(57)【要約】【課題】動作を伴う基板や処理中の基板上のチップの温度または温度分布をインラインで計測して、基板の検査工程を行う前の段階で基板上のチップの異常を検出できる基板処理システムを提供する。【解決手段】ホットプレート１０によって加熱処理されている基板Ｗ上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィ２８により同時に計測して監視する。基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときに、当該基板を検査工程へ移して異常のあったチップのみの検査を行ったり、それ以前の処理工程へ当該基板を戻したり、それ以後の処理工程において当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにしたり、当該基板について異常のあったチップを順次記憶していき、当該基板について異常のあったチップの割合が所定の数値を超えたときに、当該基板を再生工程へ移したりする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の処理前または処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視し、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときに、当該基板を検査工程へ移してその基板上の複数のチップもしくは複数のチップのうち異常のあったチップのみの検査を行い、それ以前の処理工程へ当該基板を戻し、もしくは、それ以後の処理工程において当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにし、または、当該基板について異常のあったチップを順次記憶していき、処理工程が進行していく過程において、当該基板について異常のあったチップの割合が所定の数値を超えたときに、当該基板を再生工程へ移しもしくは廃棄することを特徴とする基板処理システム。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理システムにおいて、
基板上のいずれのチップに異常があったかは、可視カメラにより基板を撮像して得られた基板上のチップのサイズおよび位置情報に基づいて特定され、または、メモリに予め記憶させておいた基板上のチップのサイズおよび位置情報に基づいて特定されることを特徴とする基板処理システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、
前記基板の処理は、基板の表面に反射防止膜形成用塗布液を塗布した後にホットプレートで基板を加熱する熱処理であり、その基板の熱処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視することを特徴とする基板処理システム。
【請求項４】
請求項３に記載の基板処理システムにおいて、
前記検査工程は、膜厚計により基板の表面に形成された反射防止膜の厚みを測定する膜厚測定工程であることを特徴とする基板処理システム。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、
前記基板の処理は、基板の表面にフォトレジストを塗布した後にホットプレートで基板を加熱する熱処理であり、その基板の熱処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視することを特徴とする基板処理システム。
【請求項６】
請求項５に記載の基板処理システムにおいて、
前記検査工程は、膜厚計により基板の表面に形成されたレジスト膜の厚みを測定する膜厚測定工程であることを特徴とする基板処理システム。
【請求項７】
請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、
前記基板の処理は、基板の表面に形成されたレジスト膜を現像処理した後にホットプレートで基板を加熱する熱処理であり、その基板の熱処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視することを特徴とする基板処理システム。
【請求項８】
請求項７に記載の基板処理システムにおいて、
前記検査工程は、線幅測定装置により基板の表面上のレジスト膜に形成されたパターン線幅を測定する線幅測定工程であることを特徴とする基板処理システム。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、
