(57)【要約】【課題】動作を伴う基板や処理中の基板の温度および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の温度および温度分布をサーモグラフィ２８により計測して監視し、基板の温度や温度分布の異常が検出されたときに、その異常のあった基板を検査工程へ移したり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異常のあった基板の処理を行うときの処理条件を調整したりそれ以前の処理工程において異常のあった基板より後に処理される基板の処理条件を調整したりする。【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の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視し、基板の温度または温度分布の異常が検出されたときに、その異常のあった基板を検査工程へ移しもしくはそれ以前の処理工程へ戻し、それ以後の処理工程において前記異常のあった基板の処理を行うときの処理条件を調整しもしくはそれ以前の処理工程において前記異常のあった基板より後に処理される基板の処理条件を調整し、または、前記異常のあった基板を再生工程へ移す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、
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の温度および温度分布をサーモグラフィにより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３】
請求項２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４】
請求項１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する塗布処理であり、その基板の塗布処理前に基板の温度および温度分布をサーモグラフィにより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５】
請求項１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の温度および温度分布をサーモグラフィにより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する塗布処理であり、その基板の塗布処理前に基板の温度および温度分布をサーモグラフィにより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１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露光処理した後に加熱部で露光後の基板を加熱する露光後ベーク処理であり、その基板のベーク処理中に基板の温度および温度分布をサーモグラフィにより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９】
請求項８に記載の基板処理システムにおいて、
基板の温度または温度分布の異常が検出されたときに、その異常のあった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前記基板を加熱するときの熱処理条件を調整し、または、その異常のあった基板より後に露光処理される基板の露光条件を調整することを特徴とする基板処理システム。
【請求項１０】
請求項１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の温度および温度分布をサーモグラフィにより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１１】
請求項１０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１２】
基板の温度分布をサーモグラフィにより計測して、基板の温度分布に異常が無いかどうかを監視し、基板の温度分布の異常が検出されたときに、基板の表面上に異物が付着している可能性があるとして、その異常のあった基板を再生工程へ移す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の異常を検出し、異常が検出された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のあった基板の処理を行うときの処理条件を調整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】
ここで、例えば、フォトレジストの塗布前における基板の温度分布や、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】
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。しかしながら、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の温度分布を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の温度分布を見ようとすると、複数の放射温度計を設置する必要があるが、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。
【０００８】
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、放射温度計を用いる方法では、基板の温度分布を見ることが困難である。このため、従来、基板の温度および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の異常を検出し、異常が検出された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のあった基板の処理を行うときの処理条件を調整したりする、といった基板処理システムは無かった。
【０００９】
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の温度および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】
【００１０】
請求項１に係る発明は、基板の異常を検出して、異常が検出された基板を通常の処理ラインから外すように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の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視し、基板の温度または温度分布の異常が検出されたときに、その異常のあった基板を検査工程へ移しもしくはそれ以前の処理工程へ戻し、それ以後の処理工程において前記異常のあった基板の処理を行うときの処理条件を調整しもしくはそれ以前の処理工程において前記異常のあった基板より後に処理される基板の処理条件を調整し、または、前記異常のあった基板を再生工程へ移すことを特徴とする。
【００１１】
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、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の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視することを特徴とする。
【００１２】
請求項３に係る発明は、請求項２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。
【００１３】
請求項４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、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する塗布処理であり、その基板の塗布処理前に基板の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視することを特徴とする。
【００１４】
請求項５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、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の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視することを特徴とする。
【００１５】
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。
【００１６】
請求項７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、前記基板の処理が、基板の表面にフォトレジストを塗布する塗布処理であり、その基板の塗布処理前に基板の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視することを特徴とする。
【００１７】
請求項８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、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露光処理した後に加熱部で露光後の基板を加熱する露光後ベーク処理であり、その基板のベーク処理中に基板の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視することを特徴とする。
【００１８】
請求項９に係る発明は、請求項８に記載の基板処理システムにおいて、基板の温度または温度分布の異常が検出されたときに、その異常のあった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前記基板を加熱するときの熱処理条件を調整し、または、その異常のあった基板より後に露光処理される基板の露光条件を調整することを特徴とする。
【００１９】
請求項１０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、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の温度および温度分布をサーモグラフィにより計測して監視することを特徴とする。
【００２０】
請求項１１に係る発明は、請求項１０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。
【００２１】
請求項１２に係る発明は、基板の異常を検出して、異常が検出された基板を通常の処理ラインから外すようにする基板処理システムにおいて、基板の温度分布をサーモグラフィにより計測して、基板の温度分布に異常が無いかどうかを監視し、基板の温度分布の異常が検出されたときに、基板の表面上に異物が付着している可能性があるとして、その異常のあった基板を再生工程へ移すことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２２】
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の温度および温度分布がサーモグラフィにより計測されて監視される。ここで、サーモグラフィは、基板に非接触で基板の温度や温度分布を計測することが可能であり、また、基板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の温度および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の異常を検出することができる。そして、基板の温度または温度分布の異常が検出されたときには、その異常のあった基板は、検査工程へ移されもしくはそれ以前の処理工程へ戻され、それ以後の処理工程において異常のあった基板の処理を行うときの処理条件が調整されもしくはそれ以前の処理工程において異常のあった基板より後に処理される基板の処理条件が調整され、または、異常のあった基板は再生工程へ移される。
