(57)【要約】【課題】異物を除去するためのレーザ光照射装置及び受光装置を利用して基板の位置合わせを行い、基板に対して適正な後処理を施すことができる異物除去方法を提供する。【解決手段】異物除去装置に設けられた異物を除去するためのレーザ光照射部３４からステージ３３に載置されて回転するウエハＷの端部にずれ測定用のレーザ光を照射し、照射したレーザ光のうちウエハＷの端部に遮られたレーザ光を除く残りのレーザ光をパワーメータ３５で受光してレーザ光の出力を検出し、回転するウエハＷの回転角を検出し、検出したレーザ光の出力データと回転角データとに基づいてウエハＷのずれ量を算出し、算出したずれ量に基づいてウエハＷのずれを補正し、その後、ウエハＷの端部にレーザ光照射部３４から洗浄用のレーザ光を照射すると共に異物と反応する処理ガスを噴射してウエハＷに付着した異物を分解、除去する。【選択図】図４
2010141237.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置して回転する載置台と、該載置台に載置されて回転する前記基板の端部に異物洗浄用のレーザ光を照射して前記基板の表面に付着した異物を除去するレーザ光照射部と、該レーザ光照射部から照射されたレーザ光の出力を検出するレーザ光受光部とを備えた異物除去装置を用いた基板に付着した異物除去方法において、
前記レーザ光照射部から前記載置台に載置されて回転する前記基板の端部にずれ測定用のレーザ光を照射する照射ステップと、
前記照射されたずれ測定用のレーザ光のうち、前記基板の端部に遮られたレーザ光を除く残りのレーザ光を前記レーザ光受光部によって受光してレーザ光の出力を検出する出力検出ステップと、
前記回転する基板の回転角を検出する回転角検出ステップと、
前記出力検出ステップで検出した前記ずれ測定用のレーザ光の出力データと前記回転角検出ステップで検出した回転角データとに基づいて前記基板のずれ量を算出する算出ステップと、
前記算出したずれ量に基づいて前記基板のずれを補正する補正ステップと、
前記ずれ補正後の基板の端部に前記レーザ光照射部から異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に前記異物と反応する処理ガスを噴射して前記基板に付着した異物を分解、除去する分解ステップと、
を有することを特徴とする異物除去方法。
【請求項２】
前記算出ステップは、予め求められた前記基板の中心と前記載置台の回転中心とのずれ量と、前記レーザ光受光部によって受光される前記ずれ測定用のレーザ光の出力データとの関係に基づいて前記基板のずれ量を算出することを特徴とする請求項１記載の異物除去方法。
【請求項３】
前記算出ステップで算出した基板のずれ量に基づいて、前記載置台に前記基板を載置する搬送ロボットをフィードバック制御することを特徴とする請求項１又は２記載の異物除去方法。
【請求項４】
前記補正ステップは、前記載置台に載置された前記基板を、前記載置台の基板載置面から突出するピン部材によって一旦持ち上げ、前記基板を保持したまま前記ずれ量を相殺するＸＹ方向に移動させ、その後、前記ピン部材を前記載置台に埋没させて前記基板を前記載置台に載置するステップであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の異物除去方法。
【請求項５】
前記出力検出ステップで検出した前記ずれ測定用のレーザ光の出力データに基づいて前記基板のずれ量と前記基板の外径寸法とを求め、前記基板のずれを補正した後、前記基板の外周端から所定範囲の基板表面に前記異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に前記異物と反応する処理ガスを噴射して前記所定範囲の基板表面に付着した異物を分解、除去することを特徴とする請求項１記載の異物除去方法。
【請求項６】
前記所定範囲は、少なくとも前記基板のベベル部及び裏面平面部であり、各部ごとに前記異物洗浄用のレーザ光の照射条件を変更させることを特徴とする請求項５記載の異物除去方法。
【請求項７】
前記ベベル部への前記異物洗浄用のレーザ光の照射方向を、前記ベベル部の断面円弧状の法線に沿った方向とし、前記裏面平面部への前記異物洗浄用のレーザ光の照射方向を、前記裏面平面部に対して垂直方向とすることを特徴とする請求項６記載の異物除去方法。
【請求項８】
前記ベベル部における前記異物洗浄用のレーザ光の走査速度を、前記裏面平面部における前記異物洗浄用のレーザ光の走査速度よりも遅くするか、又は前記ベベル部における前記異物洗浄用のレーザ光の出力を、前記裏面平面部における前記異物洗浄用のレーザ光の出力よりも大きくすることを特徴とする請求項７記載の異物除去方法。
【請求項９】
基板を載置して回転する載置台と、該載置台に載置されて回転する前記基板の端部に異物洗浄用のレーザ光を照射して前記基板の表面に付着した異物を除去するレーザ光照射部と、該レーザ光照射部から照射されたレーザ光の出力を検出するレーザ光受光部とを備えた異物除去装置を用いた基板に付着した異物除去方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、
前記異物除去方法は、
前記レーザ光照射部から前記載置台に載置されて回転する前記基板の端部にずれ測定用のレーザ光を照射する照射ステップと、
前記照射されたずれ測定用のレーザ光のうち、前記基板の端部に遮られたレーザ光を除く残りのレーザ光を前記レーザ光受光部によって受光してレーザ光の出力を検出する出力検出ステップと、
前記回転する基板の回転角を検出する回転角検出ステップと、
前記出力検出ステップで検出した前記ずれ測定用のレーザ光の出力データと前記回転角検出ステップで検出した回転角データとに基づいて前記基板のずれ量を算出する算出ステップと、
