(57)【要約】【課題】膜厚測定用プローブの位置合わせを正確かつ迅速に行う。【解決手段】上部１０１の中央部に，光通過孔１０１ｂが形成され，光通過孔１０１ｂの下面に，反射板１０３が設けられ，下部１０２に，チャックの回転シャフトに取付自在な凹部１０２ｃが形成された位置合わせ用治具１００によって位置合わせが行われる。位置合わせ用治具１００をチャックに代えて回転シャフトに取り付け，位置合わせ用治具１００に膜厚測定用プローブからＬＥＤ光を当てる。膜厚測定用プローブは，反射板１０３で反射した反射光を受光する。膜厚測定用プローブで受光する反射光の強度が最も強くなる位置に，位置合わせ用治具１００を移動させる。こうすることによって，膜厚測定用プローブの位置をチャックの中心位置に合わせすることができる。【選択図】  図７
2004191104.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
載置部材上に載置された基板の表面上を当該基板に対して相対的に移動し，当該基板に対して上方から投光，受光して，基板上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定用プローブを位置合わせするための位置合わせ用治具であって，
前記載置部材が取り付けられた取付部に対し，前記載置部材代えて取り付け自在な本体を有し，
前記本体は，前記膜厚測定用プローブに対向する所定の部分に，その他の部分よりも光の反射率が高くなるような反射体を備えたことを特徴とする，位置合わせ用治具。
【請求項２】
前記反射体は，平面から見て，前記取付部に取り付けられた載置部材の中心と同じ位置に備えられていることを特徴とする，請求項１に記載の位置合わせ用治具。
【請求項３】
前記本体の少なくとも上面は，前記反射体よりも反射率が低くなっており，
前記本体の上面の中央部には，穴が設けられ，
前記反射体は，前記穴の底部に設けられていることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の位置合わせ用治具。
【請求項４】
本体は，前記光が照射される上部と，前記取付部に取り付けられる下部とを備え，
前記上部の少なくとも上面は，前記反射体よりも反射率が低くなっており，
前記上面の中央部には，貫通孔が設けられており，
前記反射体は，前記貫通孔の下側の開口部に設けられていることを特徴とする，請求項１又は２のいずれかに記載の位置合わせ用治具。
【請求項５】
前記下部の上面には，凹み部が形成され，
前記反射体は，前記凹み部に収容されていることを特徴とする，請求項４に記載の位置合わせ用治具。
【請求項６】
前記下部の下面には，前記取付部の凸部に嵌合する凹部が形成されていることを特徴とする，請求項５に記載の位置合わせ用治具。
【請求項７】
前記上部の上面に，光の反射率が低下する表面処理が施されていることを特徴とする，請求項４，５又は６のいずれかに記載の位置合わせ用治具。
【請求項８】
前記反射体は，本体が前記取付部に取り付けられた際に，前記載置部材よりも前記膜厚測定用プローブに近い位置に配置されることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６又は７のいずれかに記載の位置合わせ用治具。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載の位置合わせ用治具を用いた膜厚測定用プローブの位置合わせ方法であって，
前記位置合わせ用治具を，載置部材に代えて取付部に取り付ける工程と，
前記膜厚測定用プローブが投光した状態で，反射体に光が照射されるように，前記膜厚測定用プローブと前記位置合わせ用治具とを相対的に移動する工程と，
前記反射体で反射し，膜厚測定用プローブで受光する反射光の強度が最大になる位置に，前記膜厚測定用プローブの位置を合わせる工程と，を有することを特徴とする，位置合わせ方法。
【請求項１０】
基板に対して上方から投光，受光して，基板上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定用プローブを位置合わせする方法であって，
膜厚測定用プローブの下方側の位置合わせの目標となる位置に，その位置の周囲よりも反射率が高くなるような反射体を配置し，
前記膜厚測定用プローブが投光した状態で，前記反射体に光が照射されるように，前記膜厚測定用プローブと前記反射体とを相対的に移動し，