基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視する工程以後の処理工程は、ワイヤボンディング工程であり、その処理工程において基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみのワイヤボンディングを行わないようにすることを特徴とする基板処理システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に対しフォトリソグラフィによる各種の処理を順次施す場合において、基板の検査工程を行う前の段階で基板上のチップの異常を検出し、異常が検出されたチップを含む基板を通常の処理ラインから外して別の処理工程へ移したり、異常が検出されたチップについて以後の処理工程で他のチップとは別の取り扱いをしたり、１枚の基板における歩留まりを管理したりする基板処理システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスや液晶ディスプレイなどの製造プロセスにおいては、フォトリソグラフィ技術を利用して半導体ウエハやガラス基板などの基板に対しレジスト塗布、露光、現像、エッチングなどの一連の処理を施すことにより製品が製造されている。これらの一連の処理のうち、例えばレジスト塗布処理および現像処理ならびにそれらに付随する熱処理をそれぞれ行う複数の処理ユニットと、それらの各処理ユニット間で基板の搬送を行う複数の搬送ロボットとを備えた基板処理装置（一般に「コータ＆デベロッパ」と呼ばれている）が広く用いられている。そして、そのような基板処理装置に露光装置を併設して、レジスト塗布から露光、現像までの一連の処理が行われている。
【０００３】
上記した半導体デバイスや液晶ディスプレイなどを製造する場合において、近年、製品歩留まりを向上させるために、膜厚測定や線幅測定などの検査工程の前に、処理ユニット内や搬送ユニットなどで基板の簡易的な検査が行われるようになってきている。そして、簡易的な検査によって異常が認められた基板については、以後の各処理工程を重ねることなく早い段階で一連の処理を中止し、再生工程へ移すなどして、最終的に半導体デバイス等の製品歩留まりを向上させ、低コスト化を図ることが行われている。
【０００４】
ところで、１枚の基板上には複数のチップが形成されるが、例えば、フォトレジストの塗布前における基板上の各チップの温度分布や、塗布処理後に行われる加熱処理中における基板上の各チップの温度分布は、基板表面に形成されるレジストの膜厚に影響を及ぼす。また、露光による光化学反応によって生じた生成物をレジスト膜内部に均一に拡散させる目的で露光後に行われる基板の加熱処理（露光後ベーク（ＰＥＢ）処理）中における基板上の各チップの温度分布や、現像処理後に行われる基板の加熱処理中における基板上の各チップの温度分布は、レジスト膜に形成されるパターン線幅に影響を及ぼす。その他、各種時点における基板上の各チップの温度や温度分布は、熱処理後の酸化膜厚や膜質等、各種の処理品質に影響を及ぼすことが知られている。
【０００５】
基板の温度を測定する方法としては、従来から、基板に熱電対もしくは測温抵抗体の検出端を直接に取着して基板の温度を測定したり、放射温度計を使用して基板に非接触で基板の温度を測定したりする方法が用いられている（例えば、特許文献１参照。）。そして、基板の温度分布を見る場合には、複数の熱電対もしくは測温抵抗体を基板に取着して、基板上の複数個所の温度をそれぞれ個別に測定するようにしていた。
【特許文献１】特開２００５−１１８５２号公報（第６−７頁、図１、図３、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
熱電対による基板の温度の測定では、熱電対に電流を流してそのときの電圧値を計測し、この電圧値を温度に換算する。また、測温抵抗体による基板温度の測定では、測温抵抗体に電流を流してそのときの電流値を計測し、この電流値を温度に換算する。したがって、熱電対のセンサ部と計測部とを導線で接続して温度測定を行うこととなるため、動作を伴う基板や処理中の基板の温度を直接に測定することは不可能である。また、近年では、導線が不要な熱電対もあるが、そのような熱電対を使用する場合でも、処理中の基板の温度を直接に測定することは困難である。
【０００７】
また、複数の熱電対もしくは測温抵抗体を基板に取着して基板上の複数個所の温度を測定することは可能であるが、基板上のチップごとに熱電対もしくは測温抵抗体を取着して各チップの温度をそれぞれ測定することは極めて困難である。さらに、基板上のチップごとに複数の熱電対もしくは測温抵抗体を取着して各チップ上の複数個所の温度をそれぞれ測定することにより、基板上の各チップの温度分布をそれぞれ個別に見ることは、ほとんど不可能である。
【０００８】