前記算出したずれ量に基づいて前記基板のずれを補正する補正ステップと、
前記ずれ補正後の基板の端部に前記レーザ光照射部から異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に前記異物と反応する処理ガスを噴射して前記異物を分解、除去する分解ステップと、
を有することを特徴とする記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、異物除去方法及び記憶媒体に関し、特に、プラズマエッチング処理後の半導体基板表面に付着した異物を除去する異物除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＣＦ系処理ガスから生成されたプラズマを用いて基板としてのウエハにプラズマ処理、例えばプラズマエッチング処理を施すと、ＣＦ系処理ガスに起因するＣＦ系デポがウエハ表面に付着することがある。ウエハ表面に付着したＣＦ系デポはプラズマ（陽イオン）によるスパッタによって除去されるが、ウエハの周縁部（以下、「ベベル部」という）はプラズマによってスパッタされ難いために、付着したＣＦ系デポが除去されない。
【０００３】
そこで、後処理装置を用いてベベル部に付着したＣＦ系デポ（例えば、ＢＳＰ）を除去することが行われている。具体的には、後処理装置においてウエハのベベル部へレーザ光を照射してベベル部を加熱すると共に、このベベル部に向けてオゾンガスを供給し、化学反応によってＣＦ系デポをＣＯ、ＣＯ２やＦ２に分解して除去する。
【０００４】
レーザ光を用いてウエハ表面に付着した異物を除去する後処理装置において、ウエハをプロセスチャンバ（反応室）から後処理室へ搬送し、後処理室の載置台（ステージ）へ載せる前に、ウエハの位置ずれを検出し、これを補正する必要がある。
【０００５】
このような基板処理装置におけるウエハの位置ずれを補正する方法又は位置合わせ方法として、従来、ＣＣＤカメラを用いて位置ずれ量をモニタし、これを補正しつつ基板処理装置のステージ上にウエハをセンタリングする方法、又はステージ上に位置決め治具（以下、「ステージプレート」という）を載せ、このステージプレート上にウエハを載置する方法が採用されていた。
【０００６】
しかしながら、ＣＣＤカメラを用いる方法は、装置コストが嵩むだけでなく、カメラを設置するスペースを確保する必要があり、且つＣＣＤカメラを定期的に補正しなければならないという欠点がある。また、ステージプレートを用いる方法は、位置決め回数が多いことに起因して位置ずれ量が積算されてずれ量が大きくなるという問題がある。
【０００７】
図７は、ステージプレートを用いた基板の位置合わせ方法の問題点を示す説明図であり、図７（Ａ）は、基板処理装置の載置台に載置されたウエハＷの平面図、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）の側面図である。
【０００８】
図７（Ａ）、（Ｂ）において、載置台としてのステージ７１はシャフト７２を介してモータ７３に接続されているが、ステージ７１に対するシャフト７２の位置合わせ段階で、シャフト７２の中心とステージ７１の中心との間にずれ量７Ａが発生する。また、ステージ７１上にステージプレート７４が載置されるが、ステージ７１の中心とステージプレート７４の中心との間にずれ量７Ｂが発生する。さらに、ステージプレート７４上にウエハＷが位置決めして載置されるが、ステージプレート７４の中心とウエハＷの中心との間にずれ量７Ｃが発生する。従って、シャフト７２の中心とウエハＷの中心との間の最終的なずれ量は、７Ａ＋７Ｂ＋７Ｃとなって現れる。また、ウエハＷに対して各種処理を施すことによって次第にずれ幅が大きくなる場合もある。
【０００９】
このように中心位置がずれたままのウエハＷを、搬送ロボットによって後処理装置に搬送し、載置台であるステージに載置すれば、自ずと位置ずれしたままのウエハＷに対して後処理が施されることになる。従って、後処理装置のステージ上に載置したウエハＷの位置ずれを検出すると共に、ずれを補正して適正な後処理を施すための技術が求められている。
【００１０】
一方、被処理基板であるウエハの切り欠き位置を検知してウエハＷの位置合わせを行う従来技術を開示する公知文献として、例えば特許文献１が挙げられる。特許文献１には、ステージ上に載置されたウエハＷの外側端面にその水平方向からレーザ光を照射し、反射波をレーザ光受光部で受けて結像させ、外側端面の遠近に応じて変動する結像位置に基づいて切り欠き位置を認識し、切り欠き位置及び回転角度検知手段の出力結果に基づいてウエハＷの位置ずれを検出して補正する技術が開示されている。
【特許文献１】特開平５−２０６２５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかしながら、上記従来技術は、基板の位置合わせに適用する専用のレーザ光照射装置及び受光装置が必要となり、装置が大型化するうえ、装置コストが高騰するという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、所定の処理が施された基板表面に付着した異物を除去する異物除去装置を用いた異物除去方法であって、異物を除去するために設けられたレーザ光照射装置及び受光装置を利用して基板の位置合わせを行い、これによって基板に対して適正な後処理を施すことができる異物除去方法及び記憶媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために、請求項１記載の異物除去方法は、基板を載置して回転する載置台と、該載置台に