前記反射体で反射し膜厚測定用プローブで受光する反射光の強度が最大になる位置に，前記膜厚測定用プローブの位置を合わせることを特徴とする，位置合わせ方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，膜厚測定用プローブの位置合わせ用治具及び位置合わせ用方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイス製造におけるフォトリソグラフィー工程では，半導体ウェハ（以下「ウェハ」とする）表面にレジスト液を供給し，ウェハ上にレジスト膜を形成するレジスト塗布処理，ウェハの外周部のみを露光する周辺露光処理，ウェハの全面の露光処理の後に行われる現像処理，ウェハを加熱したり，冷却したりする熱処理等の複数の処理が連続して行われ，ウェハ上に所定の回路パターンが形成される。これらの処理は，複数の各種処理装置が搭載された塗布現像処理システムにおいて行われる。
【０００３】
上述のレジスト塗布処理時に，ウェハ上に均一で所定膜厚のレジスト膜が形成されないと，その後の露光処理，現像処理等が適正に行われず，最終的にウェハ上に所望の回路パターンが形成されない。このため，レジスト塗布処理後のウェハに対し，レジスト膜の膜厚を測定する膜厚検査が行われている。この膜厚検査は，例えば周辺露光処理を行う周辺露光装置において行われ，この周辺露光装置には，例えばウェハを載置し，ウェハを水平移動自在なチャックと，当該チャック上のウェハ表面に投受光することによって膜厚を測定する膜厚測定用プローブが設置されている。そして，膜厚検査は，膜厚測定用プローブの下方において，ウェハを水平移動させて，膜厚測定用プローブをウェハ上で走査させることによって行われる（例えば，特許文献１参照。）。例えば膜厚検査は，膜厚測定用プローブが，ウェハの中心位置を基準位置としてウェハの直径上或いは同心円上を相対的に移動し，ウェハ表面上の複数点の膜厚を測定することによって行われている。
【０００４】
ところで，膜厚測定時に，膜厚測定用プローブが基準位置であるウェハの中心位置に正確に位置合わせされていないと，膜厚が測定されても，当該膜厚が実際はウェハ表面上の何れの部分のものなのかが正確に把握できない。このような場合，例えば膜厚の測定結果に基づいて，レジスト塗布処理などの前処理の処理条件を変えて，膜厚の不具合を修正することができなくなる。
【０００５】
そこで，従来より膜厚検査を行う前に，例えば周辺露光装置において膜厚測定用プローブを，基準位置としてのチャックの中心位置に合わせる位置合わせ作業が行われていた。この位置合わせ作業は，従来より作業員の目視によって行われ，例えば作業員が膜厚測定用プローブを側方から見て，膜厚測定用プローブがチャックの中心に合うように膜厚測定用プローブの位置を微調整することによって行っていた。
【０００６】
【特許文献１】
特開２００２―１４１２７４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，膜厚測定用プローブの位置合わせを作業員の目視により行うと，例えば１／１０ｍｍ単位の高精度の位置合わせができない。加えて，膜厚測定用プローブの設置位置によっては，目視での正確な作業が困難な場合があった。また，作業員の熟練度によっても精度に差が生じるので，作業員によっては，十分な精度の位置合わせが行われない場合もあった。さらに，作業員の目視による調整は，細かい作業であるため，位置合わせ作業に長時間を要していた。
【０００８】
本発明は，かかる点に鑑みてなされたものであり，膜厚測定用プローブの位置合わせを正確かつ迅速に行うことができる位置合わせ用治具及び当該位置合わせ用治具を用いた位置合わせ方法を提供することをその目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明によれば，載置部材上に載置された基板の表面上を当該基板に対して相対的に移動し，当該基板に対して上方から投光，受光して，基板上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定用プローブを位置合わせするための位置合わせ用治具であって，前記載置部材が取り付けられた取付部に対し，前記載置部材代えて取り付け自在な本体を有し，前記本体は，前記膜厚測定用プローブに対向する所定の部分に，その他の部分よりも光の反射率が高くなるような反射体を備えたことを特徴とする位置合わせ用治具が提供される。
【００１０】