一方、放射温度計を使用すれば、動作を伴う基板や処理中の基板の温度を測定することが可能であるが、放射温度計を使用して基板上の各チップの温度をそれぞれ測定しようとすると、チップの数だけの放射温度計を設置する必要がある。しかしながら、処理チャンバ内等に複数の放射温度計を設置することは、スペース的に難しい。さらに、放射温度計には空間分解能が無いので、単一の放射温度計では基板上の各チップの温度分布をそれぞれ個別に見ることができない。このため、放射温度計を使用して基板上の各チップの温度分布をそれぞれ見ようとすると、チップごとに複数の放射温度計を処理チャンバ内等に設置する必要があるが、そのようなことは全く不可能である。
【０００９】
上記したように、熱電対や測温抵抗体を用いる方法では、動作を伴う基板や処理中の基板の温度を測定することができない。また、熱電対や測温抵抗体を用いる方法でも、また放射温度計を用いる方法でも、基板上の各チップの温度をそれぞれ測定することは困難である。さらに、放射温度計を用いる方法はもちろんのこと、熱電対や測温抵抗体を用いても、基板上の各チップの温度分布をそれぞれ個別に見ることは不可能である。このため、従来、基板上のチップの温度または温度分布をインラインで計測することによって、基板の検査工程を行う前の段階で基板上のチップの異常を検出し、異常が検出されたチップを含む基板を通常の処理ラインから外して別の処理工程へ移したり異常が検出されたチップについて以後の処理工程で他のチップとは別の取り扱いをしたり１枚の基板における歩留まりを管理したりする、といった基板処理システムは無かった。
【００１０】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、動作を伴う基板や処理中の基板上のチップの温度または温度分布をインラインで計測して、基板の検査工程を行う前の段階で基板上のチップの異常を検出することができる基板処理システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に係る発明は、基板上のチップの異常を検出して、異常が検出されたチップについて以後の処理工程で他のチップとは別の取り扱いをしたり、１枚の基板における歩留まりを管理したりする基板処理システムにおいて、基板の処理前または処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視し、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときに、当該基板を検査工程へ移してその基板上の複数のチップもしくは複数のチップのうち異常のあったチップのみの検査を行い、それ以前の処理工程へ当該基板を戻し、もしくは、それ以後の処理工程において当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにし、または、当該基板について異常のあったチップを順次記憶していき、処理工程が進行していく過程において、当該基板について異常のあったチップの割合が所定の数値を超えたときに、当該基板を再生工程へ移しもしくは廃棄することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板処理システムにおいて、基板上のいずれのチップに異常があったかを、可視カメラにより基板を撮像して得られた基板上のチップのサイズおよび位置情報に基づいて特定し、または、メモリに予め記憶させておいた基板上のチップのサイズおよび位置情報に基づいて特定することを特徴とする。
【００１３】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、前記基板の処理が、基板の表面に反射防止膜形成用塗布液を塗布した後にホットプレートで基板を加熱する熱処理であり、その基板の熱処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視することを特徴とする。
【００１４】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の基板処理システムにおいて、前記検査工程が、膜厚計により基板の表面に形成された反射防止膜の厚みを測定する膜厚測定工程であることを特徴とする基板処理システム。
【００１５】
請求項５に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、前記基板の処理が、基板の表面にフォトレジストを塗布した後にホットプレートで基板を加熱する熱処理であり、その基板の熱処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視することを特徴とする。
【００１６】
