JP2007173532A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】対象物の検出精度の低下を防止するとともに、作業者の負担を軽減する。
【解決手段】複数のＣＣＤ素子を二次元的に配列した受光領域４８を有する受光部に、投光部から矩形のレーザ光Ｌを照射する。受光領域４８内に、予め検出領域４９を設定しておく。検出領域４９は、レジスト液を吐出するスリットノズルの走査方向が長手方向となる矩形の領域として設定する。検出領域４９内に配置されているＣＣＤ素子からの出力信号に基づいて、干渉物が存在するか否かを判定する。
【選択図】図４

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、スリットノズルと干渉す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スリットノズルを用いて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、スリットノズルの先端と基板とを近接させた状態で、スリット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ることによ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
などの問題が発生する。

そのため、従来より、スリットノズルを用いる塗布装置においては、異物検査を行うことにより、スリットノズルと接触する物体（干渉物）が存在するか否かを判定して、スリットノズルと対象物との衝突を回避させ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、スリットノズルと対象物とが接触することを防止する。

特開２００２−００１１９５公報

ところが、大型のＨｅ−Ｎｅガスレーザ等とは異なり、小型の半導体レーザでは、レーザ光は、ピントを合わせた位置（最も光束を絞った位置）から光軸方向にずれるにつれて、その径が広がってしまうという性質がある。そのため、対象物が投光部から遠い位置にある場合には、レーザ光がほとんど遮蔽されることなく受光されることとなる。この場合には、受光部におけるレーザ光の受光量は、閾値よりも多くなるため、本来検出すべき大きさの対象物が存在しているにもかかわらず、その対象物を検出することができないという事態が発生する。一般的な透過型のレーザセンサを用いた場合、塗布処理に必要な精度を維持することができる範囲は、投光部と受光部との間隔が最大５００ｍｍ程度までである。

すなわち、特許文献１に記載されている塗布装置では、例えば基板の大型化により、レーザセンサにおいて、投光部と受光部とを比較的離して配置する必要が生じた場合（検出用のレーザ光の光路が長くなる場合）に、受光部側の領域に対する検出精度が低下するという問題があった。

受光部に近い干渉物や、比較的小さい干渉物を検出するためには、レーザセンサの感度を向上させる必要があり、受光量のわずかな減衰に対しても異物を検出したと判断する必要がある。しかし、異物を検出するための感度を上げると、ノイズによる誤検出が発生するという問題があった。

また、レーザセンサでは、投光部と受光部とを正確に対向配置させなければならず、レーザセンサの調整作業に時間を要するという問題があった。

さらに、スリットノズルによって塗布処理を行いつつ、干渉物を検出するためには、高速に演算を行わなければ干渉物を見逃す可能性がある。すなわち、検出サイクル時間が長くなると検出精度が低下するという問題がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、対象物の検出精度の低下を防止するとともに、作業者の負担を軽減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、二次元的な受光領域を有する撮像素子群と、前記撮像素子群と対向する位置に配置され、前記撮像素子群に向けてレーザ光を照射する投光手段と、前記スリットノズルを第１方向に移動させるとともに、前記撮像素子群と前記投光手段との位置関係を実質的に保持しつつ、前記第１方向と略平行方向に前記撮像素子群と前記投光手段とを移動させる移動手段と、前記受光領域内に検出領域を設定する設定手段と、前記撮像素子群からの出力信号に基づいて、前記移動手段により前記スリットノズルが移動する際に、前記スリットノズルと干渉する可能性のある物体を検出する検出手段とを備え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、前記設定手段は、前記検出領域を、前記第１方向の幅が、前記第１方向と略垂直方向の幅よりも広くなるように設定することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項２の発明に係る基板処理装置であって、前記設定手段は、前記検出領域を矩形に設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、前記投光手段は、光軸に略垂直な断面形状が矩形のレーザ光を照射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、前記撮像素子群からの出力信号に基づいて、前記撮像素子群の受光状況を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１ないし５のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記検出手段は、前記検出領域において受光される前記レーザ光の光量が所定の閾値未満に減少した場合に、前記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７の発明は、請求項１ないし６のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記検出手段は、前記撮像素子群によって所定の周期で生成される複数回分の出力信号に基づいて、前記物体を検出することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項１ないし７のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記投光手段が前記移動手段によって移動する場合において、前記レーザ光が前記保持手段に保持された前記基板の端部を通過するようになるまでの間、前記レーザ光が前記撮像素子群に受光されないように、前記レーザ光を遮蔽する遮蔽手段をさらに備えることを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項１ないし８のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記撮像素子群は、複数のＣＣＤ素子によって形成されていることを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項１ないし９のいずれかの発明に係る基板処理装置であって、前記検出手段は、前記受光領域における光量分布を検出し、前記スリットノズルと干渉する可能性のある物体が存在しないときの光量分布におけるピークエッジの位置に基づいて前記スリットノズルと干渉する可能性のある物体を検出することを特徴とする。

