JP2007173387A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、後の処理を効率化する。
【解決手段】二次元的に配列したＣＣＤ素子で受光可能領域４７を形成する。処理不良の原因となりうる物体が存在しない状態で受光可能領域４７に向けてレーザ光を照射し、レーザ光が入射する明領域４７０と、レーザ光が入射しない暗領域４７１，４７２を形成する。さらに、暗領域４７１を含むように第１受光領域４８を設定するとともに、明領域４７０を含むように第２受光領域４９を設定する。第１受光領域４８に入射するレーザ光の光量と上限閾値とを比較して物体を検出するとともに、当該物体は隆起した基板９０と判定する。また、第２受光領域４９に入射するレーザ光の光量と下限閾値とを比較して物体を検出するとともに、当該物体は基板９０の表面に存在する異物と判定する。
【選択図】図５

Description

本発明は、スリットノズルによって基板に処理液を塗布する際に、処理不良の原因となる可能性のある物体を検出する技術に関する。

液晶用ガラス角形基板、半導体ウエハ、フィルム液晶用フレキシブル基板、フォトマスク用基板、カラーフィルター用基板（以下、単に「基板」と略する）などの製造工程においては、基板の表面に処理液を塗布する塗布装置（基板処理装置）が用いられる。塗布装置としては、スリット状の吐出部を有するノズルを用いて塗布（スリットコート）を行うスリットコータや、一旦前述のスリットコートを施してから、基板を回転させるスリット・スピンコータなどが知られている。

このような塗布装置では、ノズルの先端と基板とを近接させた状態で、ノズルと基板とを相対移動させて処理液を塗布するため、基板の表面に異物が付着していたり、基板とステージとの間に異物が挟まって基板が盛り上がった状態となることにより、
（１）スリットノズルが損傷する
（２）基板が割れる、あるいは基板に傷がつく
（３）異物を引きずりながら塗布することにより、塗布不良の原因となる
（４）異物そのものが塗布不良の原因となる
などの問題が発生する。

そのため、従来より、スリットコートを行う塗布装置においては、所定の検査領域において異物検査を行うことにより、ノズルと接触する物体（あるいは塗布不良の原因となりうる物体）が存在するか否かを判定する技術が提案されている。このような技術が、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載されている塗布装置は、透過型のレーザセンサ（透過してくるレーザ光を検出するセンサ）によって検出すべき対象物の検出を行い、当該レーザセンサが対象物を検出した場合には、塗布処理を強制終了させることにより、ノズルと対象物との接触を防止する。

特開２００２−００１１９５公報

ところが、特許文献１に記載されている塗布装置では、検出した対象物の種類を判定することはできないという問題があった。

塗布装置において処理不良の原因となる物体が検出された場合、当然、これを除去する処理（除去処理）が行われる。しかし、対象物の種類に応じて適切とされる除去処理は異なる。したがって、すべての除去処理を実行するのではなく、適切な除去処理のみを選択して効率的に実行しようとすれば、特許文献１に記載されている塗布装置では、何らかの方法で物体の種類を別途判定する必要がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、処理不良の原因となりうる物体が検出された場合において、後の処理を効率化することを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、基板に所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、基板を保持する保持手段と、前記保持手段に保持された前記基板に所定の処理液を吐出するスリットノズルと、二次元的に配列された受光素子によって構成される受光可能領域を有し、前記受光可能領域内のそれぞれの位置における受光量を出力する受光手段と、前記受光可能領域に向けてレーザ光を照射する投光手段と、前記受光可能領域内に第１受光領域および第２受光領域を設定する設定手段と、前記投光手段と前記受光手段との位置関係を実質的に保持しつつ、前記投光手段と前記受光手段とを移動させる移動手段と、前記第１受光領域から出力される第１受光量に基づいて、処理不良の原因となりうる物体を検出する第１検出手段と、前記第２受光領域から出力される第２受光量に基づいて、処理不良の原因となりうる物体を検出する第２検出手段と、前記第１検出手段および前記第２検出手段の検出結果に応じて、検出された物体の種類を判定する判定手段とを備え、前記設定手段は、処理不良の原因となりうる物体が存在しない場合において、前記レーザ光が入射しない領域を含むように前記第１受光領域を設定し、前記レーザ光が入射する領域を含むように前記第２受光領域を設定することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る基板処理装置であって、前記第１検出手段は、前記第１受光量が上限閾値より増加した場合に、処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または２の発明に係る基板処理装置であって、前記判定手段は、前記第１検出手段によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、前記物体は裏面異物によって隆起した前記基板であると判定することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記第２検出手段は、前記第２受光量が下限閾値より減少した場合に、処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし４のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記判定手段は、前記第２検出手段によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、前記物体は前記基板の表面に存在する表面異物であると判定することを特徴とする。

請求項１ないし５に記載の発明では、第１検出手段および第２検出手段の検出結果に応じて、検出された物体の種類を判定することにより、検出精度が向上するだけでなく、検出された物体の種類に応じて適切に対処できるため、メンテナンス効率が向上する。

請求項２に記載の発明では、第１受光量が上限閾値より増加した場合に、処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することにより、第２受光量に基づいて検出することが困難な物体を検出することができる。

請求項３に記載の発明では、第１検出手段によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、検出された物体は裏面異物によって隆起した基板であると判定することにより、適切な回復処理を容易に選択できる。