請求項６に係る発明は、請求項５に記載の基板処理システムにおいて、前記検査工程が、膜厚計により基板の表面に形成されたレジスト膜の厚みを測定する膜厚測定工程であることを特徴とする。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、前記基板の処理が、基板の表面に形成されたレジスト膜を現像処理した後にホットプレートで基板を加熱する熱処理であり、その基板の熱処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視することを特徴とする。
【００１８】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の基板処理システムにおいて、前記検査工程が、線幅測定装置により基板の表面上のレジスト膜に形成されたパターン線幅を測定する線幅測定工程であることを特徴とする。
【００１９】
請求項９に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理システムにおいて、基板上の複数のチップの温度または温度分布をサーモグラフィにより同時に計測して監視する工程以後の処理工程が、ワイヤボンディング工程であり、その処理工程において基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみのワイヤボンディングを行わないようにすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１に係る発明の基板処理システムにおいては、基板の処理前または処理中に基板上の複数のチップの温度または温度分布がサーモグラフィにより同時に計測して監視される。ここで、サーモグラフィは、基板に非接触で基板上のチップの温度または温度分布を計測することが可能であり、また、基板上の複数のチップの面内温度分布を単一の計器で計測することが可能である。したがって、この基板処理システムを使用すると、動作を伴う基板や処理中の基板上のチップの温度または温度分布をインラインで計測して、基板の検査工程を行う前の段階で基板上のチップの異常を検出することができる。
そして、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときには、その異常のあったチップを含む基板は検査工程へ移されて、その基板上の複数のチップもしくは複数のチップのうち異常のあったチップのみが検査され、もしくは、異常のあったチップを含む基板は、それ以前の処理工程へ戻される。あるいは、それ以後の処理工程において当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにされる。したがって、無駄な処理を省いて、処理の効率化を図ることができる。あるいは、当該基板について異常のあったチップを順次記憶していき、処理工程が進行していく過程において、当該基板について異常のあったチップの割合が所定の数値を超えたとき、換言すると、当該基板について異常のあったチップを除いたチップの割合が所定の歩留まりを下回ったときには、当該基板は再生工程へ移されもしくは廃棄される。このようにして、基板における歩留まりを管理することができ、また、所定の歩留まりを下回った基板については、それ以後の処理工程を行わないようにすることにより、処理の効率化を図ることができる。
【００２１】
請求項２に係る発明の基板処理システムでは、可視カメラにより基板を撮像して基板上のチップのサイズおよび位置情報に関する撮像データを得ることにより、または、メモリに基板上のチップのサイズおよび位置情報に関するデータを予め記憶させておくことにより、そのデータに基づいて基板上のいずれのチップに異常があったかが特定される。
【００２２】
請求項３に係る発明の基板処理システムでは、基板の熱処理中に基板上のチップの温度または温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときは、基板の表面に反射防止膜が所望通りの膜厚で均一に形成されない可能性があるとして、その異常のあったチップを含む基板は、例えば、検査工程へ移されて、その基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみが検査される。
【００２３】
請求項４に係る発明の基板処理システムでは、異常のあったチップを含む基板が膜厚測定工程へ移され、膜厚計により異常のあったチップ上に形成された反射防止膜の厚みが測定される。
【００２４】
請求項５に係る発明の基板処理システムでは、基板の熱処理中に基板上のチップの温度または温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときは、基板の表面にレジスト膜が所望通りの膜厚で均一に形成されない可能性があるとして、その異常のあったチップを含む基板は、例えば、検査工程へ移されて、その基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみが検査される。
