CN110178018A - 异物检测装置、异物检测方法和存储介质 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够高精度地检测在流路部流动的异物的技术。装置包括：流路部(15A～15K)，其构成要被供给到被处理体W的流体流动的流路(17A～17K)；激光照射部(51)，其用于以光路与流路部(15A～15K)中的流体的流动方向交叉的方式对该流路部(15A～15K)内照射激光；设置在从流路部(15A～15K)透射的光路上的受光元件(45A、45B)；检测部(6)，其用于基于从受光元件(45A、45B)输出的信号来检测流体中的异物；和滤光部(57)，其设置在受光元件(45A、45B)与流路部(15A～15K)之间的光路上，遮挡从光照射部(51)对流体照射光而产生的拉曼散射光，并且使瑞利散射光透射而去往受光元件(45A、45B)。

Description

异物检测装置、异物检测方法和存储介质
技术领域
本发明涉及对要被供给到被处理体的流体中的异物进行光学检测的异物检测装置、异物检测方法和具有执行该方法的计算机程序的存储介质。
背景技术
在半导体器件的制造步骤中，有例如对半导体晶片(以下，记为晶片)进行液处理的步骤。例如在形成抗蚀剂图案的步骤中，使用抗蚀剂等各种药液，将药液从药液罐通过作为设置有阀等装置的流路的配管被喷嘴排出到晶片上。如此，供给到晶片的药液中有时会混入附着于配管或各装置中的颗粒，或者有时会在该药液中产生气泡。并且，在含有树脂材料的药液例如抗蚀剂中，有时也含有比正常的聚合物成分大的所谓异常的聚合物成分。
当在例如抗蚀剂中混入了颗粒、气泡或异常的聚合物时，会成为显影缺陷的主要原因，已知一种处理技术，其中监视上述的异物，在包含例如配管的供给系统内实现药液的纯净化，直至异物的量低于设定值。作为监视异物的方法，有使用对流路内的药液照射激光，接收来自异物的散射光来计测异物的量的颗粒计数器的方法。
另一方面，随着半导体器件的设计规则向微小化发展，所容许的颗粒尺寸存在日益变小的倾向，人们要求更高精度地检测更微小的异物的技术。但是，作为检测对象的异物越小，S(信号水平)/N(噪声水平)变得越小，因此高精度的检测变得困难。另外，当想要检测抗蚀剂中的尺寸较大的异常聚合物时，适用于尺寸较小的正常的聚合物的激光强度成为噪声，因此难以对异常聚合物进行高精度的检测。例如专利文献1记载有使激光透射流路来检测药液中的颗粒的技术，但是要求进行更高精度的检测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-103590号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
本发明是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供一种能够高精度地检测流经流路部的异物的技术。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的异物检测装置是一种用于检测要被供给到被处理体的流体中的异物的异物检测装置，其特征在于，包括：
流路部，其构成要被供给到所述被处理体的流体流动的流路；
激光照射部，其用于以光路与所述流路部中的流体的流动方向交叉的方式对该流路部内照射激光；
设置在从所述流路部透射的光路上的受光元件；
检测部，其能够基于从所述受光元件输出的信号来检测所述流体中的异物；和
滤光部，其设置在所述受光元件与所述流路部之间的光路上，用于遮挡从所述激光照射部对所述流体照射光而产生的拉曼散射光，并且使瑞利散射光透射而去往所述受光元件。
本发明的异物检测方法是一种检测要被供给到被处理体的流体中的异物的异物检测方法，其特征在于，包括：
将要被供给到所述被处理体的流体，供给到构成该流体流动的流路的流路部的步骤；
利用激光照射部，以光路与所述流路部中的流体的流动方向交叉的方式对该流路部内照射激光的步骤；
由设置在从所述流路部透射的光路上的受光元件接收光的步骤；
基于从所述受光元件输出的信号，由检测部检测所述流体中的异物的步骤；和
利用设置在所述受光元件与所述流路部之间的光路上的滤光部，遮挡从所述激光照射部对所述流体照射光而产生的拉曼散射光，并且使瑞利散射光透射而去往所述受光元件的步骤。
本发明的存储介质是一种存储有在检测要被供给到被处理体的流体中的异物的异物检测装置中使用的计算机程序的存储介质，其特征在于：
所述计算机程序中编入有步骤组以使得执行本发明的异物检测方法。
发明效果
依照本发明，设置：测定用的流路部，其构成要被供给到基片的流体的供给通路的一部分即流体中的异物的测定区域；和受光元件，其接收从光照射部照射而透射该流路部的光，在受光元件与流路部之间设置滤光部，其用于遮挡对上述流体照射上述的光而产生的拉曼散射光，并且使瑞利散射光通过而去往上述受光元件。因此，能够防止拉曼散射光入射到受光元件，能够抑制在从受光元件输出的信号中产生噪声，能够对流体中的异物进行高精度的检测。
附图说明
图1是本发明的实施方式的涂敷显影装置的概略结构图。
图2是上述涂敷显影装置所包含的抗蚀剂涂敷单元的立体图。
图3是上述涂敷显影装置所包含的异物检测单元的概略结构图。
图4是构成上述异物检测单元的药液的流路的构成部件的立体图。
图5是上述异物检测单元的俯视图。
