(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
膜厚測定手段（２４）と基板の周縁部を露光する露光手段（２３）とが搭載された基板処理ユニットであって、
円周状の周縁部の一部に変形した特異周縁部が形成された基板を回転保持する保持手段（２１）と、
前記保持手段に保持された基板の位置を検出する検出手段と、
基板のパターンが形成されない領域に含まれる所定の領域を測定領域として特定する測定領域特定手段（１０３）と、
露光領域を特定する露光領域特定手段（１０４）と、
前記膜厚測定手段を制御して前記測定領域の膜厚測定を行わせるとともに、前記露光手段を制御して前記露光領域の露光処理を行わせる駆動機構（２５）と、
を備え、
前記検出手段は、
前記保持手段の回転中心に対して略半径方向に沿って前記保持手段に保持された基板の周縁部を検出するラインセンサ（２６）と、
前記保持手段によって前記基板を回転させつつ、前記保持手段の回転中心から前記基板の周縁部までの距離情報を複数回取得する距離取得手段（１０１）と、
前記保持手段の回転位置を取得する回転位置取得手段（２２）と、
前記距離取得手段が取得した複数の距離情報から前記保持手段に保持された前記基板の基板中心位置を算出するとともに、前記距離取得手段が取得した複数の距離情報に含まれる前記特異周縁部における距離情報と、前記距離取得手段が前記特異周縁部における距離情報を取得した際に前記回転位置取得手段が取得した回転位置とから、前記保持手段に保持された前記基板の前記特異周縁部の位置を算出する算出手段（１０２）と、
を備え、
前記算出手段が算出した前記基板中心位置および前記特異周縁部の位置に基づいて、前記測定領域特定手段が前記測定領域を、前記露光領域特定手段が前記露光領域を、それぞれ特定し、
前記駆動機構が、前記算出手段が算出した前記基板中心位置および前記特異周縁部の位置に基づいて、前記膜厚測定手段に膜厚測定を、前記露光手段に露光処理を、それぞれ行わせることを特徴とする基板処理ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理ユニットにおいて、
前記測定領域が、基板の周縁部から所定の距離だけ基板中心に向かう幅を持った領域であることを特徴とする基板処理ユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、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（以下、単に「基板」と称する）に対して膜厚測定やエッジ露光を行う処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体や液晶ディスプレイなどの製品は、上記基板に対して洗浄、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、層間絶縁膜の形成、熱処理、ダイシングなどの一連の処理を施すことによって製造される。そして、かかる半導体製品の品質維持のため、レジスト塗布処理後などにおいて、基板の膜厚測定が行われる。
【０００３】
基板の膜厚測定を行う測定位置は様々であるが、パターンの形成されない膜厚の平坦な領域を測定位置とする場合がある。膜厚測定時、基板は搬送ロボット等により搬送されて膜厚測定を行うための所定位置に保持されるわけであるが、装置の動作精度にも限界があり、保持位置にわずかなズレが生じることがある。したがって、所望の位置の膜厚測定を行うためには、膜厚測定の処理に先立って、保持された基板の正確な位置を知る必要がある。
【０００４】
従来、基板の位置測定、および、膜厚測定は以下の方法で行われていた。まず、カメラを使用して所定位置に保持された膜厚測定対象の基板を撮影する。そして、撮影した画像を解析することにより、基板上にパターンとして形成されたアライメントマークやダイの位置を抽出し、これにより基板の保持状態やパターンの位置を把握するのである。そして、測定した基板の保持状態から基板の測定領域を算出し、当該測定位置に光学ヘッドを移動させて膜厚測定を行う、という方法である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述した画像解析を利用した膜厚測定位置の決定方法は、実際に基板上に形成されたパターンを基準として測定位置を算出しているため、精度が高いというメリットがある。しかしながら、当該方法は、画像の取り込み処理に高価なハードウェアが必要となり、また、画像解析を行うために非常に演算処理能力の高いハードウェアを必要とする。