【００２５】
請求項６に係る発明の基板処理システムでは、異常のあったチップを含む基板が膜厚測定工程へ移され、膜厚計により異常のあったチップ上に形成されたレジスト膜の厚みが測定される。
【００２６】
請求項７に係る発明の基板処理システムでは、基板の熱処理中に基板上のチップの温度または温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときは、基板の表面上のレジスト膜に所望通りの線幅のパターンが形成されない可能性があるとして、その異常のあったチップを含む基板は、例えば、検査工程へ移されて、その基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみが検査される。
【００２７】
請求項８に係る発明の基板処理システムでは、異常のあったチップを含む基板が線幅測定工程へ移され、線幅測定装置により異常のあったチップ上のレジスト膜に形成されたパターン線幅が測定される。
【００２８】
請求項９に係る発明の基板処理システムでは、基板上のチップの温度または温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときは、その異常のあったチップを含む基板のワイヤボンディング工程において、基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみのワイヤボンディングが行われない。したがって、無駄な処理を省いて、処理の効率化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、この発明の最良の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、この発明に係る基板処理システムで使用される基板の熱処理装置の概略構成の１例を示す模式図である。この熱処理装置は、上面に基板Ｗを載置するホットプレート１０と、ホットプレート１０の上面全体を開放および閉塞可能に覆うチャンバ１２とを備えている。
【００３０】
ホットプレート１０には、図示していないが、ホットプレート１０を貫通して昇降する複数本、例えば３本の支持ピンが設けられており、それらの支持ピンの昇降動作により、基板Ｗの搬入および搬出に際して基板搬送ロボット（図示せず）とホットプレート１０との間での基板Ｗの受け渡しが行われる。
【００３１】
チャンバ１２は、パージボックス１４と外部ケーシング１６とから構成された二重壁構造となっている。パージボックス１４は、ガス導入空間１８を有し、ガス導入空間１８には、パージ用ガス、例えば窒素ガスの供給源に流路接続されたガス供給管２０が連通している。また、ガス導入空間１８は、パージボックス１４の底面に形成された複数の微細孔２２を介してホットプレート１０の上面側空間と連通している。そして、ガス供給源からガス供給管２０を通してガス導入空間１８内へ導入された窒素ガスが、ガス導入空間１８内から複数の微細孔２２を通ってホットプレート１０上の基板Ｗの表面へ均一に吹き付けられるようになっている。また、外部ケーシング１６の内面とパージボックス１４の外面との間にガス排出路２４が形成されており、ガス排出路２４は、外部ケーシング１６の天井部でガス排出管２６に連通している。そして、ガス導入空間１８内から複数の微細孔２２を通ってホットプレート１０上の基板Ｗの表面に向かって吹き出した窒素ガスが、ホットプレート１０の周辺方向へ流れて、ホットプレート１０の周辺部からガス排出路２４内へ流入し、ガス排出路２４内からガス排出管２６を通って排気されるようになっている。
【００３２】
チャンバ１２には、基板Ｗの表面を臨むようにサーモグラフィ２８が取着されている。サーモグラフィ２８は、ホットプレート１０上の基板Ｗの全面の温度を測定することができるように取り付けられる。また、図示例のように、基板Ｗとの間にパージボックス１４の底壁面が介在するような場合において、パージボックス１４が石英ガラス材料で形成されているときは、８μｍ〜１４μｍといった長波長域の赤外線は石英ガラスを透過しないので、例えば３μｍ〜５μｍといった短波長域を検出波長帯とするサーモグラフィを使用する。また、基板Ｗがシリコンウエハであるときは、シリコンウエハは１．１μｍ以上の波長域の光を透過するので、例えば０．７μｍ〜１．０μｍといった波長域を検出波長帯とするサーモグラフィを使用する。
【００３３】
