であり、動きが検出されるハードウェアが流体分配システム６０の他のハードウェアであってもよい。図４Ａは、分配ハードウェア装置４１０が矢印４１５の方向への移動によって最初に視野に入るときの視野４００の画像を示す。図４Ｂは、分配ハードウェア装置４１０が矢印４２０の方向へ下向きに移動している間、分配ハードウェア装置４１０が基板４０５の上にあるときの視野４００の画像を示す。図４Ｃは、分配ハードウェア装置４１０が下向き移動を完了したときの視野４００の画像を示す。この時点で、基板４０５上への流体の最初の分配が生じ得る。図４Ｄは、分配ハードウェア装置４１０が矢印４２５の方向へ横向きに移動するとき、例えば基板４０５上の流体の第２の分配に関連し得る移動のときの視野４００の画像を示す。図４Ｅは、流体の分配が完了し、分配ハードウェア装置４１０が矢印４３０及び矢印４３５に示されるように基板４０５から離れて上向きに移動するときの視野４００の画像を示す。

【0029】

分配ハードウェア装置の運動は、カメラ９０によって収集されてもよく、関連カメラ画像（静止又はビデオ）が、分析のためにコントローラ９４（又は他のコントローラ若しくはプロセッサ）に提供されてもよい。分析は、複数の画像（図４Ａ～図４Ｃに示される画像など）の間の差異間の強度差を分析することによって分配ハードウェア装置の特定の動き及び位置を検出することを含み得る。広範な画像フレーム及びデータ処理技術が画像に適用されて、特定の時点に分配ハードウェア装置４１０がどこにあるか、及び／又は特定の時点の関連する動きが何であるかを判定し得る。そのような技術の１つは、画像フレームにわたって強度差を分析することを含み得る。さらに、データ内のピークをより容易に見つけるために、移動平均がデータに適用されてもよい。分析は、画像フレーム全体の分析又は画像フレームの画素のサブセット（例えば、流体の実際の分配の間に分配ハードウェア装置が存在することが予期される画素）のみの分析を含み得る。

【0030】

流体分配システムの中のハードウェアの運動は、様々な分析技術に利用され得る。一実施形態では、分配開始の自動化された検出は、（１）分配ハードウェアの１つ又は複数の運動検出ステップの検出、及び（２）分配レシピ内の時間セットによる実際の分配に対するそれらのステップへの相関関係、に基づき得る。したがって、検出される最初の運動は、アームが視野内へ且つ基板上へ移動することである。基板に向かって下向きに移動するアームの検出が、次に検出される。アームの下向き移動の開始が検出されモニタリングされると、アームが下向き移動を停止し、ウェハ上での分配準備を行うときが判定され得る。これらの運動は、画像フレーム毎に視野にわたる経時的な強度変化を分析すること、及びアームのどの画像強度が画像フレーム内にあるかに関する事前知識に基づいて検出され得る。基板に向かう下向き移動の終了が生じると、分配の時間が、プロセスレシピの設定（例えば、移動完了から流体フローまでの特定の既知の遅延）によって判定されてもよい。

【0031】

分配開始を検出する別の方法は、分配されている流体の存在の結果として、カメラ画像上に提示される異なる色スペクトルの直接分析を伴い得る。このような色スペクトルは、基板上で検出されてもよく、又はノズルと基板との間で検出されてもよい。したがって、分配開始を自動的に判定するために使用され得る画像分析は、分配された流体が画像内に存在するスペクトルを変更することから生じる、画像内に存在する色スペクトルの強度分析を伴い得る。１つの手法では、複数の色スペクトルの比率の強度分析が利用される。一実施形態では、強度分析に使用される画素のセットが最初に選択されてもよく、次いで、分配が開始するフレームを識別するために、これらの画素が使用されてもよい。この画素のセットについて、３つの利用可能な色スペクトル（赤、緑、及び青スペクトル）のうちの２つから、比率が計算される。比率は、カメラ画像内のフレーム毎に計算される。フレーム毎の強度差が、次いで以前計算された比率毎に計算される。次いで、分配が始まるフレームが、フレーム間の最大強度差を判定することによって識別される。色スペクトル比率技術は、実際のカメラ画像内の流体の存在を用いて分配開始を検出するほんの１つの方法であり、他の画像処理技術が利用され得ることを認識されたい。

