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公開番号2025083039
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-30
出願番号2023196699
出願日2023-11-20
発明の名称基板処理装置および基板処理方法
出願人株式会社荏原製作所
代理人個人,個人,個人,個人
主分類B24B 49/12 20060101AFI20250523BHJP(研削;研磨)
要約【課題】基板の周縁部の残膜の状態に基づいて、再研磨の研磨条件を適切に決定することができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、基板Wの周縁部を研磨する研磨部4と、研磨部4により研磨された基板Wの周縁部の残膜を検出する残膜検出部9と、残膜検出部9による残膜の検出結果に基づいて、基板Wの周縁部の再研磨の要否を判定し、再研磨が必要であると判定したときに、残膜の検出結果に基づいて、再研磨の研磨条件を決定する制御部20を備えている。研磨部4は、決定された研磨条件で基板Wの周縁部を再研磨するように構成されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基板の周縁部を研磨する研磨部と、
前記研磨部により研磨された基板の周縁部の残膜を検出する残膜検出部と、
前記残膜検出部による前記残膜の検出結果に基づいて、前記基板の周縁部の再研磨の要否を判定し、前記再研磨が必要であると判定したときに、前記残膜の検出結果に基づいて、前記再研磨の研磨条件を決定する制御部を備え、
前記研磨部は、前記決定された研磨条件で前記基板の周縁部を再研磨するように構成されている、基板処理装置。
続きを表示（約 1,300 文字）【請求項２】
前記残膜検出部は、
前記基板の周縁部の画像を生成する撮像装置と、
前記画像に基づいて、前記基板の周縁部の前記残膜を検出する検出処理部を備えている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記残膜検出部は、前記基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持装置をさらに備え、
前記画像は、前記基板の周縁部の全周の画像である、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記検出処理部は、前記画像上に現れる色相から、残膜の面積を算出するように構成されており、
前記制御部は、前記画像内のターゲット領域の全体の面積に対する、前記ターゲット領域内の前記残膜の面積の割合である残膜率に基づいて、前記基板の周縁部の前記再研磨の要否を判定するように構成されている、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記残膜率と、残膜率と研磨時間との相関データに基づいて、前記研磨条件として研磨時間を決定するように構成されている、請求項４に記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記残膜検出部は、前記基板の厚さ方向に並ぶ、前記周縁部の複数の領域のそれぞれにおける前記残膜を検出するように構成されており、
前記制御部は、
前記残膜の検出結果に基づいて、前記複数の領域のそれぞれにおける再研磨の要否を判定し、
前記再研磨の前記研磨条件として、再研磨が必要であると判定された領域に対応する研磨角度を決定するように構成されており、
前記複数の領域は、前記研磨部により異なる研磨角度で研磨される領域である、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記残膜検出部は、
前記複数の領域の画像をそれぞれ生成する複数の撮像装置と、
前記複数の領域の画像に基づいて、前記複数の領域のそれぞれにおける前記残膜を検出する検出処理部を備えている、請求項６に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記残膜検出部は、
前記基板の周縁部の画像を生成する撮像装置と、
前記画像に基づいて、前記基板の周縁部の前記残膜を検出する検出処理部を備え、
前記制御部は、機械学習により構築された研磨条件決定モデルを有しており、前記画像を前記研磨条件決定モデルに入力し、前記研磨条件決定モデルから前記再研磨の前記研磨条件を出力するように構成されている、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項９】
研磨部により研磨された基板の周縁部の残膜を検出し、
前記残膜の検出結果に基づいて、前記基板の周縁部の再研磨の要否を判定し、
前記再研磨が必要であると判定したときに、前記残膜の検出結果に基づいて、前記再研磨の研磨条件を決定し、
前記研磨部により、前記決定された研磨条件で前記基板の周縁部を再研磨する、基板処理方法。
【請求項１０】