載置されて回転する前記基板の端部に異物洗浄用のレーザ光を照射して前記基板の表面に付着した異物を除去するレーザ光照射部と、該レーザ光照射部から照射されたレーザ光の出力を検出するレーザ光受光部とを備えた異物除去装置を用いた基板に付着した異物除去方法において、前記レーザ光照射部から前記載置台に載置されて回転する前記基板の端部にずれ測定用のレーザ光を照射する照射ステップと、前記照射されたずれ測定用のレーザ光のうち、前記基板の端部に遮られたレーザ光を除く残りのレーザ光を前記レーザ光受光部によって受光してレーザ光の出力を検出する出力検出ステップと、前記回転する基板の回転角を検出する回転角検出ステップと、前記出力検出ステップで検出した前記ずれ測定用のレーザ光の出力データと前記回転角検出ステップで検出した回転角データとに基づいて前記基板のずれ量を算出する算出ステップと、前記算出したずれ量に基づいて前記基板のずれを補正する補正ステップと、前記ずれ補正後の基板の端部に前記レーザ光照射部から異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に前記異物と反応する処理ガスを噴射して前記基板に付着した異物を分解、除去する分解ステップと、を有することを特徴とする。
【００１４】
請求項２記載の異物除去方法は、請求項１記載の異物除去方法において、前記算出ステップは、予め求められた前記基板の中心と前記載置台の回転中心とのずれ量と、前記レーザ光受光部によって受光される前記ずれ測定用のレーザ光の出力データとの関係に基づいて前記基板のずれ量を算出することを特徴とする。
【００１５】
請求項３記載の異物除去方法は、請求項１又は２記載の異物除去方法において、前記算出ステップで算出した基板のずれ量に基づいて、前記載置台に前記基板を載置する搬送ロボットをフィードバック制御することを特徴とする。
【００１６】
請求項４記載の異物除去方法は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の異物除去方法において、前記補正ステップは、前記載置台に載置された前記基板を、前記載置台の基板載置面から突出するピン部材によって一旦持ち上げ、前記基板を保持したまま前記ずれ量を相殺するＸＹ方向に移動させ、その後、前記ピン部材を前記載置台に埋没させて前記基板を前記載置台に載置するステップであることを特徴とする。
【００１７】
請求項５記載の異物除去方法は、請求項１記載の異物除去方法において、前記出力検出ステップで検出した前記ずれ測定用のレーザ光の出力データに基づいて前記基板のずれ量と前記基板の外径寸法とを求め、前記基板のずれを補正した後、前記基板の外周端から所定範囲の基板表面に前記異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に前記異物と反応する処理ガスを噴射して前記所定範囲の基板表面に付着した異物を分解、除去することを特徴とする。
【００１８】
請求項６記載の異物除去方法は、請求項５記載の異物除去方法において、前記所定範囲は、少なくとも前記基板のベベル部及び裏面平面部であり、各部ごとに前記異物洗浄用のレーザ光の照射条件を変更させることを特徴とする。
【００１９】
請求項７記載の異物除去方法は、請求項６記載の異物除去方法において、前記ベベル部への前記異物洗浄用のレーザ光の照射方向を、前記ベベル部の断面円弧状の法線に沿った方向とし、前記裏面平面部への前記異物洗浄用のレーザ光の照射方向を、前記裏面平面部に対して垂直方向とすることを特徴とする。
【００２０】
請求項８記載の異物除去方法は、請求項７記載の異物除去方法において、前記ベベル部における前記異物洗浄用のレーザ光の走査速度を、前記裏面平面部における前記異物洗浄用のレーザ光の走査速度よりも遅くするか、又は前記ベベル部における前記異物洗浄用のレーザ光の出力を、前記裏面平面部における前記異物洗浄用のレーザ光の出力よりも大きくすることを特徴とする。
【００２１】
上記目的を達成するために、請求項９記載の記憶媒体は、基板を載置して回転する載置台と、該載置台に載置されて回転する前記基板の端部に異物洗浄用のレーザ光を照射して前記基板の表面に付着した異物を除去するレーザ光照射部と、該レーザ光照射部から照射されたレーザ光の出力を検出するレーザ光受光部とを備えた異物除去装置を用いた基板に付着した異物除去方法をコンピュータに実行させるプログラムを格納するコンピュータで読み取り可能な記憶媒体であって、前記異物除去方法は、前記レーザ光照射部から前記載置台に載置されて回転する前記基板の端部にずれ測定用のレーザ光を照射する照射ステップと、前記照射されたずれ測定用のレーザ光のうち、前記基板の端部に遮られたレーザ光を除く残りのレーザ光を前記レーザ光受光部によって受光してレーザ光の出力を検出する出力検出ステップと、前記回転する基板の回転角を検出する回転角検出ステップと、前記出力検出ステップで検出した前記ずれ測定用のレーザ光の出力データと前記回転角検出ステップで検出した回転角データとに基づいて前記基板のずれ量を算出する算出ステップと、前記算出したずれ量に基づいて前記基板のずれを補正する補正ステップと、前記ずれ補正後の基板の端部に前記レーザ光照射部から異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に前記異物と反応する処理ガスを噴射して前記異物を分解、除去する分解ステップと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