【0032】

アーム運動検出技術又は（例えば、色スペクトル比率技術を用いた）画像技術における流体の直接検出のいずれかについて、検出を識別するために画素の所定のセットが使用されてもよい。例えば、アームの運動が生じることが予期される画素、又は分配される流体が範囲内にあることが予期される画素が、選択されてもよい。分析されるフレームのセット及びフレーム内の画素のセットは、次いでどの検出技術が利用されるかに基づいて判定され得る。例えば、検出が生じるフレームは、そのとき以前判定された画素のセットを用いてフレームのこのセットの中の最大強度変化を見つけることによって見つけられ得る。アーム運動技術の場合、分配開始フレームであるように設定される特定のフレームは、レシピに基づく下向き運動終了後の時間の設定量に基づき得る。直接流体検出技術の場合、分配フレームは、予想される色スペクトル（又は色スペクトルの変化）が検出される特定のフレームであってもよい。２つの技術がさらに組み合わせて使用され得ることに留意されたい。例えば、アーム運動がモニタリングされてもよく、次いで、下向き運動の終了直後のフレームのセットが、色スペクトル変化を探すために使用されてもよい。

【0033】

上述の通り、いくつかの流体分配レシピが、基板上で発生する複数の分配プロセスから構成され得る。色スペクトル分析又は追加のアーム運動（追加のアーム運動が複数の分配イベントに関連する場合）から複数の分配を検出することによって、これらの複数の分配も検出プロセスにおいて考慮され得る。

【0034】

検出分析が進行し得る様々な潜在的方法を示す例示的ワークフローが、図４Ｆ及び図４Ｇに示されている。図４Ｆ及び図４Ｇの技術は、アーム運動に全面的に基づいてもよく（図４Ｆのケース１）、アーム運動と画像内の流体の直接検出との組み合わせに基づいてもよく（図４Ｆのケース２）、又は画像内の流体の直接検出に全面的に基づいてもよい（図４Ｆのケース３）。ケース１では、アーム運動が、ステップ４５０において検出される。検出されたアーム運動は、ステップ４５２、４５４、４５６、４５８、及び４６０に示されるような様々な検出運動のうちの１つ又は複数であってもよい。例えば、ステップ４５２は、フレーム内へ移動するアームの検出を示す。ステップ４５４は、横方向運動の停止の検出を示す。ステップ４５６は、アームの下方向運動の停止の検出を示す。ステップ４５８は、例えば第２の分配位置が利用される場合に、移動して第２の位置で停止するアームのオプションの検出を示す。ステップ４６０は、フレームから外へ移動するアームを検出することを示す。１つの例示的実施形態では、アーム運動検出は、フレーム間画素差の合計の最大値から判定される。これらのアーム運動の任意の１つ又は複数の検出は、次いで出力４６２として提供されてもよく、アーム運動ステップからの分配判定４６６に提供するためにケース１のオプション４６４において使用されてもよい。ステップ４６６は、アーム運動検出ステップが、検出される特定のアーム運動からのフレームオフセットを利用して流体フローの開始を推測することに全面的に基づいて分配検出を判定することを提供する。一実施形態では、分配開始は、アーム停止を示すステップ４５６、及び運動停止と利用されている特定のプロセスレシピから既知の流体フローの開始との間の時間オフセットの使用から判定され得る。上述の通り、第２の流体分配が利用されてもよく、１つの例示的実施形態において、移動して第２の位置で停止するアームの検出についてのステップ４５８が、判定ステップ４６６において利用され得る。