請求項４に記載の発明では、第２受光量が下限閾値より減少した場合に、処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することにより、第１受光量に基づいて検出することが困難な物体を検出することができる。

請求項５に記載の発明では、第２検出手段によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、検出された物体は基板の表面に存在する表面異物であると判定することにより、適切な回復処理を容易に選択できる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、添付の図面を参照しつつ、詳細に説明する。

＜１． 実施の形態＞
＜１．１ 構成の説明＞
図１は、本発明の実施の形態における基板処理装置１の正面図である。図２は、基板処理装置１における投光部４５の周辺部の拡大図である。なお、図１および図２において、図示および説明の都合上、Ｚ軸方向が鉛直方向を表し、ＸＹ平面が水平面を表すものとして定義するが、それらは位置関係を把握するために便宜上定義するものであって、以下に説明する各方向を限定するものではない。以下の図についても同様である。

基板処理装置１は、液晶表示装置の画面パネルを製造するための角形ガラス基板を被処理基板９０としており、基板９０の表面に形成された電極層などを選択的にエッチングするプロセスにおいて、基板９０の表面にレジスト液を塗布する塗布装置として構成されている。したがって、この実施の形態では、スリットノズル４１は基板９０に対してレジスト液を吐出するようになっている。

なお、基板処理装置１は、液晶表示装置用のガラス基板だけでなく、一般に、フラットパネルディスプレイ用の種々の基板に処理液（薬液）を塗布する装置として変形利用することもできる。また、基板９０の形状は角形のものに限られるものではない。

基板処理装置１は、被処理基板９０を載置して保持するための保持台として機能するとともに、付属する各機構の基台としても機能するステージ３を備える。ステージ３は直方体形状の一体の石製であり、その上面（保持面３０）および側面は平坦面に加工されている。

ステージ３の上面は水平面とされており、基板９０の保持面３０となっている。保持面３０には多数の真空吸着口（図示せず）が分布して形成されている。基板処理装置１において基板９０を処理する間、この真空吸着口が基板９０を吸着することにより、ステージ３が基板９０を所定の水平位置に保持する。

ステージ３の上方には、このステージ３の両側部分から略水平に掛け渡された架橋構造４が設けられている。架橋構造４は、カーボンファイバ樹脂を骨材とするノズル支持部４０と、その両端を支持する昇降機構４３，４４と、移動機構５とから主に構成される。ノズル支持部４０には、スリットノズル４１が取り付けられている。

水平Ｙ軸方向に伸びるスリットノズル４１には、スリットノズル４１へ薬液（レジスト液）を供給する配管やレジスト用ポンプを含む吐出機構（図示せず）が接続されている。スリットノズル４１は、レジスト用ポンプによりレジスト液が送られ、基板９０の表面を走査することにより、基板９０の表面の所定の領域（以下、「塗布領域」と称する。）にレジスト液を吐出する。

基板処理装置１では、塗布処理において、塗布領域とスリットノズル４１とが最も近接するので、最低限、塗布領域について物体の検出を行う必要がある。なお、本実施の形態において、スリットノズル４１は（−Ｘ）方向に移動しつつ、レジスト液を吐出する。すなわち、基板処理装置１の塗布方向は、（−Ｘ）方向である。

昇降機構４３，４４はスリットノズル４１の両側に分かれて、ノズル支持部４０によりスリットノズル４１と連結されている。昇降機構４３，４４はスリットノズル４１を並進的に昇降させるとともに、スリットノズル４１のＹＺ平面内での姿勢を調整するためにも用いられる。

架橋構造４の両端部には、ステージ３の両側の縁側に沿って別れて配置された移動機構５が固設される。移動機構５は、主に一対のＡＣコアレスリニアモータ（以下、単に、「リニアモータ」と略する。）５０と、一対のリニアエンコーダ５１とから構成される。

リニアモータ５０は、それぞれ固定子および移動子（図示せず）を備え、固定子と移動子との電磁的相互作用によって架橋構造４（スリットノズル４１）をＸ軸方向に移動させるための駆動力を生成するモータである。また、リニアモータ５０による移動量および移動方向は、制御部７からの制御信号により制御可能となっている。

リニアエンコーダ５１は、それぞれスケール部および検出子（図示せず）を備え、スケール部と検出子との相対的な位置関係を検出して、制御部７に伝達する。各検出子は架橋構造４の両端部にそれぞれ固設され、スケール部はステージ３の両側にそれぞれ固設されている。これにより、リニアエンコーダ５１は架橋構造４のＸ軸方向の位置検出を行う機能を有している。

架橋構造４の両側に固設された移動機構５には、さらに投光部４５および受光部４６が取り付けられている。このような構造により、移動機構５は、スリットノズル４１、投光部４５および受光部４６を一体的にＸ軸方向に移動させる。したがって、投光部４５と受光部４６との相対的な位置関係はほぼ一定に保持され、かつ、スリットノズル４１の塗布方向と、投光部４５および受光部４６の移動方向とは略平行（本実施の形態では略同一方向）となる。