請求項１記載の異物除去方法及び請求項９記載の記憶媒体によれば、異物除去装置に設けられた異物を洗浄、除去するためのレーザ光照射部から載置台に載置されて回転する基板の端部にずれ測定用のレーザ光を照射する照射ステップと、照射されたずれ測定用のレーザ光のうち、基板の端部に遮られたレーザ光を除く残りのレーザ光をレーザ光受光部によって受光してレーザ光の出力を検出する出力検出ステップと、回転する基板の回転角を検出する回転角検出ステップと、出力検出ステップで検出したずれ測定用のレーザ光の出力データと回転角検出ステップで検出した回転角データとに基づいて基板のずれ量を算出する算出ステップと、算出したずれ量に基づいて基板のずれを補正する補正ステップと、ずれ補正後の基板の端部に前記レーザ光照射部から異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に前記異物と反応する処理ガスを噴射して前記基板に付着した異物を分解、除去する分解ステップと、を有するので、新たな装置を設置することなく、既存の装置を利用して被処理基板の位置ずれを補正して適正な後処理を施すことができ、これによって、従来技術に比べて後処理に要する時間を短縮することができる。また、位置合わせ時に被処理基板を直接測定対象としているので、基板の位置ずれを生じる虞が少ない。
【００２３】
請求項２記載の異物除去方法によれば、算出ステップが、予め求められた基板の中心と載置台の回転中心とのずれ量と、レーザ光受光部によって受光されるずれ測定用のレーザ光の出力データとの関係に基づいて基板のずれ量を算出するので、正確なずれ量を求めることができる。
【００２４】
請求項３記載の異物除去方法によれば、算出ステップで算出した基板のずれ量に基づいて、載置台に基板を載置する搬送ロボットをフィードバック制御するので、基板を載置台上に正確に位置決めすることができるようになる。
【００２５】
請求項４記載の異物除去方法によれば、補正ステップが、載置台に載置された基板を、載置台の基板載置面から突出するピン部材によって一旦持ち上げ、基板を保持したままずれ量を相殺するＸＹ方向に移動させ、その後、ピン部材を載置台に埋没させて基板を載置台に載置するステップであるので、基板の位置ずれを正確に補正することができ、これによって適正な後処理を行うことができる。
【００２６】
請求項５記載の異物除去方法によれば、出力検出ステップで検出したずれ測定用のレーザ光の出力データに基づいて基板のずれ量と基板の外径寸法とを求め、基板のずれを補正した後、基板の外周端から所定範囲の基板表面に異物洗浄用のレーザ光を照射すると共に異物と反応する処理ガスを噴射して所定範囲の基板表面に付着した異物を分解、除去するので、無駄な処理を極力なくして後処理時間を短縮することができる。
【００２７】
請求項６記載の異物除去方法によれば、所定範囲が、少なくとも基板のベベル部及び裏面平面部であり、各部ごとに異物洗浄用のレーザ光の照射条件を変更させるので、基板を溶融することなく、適性温度によって適性な後処理を行うことができる。
【００２８】
請求項７記載の異物除去方法によれば、ベベル部への異物洗浄用のレーザ光の照射方向を、ベベル部の断面円弧状の法線に沿った方向とし、裏面平面部への異物洗浄用のレーザ光の照射方向を、裏面平面部に対して垂直方向とするので、処理対象面にレーザ光を正確に照射して効率よく発熱させることができ、これによって異物の分解効率が向上する。
【００２９】
請求項８記載の異物除去方法によれば、ベベル部における異物洗浄用のレーザ光の走査速度を、裏面平面部における異物洗浄用のレーザ光の走査速度よりも遅くするか、又はベベル部における異物洗浄用のレーザ光の出力を、裏面平面部における異物洗浄用のレーザ光の出力よりも大きくするので、各処理対象面を加熱し過ぎることなく、異物の分解温度まで加熱して効率よく異物を分解、除去することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳述する。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態に係る異物除去方法に適用されるベベル部洗浄装置を備えた基板処理システムの概略構成を示す図である。
【００３２】
図１において、この基板処理システム１０は、平面視五角形状のトランスファモジュール１１と、該トランスファモジュール１１の一側面に接続された２つのプロセスモジュール１２、１３と、該２つのプロセスモジュール１２、１３に対向するようにトランスファモジュール１１の他側面に接続された２つのプロセスモジュール１４、１５と、矩形状の搬送室としてのローダーモジュール１６と、トランスファモジュール１１及びローダーモジュール１６の間に配置されてこれらを連結する２つのロード・ロックモジュール１７、１８とを備える。
【００３３】
トランスファモジュール１１はその内部に配置された屈伸及び回転自在な搬送アーム１９を有し、搬送アーム１９は、プロセスモジュール１２〜１５やロード・ロックモジュール１７、１８の間においてウエハＷを搬送する。
【００３４】
プロセスモジュール１２はウエハＷを収容する処理室容器（チャンバ）を有し、該チャンバ内部に処理ガスとしてＣＦ系デポ性ガス、例えば、ＣＨＦ３ガス及びハロゲン系ガス、例えば、ＨＢｒガスの混合ガスを導入し、チャンバ内部に電界を発生させることによって導入された処理ガスからプラズマを発生させ、該プラズマによってウエハＷにエッチング処理を施す。
【００３５】
トランスファモジュール１１、プロセスモジュール１２〜１５の内部は減圧状態に維持され、トランスファモジュール１１と、プロセスモジュール１２〜１５のそれぞれとは真空ゲートバルブ（図示省略）を介して接続される。
【００３６】