この発明によれば，載置部材に代えて位置合わせ用治具を載置部材の取付部に取り付け，膜厚測定用プローブを位置合わせ用治具に対して相対的に移動させながら，位置合わせ用治具に対し光を照射する。そして，膜厚測定用プローブで受光する反射光が最大になる位置，つまり位置合わせ用治具の反射体のある位置を検出し，その位置に，膜厚測定用プローブを合わせることができる。したがって，膜厚測定用プローブを，載置部材上の所定の位置に合わせることができる。この位置合わせは，判断が容易でかつ客観的な光の強度により行われるので，作業員の熟練度に左右されず，常に高精度の位置合わせを迅速に行うことができる。膜厚測定用プローブの投受光機能を利用して，位置合わせが行われるので，別途位置合わせ用の光源を設ける必要がなく，位置合わせ治具の構成を簡素化できる。また，目視によって確認できない場所でも，予め設置されている膜厚測定用プローブ自体により位置合わせを行うことができる。この位置合わせ用治具は，載置部材の取付部に取り外しできるものなので，一つの位置合わせ用治具で例えば複数の膜厚測定装置の膜厚測定用プローブに対して使用できる。
【００１１】
前記反射体は，平面から見て，前記取付部に取り付けられた載置部材の中心と同じ位置に備えられていてもよい。反射体のある位置に膜厚測定用プローブの位置が合わせられるので，この場合，載置部材の中心に膜厚測定用プローブを位置合わせすることができる。
【００１２】
前記本体の少なくとも上面は，前記反射体よりも反射率が低くなっており，前記本体の上面の中央部には，穴が設けられ，前記反射体は，前記穴の底部に設けられていてもよい。例えば膜厚測定用プローブが本体の上面上を移動し，穴の上方に位置したときに，穴を通過した光が反射体により反射されるので，膜厚測定用プローブで受光する反射光の強度が増大する。そして，穴の上方（真上）以外の位置に膜厚測定用プローブが位置しているときには，反射光の強度が低下する。このように，反射光の強弱がより明瞭になるので，膜厚測定用プローブの位置合わせをより正確かつ迅速に行うことができる。
【００１３】
本体は，前記光が照射される上部と，前記取付部に取り付けられる下部とを備え，前記上部の少なくとも上面は，前記反射体よりも反射率が低くなっており，前記上面の中央部には，貫通孔が設けられており，前記反射体は，前記貫通孔の下側の開口部に設けられていてもよい。かかる場合も，膜厚測定用プローブが貫通孔の真上に位置すると，貫通孔の下側の開口部の反射体からの反射光が強くなるので，この反射光の強度を用いて膜厚測定用プローブの位置合わせを行うことができる。
【００１４】
前記下部の上面には，凹み部が形成され，前記反射体は，前記凹み部に収容されていてもよい。反射体が凹み部に収容されるので，反射体が位置ずれすることが防止される。
【００１５】
前記下部の下面には，前記取付部の凸部に嵌合する凹部が形成されていてもよい。この場合，取付部の凸部と本体の下部の凹部を嵌合することによって，位置合わせ用治具を取付部に容易に取り付けることができる。
【００１６】
前記上部の上面に，光の反射率が低下する表面処理が施されていてもよい。この場合には，上部の上面と反射体との光の反射率の差が大きくなるので，膜厚測定用プローブからの光が上部の穴を通過した場合と，上部の上面に当たった場合との膜厚測定用プローブの受光量の差が大きくなる。この結果，膜厚測定用プローブが穴の上に位置したことをより明確に判断できる。従って，膜厚測定用プローブの位置調整を正確かつ迅速に行うことができる。
【００１７】
前記反射体は，本体が前記取付部に取り付けられた際に，前記載置部材よりも前記膜厚測定用プローブに近い位置に配置されていてもよい。かかる場合，膜厚測定用プローブと反射体との距離が短くなるので，反射体による反射光に対する膜厚測定用プローブの感度が上がり，位置合わせをより正確に行うことができる。
【００１８】
請求項９の発明によれば，請求項１〜８のいずれかに記載の位置合わせ用治具を用いた膜厚測定用プローブの位置合わせ方法であって，前記位置合わせ用治具を，載置部材に代えて取付部に取り付ける工程と，前記膜厚測定用プローブが投光した状態で，反射体に光が照射されるように，前記膜厚測定用プローブと前記位置合わせ用治具とを相対的に移動する工程と，前記反射体で反射し，膜厚測定用プローブで受光する反射光の強度が最大になる位置に，前記膜厚測定用プローブの位置を合わせる工程と，を有することを特徴とする位置合わせ方法が提供される。
【００１９】
かかる場合，膜厚測定用プローブを，位置合わせ用治具の反射体のある位置に合わせることができる。そして，この位置を基準として，載置部材に載置された基板上の膜の膜厚を測定できる。この位置合わせは，判断の容易な光の強度によって行われ，しかも既存の膜厚測定用プローブを用いて自動で行うことができるので，位置合わせ作業をより正確かつ迅速に行うことができる。
