本发明涉及评价液体处理装置的处理方案的技术和具有该技术的液体处理装置，上述液体处理装置用于对基片供给处理液体来进行液体处理。
背景技术：
在半导体装置的制造的光刻步骤中，形成抗蚀剂膜，对于沿着规定的图案被曝光了的基片供给显影液体，形成抗蚀剂图案。例如，如专利文献1所记载，从显影液体喷嘴向保持为水平的半导体晶片(以下称为“晶片”)排出显影液体，在晶片w的表面形成也积液，通过显影液体喷嘴的移动和晶片w的旋转，将该积液在晶片w上扩展，由此进行显影处理。
在这样的显影装置中，在基片的转速高的情况下，当从喷嘴化排出的显影液体碰到晶片的表面时，有可能发生显影液体反弹的液体飞溅。因此，制造商制作了抑制液体飞溅的推荐处理方案，并组装到显影装置中。
但是，在使用涂敷、显影装置时，使用者为了控制在晶片形成的图案的线宽和缺陷，有时要变更显影处理中的方案。这时，由于处理方案中的晶片的转速、处理液体的供给液体量等，有时液体飞溅容易发生，会产生污染了组件整体，或者飞沫积存在喷嘴臂而产生滴液体。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2011-023671号公报
技术实现要素：
发明想要解决的技术问题
本发明是鉴于上述的情况而完成的发明，其目的在于提供一种技术，在对基片供给处理液体并使基片旋转而在基片进行液体处理的液体处理装置中，能够评价处理方案的液体飞溅的风险。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的处理方案的评价方法，其对液体处理装置中使用的处理方案进行评价，上述液体处理装置通过一边使水平地保持基片的保持部绕铅垂轴旋转一边从喷嘴对该基片供给处理液体来进行液体处理，上述处理方案的评价方法的特征在于，包括：
将由包括喷嘴位置和基片转速的参数值的组合的时间序列数据构成的处理方案存储在第一存储部中的步骤；
从上述第一存储部读取上述处理方案的步骤；
从第二存储部读取预先制作的将参数值的组合和与液体飞溅的风险对应的风险信息相关联而形成的风险数据的步骤；和
基于从上述第一存储部读取的处理方案和从第二存储部读取的风险数据显示辅助数据的步骤，上述辅助数据是关于处理方案中的上述参数值的组合的液体飞溅的风险信息。
本发明的存储介质保存有在液体处理装置中使用的辅助软件，上述液体处理装置通过一边使水平地保持基片的保持部绕铅垂轴旋转一边从喷嘴对该基片供给处理液体来进行液体处理，上述存储介质的特征在于：
上述辅助软件包括执行步骤组的程序，上述步骤组包括：
从第一存储部中读取由包括喷嘴位置和基片转速的参数值的组合的时间序列数据构成的处理方案的步骤；
从第二存储部读取预先制作的将参数值的组合和与液体飞溅的风险对应的风险信息相关联而形成的风险数据的步骤；和
基于从上述第一存储部读取的处理方案和从第二存储部读取的风险数据制作辅助数据的步骤，上述辅助数据是关于处理方案中的上述参数值的组合的液体飞溅的风险信息。
本发明的处理方案评价用的辅助装置是液体处理装置中使用的处理方案评价用的辅助装置，上述液体处理装置通过一边使水平地保持基片的保持部绕铅垂轴旋转一边从喷嘴对该基片供给处理液体来进行液体处理，上述处理方案评价用的辅助装置的特征在于，包括：
输入部，其用于输入由包括喷嘴位置和基片转速的参数值的组合的时间序列数据构成的处理方案；
存储所输入的处理方案的第一存储部；
存储将与液体飞溅的风险对应的风险信息和包括喷嘴位置和转速的参数值的组合相关联而形成的风险数据的第二存储部；
基于存储在上述第一存储部的处理方案和存储在第二存储部的风险数据制作辅助数据的辅助数据制作部，其中上述辅助数据是关于处理方案中的上述参数值的组合的液体飞溅的风险信息；和
用于显示由上述辅助数据制作部制作的风险信息的显示部。
本发明的液体处理装置的特征在于，包括：