图6是用于说明上述异物检测单元所包含的带通滤光片的作用的示意图。
图7是用于表示上述带通滤光片的特性的图表。
图8是构成上述异物检测单元的光检测部的俯视图。
图9是表示上述异物检测单元所包含的电路结构的框图。
图10是表示上述异物检测单元中的光路的概略图。
图11是表示涂敷显影装置的各部的动作的时序图。
图12是用于表示上述带通滤光片的其他特性的图表。
图13上述涂敷显影装置的俯视图。
图14上述涂敷显影装置的概略纵截侧视图。
图15是表示其他结构的异物检测单元的受光部的俯视图。
图16是表示评价试验的结果的图表。
具体实施方式
图1是应用了本发明的基片处理装置的涂敷显影装置1的概略图。该涂敷显影装置1包括对作为被处理体的基片例如晶片W分别供给药液来进行处理的抗蚀剂涂敷单元1A、1B、防反射膜形成单元1C、1D、保护膜形成单元1E、1F。这些单元1A～1F(抗蚀剂涂敷单元1A、1B、防反射膜形成单元1C、1D、保护膜形成单元1E、1F)是对晶片W供给药液来进行处理的药液供给单元。涂敷显影装置1利用这些单元1A～1F对晶片W供给各种药液，依次形成了防反射膜的形成、抗蚀剂膜的形成、曝光时用于保护抗蚀剂膜的保护膜的形成后，使例如液浸曝光后的晶片W显影。
上述的单元1A～1F包括药液的供给路径，涂敷显影装置1构成为能够检测在该供给路径中流通的药液中的异物。在上述的供给路径中流通的药液被供给到晶片W。因此，一并进行对晶片W供给药液和异物检测。异物例如是颗粒、气泡和粒径比构成药液的正常的聚合物大的异常的聚合物等。异物的检测具体而言指例如在规定期间内流过药液的流路的规定检测区域的异物的总数和各异物的大小的检测。在涂敷显影装置1中设有光供给部2，光供给部2将从光源21输出例如波长为532nm的激光通过光纤23引导到设置于单元1A～1F的异物检测单元4。
单元1A～1F大致以同样的方式构成，此处，对图1所示的抗蚀剂涂敷单元1A的概略结构进行说明。抗蚀剂涂敷单元1A具有例如11个喷嘴11A～11K，其中10个喷嘴11A～11J对晶片W排出作为药液的抗蚀剂，形成作为涂敷膜的抗蚀剂膜。喷嘴11K对晶片W排出稀释剂。稀释剂是在供给抗蚀剂前供给到晶片W的、提高抗蚀剂的浸润性的预湿用的药液，是抗蚀剂的溶剂。
喷嘴11A～11J与构成药液的供给路径的药液供给管12A～12J的下游端连接，药液供给管12A～12J的上游端分别经由阀V1与抗蚀剂的供给源13A～13J连接。各抗蚀剂的供给源13A～13J例如包括储存有抗蚀剂的罐和将从罐供给来的抗蚀剂加压输送到喷嘴11A～11J的泵。抗蚀剂供给源13A～13J的各罐中储存的抗蚀剂的种类彼此不同，对晶片W供给从10种抗蚀剂中选择出的1种抗蚀剂。
喷嘴11K与药液供给管12K的下游端连接，药液供给管12K的上游端经由阀V1与供给源13K连接。供给源13K除了不储存抗蚀剂而储存上述稀释剂之外，与供给源13A～13J以同样的方式构成。即，当对晶片W进行处理时，药液流经药液供给管12A～12K的时刻彼此相同。药液供给管12A～12K由具有可挠性的材质例如树脂构成，构成为不会妨碍后述的喷嘴11A～11K的移动。在药液供给管12A～12K中的喷嘴11A～11K与阀V1之间设置有比色皿(Cuvette)15A～15K。比色皿15A～15K构成为异物测定用的流路部，检测通过其内部的异物。关于比色皿15A～15L，在后文详述。
在图2中给出了抗蚀剂涂敷单元1A的更详细的结构的一例。图中31、31是旋转吸盘，其水平地吸附保持各晶片W的背面中央部并且使所保持的晶片W绕铅垂轴旋转。图中32、32是罩体，其包围旋转吸盘31、31保持的晶片W的下方和侧方，能够抑制药液的飞溅。图中33是绕铅垂轴旋转的旋转基台，旋转基台33上设置有在水平方向可移动的垂直的支柱34和喷嘴11A～11K的保持架35。36是沿支柱34可升降的升降部，37是在升降部36与支柱34的移动方向正交的水平方向可移动的臂。在臂37的前端设置有喷嘴11A～11K的拆装机构38。通过旋转基台33、支柱34、升降部36和臂37的协同动作，喷嘴11A～11K能够在各旋转吸盘31之上与保持架35之间移动。
在上述的旋转基台33和罩体32的侧方以不与移动的臂37、支柱34干涉的方式设置有异物检测单元4。由该异物检测单元4、上述的光供给部2和后述的控制部6构成本发明的异物检测装置。图3是表示该异物检测单元4的俯视图。异物检测单元4包括激光照射部51、受光部52和流路阵列16，例如构成为利用前方散射光的光散射方式的颗粒计数器。即，当由受光元件接收由异物而产生的散射光时，基于从该受光元件输出的信号的变化进行异物的检测。
上述的光纤23的下游端经由准直器(colimeter)42与激光照射部51连接。例如在涂敷显影装置1运作的期间，从光供给部2一直向光纤23供给光，利用后述的开闭件(shutter)41进行的光路的开闭，能够切换向流路阵列16供给光的状态和停止向流路阵列16供给光的状态。光纤23具有挠性而能够不妨碍后述的激光照射部51的移动。
参照图4的立体图，对流路阵列16进行说明。构成药液的流路部的流路阵列16是石英制的，构成方形的横长的方块，具有在上下方向分别形成的11个贯通口。各贯通口沿流路阵列16的长度方向排列，各贯通口与该贯通口的周围的壁部构成上述的比色皿15A～15K。因此，比色皿15A～15K构成起立的管，在构成该比色皿15A～15K的各贯通口中药液从上方流向下方。令比色皿15A～15K的各贯通口为流路17A～17K。流路17A～17K彼此以同样的方式构成，如上所述分别设置在药液供给管12A～12K。
