JP7303678B2 - 基板処理システム及び基板処理方法 - Google Patents

Description

本開示は、基板処理システム及び基板処理方法に関する。

基板処理装置では、予め定められたレシピに従って、薬液処理、リンス処理及び乾燥処理を含む一連の基板処理が実行される。

基板処理の途中で薬液供給等に異常が生じた場合、処理対象の基板が処理ユニット内に配置された状態で処理が中断されることがある。この場合、処理の途中で、人手又は機械によって処理ユニットから基板が取り出される。その一方で、例えば薬液処理中に異常が生じた場合、基板の表面には薬液（例えばフッ酸等）が付着している可能性がある。

そのような状況に鑑みて、基板処理の途中で異常が発生した場合、実行中の処理を中断し、純水を使ってリンス処理を行い、基板を回転させて基板乾燥を行う技術が提案されている（特許文献１参照）。当該技術によれば、本来の処理を途中までしか受けることができなかった基板を、薬液による過剰処理を回避して、適切に回収することが可能である。

特開２００９－１４８７３４号公報

本開示は、異常が発生して実行中の基板処理を中断する場合に、処理を受けていた基板を、有用に使用可能な基板として回収するのに有利な技術を提供する。

本開示の一態様は、基板を搬送する基板搬送装置と、複数の処理ユニットであって、各処理ユニットが、基板搬送装置から受け取った基板を回転可能に保持する基板保持機構と、基板保持機構に保持されている基板に処理流体を供給する処理流体供給部とを有する、複数の処理ユニットと、基板に対して薬液を供給する基板薬液処理、基板に対してリンス液を供給する基板リンス処理及び基板を乾燥させる基板乾燥処理を含む基板処理プロセスを実行するよう、基板処理プロセスの内容を示す処理レシピ情報に従って、基板搬送装置及び複数の処理ユニットを制御するように構成される制御部と、を備え、制御部は、複数の処理ユニットのうちのある処理ユニットに関して異常が発生して処理対象の基板に対する基板処理プロセスを完了させることができない場合、処理対象の基板である救済基板を、ある処理ユニットとは異なる処理ユニットである救済処理ユニットに搬送し、救済処理ユニットにおいて救済基板に対する補完処理プロセスを実行するよう、補完処理プロセスの内容を示す補完レシピ情報に従って、基板搬送装置及び救済処理ユニットを制御するように構成される、基板処理システムに関する。

本開示によれば、異常が発生して実行中の基板処理を中断する場合に、処理を受けていた基板を、有用に使用可能な基板として回収するのに有利である。

図１は、基板処理システムの概略構成例を示す図である。 図２は、処理ユニットの概略構成例を示す図である。 図３は、処理ユニットの構成の具体例を示す模式図である。 図４は、制御装置の機能構成例を示す図である。 図５は、第１実施形態に係る基板処理方法の一例の全体の流れを示すフローチャートである。 図６は、基板処理プロセスの一例を示すフローチャートである。 図７は、異常発生から補完処理プロセスの実行までの流れの一例を示すフローチャートである。 図８は、補完処理プロセスの一例を示すフローチャートである。 図９は、第２実施形態に係る基板処理方法の一例の流れを示すフローチャートである。 図１０は、第３実施形態に係る基板処理方法の一例の流れを示すフローチャートである。 図１１は、補完処理プロセスが必要であると判定された場合に行われる救済処理プロセスの処理例を示す図である。 図１２は、補完処理プロセスが不要であると判定された場合に行われる完結処理プロセスの処理例を示す図である。

図面を参照し、基板処理システム及び基板処理方法の実施形態を説明する。

図１は、本実施形態に係る基板処理システムの概略構成を示す図である。以下では、位置関係を明確にするために、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を規定し、Ｚ軸正方向を鉛直上向き方向とする。

図１に示す基板処理システム１は、搬入出ステーション２と、処理ステーション３とを備える。搬入出ステーション２と処理ステーション３とは隣接して設けられる。

搬入出ステーション２は、キャリア載置部１１と、搬送部１２とを備える。キャリア載置部１１には、複数枚の基板、本実施形態では半導体ウェハ（以下ウェハＷ）を水平状態で収容する複数のキャリアＣが載置される。

搬送部１２は、キャリア載置部１１に隣接して設けられ、内部に基板搬送装置１３と、受渡部１４とを備える。基板搬送装置１３は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１３は、水平方向及び鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いてキャリアＣと受渡部１４との間でウェハＷの搬送を行う。

処理ステーション３は、搬送部１２に隣接して設けられる。処理ステーション３は、搬送部１５と、複数の処理ユニット１６とを備える。複数の処理ユニット１６は、搬送部１５の両側に並べられて設けられる。

搬送部１５は、内部に基板搬送装置１７を備える。基板搬送装置１７は、ウェハＷを保持するウェハ保持機構を備える。また、基板搬送装置１７は、水平方向及び鉛直方向への移動ならびに鉛直軸を中心とする旋回が可能であり、ウェハ保持機構を用いて受渡部１４と処理ユニット１６との間でウェハＷの搬送を行う。

処理ユニット１６は、基板搬送装置１７によって搬送されるウェハＷに対して所定の基板処理を行う。

また、基板処理システム１は、制御装置４を備える。制御装置４は、たとえばコンピュータであり、制御部１８と記憶部１９とを備える。記憶部１９には、基板処理システム１において実行される各種の処理を制御するプログラムが格納される。制御部１８は、記憶部１９に記憶されたプログラムを読み出して実行することによって基板処理システム１の動作を制御する。

なお、かかるプログラムは、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体に記録されていたものであって、その記憶媒体から制御装置４の記憶部１９にインストールされたものであってもよい。コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体としては、たとえばハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルディスク（ＭＯ）、メモリカードなどがある。