【０００６】
また、カメラや画像処理関連の制御部を設置するスペースが必要となる。さらに、予め登録されたパターンと撮影された基板上のパターンとの間で画像の照合処理を行うため、処理の条件によってはパターン照合でエラーが発生し、測定対象のロット全てを検出不能とする可能性がある。
【０００７】
そこで、本発明は前記問題点に鑑み、低コスト且つ省スペースな装置構成により、基板の膜厚測定を精度よく行うことを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、請求項１記載の発明は、膜厚測定手段と基板の周縁部を露光する露光手段とが搭載された基板処理ユニットであって、円周状の周縁部の一部に変形した特異周縁部が形成された基板を回転保持する保持手段と、前記保持手段に保持された基板の位置を検出する検出手段と、基板のパターンが形成されない領域に含まれる所定の領域を測定領域として特定する測定領域特定手段と、露光領域を特定する露光領域特定手段と、前記膜厚測定手段を制御して前記測定領域の膜厚測定を行わせるとともに、前記露光手段を制御して前記露光領域の露光処理を行わせる駆動機構と、を備え、前記検出手段は、前記保持手段の回転中心に対して略半径方向に沿って前記保持手段に保持された基板の周縁部を検出するラインセンサと、前記保持手段によって前記基板を回転させつつ、前記保持手段の回転中心から前記基板の周縁部までの距離情報を複数回取得する距離取得手段と、前記保持手段の回転位置を取得する回転位置取得手段と、前記距離取得手段が取得した複数の距離情報から前記保持手段に保持された前記基板の基板中心位置を算出するとともに、前記距離取得手段が取得した複数の距離情報に含まれる前記特異周縁部における距離情報と、前記距離取得手段が前記特異周縁部における距離情報を取得した際に前記回転位置取得手段が取得した回転位置とから、前記保持手段に保持された前記基板の前記特異周縁部の位置を算出する算出手段と、を備え、前記算出手段が算出した前記基板中心位置および前記特異周縁部の位置に基づいて、前記測定領域特定手段が前記測定領域を、前記露光領域特定手段が前記露光領域を、それぞれ特定し、前記駆動機構が、前記算出手段が算出した前記基板中心位置および前記特異周縁部の位置に基づいて、前記膜厚測定手段に膜厚測定を、前記露光手段に露光処理を、それぞれ行わせることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の基板処理ユニットにおいて、前記測定領域が、基板の周縁部から所定の距離だけ基板中心に向かう幅を持った領域であることを特徴とする。
【００１７】
【発明の実施の形態】
＜１．装置の全体的な構成＞
図１は本発明の実施の形態に係る基板処理装置１の全体概略を示す斜視図であり、図２はその基板処理装置１の概略構成を示す平面図である。この基板処理装置１は、基板Ｗにレジスト塗布処理及び現像処理を行う基板処理装置（いわゆるコータ＆デベロッパ）であり、大別してインデクサＩＤとユニット配置部ＭＰとを備えて構成されている。
【００１８】
インデクサＩＤは、移載ロボットＴＦ及び載置ステージ１５を備えている。載置ステージ１５には、４つのキャリアＣを水平方向に沿って配列して載置することができる。それぞれのキャリアＣには、多段の収納溝が刻設されており、それぞれの溝には１枚の基板Ｗを水平姿勢にて（主面を水平面に沿わせて）収容することができる。従って、各キャリアＣには、複数の基板Ｗ（例えば２５枚）を水平姿勢かつ多段に所定の間隔を隔てて積層した状態にて収納することができる。
【００１９】
移載ロボットＴＦは、１本の移載アームを備えており、その移載アームを高さ方向に昇降動作させること、回転動作させること、及び、水平方向に進退移動させることができる。また、移載ロボットＴＦ自身がキャリアＣの配列方向に沿って移動することにより、移載アームをキャリアＣの配列方向に沿って水平移動させることができる。つまり、移載ロボットＴＦは、移載アームを３次元的に移動させることができるのである。