サーモグラフィ２８には、カラーモニタ３０が接続されている。また、サーモグラフィ２８は、ＣＰＵ３２に接続されており、ＣＰＵ３２にメモリ３４が接続されている。さらに、ＣＰＵ３２は、一連の処理、例えばレジスト塗布処理および現像処理ならびにそれらに付随する熱処理を行う基板処理装置のメインコントローラ３６に接続されている。メモリ３４には、サーモグラフィ２８によって計測された基板Ｗ上のチップの温度または温度分布が異常であるかどうかを判定するための閾値が記憶されている。ＣＰＵ３２においては、サーモグラフィ２８によって計測された基板Ｗ上のチップの温度または温度分布の計測値が、メモリ３４から読み出された閾値と比較され、サーモグラフィ２８による計測値が異常であると判定されたときに、チップを特定した信号がＣＰＵ３２からメインコントローラ３６へ送られる。あるいは、ＣＰＵ３２において、サーモグラフィ２８によって計測された基板Ｗ上の各チップの温度の平均値が算出され、各チップの温度の計測値が平均値とそれぞれ比較され、計測値が平均値に対し許容範囲内にないと判定されたときに、チップを特定した信号がＣＰＵ３２からメインコントローラ３６へ送られる。そして、メインコントローラ３６から出力される制御信号により、熱集中等の異常のあったチップを含む基板Ｗを加熱処理工程後に検査工程へ移して、その基板Ｗ上の複数のチップもしくは複数のチップのうち異常のあったチップのみの検査を行ったり、異常のあったチップを含む基板Ｗをそれ以前の処理工程へ戻したり、それ以後の処理工程において当該基板Ｗ上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにしたりされる。
【００３４】
基板Ｗ上のいずれのチップに異常があったかを特定するには、図２に模式図を示すように、サーモグラフィ２８に可視カメラ３８を併用し、可視カメラ３８によって基板Ｗを撮像することにより、基板Ｗ上のチップのサイズおよび位置情報に関する撮像データを得て、その撮像データをＣＰＵ３２へ送り、ＣＰＵ３２において基板Ｗ上のチップのサイズおよび位置情報に基づいて異常のあったチップの特定を行うようにする。あるいは、メモリ３４に、基板Ｗ上のチップのサイズおよび位置情報に関するデータを予め記憶させておき、メモリ３４からそのデータをＣＰＵ３２に読み出して、基板Ｗ上のいずれのチップに異常があったかを特定するようにする。
【００３５】
図３および図４は、この発明に係る基板処理システムの１例を示すものであって、各処理ユニット間を基板が移動する順序を示して一連の基板処理工程を説明する図である。この図３および図４に示した一連の基板処理工程は、レジスト塗布処理および現像処理ならびにそれらに付随する熱処理と露光処理であって、一般に「コータ＆デベロッパ」と呼ばれる基板処理装置を用いそれに露光装置を併設して行われる。図３には、レジスト塗布工程から露光工程までを示し、図４に、露光工程から現像工程までを示している。以下に、この基板処理システムにおける処理動作について説明するが、各処理ユニットについての詳しい説明および図示は省略する。
【００３６】
まず、インデクサ部４０において、基板移載機構により載置台上に載置されたキャリア内から未処理の基板を取り出し、基板移載機構から搬送ロボットへ基板を受け渡し、搬送ロボットにより基板をクールプレート４１へ搬送して、クールプレート４１で基板を冷却する。冷却後の基板は、搬送ロボットによって塗布処理ユニット４３へ搬送されるが、この搬送過程で、移動中の基板上の各チップの温度または温度分布をサーモグラフィ４２によってそれぞれ計測し、基板上のチップの温度または温度分布に異常が無いかどうかを監視する。そして、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたとき、例えば基板上の一部のチップの温度が所定温度まで低下していなかったり基板上の一部のチップの温度分布が許容範囲内でなかったりしたときには、その異常のあったチップを含む基板を元のクールプレート４１へ戻して再度冷却する。サーモグラフィ４２によって計測された基板上のチップの温度および温度分布に異常が無ければ、そのまま搬送ロボットによって基板を塗布処理ユニット４３へ搬送する。
【００３７】
塗布処理ユニット４３では、基板の表面に反射防止膜形成用の塗布液が塗布される。塗布処理ユニット４３での塗布処理が終了すると、搬送ロボットによって基板をホットプレート４４へ搬送する。そして、ホットプレート４４により基板が加熱されて基板上の塗布液が乾燥させられ、基板上に下地の反射防止膜が形成される。この加熱工程において、図１に示したような構成の装置により、加熱処理中の基板上の各チップの温度または温度分布をサーモグラフィ４５によってそれぞれ計測し、基板上のチップの温度または温度分布に異常が無いかどうかを監視する。加熱処理が終わった基板は、搬送ロボットによってクールプレート４６へ搬送され、クールプレート４６で冷却されるが、サーモグラフィ４５によって計測された基板上のチップの温度または温度分布に異常があったとき、例えば基板上の一部のチップの温度が所定温度範囲内になかったり基板上の一部の温度分布が許容範囲内でなかったりしたときには、その異常のあったチップを含む基板を膜厚測定ユニットへ搬送して、異常のあったチップ上に形成された反射防止膜の厚みを膜厚計４７により測定する。そして、膜厚計４７によって測定された反射防止膜の厚みに異常が無ければ、基板を元の処理ラインへ戻し、膜厚の異常が検出されたときには、異常のあったチップを特定してメモリに記憶する。このメモリに記憶されたチップについては、例えば、それ以後の、チップごとに処理が施される処理工程（例えばワイヤボンディング工程）において、当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにする。