上記のように構成された基板処理システム１では、まず、搬入出ステーション２の基板搬送装置１３が、キャリア載置部１１に載置されたキャリアＣからウェハＷを取り出し、取り出したウェハＷを受渡部１４に載置する。受渡部１４に載置されたウェハＷは、処理ステーション３の基板搬送装置１７によって受渡部１４から取り出されて、処理ユニット１６へ搬入される。

処理ユニット１６へ搬入されたウェハＷは、処理ユニット１６によって処理された後、基板搬送装置１７によって処理ユニット１６から搬出されて、受渡部１４に載置される。そして、受渡部１４に載置された処理済のウェハＷは、基板搬送装置１３によってキャリア載置部１１のキャリアＣへ戻される。

次に、処理ユニット１６の概略構成について図２を参照して説明する。図２は、処理ユニット１６の概略構成を示す図である。

図２に示すように、処理ユニット１６は、チャンバ２０と、基板保持機構３０と、処理流体供給部４０と、回収カップ５０とを備える。

チャンバ２０は、基板保持機構３０と処理流体供給部４０と回収カップ５０とを収容する。チャンバ２０の天井部には、ＦＦＵ（Fan Filter Unit）２１が設けられる。ＦＦＵ２１は、チャンバ２０内にダウンフローを形成する。

基板保持機構３０は、保持部３１と、支柱部３２と、駆動部３３とを備える。保持部３１は、ウェハＷを水平に保持する。支柱部３２は、鉛直方向に延在する部材であり、基端部が駆動部３３によって回転可能に支持され、先端部において保持部３１を水平に支持する。駆動部３３は、支柱部３２を鉛直軸まわりに回転させる。かかる基板保持機構３０は、駆動部３３を用いて支柱部３２を回転させることによって支柱部３２に支持された保持部３１を回転させ、これにより、保持部３１に保持されたウェハＷを回転させる。

処理流体供給部４０は、ウェハＷに対して処理流体を供給する。処理流体供給部４０は、処理流体供給源７０に接続される。

回収カップ５０は、保持部３１を取り囲むように配置され、保持部３１の回転によってウェハＷから飛散する処理液を捕集する。回収カップ５０の底部には、排液口５１が形成されており、回収カップ５０によって捕集された処理液は、かかる排液口５１から処理ユニット１６の外部へ排出される。また、回収カップ５０の底部には、ＦＦＵ２１から供給される気体を処理ユニット１６の外部へ排出する排気口５２が形成される。

次に、処理ユニット１６の構成例について図３を参照して説明する。図３は、処理ユニット１６の構成の具体例を示す模式図である。

図３に示すように、ＦＦＵ２１には、バルブ２２を介して不活性ガス供給源２３が接続される。ＦＦＵ２１は、不活性ガス供給源２３から供給されるＮ_２ガス等の不活性ガスをチャンバ２０内に吐出する。

また、基板保持機構３０が備える保持部３１の上面には、ウェハＷを側面から保持する保持部材３１１が設けられる。ウェハＷは、かかる保持部材３１１によって保持部３１の上面からわずかに離間した状態で水平保持される。このようにして基板保持機構３０は、基板搬送装置１７から受け取ったウェハＷを回転可能に保持する。

また、処理ユニット１６は、基板保持機構３０に保持されているウェハＷに処理流体を供給する処理流体供給部４０（図２参照）として、第１供給部４０ａと、第２供給部４０ｂとを備える。

第１供給部４０ａは、ノズル４１ａ～４１ｄと、ノズル４１ａ～４１ｄを水平に支持する第１アーム４２ａと、第１アーム４２ａを旋回及び昇降させる第１旋回昇降機構４３ａとを備える。

第１供給部４０ａは、ウェハＷに対し、薬液の一種であるＤＨＦ（Diluted Hydrofluoric acid）をノズル４１ａから供給する。 第１供給部４０ａは、ウェハＷに対し、リンス液の一種であるＤＩＷ（Deionized Water）をノズル４１ｂから供給する。 第１供給部４０ａは、ウェハＷに対し、有機溶剤の一種であるＩＰＡ（Iso-Propyl Alcohol）をノズル４１ｃから供給する。 第１供給部４０ａは、ウェハＷに対し、不活性ガスの一種であるＮ_２をノズル４１ｄから供給する。

具体的には、ノズル４１ａには、バルブ６１ａを介してＤＨＦ供給源７１ａが、バルブ６１ｂを介してＤＩＷ供給源７１ｂが、バルブ６１ｃを介してＩＰＡ供給源７１ｃが、バルブ６１ｄを介してＮ２供給源７１ｄが、それぞれ接続される。

第２供給部４０ｂは、ノズル４１ｅ，４１ｆと、ノズル４１ｅ，４１ｆを水平に支持する第２アーム４２ｂと、第２アーム４２ｂを旋回及び昇降させる第２旋回昇降機構４３ｂとを備える。

第２供給部４０ｂは、ウェハＷに対し、薬液の一種であるＳＣ１（ＤＩＷ、水酸化アンモニウム及び過酸化水素の混合液）をノズル４１ｅから供給し、リンス液の一種であるＤＩＷをノズル４１ｆから供給する。

具体的には、ノズル４１ｅには、バルブ６２ａを介してＳＣ１供給源７２ａが接続され、ノズル４１ｆには、バルブ６２ｂを介しＤＩＷ供給源７２ｂが接続される。

なお、ここでは、各ノズル４１ａ～４１ｆの各々に対応して処理流体の供給源が設けられる場合の例を示したが、各処理流体の供給源は、ノズル４１ａ～４１ｆ間で適宜共用されてもかまわない。