図３は、投光部４５が受光部４６に向けてレーザ光Ｌを照射する様子を示す概念図である。図３に示すように、受光部４６は投光部４５と（＋Ｙ）方向に対向する位置に配置されている。また、図３に示す太線矢印は、レーザ光Ｌの光軸方向を示している。本実施の形態では、レーザ光Ｌの光軸方向は、ほぼ（＋Ｙ）方向となっている。

投光部４５は、半導体レーザを備えており、受光可能領域４７に向けてレーザ光Ｌを照射する。レーザ光Ｌは、光軸に略垂直な面における断面Ｓの形状が、Ｘ軸方向を長手方向とする矩形である。このような矩形のレーザ光は、スポット形状のレーザ光に比べて、光軸距離に対する光束密度の低下率が低く、受光部４６における径の広がりが抑制される。したがって、矩形のレーザ光Ｌを用いることにより、基板処理装置１は、物体のＹ軸方向の位置の違いに起因する検出精度の低下をある程度抑制することができる。

なお、本実施の形態では、断面Ｓのサイズが、１．０（mm）×５．０（mm）となるように構成されているが、もちろんこのサイズに限られるものではない。また、断面Ｓのサイズは、第１受光領域４８のサイズよりも大きいことが好ましい。

受光部４６は、複数のＣＣＤ素子（受光素子）を備えており、これらＣＣＤ素子は二次元的に配列した構造により受光可能領域４７を構成している。言い換えると、受光可能領域４７は、受光部４６が備える全てのＣＣＤ素子によって形成される領域である。

各ＣＣＤ素子は、それぞれの位置において、入射した光を受光し、受光した光の光量に応じた電気信号（出力信号）を制御部７に向けて出力する。すなわち、受光部４６は、受光可能領域４７に入射する光をＣＣＤ素子群によって受光し、受光可能領域４７内のそれぞれの位置における受光量を制御部７に出力することが可能とされている。なお、受光可能領域４７のＺ軸方向の幅は、レーザ光Ｌの断面ＳのＺ軸方向の幅に比べて十分な広さを有している。

なお、本実施の形態における基板処理装置１では、図３に示す配置関係となるように、投光部４５および受光部４６の位置調整が行われる。

図４は、処理不良の原因となりうる物体（以下、「検出体」と称する）が存在しない場合において、受光可能領域４７内の明領域４７０および暗領域４７１，４７２を示す図である。言い換えれば、投光部４５および受光部４６は、検出体が存在しない場合において、図４に示す状態となるように位置調整される。

検出体が存在しない状態において、明領域４７０は、レーザ光Ｌが遮蔽されることなく直接入射するために、ＣＣＤ素子から出力される受光量の値が大きくなる領域である。また、暗領域４７１は、レーザ光Ｌの光路から外れた領域であるために、検出体が存在しない状態において、レーザ光Ｌが入射することはなく、ＣＣＤ素子から出力される受光量の値が低くなる領域である。さらに、暗領域４７２は、レーザ光Ｌがステージ３に保持された基板９０によって遮蔽されるために、検出体の有無にかかわらずＣＣＤ素子から出力される受光量の値が低くなる領域である。

図５は、図４に示す受光可能領域４７に対して設定される第１受光領域４８および第２受光領域４９を示す図である。

第１受光領域４８および第２受光領域４９は、オペレータからの入力に従って制御部７により、受光可能領域４７内に設定される領域である。本実施の形態では、第１受光領域４８および第２受光領域４９は、Ｘ軸方向の幅がＺ軸方向の幅よりも広い矩形の領域として設定される。

第１受光領域４８は、暗領域４７１を含むように設定される領域であって、より詳しくは、暗領域４７１のみ含み、明領域４７０を含まない領域として設定される領域である。したがって、検出体が存在しない場合、第１受光領域４８内にはレーザ光Ｌが入射することはなく、受光量の値は比較的低い値となる。言い換えれば、検出体が存在しない場合の第１受光領域４８における受光量の値は、ほぼ最低値である。

第２受光領域４９は、明領域４７０と暗領域４７２とを含み、暗領域４７１を含まないように設定される領域である。第２受光領域４９は、暗領域４７２を含んでいるので、レーザ光Ｌの一部が基板９０に遮蔽される。しかし、基板９０の厚みが薄くならない限り、基板９０に遮蔽される領域は狭くなることはない。したがって、第２受光領域４９の受光量の値は、検出体が存在しない場合には比較的高い値となる。

なお、詳細は後述するが、基板処理装置１の制御部７は、第１受光領域４８および第２受光領域４９に配置されているＣＣＤ素子からの出力信号に基づいて、検出体の検出を行う。以下、第１受光領域４８に配置されているＣＣＤ素子からの出力信号の時刻ｔにおける合算値を受光量ＥＶ１（ｔ）と表す。また、第２受光領域４９に配置されているＣＣＤ素子からの出力信号の時刻ｔにおける合算値をＥＶ２（ｔ）と表す。

従来の受光部は、第２受光領域４９に相当する領域に入射したレーザ光をレンズ等で集光して、集光した光の光量をフォトダイオード等で検出していた。このような構成では、当該領域に入射した光の全体光量は検出できるが、当該領域内の各位置における光量を個別に検出することは不可能である。しかし、本実施の形態における基板処理装置１では、受光部４６がＣＣＤ素子群で構成されているため、制御部７が各ＣＣＤ素子ごとに出力信号を識別することができる。したがって、制御部７が受光可能領域４７内に第１受光領域４８および第２受光領域４９を設定することが可能となる。