【００２０】
請求項１０の発明によれば，基板に対して上方から投光，受光して，基板上に形成された膜の膜厚を測定する膜厚測定用プローブを位置合わせする方法であって，膜厚測定用プローブの下方側の位置合わせの目標となる位置に，その位置の周囲よりも反射率が高くなるような反射体を配置し，前記膜厚測定用プローブが投光した状態で，前記反射体に光が照射されるように，前記膜厚測定用プローブと前記反射体とを相対的に移動し，前記反射体で反射し膜厚測定用プローブで受光する反射光の強度が最大になる位置に，前記膜厚測定用プローブの位置を合わせることを特徴とする位置合わせ方法が提供される。この発明によれば，膜厚測定用プローブを，反射体のある位置を目標に位置合わせを行うことができる。この位置合わせは，客観的で容易な判断の可能な光の強度によって行われ，しかも既存の膜厚測定用プローブを用いて自動で行うことができるので，位置合わせ作業をより正確かつ迅速に行うことができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態について説明する。図１は，本実施の形態にかかる位置合わせ用治具が使用される周辺露光装置が搭載された塗布現像処理システム１の構成の概略を示す平面図であり，図２は，塗布現像処理システム１の正面図であり，図３は，塗布現像処理システム１の背面図である。
【００２２】
塗布現像処理システム１は，図１に示すように，例えば２５枚のウェハＷをカセット単位で外部から塗布現像処理システム１に対して搬入出したり，カセットＣに対してウェハＷを搬入出したりするカセットステーション２と，塗布現像処理工程の中で枚葉式に所定の処理を施す各種処理装置を多段配置してなる処理ステーション３と，この処理ステーション３に隣接して設けられている図示しない露光装置との間でウェハＷの受け渡しをするインターフェイス部４とを一体に接続した構成を有している。
【００２３】
カセットステーション２では，カセット載置台５上の所定の位置に，複数のカセットＣをＲ方向（図１中の上下方向）に一列に載置自在となっている。そして，このカセット配列方向（Ｒ方向）とカセットＣに収容されたウェハＷのウェハ配列方向（Ｚ方向；鉛直方向）に対して移送可能なウェハ搬送体７が搬送路８に沿って移動自在に設けられており，各カセットＣに対して選択的にアクセスできるようになっている。
【００２４】
ウェハ搬送体７は，ウェハＷの位置合わせを行うアライメント機能を備えている。このウェハ搬送体７は，後述するように処理ステーション３側の第３の処理装置群Ｇ３に属するエクステンション装置３２に対してもアクセスできるように構成されている。
【００２５】
処理ステーション３では，その中心部に主搬送装置１３が設けられており，この主搬送装置１３の周辺には各種処理装置が多段に配置されて処理装置群を構成している。この塗布現像処理システム１においては，４つの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４が配置されており，第１及び第２の処理装置群Ｇ１，Ｇ２は塗布現像処理システム１の正面側に配置され，第３の処理装置群Ｇ３は，カセットステーション２に隣接して配置され，第４の処理装置群Ｇ４は，インターフェイス部４に隣接して配置されている。さらにオプションとして破線で示した第５の処理装置群Ｇ５を背面側に別途配置可能となっている。前記主搬送装置１３は，これらの処理装置群Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４，Ｇ５に配置されている後述する各種処理装置に対して，ウェハＷを搬入出可能である。なお，処理装置群の数や配置は，ウェハＷに施される処理の種類によって異なり，処理装置群の数は，１つ以上であれば任意に選択可能である。
【００２６】
第１の処理装置群Ｇ１では，例えば図２に示すようにウェハＷにレジスト液を塗布し，ウェハＷ上にレジスト膜を形成するレジスト塗布装置１７と，ウェハＷを現像する現像処理装置１８とが下から順に２段に配置されている。第２の処理装置群Ｇ２にも同様に，レジスト塗布装置１９と，現像処理装置２０とが下から順に２段に配置されている。
【００２７】
第３の処理装置群Ｇ３では，例えば図３に示すようにウェハＷを冷却処理するクーリング装置３０，レジスト液とウェハＷとの定着性を高めるためのアドヒージョン装置３１，ウェハＷの受け渡しを行うためのエクステンション装置３２，レジスト液中の溶剤を蒸発させるためのプリベーキング装置３３，３４，現像処理後の加熱処理を行うポストベーキング装置３５が下から順に例えば６段に積み重ねられている。