回収カップ５０の底部に形成される排液口５１は、３種類の排液ラインに接続される。具体的には、排液口５１は、アルカリ系の排液を排出する排液ラインにバルブ６４ａを介して接続され、酸系の排液を排出する排液ラインにバルブ６４ｂを介して接続され、有機系の排液を排出する排液ラインにバルブ６４ｃを介して接続される。

次に、異常発生時に基板処理システム１で実施される基板処理方法の典型例について説明する。

［第１実施形態］
図４は、制御装置４の機能構成例を示す図である。なお図４には、異常発生時の処理に関わる機能構成のみが示されており、他の機能構成は図４において省略されている。

制御部１８は、処理実行部２５及びレシピ取得部２６を有する。処理実行部２５及びレシピ取得部２６の各々は、任意のハードウェア及び／又はソフトウェアによって構成可能である。処理実行部２５及びレシピ取得部２６は、お互いに別のデバイス（演算処理装置及び記憶装置等）により構成されていてもよいし、一部又は全部が共通するデバイスにより構成されていてもよい。

レシピ取得部２６は、各処理ユニット１６で行われる処理内容を示すレシピ情報を取得する。本実施形態のレシピ取得部２６は、記憶部１９に記憶されている基本レシピ情報Ｄを読み出して、処理レシピ情報、救済レシピ情報及び補完レシピ情報を取得する。処理レシピ情報は、異常が発生していない場合に行われる通常時の処理内容を示すレシピ情報であり、基本レシピ情報Ｄに含まれる処理内容と同じであってもよい。救済レシピ情報及び補完レシピ情報は、異常が発生した場合に行われる処理内容を示すレシピ情報であり、基本レシピ情報Ｄに基づいて得られる。救済レシピ情報及び補完レシピ情報は、基本レシピ情報Ｄに含まれる一部の処理と全く同じ内容の処理を含んでいてもよいし、基本レシピ情報Ｄに含まれる処理とは一部又は全部が異なる内容の処理を含んでいてもよい。

処理レシピ情報、救済レシピ情報及び補完レシピ情報（及び後述の完結レシピ情報）のデータ形態は限定されず、これらのレシピ情報はお互いに別個の情報データにより定められていてもよいし、お互いに共通の情報データに基づいて定められていてもよい。例えば処理レシピ情報、救済レシピ情報、補完レシピ情報及び完結レシピ情報の各々は、基本レシピ情報Ｄに含まれている複数の処理内容のうち実行対象となっている１又は複数の処理内容を示すデータにより構成されていてもよい。基本レシピ情報Ｄは、複数の処理内容を含むとともに、当該複数の処理内容のうち実行対象となりうる処理内容を示すデータを、処理レシピ毎に関連づけて含んでいてもよい。

処理実行部２５は、レシピ取得部２６により取得される処理レシピ情報、救済レシピ情報及び補完レシピ情報に基づいて、基板搬送装置１７及び各処理ユニット１６を制御する。処理レシピ情報は通常の基板処理プロセスの内容を示し、救済レシピ情報は救済処理プロセスの内容を示し、補完レシピ情報は補完処理プロセスの内容を示す。異常が発生していない処理ユニット１６に関しては、処理レシピ情報に基づく基板処理（すなわち基板処理プロセス）が行われる。一方、異常が発生した処理ユニット１６（以下「異常処理ユニット１６ａ」とも称する）に関しては、救済レシピ情報に基づく基板処理（すなわち救済処理プロセス）が行われる。また異常処理ユニット１６ａで処理を受けていたウェハＷ（以下「救済ウェハ（救済基板）」とも称する）は、他の処理ユニット１６（以下「救済処理ユニット１６ｂ」とも称する）において補完レシピ情報に基づく基板処理（すなわち補完処理プロセス）を受ける。

制御装置４には異常検出部８０が接続されている。異常検出部８０は、各処理ユニット１６において発生した異常を検出することができ、異常を検出した場合、異常検出信号を制御装置４に送信する。制御装置４が異常検出信号を受信した場合、処理実行部２５及びレシピ取得部２６は、異常検出信号に応じた制御を行う。

一例として異常検出部８０は、処理流体供給部４０における処理流体（薬液等）の流量異常、処理流体供給部４０における処理流体の流量を調整する調整器（開閉バルブ及び流量調整バルブ等）の異常、処理流体供給部４０における処理流体の流れに関する他の異常（例えば処理流体の漏洩等）を検出可能である。また異常検出部８０は、薬液供給源（例えば図３に示すＤＨＦ供給源７１ａ及びＳＣ１供給源７２ａ）に貯留されている薬液の残量を検出する残量検出部によって構成可能である。例えば薬液供給源に貯留されている薬液の残量が閾値を下回った場合に、異常検出部８０は、異常が発生した旨の通知を制御部１８に送ってもよい。

なお本実施形態では、異常検出部８０が制御装置４（特に制御部１８）とは別体として設けられているが、制御装置４（例えば制御部１８）の一部として異常検出部８０が設けられていてもよい。制御装置４の一部として設けられる異常検出部８０は、例えばセンサ（図示省略）から送られてくる検出データを受信して解析することで、異常の発生の有無を検出することが可能である。当該センサは、例えば、処理流体供給部４０における処理流体の流量、処理流体供給部４０における処理流体の流量を調整する調整器の状態、及び／又は薬液供給源に貯留されている薬液の残量を検出してもよい。また、処理ユニット１６の外部への処理流体の漏洩をリークセンサによって検出してもよい。この場合、漏洩した処理流体のｐＨ値を検出し、検出したｐＨ値に応じて、異常が発生した旨の通知を行ってもよい。