また、従来の受光部を構成するフォトダイオード等は受光した光量に応じた出力信号（個々の受光量に相当する値）を連続的に出力するが、ＣＣＤ素子は所定の周期（以下、「周期Ｔ」と称する）ごとに受光量ＥＶ１（ｎＴ），ＥＶ２（ｎＴ）を出力する（ｎは０以上の整数）。本実施の形態では、周期Ｔは１６．７（ms）とするがもちろんこれに限られるものではなく、周期Ｔは制御部７の演算速度、スリットノズル４１の走査速度、あるいは検出しようとする検出体の大きさ等に応じて設定することが好ましい。

また、本実施の形態では、受光可能領域４７のサイズは、Ｚ軸方向が３．２（mm）、Ｘ軸方向が３．５（mm）である。また、第１受光領域４８および第２受光領域４９のサイズは、Ｚ軸方向が１．０（mm）、Ｘ軸方向が３．５（mm）である。ただし、このサイズに限られるものではない。また、第１受光領域４８は第２受光領域４９と同じサイズとしているが、これらは互いに異なるサイズであってもよい。

また、基板処理装置１では、移動機構５によってスリットノズル４１がさまざまな位置に移動するが、昇降機構４３，４４がスリットノズル４１を十分な高さ位置に維持して移動する場合や、スリットノズル４１が基板９０と対向しない位置を移動する場合には、スリットノズル４１が検出体と接触することはない。

図１に戻って、表示部６は、タッチパネル式の液晶パネルディスプレイであって、制御部７の制御により、各種データを画面に表示するとともに、基板処理装置１に対するオペレータの指示を受け付ける機能も有する。特に、本実施の形態における表示部６は、受光部４６からの出力信号に基づいて、ＣＣＤ素子群による受光量の分布状況を表示する。なお、基板処理装置１は、オペレータの指示を受け付けるための操作部（キーボードやマウス等）を別途備えている（図示せず）。

制御部７は、プログラムに従って各種データを処理する。制御部７は、図示しないケーブルにより基板処理装置１の各機構と接続されており、リニアエンコーダ５１および受光部４６などからの入力に応じて、ステージ３、昇降機構４３，４４、移動機構５および表示部６などの各構成を制御する。

図６は、制御部７の機能構成を示すブロック図である。図６に示す第１検出部７０、第２検出部７１および判定部７２は、制御部７がプログラムに従って動作することによって実現される機能構成である。

第１検出部７０は、受光部４６の第１受光領域４８を構成するＣＣＤ素子からの信号に基づいて、受光量ＥＶ１（ｔ）を演算する。さらに、受光量ＥＶ１（ｔ）と、上限閾値Ｑ１とを比較して、ＥＶ１（ｔ）＞Ｑ１となった場合に、検出体を検出したと判定して、判定部７２に伝達する。すなわち、第１検出部７０は、第１受光領域４８に入射するレーザ光Ｌの光量が上限閾値Ｑ１よりも増加した場合に検出体を検出したと判定する。

第２検出部７１は、受光部４６の第２受光領域４９を構成するＣＣＤ素子からの信号に基づいて、受光量ＥＶ２（ｔ）を演算する。さらに、受光量ＥＶ２（ｔ）と、下限閾値Ｑ２とを比較して、ＥＶ２（ｔ）＜Ｑ２となった場合に、検出体を検出したと判定して、判定部７２に伝達する。すなわち、第２検出部７１は、第２受光領域４９に入射するレーザ光Ｌの光量が下限閾値Ｑ２よりも減少した場合に検出体を検出したと判定する。

次に、基板処理装置１が、第１検出部７０および第２検出部７１を備える意味を説明する。

図７は、主に第１検出部７０によって検出される検出体の例を示す図である。図７に示す例では、基板９０が検出体となる。

図７に示すように、基板９０の裏面、あるいはステージ３の保持面３０に異物（裏面異物９１）が存在すると、基板９０が隆起するために、基板９０はスリットノズル４１と干渉する。また、例え、基板９０がスリットノズル４１と干渉する高さ位置まで隆起しなくても、この位置において形成される薄膜の膜厚は他の位置に比べて薄くなる。この場合には、隆起した基板９０は塗布ムラの原因といえる。したがって、塗布処理においては、隆起した基板９０を検出する必要がある。

図８は、図７に示す検出体がレーザ光Ｌの光路上に存在する瞬間の受光可能領域４７の受光状況を示す図である。また、図９は、図７に示す検出体が存在する場合における第１受光領域４８の受光量ＥＶ１（ｔ）の変化を示す図である。さらに、図１０は、図７に示す検出体が存在する場合における第２受光領域４９の受光量ＥＶ２（ｔ）の変化を示す図である。

基板９０が隆起する場合、基板９０の表面位置は比較的なだらかに変化するため、基板９０の表面によって反射されたレーザ光Ｌ（反射光）の一部は、乱反射されることなく、受光部４６に到達する。この反射光は、基板９０の表面によって反射されているため、その光路が本来の位置よりも（＋Ｚ）方向にずれる。