返回图3继续进行说明。上述的激光照射部51和受光部52以从前后夹着流路阵列16而彼此相对的方式设置。图中43是从流路阵列16的下方侧支承激光照射部51和受光部52的基台，通过未图示的驱动机构而能够在左右方向移动。如上所述通过基台43移动，而激光照射部51能够将从光纤23引导来的光照射到从流路17A～17K中选择出的一个流路17，受光部52如上述那样接收被照射到流路17并透光该流路17的光。即以与药液的流动方向交叉的方式在流路17形成光路。
图5是激光照射部51和受光部52的概略结构图。该图5表示光照射到流路17A～17K之中作为代表的17A的状态，图中的箭头表示由上述的激光形成的光路的概略。为了方便说明，令从激光照射部51去向受光部52的方向为后方。激光照射部51具有光学系统统，该光学系统例如包括会聚透镜53。另外，虽然在图5中省略了表示，但是如图3所示，在激光照射部51设置有上述的开闭件41。
上述的准直器42向后方侧在水平方向照射激光。开闭件41在遮挡准直器42和会聚透镜53之间的光路的遮挡位置(图3中由虚线表示)与从该光路退开的敞开位置(图3中由实线表示)之间移动，能够打开、关闭该光路。会聚透镜53例如由圆柱形透镜(cylindricallens)、鲍威尔棱镜(Powell lens)或者被称为激光直线发生器透镜(laser linegenerator lens)的透镜构成，如图5所示，使从准直器42照射出的激光在流路17A会聚，并且使激光扁平化，以使得光路的横截面中与药液的流动方向的长度相比与该流动方向的长度正交的方向的长度变长。在比会聚透镜53靠前方侧，光路的横截面(在前后方向观察到的截面)例如为大致正圆的圆形，利用会聚透镜53，使得比色皿15内的光路的横截面为例如具有沿左右方向的较长的径的椭圆形。
在流路17A形成的光路中，能量密度比较高的会聚区域成为异物的检测区域50，对进入该检测区域50的异物进行检测。而且，如上所述在流路17A形成了光路，因此该检测区域50在左右方向为横向较长的，在俯视观察时，检测区域50的面积相对于流路17A的面积的比例较大。通过形成这样的检测区域50，在流路17A内流动的异物的总数之中能够检测到的异物的数量的比例变高。
接着，对受光部52进行说明。受光部52包括光学系统54和光检测部40，光学系统54设置在前方侧，光检测部40设置在后方侧。光学系统54例如以从前方向后方按如下顺序配置对物透镜56、带通滤光片(bandpass filter)57、成像透镜58的方式构成。从比色皿15A透射的光经对物透镜56而成为平行光，通过作为滤光部的带通滤光片57，被成像透镜58会聚在光检测部40。光检测部40在后文进行详细说明，不过其由受光元件构成。带通滤光片57的作用取决于入射角，因此，如上所述，设置在平行光入射的位置。此外，此处对流路17A照射光时形成的光路进行了说明，但是，在对其他流路17B～17K照射光时也同样形成光路。
接着，参照图6的示意图，对上述的带通滤光片57的作用进行说明。在流路17A～流路17J中流通的抗蚀剂包含大量用于在晶片W形成抗蚀剂膜的聚合物61。该聚合物61是不引起凝集等的抗蚀剂中正常含有的聚合物。当将从激光照射部51照射到在流路17A中流通的抗蚀剂的光向聚合物61照射时，产生由拉曼散射而产生的斯托克斯光及反斯托克斯光和由瑞利散射而产生的瑞利光。瑞利光是与在向聚合物61照射前的光相同的波长为532nm的光，斯托克斯光具有与532nm相比向长波长侧位移的波长，反斯托克斯光具有与532nm相比向短波长侧位移的波长。如上所述，从流路17A～17J透射后的激光的波长成分除了光源的波长以外包含波长位移成分。同样，利用照射到异物62的激光，能够产生瑞利光和作为拉曼散射光的斯托克斯光及反斯托克斯光。另外，通过对聚合物61以外的抗蚀剂的组成物，例如作为抗蚀剂的溶剂的稀释剂照射激光，也能够产生瑞利光、斯托克斯光和反斯托克斯光。
基于激光照射到异物62时的光检测部40的受光元件中的受光的变化来进行异物的检测，但是，除了由异物62而产生的散射光(瑞利光、斯托克斯光和反斯托克斯光)之外，由正常的聚合物61而产生的散射光和由稀释剂而产生的散射光也照射到受光元件。而且，上述的聚合物61和聚合物61以外的稀释剂等抗蚀剂的组成物的散射光照射到受光元件时，在从该光检测部40输出的电压信号中出现由上述的散射光而产生的振幅。即，成为背景噪声。对于异物的检测信号而言，其振幅小于该背景的噪声信号时，难以与该噪声信号进行区别。即，由该噪声信号的水平确定能够测定的异物的最小粒径(最小可测粒径)。
图7是表示在未设置带通滤光片57的情况下导入到光检测部40的光的拉曼光谱的概略的图表。图表的横轴表示拉曼位移(Raman shift，单位：cm-1)、即光的波长(单位：nm)，图表的纵轴表示拉曼强度。在光谱中，在+800cm-1附近的波长可见的比较大的峰值是对于没有混杂物即聚合物61和聚合物61以外的异物的抗蚀剂的组成材料(包含稀释剂)由斯托克斯光而产生的峰值，在-800cm-1附近的波长可见的比较大的峰值是对于该混杂物由反斯托克斯光而产生的峰值。如上所述，具有比较大的峰值的成分成为较大水平的噪声的原因。