また、ローダーモジュール１６の内部圧力が大気圧に維持される一方、トランスファモジュール１１の内部圧力は真空に維持される。そのため、各ロード・ロックモジュール１７、１８は、それぞれトランスファモジュール１１との連結部に真空ゲートバルブ（図示省略）を備えると共に、ローダーモジュール１６との連結部に大気ドアバルブ（図示省略）を備えることによって、その内部圧力を調整可能な真空予備搬送室として構成される。また、各ロード・ロックモジュール１７、１８はローダーモジュール１６及びトランスファモジュール１１の間において受渡されるウエハＷを一時的に載置するためのウエハ載置台１７ａ及び１８ａを有する。
【００３７】
ローダーモジュール１６には、ロード・ロックモジュール１７、１８の他、例えば２５枚のウエハＷを収容する容器としてのフープ（Front Opening Unified Pod）２０がそれぞれ載置される３つのフープ載置台２１と、フープ２０から搬出されたウエハＷの位置をプリアライメントするオリエンタ２３と、後処理装置としての、ベベル部洗浄装置２４が接続されている。オリエンタ２３はローダーモジュール１６の長手方向に関する一端に配置され、ベベル部洗浄装置２４は、他端に配置されている。
【００３８】
ローダーモジュール１６は、内部に配置された、ウエハＷを搬送するスカラ型デュアルアームタイプの搬送アーム２５を有する。搬送アーム２５は、フープ載置台２１に載置されたフープ２０からウエハＷを取り出し、取り出したウエハＷをロード・ロックモジュール１７、１８、オリエンタ２３又はベベル部洗浄装置２４へ搬出入する。
【００３９】
図２は、図１におけるベベル部洗浄装置２４の概略構成を示す断面図である。
【００４０】
図２において、ベベル部洗浄装置２４は、所定の処理が施され後処理の対象となるウエハＷを収容する筺体状のチャンバ３１と、該チャンバ３１内に配置され、且つチャンバ３１の下部から立設されたシャフト３２に支持される円板状のステージ３３とを備える。ステージ３３はウエハＷを載置するが、ステージ３３の直径は、ウエハＷの直径よりも小さく設定されているので、ウエハＷのベベル部は、ステージ３３から突出し、ベベル部の表面だけでなく裏面もチャンバ３１内の空間に露出される。
【００４１】
ステージ３３は、ウエハＷを吸着する機構、例えば、静電チャック又は真空チャックを有し、シャフト３２は、その中心軸回りに回転してステージ３３に載置されたウエハＷを回転可能に支持する。チャンバ３１には、ウエハＷのベベル部における裏面に対向するように配置されたレーザ光照射部３４と、該レーザ光照射部３４とウエハＷのベベル部を介して相対するレーザ光の受光部としてのパワーメータ３５を有し、また、ウエハＷのベベル部に向けてオゾン含有ガスとしての処理ガスを吹きつけて供給するガス供給ノズル３６と、ベベル部周辺のガスを吸引して除去するガス吸引ノズル３７とを有する。
【００４２】
ベベル部洗浄装置２４では、ウエハＷのベベル部に付着したＣＦ系デポに向けて処理ガスを供給すると共に、洗浄用のレーザ光を照射して熱エネルギを付与する。このとき、ＣＦ系デポ３８は処理ガス中のオゾンガスとの化学反応によってＣＯ、ＣＯ２、Ｆ２等に分解され、レーザ光によって付与された熱エネルギは化学反応を促進させる。分解生成ガスとしてのＣＯ、ＣＯ２、Ｆ２の大部分はガス吸引ノズル３７が吸引して除去する。なお、ウエハＷの端部に照射する洗浄用のレーザ光の出力とウエハＷの回転速度に基づいてウエハＷのベベル部の温度が決定される。ここで、ウエハＷは、水平面内において回転するので、ウエハＷにおける全てのベベル部がレーザ光照射部３４やガス供給ノズル３６の前を通過し、全てのベベル部からＣＦ系デポ３８が除去される。
【００４３】
ベベル部洗浄装置２４は、チャンバ３１の上方に配置されたファンフィルタユニット（図示しない）と、チャンバ３１の下方に配置された排気装置（図示しない）とを備え、ファンフィルタユニットは、チャンバ３１内において上方から下方へ流れるダウンフローを発生させる。ダウンフローは、ガス吸引ノズル３７が吸引できなかったＣＯ、ＣＯ２やＦ２を巻き込んでチャンバ３１内から除去するだけでなく、シャフト３２又はステージ３３の回転に起因して生じたパーティクルや、不意にベベル部から剥離したＣＦ系デポ３８がチャンバ３１内を舞い上がってウエハＷの上方へ回り込むのを防止する。
【００４４】
また、ベベル部洗浄装置２４は処理ガス供給系３９を備える。処理ガス供給系３９は、図示省略した酸素ガス供給系に接続されて酸素ガスの流量を測定・制御する酸素ガス用マスフローコントローラ４０と、図示省略した窒素ガス供給部に接続されて窒素ガスの流量を測定・制御する窒素ガス用マスフローコントローラ４１と、酸素ガス用マスフローコントローラ４０及び窒素ガス用マスフローコントローラ４１に接続される処理ガス生成器４２と、この処理ガス生成器４２及びガス供給ノズル３６の間に介在し、且つ処理ガスの流量を測定・制御する処理ガス用マスフローコントローラ４３と、主として処理ガス生成器４２の動作を制御するコントローラ４４とを有する。
【００４５】
処理ガス生成器４２は、酸素ガス用マスフローコントローラ４０によって流量が所定量に調整された酸素ガスと窒素ガス用マスフローコントローラ４１によって流量が微量に調整された窒素ガスを含む原料ガスから処理ガスとしてのオゾンガス含有ガスを生成する。
【００４６】
次に、このような構成のベベル部洗浄装置２４を用いた本発明の実施の形態に係る異物除去方法について、図３〜５を用いて詳細に説明する。
【００４７】
図３は、本実施の形態における異物除去方法のフローチャートである。
【００４８】