前記基板の周縁部の前記残膜を検出することは、撮像装置により前記基板の周縁部の画像を生成し、前記画像に基づいて、前記基板の周縁部の前記残膜を検出することである、請求項９に記載の基板処理方法。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェーハなどの基板を研磨する基板処理装置および基板処理方法に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造における歩留まり向上の観点から、基板の表面状態の管理が近年注目されている。半導体デバイスの製造工程では、種々の材料がシリコンウェーハ上に成膜される。このため、基板の周縁部には不要な膜や表面荒れが形成される。近年では、基板の周縁部のみをアームで保持して基板を搬送する方法が一般的になってきている。このような背景のもとでは、周縁部に残存した不要な膜が種々の工程を経ていく間に剥離して基板に形成されたデバイスに付着し、歩留まりを低下させてしまう。そこで、基板の周縁部に形成された不要な膜を除去するために、研磨装置を用いて基板の周縁部の研磨が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１３－１６０６８７号公報
特表２００８－５３７３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板の周縁部に形成された不要な膜の状態は、基板毎にばらつきがある。このため、膜の状態によらず固定の研磨レシピに従って周縁部を研磨すると、基板の周縁部から不要な膜を完全に除去できないことがある。研磨により不要な膜が除去できずに残膜が存在する場合、基板の周縁部を再研磨する必要がある。
【０００５】
そこで、本発明は、基板の周縁部の残膜の状態に基づいて、再研磨の研磨条件を適切に決定することができる基板処理装置および基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
一態様では、基板の周縁部を研磨する研磨部と、前記研磨部により研磨された基板の周縁部の残膜を検出する残膜検出部と、前記残膜検出部による前記残膜の検出結果に基づいて、前記基板の周縁部の再研磨の要否を判定し、前記再研磨が必要であると判定したときに、前記残膜の検出結果に基づいて、前記再研磨の研磨条件を決定する制御部を備え、前記研磨部は、前記決定された研磨条件で前記基板の周縁部を再研磨するように構成されている、基板処理装置が提供される。
一態様では、前記残膜検出部は、前記基板の周縁部の画像を生成する撮像装置と、前記画像に基づいて、前記基板の周縁部の前記残膜を検出する検出処理部を備えている。
一態様では、前記残膜検出部は、前記基板を保持し、前記基板を回転させる基板保持装置をさらに備え、前記画像は、前記基板の周縁部の全周の画像である。
【０００７】
一態様では、前記検出処理部は、前記画像上に現れる色相から、残膜の面積を算出するように構成されており、前記制御部は、前記画像内のターゲット領域の全体の面積に対する、前記ターゲット領域内の前記残膜の面積の割合である残膜率に基づいて、前記基板の周縁部の前記再研磨の要否を判定するように構成されている。
一態様では、前記制御部は、前記残膜率と、残膜率と研磨時間との相関データに基づいて、前記研磨条件として研磨時間を決定するように構成されている。
【０００８】
一態様では、前記残膜検出部は、前記基板の厚さ方向に並ぶ、前記周縁部の複数の領域のそれぞれにおける前記残膜を検出するように構成されており、前記制御部は、前記残膜の検出結果に基づいて、前記複数の領域のそれぞれにおける再研磨の要否を判定し、前記再研磨の前記研磨条件として、再研磨が必要であると判定された領域に対応する研磨角度を決定するように構成されており、前記複数の領域は、前記研磨部により異なる研磨角度で研磨される領域である。
一態様では、前記残膜検出部は、前記複数の領域の画像をそれぞれ生成する複数の撮像装置と、前記複数の領域の画像に基づいて、前記複数の領域のそれぞれにおける前記残膜を検出する検出処理部を備えている。
一態様では、前記残膜検出部は、前記基板の周縁部の画像を生成する撮像装置と、前記画像に基づいて、前記基板の周縁部の前記残膜を検出する検出処理部を備え、前記制御部は、機械学習により構築された研磨条件決定モデルを有しており、前記画像を前記研磨条件決定モデルに入力し、前記研磨条件決定モデルから前記再研磨の前記研磨条件を出力するように構成されている。
【０００９】
一態様では、研磨部により研磨された基板の周縁部の残膜を検出し、前記残膜の検出結果に基づいて、前記基板の周縁部の再研磨の要否を判定し、前記再研磨が必要であると判定したときに、前記残膜の検出結果に基づいて、前記再研磨の研磨条件を決定し、前記研磨部により、前記決定された研磨条件で前記基板の周縁部を再研磨する、基板処理方法が提供される。
一態様では、前記基板の周縁部の前記残膜を検出することは、撮像装置により前記基板の周縁部の画像を生成し、前記画像に基づいて、前記基板の周縁部の前記残膜を検出することである。
一態様では、前記基板の周縁部の前記画像を生成することは、基板保持装置により前記基板を回転させながら、前記基板の周縁部の全周の画像を生成することである。
【００１０】
一態様では、前記基板の周縁部の前記残膜を検出することは、前記画像上に現れる色相から、残膜の面積を算出することであり、前記基板の周縁部の前記再研磨の要否を判定することは、前記画像内のターゲット領域の全体の面積に対する、前記ターゲット領域内の前記残膜の面積の割合である残膜率に基づいて、前記基板の周縁部の前記再研磨の要否を判定することである。
一態様では、前記再研磨の前記研磨条件を決定することは、前記残膜率と、残膜率と研磨時間との相関データに基づいて、前記研磨条件として研磨時間を決定することである。
（【００１１】以降は省略されています）

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