【００２８】
第４の処理装置群Ｇ４では，例えばクーリング装置４０，載置したウェハＷを自然冷却させるエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２，クーリング装置４３，露光後の加熱処理を行うポストエクスポージャーベーキング装置４４，４５，ポストベーキング装置４６が下から順に例えば７段に積み重ねられている。
【００２９】
インターフェイス部４の中央部には，図１に示すように例えばウェハ搬送体５０が設けられている。このウェハ搬送体５０はＲ方向（図１中の上下方向），Ｚ方向（垂直方向）の移動とθ方向（Ｚ軸を中心とする回転方向）の回転が自在に構成されている。インタフェース部４には，ウェハＷ上のレジスト膜の周辺部のみを露光する周辺露光装置５１が設けられている。この周辺露光装置５１は，ウェハＷ上のレジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定装置としての機能も兼ね備えている。前記ウェハ搬送体５０は，この周辺露光装置５１と，第４の処理装置群Ｇ４に属するエクステンション・クーリング装置４１，エクステンション装置４２及び図示しない露光装置に対してアクセスして，各々に対してウェハＷを搬送できるように構成されている。
【００３０】
次に，本実施の形態にかかる位置合わせ用治具の用いられる周辺露光装置５１の構成について説明する。図４は，周辺露光装置５１の構成の概略を示す縦断面図である。
【００３１】
周辺露光装置５１は，側面にウェハＷの搬入出口６０を備えた筐体６１を有し，筐体６１内には，ウェハＷを水平に吸着保持する載置部材としてのチャック６２が設けられている。チャック６２は，例えば円盤状で上面が水平の載置部６２ａと，載置部６２ａの中央部を下側から支持する略円柱状の垂直支持部６２ｂとが一体となった構成を有している。載置部６２ａの上面には，図示しない吸引口が開口しており，この吸引口からの吸引によってウェハＷをチャック６２上に吸着できる。垂直支持部６２ｂの下面の中央部には，図５に示すように後述する回転シャフト７１の凸部７１ａと嵌合する凹部６２ｃが形成されている。これにより，チャック６２は，回転シャフト７１に対し取り外し自在であり，チャック６２の凹部６２ｃを回転シャフト７１の凸部７１ａに差し込むことによって，チャック６２を回転シャフト７１に固定できる。凹部６２ｃは，チャック６２の中心軸Ａを通るように形成されており，チャック６２は，回転シャフト７１と同軸上に取り付けられる。このように構成されたチャック６２上には，ウェハＷが，チャック６２の中心軸ＡとウェハＷの中心が重なるように載置される。
【００３２】
チャック６２の下方には，図４に示すようにチャック６２を回転させるためにモータなどを備えた回転駆動部７０が設けられている。回転駆動部７０は，例えばモータに連動した上述の取付部としての回転シャフト７１を有し，この回転シャフト７１は，回転駆動部７０の上方に突出している。回転シャフト７１の先端部には，図５に示すように前記チャック６２の凹部６２ｃと嵌合する上述の凸部７１ａが形成されている。チャック６２を凸部７１ａに差し込むことによって，チャック６２は，回転シャフト７１と同一軸（中心軸Ａ）周りに回転できる。
【００３３】
回転駆動部７０は，例えば図４に示すようにＸ−Ｙステージ７２上に載せられており，水平方向のＸ―Ｙ方向に自在に移動できる。したがって，チャック６２及び当該チャック６２に保持されたウェハＷは，Ｘ−Ｙ方向に移動自在である。
【００３４】
筐体６１内の上部には，ウェハＷの外周部を露光する光照射部８０が設置されている。光照射部８０からは，細い線状の光が放射される。光照射部８０がウェハＷの外周部の一部に光を照射し，ウェハＷを回転させることによって，ウェハＷの外周部のみを露光することができる。
【００３５】
筐体６１内の上部には，ウェハＷに対してＬＥＤ光を投受光してウェハＷ上のレジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定用プローブ９０が設置されている。膜厚測定用プローブ９０は，筐体６１内の中央付近に，投光方向が下方になるように設置されている。膜厚測定用プローブ９０は，光ファイバ９１により，筐体６１外部に設置された分光装置９２に接続されている。膜厚測定用プローブ９０は，ウェハＷに対しＬＥＤ光を照射し，当該ウェハＷで反射した前記ＬＥＤ光の反射光を受光し，さらに当該反射光を光ファイバ９１を通じて分光装置９２に出力できる。分光装置９２は，出力された反射光に基づいて反射スペクトルを取得し，当該反射スペクトルに基づいて膜厚を算出できる。膜厚測定用プローブ９０がＬＥＤ光を投受しながら，ウェハＷ上を相対的に走査することによって，ウェハＷ面内のレジスト膜の膜厚を測定できる。