図５は、第１実施形態に係る基板処理方法の一例の全体の流れを示すフローチャートである。

制御部１８の処理実行部２５は、基板搬送装置１３、受渡部１４及び基板搬送装置１７（搬送部１５）を制御し、ウェハＷをキャリアＣから取り出して、割り当てられた処理ユニット１６に収容する。そして処理実行部２５は、処理レシピ情報に従って、基板搬送装置１７及び各処理ユニット１６の基板保持機構３０及び処理流体供給部４０を制御し、各処理ユニット１６において基板処理プロセスを実行する（図５のＳ１１）。基板処理プロセスは、ウェハＷに対して薬液を供給する基板薬液処理、ウェハＷに対してリンス液を供給して薬液を洗い流す基板リンス処理、及び基板リンス処理後にウェハＷを乾燥させる基板乾燥処理を含む。

図６は、基板処理プロセスの一例を示すフローチャートである。本実施形態における各ウェハＷは、割り当てられた処理ユニット１６において、第１基板薬液処理（図６のＳ２１）、第１基板リンス処理（Ｓ２２）、第２基板薬液処理（Ｓ２３）、第２基板リンス処理（Ｓ２４）及び基板乾燥処理（Ｓ２５）をこの順番で受ける。したがって第２基板リンス処理（Ｓ２４）は、基板乾燥処理（Ｓ２５）の直前に行われるファイナルリンス処理となり、薬液を洗い流す役割だけではなく、後続の基板乾燥処理の前処理としての役割も果たす。

なお図６に示す基板処理プロセスは一例に過ぎず、他の流れで処理が行われてもよいし、各処理の内容も限定されない。例えば第１基板薬液処理で用いられる第１の薬液及び第２基板薬液処理で用いられる第２の薬液は限定されず、お互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。同様に、第１基板リンス処理で用いられる第１のリンス液及び第２基板リンス処理で用いられる第２のリンス液は限定されず、お互いに同じであってもよいし異なっていてもよい。各処理には複数の処理ステップが含まれていてもよい。例えば、第１基板薬液処理及び／又は第２基板薬液処理は、複数種類の薬液を使った複数処理ステップを含んでいてもよい。また第１基板リンス処理及び／又は第２基板リンス処理は、複数種類のリンス液を使った複数処理ステップを含んでいてもよい。また基板乾燥処理は、乾燥剤（例えばＩＰＡ）をウェハＷに付与する処理ステップと、スピン乾燥等によって乾燥剤をウェハＷから取り除く処理ステップとを含んでいてもよい。

処理実行部２５は、基板処理プロセスが実行されている間、異常検出部８０の検出結果に基づいて各処理ユニット１６に関する異常の発生の有無を監視する（図５のＳ１２）。異常が発生していない間（Ｓ１２のＮ）、各処理ユニット１６では基板処理プロセスが続行される（Ｓ１１）。

一方、ある処理ユニット１６に関して異常が発生して処理対象のウェハＷ（救済ウェハ）に対する基板処理プロセスを完了させることができない場合（Ｓ１２のＹ）、処理実行部２５は、当該ある処理ユニット１６において救済処理プロセスを実行する（Ｓ１３）。すなわち処理実行部２５は、異常が発生した後に異常処理ユニット１６ａにおいて救済ウェハに対する救済処理プロセスを実行するよう、救済レシピ情報に従って異常処理ユニット１６ａの基板保持機構３０及び処理流体供給部４０を制御する。

救済処理プロセスは、異常が発生した時に救済ウェハが受けていた処理の内容に応じて定められ、様々な処理を含みうる。一例として、第１基板薬液処理（図６のＳ２１）の最中に異常が発生した場合、処理実行部２５は、救済処理プロセスに従って第１基板薬液処理の残りをスキップし、第１基板リンス処理（Ｓ２２）を行ってもよい。その後、処理実行部２５は、第２基板薬液処理（Ｓ２３）をスキップし、第２基板リンス処理（Ｓ２４）及び基板乾燥処理（Ｓ２５）を行ってもよい。また第１基板リンス処理（Ｓ２２）の最中に異常が発生した場合、処理実行部２５は、救済処理プロセスに従って第１基板リンス処理の残り及び第２基板薬液処理（Ｓ２３）をスキップし、第２基板リンス処理（Ｓ２４）及び基板乾燥処理（Ｓ２５）を行ってもよい。また第２基板薬液処理（Ｓ２３）の最中に異常が発生した場合、処理実行部２５は、救済処理プロセスに従って、第２基板薬液処理（Ｓ２３）の残りをスキップし、第２基板リンス処理（Ｓ２４）及び基板乾燥処理（Ｓ２５）を行ってもよい。また第２基板リンス処理（Ｓ２４：すなわちファイナルリンス処理）の最中に異常が発生した場合、処理実行部２５は、救済処理プロセスに従って第２基板リンス処理（Ｓ２４）及び基板乾燥処理（Ｓ２５）を行ってもよい。また基板乾燥処理（Ｓ２５）の最中に異常が発生した場合、処理実行部２５は、救済処理プロセスに従って第２基板リンス処理（Ｓ２４）及び基板乾燥処理（Ｓ２５）を行ってもよい。

救済ウェハは、救済処理プロセスを受けた後、異常処理ユニット１６ａから救済処理ユニット１６ｂに搬送され（図５のＳ１４）、救済処理ユニット１６ｂで補完処理プロセスを受ける（Ｓ１５）。すなわち処理実行部２５は、補完レシピ情報に従って基板搬送装置１７及び救済処理ユニット１６ｂの基板保持機構３０及び処理流体供給部４０を制御する。このように、異常処理ユニット１６ａとは異なる正常な処理ユニット１６である救済処理ユニット１６ｂに救済ウェハは搬送され、救済処理ユニット１６ｂにおいて救済ウェハに対する補完処理プロセスが実行される。