【００２０】
このような移載ロボットＴＦの動作により、インデクサＩＤは、複数の基板Ｗを収納可能なキャリアＣから未処理の基板Ｗを取り出してユニット配置部ＭＰに渡すとともに、ユニット配置部ＭＰから処理済の基板Ｗを受け取ってキャリアＣに収納することができる。
【００２１】
ユニット配置部ＭＰには、基板Ｗに所定の処理を行う処理ユニットが２列構成で複数配置されている。すなわち、ユニット配置部ＭＰの図１における手前側の列には、２つの塗布処理ユニットＳＣが配置されている。塗布処理ユニットＳＣは、基板Ｗを回転させつつその基板主面にフォトレジストを滴下することによって均一なレジスト塗布を行う、いわゆるスピンコータである。
【００２２】
また、ユニット配置部ＭＰの図１における奥側の列であって、塗布処理ユニットＳＣと同じ高さ位置には２つの現像処理ユニットＳＤが配置されている。現像処理ユニットＳＤは、露光後の基板Ｗ上に現像液を供給することによって現像処理を行う、いわゆるスピンデベロッパである。塗布処理ユニットＳＣと現像処理ユニットＳＤとは搬送路１４を挟んで対向配置されている。
【００２３】
２つの塗布処理ユニットＳＣ及び２つの現像処理ユニットＳＤのそれぞれの上方には、図示を省略するファンフィルタユニットを挟んで熱処理ユニット群１３が配置されている（図示の便宜上、図２では熱処理ユニット群１３及び後述する基板処理ユニット１１等を省略）。熱処理ユニット群１３には、基板Ｗを加熱して所定の温度にまで昇温させるいわゆるホットプレート及び基板Ｗを冷却して所定の温度にまで降温させるとともに該基板Ｗを当該所定の温度に維持するいわゆるクールプレートが組み込まれている。なお、ホットプレートには、レジスト塗布処理前の基板Ｗに密着強化処理を行う密着強化ユニットや露光後の基板のベーク処理を行う露光後ベークユニットが含まれる。
【００２４】
そして、図１に示すように、熱処理ユニット群１３の一角には、基板Ｗのエッジ部分を検出してエッジ露光および膜厚測定を行う基板処理ユニット１１が配置されている。基板処理ユニット１１の詳細については後述するが、基板Wのエッジを検出するための装置群や、レジストが塗布された基板Ｗに対してその周辺領域の露光を行う周辺露光機能と、基板Ｗに塗布された塗布膜であるレジスト膜の膜厚を測定する膜厚測定機能とを有している。なお、この基板処理ユニット１１の配置位置については、図１に図示された位置に限定されるものではない。
【００２５】
塗布処理ユニットＳＣと現像処理ユニットＳＤとの間に挟まれた搬送路１４には搬送ロボットＴＲが配置されている。搬送ロボットＴＲは、２つの搬送アームを備えており、その搬送アームを鉛直方向に沿って昇降させることと、水平面内で回転させることと、水平面内にて進退移動を行わせることができる。これにより、搬送ロボットＴＲは、インデクサＩＤの移載ロボットＴＦとの間で基板Ｗの受け渡しを行いつつ、ユニット配置部ＭＰに配置された各処理ユニットの間で基板Ｗを所定の処理手順にしたがって循環搬送することができる。また、搬送ロボットＴＲは、レジスト塗布後の基板Ｗを基板処理ユニット１１に搬送するとともに、基板処理ユニット１１から露光又は膜厚測定後の基板Ｗを受け取って所定の位置に搬送する役割も担っている。
【００２６】
図３は、本実施形態に係る基板処理装置１及びその制御システムのブロック構成図である。基板処理装置１は、コントローラ１０の制御下において、塗布、現像、膜厚測定等の検査処理を実行する。また、コントローラ１０では、基板Wのエッジを検出するための様々な演算処理が行われる。
【００２７】
コントローラ１０は、その本体部であって演算処理を行うＣＰＵと、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ハードディスクなどを備えており、ＲＯＭ若しくはハードウェアには制御用ソフトウェアが記憶されている。
【００２８】
また、基板処理装置１の側面には、オペレータ操作用の操作部１６と、操作ガイダンスやメニューを表示するためのモニタ１７が設けられている。コントローラ１０は、ハードディスク等に記録されたレシピデータに基づく処理手順に従って、基板処理装置１を制御する。
【００２９】
＜２．基板処置ユニットの構成＞