【００３６】
分光装置９２には，例えばＰＣ（パーソナルコンピュータ）などのコントローラ９３を接続することができる。分光装置９２は，反射スペクトルを初めとする反射光の情報をコントローラ９３に出力することができ，コントローラ９３では，例えば反射光の強度を，例えば図６に示すような縦軸が反射光強度で横軸が波長のグラフとして表示できる。
【００３７】
次に，上記周辺露光装置５１の膜厚測定用プローブ９０の位置合わせに用いられる位置合わせ用治具１００の構成について説明する。図７は，位置合わせ用治具１００の構成の概略を示す斜視図である。位置合わせ用治具１００は，前記チャック６２に代えて回転シャフト７１に取り付けて，膜厚測定用プローブ９０の位置合わせを行うものである。
【００３８】
位置合わせ用治具１００は，全体として略円柱形状を有し，上部１０１と，下部１０２と，上部１０１と下部１０２の間に挟まれた反射体としての反射板１０３によって主に構成されている。
【００３９】
上部１０１は，薄い略円盤状に形成され，上面１０１ａに水平面を有している。上面１０１ａには，例えば耐腐食性を向上し，かつ光の反射率を低下させるためにアルマイト処理が施され，上面１０１ａは，反射率が後述する反射板１０３よりも低い，例えば９５％未満になるように黒色に着色されている。したがって，上方の膜厚測定用プローブ９０から上部１０１の上面１０１ａに照射された光は，その大半が反射することなく吸収される。なお，上部１０１の材質には，アルミニウムの他，耐久性，コストパフォーマンス，加工性に優れたステンレス鋼，鉄等の金属や樹脂などを用いてもよい。例えば上部１０１の材質にステンレス鋼などの金属を用いた場合，上面に黒クロームメッキや塗装を施して，反射率を低下させてもよい。
【００４０】
上部１０１の中央部には，貫通孔としての光通過孔１０１ｂが形成されている。光通過孔１０１ｂは，位置合わせ用治具１００の中心軸に沿って貫通している。この光通過孔１０１ｂは，例えば膜厚測定用プローブ９０の光線の径と同程度の２ｍｍ程度の径に形成されている。
【００４１】
図８に示すように光通過孔１０１ｂの下側の開口部には，反射板１０３が接着されている。反射板１０３は，例えば薄い方形板形状を有し，反射板１０３には，反射率が９５％以上のものが用いられている。上方の膜厚測定用プローブ９０から照射された光は，光通過孔１０１ｂを通過すると，反射板１０３に当たって，膜厚測定用プローブ９０のある上方向に反射される。したがって，膜厚測定用プローブ９０が光通過孔１０１ｂ上に位置する時には，ＬＥＤ光が反射され，膜厚測定用プローブ９０において強い反射光が受光される。一方，膜厚測定用プローブ９０が光通過孔１０１ｂ以外の上面１０１ａ上に位置する時には，ＬＥＤ光が吸収され，膜厚測定用プローブ９０において受光する反射光が弱くなる。
【００４２】
下部１０２は，例えば円柱形状に形成され，その上面１０２ａの中央部には，図９に示すように反射板１０３と同形状の凹み部１０２ｂが形成されている。反射板１０３は，この凹み部１０２ｂに収容されている。その反射板１０３の上方から上部１０１を被せることによって，反射板１０３は，上部１０１と下部１０２との間に挟まれ内包される。上部１０１と下部１０２とは，例えば上部１０１の上面１０１ａから下部１０２の内部に貫通するねじ１０４によって固定され，ねじ１０４を外すことによって反射板１０３を取り出すことができる。
【００４３】
下部１０２の下面の中央部には，図７及び図８に示すように前記回転シャフト７１の凸部７１ａに嵌合する凹部１０２ｃが形成されている。これにより，位置合わせ用治具１００は，回転シャフト７１に対して取り外し自在であり，凹部１０２ｃを回転シャフト７１の凸部７１ａ差し込むことによって，位置合わせ用治具１００本体を，回転シャフト７１に固定することができる。凹部１０２ｃは，光通過孔１０１ｂと同様に位置合わせ用治具１００の中心軸に沿って形成されており，位置合わせ用治具１００は，回転シャフト７１と同軸上に固定される。その同軸上に光通過孔１０１ｂがあるので，平面から見て光通過孔１０１ｂの反射板１０３の位置を，チャック６２の中心位置に擬制することができる。
【００４４】