図７は、異常発生から補完処理プロセスの実行までの流れの一例を示すフローチャートである。補完処理プロセスに含まれる処理は、異常処理ユニット１６ａにおいて救済ウェハが実際に受けた処理の内容に応じて定められる。異常処理ユニット１６ａにおける異常の発生が異常検出部８０によって検出されると（図７のＳ３１）、レシピ取得部２６は、基本レシピ情報Ｄに基づいて補完レシピ情報を取得する（Ｓ３２）。この際、レシピ取得部２６は、異常処理ユニット１６ａにおいて救済ウェハが実際に受けた処理の内容を処理実行部２５から取得し、補完レシピ情報の作成に用いてもよい。処理実行部２５は、レシピ取得部２６が取得した補完レシピ情報に基づき、救済処理ユニット１６ｂにおいて救済ウェハに対する補完処理プロセスを実行する（Ｓ３３）。

なお補完処理プロセスに含まれる処理の具体的な内容は限定されない。典型的には、基板処理プロセスに含まれる処理の内容に基づいて、補完処理プロセスの処理の内容が決められる。異常発生によって中断された処理ステップ（以下「中断処理ステップ」とも称する）と、基板処理プロセスに含まれる中断処理ステップ以降の処理ステップとが、補完処理プロセスに含まれていてもよい。したがって補完処理プロセスは、例えば救済ウェハに対する基板薬液処理を完了させる補完薬液処理を含んでいてもよい。また中断処理ステップ（例えば基板薬液処理）の直前の処理ステップが基板リンス処理の場合、補完処理プロセスは、中断処理ステップの直前の基板リンス処理と、当該基板リンス処理の後に行われる中断処理ステップとを含んでいてもよい。補完処理プロセスにおいて基板リンス処理及び中断処理ステップの順に救済ウェハを処理することによって、補完処理プロセスにおいても、救済ウェハの処理面の状態を適切に整えた後に（すなわち適切なプレウェット後に）中断処理ステップを行うことができる。なお基板処理プロセスにおいて中断処理ステップ（例えば基板薬液処理）の直前の処理ステップが基板リンス処理ではない場合、補完処理プロセスでは、中断処理ステップに先立って基板リンス処理が行われなくてもよい。

図８は、補完処理プロセスの一例を示すフローチャートである。図８に示す補完処理プロセスによれば、救済ウェハは、救済処理ユニット１６ｂにおいて、補完薬液処理（図８のＳ４１）、補完リンス処理（Ｓ４２）及び補完乾燥処理（Ｓ４３）をこの順番で受ける。補完薬液処理は薬液を救済ウェハに付与する処理であり、補完リンス処理はリンス液を救済ウェハに付与する処理であり、補完乾燥処理は救済ウェハを乾燥させる処理である。例えば、第２基板薬液処理（図６のＳ２３）で異常が発生した場合、及び同じ薬液を使用する第１基板薬液処理（Ｓ２１）及び第２基板薬液処理（Ｓ２３）のいずれかで異常が発生した場合、図８に示す補完処理プロセスは有用である。なお図８に示す補完処理プロセスは一例に過ぎず、補完処理プロセスは、例えば複数の補完薬液処理を含んでいてもよいし、図示しない処理を含んでいてもよい。

救済処理ユニット１６ｂは、補完処理プロセスを実行可能な処理ユニット１６であれば限定されない。例えば、異常処理ユニット１６ａと同一構成を有する正常な処理ユニット１６を、救済処理ユニット１６ｂとして好適に使うことができる。制御部１８（例えば処理実行部２５）は、キャリア載置部１１に置かれている複数のウェハＷ全体の基板処理プロセスに応じて、救済処理ユニット１６ｂを選定することが可能である。典型的には、複数のウェハＷのそれぞれには、処理（特に基板処理プロセス）の順番が割り当てられるとともに、その処理の順番に応じた処理ユニット１６が割り当てられる。救済ウェハの補完処理プロセスは、全ての未処理のウェハＷの基板処理プロセス完了後に行われてもよいし、未処理のウェハＷの一部又は全部の基板処理プロセスに先立って行われてもよい。このようにして救済ウェハには補完処理プロセスを行うための新たな処理の順番が割り当てられ、当該新たな処理の順番に応じた処理ユニット１６を救済処理ユニット１６ｂとして用いることができる。

このように制御部１８（例えば処理実行部２５）は、ある処理ユニット１６（すなわち異常処理ユニット１６ａ）に関して異常が発生した場合、未処理のウェハＷ及び救済ウェハに対する処理の優先順の再割り当てを行う。この再割り当てを行う際、異常処理ユニット１６ａは、割り当て可能な処理ユニット１６から除外される。制御部１８（例えば処理実行部２５）は、異常が発生した後は、異常処理ユニット１６ａにウェハＷが搬送されないように基板搬送装置１７を制御する。

［第２実施形態］
本実施形態において上述の第１実施形態と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略される。

本実施形態においても、上述の第１実施形態と同様に、ある処理ユニット１６に関して異常が発生した場合には、救済処理プロセス及び補完処理プロセスが実行される。ただし本実施形態の補完処理プロセスに含まれる処理は、救済処理プロセスが完了した後から補完処理プロセスの実行が開始されるまでの時間に基づいて定められる。

図９は、第２実施形態に係る基板処理方法の一例の流れを示すフローチャートである。

各処理ユニット１６において基板処理プロセスが実行されている間に、ある処理ユニット１６に関して異常が発生した場合（図９のＳ５１）、処理実行部２５は、その異常処理ユニット１６ａにおいて救済処理プロセスを実行する（Ｓ５２）。