因此，通过设置带通滤光片57，如图6所示，能够除去由该混杂物而产生的斯托克斯光和反斯托克斯光的成分，将由异物62、聚合物61和稀释剂等聚合物61以外的抗蚀剂的组成材料而产生的瑞利光导入到包含受光元件的光检测部40。即，成为上述噪声的原因的聚合物61和稀释剂的散射光中由聚合物61而产生的斯托克斯光及反斯托克斯光和由稀释剂而产生的斯托克斯光及反斯托克斯光被带通滤光片57除去。该带通滤光片57构成为半值宽度为4nm，以使得具有上述的作用。此外，只要没有特别的记载，在本说明书中，半值宽度是指半值全宽度(full width at half maximum)。另外，带通滤光片57的中心波长在该例中为从光供给部2输出的激光的波长即532nm。
接着，参照图8的俯视图，对光检测部40进行说明。光检测部40例如由各光电二极管组成的64个的受光元件构成。受光元件例如以形成2×32的行列的方式彼此隔开间隔地配置。将配置于上侧的受光元件设为受光元件45A，将配置于下侧的受光元件设为受光元件45B。左右方向的相同位置的受光元件45A、受光元件45B构成一个组。有时向后方侧观察从左侧依次对上述受光元件45A、45B标注1通道、2通道、3通道……32通道(ch)的通道(ch)编号来进行表示。
异物检测单元4具有分别与受光元件45A、45B的各通道对应地设置的共32个的电路部46。参照图9来说明该电路部46，电路部46包括分别设置在受光元件45A和受光元件45B的后级的互阻抗放大器(TIA)47A、47B以及设置在TIA47A、47B的后级的差分电路48。受光元件45A和受光元件45B将与接收的光的强度对应的电流供给到TIA47A、47B，TIA47A、47B将与分别供给来的电流对应的电压信号输出到差分电路48。差分电路48将来自TIA47A的电压信号与来自TIA47B的电压信号的差分的电压信号输出到后述的控制部6。
控制部6基于从上述的差分电路48输出的信号来进行异物的检测。如上所述，基于与来自受光元件45A、45B的各输出的差分对应的信号来进行异物的检测，是为了除去由受光元件45A、45B共同检测到的噪声。另外，有时对上述的电路部46也标注与所连接的受光元件45A、45B的通道编号相同的通道编号来进行表示。
使用图10的示意图，进一步详细说明受光元件45A、45B与上述的比色皿的检测区域50的关系。图中的双点划线的箭头表示向比色皿15A的流路17A照射光时的从激光照射部51至受光元件45A组的光路。在流路17A的光路中向前方侧看时，从右端起，依次将作为会聚区域的检测区域50的上半部分在长度方向上分割成32个的各分割检测区域称为1ch的分割检测区域～32ch的分割检测区域。由图中L21表示的1个分割检测区域的左右的宽度例如是0.85μm，对各分割检测区域标注附图标记59。
光学系统54构成为：1ch的分割检测区域59与1ch的受光元件45A一一对应，2ch的分割检测区域59与2ch的受光元件45A一一对应，3ch的分割检测区域59与3ch的受光元件45A一一对应，同样按照顺序相同通道的分割检测区域59与受光元件45A一一对应。即，1ch的受光元件45A被照射大致全部在1ch的分割检测区域59与异物反应而产生的反应光(因反应而受到了摄动影响的光)。在图10中，用实线的箭头、虚线的箭头表示从彼此不同的通道的分割检测区域59照射到彼此不同的通道的受光元件45A的反应光的光路。
如上述那样照射光，因此由任一通道的受光元件45A产生与进入了检测区域50的异物对应的信号。例如，该反应光不仅照射到对应的通道的受光元件45A还照射到其他通道的受光元件45A时，流过受光元件45A的电流水平变低，检测精度变低。即，如上所述，通过将分割检测区域与受光元件45A相对应地构成，来提高异物的检测精度。
同样，将作为会聚区域的检测区域50的下半部分在长度方向上分割成32个的各分割检测区域59依次称为1ch的分割检测区域59～32ch的分割检测区域59时，1个通道的分割检测区域59与1个通道的受光元件45B相对应。即，以1个通道的分割检测区域59的反应光照射到1个通道的受光元件45B的方式构成光学系统54。
另外，如上述那样构成为具有多个通道的受光元件45A、45B的方式，是为了通过抑制1个受光元件45(45A、45B)接收的激光的能量，降低因激光的光子的波动而产生的撞击噪声来提高SN比(S/N)，并且是为了通过抑制流过与1个受光元件45对应的检测区域的正常的聚合物的数量，抑制因该聚合物而产生的噪声来提高SN比。此外，例示了在比色皿15A形成检测区域50的情况下的光路，但是，在其他比色皿15B～15K形成检测区域50的情况下同样也形成光路，能够进行异物的检测。
接着，对设置在涂敷显影装置1的作为异物的检测部的控制部6(参照图1、图9)进行说明。控制部6例如由计算机机构，具有未图示的程序保存部。该程序保存部中保存着程序，该程序中编入了命令(步骤组)以能够进行在各单元中处理晶片W、如上述那样基于从受光元件的各通道输出的信号来检测异物、以及由后述的输送机构进行的在涂敷显影装置1内输送晶片W等各动作。利用该程序，通过从控制部6对涂敷显影装置1的各部输出控制信号，能够进行上述的各动作。该程序例如以存储于硬盘、光盘、磁光盘或存储卡等存储介质的状态保存在程序保存部。