位置合わせ用治具１００の軸方向の長さは，例えば回転シャフト７１に固定された時の，膜厚測定用プローブ９０と反射板１０３との距離が，膜厚測定用プローブ９０とスピンチャック６０との距離よりも短くなるように設定されている。これにより，膜厚測定用プローブ９０における反射光の感度を，膜厚測定時よりも上げることができる。
【００４５】
次に，以上のように構成された位置合わせ用治具１００を用いて行われる，周辺露光装置５１の膜厚測定用プローブ９０の位置合わせ作業について説明する。この位置合わせ作業は，例えば装置起動時に，膜厚測定用プローブ９０の位置を，ウェハＷが載置されるチャック６２の中心位置に合わせることを目的として行われる。
【００４６】
先ず，図１０に示すように，チャック６２が回転シャフト７１から取り外され，代わりに位置合わせ用治具１００が取り付けられる。こうすることによって，平面から見て，位置合わせの目標位置であるチャック６２の中心位置と同じ位置に反射板１０３が配置される。次に膜厚測定用プローブ９０からＬＥＤ光が投光され，図１１に示すようにＬＥＤ光下に位置合わせ用治具１００が移動される。この時の移動は，Ｘ−Ｙステージ７２によって回転駆動部７０全体を移動させることによって行われる。
【００４７】
続いて膜厚測定用プローブ９０からＬＥＤ光が投光された状態で，位置合わせ用治具１００は，例えばＬＥＤ光が光通過孔１０１ｂ上，つまり反射板１０３上をＸ方向に横切るように移動される。この際，コントローラ９３では，図６に示すように膜厚測定用プローブ９０で受光される反射光の強度がモニタリングされている。図１２に示すように膜厚測定用プローブ９０が光通過孔１０２ｂの真上に位置したときに，反射光の強度が最大になるので，図６に示すようにコントローラ９３に表示される反射光強度が最大になるように，位置合わせ用治具１００が移動される。そして，反射光強度が最大になると，位置合わせ用治具１００が停止される。
【００４８】
続いて，位置合わせ用治具１００は，同様にＹ方向に移動され，膜厚測定用プローブ９０で受光する反射光の強度が最大になる位置で停止される。この停止位置において，膜厚測定用プローブ９０が位置合わせ用治具１００の中心位置上に正確に位置するので，この停止位置に膜厚測定用プローブ９０の位置を設定することによって，膜厚測定用プローブ９０の位置をチャック６２の中心位置に合わせることができる。膜厚測定用プローブ９０の位置合わせが終了すると，位置合わせ用治具１００が回転シャフト７１から取り外され，チャック６２と交換されて，一連の位置合わせ作業が終了する。
【００４９】
以上の実施の形態によれば，上面１０１ａの反射率が低く，上面１０１ａの中央部に反射板１０３を埋設した位置合わせ用治具１００によって，膜厚測定用プローブ９０の位置合わせが行われる。この位置合わせは，膜厚測定用プローブ９０で受光する反射光の強弱に基づいて行われるので，位置が合っているか否かの判断が容易で，従来のように作業員の熟練度によって位置合わせ精度にばらつきが生じることもなく，また，位置合わせ作業に長時間を要することもない。したがって，位置合わせ作業を迅速かつ正確に行うことができる。膜厚測定用プローブ９０の光を用いて位置合わせが行われるので，位置合わせ用の光源を別途設ける必要がなく，位置合わせ用治具１００の構成を簡素化できる。
【００５０】
以上の実施の形態では，膜厚測定用プローブ９０に対し位置合わせ用治具１００側を移動させて位置合わせを行っていたが，膜厚測定用プローブ９０側を位置合わせ用治具１００に対して移動させて，膜厚測定用プローブ９０の位置合わせを行ってもよい。この場合，例えば図１３に示すように膜厚測定用プローブ９０の位置をＸ，Ｙ方向に微調整するためのＸ−Ｙ調整ステージ１１０が備えられる。Ｘ−Ｙ調整ステージ１１０は，例えばケーシング６０の天井部に固定された基台１１１と，基台１１１の下面部に固定されたＸステージ１１２と，Ｘステージ１１２に対してＸ―Ｙ方向に移動自在に取り付けられたＹステージ１１３と，Ｙステージ１１３に固定され，膜厚測定用プローブ９０を保持するブラケット１１４を備えている。例えばＸステージ１１２には，Ｙ方向調整ねじ１１５が設けられ，このＹ方向調整ねじ１１５を回すことによってＹステージ１１３がＹ方向に移動して，ブラケット１１４に保持された膜厚測定用プローブ９０をＹ方向に移動させることができる。また，Ｙステージ１１３には，Ｘ方向調整ねじ１１６が設けられ，このＸ調整ねじ１１６を回すことによってＹステージ１１３がＸ方向に移動して，ブラケット１１４に保持された膜厚測定用プローブ９０をＸ方向に移動させることができる。
【００５１】