【0035】

ケース２は、アーム運動検出ステップ４５０及び流体検出ステップ４６８から検出された分配の使用の組み合わせを伴う。ケース２において、出力４６２において提供される運動データは、ワークフローのオプション４６５によって示されるように、流体検出ステップ４６８から検出された分配により利用される。より具体的には、運動データは、流体フローの実際の分配開始を探すためにフレームが分析される時間ウィンドウを狭めるために提供される。したがって、説明されたアーム運動の１つ又は複数の検出に基づいて、分配検出のための特定フレームの分析が生じ得る。アーム運動を用いて分析されるフレームの数を狭めることによって、データ処理量が限定され、分配検出エラーの数が減少し得る。流体検出ステップ４６８から検出される分配は、カメラから取得された画像を分析する多様な方法のいずれかにおいて実行され得る。ステップ４６８のいくつかの例示的実施形態の例示的ワークフローが、以下で詳細に説明されるように図４Ｇに示されている。

【0036】

ケース３は、図４Ｆのワークフローのケース３のオプション４７０によって示されるように、アーム運動データを用いることなく流体検出ステップ４６８から検出される分配を利用することを伴う。したがって、ワークフローは、図面のステップ４６８に直接移動し得る。このような手法では、（ケース２と比較して）より広範囲の分析対称フレームが利用され得る。この手法では、フレーム分析の開始は、何らかの他の変数（レシピの開始、基板のローディングなど）によってトリガされ得る。代替として、分配の連続モニタリングが、常に発生していてもよい。

【0037】

流体検出ステップ４６８から検出される分配の例示的実施形態が、図４Ｇのワークフローに示されている。図４Ｇに示されるように、プロセスは、検出開始ステップ４７２において開始する。ステップ４７２は、ケース２を説明するときに上述したように、アーム運動からトリガされるフレームを見て開始し得る。ステップ４７２は、上記ケース３において説明されたように、代替として連続的に発生していてもよい（又は何らかの他のイベントによりトリガされてもよい）。決定ステップ４７４が、次いで実行され得る。より具体的には、ワークフローは、分析ウィンドウとしてフレーム全体の分析に対して進行してもよく、又は分析ウィンドウとしてサブフレーム（例えばいくつかの選択された画素）の分析に対して進行してもよい。ワークフローは、両方のオプションを可能にする必要はなく、フレーム全体又はサブフレームにのみ基づいて進行するように構成され得ることを認識されたい。次いで、フレームを分析するために利用される特定のデータ分析技術が実行され得る。ステップ４７６Ａ及びステップ４７８Ｂは、例示的なデータ分析技術を提供するが、他の技術が利用されてもよいことを認識されたい。例えば、ステップ４７６Ａに示されるように、スペクトル比差の最大合計（上述のような）が実行されてもよい。代替として、ステップ４７８Ｂに示されるように、画素強度差の最大合計（上述ような）が実行されてもよい。分配が検出されたフレームは、次いで、ステップ４８０において提供され得る。図４Ｇのワークフローは、ステップ４７６Ａ又は４７８Ｂのいずれかの分析技術が個別に利用されることを示しているが、ワークフローが両方の検出技術を共に利用して、分配検出を提供し得ることを認識されたい。

【0038】

分配パドル／縁検出
カメラ９０を利用する別の分析実施形態では、流体の縁が、基板上で検出されるときに検出され得る。一実施例では、検出された縁は、基板をスピンさせる前に分配によって形成された元のパドルであってもよい。別の実施形態では、パドルがスピン中に広がるときに、縁がパドルを表してもよい。図５は、基板５０５上に形成されるパドル５００の例としての画像を示す。図５は中心上部カメラの画像を示しているが、画像は、多様なカメラ配置のいずれかから取得され得ることを認識されたい。パドル５００が、基板上に配置されてパドルを形成する多様な材料のいずれかから形成され得ることも理解されたい。取得される画像は、露出した基板領域とパドルによって覆われた基板の領域との間の差による、基板中にわたる強度、色、及び／又はグレースケール差若しくは勾配差を検出するように分析され得る。この情報は、基板上に配置された材料のパドル５００の縁を判定するように利用され得る。画像分析は、（例えば、分配後スピンの直前に）１つの静止画像に対して実行され得る。代替として、パドルの画像分析は、（基板のスピン中に取得される画像を含む）ビデオ又は複数の静止画像を分析することにより、ある期間にわたって動的に発生し得る。