これによって暗領域４７１内に設定されていた第１受光領域４８にも、図８に示すように、レーザ光Ｌ（反射光）が入射する。第１受光領域４８に入射する反射光の光量が増加すれば、図９に示すように、受光量ＥＶ１（ｔ）の値が上昇して上限閾値Ｑ１を超える状態となる。

前述のように、第１検出部７０は、受光量ＥＶ１（ｔ）が上限閾値Ｑ１を超えた場合、検出体を検出したことを示す信号を判定部７２に伝達する。したがって、第１検出部７０は、図７に示す例において、基板９０を検出体として検出することができる。

本来、第１受光領域４８は、レーザ光Ｌの光路上から外れているため、検出体が存在しない場合には受光量ＥＶ１（ｔ）がほぼ「０」である。したがって、第１検出部７０は、受光量ＥＶ１（ｔ）が上限閾値Ｑ１以下である場合には、検出体が存在しないものとみなす。

一方、基板９０が隆起した場合、反射や光の干渉等が生じ、レーザ光Ｌが隆起した基板９０によって完全に遮蔽されない場合がある。このような現象が発生すると、図８に示すように、第２受光領域４９においてもレーザ光Ｌが受光される。したがって、第２受光領域４９に入射するレーザ光Ｌは検出体が存在しない場合に比べて減少するものの、図１０に示すように、受光量ＥＶ２（ｔ）は下限閾値Ｑ２に比べて充分には減少しない。

第２検出部７１は、前述のように、受光量ＥＶ２が下限閾値Ｑ２以下になった場合に、検出体を検出したと判定する。したがって、図８に示すような現象が発生した場合には、検出体のサイズが比較的大きなものであっても、これを検出することができず、見落とす可能性がある。

このような見落としを防止するためには、下限閾値Ｑ２の値を、予め比較的大きな値として設定することにより、検出感度を上げることも可能である。しかし、その場合、第２検出部７１は、受光量ＥＶ２（ｔ）がわずかに減少しただけで検出体を検出したと判定するため、ノイズによる誤検出が頻発することになる。

このように基板処理装置１は、第１検出部７０を備えているので、第２検出部７１の検出精度にかかわらず、第２検出部７１が見落とす可能性のある検出体を検出することができる。すなわち、ノイズによる誤検出を抑制しつつ、処理不良の原因となりうる物体（基板９０）を検出できるので、基板処理装置１の検出精度が向上する。

図１１は、主に第２検出部７１によって検出される検出体の例を示す図である。

基板９０の表面に異物（表面異物９２）が存在すると、表面異物９２はスリットノズル４１と干渉する。また、表面異物９２がスリットノズル４１と干渉する高さより低くても、例えば、この位置において形成される薄膜の膜厚は他の位置に比べて薄くなる。このような場合、表面異物９２は塗布ムラの原因といえる。したがって、塗布処理においては、表面異物９２を検出する必要がある。

図１２は、図１１に示す検出体がレーザ光Ｌの光路上に存在する瞬間の受光可能領域４７の受光状況を示す図である。また、図１３は、図１１に示す検出体が存在する場合における第１受光領域４８の受光量ＥＶ１（ｔ）の変化を示す図である。さらに、図１４は、図１１に示す検出体が存在する場合における第２受光領域４９の受光量ＥＶ２（ｔ）の変化を示す図である。

表面異物９２が存在する場合、表面異物９２の表面によって反射されたレーザ光Ｌ（反射光）は、乱反射されて、受光部４６にはほとんど到達しない。このため、暗領域４７１内に設定されていた第１受光領域４８には、図１２に示すように、レーザ光Ｌはほぼ入射しない。したがって、受光量ＥＶ１（ｔ）は、図１３に示すように、ほぼ「０」の状態のままとなる。

前述のように、第１検出部７０は、受光量ＥＶ１（ｔ）が上限閾値Ｑ１以下である場合、検出体は存在しないものとみなす。言い換えれば、第１検出部７０は、照射されたレーザ光Ｌを、第１受光領域４８に入射する方向以外の方向に反射（あるいは吸収）する検出体を検出することはできない。したがって、第１検出部７０は、図１１に示す例において、表面異物９２を検出体として検出することはできず、表面異物９２を見落とすこととなる。

一方、表面異物９２が存在する場合、レーザ光Ｌは表面異物９２によってほぼ完全に遮蔽される。この場合、図１２に示すように、第２受光領域４９に表面異物９２の影が形成された状態となり、この影の部分にはレーザ光Ｌは入射しない。したがって、表面異物９２のサイズが充分に大きい場合には、第２受光領域４９に入射するレーザ光Ｌは検出体が存在しない場合に比べて充分に減少し、図１４に示すように、受光量ＥＶ２（ｔ）は下限閾値Ｑ２より小さくなる。

第２検出部７１は、前述のように、受光量ＥＶ２が下限閾値Ｑ２以下になった場合に、検出体を検出したと判定して、検出体を検出したことを示す信号を判定部７２に伝達する。したがって、基板処理装置１は、図１１に示す表面異物９２を検出体として検出できる。

このように基板処理装置１は、第２検出部７１を備えているので、第１検出部７０の検出精度にかかわらず、第１検出部７０が見落とす可能性のある検出体を検出することができる。