膜厚測定用プローブ９０の位置合わせを行う際には，膜厚測定用プローブ９０から光を放射した状態で，Ｙ方向調整ねじ１１５とＸ方向調整ねじ１１６を回して，膜厚測定用プローブ９０を移動させる。そして，前記実施の形態と同様に膜厚測定用プローブ９０の位置を，位置合わせ用治具１００の反射板１０３からの反射光が最大の強度になる位置に合わせる。この反射光が最大の位置に膜厚測定用プローブ９０の位置を固定する。かかる場合においても，前記実施の形態と同様に膜厚測定用プローブ９０の位置合わせを正確かつ迅速に行うことができる。
【００５２】
前記実施の形態における位置合わせ用治具１００の上部１０１には，当該上部１０１を貫通する光通過孔１０１ｂが形成されていたが，図１４に示すように上部１２０の上面１２０ａの中央部に有底の穴１２０ｂが形成され，当該穴１２０ｂの底部１２０ｃに反射板１０３を設けるようにしてもよい。この場合においても，前記実施の形態と同様に膜厚測定用プローブ９０を位置合わせ用治具１００に対して相対的に反射光が最も強くなる位置に移動させることにより，膜厚測定用プローブ９０をチャック６２の中心位置に合わせることができる。
【００５３】
以上の実施の形態で記載した位置合わせ用治具１００は，例えば膜厚測定用の光源としての膜厚測定用プローブ９０の劣化を検出する検出部材として用いてもよい。膜厚測定用プローブ９０は，長時間使い続けると，照射される光の強度が低下したり，光のスペクトルが変化する。このような状態では，正確な膜厚測定は行われない。そこで，例えば位置合わせ用治具１００を膜厚測定用プローブ９０の真下に位置させて，反射板１０３から反射する反射光の強度，スペクトルを測定することによって，膜厚測定用プローブ９０の劣化を検出するようにしてもよい。この膜厚測定用プローブ９０の劣化の検出作業は，上記膜厚測定用プローブ９０の位置合わせ作業時に行ってもよいし，別途必要に応じて行ったり，定期的に行ってもよい。
【００５４】
以上，本発明の実施の形態の一例について説明したが，本発明はこの例に限らず種々の態様を採りうるものである。例えば本実施の形態では，周辺露光装置５１に設けられた膜厚測定用プローブ９０の位置合わせに，位置合わせ用治具１００が用いられていたが，膜厚測定用プローブ９０が他の処理装置，例えばレジスト塗布装置１７，１９に設置されている場合においても，本発明の位置合わせ用治具は適用できる。また，塗布現像処理システム１で処理される基板は，ウェハＷに限られず，ＬＣＤ基板，フォトマスク用のガラス基板等の他の基板であってもよい。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば，膜厚測定用プローブの位置合わせが正確に行われるので，高精度の膜厚測定が実現される。また，膜厚測定用プローブの位置合わせが迅速に行われ，膜厚測定の開始を早めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態にかかる位置合わせ用治具が用いられる塗布現像処理システムの構成の概略を示す平面図である。
【図２】図１の塗布現像処理システムの正面図である。
【図３】図１の塗布現像処理システムの背面図である。
【図４】塗布現像処理システムに搭載された周辺露光装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図５】チャックの側面図である。
【図６】膜厚測定用プローブで検出される反射光の反射光強度と波長を示すグラフである。
【図７】位置合わせ用治具の斜視図である。
【図８】位置合わせ用治具の縦断面の説明図である。
【図９】解体した位置合わせ用治具の斜視図である。
【図１０】位置合わせ用治具が取り付けられた周辺露光装置の構成の概略を示す縦断面の説明図である。
【図１１】膜厚測定用プローブの下方を移動する位置合わせ用治具を示す説明図である。
【図１２】膜厚測定用プローブの真下に移動した位置合わせ用治具を示す説明図である。
【図１３】膜厚測定用プローブの位置を調整するためのＸ−Ｙ調整ステージを示す斜視図である。
【図１４】上部の中心部に穴を設けた位置合わせ用治具の構成を説明する縦断面の説明図である。
【符号の説明】
１  塗布現像処理システム
５１  周辺露光装置
６２  チャック
９０  膜厚測定用プローブ
１００  位置合わせ用治具
１０１  上部
１０１ｂ  光通過孔
１０２  下部
１０２ｃ  凹部
１０３  反射板
Ｗ  ウェハ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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