液体处理组件，其包括被杯体包围的保持部，通过将基片水平地保持在上述保持部并使上述基片一边绕铅垂轴旋转一边从喷嘴对该基片供给处理液体，由此进行液体处理；和上述的处理方案评价用的辅助装置。
发明效果
本发明是在使保持为水平的基片旋转并对基片的表面供给处理液体的液体处理装置中，预先改变处理的方案的参数值来测定液体飞溅的数量，制作与基于各参数值的液体飞溅的风险对应的风险数据。并且，在使用者制作液体处理装置的处理方案时，根据液体飞溅的风险数据求得在该处理方案中设定的液体飞溅的风险并显示该风险。因此，使用者能够掌握重新制作的或者变更了的处理方案中的液体飞溅风险，对于处理方案的评价有贡献。
附图说明
图1是表示显影装置的立体图。
图2是表示显影装置的纵截面图。
图3是表示显影液喷嘴的立体图。
图4是表示包括处理方案评价用的辅助装置的控制部的结构图。
图5是表示显影装置的处理方案的一例的示意图。
图6是表示显影装置的处理方案的一例的特性图。
图7是表示液体飞溅的计数的说明图。
图8是表示风险数据制作用的方案的示意图。
图9是表示根据所测定的液体飞溅数的数据制作的三维模型的特性图。
图10是表示根据三维模型制作的风险数据的示意图。
图11是表示在显示部显示的风险评价结果的说明图。
图12是将晶片w的转速、显影液的攻击位置的时间变迁和液体飞溅风险的程度相关联的特性图。
图13是表示处理方案的变更步骤的流程图。
图14是表示本发明的实施方式的液体处理装置中使用的控制部的结构图。
附图标记说明
2显影组件
3显影液喷嘴
4摄像机
11旋转卡盘
20杯体
34激光照射部
92～94第一～第三存储部
95程序保存部
100控制部
102显示部。
具体实施方式
在对本发明的实施方式的处理方案的评价装置进行说明前，作为使用处理方案的、用于处理基片的液体处理装置的例子，例如对于向曝光了的晶片w供给显影液体来进行电路图案的显影处理的显影装置简单地进行说明。如图1、图2所示，显影装置具有显影组件2。显影组件2具有作为保持部的旋转卡盘11，该保持部吸附晶片w的背面中央部来水平地保持晶片w，旋转卡盘11经由旋转轴12与旋转机构13连接。旋转卡盘11构成为以保持着晶片w的状态经由旋转机构13绕铅垂轴自由旋转。
在旋转卡盘11的下方侧，以隔着间隙包围旋转轴12的方式设置有圆形板22。另外，在圆形板22在周向上形成有3处贯通孔22a，在各贯通孔22a设置有以通过各个升降机构15自由升降的方式构成的升降销14。
另外，以包围旋转卡盘11的方式设置有杯体20。杯体20接收从晶片w甩开的液体，向下方引导。另外，流到杯体20的下方侧的排液通过排液通路25被排液，并且杯体20内经由排气管26被排气。此外，图2中的28是通过升降机构21自由升降地构成的上侧引导部，图2中的23是用于将液体引导到外周侧的山型引导部，图2中的24是在上侧引导部28的侧方挡住液体的液体接收部。
另外，显影装置具有显影液喷嘴3，用于将显影液供给到被保持在显影组件2的晶片w。如图3所示，显影液喷嘴3形成为大致矩形，在其下表面开口了成为显影液的排出口的隙缝31。如图2所示，在显影液喷嘴3连接有与隙缝31相连的显影液供给管35的下游端。显影液供给管35的上游侧连接着例如具有流量控制部和显影液供给源的显影液供给部36，显影液供给源贮存有显影液。
如图1、图2所示，显影液喷嘴3由水平地延伸的臂32支承，该臂32以通过未图示的升降机构能够升降的方式设置在移动体33。另外，臂32自由伸缩地构成，通过臂32进行伸缩，显影液喷嘴3构成为能够在图1中x方向上水平地移动。另外，移动体33在基座10上被引导导轨37引导来移动，该引导导轨37以在与臂32的延伸方向正交的方向(图1中y方向)上延伸的方式设置，由此，显影液喷嘴3在被保持于显影组件2的晶片w的上方区域、与设置在显影组件2的外部的成为显影液喷嘴3的待机位置的喷嘴母线38之间移动。