図６に戻って、制御部７の判定部７２は、第１検出部７０および第２検出部７１の検出結果に応じて、検出された検出体の種類を判定する。

具体的には、第１検出部７０によって検出体が検出されたと判定された場合に、検出された検出体は裏面異物９１によって隆起した基板９０であると判定する。一方、第２検出部７１によって検出体が検出されたと判定された場合に、検出された検出体は基板９０の表面に存在する表面異物９２であると判定する。

制御部７は、判定部７２の判定結果に基づいて、先述のように、ステージ３、昇降機構４３，４４、移動機構５および表示部６などの各構成を制御するが、詳細は後述する。

以上が本実施の形態における基板処理装置１の構成および機能の説明である。

＜１．２ 動作の説明＞
次に、基板処理装置１の動作について説明する。なお、以下に示す各部の動作制御は特に断らない限り制御部７により行われる。

基板処理装置１では、オペレータまたは図示しない搬送機構により、所定の位置に基板９０が搬送されることによって、レジスト液を基板９０の塗布領域に塗布するための処理が開始される。

なお、本実施の形態において、塗布領域は、基板９０の表面のうちでレジスト液を塗布しようとする領域であって、通常、基板９０の全面積から、端縁に沿った所定幅の領域を除いた領域である。また、基板９０が搬出入されるとき、スリットノズル４１は搬送される基板９０と干渉しない位置（退避位置）に待機している。これに伴って、投光部４５および受光部４６も退避位置に待機している。また、処理を開始するための指示は、基板９０の搬送が完了した時点で、オペレータが操作部を操作することにより入力されてもよい。

処理が開始されると、ステージ３が保持面３０上の所定の位置に搬入された基板９０を吸着して保持する。次に、移動機構５のリニアモータ５０が投光部４５および受光部４６を検査開始位置に移動させる。なお、検査開始位置とは、投光部４５と受光部４６との対向線（レーザ光Ｌが照射された場合の光軸となる線）が、基板９０の上方を通過する位置であって、基板９０の（＋Ｘ）方向の端部にほぼ沿う位置である。

先述のように、移動機構５は、スリットノズル４１、投光部４５および受光部４６を相対位置を変えることなく、一体的にＸ軸方向に移動させる。したがって、移動機構５が、投光部４５および受光部４６を退避位置から検査開始位置まで移動させると、同時に架橋構造４もＸ軸方向に移動する。

しかし、このときのスリットノズル４１は、昇降機構４３，４４によって十分な高度を保持しているので、例え、この間にスリットノズル４１が基板９０の上方を通過したとしても、スリットノズル４１が検出体と接触することはない。

投光部４５および受光部４６が検査開始位置に移動すると、投光部４５はレーザ光Ｌの照射を開始する。これ以降、照射を停止するまで、投光部４５によるレーザ光Ｌの照射は継続される。

次に、制御部７は移動機構５を制御して、投光部４５および受光部４６を（−Ｘ）方向に移動させつつ、検出体の検出処理を開始する。

検出処理が開始されると、投光部４５および受光部４６と共に架橋構造４（スリットノズル４１）も（−Ｘ）方向に移動する。しかし、この間、スリットノズル４１は十分な高度（高さ位置）を保持して移動するため、検出体と接触することはない。

投光部４５および受光部４６と共に架橋構造４が（−Ｘ）方向に移動することにより、スリットノズル４１が塗布開始位置まで移動すると、制御部７は、リニアモータ５０を停止させて、架橋構造４を一旦停止させる。

なお、塗布開始位置とは、スリットノズル４１が塗布領域の（＋Ｘ）側の端部上方にほぼ沿う位置である。また、リニアモータ５０が停止し、投光部４５および受光部４６がＸ軸方向に移動することなく停止している間、本実施の形態における検出処理も一旦停止する。

次に、制御部７は、スリットノズル４１のＹＺ平面における姿勢が適正姿勢となるように、昇降機構４３，４４を制御して、ノズル支持部４０の位置を調整する。なお、適正姿勢とは、スリットノズル４１と塗布領域との間隔がレジストを塗布するために適切な間隔（本実施の形態においては５０〜２００μｍ）となる姿勢である。すなわち、これによって、スリットノズル４１が下降し、スリットノズル４１の下端が基板９０に近接する。

基板処理装置１では、検出処理において、制御部７が検出体を検出したと判定した場合には、リニアモータ５０を停止させることによりスリットノズル４１の（−Ｘ）方向への移動動作を停止させるとともに、表示部６に警報を出力する。

したがって、検出処理が開始されてからスリットノズル４１が塗布開始位置に移動するまでの間に検出体が検出されていなければ、基板９０の（＋Ｘ）側の端部から、投光部４５（受光部４６）の位置（塗布開始位置より（−Ｘ）方向に進んだ位置）までの間において、検出体を発見することができなかったことを意味する。したがって、塗布開始位置において、スリットノズル４１を適正姿勢とするために、スリットノズル４１を下降させても、スリットノズル４１が検出体と接触する危険性はほとんどない。

スリットノズル４１の姿勢調整が終了すると、レジスト用ポンプ（図示せず）によりスリットノズル４１にレジスト液が送られ、スリットノズル４１が塗布領域にレジスト液を吐出する。その吐出動作とともに、リニアモータ５０がスリットノズル４１を（−Ｘ）方向に移動させる。これにより、基板９０の塗布領域がスリットノズル４１によって走査され、塗布領域にレジスト液が塗布される。