図４は基板処理ユニット１１を上方から見たときの構成を模式的に示す図であり、図５は基板処理ユニット１１を側面から見たときの構成を模式的に示す図である。この基板処理ユニット１１は、図４又は図５に示すように、基板Ｗを保持する保持手段であるスピンチャック２１と、スピンチャック２１の回転駆動手段である回転駆動部２２と、露光手段である露光装置２３と、膜厚測定手段である膜厚測定装置２４と、駆動手段であるＸＹ駆動機構２５と、エッジ検出手段であるラインセンサ２６とを備えている。
【００３０】
図５に示すように、スピンチャック２１は、回転軸２１ｃの上端に設けられており、回転軸２１ｃは、回転駆動部２２によって駆動されることにより、略鉛直方向の回転中心軸Rの回りに回転可能としている。これにより、スピンチャック２１の上面において基板Ｗを吸着した状態で回転駆動部２２を駆動させることによって、基板Ｗが回転中心軸Rを中心に回転駆動される。基板Ｗの吸着は、エアの通流路２１ａ，２１ｂを介して図示しない吸引ポンプにより与えられる真空吸引力を用いて行われる。スピンチャック２１上への基板Ｗの搬入、及びスピンチャック２１上からの基板Ｗの排出は、搬送ロボットＴＲによって行われる。
【００３１】
露光装置２３は、図示しない第１の光源ユニットと、露光ヘッド部２３ａと、照度センサ２３ｂを備えている。第１の光源ユニットとしては、例えば水銀ランプユニットが用いられる。露光ヘッド部２３ａは、第１の光源ユニットから与えられる露光用の光を、内蔵した図示しないレンズを介してスピンチャック２１の基板Ｗの表面に選択的に照射し、レジストが塗布された基板Ｗのエッジ領域の露光を行う。照度センサ２３ｂは、露光ヘッド部２３ａから基板Ｗに照射される光量を測定するために用いられる。
【００３２】
なお、本実施形態では、第１の光源ユニットは基板処理ユニット１１内に固定的に設けられており、露光ヘッド部２３ａは後述するＸＹ駆動機構２５によりＸＹ移動可能に設けられている。このため、第１の光源ユニットによって与えられる露光用の光は、図示しない第１の光ファイバを介して第１の光源ユニットから露光ヘッド部２３ａに与えられる。また、照度センサ２３ｂも基板処理ユニット１１内に固定的に設けられている。
【００３３】
以上の如く、基板処理ユニット１１において、基板Wのエッジ領域の露光を行う。本実施の形態においては、エッジ領域の露光処理を行い、後の工程で現像処理を行うことによって、エッジ領域をベアの状態とするのである。これにより、その他の処理工程において、エッジ部分からパーティクルが発生するのを防止するようにしている。
【００３４】
膜厚測定装置２４は、図示しない第２の光源ユニットと、光学ヘッド部２４ａと、図示しない測定処理部とを備えている。第２の光源ユニットとしては、例えばハロゲンランプユニットが用いられる。光学ヘッド部２４ａは、第２の光源ユニットから与えられる膜厚測定用の光をスピンチャック２１に保持された基板Ｗの表面に選択的に照射するとともに、その膜厚測定用の光の基板Ｗからの反射光を受光する。測定処理部は、光学ヘッド部２４ａが受光した前記反射光に基づいて基板Ｗ表面に設けられたレジスト膜の膜厚測定を行う。
【００３５】
なお、本実施形態では、第２の光源ユニットおよび測定処理部は基板処理ユニット１１内に固定的に設けられており、光学ヘッド部２４ａは、後述するＸＹ駆動機構２５によりＸＹ移動可能に設けられている。このため、第２の光源ユニットによって与えられる膜厚測定用の光は、図示しない第２の光ファイバを介して第２の光源ユニットから光学ヘッド部２４ａに与えられ、光学ヘッド部２４ａによって受光された反射光は、図示しない第３の光ファイバを介して光学ヘッド部２４ａから測定処理部に与えられる。或いは、変形例として、測定処理部を光ヘッド部２４ａと一体的に設け、ＸＹ駆動機構２５にＸＹ移動されるようにしてもよい。この場合、第３の光ファイバは省略可能である。
【００３６】
以上の如く構成された膜厚測定装置２４によって、本実施形態においては、測定領域の一例として基板Ｗのエッジ領域の膜厚測定を行う。基板Ｗのエッジ領域には、全くパターンの形成されない領域が存在する。したがって、このパターンの形成されないエッジ部分において膜厚を測定することとしている。
【００３７】
ＸＹ駆動機構２５は、Ｘネジ軸２５ａと、Ｘネジ軸２５ａを回転駆動するＸ回転駆動部２５ｂと、Ｙネジ軸２５ｃと、Ｙネジ軸２５ｃを回転駆動するＹ回転駆動部２５ｄと、第１および第２の可動台２５ｅ，２５ｆとを備えている。