【００３８】
クールプレート４６で冷却された基板は、搬送ロボットによって塗布処理ユニット４９へ搬送されるが、この搬送過程で、移動中の基板上の各チップの温度または温度分布をサーモグラフィ４８によってそれぞれ計測する。そして、サーモグラフィ４８により、基板上のチップの温度または温度分布に異常が無いかどうかを監視し、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたとき、例えば基板上の一部のチップの温度が所定温度まで低下していなかったり基板上の一部のチップの温度分布が許容範囲内でなかったりしたときには、その異常のあったチップを含む基板を元のクールプレート４６へ戻して再度冷却する。サーモグラフィ４８によって計測された基板上のチップの温度および温度分布に異常が無ければ、そのまま搬送ロボットによって基板を塗布処理ユニット４９へ搬送する。
【００３９】
塗布処理ユニット４９では、基板の表面にフォトレジストが塗布される。塗布処理ユニット４９での塗布処理が終了すると、搬送ロボットによって基板を加熱部５０へ搬送する。そして、加熱部５０により基板が加熱されて、基板上に形成されたフォトレジスト中の溶媒成分が蒸発し除去されることにより、基板上にレジスト膜が形成される。この加熱工程において、図１に示したような構成の装置により、加熱処理中の基板上の各チップの温度または温度分布をサーモグラフィ５１によってそれぞれ計測し、基板上のチップの温度または温度分布に異常が無いかどうかを監視する。加熱処理が終わった基板は、搬送ロボットによってクールプレート５２へ搬送され、クールプレート５２で冷却されるが、サーモグラフィ５１によって計測された基板上のチップの温度または温度分布に異常があったとき、例えば基板上の一部のチップの温度が所定温度範囲内になかったり基板上の一部のチップの温度分布が許容範囲内でなかったりしたときには、その異常のあったチップを含む基板を膜厚測定ユニットへ搬送して、異常のあったチップ上に形成されたレジスト膜の厚みを膜厚計５３により測定する。そして、膜厚計５３によって測定されたレジスト膜の厚みに異常が無ければ、基板を元の処理ラインへ戻し、膜厚の異常が検出されたときには、異常のあったチップを特定してメモリに記憶する。このメモリに記憶されたチップについては、例えば、それ以後の、チップごとに処理が施される処理工程において、当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにする。そして、表面にレジスト膜が形成された基板は、インターフェイス部（図示せず）を経て露光装置５４へ搬送され、露光装置５４においてパターン露光処理される。
【００４０】
パターン露光処理が終了した基板は、露光装置５４から再びインターフェイス部を経て基板処理装置へ戻される。そして、図４に示すように、搬送ロボットによって基板を加熱部５５へ搬送する。加熱部５５においては、露光による光化学反応によって生じた生成物をレジスト膜内部に均一に拡散させるための加熱処理（露光後ベーク（ＰＥＢ）処理）が行われる。この加熱工程において、図１に示したような構成の装置により、加熱処理中の基板上の各チップの温度または温度分布をサーモグラフィ５６によってそれぞれ計測し、基板上のチップの温度または温度分布に異常が無いかどうかを監視する。そして、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されたときは、その異常が検出されたチップを特定してメモリに記憶する。このメモリに記憶されたチップについては、例えば、それ以後の、チップごとに処理が施される処理工程において、当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにする。
【００４１】