そして制御部１８（例えばレシピ取得部２６）は、救済ウェハに対する救済処理プロセスが終了した後からの経過時間をカウントする（Ｓ５３）。これにより制御部１８は、救済ウェハに関する救済処理プロセスの終了から補完処理プロセスの開始までの時間を直接的又は間接的に示す経過時間情報を取得する。制御部１８は、救済ウェハに関する救済処理プロセスの終了から補完処理プロセスの開始までの時間を正確に示す経過時間情報を取得することが好ましい。ただし制御部１８は、必ずしも、救済処理プロセス終了から補完処理プロセス開始までの間の全時間をカウントする必要はない。すなわち経過時間情報は、救済処理プロセス終了から補完処理プロセス開始までの厳密な時間を示すものでなくてもよい。例えば、救済処理プロセス終了後から補完処理プロセス開始前まで救済ウェハが予め決められた保管場所に置かれる場合、制御部１８は、救済ウェハが保管場所に置かれている時間を示す情報を経過時間情報として取得してもよい。

そしてレシピ取得部２６は、救済ウェハの経過時間情報に基づく補完レシピ情報を取得する（Ｓ５４）。例えば、救済処理プロセス終了から補完処理プロセス開始までの時間が比較的長い場合、救済ウェハは待機時間中に酸化され、補完処理プロセスの開始時点で意図しない酸化膜が形成されていることが予想される。本実施形態のレシピ取得部２６は、補完処理プロセスにおいてそのような意図しない酸化膜の除去も行われるよう、経過時間情報に基づいて補完レシピ情報を作る。具体的には、補完処理プロセスには酸化膜除去処理が含められる。本来の補完処理プロセスに酸化膜除去処理が含まれている場合には、本来の酸化膜の除去量に加えて意図しない酸化膜の除去量も考慮され、補完処理プロセスにおいて救済ウェハに付与される薬液の付与量及び／又は酸化膜除去処理の時間が決められる。

処理実行部２５は、このようにしてレシピ取得部２６が取得した補完レシピ情報に従って、救済処理ユニット１６ｂで救済ウェハに対する補完処理プロセスを実行する（Ｓ５５）。これにより、救済処理プロセス終了後に生じた救済ウェハの意図しない変質も、補完処理プロセスにおいて取り除くことができる。

［第３実施形態］
本実施形態において上述の第１実施形態又は第２実施形態と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略される。

本実施形態の制御部１８（例えば処理実行部２５）は、異常処理ユニット１６ａにおいて救済ウェハが異常の発生直前までに受けた処理の内容に基づいて、救済ウェハに対する補完処理プロセスを実行するか否かを決定する。補完処理プロセスを実行すると決定した場合、制御部１８は、救済ウェハを救済処理ユニット１６ｂに搬送して補完処理プロセスを実行するよう、補完レシピ情報に従って基板搬送装置１７及び救済処理ユニット１６ｂを制御する。一方、補完処理プロセスを実行しないと決定した場合、制御部１８は、救済ウェハに対し、補完処理プロセスではなく完結処理プロセスを実行するよう、完結レシピ情報に従って基板搬送装置１７及び救済処理ユニット１６ｂを制御する。完結レシピ情報は、レシピ取得部２６により、基本レシピ情報Ｄに基づいて取得される。レシピ取得部２６は、異常発生時に救済ウェハが受けていた処理に基づいて、完結レシピ情報を作成してもよい。

図１０は、第３実施形態に係る基板処理方法の一例の流れを示すフローチャートである。

上述の第１実施形態と同様に、本実施形態においても、処理実行部２５は、基板処理プロセスが実行されている間、異常検出部８０の検出結果に基づいて各処理ユニット１６における異常の発生の有無を監視する（図１０のＳ６１及びＳ６２参照）。異常が発生していない間（Ｓ６２のＮ）、各処理ユニット１６では基板処理プロセスが続行される（Ｓ６１）。

一方、ある処理ユニット１６に関して異常が発生して救済ウェハに対する基板処理プロセスを完了させることができない場合（Ｓ６２のＹ）、処理実行部２５は、救済ウェハに対する補完処理プロセスの実行が必要か否かを判定する（Ｓ６３）。当該判定は、異常処理ユニット１６ａに関して異常発生時までに救済ウェハが受けた処理の内容に照らして行われ、救済ウェハが既にある程度以上の処理を受けたか否かに基づいて行われる。具体的な判定基準は、基板処理プロセスの具体的な処理内容及び要求される処理の品質の程度に応じて決められる。

例えば、異常発生時に救済ウェハが受けていた処理が第１の薬液を使った薬液処理（以下「異常薬液処理」とも称する）の場合、以下の条件に基づいて、救済ウェハに対する補完処理プロセスの実行が必要か否かを判定することが可能である。すなわち補完処理プロセスが不要であると判定されるためには、異常薬液処理が、基板処理プロセスにおいて第１の薬液を使う処理のうちの最後の処理に該当することを、条件とすることができる。さらに追加的に、補完処理プロセスが不要であると判定されるためには、異常薬液処理で本来使われるべき第１の薬液の総量の所定割合（例えば９０％）以上が救済ウェハに既に付与されていることを、条件としてもよい。すなわち制御部１８は、異常の発生直前までに、基板薬液処理（すなわち異常薬液処理）において使われるべき第１の薬液の総量の所定割合以上が救済ウェハに既に供給されている場合、補完処理プロセスを実行しないと決定してもよい。このように異常発生時点において、異常薬液処理においてウェハＷに本来的に付与すべき第１の薬液の総量の所定割合以上が救済ウェハに既に付与されている場合にのみ、補完処理プロセスが不要であると判定してもよい。