図３において、基板表面に付着した異物を除去する異物除去処理を開始する際、先ず、図１のプロセスモジュール１２内で、所定のプラズマ処理が施された被処理基板としてのウエハＷを搬送アーム１９によってプロセスモジュール１２のチャンバから搬出し（ステップＳ１）、例えばロード・ロックモジュール１８を介してローダーモジュール１６に搬入する。次いで、ローダーモジュール１６に搬入したウエハＷを搬送アーム２５によってベベル部洗浄装置２４に搬入し、該ベベル部洗浄装置２４のチャンバ３１内のステージ３３上に載置する（ステップＳ２）。
【００４９】
次いで、ベベル部洗浄装置２４のステージ３３に載置したウエハＷのずれ量を検出し（ステップＳ３）、ずれ補正を行う（ステップＳ４）。ウエハＷのずれ量の検出及びずれ補正については、後述する。その後、ずれ補正後のウエハＷに対して洗浄用のレーザ光を照射してベベル部に付着した異物としてのベベル部ポリマーを分解、除去して本処理を終了する（ステップＳ５）。
【００５０】
図４（Ａ）〜（Ｆ）は、ウエハＷの位置ずれ量を検出し、ずれ補正を行う方法を示す説明図である。
【００５１】
図４（Ａ）、（Ｂ）において、ウエハＷを載置するステージ３３は、該ステージ３３の基板載置面から所定間隔だけ上方に突出する複数のピン部材４５を備えており、チャンバ３１に搬入されたウエハＷは、ピン部材４５によって支持される。このとき、シャフト３２の中心３２ａと、ステージ３３の中心３３ａとのずれ量は幅ａとして現れ、ステージ３３の中心３３ａとウエハＷの中心Ｗ０とのずれ量は幅ｂとして現れる。従って、シャフト３２の中心３２ａとウエハＷの中心Ｗ０とのずれ量は、（ａ＋ｂ）となる（図４（Ｃ））。
【００５２】
ウエハＷをチャンバ３１に搬入した当初は、図４（Ａ）に示したように、ウエハＷの中心Ｗ０とシャフト３２の中心３２ａとが幅（ａ＋ｂ）だけずれた状態のまま、ピン４５がピンダウンし、ウエハＷはステージ３３上に載置される（図４（Ｄ））。
【００５３】
次に、ウエハＷの中心Ｗ０とシャフト３２の中心３２ａとが幅（ａ＋ｂ）だけずれた状態のままモータ４６を駆動し、ステージ３３上のウエハＷを、シャフト３２の中心３２ａを回転の中心として回転させながら、ウエハＷの端部裏面側（図４中、下方）に配置されたレーザ光照射部３４（図２参照）から、回転するウエハＷの外周部に向けて、例えば０．６φオーダに絞ったずれ測定用のレーザ光を照射し、該照射されたレーザ光のうちウエハＷの端部で遮られたレーザ光を除く残りのレーザ光をウエハＷを介して対向配置されたパワーメータ３５で受光し、レーザ光の出力を検出する。
【００５４】
ここで、レーザ光照射部３４から照射されたずれ測定用のレーザ光がウエハＷによって全く遮られない場合は、照射されたレーザ光が１００％パワーメータ３５に到達するが、照射されたずれ測定用のレーザ光の一部が、ウエハＷの端部で遮られ、残りのレーザ光がパワーメータ３５に到達する場合、回転するウエハＷの端部によって、レーザ光を遮る量が変化すると、パワーメータ３５によってウエハＷのずれ量に応じたレーザ光の受光出力を測定することができる。従って、予めパワーメータ３５におけるずれ測定用のレーザ光の受光出力と、ウエハＷのずれ量との関係を求めておくことにより、パワーメータ３５におけるレーザ光の受光出力に基づいてウエハＷのずれ量を検出することができる。このとき、ベベル部洗浄装置２４におけるレーザ光照射部３４は、該レーザ光照射部３４から照射されたずれ測定用のレーザ光の一部、例えば半分がウエハＷの端部によって遮られ、残りの一部、例えば半分がウエハＷの端部を通過してパワーメータ３５に到達する位置に配置される。これによって、ウエハＷのずれ方向に拘わらず、ずれ量が検出し易くなる。なお、この場合、パワーメータ３５の受光出力が一定ならば、ウエハＷは位置すれしていないことになる。
【００５５】
図５は、受光部で受光されるずれ測定用のレーザ光の出力（レーザ光照射部３４から照射されたずれ測定用のレーザ光の出力に対するパワーメータ３５が受光したレーザ光の出力の割合（％））とウエハＷのエッジ位置のずれ量（ウエハＷの中心Ｗ０とシャフト３２の中心３２ａとのずれ量と同じ）との関係を求めた図（検量線）である。
【００５６】
図５において、縦軸はパワーメータ３５によって受光されたずれ測定用のレーザ光の出力（％）を示し、横軸はウエハＷのずれ量（ウエハＷのエッジ位置）（ｍｍ）を示す。レーザ光の出力が１０％〜９０％の範囲内においては、レーザ光出力とウエハＷのずれ量とがリニアに対応しており、パワーメータ３５によって受光されたずれ測定用のレーザ光の出力に基づいて、ウエハＷのずれ量が求まる。また、このとき、ウエハＷの回転角θをロータリエンコーダなどの回転角検出器（図示しない）で検出し、ウエハＷのずれ量と、回転角θとの関係が求められる。
【００５７】
次いで、求めたウエハＷのずれ量に基づいてウエハＷの位置ずれを補正する。すなわち、パワーメータ３５で受光したレーザ光の出力データと、回転角検出器で求めたウエハＷの回転角データとをベベル部洗浄装置２４の制御装置（図示しない）に入力する。データが入力された制御装置は入力データに基づいて、ステージ３３のピン部材４５を制御する。ピン部材４５はウエハＷを載置したまま一旦上昇し、Ｘ−Ｙステージ上でずれ量に対応する所定幅だけ移動してずれ量を相殺し、これによってウエハＷのずれを補正した後、ピンダウンしてウエハＷを、図４（Ｅ）、（Ｆ）に示す正規の位置にセンタリングする。また制御装置は、搬送アーム２５のティーチング座標に補正データをフィードバックさせて搬送アーム２５をフィードバック制御する。
【００５８】
このようにしてウエハＷの位置ずれを補正した後、ウエハＷを回転させ、ベベル部に向けて処理ガスとしてのオゾン含有ガスを供給すると共に、レーザ光照射部３４から洗浄用のレーザ光を照射して熱エネルギを付与し、これによって、ベベル部に付着したＣＦ系デポ３８を、オゾンガスとの化学反応によって分解、除去する。分解生成ガスとしてのＣＯ、ＣＯ２、Ｆ２等はガス吸引ノズル３７で吸引、除去される。