【００３８】
Ｘネジ軸２５ａとＹネジ軸２５ｂとは、スピンチャック２１に保持された基板Ｗと平行な方向であって、かつ互いに直交するＸ，Ｙ方向に沿って設けられている。第１の可動台２５ｅは、Ｘネジ軸２５ａに螺合されており、Ｘネジ軸２５ａが正逆転されるのに伴ってＸ方向に進退移動される。第２の可動台２５ｆは、Ｙネジ軸２５ｃに螺合されており、Ｘネジ軸２５ｃが正逆転されるのに伴ってＹ方向に進退移動される。
【００３９】
また、Ｘネジ軸２５ａ、Ｘ回転駆動部２５ｂ及び第１の可動台２５ｅは、第２の可動台２５ｅがＹ方向に進退移動されるのに伴って、第２の可動台２５ｅと一体にＹ方向に移動される。従って、Ｘ回転駆動部２５ｂ及びＹ回転駆動部２５ｄによりＸネジ軸２５ａ及びＹネジ軸２５ｃを正逆転駆動することにより、第１の可動台２５ｅが基板Ｗと平行なＸＹ平面内において２次元的に移動される。
【００４０】
第１の可動台２５ｅには、露光装置２３の露光ヘッド部２３ａ及び膜厚測定装置２４の光学ヘッド部２４ａが保持されている。このため、ＸＹ駆動機構２５によって、露光ヘッド部２３ａ及び光学ヘッド部２４ａを２次元的に駆動することにより、基板Ｗ上における露光用の光の照射位置及び膜厚測定位置を２次元的に移動することができる。
【００４１】
ラインセンサ２６は、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの周縁部を部分的に上下から挟み込むようにして設けられており、挟み込んだ基板Ｗの周縁部の位置を検出する。より詳細には、ラインセンサ２６には、矢視Ｌ方向（図４）に沿ってライン状に配設された複数の光センサ（図示省略）を備えている。矢視Ｌ方向は、回転中心軸Ｒと略垂直な平面上において回転中心軸Ｒを通る方向、つまり、回転中心軸Ｒに対する半径方向である。そして、複数の光センサのうちの回転中心軸Ｒ側から何番目までの光センサが基板Ｗを検出しているかを検出することにより、基板Ｗの周縁部の回転中心軸Ｒからの距離が検出される。
【００４２】
このため、ラインセンサ２６で基板Ｗの周縁部を検出しつつ、回転駆動部２２により基板Ｗを回転させることによりスピンチャック２１の回転軸と基板Ｗの中心との位置関係、例えば回転中心軸Ｒに対する基板Ｗの中心の偏心位置を検知することができ、さらにはその位置関係に基づいてスピンチャック２１に保持された基板Ｗの位置を検出することができる。
【００４３】
＜３．基板中心および特異周縁部の検出＞
次に、上述したラインセンサ２６の検出情報に基づいて、スピンチャック２１に保持されている基板Wの中心位置等を算出する処理について説明する。図６は、コントローラ１０の機能ブロックであり、特に、基板Wの中心位置算出処理に関わる機能を図示したものである。図中、距離取得手段１０１、算出手段１０２、領域特定手段１０３、露光領域特定手段１０４は、コントローラ１０の制御ソフトウェアが実行されることにより、各種ハードウェア資源を利用して実現される機能である。
【００４４】
前述の如く、ラインセンサ２６により、基板Ｗの周縁部の回転中心軸Ｒからの距離（この距離を以下、エッジ距離と呼ぶ）が検出される。そして、距離取得手段１０１は、スピンチャック２１により基板Wが１回転される間、所定の間隔でラインセンサ２６からエッジ距離を取得する。つまり、基板Wが１回転する間に複数回のエッジ距離を取得する。
【００４５】
仮に、スピンチャック２１上に保持された基板Wの基板中心が、スピンチャック２１の回転中心軸Ｒと全く同じ位置である場合には、距離取得手段１０１が複数回取得するエッジ距離は、特異周縁部（特異周縁部については後述する）を除いて一定となる。しかし、前述の如く、基板Wのスピンチャック２１に対する保持位置は、わずかなズレが生じている場合があるため、この場合には、複数回取得されたエッジ距離はばらつきが生じていることになる。
【００４６】
したがって、距離取得手段１０１は、複数回取得したエッジ距離のデータを算出手段１０２に送出する。算出手段１０２では、複数のエッジ距離データから偏心して配置された基板Wの偏心距離を算出するのである。この算出方法は、特に、限定されないが、たとえば、エッジ距離の最大値もしくは最小値における基板Wの半径との差分で求められる。もしくは、これら最大値と最小値から求められた差分の平均をとるようにしてもよい。