对图1所示的抗蚀剂涂敷单元1A以外的单元进行了说明，抗蚀剂涂敷单元1B与抗蚀剂涂敷单元1A以同样的方式构成。防反射膜形成单元1C、1D和保护膜形成单元1E、1F除了例如不供给抗蚀剂和稀释剂而供给防反射膜形成用的药液、保护膜形成用的药液之外，与抗蚀剂涂敷单元1A、1B以同样的方式构成。防反射膜形成用的药液与抗蚀剂同样含有聚合物。例如在单元1C～1F(防反射膜形成单元1C、1D和保护膜形成单元1E、1F)中，与抗蚀剂涂敷单元1A、1B同样将药液供给到晶片W。
接着，参照图11的时序图，对在上述的抗蚀剂涂敷单元1A中进行的晶片W的处理和异物的检测进行说明。在该时序图中，分别给出了整定13A～13K中的一个供给源13中的泵的压力的时刻、与11A～11K中的一个供给源13对应的一个喷嘴11被臂37移动的时刻、与12A～12K中的一个供给源13对应的药液供给管12的阀V1开闭的时刻、切换从激光照射部51照射激光的状态和停止了照射该激光的状态的时刻、由控制部6获取来自光检测部40的各通道的信号的时刻。切换照射上述的激光的状态和停止了照射的状态的时刻可以说是异物检测单元4的开闭件41开闭的时刻。
实际上，按稀释剂、抗蚀剂的顺序对晶片W进行涂敷，但是，为了方便说明，从涂敷抗蚀剂时的动作开始进行说明。首先，在晶片W被输送并保持于旋转卡盘31上的状态下，例如将喷嘴11A输送到晶片W之上，并且供给源13A的泵吸引抗蚀剂，由此开始进行整定以使得成为规定的压力(时刻t1)。例如与该喷嘴的移动和泵的动作同时地进行激光照射部51和受光部52移动到夹着比色皿15A的位置。此时，异物检测单元4的开闭件41被关闭了。
喷嘴11A在晶片W上静止(时刻t2)，晶片W成为以规定的转速旋转的状态。接着，打开药液供给管12K的阀V1，从泵将抗蚀剂向喷嘴11A以规定的流量加压输送并且打开开闭件41，从激光照射部51照射激光，使其透射比色皿15A。即，在比色皿15A的流路17A形成在图5、图10中说明的由光路构成的检测区域50(时刻t3)。然后，如图6中说明的那样，对聚合物61等抗蚀剂的组成物照射光而产生的斯托克斯光和反斯托克斯光被带通滤光片57遮挡，将具有波长532nm及其附近波长的光选择性地照射到受光部52，从各通道的受光元件45A、45B输出信号。如上所述，由于斯托克斯光和反斯托克斯光被遮挡，因此从上述的受光元件45A、45B向电路部46输出的信号中包含的噪声较小。
然后，被加压输送的抗蚀剂通过比色皿15A，从喷嘴11A向晶片W的中心部排出。阀V1的开度上升，当成为规定的开度时开度的上升停止(时刻t4)。然后，开始由控制部6从各通道的电路部46获取输出信号(时刻t5)。异物在流路17A的检测区域50中从上方流向下方，当激光照射到该异物时，产生的散射光照射到与异物流动的部位对应的通道的受光元件45A或者受光元件45B，从该受光元件45A或者45B输出与该异物对应的信号，来自电路部46的输出信号的水平发生变化。之后，停止由控制部6从各通道的受光元件45获取输出信号(时刻t6)，接着，将开闭件41关闭后停止从激光照射部51照射光，并且将药液供给管12A的阀V1关闭(时刻t7)，停止向晶片W排出抗蚀剂。排出的抗蚀剂因离心力而伸展到晶片W的周缘部，形成抗蚀剂膜。
在上述的时刻t5～t6的时间段中，基于从各通道的电路部46获取的输出信号，对受光元件的每个通道进行异物的计数。然后，基于上述输出信号，测定异物的粒径，进行分级。即，在对粒径设定的多个范围的每一个范围，对异物的数量进行计数。利用上述的带通滤光片57。能够抑制该输出信号所包含的噪声的水平。即，上述的输出信号中的SN比比较大。因此，能够高精度地进行该计数和粒径的测定。然后，将在每个通道检测到的异物的数量加和，计算出在整个检测区域50检测到的异物的数量(异物的总数)。然后，进行异物的总数是否在阈值以上的判断和比规定的粒径大的异物的数量是否在阈值以上的判断。
然后，当判断为上述的异物的总数为阈值以上时或者判断为比规定的粒径大的异物的数量为阈值以上时，输出警告并且停止单元1A的动作，晶片W的处理被中止。具体而言，该警告例如是输出构成控制部6的显示器上的规定的显示或来自构成控制部6的扬声器的规定的声音。另外，该警告的输出包括例如用于将15A～15K中检测到异常的比色皿15告知用户的显示和声音的输出。当判断为异物的总数不为阈值以上且判断为比规定的粒径大的异物的数量不为阈值以上时，不进行警告的输出，也不停止单元1A的动作。此外，上述的各运算和各判断由作为计数部的控制部6执行。
在将稀释剂排出到晶片W时，除了以下动作之外，各部按照图11的时序图进行动作，以下动作为：不将喷嘴11A而将喷嘴11K输送到晶片W之上、并非供给源13A的泵而供给源13K的泵进行动作、并非药液供给管12A的阀V1而药液供给管12K的阀V1开闭以及不对比色皿15A照射光而对比色皿15K照射光。通过该动作，与对晶片W供给稀释剂同时进行该稀释剂中的异物的检测。
稀释剂中不含有聚合物61，但是，因对该稀释剂照射激光而产生拉曼散射光，带通滤光片57能够遮挡盖该拉曼散射光。所以，与检测抗蚀剂中的异物的情况同样，高精度地进行异物的检测。供给到晶片W的稀释剂与抗蚀剂同样，因晶片W的旋转而被供给到晶片W的整个表面。经由上述的流路17A供给的抗蚀剂如上述那样被供给到已供给了稀释剂的晶片W。
在向晶片W供给了稀释剂后，对该晶片W排出供给源13A以外的药液供给源所包含的抗蚀剂的情况下，除了以下动作之外，进行将供给源13A的抗蚀剂供给到晶片W的情况相同的动作，以下动作为：将排出要使用的抗蚀剂的喷嘴输送到晶片W之上、与要使用的抗蚀剂对应的供给源的泵动作、与要使用的抗蚀剂对应的供给管的阀V1开闭、以及对与要使用的抗蚀剂对应的比色皿照射光。