【００５９】
本実施の形態によれば、ベベル部ポリマーを洗浄、除去するために設けられたレーザ光照射部３４及びパワーメータ３５を利用してウエハＷの位置ずれを検出し、ずれ補正（センタリング）を行った後、ベベル部ポリマーを除去するので、ウエハＷのベベル部に正確にレーザ光を照射して確実にベベル部ポリマーを分解、除去することができ、処理時間を短縮することができる。すなわち、位置ずれしたままのウエハＷに対してベベル部ポリマーを除去する場合に比べて、無駄な処理を確実になくすことができ、必要最小限のウエハ表面にレーザ光を適正に走査することができるので、処理時間の短縮及びコストの削減を図ることができる。
【００６０】
また、本実施の形態によれば、既存の設備を使用して、ウエハＷの位置ずれを検出し、ずれ補正を行うことができるので、改めて位置ずれ検出用の装置を追加することなく、既存の装置の機能を有効利用することができる。
【００６１】
また、本実施の形態によれば、予め作成した、レーザ出力とウエハＷのエッジ位置のずれ量との関係を示す検量線を用いるので、ウエハＷのずれ量を正確に検出することができる。
【００６２】
また、本実施の形態によれば、位置ずれの測定対象であるウエハＷの端部を直接監視してずれ量を測定することにより、従来技術のように、位置合わせを複数回繰り返すことによるずれ量の積算を回避することができ、且つ校正が不要となる。また、後処理装置の小型化及び工数削減にも繋がる。
【００６３】
本実施の形態において、ずれ測定用のレーザ光の出力及び異物洗浄用のレーザ光の出力は、特に限定されるものではなく、所期の目的を達成でき、且つウエハＷを加熱し過ぎない程度に調整される。加熱し過ぎによるウエハＷの変質、熔解等を回避するためである。
【００６４】
本実施の形態において、ベベル部洗浄装置２４のチャンバ３１に搬入されるウエハＷのずれ量は、例えばプロセスチャンバ内の静電チャック（ＥＳＣ）等に起因して発生する各ウエハＷにおいて固有のものであり、搬送アームのティーチングによっても解消できない場合がある。従って、搬送アームの座標に対するフィードバック制御によって個別にずれ補正を行うことが好ましい。
【００６５】
本実施の形態において、ウエハＷのずれ量検出及びずれ補正と、ベベル部ポリマーの分解除去を同時に行うこともできる。また、ウエハＷの端部にノッチが存在すると、ノッチの大きさに従ってレーザ分散光が得られるので、この分散光をレーザ光受光部によって測定することにより、ウエハＷの位置ずれの検出と共に、又はこれとは別に、ベベル部に形成されたノッチを検出することもできる。また、ノッチ検出後の各ウエハＷのノッチを位置合わせしつつ、フープ等に収容することもできる。
【００６６】
次に、本実施の形態に係る異物除去方法の変形例を説明する。
【００６７】
本実施の形態は、図３の異物除去処理フローにおけるステップＳ３に代えて、パワーメータ３５によって受光したずれ測定用のレーザ光の出力データに基づいてウエハＷのずれ量を算出すると共に、ウエハＷの外径寸法を測定する（ステップＳ６）。レーザ光照射部３４から照射されたずれ測定用のレーザ光のうち、回転するウエハＷの端部によって一部が遮られた残りの一部がパワーメータ３５によって受光される場合、ウエハＷの中心Ｗ０がシャフト３２の中心３２ａに対してずれていると、回転するウエハＷの図５におけるエッジ位置は、サインカーブを描いて変動する。従って、このサインカーブに基づいてウエハＷの外径寸法を算出することができる。
【００６８】
ウエハＷのずれ量及び外径寸法を算出した後、ウエハＷのずれ補正を行い（ステップＳ５）、その後、算出したウエハＷの外径寸法をウエハＷの洗浄開始位置にフィードバックし、ウエハＷのベベル部及び裏面平面部、又はベベル部、裏面平面部及びベベル部と裏面平面部との中間部に対し、適正な条件で異物除去処理を施す。
【００６９】
図６は、本変形例における異物除去方法を示す説明図である。
【００７０】
ウエハＷのベベル部に対しては、図６（Ａ）に示したように、異物洗浄用のレーザ光を、できるだけ断面湾曲面の法線方向から照射させるために、斜め方向（ｄ１方向）から照射する。このとき照射されるレーザ光とベベル部表面とが垂直となる部分が裏面平面部に比べて少ないので、レーザ光の走査速度を裏面平面部を走査する場合よりも遅くして異物であるベベル部ポリマーの分解に必要な温度を確保する。
【００７１】
一方、ウエハＷの裏面平面部に対しては、異物洗浄用のレーザ光を洗浄面に対して垂直となる方向（ｄ３方向）から照射する。この場合、裏面平面部に対するレーザ光照射角度を容易に垂直にすることができるので、レーザ光の走査速度を、ベベル部におけるレーザ光の走査速度と同じ速度に設定すると裏面平面部の温度が上がりすぎてウエハＷの変質又は溶融を招くことにもなる。従って、裏面平面部においては異物洗浄用のレーザ光の走査速度をベベル部の走査速度よりも速くして、余剰の加熱を回避する。なお、裏面平面部における異物洗浄用のレーザ光の照射出力を、ベベル部における異物洗浄用のレーザ光の照射出力よりも小さくすることによって異物の分解に必要な適正温度を確保するようにしてもよい。また、ベベル部と裏面平面部との中間部（以下、単に「中間部」という）における異物洗浄用のレーザ光の照射条件は、ベベル部の条件と裏面平面部の条件との間の条件が適宜選択される。
【００７２】
ところで、従来は、ウエハＷの正確な外径寸法を測定することなく、例えは３００φのウエハＷに対して、例えば０．２ｍｍの誤差を見込んだ外径寸法を考慮し（図６（Ｃ）参照）、且つ各レーザ光照射領域（以下、「洗浄領域」ともいう。）の境界部においてレーザ光の照射不良を防ぐために、洗浄領域の境界部において重複部分を加味した処理を行っていた（図６（Ｄ）参照）。従って、ウエハＷの実外径寸法と、誤差を見込んだ外径寸法との差６Ａ（図６（Ｃ））に対応する面積、及びベベル部洗浄領域６１と中間部洗浄領域６２との重複部分６Ｂに対応する面積、中間部洗浄領域６２と裏面平面部洗浄領域６３との重複部分６Ｃに対応する面積に対して重複して洗浄用のレーザ光を走査させることになり、処理面積の増加に伴って処理時間が長くなるという問題があった。