加熱処理が終わった基板は、搬送ロボットによってクールプレート５７へ搬送され、クールプレート５７で冷却された後、現像処理ユニット５８へ搬送される。現像処理ユニット５８では、基板上に現像液が供給されて、基板表面に形成された露光後のレジスト膜が現像処理される。そして、現像処理が終了した基板を搬送ロボットによってホットプレート５９へ搬送し、ホットプレート５９によって基板を加熱する。この加熱工程において、図１に示したような構成の装置により、加熱処理中の基板上の各チップの温度または温度分布をサーモグラフィ６０によってそれぞれ計測し、基板上のチップの温度または温度分布に異常が無いかどうかを監視する。加熱処理が終わった基板は、搬送ロボットによってクールプレート６１へ搬送され、クールプレート６１で冷却されるが、サーモグラフィ６０によって計測された基板上のチップの温度または温度分布に異常があったとき、例えば基板上の一部のチップの温度が所定温度範囲内になかったり基板上の一部のチップの温度分布が許容範囲内でなかったりしたときには、その異常のあったチップを含む基板を線幅測定ユニットへ搬送して、異常のあったチップ上のレジスト膜に形成されたパターン線幅を線幅測定装置６２により測定する。そして、線幅測定装置６２によって測定されたパターン線幅に異常が無ければ、基板を元の処理ラインへ戻し、パターン線幅の異常が検出されたときには、異常のあったチップを特定してメモリに記憶する。このメモリに記憶されたチップについては、例えば、それ以後の、チップごとに処理が施される処理工程において、当該基板上の複数のチップのうち異常のあったチップのみの処理を行わないようにする。そして、表面にレジストパターンが形成された基板は、搬送ロボットによってインデクサ部４０へ戻され、搬送ロボットから基板移載機構に基板を受け渡し、インデクサ部４０において、基板移載機構により載置台上に載置されたキャリア内へ処理済みの基板を収納する。
【００４２】
また、一連の基板処理工程において、図５にブロック図を示すように、処理ユニットや搬送路中に設置された複数のサーモグラフィ２８ａ〜２８ｅをＣＰＵ３２に接続しておき、サーモグラフィ２８ａ〜２８ｅによって計測された基板上のチップの温度または温度分布に異常があったときに、その基板および基板上の異常のあったチップを特定してメモリ３４に順次記憶していくようにする。そして、処理工程が進行していく過程において、基板上のチップの温度または温度分布の異常が検出されるごとに、ＣＰＵ３２において当該基板における異常のあったチップの割合が所定の数値（閾値）を超えないかどうか、換言すると、当該基板における異常のあったチップを除いたチップの割合が所定の歩留まりを下回らないかどうかが判定される。この判定の結果、当該基板におけるチップの歩留まりが所定の数値（閾値）を下回ったときには、ＣＰＵ３２からメインコントローラ３６へ信号が送られて、メインコントローラ３６から出力される制御信号により、例えば当該基板は再生工程へ移されあるいは廃棄される。このようにして、基板における歩留まりを管理することができる。
【００４３】
なお、動作を伴う基板や処理中の基板上のチップの温度分布をサーモグラフィによりインラインで計測して基板上のチップの異常を検出する基板処理システムは、図３および図４に示したような一連の基板処理工程に限らず、各種の基板処理工程に適用し得る。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】この発明に係る基板処理システムで使用される基板の熱処理装置の概略構成の１例を示す模式図である。
【図２】図１に示した基板の熱処理装置の、図１に図示されていない構成の一部を示す模式図である。
【図３】この発明に係る基板処理システムの１例を示すものであって、各処理ユニット間を基板が移動する順序を示して一連の基板処理工程を説明する図である。
【図４】同じく、各処理ユニット間を基板が移動する順序を示して一連の基板処理工程を説明する図である。
【図５】この発明に係る基板処理システムの制御系の一部を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１０、４４、５９  ホットプレート
１２  チャンバ
１４  パージボックス
１６  外部ケーシング
１８  ガス導入空間
２０  ガス供給管
２４  ガス排出路
２６  ガス排出管
２８、４２、４５、４８、５１、５６、６０  サーモグラフィ
３０  カラーモニタ
３２  ＣＰＵ
３４  メモリ
３６  基板処理装置のメインコントローラ
３８  可視カメラ
４０  インデクサ部
４１、４６、５２、５７、６１  クールプレート
４３、４９  塗布処理ユニット
４７、５３  膜厚計
５４  露光装置
５０、５５  加熱部
５８  現像処理ユニット
６２  線幅測定装置
Ｗ  基板
【図１】
2008111683.tif 000003
【図２】
2008111683.tif 000004
【図３】
2008111683.tif 000005
【図４】
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【図５】
2008111683.tif 000007