【0039】

分配縁検出は、分配レシピ及び関連する流体被覆範囲を、時間を通して分析するための方法を提供する。流体が基板に塗布されるプロセスの間、基板は、流体を外側に移動させて基板を覆うためにスピンし得る。基板のスピンは、流体の分配が開始する前、間、又は後に発生してもよく、レシピ全体を通して基板がスピンする速度を変更し得る。基板がスピンするとき、分配縁検出技術は、任意の時点で覆われる基板の量を測定する方法を提供する。分配縁の検出は、流体分配システムにフィードバックを提供するため、且つ分配プロセスがどのくらい効果的であるかを判定するのを助けるためにも使用され得る。

【0040】

分配縁検出技術は、分配開始フレームを検出するために使用される何らかの方法を含む、多様な検出及びデータ処理方法を使用してもよい。一実施形態では、第１に、分配レシピが識別され、分析に使用されるのに適当なフレームが判定される。例えば、レシピの始まりを見つけるために、アームの視野内への運動、基板に向かう下向き運動、及び下向き運動の終了が、上述のように検出され得る。下向き運動の終了が検出されると、最大強度変化に基づいて基板上の最初の分配を探索するために、画素の所定のセットが使用され得る。

【0041】

流体の基板上の分配開始から、基板上の流体の最初の輪郭及び外縁が、基板にわたる強度変化を経時的に分析することによって見つけられ得る。分配の外縁が見つかると、カメラ角度に基づいてレシピ全体を通して外側への運動を追跡するように、形状がフィットされ得る（例えば、カメラが流体分配システムの角に位置する場合、基板上の流体の円形パドルは円形画像パターンを有しない）。半径が変化する一連の円と同様に、前に判定された形状の複数の反復が、最初の分配からウェハの縁まで外側に移動してフィットされ得る。次いで、どの画素が他の反復のいずれにも入らず形状の所与の反復内に入るかが判定され得る。次いで、分配が検出された後のレシピ内のフレーム毎に、各形状の反復内の画素のセット毎に強度が計算され得る。一実施形態では、強度差がフレーム毎に計算され、可能な閾値又はフィルタが、ある強度差を無視するために使用され得る。強度差から計算される画素のセットについて、次いでこれらの画素のそれぞれがどの形状の反復内に入るかが判定される。次いで、これは、レシピ内の現在のフレームについて分配の縁を検出するために使用され得る。縁がレシピ内のフレーム毎に検出されると、フレーム毎に検出された各パドル内の画素の数が計算され得る。加えて、各縁内の画素の数と基板内の画素の合計数との比率が計算され得る。この計算は、レシピ全体を通した基板の被覆範囲、及び被覆範囲変化率内に見通しを与える。他の計算も、基板上の流体の縁を特徴付けるために利用され得ることを認識されたい。