本例では、このように異常薬液処理が第１の薬液を使った薬液処理のうちの最後の処理に該当し且つ異常発生時において所定量以上の第１の薬液が既に救済ウェハに付与されている場合には、補完処理プロセスは不要であると判定する（Ｓ６３のＮ）。一方、異常薬液処理が第１の薬液を使った薬液処理のうちの最後の処理に該当しない場合や、異常発生時において所定量より少ない量の第１の薬液しか救済ウェハに付与されていない場合には、補完処理プロセスは必要であると判定する（Ｓ６３のＹ）。

補完処理プロセスが必要であると判定される場合（Ｓ６３のＹ）、上述の第１実施形態と同様に、異常処理ユニット１６ａにおいて救済ウェハに対する救済処理プロセスが実行される（Ｓ６４）。そして救済ウェハは救済処理ユニット１６ｂに搬送され（Ｓ６５）、救済処理ユニット１６ｂにおいて救済ウェハに対する補完処理プロセスが実行される（Ｓ６６）。なお、上述の第２実施形態と同様に、補完処理プロセスに含まれる処理の内容は、救済処理プロセスが完了した後から補完処理プロセスが開始される前までの時間に基づいて、定められてもよい。

一方、補完処理プロセスが不要であると判定される場合（Ｓ６３のＮ）、処理実行部２５は、完結レシピ情報に従って、異常処理ユニット１６ａにおいて救済ウェハに対する完結処理プロセスを実行する（Ｓ６７）。完結処理プロセスは、救済ウェハを処理済のウェハＷとして出荷するための処理を含み、完結レシピ情報は、完結処理プロセスの処理の内容を示す。完結処理プロセスの内容は、基板処理プロセスの内容に応じて定められる。典型的には、完結処理プロセスにおいて、異常発生時に行われていた処理ステップ（以下「異常処理ステップ」とも称する）の残りはスキップされるが、基板処理プロセスにおける異常処理ステップ以降の処理ステップは行われる。

図１１は、補完処理プロセスが必要であると判定された場合に行われる救済処理プロセスの処理例を示す図である。図１２は、補完処理プロセスが不要であると判定された場合に行われる完結処理プロセスの処理例を示す図である。図１１及び図１２は、第１基板薬液処理で使用される第１の薬液と、第２基板薬液処理で使用される第２の薬液とがお互いに異なる場合であって、第１基板薬液処理に関して異常が発生した場合を例示する。

上述のように、図１１には、異常発生時において、第１基板薬液処理において使用されるべき第１の薬液の量の所定割合（例えば９０％）よりも少ない量の第１の薬液しか救済ウェハに付与されていない場合が示されている。一方、図１２には、異常発生時において、第１基板薬液処理において使用されるべき第１の薬液の量の所定割合以上の量の第１の薬液が、救済ウェハに既に付与されている場合が示されている。

図１１に示すように、補完処理プロセスを必要とする異常が第１基板薬液処理の最中に発生した場合、処理実行部２５は、救済レシピ情報に従って、第１基板薬液処理の残り、第１基板リンス処理及び第２基板薬液処理の実行をスキップすることができる。そして処理実行部２５は、救済処理レシピに従って、ファイナルリンス処理である第２基板リンス処理と、乾燥処理とを救済ウェハに対して実行することができる。

一方、図１２に示すように、補完処理プロセスを必要としない異常が第１基板薬液処理の最中に発生した場合、処理実行部２５は、完結レシピ情報に従って、第１基板薬液処理の残りの実行のみをスキップすることができる。そして処理実行部２５は、その後に続く第１基板リンス処理、第２基板薬液処理、第２基板リンス処理及び乾燥処理を救済ウェハに対して実行することができる。

以上説明したように上述の基板処理システム１及び基板処理方法によれば、異常が発生して実行中の基板処理を中断する場合であっても、処理を受けていた基板（すなわち救済ウェハ）を、有用に使用可能な基板として回収することができる。

特に、補完処理プロセスに含まれる処理を、異常処理ユニット１６ａにおいて救済ウェハが実際に受けた処理の内容に応じて定めることによって、救済ウェハの状態に応じた適応的な補完処理プロセスを行うことができる。

例えば補完処理プロセスが、救済ウェハに対する基板薬液処理を完了させる補完薬液処理を含むことによって、通常のウェハＷに対する薬液処理と同程度の薬液処理を、救済ウェハに対しても付与することができる。

また救済ウェハに対して救済処理プロセスを行った後に補完処理プロセスを行うことによって、補完処理プロセスの処理精度を向上させることができる。

特に、補完処理プロセスに含まれる処理を、救済処理プロセス完了後から補完処理プロセス開始までの時間に基づいて定めることで、救済処理プロセス完了後から補完処理プロセス開始までに救済ウェハにもたらされる酸化等の変質を取り除くことも可能である。

また救済処理プロセスを、異常が発生した時に救済ウェハが受けていた処理の内容に応じて定めることによって、救済ウェハの状態に応じた適応的な救済処理プロセスを行うことができる。

また救済ウェハが異常発生直前までに受けた処理の内容に基づき補完処理プロセスの実行の要否を決めることによって、異常発生後における救済ウェハの処理の効率化を図ることができる。

また異常発生後は異常処理ユニット１６ａにウェハＷを搬送しないようにすることによって、後続のウェハＷの基板処理の不具合の発生を未然に防ぐことができる。

なお本明細書で開示されている実施形態はすべての点で例示に過ぎず限定的には解釈されないことに留意されるべきである。上述の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態での省略、置換及び変更が可能である。例えば上述の実施形態及び変形例が組み合わされてもよく、また上述以外の実施形態が上述の実施形態又は変形例と組み合わされてもよい。