スリットノズル４１による走査の開始とともに、一旦停止していた検出処理が再開される。すなわち、これ以後は、スリットノズル４１によってレジスト液が塗布される動作と並行して、検出処理が行われる。

なお、レジスト液の吐出は、姿勢調整が終了してからでなくてもよい。例えば、スリットノズル４１から少量のレジスト液を吐出させることによってスリットノズル４１の先端部に適切な液溜まりを生成してから、スリットノズル４１を適正位置に降下させてもよい。

このように基板処理装置１では、スリットノズル４１による塗布処理中（走査中）に、検出処理が実行されることにより、判定部７２によって検出体が検出された場合に、直ちにスリットノズル４１の移動を停止させる。これによって基板処理装置１はスリットノズル４１と検出体との接触を未然に防止できる。したがって、スリットノズル４１や基板９０などが接触により破損することを有効に防止できる。

また、判定部７２が検出体を検出した場合、制御部７は、レジスト用ポンプを停止してレジスト液の吐出を停止し、リニアモータ５０および昇降機構４３，４４によりスリットノズル４１を退避位置に退避させる。ただし、スリットノズル４１が塗布開始位置に移動するまでの間に検出体が検出された場合には、レジスト液の吐出は未だ開始されていないため、レジスト液の吐出を停止させる処理は行わない。

また、制御部７は、先述のように、表示部６に警報を出力することにより、オペレータに異常事態が発生したことを知らせる。これにより、オペレータは復旧作業の要否を容易に判断できる。なお、警報はオペレータに知得させることができるものであればどのような手法であってもよく、スピーカなどから警報音を出力してもよいし、ライト等を点灯させてもよい。

また、第１検出部７０によって検出体が検出された場合には、判定部７２は、基板９０が隆起していると判定して、検出された検出体の種別が「隆起した基板」であることを示す情報を表示部６に表示させる。また、基板９０の裏面洗浄と保持面３０の洗浄とを促すメッセージを表示部６に表示させる。

一方、第２検出部７１によって検出体が検出された場合には、判定部７２は、基板９０の表面に表面異物が存在すると判定して、検出された検出体の種別が「表面異物」であることを示す情報を表示部６に表示させる。また、基板９０の表面洗浄を促すメッセージを表示部６に表示させる。

さらに、検出体が検出された場合、制御部７は検出の過程（ＣＣＤ素子群の出力）を表示部６に表示させる。これにより、オペレータは後から検出体を画面で確認することができるため、より適切な回復処理を行うことができる。

判定部７２によって検出体が検出され、スリットノズル４１が退避位置に移動すると、基板９０は他の基板９０（正常に処理された基板９０）と区別して、再処理工程に向けて搬送される。

このとき、オペレータは表示部６に表示されている内容を確認し、裏面異物９１が原因であると表示されている場合は、裏面洗浄を行う場所に基板９０を搬送して、当該基板９０の裏面洗浄を行う。また、この場合、裏面異物９１はステージ３の保持面３０に付着していることも考えられるため、基板処理装置１の保持面３０を洗浄する。

一方、表示部６に表面異物９２が原因であると表示されている場合は、表面洗浄を行う場所に基板９０を搬送して、当該基板９０の表面洗浄を行う。

このように、オペレータは、検出体が検出された場合に、適切な回復処理（リカバリー処理）を容易に判断できるので、オペレータの負担が軽減される。また、適切な回復処理を選択するために、別途検査等を行う必要がないので、処理効率も向上する。

検出処理において検出体が検出されない場合、制御部７はリニアエンコーダ５１の出力に基づいてスリットノズル４１の位置を確認しつつ、スリットノズル４１が塗布終了位置に移動するまで塗布処理を継続する。塗布終了位置とは、スリットノズル４１が塗布領域の（−Ｘ）側の端部上方に沿う位置である。

このように、検出体が存在しない場合には、スリットノズル４１による走査が塗布領域全域に対して行われ、当該塗布領域の全域における基板９０の表面上にレジスト液の層が形成される。

スリットノズル４１が塗布終了位置に移動すると、制御部７がレジスト用ポンプを停止させてスリットノズル４１からのレジスト液の吐出を停止させるとともに、リニアモータ５０を停止させてスリットノズル４１の（−Ｘ）方向への移動を停止する。また、これと並行して投光部４５はレーザ光Ｌの照射を停止し、検出処理が終了する。

レジスト液の吐出が停止すると、制御部７は、リニアモータ５０および昇降機構４３，４４を制御して、スリットノズル４１を退避位置に退避させる。

スリットノズル４１が退避位置に退避した後、ステージ３は基板９０の吸着を停止し、オペレータまたは搬送機構が基板９０を保持面３０から取り上げ、基板９０を次の処理工程に搬出する。これによって、基板９０に対する塗布処理が終了する。

以上のように、基板処理装置１は、処理不良の原因となりうる物体が存在しない状態で、レーザ光Ｌが入射しない領域を含むように第１受光領域４８を設定し、レーザ光Ｌが入射する領域を含むように第２受光領域４９を設定する。そして、検出処理において、第１検出部７０は第１受光領域４８から出力される受光量ＥＶ１（ｔ）に基づいて処理不良の原因となりうる物体を検出し、第２検出部７１は第２受光領域４９から出力される受光量ＥＶ２（ｔ）に基づいて処理不良の原因となりうる物体を検出する。さらに、判定部７２は第１検出部７０および第２検出部７１の検出結果に応じて、検出された物体の種類を判定する。これにより、基板処理装置１の検出精度が向上するだけでなく、検出された物体の種類に応じてオペレータが適切に対処できるため、メンテナンス効率が向上する。