【0042】

パドル縁を追跡するためのワークフローの１つの例示的実施形態は、したがって以下の通りであってもよい。第１に、カメラデータから分析するのに適当なフレームが判定される。この判定は、上述のようなハードウェア運動検出及び／又は分配開始の検出に基づき得る。したがって、分析は、バドルの形成まで時間的に最も近い関連フレームに集中され得る。第２に、初期分配縁の外縁が、画素の所与のセットについての強度差に基づいて判定される。第３に、形状は、カメラ角度に基づいて初期分配のパドル縁にフィットされる。この形状は、次いで、レシピ全体を通してパドル縁を追跡するために使用される。第４に、レシピ全体を通して、形状の複数の反復が、前のフレームに対する形状フィットから基板の縁へ外側に移動して現在のフレームにフィットされる。例えば、円が初期パドルにフィットされた場合、前よりもわずかに大きな半径をそれぞれが有する複数の円が、現在のフレームにフィットされる。第５に、各フレームについて差が計算され、縁が、形状の複数の反復の所与のリング又は領域内に入る点の最大数から見つけられる。一実施形態では、処理を必要とするデータ量を制限するように、データのフィルタリングが強度差分析の前に適用され得る。フィルタリングなしでは、存在するデータ量によって、データをフィットすることがより困難になる。さらに、一実施形態では、計算の精度及び速度をさらに強化するためにパドルの最も外側のデータ点のフィッティングのみが行われる。加えて、データ点及び形状のフィルタリングが、前のフレームに対するフィット及びパドル拡張率を経時的に追跡することにさらに基づき得る。

【0043】

カメラデータを用いたスピン速度判定及び同期
別の実施形態では、流体分配システム６０内のスピンチャック６４上の基板のスピン速度が判定され得る。さらに、スピン速度は、カメラ９０から取得される各フレームと連携され得る。スピンモータの分配システムとの同期が、基板間の一貫した膜厚及び均一性を維持するために有益であるため、このデータは有用である。より具体的には、フィルム均一性は、コーティングプロセスにおいて異なる回数で回転率を変更することによって、（且つ変更することに非常にセンシティブに）制御される。分配開始とスピン速度とを相関させることによって、流体分配システム６０の膜コーティングプロセスを制御するための有益な情報がもたらされる。例えば、流体が基板に当たることと、スピン速度の変化との間の遅延についてのメトリックを有することが重要である。さらに、分配された流体が基板に当たることの最後と、スピン回転速度の変化との間の遅延もまた有益である。例えば、特定のフレームにおけるスピン速度をそのフレームから取得されるパドル情報に関連付けることを含む、分配プロセスとスピン速度とを相関させる他の情報が有益であることを認識されたい。

【0044】

カメラから取得される特定フレームと連携されるスピン速度は、多様な技術を用いて取得され得る。一実施形態では、カメラデータ自体が、スピン速度を取得するために利用される。より具体的には、カメラビデオ画像は、カメラ９０から取得されてもよく、スピン速度は、ビデオ画像から取得されてもよい。カメラデータを使用する一実施形態では、スピンする基板上のパターンの向きの差を経時的に検出することによって、スピン速度がビデオ画像から取得されてもよい。カメラデータは、基板上のパターンをモニタリングしてもよく、基板が回転するときに回転速度の検出が得られ得る。例えば、画素の何らかの選択された領域上のフレーム間の強度差（グレースケール又は選択された色波長）がモニタリングされてもよい。変化がないことは、基板がスピンしていないことを示し得る。基板がスピンする間、強度の周期的変化がスピン速度を表し得る。このデータは、フレーム毎に取得されてもよく、したがって、ウェハの回転速度が変化しているビデオ内の正確なフレームが取得されてもよい。

【0045】

代替方法として、スピン速度は、スピンモータからの信号から取得されてもよく、特定の時点におけるこのデータが、カメラから得られた特定のフレームと連携され得る。例えば、スピンモータからのモータ信号は、カメラデータにリンクされてもよい。このリンク付けは、モータ信号をカメラ９０の視野内のディスプレイに接続することによって、又はカメラデータも受信するコントローラ９４にモータ信号を連結することによって行われ得る。一実施形態では、モータ信号は、カメラデータをモータ信号とインターレースして（即ち、クローズドキャプションのように）変更されたビデオ出力を生成してもよく、そのビデオ出力から情報の両方のセットがコントローラ９４によって抽出され得る。説明された技術は、特定のコントローラ又はデータ処理システムによって完成されることに限定されないため、モータ信号とカメラデータとのリンク付けは、また、流体分配システム６０とは別個の別のコントローラによって実行されてもよいことを認識されたい。