在上述的图11的时序图中说明的异物的检测中，通过在比色皿15A的液流稳定的状态下进行异物的检测来提高测定精度，为此，如上所述，对阀V1进行开闭的时刻与控制部6开始获取输出信号及结束获取输出信号的时刻彼此错开。例如上述的时刻t4～t5的时间段是10毫秒～1000毫秒，时刻t6～t7的时间段是10～100毫秒。作为代表对单元1A的动作进行了说明，不过其他单元1B～1F也与单元1A同样，进行对晶片W供给药液和异物的检测。
依照该涂敷显影装置1，设置有：比色皿15A～15K，其构成要被供给到晶片W的药液的流路的一部分即药液中的异物的测定区域；和光检测部40，接收从激光照射部51照射而透射该比色皿15A～15K的光，在比色皿15A～15K的后级设置有带通滤光片57，该带通滤光片57遮挡因对药液照射上述的光而产生的拉曼散射光并且使瑞利散射光通过光检测部40。因此，作为拉曼散射光的斯托克斯光和反斯托克斯光入射到光检测部40，能够抑制从光检测部40输出的信号的噪声。所以，能够增大来自光检测部40的输出信号的SN比，因此能够对药液中的异物进行高精度的检测。
另外，通过如上述那样进行异物的检测，能够监视对晶片W供给的药液的清洁度。而且，当药液的清洁度低于规定的基准时，如上述那样停止单元的动作，由此，在该单元中后续的晶片W的处理被中止。所以，能够防止向该后续的晶片W供给清洁度低的药液，因此能够防止成品率降低。并且，药液供给管12A～12K中的检测到了异物的药液供给管12被确定，因此涂敷显影装置1的用户能够快速地进行单元的动作停止后的维护和修理。所以，能够抑制单元的动作停止的时间变长，作为其结果，能够抑制涂敷显影装置1中的半导体产品的生产性降低。
而且，作为如上述那样在判断为通过检测区域50的异物的总数为阈值以上的情况下或者判断为具有比规定的粒径大的粒径的异物的数量为阈值以上的情况下的对策，不限于输出警告和停止单元的动作。例如，从与如上所述进行了判断的比色皿15对应的供给源13，将药液作为药液供给管12的清洗液供给到喷嘴11，将药液供给管12中包含的异物从喷嘴11除去。即，自动地对药液供给管12进行清洗。在该动作后，对后续的晶片W再次开始处理。
但是，如图6、图7中所说明的那样，由聚合物61和稀释剂等聚合物61以外的抗蚀剂的组成物而产生的瑞利光被引导到光检测部40。而且，由该聚合物61和聚合物61以外的抗蚀剂的组成物而产生的斯托克斯光和反斯托克斯光也被照射到光检测部40，但是如图7所示，具有比较大的峰值的成分成为来自受光元件45A、45B的输出信号中的比较大的噪声。所以，如图12所示，以能够除去具有那样的峰值的成分的方式构成具有比在图7中说明的例子宽的通过波段的带通滤光片57，也能够抑制上述的噪声。在该带通滤光片57中，中心波长是532nm，半值宽度(FWHM)例如是40nm。
关于来自激光照射部51的激光照射到异物而产生的斯托克斯光和反斯托克斯光，在带通滤光片57的通过波段中包含比较大的峰值的情况下，异物的检测信号的水平比较大。即，具有如下优点：通过使用具有图12所示的比较宽的通过波段的带通滤光片57，将由异物而产生的瑞利光和拉曼散射光的大部分引导到受光元件45A、45B，能够提高异物检测的灵敏度。但是，当带通滤光片57的通过波段过宽时，无法防止由上述的聚合物61、稀释剂等抗蚀剂的组成物而产生的噪声，因此优选使该带通滤光片57的半值宽度为例如100nm以下。此外，与药液的种类相应地含有的聚合物的分子结构不同，因此，在每种药液中由该聚合物而产生的斯托克斯光、反斯托克斯光的各峰值出现的波长彼此不同。另外，根据构成药液的溶剂不同，该峰值出现的波长不同。所以，优选根据药液的种类来适当设定该半值宽度。
接着，参照图13、图14，对涂敷显影装置1的具体的结构例进行说明。图13、图14分别是该涂敷显影装置1的俯视图和概略纵截侧视图。该涂敷显影装置1通过将运载区块D1、处理区块D2、和接口区块D3连接成直线状而构成。接口区块D3与曝光装置D4连接。运载区块D1向涂敷显影装置1内送入或送出载体C，包括载体C的载置台71、开闭部72和经由开闭部72从载体C输送晶片W的输送机构73。
处理区块D2通过从下方起依次层叠对晶片W进行液处理的第一单位区块～第六单位区块E1～E6而构成。各单位区块E1～E6彼此分隔开，并且分别具有输送机构F1～F6，在各单位区块E(第一单位区块～第六单位区块E1～E6)中彼此并行地进行晶片W的输送和处理。在此，参照图13，对单位区块中的作为代表的第三单位区块E3进行说明。输送区域74以从运载区块D1向接口区块D3延伸的方式形成，在该输送区域74设置有上述的输送机构F3。另外，从运载区块D1向接口区块D3观察，在输送区域74的左侧配置有架单元U。架单元U包括加热单元。另外，从运载区块D1向接口区块D3观察，在输送区域74的右侧，沿输送区域74设置有上述的抗蚀剂涂敷单元1A、保护膜形成单元1E。
第四单位区块E4与第三单位区块E3以同样的方式构成，设置有抗蚀剂涂敷单元1B和保护膜形成单元1F。在单位区块E1、E2中，代替抗蚀剂涂敷单元1A、1B和保护膜形成单元1E、1F而分别设置有防反射膜形成单元1C、1D，除此以外，与单位区块E3、E4以同样的方式构成。单位区块E5、E6包括对晶片W供给显影液来使抗蚀剂膜显影的显影单元。显影单元除了对晶片W供给显影液作为药液以外，与单元1A～1F以同样的方式构成。