另外，显影装置具有在将显影液供给到晶片w之后，向晶片w的表面供给例如纯水等的冲洗液体的冲洗液体喷嘴5。如图2所示，冲洗液体喷嘴5经由冲洗液体供给管51与冲洗液体供给源52连接。返回到图1，冲洗液体喷嘴5被臂53支承，该臂53以通过未图示的升降机构能够升降的方式设置在移动体54。移动体54被引导导轨55引导来进行移动，冲洗液体喷嘴5构成为能够在设置于晶片w的外部的待机母线56与晶片w的上方区域之间移动。
在显影装置中设置有例如由计算机构成的控制部100。图4是控制显影装置的控制部100，在该例子中，包括作为本发明的实施方式的处理方案的评价装置。控制部100包括cpu91、第一存储部92、第二存储部93和第三存储部94。此外，图中90是母线。并且，控制部100具有输入部101，并且连接有后述的用于显示处理方案的评价结果等的显示器等的显示部102。输入部101例如由键盘等构成，也可以是由兼用作显示部102的触摸面板构成的操作面板。
另外，控制部100具有保存辅助数据制作用的程序的程序保存部95。该程序与后述的风险数据一起构成辅助软件，辅助软件被保存在计算机存储介质、例如软盘、磁盘、硬盘、mo(光盘)、存储卡等的程序存储部95中而被安装在控制部100。
通常，为了使用产品用的晶片利用显影组件进行显影处理时，准备预先制作的多个处理方案，然后从这些处理方案组中选择对应于被处理晶片的批次的处理方案。本实施方式，例如在变更这些处理方案的一部分时，事先使用辅助软件确认变更后的处理方案的液体飞溅的风险，对于处理方案的评价是有用的，第一存储部92在运行辅助软件时具有存储评价对象的处理方案的区域。
所谓处理方案，例如由多个工步构成，在每一个工步中被写入晶片w的转速、对应于喷嘴的位置的晶片w上的显影液的排出位置、进行显影液的排出的喷嘴、用于对晶片w的转速进行调整的加减速度以及各工步的执行时间等。并且，按照工步的顺序的时间序列，在工步所存储的时间期间，以在该工步所设定的参数值执行晶片w的转速、晶片w上的显影液的排出位置，由此进行显影处理。
图5中表示这样的处理方案的一个例子，由工步组构成。另外，图6是将方案图表化了的图表，表示晶片w的转速和显影液的供给位置的在时间上的演变。所谓显影液的供给位置，是在显影液喷嘴3的下表面开口的排出显影液的缝隙31的开口的中心轴与晶片w的表面的交点在晶片w上的位置，在说明书中，设晶片w的中心位置为0mm，晶片w的周缘的位置为150mm。此外，为了方便对方案进行说明，而将实际中使用的方案简化地记载。
另外，第二存储部93是安装或者下载有已述的辅助软件的、存储在后述的方案的评价中使用的风险数据的区域。风险数据例如由制造商一方制作。图7是表示用于取得例如每单位时间的液体飞溅数的相对值作为风险数据的显影装置。该装置例如在图1所示的显影装置的显影液喷嘴3，朝向显影液喷嘴3的前方设置有水平地照射带状的片形激光l的激光照射部34。该片形激光l例如与晶片w的表面平行地照射。并且在显影组件2的上方，设置有用于拍摄对晶片w供给显影液时的片形激光l的光路的摄像机4。
对使用了摄像机4的液体飞溅的计数方法进行简单说明，在将晶片w保持在旋转卡盘11之后，开始片形激光l的照射。之后，使显影液喷嘴3水平移动到供给显影液的位置，配合高度位置向着旋转的晶片w进行显影液的供给。这时，当显影液被向着旋转的晶片w供给时，如图7所示显影液从晶片w的表面反弹，会产生液体飞溅s。然后，该反弹的显影液横穿从上述的激光照射部34照射的片形激光l时，片形激光的光照射到反弹的液体飞溅s而点状地发光。在图7中，在横穿片形激光l的液体飞溅s上标注了阴影。在摄像机4中，例如以1/60秒间隔进行片形激光l的拍摄，针对每一拍摄结果对在片形激光l上所确认的点状发光的液体飞溅s(液滴)的数量进行计数，作为每1/60秒的液体飞溅s的数量来记录。