【００４７】
また、算出手段１０２は、回転駆動部２２からスピンチャック２１の回転角度（この回転角度は、たとえば、スピンチャック２１上の特定点について、装置内の基準点に対する相対回転角度として決定される。）を入力可能としている。したがって、算出手段１０２は、ラインセンサ２６によってエッジ距離を検出する間、各検出時点における基板Wの回転角度を入力することができるので、基板Wの回転位置とエッジ距離との関係を持たせた上でデータを取得させることが可能である。これにより、算出手段１０２は、算出した偏心距離と、取得した回転角度のデータから、スピンチャック２１に保持されている基板Wの中心位置を把握することができるのである。
【００４８】
さらに、算出手段１０２は、特異周縁部を検出することによって、基板Wの結晶方向を検出することが可能である。図７は、特異周縁部としてオリフラ３１が形成された基板Wの平面図、図８は、特異周縁部としてノッチ３２が形成された基板Wの平面図である。
【００４９】
これらオリフラ３１、ノッチ３２は、基板Wの結晶方向と特定の関係を持たせて形成されているため、基板処理装置１の各処理部は、これら特異周縁部を検出することにより、基板Wの結晶方向を考慮した処理を行うことができるのである。
【００５０】
そして、基板Wに特異周縁部が形成されているため、距離取得手段１０１が取得する複数のエッジ距離の中には、特異周縁部におけるエッジ距離が含まれることになる。つまり、中心位置のずれによりわずかなばらつきが生じているものの特異周縁部以外の部分はエッジ距離データは、略基板Ｗの半径に近い値であるが、その中に、大きく値の異なる部分が特異周縁部として検出されるのである。そこで、算出手段１０２は、この特異周縁部が検出された回転角度を取得することにより、基板Wのオリフラ形成位置もしくはノッチ形成位置を検出可能としているのである。オリフラ位置とノッチ位置は、連続した時間の間検出されることになるが、たとえば、それらの時間の中央の時間をとるという方法でオリフラもしくはノッチの中央位置を把握することが可能である。また、オリフラもしくはノッチが図７、図８に示したような形状である場合には、エッジ距離の最も大きくズレた位置をオリフラもしくはノッチの中央位置として把握することも可能である。
【００５１】
このようにして、オリフラ位置やノッチ位置を検出すると、前述の如く、これら特異周縁部は、基板結晶方向と特定の関係を持たせて形成されているので、算出手段１０２は、この検出位置を基準として基板の結晶方向を算出することが可能である。
【００５２】
算出手段１０２が、基板Wの中心位置および特異周縁部位置を算出すると、この情報をもとに、領域特定手段１０３が、膜厚測定領域を特定する。前述の如く、本実施の形態においては、エッジ部分の膜厚を測定するため、膜厚測定領域は、基板Wの周縁部近傍の領域である。具体的には、基板Wの周縁部から所定の距離だけ基板中心に向かう幅を持った領域である。この所定の距離は、たとえば、膜厚測定領域が基板Ｗに形成されるパターンとは重複しない領域として選択されるような距離であればよい。もしくは、より確実な測定を行うために、基板エッジ近傍、および、パターン形成領域との境界近傍とを除いた領域を選択するようにしてもよい。また、領域特定手段１０３は、基板の結晶方向も考慮して膜厚測定に適した領域を選択するようにしている。
【００５３】
領域特定手段１０３が、膜厚測定領域を特定すると、この特定情報が膜厚測定装置２３、および、ＸＹ駆動機構２５に送出される。これによって、ＸＹ駆動機構部２５が膜厚測定装置２３を目的位置に移動させ、膜厚測定装置２３が、膜厚測定領域である基板Ｗのエッジ部において膜厚測定を行うのである。
【００５４】
また、算出手段１０２が、基板Wの中心位置および特異周縁部位置を算出すると、この情報をもとに、露光領域特定手段１０３が、露光領域を特定する。前述の如く、本実施の形態においては、エッジ領域の露光を行うため、露光領域は、基板Wの周縁部近傍の領域である。具体的には、基板Wの周縁部から所定の距離だけ基板中心に向かう幅を持った領域であり、膜厚測定領域と同様に、所定の距離とは、露光領域が基板に形成されたパターンの領域と重複しないように選択される。また、より確実な測定を行うために、基板エッジ近傍、および、パターン形成領域との境界近傍とを除いた領域を選択するようにしてもよい。