在处理区块D2的运载区块D1侧，设置有：遍及各单位区块E1～E6而上下地延伸的塔T1；和用于对塔T1进行晶片W的交接的可升降的输送机构75。塔T1由彼此层叠的多个单元构成，设置在单位区块E1～E6的各高度的单元能够在其与该单位区块E1～E6的各输送机构F1～F6之间交接晶片W。作为上述的单元，包括设置于各单位区块的高度位置的交接单元TRS、进行晶片W的温度调节的调温单元CPL、临时保管多个晶片W的缓冲单元和使晶片W的表面疏水化的疏水化处理单元等。为了简化说明，省略了对上述疏水化处理单元、调温单元、上述缓冲单元的图示。
接口区块D3包括遍及单位区块E1～E6而上下地延伸的塔T2、T3、T4，设置有：用于对塔T2和塔T3进行晶片W的交接的可升降的交接机构即输送机构76；用于对塔T2和塔T4进行晶片W的交接的可升降的交接机构即输送机构77；以及用于在塔T2与曝光装置D4之间进行晶片W的交接的输送机构78。
塔T2以将交接单元TRS、保存并滞留曝光处理前的多个晶片W的缓冲单元、保存曝光处理后的多个晶片W的缓冲单元和进行晶片W的温度调节的调温单元等彼此层叠的方式构成，但此处省略了缓冲单元和调温单元的图示。
在处理区块D2的上方设置有上述的光供给部2，光纤23向下方拉设以使得从光供给部2连接到单位区块E1～E4的单元1A～1F。另外，在处理区块D2的上方构成上述控制部6设置有运算部60，该运算部60基于来自上述的各通道的电路部46的输出信号来计算每个通道的异物的数量、计算异物的总数并且计算各异物的粒径，利用未图示的配线将运算部60与单元1A～1F连接在一起。
对该涂敷显影装置1中的晶片W的输送路径进行说明。晶片W从载体C由输送机构73输送到处理区块D2中的塔T1的交接单元TRS0。从该交接单元TRS0，晶片W被分成两路输送到单位区块E1、E2。例如将晶片W交接到单位区块E1时，从上述TRS0将晶片W交接到塔T1的交接单元TRS中的与单位区块E1对应的交接单元TRS1(能够由输送机构F1进行晶片W的交接的交接单元)。另外，当将晶片W交接到单位区块E2时，从上述TRS0将晶片W交接到塔T1的交接单元TRS中的与单位区块E2对应的交接区块TRS2。上述的晶片W的交接由输送机构75进行。
如此，将分成两路的晶片W按TRS1(TRS2)→防反射膜形成单元1C(1D)→加热单元→TRS1(TRS2)的顺序输送，接着被输送机构75分到与单位区块E3对应的交接单元TRS3和与单位区块E4对应的交接区块TRS4。
像这样，将被分到TRS3(TRS4)的晶片W按TRS3(TRS4)→抗蚀剂涂敷单元1A(1B)→加热单元→保护膜形成单元1E(1F)→加热单元→塔T2的交接单元TRS的顺序输送。然后，该晶片W由输送机构76、78经由塔T3送入到曝光装置D4。曝光后的晶片W由输送机构78、77在塔T2、T4间进行输送，分别被输送到与单位区块E5、E6对应的塔T2的交接单元TRS15、TRS16。然后，晶片W被输送到加热单元→显影单元→加热单元→交接单元TRS5(TRS6)后，被输送机构73送回载体C。
但是，激光照射到聚合物61时的波长位移量取决于聚合物61的分子结构。所以，对于每种药液。用于提高光检测部40中的SN比的带通滤光片57的适当的通过波段不同。因此，优选根据药液的种类来设置具有适当的通过波段的带通滤光片57。图15表示在异物检测单元4的受光部52中如上述那样与药液对应地设置有带通滤光片57的例子。虽然省略了图示，但是，在该异物检测单元4的比色皿15A～15K中流动含有彼此不同的化合物的聚合物的药液。而且，以分别与各比色皿15A～15K对应的方式在受光部52沿左右方向设置有11个带通滤光片57(为了方便，仅图示了4个)。
11个带通滤光片57通过设置在受光部52的未图示的滤光片移动机构，而构成为在该受光部52中能够在左右方向上移动，各带通滤光片57与在各比色皿15A～15K中流通的药液对应地具有单独的通过波段。在由激光照射部51向对比色皿15照射光时，11个带通滤光片中的与该照射光的比色皿15对应的带通滤光片位于被照射光的比色皿15与光检测部40之间，遮挡拉曼散射光。
但是，上述的各带通滤光片57构成为能够遮挡拉曼散射光中的斯托克斯光和反斯托克斯光这两者，但是构成为仅能够遮挡任一者的情况也包含于本发明的权利范围中。此外，作为构成本发明的滤光部，除了使特定的波段的光通过得带通滤光片之外，可以使用遮挡特定波段的光的波段除去滤光片。
此外，说明了在利用前方散射光的光散射光方式的颗粒计数器中应用了本发明的例子，不过本发明也能够应用在如下的颗粒计数器中，该颗粒计数器中，光检测部40接收将激光照射到异物而产生的衍射光(衍射条纹)，基于因接收到该衍射条纹而导致的输出信号的变化，来检测异物；本发明也能够应用于利用被称为IPSA法的方法进行检测的颗粒计数器中。即，本发明的应用不限于具有特定的测定原理的颗粒计数器。
另外，作为检测异物的对象的药液，不限于上述的抗蚀剂和稀释剂。例如也可以在保护膜形成单元1E、1F、显影单元中应用本发明，进行保护膜形成用的药液中的异物、显影液中的异物的检测。此外，例如用于在晶片W形成绝缘膜的药液供给单元(药液供给装置)、供给用于清洗晶片W的药液即清洗液的清洗装置、将用于使多个晶片W彼此粘接的粘合剂作为药液供给到晶片W的装置等各药液供给装置中，能够应用本发明。