然后，例如使用风险数据制作用的方案，按照该方案执行显影处理，由此收集用于制作风险数据的数据。图8表示这样的风险数据制作用的方案的一例，例如是以将晶片w的转速、显影液喷嘴3的位置和排出流量的各个参数值相互组合、按测定工步顺序依次执行各种组合的模式的方式写入的方案。并且，按照工步的时间序列执行方案，由此在显影装置中，按晶片w的转速和显影液喷嘴3的位置的组合的各种模式来执行显影处理。此外，由于液飞溅在处理液体的排出开始和排出停止的瞬间有变多的趋势，因此在该风险数据制作用的方案的例子中，接续进行显影液的排出的测定工步，进行停止显影液的供给的测定工步。
并且，在显影装置中，当执行了风险数据制作用的方案的各测定工步时，按上文已述的方式对各工步执行中的每1/60秒的液体飞溅数进行计数，求出各测定工步每一个中所计数的液体飞溅数的总数，如图8所示，按各测定工步的每一个写入液体飞溅数的栏目中并保存。
接着，将通过执行风险数据制作用的方案所求得的各测定工步的每一工步的液飞溅数量的数据，绘制成例如图9所示的三维图，该三维图中的x轴表示晶片w的转速、y轴表示喷嘴的位置、z轴表示每单位时间的液体飞溅数。图9中的黑点表示用标绘出的风险数据制作用的方案测定出的数据。并且，三维图中的各标绘之间例如进行线形插补，由此来进行标绘之间的数据的插补，制作三维模型。作为这样的插补方法，例如可以使用克里金插值法(krigingmethod)、样条插补(splineinterpolation)或者谢波德插值法(shepherdmethod)等。由此，将晶片w的转速、显影液的供给位置作为2个变量，能够取得计算预先设定的液体飞溅数的三维模型的运算式。
并且，例如将每隔10rpm的晶片w的转速、每隔0.5mm的显影液的供给位置相组合，应用于三维模型的运算式中，按各参数的每一组合计算出设定的每单位时间的液体飞溅数的数据并提取该数据。由此，制作使图10所示的晶片w的转速和显影液的供给位置的组合、与例如风险的程度(对应于液体飞溅的风险的风险信息)即设定的每单位时间的液体飞溅数相对应的数据表，该数据表构成了风险数据，存储在第二存储部93中。
返回图4对辅助数据制作用的程序进行说明。辅助数据制作用的程序从第一存储部92读取处理方案的参数值，从第二存储部93读取风险数据。并且，按每一所读取的处理方案的参数值、例如晶片w的转速和显影液的供给位置的组合，从风险数据的数据表参照与该参数值的组合相对应的风险的程度，求取将风险的程度与参数值的组合相关联的数据，汇编该数据，将处理方案的各工步与风险的程度相关联的数据写入第三存储部94。所谓风险的程度，在该例子中例如由在各工步中设定的液体飞溅的数量表示。此外，所谓设定的液体飞溅的数量，是利用上述的片形激光计数和设定的数，是表示相对在方案中产生的液体飞溅数的相对的值。这样的被写入在第三存储部94中的数据被显示于显示部102。
具体地说明，在辅助数据制作用的程序中，基于存储在第一存储部92中的处理方案，制作例如晶片w的转速的时序变化和在晶片w上的处理液体的排出位置的时序变化的图表。此外，在该处理方案中，紧接着处理方案开始后立即开始显影液的排出，并且继续排出显影液直至图中的显影处理结束。
并且，在所制作的图表中，从处理方案开始每隔0.1秒基于该蚀刻的显影液的供给导通(显影液的供给中)和断开(显影液的停止中)的状态、晶片w的转速、处理液体的排出位置，从存储在第二存储部93中的风险数据读取根据该晶片w的转速和处理液体的排出位置计算的每单位时间的液体飞溅数。此外，在该例子中，由于从处理方案开始至结束连续地进行显影液的供给，关于显影液的供给的导通和断开，在处理方案期间总是被判断为导通。
像这样，首先根据从处理方案开始每隔0.1秒所计算出的每单位时间的液体飞溅数，制作在处理方案整体中设定的每单位时间的液体飞溅数的随时间变迁的图表，并且求得执行处理方案时的从处理方案开始至结束的设定的液体飞溅数的总数。另外，例如根据设定的每单位时间的液体飞溅数的图表按处理方案中的各显影工步的每一个总计液体飞溅数，例如将该液体飞溅数的值表示为风险的程度。图11表示在显示部102显示的处理方案中的风险的程度，即与液体飞溅的风险对应的风险信息的一例。在该例子中由按处理方案的各工步的每一个设定的液体飞溅的数量表示。