【００５５】
露光位置特定手段１０４が、露光領域を特定すると、この特定情報が露光装置２４、および、ＸＹ駆動機構２５に送出される。これによって、ＸＹ駆動機構部２５が露光装置２４を目的位置に移動させ、露光装置２４が、露光領域である基板Ｗのエッジ部において露光処理を行うのである。
【００５６】
＜４．処理の流れ＞
次に、図９のフローチャートを参照しながら基板処理ユニット１１の動作について説明する。搬送ロボットＴＲによって、基板処理ユニット１１内に基板Ｗが搬送され、基板Wがスピンチャック２１に吸引保持される（ステップＳ１）。
【００５７】
次に、コントローラ１０からの指示に応じてスピンチャック２１が１回転する。これにより、スピンチャック２１に保持された基板Wも１回転し、ラインセンサ２６により複数のエッジ距離が検出される（ステップＳ２）。ラインセンサ２６により複数回検出されたエッジ距離のデータは、算出手段１０２に送出される。
【００５８】
次に、算出手段１０２が、複数のエッジ距離データから、上述した処理を行い基板Wの中心位置と特異周縁部の位置を算出する。つまり、基板Wの偏心位置と、結晶方向を計算によって求める（ステップＳ３）。
【００５９】
ステップＳ３において、特異周縁部の位置、つまり、オリフラ位置もしくはノッチ位置が検出されなかった場合（ステップＳ４の判定でＮＯ）には、ステップＳ８に移行し、警報を発報して、測定を中止する。
【００６０】
ステップＳ３において、特異周縁部の位置が検出された場合（ステップＳ４の判定でＹＥＳ）には、さらに、基板中心および結晶方向が算出されたかどうかの判定を行う（ステップＳ５）。
【００６１】
基板中心および結晶方向が算出されなかった場合（ステップＳ５でＮＯ）には、ステップＳ８に移行し、警報を発報して、測定を中止する。
【００６２】
基板中心および結晶方向が算出された場合（ステップＳ５でＹＥＳ）には、算出手段１０３は、算出された基板中心および結晶方向に関する情報を領域特定手段１０３に送出し、領域特定手段１０３により、膜厚測定領域が特定される。そして、膜厚測定領域に関する情報がＸＹ駆動部２５および膜厚測定装置２４に送出され、エッジ領域の膜厚測定が行われる（ステップＳ６）。
【００６３】
膜厚測定領域における所定ポイントにおいて膜厚測定が終了するまで、ステップＳ６の処理を繰り返し、全てのポイントで測定が終了すると（ステップＳ７でＹＥＳ）、処理が終了する。
【００６４】
以上の処理により、基板Ｗに対して膜厚測定処理が行われるが、このエッジ領域の検出のために用いられたデータは、膜厚測定処理のみに使用されるものではなく、前述したように、エッジ露光処理を行う際に、露光領域を特定するためにも利用されるものである。
【００６５】
したがって、本実施の形態の基板処理装置１は、エッジ露光を行う露光装置２３と膜厚測定を行う膜厚測定装置２４を同一のユニット内に収容して装置のコンパクト化を図るだけでなく、基板Wのエッジ部分を検出するための装置として同一の装置を利用しているので、さらなる装置のコンパクト化を図ることが可能である。
【００６６】
しかも、共通の測定処理および算出処理によって得られた基板中心および特異周縁部の情報を利用して、エッジ露光および膜厚測定を行うことにより、処理工程の短縮を図ることも可能である。
【００６７】
また、本実施の形態においては、露光装置２３および膜厚測定装置２４を同一のＸＹ駆動機構２５によって制御しているので、この点からも装置のコンパクト化とコストダウンを図ることを可能としている。
【００６８】
以上の処理により膜厚測定が行われると、コントローラ１０は、その測定値が予め設定された要求水準、例えば規定値の範囲内にあるか否かを判定する。そして、レジスト膜の膜厚が予め設定された要求水準の範囲内にないと判定した場合には、基板Ｗにレジスト膜を形成する際の処理条件を変更する。
【００６９】
処理条件を変更する際のコントローラ１０の制御モードとしては、自動変更モードと、手動変更モードとが備えられている。自動変更モードは、基板処理ユニット１１によるレジスト膜の測定値に基づいて、コントローラ１０が自動的に処理条件の変更処理を行うモードである。
【００７０】