【0046】

本明細書に説明される基板は、基板処理が望ましい任意の基板であってもよいことを認識されたい。例えば、一実施形態では、基板は、その上に１つ又は複数の半導体処理層（それら全てが一緒に基板を構成し得る）が形成された半導体基板であってもよい。したがって、一実施形態では、基板は、多様な構造及び層をもたらす複数の半導体処理工程が施された半導体基板であってもよく、それらの全てが基板処理技術において知られており、それらは基板の一部と考えることができる。例えば、一実施形態では、基板は、その上に１つ又は複数の半導体処理層が形成された半導体ウェハであってもよい。本明細書に開示される概念は、基板プロセスフローの任意の段階で利用されてもよいが、本明細書に説明されたモニタリング技術は、概して、基板が流体分配動作を受ける前、受けている間、又は受けた後に実行されてもよい。

【0047】

図６～図９は、本明細書に説明された処理技術を使用するための例示的な方法を示す。図６～図９の実施形態は、単なる例示であり、追加の方法は、本明細書に説明された技術を利用し得ることを認識されたい。さらに、記載されたステップは、排他的であることを意図していないため、追加の処理ステップが図６～図９に示される方法に追加されてもよい。さらに、ステップの順序は、異なる順序が生じてもよく、且つ／又は様々なステップが組み合わされるか若しくは同時に実行されてもよいため、図に示す順序には限定されない。

【0048】

図６は、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする例示的方法を示す。方法は、流体分配システム内に基板を提供するステップ６０５を含む。方法は、また、カメラを用いて流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得するステップ６１０を含む。方法は、また、流体分配システムのハードウェア装置の第１の位置を少なくとも第１のカメラ画像から判定するステップ６１５を含む。方法は、さらに、複数のカメラ画像からハードウェア装置の運動を検出するステップ６２０を含む。方法は、最後に、ハードウェア装置の検出された運動に関する情報を利用して流体分配システムの分配プロセスの状態を判定するステップ６２５を含む。

【0049】

図７は、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングする別の例示的方法を示す。方法は、流体分配システム内に基板を提供するステップ７０５と、カメラを用いて流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得するステップ７１０と、複数のカメラ画像を利用して流体の分配開始を判定するステップ７１５と、を含む。

【0050】

図８は、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングするさらに別の例示的方法を示す。方法は、流体分配システム内に基板を提供するステップ８０５を含む。この方法は、また、基板上に流体パドルを形成するステップ８１０と、基板上に形成されたパドルのカメラ画像を取得するステップ８１５と、を含む。最後に、方法は、パドルのカメラ画像からパドルの縁を識別するステップ８２０を含む。

【0051】

図９は、流体分配システムの１つ又は複数の特性をモニタリングするさらに別の方法を示す。方法は、流体分配システム内に基板を提供するステップ９０５と、カメラを用いて流体分配システム内の複数のカメラ画像を取得するステップ９１０と、を含む。方法は、また、複数のカメラ画像のうちの１つ又は複数のある時間における基板のスピン速度を判定し、スピン速度を複数のカメラ画像の１つ又は複数と連携されるステップ９１５を含み得る。

【0052】

本発明のさらなる修正形態及び代替実施形態が、本明細書の記載を考慮すると当業者には明らかになるであろう。したがって、本明細書の記載は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実施する方法を当業者に教示する目的のためのものである。本明細書に示され且つ記載された本発明の形態及び方法は、現在好ましい実施形態として解釈されるべきであることを理解されたい。本明細書に例示及び記載されたものの代わりに等価な技術を使用することができ、また本発明の特定の特徴は、他の特徴の使用とは無関係に利用することができ、これらは、全て本発明の本明細書の記載の利益を享受した後に当業者に明らかになるであろう。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図4D】

【図4E】

【図4F】

【図4G】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】