受光量ＥＶ１（ｔ）が上限閾値Ｑ１より増加した場合に、第１検出部７０は処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することにより、受光量ＥＶ２（ｔ）に基づいて検出することが困難な物体を検出できる。

第１検出部７０によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、検出された物体は裏面異物９１によって隆起した基板９０であると判定することにより、適切な回復処理を容易に選択できる。

受光量ＥＶ２（ｔ）が下限閾値Ｑ２より減少した場合に、第２検出部７１は処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することにより、受光量ＥＶ１（ｔ）に基づいて検出することが困難な物体を検出できる。

第２検出部７１によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、検出された物体は基板９０の表面に存在する表面異物９２であると判定することにより、適切な回復処理を容易に選択できる。

＜２． 変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

例えば、スリットノズル４１（ノズル支持部４０）に投光部４５および受光部４６を取り付けてもよい。この場合は、投光部４５および受光部４６も昇降機構４３，４４によってスリットノズル４１とともに昇降する。

また、受光部４６を構成する素子は、ＣＣＤ素子でなくてもよい。例えば、Ｃ−ＭＯＳ等の撮像素子（受光素子）であればよい。

本発明における基板処理装置の正面図である。 基板処理装置における投光部の周辺部の拡大図である。 投光部が受光部に向けてレーザ光を照射する様子を示す概念図である。 処理不良の原因となりうる物体が存在しない場合において、受光可能領域内の明領域および暗領域を示す図である。 図４に示す受光可能領域に対して設定される第１受光領域および第２受光領域を示す図である。 制御部の機能構成を示すブロック図である。 主に第１検出部によって検出される検出体の例を示す図である。 図７に示す検出体がレーザ光Ｌの光路上に存在する瞬間の受光可能領域の受光状況を示す図である。 図７に示す検出体が存在する場合における第１受光領域の受光量ＥＶ１（ｔ）の変化を示す図である。 図７に示す検出体が存在する場合における第２受光領域の受光量ＥＶ２（ｔ）の変化を示す図である。 主に第２検出部によって検出される検出体の例を示す図である。 図１１に示す検出体がレーザ光Ｌの光路上に存在する瞬間の受光可能領域の受光状況を示す図である。 図１１に示す検出体が存在する場合における第１受光領域の受光量ＥＶ１（ｔ）の変化を示す図である。 図１１に示す検出体が存在する場合における第２受光領域の受光量ＥＶ２（ｔ）の変化を示す図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
３０ 保持面
４１ スリットノズル
４３，４４ 昇降機構
４５ 投光部
４６ 受光部
４７ 受光可能領域
４７０ 明領域
４７１，４７２ 暗領域
４８ 第１受光領域
４９ 第２受光領域
５ 移動機構
７ 制御部
７０ 第１検出部
７１ 第２検出部
７２ 判定部
９０ 基板
９１ 裏面異物
９２ 表面異物
ＥＶ１（ｔ） 受光量（第１受光量）
ＥＶ２（ｔ） 受光量（第２受光量）
Ｌ レーザ光
Ｑ１ 上限閾値
Ｑ２ 下限閾値

Claims (5)

1. 基板に所定の処理液を塗布する基板処理装置であって、
   基板を保持する保持手段と、
   前記保持手段に保持された前記基板に所定の処理液を吐出するスリットノズルと、
   二次元的に配列された受光素子によって構成される受光可能領域を有し、前記受光可能領域内のそれぞれの位置における受光量を出力する受光手段と、
   前記受光可能領域に向けてレーザ光を照射する投光手段と、
   前記受光可能領域内に第１受光領域および第２受光領域を設定する設定手段と、
   前記投光手段と前記受光手段との位置関係を実質的に保持しつつ、前記投光手段と前記受光手段とを移動させる移動手段と、
   前記第１受光領域から出力される第１受光量に基づいて、処理不良の原因となりうる物体を検出する第１検出手段と、
   前記第２受光領域から出力される第２受光量に基づいて、処理不良の原因となりうる物体を検出する第２検出手段と、
   前記第１検出手段および前記第２検出手段の検出結果に応じて、検出された物体の種類を判定する判定手段と、
   を備え、
   前記設定手段は、
   処理不良の原因となりうる物体が存在しない場合において、前記レーザ光が入射しない領域を含むように前記第１受光領域を設定し、前記レーザ光が入射する領域を含むように前記第２受光領域を設定することを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記第１検出手段は、前記第１受光量が上限閾値より増加した場合に、処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
   前記判定手段は、前記第１検出手段によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、前記物体は裏面異物によって隆起した前記基板であると判定することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記第２検出手段は、前記第２受光量が下限閾値より減少した場合に、処理不良の原因となりうる物体を検出したと判定することを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記判定手段は、前記第２検出手段によって処理不良の原因となりうる物体が検出された場合に、前記物体は前記基板の表面に存在する表面異物であると判定することを特徴とする基板処理装置。

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