一方、手動変更モードは、基板処理ユニット１１により測定したレジスト膜の膜厚値をコントローラ１０にモニタ１７等を介して出力させ、その出力された膜厚値に基づいて、ユーザの判断で処理条件の変更内容を決定し、その変更内容を装置１に対して入力するモードである。その変更内容の入力は、操作部１６等を介して行われ、変更内容が入力されると、コントローラ１０がその変更内容を処理条件に反映させる。自動変更モードと、手動変更モードとの間のモード切り替えは、操作部１６を介して行われる。
【００７１】
このように、コントローラ１０は、レジスト膜の膜厚値の測定結果に基づいて処理条件の変更の要否、及び変更が必要な場合の変更内容を決定する。そして、処理条件の変更が必要な場合には、変更した処理条件に従ってレジスト膜を形成し、そのレジスト膜の膜厚を測定し、処理条件の変更の要否を再検討するというサイクルを、レジスト膜の膜厚値が所定の要求水準を満たすまで繰り返す。
【００７２】
レジスト膜の膜厚の測定結果に基づいて変更される処理条件としては、レジストを基板Ｗに回転塗布する際のスピン回転数を想定しているが、これはあくまでも一例であり、変更される処理条件に後述するプリベークの温度等の他の条件を含めるようにしてもよい。また、上記の実施の形態においては、基板Ｗの膜厚測定を基板Ｗのエッジ領域で行っていたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、基板中心と結晶方向性を基準として基板Ｗ中におけるアライメントマーク等の形成される回路パターンの形成されない領域を領域特定手段により膜厚の測定領域として特定し、かかる領域の膜厚を測定するようにしてもよい。
【００７３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、基板の周縁部を検出し、基板の膜厚測定を行うので、測定領域の検出、特定処理が容易である。これにより、膜厚測定工程を簡素化させることが可能である。
【００７４】
また、請求項１記載の発明では、パターンの形成されていない領域において精度の高い膜厚測定処理が可能である。
【００７５】
また、請求項１記載の発明では、ラインセンサを用いて基板の周縁部と基板の回転保持手段との距離を測定することにより、基板中心位置を測定するので、画像解析などの処理を行うことなく基板の周縁部を検出可能である。これにより、カメラや画像解析を行うための高価なハードウェアを不要とすることが可能である。
【００７６】
また、請求項１記載の発明では、基板の周縁部に形成されている特異周縁部を検出するので、基板の結晶方向を検出することが可能である。
【００７７】
請求項１記載の発明では、検出した基板の周縁部に関する情報をもとに、エッジ露光と膜厚測定を行うので、装置のコンパクト化とコストダウンを図ることが可能である。
【００７８】
また、請求項１記載の発明では、膜厚測定装置と露光装置とは、同一の駆動機構により制御されるので、さらなる装置のコンパクト化とコストダウンを図ることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の全体概略を示す斜視図である。
【図２】図１の基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図３】図１の基板処理装置及びその制御システムのブロック構成図である。
【図４】基板処理ユニットを上方から見たときの構成を模式的に示す図である。
【図５】基板処理ユニットを側面から見たときの構成を模式的に示す図である。
【図６】コントローラの機能ブロック図である。
【図７】基板Wに設けられたオリフラを示す図である。
【図８】基板Wに設けられたノッチを示す図である。
【図９】図１の基板処理装置を用いた処理手順を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１  基板処理装置
１０  コントローラ
１１  基板処理ユニット
２１  スピンチャック
２２  回転駆動部
２３  周辺露光装置
２３ａ  露光ヘッド部
２３ｂ  照度センサ
２４  膜厚測定装置
２５  光学ヘッド部
２６  ラインセンサ
Ｗ  基板
【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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