請求項１ないし１０に記載の発明は、二次元的な受光領域を有する撮像素子群と、撮像素子群と対向する位置に配置され、撮像素子群に向けてレーザ光を照射する投光手段と、受光領域内に検出領域を設定する設定手段と、撮像素子群からの出力信号に基づいて、移動手段によりスリットノズルが移動する際に、スリットノズルと干渉する可能性のある物体を検出する検出手段とを備えることにより、撮像素子群と投光手段との位置調整を容易に行うことができる。また、受光領域内の各位置における光量を識別することができるため、任意の検出領域を設定することができる。

請求項２に記載の発明では、設定手段は、検出領域を、第１方向の幅が、第１方向と略垂直方向の幅よりも広くなるように設定することにより、検出サイクル時間が長くなっても、検出洩れを防止することができる。

請求項５に記載の発明では、撮像素子群からの出力信号に基づいて、撮像素子群の受光状況を表示する表示手段をさらに備えることにより、検出結果をオペレータが容易に確認することができる。

請求項６に記載の発明では、検出手段は、検出領域において受光されるレーザ光の光量が所定の閾値未満に減少した場合に、物体を検出したと判定することにより、物体の検出に要する時間を短縮できる。

請求項７に記載の発明では、検出手段は、撮像素子群によって所定の周期で生成される複数回分の出力信号に基づいて、物体を検出することにより、ノイズの影響を抑制し、物体の検出精度を向上させることができる。

請求項８に記載の発明では、投光手段が移動手段によって移動する場合において、レーザ光が保持手段に保持された基板の端部を通過するようになるまでの間、レーザ光が撮像素子群に受光されないように、レーザ光を遮蔽する遮蔽手段をさらに備えることにより、基板の端部を、スリットノズルに干渉する可能性のある物体として誤検出することを防止することができる。

請求項１０に記載の発明では、受光領域における光量分布を検出し、スリットノズルと干渉する可能性のある物体が存在しないときの光量分布におけるピークエッジの位置に基づいて前記スリットノズルと干渉する可能性のある物体を検出することにより、例えば、光の干渉現象によって、レーザ光の光量が減少しない場合であっても、物体を検出することができる。

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． 第１の実施の形態＞
＜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、「レジスト塗布領域」と称する。）にレジスト液を吐出する。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、これによってレーザ光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のサイズは、１．０（mm）×５．０（mm）とするが、もちろんこのサイズに限られるものではない。なお、断面Ｓのサイズは、検出領域４９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素子を備えており、これらＣＣＤ素子が二次元的に配列した構造を形成している。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。

図４は、複数のＣＣＤ素子によって形成される受光領域４８および検出領域４９を示す図である。

受光領域４８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。すなわち、受光部４６は、受光領域４８に入射する光をＣＣＤ素子群によって受光できる。受光領域４８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。

検出領域４９は、オペレータからの入力に従って制御部７により、受光領域４８内の任意の位置に設定される領域である。すなわち、制御部７は、本発明の設定手段の機能を有している。図４から明らかなように、検出領域４９は、Ｘ軸方向の幅がＺ軸方向の幅よりも広くなるように設定される矩形の領域である。

なお、詳細は後述するが、基板処理装置１の制御部７は、検出領域４９に配置されているＣＣＤ素子からの出力信号に基づいて、物体の検出を行う。すなわち、制御部７は、主に本発明の検出手段に相当する機能を有する。

従来の受光部は、受光領域４８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が受光領域４８内に検出領域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）ごとに出力信号を出力する。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干渉物の大きさ等に応じて設定される。

また、本実施の形態では、受光領域４８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、検出領域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。

図５は、投光部４５、受光部４６および遮蔽板４７の配置関係を示す平面図である。また、図６は、スリットノズル４１、投光部４５および遮蔽板４７の配置関係を示す側面図である。

図５に示す走査範囲Ｅ０とは、基板９０上に対するスリットノズル４１の走査範囲である。より詳しく説明すると、移動機構５がＸ軸方向に移動することによって、スリットノズル４１の下端（−Ｚ方向の端部）が描く軌跡領域（面状の領域となる）のうち、基板９０とスリットノズル４１の下端とが最も接近した状態（レジスト液を塗布する際のギャップ）で対向することとなる領域である。すなわち、走査範囲Ｅ０とは、スリットノズル４１による走査中（塗布中）に、スリットノズル４１が干渉物と接触する可能性の高い領域である。