【００２３】
請求項２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の温度および温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板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、その異常のあった基板は、例えば、検査工程へ移されあるいはそれ以前の処理工程へ戻される。
【００２４】
請求項３に係る発明の基板処理システムでは、異常のあった基板が膜厚測定工程へ移され、膜厚計により基板表面に形成された反射防止膜の厚みが測定される。
【００２５】
請求項４に係る発明の基板処理システムでは、基板の塗布処理前に基板の温度および温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板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形成用塗布液が所望通りの膜厚で均一に塗布されない可能性があるとして、その異常のあった基板は、例えばそれ以前の処理工程へ戻される。
【００２６】
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の温度および温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板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、その異常のあった基板は、例えば、検査工程へ移されあるいはそれ以前の処理工程へ戻される。
【００２７】
請求項６に係る発明の基板処理システムでは、異常のあった基板が膜厚測定工程へ移され、膜厚計により基板表面に形成されたレジスト膜の厚みが測定される。
【００２８】
請求項７に係る発明の基板処理システムでは、基板の塗布処理前に基板の温度および温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板の温度または温度分布の異常が検出されたときは、基板の表面にフォトレジストが所望通りの膜厚で均一に塗布されない可能性があるとして、その異常のあった基板は、例えばそれ以前の処理工程へ戻される。
【００２９】
請求項８に係る発明の基板処理システムでは、基板の露光後ベーク処理中に基板の温度および温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板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、その異常のあった基板は、例えば、それ以前の処理工程へ戻されあるいはそれ以後の処理工程において異常のあった基板の処理を行うときの処理条件が調整される。
【００３０】
請求項９に係る発明の基板処理システムでは、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異常のあった基板を加熱するときの熱処理条件が調整され、または、異常のあった基板より後に露光処理される基板の露光条件が調整される。
【００３１】
請求項１０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の温度および温度分布がサーモグラフィによって計測され、基板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、その異常のあった基板は、例えば検査工程へ移される。
【００３２】
請求項１１に係る発明の基板処理システムでは、異常のあった基板が線幅測定工程へ移され、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が測定される。
【００３３】
請求項１２に係る発明の基板処理システムにおいては、基板の温度分布がサーモグラフィにより計測されて監視される。ここで、サーモグラフィは、基板に非接触で基板の温度分布を計測することが可能であり、また、基板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の温度分布をインラインで計測することができる。そして、基板の温度分布の異常が検出されたときには、基板の表面上に異物が付着している可能性があるとして、その異常のあった基板は再生工程へ移される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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、ＣＰＵ３２からメインコントローラ３６へ信号が送られる。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、異常のあった基板を加熱処理工程後に検査工程へ移したり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異常のあった基板の処理を行うときの処理条件を調整したりされる。
【００３９】
図２および図３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２および図３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２には、レジスト塗布工程から露光工程までを示し、図３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。
【００４０】
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、移動中の基板の温度および温度分布をサーモグラフィ４２によって計測し、基板の温度および温度分布に異常が無いかどうかを監視する。そして、基板の温度または温度分布の異常が検出されたとき、例えば基板の一部の温度が所定温度まで低下していなかったり基板面内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。
【００４１】
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、加熱処理中の基板の温度および温度分布をサーモグラフィ４５によって計測し、基板の温度および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の温度または温度分布に異常があったとき、例えば基板の一部の温度が所定温度範囲内になかったり基板面内の温度分布が許容範囲内でなかったりしたときには、その異常のあった基板を膜厚測定ユニットへ搬送して、基板の表面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、例えば再生工程へ基板を移す。
【００４２】
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、移動中の基板の温度および温度分布をサーモグラフィ４８によって計測する。そして、サーモグラフィ４８により、基板の温度および温度分布に異常が無いかどうかを監視し、基板の温度または温度分布の異常が検出されたとき、例えば基板の一部の温度が所定温度まで低下していなかったり基板面内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。
【００４３】
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、加熱処理中の基板の温度および温度分布をサーモグラフィ５１によって計測し、基板の温度および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の温度または温度分布に異常があったとき、例えば基板の一部の温度が所定温度範囲内になかったり基板面内の温度分布が許容範囲ないでなかったりしたときには、その異常のあった基板を膜厚測定ユニットへ搬送して、基板の表面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、例えば再生工程へ基板を移す。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。
【００４４】
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３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、加熱処理中の基板の温度および温度分布をサーモグラフィ５６によって計測し、基板の温度および温度分布に異常が無いかどうかを監視する。そして、基板の温度または温度分布の異常が検出されたときは、例えば、その異常が検出された基板を、後述するように現像処理した後にホットプレート５９で加熱するときに、その熱処理条件を調整するようにホットプレート５９をフィードフォワード制御したり、その異常が検出された基板より後に露光処理される基板の露光条件を調整するように露光装置５４をフィードバック制御したりする。
【００４５】
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、加熱処理中の基板の温度および温度分布をサーモグラフィ６０によって計測し、基板の温度および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の温度または温度分布に異常があったとき、例えば基板の一部の温度が所定温度範囲内になかったり基板面内の温度分布が許容範囲ないでなかったりしたときには、その異常のあった基板を線幅測定ユニットへ搬送して、線幅測定装置６２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。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、例えば再生工程へ基板を移す。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。
【００４６】
動作を伴う基板や処理中の基板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の異常を検出する基板処理システムは、上記実施形態に示したもの以外にも、例えば、基板の表面上の異物を検出するのに用いられる。すなわち、一連の基板の処理工程において、搬送中あるいは処理中の基板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、基板の温度分布に異常が無いかどうかを監視する。そして、基板の温度分布の異常が検出されたときには、基板の表面上に異物が付着している可能性があるとして、その異常のあった基板を次の処理工程へ移行させることなく再生工程へ移すようにする。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【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】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３】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。
【符号の説明】
【００４８】
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
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】
2008060288.tif 000003
【図２】
2008060288.tif 000004
【図３】
2008060288.tif 000005