另外，本发明不限于应用于药液供给装置。例如在流路阵列16设置与药液流动的比色皿15不同的气体流通用的比色皿15。而且，能够利用吸引泵等，将涂敷显影装置1中的输送区域74等用于输送晶片W的区域的气氛，供给到该气体流通用的比色皿15。用于输送晶片W的区域还包括抗蚀剂涂敷单元1A等的处理晶片W的区域。而且，与检测药液中的异物的情况同样，在气体流过气体流通用的比色皿的期间，在该比色皿形成光路以进行异物的检测。因此，本发明不仅能够检测要被供给到晶片W的液体所含有的异物，还能够检测周边环境所含有的异物。即，能够检测流体中所含有的异物。此外，本发明不限于上述的各实施方式，该实施方式能够适当进行变更。
(评价试验)
说明与本发明相关地进行的评价试验1。在上述的异物检测单元4的流路17中药液流过并从激光照射部51对该流路17照射激光，测定了向控制部6输出的信号的噪声水平(单位：mV)。该噪声水平是电压波形的峰值之间的差。在比色皿15和受光元件45A、45B之间，与上述的实施方式同样地设置有带通滤光片57。该带通滤光片57的中心波长是532nm，半值宽度是4nm。
关于要被供给到流路17的药液，从稀释剂、防反射膜形成用的药液和抗蚀剂中选择并进行了试验。在该评价试验1中，令使用稀释剂的试验为评价试验1-1、1-4，令使用防反射膜形成用的药液的试验为评价试验1-2、1-5，令使用抗蚀剂的试验为评价试验1-3、1-6。另外，作为比较试验1，不设置带通滤光片57，而进行了与评价试验1相同的试验。如上所述，除了未设置带通滤光片57之外，令在与评价试验1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6相同的条件下进行的试验分别为比较试验1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6。
图16是表示评价试验1和比较试验1的结果的柱状图，纵轴表示上述的噪声水平。对评价试验1的柱状图标注斜线，对比较试验1的柱状图不标注该斜线。在评价试验1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6中，噪声水平分别为75.8mV、63.6mV、89.5mV、75.6mV、82.9mV、554.4mV。在比较试验1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6中，噪声水平分别为103.1mV、98.3mV、119.6mV、103.1mV、126.1mV、594.1mV。如上所述，无论药液为稀释剂、防反射膜形成用的药液和抗蚀剂中的哪一者，通过设置带通滤光片57，都能够降低噪声水平。所以，根据该评价试验1，能够确认本发明的效果。
附图标记说明
1 涂敷显影装置
1A、1B 抗蚀剂涂敷单元
15A～15K 比色皿
17A～17K 流路
4 异物检测单元
50 检测区域
51 激光照射部
45A、45B 受光元件
57 带通滤光片
6 控制部。

Claims (7)

1.一种用于检测要被供给到被处理体的流体中的异物的异物检测装置，其特征在于，包括：
流路部，其构成要被供给到所述被处理体的流体流动的流路；
激光照射部，其用于以光路与所述流路部中的流体的流动方向交叉的方式对该流路部内照射激光；
设置在从所述流路部透射的光路上的受光元件；
检测部，其用于基于从所述受光元件输出的信号来检测所述流体中的异物；和
滤光部，其设置在所述受光元件与所述流路部之间的光路上，能够遮挡从所述激光照射部对所述流体照射光而产生的拉曼散射光，并且使瑞利散射光透射而去往所述受光元件。
2.如权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于：
被所述滤光部遮挡的拉曼散射光是斯托克斯光和反斯托克斯光。
3.如权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于：
所述流体是用于在所述被处理体形成涂敷膜的含有聚合物的药液，
所述滤光部能够遮挡由所述聚合物而产生的拉曼散射光。
4.如权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于：
所述流体是液体的稀释剂。
5.如权利要求1所述的异物检测装置，其特征在于：
所述滤光部是带通滤光片，该带通滤光片的半值宽度为100nm以下。
6.一种检测要被供给到被处理体的流体中的异物的异物检测方法，其特征在于，包括：
将要被供给到所述被处理体的流体供给到构成该流体流动的流路的流路部的步骤；
利用激光照射部，以光路与所述流路部中的流体的流动方向交叉的方式对该流路部内照射激光的步骤；
由设置在从所述流路部透射的光路上的受光元件接收光的步骤；
基于从所述受光元件输出的信号，由检测部检测所述流体中的异物的步骤；和
利用设置在所述受光元件与所述流路部之间的光路上的滤光部，遮挡从所述激光照射部对所述流体照射光而产生的拉曼散射光，并且使瑞利散射光透射而去往所述受光元件的步骤。
7.一种存储介质，其中存储有在检测要被供给到被处理体的流体中的异物的异物检测装置中使用的计算机程序，所述存储介质的特征在于：
所述计算机程序中编入有步骤组以使得执行权利要求6所述的异物检测方法。
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