【００７３】
これに対して本変形例においては、ウエハＷの実外径寸法を測定することによって、図６（Ｂ）に示したように、ウエハＷのベベル部洗浄領域６１、中間部洗浄領域６２及び裏面平面部洗浄領域６３を正確に把握して各洗浄領域に対応した適正な条件で異物の洗浄処理を行う。
【００７４】
本実施の形態によれば、被処理基板であるウエハＷのずれ量を補正すると共に、ウエハＷの外径寸法を正確に把握した後、ウエハＷのベベル洗浄領域６１、中間部洗浄領域６２、及び裏面平面部洗浄領域６３を正確に区別して把握し、各部位に最適な処理条件によって異物洗浄処理を施すことができるので、無駄な処理をなくし、処理時間を短縮することができる。
【００７５】
本実施の形態において、ウエハＷのずれ量の検出と同時にウエハＷの外径寸法を測定するようにしたが、ウエハＷのずれ量を検出し、ずれ補正を行った後、ウエハＷを回転させ、回転するウエハＷの端部に対して改めて測定用のレーザ光を照射することによってウエハＷの外径寸法を検出するようにしてもよい。
【００７６】
本実施の形態において、主としてウエハＷのベベル部における異物を洗浄、除去する場合について説明したが、本発明は、ウエハＷのベベル部以外、例えば裏面の全範囲に付着した異物（ＢＳＰ）を除去する場合にも同様に適用できる。
【００７７】
上述した各実施の形態において、異物除去処理が施される基板は半導体デバイス用のウエハに限られず、ＬＣＤ（Liquid  Crystal  Display）やＦＰＤ（Flat  Panel  Display）等に用いる各種基板や、フォトマスク、ＣＤ基板、プリント基板等であってもよい。
【００７８】
また、本発明の目的は、上述した各実施の形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記憶した記憶媒体を、システム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを読み出し実行することによっても達成される。
【００７９】
この場合、記憶媒体から読み出されたプログラムコード自体が上述した各実施の形態の機能を実現することになり、そのプログラムコード及び該プログラムコードを記憶した記憶媒体は本発明を構成することになる。
【００８０】
また、プログラムコードを供給するための記憶媒体としては、例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＤＶＤ−ＲＷ、ＤＶＤ＋ＲＷ等の光ディスク、磁気テープ、不揮発性のメモリカード、ＲＯＭ等を用いることができる。または、プログラムコードをネットワークを介してダウンロードしてもよい。
【００８１】
また、コンピュータが読み出したプログラムコードを実行することにより、上述した各実施の形態の機能が実現されるだけではなく、そのプログラムコードの指示に基づき、コンピュータ上で稼動しているＯＳ（オペレーティングシステム）等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【００８２】
さらに、記憶媒体から読み出されたプログラムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに書き込まれた後、そのプログラムコードの指示に基づき、その拡張機能を拡張ボードや拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した各実施の形態の機能が実現される場合も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明の実施の形態に係る異物除去方法に適用されるベベル部洗浄装置を備えた基板処理システムの概略構成を示す図である。
【図２】図１におけるベベル部洗浄装置の概略構成を示す断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における異物除去方法のフローチャートである。
【図４】ウエハの位置ずれを検出し、ずれ補正を行う方法を示す説明図である。
【図５】受光部で受光されるずれ測定用のレーザ光の出力とウエハＷのエッジ位置のずれ量との関係を求めた図（検量線）である。
【図６】本発明の実施の形態の変形例を示す説明図である。
【図７】ステージプレートを用いた基板の位置合わせ方法の問題点を示す説明図である。
【符号の説明】
【００８４】
１０    基板処理システム
１１    トランスファモジュール
１２    プロセスモジュール
１６    ローダーモジュール
２０    フープ
２３    オリエンタ
２４    ベベル部洗浄装置
３２    シャフト
３３    ステージ
３４    レーザ光照射部
３５    パワーメータ
３６    ガス供給ノズル
３７    ガス吸引ノズル
６１    ベベル部洗浄領域
６２    中間部洗浄領域
６３    裏面平面部洗浄領域
【図１】
2010141237.tif 000003
【図２】
2010141237.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2010141237.tif 000008
【図７】
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