また上述の技術的思想を具現化する技術的カテゴリーも限定されない。例えば上述の基板処理システムが他の装置に応用されてもよい。また上述の基板処理方法に含まれる１又は複数の手順（ステップ）をコンピュータに実行させるためのコンピュータプログラムによって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。またそのようなコンピュータプログラムが記録されたコンピュータが読み取り可能な非一時的（ｎｏｎ－ｔｒａｎｓｉｔｏｒｙ）な記録媒体によって、上述の技術的思想が具現化されてもよい。

１ 基板処理システム
１６ 処理ユニット
１６ａ 異常処理ユニット
１６ｂ 救済処理ユニット
１７ 基板搬送装置
１８ 制御部
３０ 基板保持機構
４０ 処理流体供給部
Ｗ ウェハ

Claims (8)

1. 基板を搬送する基板搬送装置と、
   複数の処理ユニットであって、各処理ユニットが、前記基板搬送装置から受け取った前記基板を回転可能に保持する基板保持機構と、前記基板保持機構に保持されている前記基板に処理流体を供給する処理流体供給部とを有する、複数の処理ユニットと、
   前記基板に対して薬液を供給する基板薬液処理、前記基板に対してリンス液を供給する基板リンス処理及び前記基板を乾燥させる基板乾燥処理を含む基板処理プロセスを実行するよう、前記基板処理プロセスの内容を示す処理レシピ情報に従って、前記基板搬送装置及び前記複数の処理ユニットを制御するように構成される制御部と、を備え、
   前記制御部は、前記複数の処理ユニットのうちのある処理ユニットに関して異常が発生して処理対象の前記基板に対する前記基板処理プロセスを完了させることができない場合、前記処理対象の前記基板である救済基板を、前記ある処理ユニットとは異なる処理ユニットである救済処理ユニットに搬送し、前記救済処理ユニットにおいて前記救済基板に対する補完処理プロセスを実行するよう、前記補完処理プロセスの内容を示す補完レシピ情報に従って、前記基板搬送装置及び前記救済処理ユニットを制御するように構成され、
   前記制御部は、前記異常が発生した後に前記ある処理ユニットにおいて前記救済基板に対する救済処理プロセスを実行するよう、前記救済処理プロセスの内容を示す救済レシピ情報に従って、前記ある処理ユニットを制御するように構成され、
   前記補完処理プロセスに含まれる処理は、前記救済処理プロセスが完了した後から前記補完処理プロセスの実行が開始されるまでの時間に基づいて定められる、基板処理システム。
2. 前記補完処理プロセスに含まれる処理は、前記ある処理ユニットにおいて前記救済基板が実際に受けた処理の内容に応じて定められる請求項１に記載の基板処理システム。
3. 前記補完処理プロセスは、前記救済基板に対する前記基板薬液処理を完了させる補完薬液処理を含む請求項２に記載の基板処理システム。
4. 前記救済処理プロセスは、前記異常が発生した時に前記救済基板が受けていた処理の内容に応じて定められる請求項１～３のいずれか一項に記載の基板処理システム。
5. 前記制御部は、前記ある処理ユニットにおいて前記救済基板が前記異常の発生直前までに受けた処理の内容に基づいて、前記救済基板に対する前記補完処理プロセスを実行するか否かを決定し、前記補完処理プロセスを実行すると決定した場合、前記救済基板を前記救済処理ユニットに搬送して前記補完処理プロセスを実行するよう前記補完レシピ情報に従って前記基板搬送装置及び前記救済処理ユニットを制御するように構成される請求項１～４のいずれか一項に記載の基板処理システム。
6. 前記制御部は、前記異常の発生直前までに、前記基板薬液処理において使われるべき前記薬液の総量の所定割合以上が前記救済基板に既に供給されている場合、前記補完処理プロセスを実行しないと決定する請求項５に記載の基板処理システム。
7. 前記制御部は、前記異常が発生した後は、前記ある処理ユニットに前記基板が搬送されないように前記基板搬送装置を制御するように構成される請求項１～６のいずれか一項に記載の基板処理システム。
8. 基板を搬送する基板搬送装置と、複数の処理ユニットであって、各処理ユニットが、前記基板搬送装置から受け取った前記基板を回転可能に保持する基板保持機構と、前記基板保持機構に保持されている前記基板に処理流体を供給する処理流体供給部とを有する複数の処理ユニットとを、処理レシピ情報に従って制御し、前記基板に対して薬液を供給する基板薬液処理、前記基板に対してリンス液を供給する基板リンス処理及び前記基板を乾燥させる基板乾燥処理を含む基板処理プロセスを実行することと、
   前記複数の処理ユニットのうちのある処理ユニットに関して異常が発生して処理対象の前記基板に対する前記基板処理プロセスを完了させることができない場合、前記基板搬送装置と前記ある処理ユニットとは異なる処理ユニットである救済処理ユニットとを補完レシピ情報に従って制御し、前記処理対象の前記基板である救済基板を、前記救済処理ユニットに搬送し、前記救済処理ユニットにおいて前記救済基板に対する補完処理プロセスを実行することとを含み、
   前記異常が発生した後に前記ある処理ユニットにおいて前記救済基板に対する救済処理プロセスを実行するよう、前記救済処理プロセスの内容を示す救済レシピ情報に従って、前記ある処理ユニットを制御し、
   前記補完処理プロセスに含まれる処理は、前記救済処理プロセスが完了した後から前記補完処理プロセスの実行が開始されるまでの時間に基づいて定められる、基板処理方法。

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