另外，在图12中表示了将晶片w的转速的时间变迁、显影液的供给位置的时间变迁和液体飞溅风险的程度的时间变迁相关联的图表的一例。此外，使用者使用的处理方案的详细内容没有被公开的情况较多，因此，图6、图11和图12是为了便于理解本发明而表示的，彼此不相匹配。
此外，使用者在重新设定处理方案时，如图13的流程图所示，首先，例如在显示部102中显示存储在显影装置中的处理方案(工步s1)。接着，当使用者从所显示的处理方案中选择想要修正的处理方案时(工步s2)，在显示部102中展开所选择的处理方案的如图5所示那样的处理方案的数据表(工步s3)。
进而，当使用者变更所显示的处理方案的数据表中的参数值时(工步s4)，例如变更了参数值后的处理方案被存储在第一存储部92中，执行基于已述的辅助数据制作用的程序的处理方案的评价方法来进行风险检查，在显示部10中显示表示例如如图11所示的风险信息的图表(工步s5)。进而，使用者研讨是否使用参考所显示的风险信息变更了参数后的处理方案(工步s6)，当要重新变更参数时，返回到工步s4，重新变更处理方案的参数值。另外，当作为处理方案进行使用时，代替在工步s2中所选择的处理方案，而将修正后的处理方案作为新的处理方案信息存储(工步s7)。
在上述的实施方式中，在显影装置中，预先在第二存储部93中制作了针对晶片w的转速和晶片w中的显影液的供给位置的每个组合的对应了液体飞溅数的风险数据。并且，使用者在制作处理方案时，根据上述风险数据，显示了该处理方案中设定的液体飞溅数的经时变化、在处理方案中设定的液体飞溅的总数、在各显影工步中设定的液体飞溅数等的液体飞溅风险。因此，使用者能够掌握重新制作或者变更了的处理方案中的液体飞溅风险，因此对于处理方案的评价有贡献。
另外，用户使用如图7所示的设置有摄像机4和激光照射部34的显影装置，能够制作风险数据。图14表示了在这样的显影装置中使用的控制部100。该显影装置的控制部100以发送由摄像机4拍摄的摄像结果的方式构成，并且连接有用于制作风险数据的风险数据制作程序96。风险数据制作程序96执行已述的测定用的方案，并且利用摄像机4进行液体飞溅的状况的拍摄，对相对于测定用的方案中所设定的参数的液体飞溅数进行计数并作为数据存储。并且，根据相对于该参数的液体飞溅数的数据，求得图9所示的三维模型的制作和运算式，利用该运算式制作图10所示的风险数据的数据表。并且，当使用者变更显影装置的处理方案时，按上文已述的方式执行风险评价程序，进行方案的评价。像这样，作为使用者使用的实际设备，在显影装置中设置如图7所示的摄像机4、激光照射部34、控制部100，能够取得辅助数据。
另外，为了计算设定的液体飞溅数等的液体飞溅的风险，作为从处理方案提取的参数值，也可以使用处理液体的流量、处理液体的种类、作为处理对象的基片的表面的疏水性等。另外，参数值不限于数值，例如也可以是处理液体的种类这样的方案信息。在这样的例子中，按每一处理液体的种类预先制作数据表，基于从处理方案所读取的处理液体的种类这样的方案信息，根据所选择的数据表计算出风险的程度即可。在本说明书中，这样的方案信息也包含在参数值中。
并且，也可以代替存储如图9所述那样的风险数据的数据表，而将如图8所示的三维模型的运算式存储在第二存储部93中，将所设定的处理方案中的各参数值代入到运算式中来评价液体飞溅的风险。
另外，对于关于处理方案中的参数值的组合的液体飞溅的风险信息(辅助数据)的显示，例如对液体飞溅数预先设定阈值，关于超过阈值的参数值的组合显示“有风险”，关于阈值以下的参数值的组合显示“无风险”。
另外，本发明也可以适用于对旋转的基片供给涂敷液形成涂敷膜的涂敷处理装置、对基片供给清洗液进行清洗的清洗装置等的液体处理装置。