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が干渉物と接触することはない。

また、干渉物は、走査範囲Ｅ０（あるいはその近傍）において検出される物体であって、スリットノズル４１が走査範囲Ｅ０を走査中に干渉する可能性のある物体である。すなわち、干渉物とは、現実にスリットノズル４１に接触する物体のみならず、接触する可能性のある物体も含むものである。干渉物としては、パーティクルのような異物以外に、基板９０自体が干渉物となる場合もある。図６に示すように、ステージ３と基板９０との間に異物ＮＧが存在すると、基板９０が盛り上がってスリットノズル４１（走査範囲Ｅ０）と干渉するからである。

遮蔽板４７は、レーザ光Ｌをほぼ完全に遮断する板状の部材であって、ステージ３の保持面３０に取り付けられている。遮蔽板４７は、スリットノズル４１と干渉しないように、走査範囲Ｅ０からＹ軸方向に外れた位置に配置されている。

また、図５に示すように、遮蔽板４７の（−Ｘ）側の端部と、基板９０の（＋Ｘ）側の端部とは、そのＸ軸方向の位置がほぼ同じになるように配置されている。すなわち、投光部４５から照射されるレーザ光Ｌは、投光部４５が移動することによって、基板９０の上方を通過する位置（基板９０の端部位置より（−Ｘ）側）に移動するまでの間は、遮蔽板４７によって遮断される。したがって、この間、レーザ光Ｌは受光部４６に入射することはない。そして、レーザ光Ｌが基板９０の上方を通過する位置まで移動すると、もはやレーザ光Ｌは遮蔽板４７に遮られることはなく、受光部４６に受光される。

図６に示すように、投光部４５（受光部４６）は、スリットノズル４１に対して、塗布方向（スリットノズル４１がレジスト液を吐出させつつ移動する方向であって、スリットノズル４１が走査範囲Ｅ０を移動する際の移動方向）の前方位置に配置されており、スリットノズル４１の塗布方向の移動に伴って、同じ方向に移動しつつ干渉物の検出を行う。

なお、投光部４５とスリットノズル４１とのＸ軸方向の相対距離Ｐは、移動機構５によってスリットノズル４１が移動する速度と、制御部７の演算速度とに応じて設定される。すなわち、受光部４６からの出力信号に応じて制御部７が移動機構５を制御した場合に、干渉物とスリットノズル４１との接触を十分に回避できる距離とされている。

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素子群の受光状況を表示する。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。

特に、制御部７は、受光部４６の出力信号に基づいて、干渉物の検出の有無を判定する。また、干渉物を検出した場合には、受光部４６の受光状態および警告等を表示部６に表示するとともに、移動機構５を停止させることによって、スリットノズル４１と干渉物との接触を回避する。

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 調整作業＞
基板処理装置１では、基板９０に対してレジスト液を塗布する処理を行う前に、オペレータによって、投光部４５および受光部４６のＺ軸方向の位置調整作業および検出領域４９を設定する作業が行われる。

図７は、投光部４５の位置調整を説明する図である。投光部４５は、照射するレーザ光Ｌが基板９０の表面に沿うようにＺ軸方向の位置調整が行われる。このとき、図７に示すように、レーザ光Ｌは基板９０に一部が遮蔽されてもよい。したがって、投光部４５のＺ軸方向の位置調整は、レーザ光ＬのＺ軸方向の幅とほぼ等しい誤差を許容することができ、比較的曖昧に調整することができる。すなわち、投光部４５の位置合わせにおいて、厳密な調整作業が不要となるので、オペレータの調整作業の負担が軽減される。

また、これは、基板９０の厚みがレーザ光ＬのＺ軸方向の幅とほぼ等しい範囲で変化しても、投光部４５の位置を調整することなく対応できることを意味する。すなわち、厚みの異なる基板９０を処理する場合でも、その厚みの変化が所定の範囲内であれば再調整が不要であるため、調整作業の負担を軽減することができる。

投光部４５の位置が決定されると、オペレータは受光部４６の調整を行う。受光部４６は、投光部４５から照射されたレーザ光Ｌを受光領域４８内に受光するようにセットされる。具体的には、受光部４６の出力信号を表示部６に表示し、オペレータはこの画面を見ながら、レーザ光Ｌが受光領域４８内（中央部であることが好ましい）に入射するように受光部４６のＺ軸方向の位置を調整する。このとき受光部４６は、レーザ光Ｌを受光領域４８のどこかで受光すればよいので、受光部４６のＺ軸方向の位置調整は比較的曖昧でよい。このように、受光部４６の位置調整作業においても、従来の装置に比べて作業の負担は軽減される。

投光部４５および受光部４６の位置が決定されると、オペレータは検出領域４９の設定を行う。オペレータは、表示部６に表示されている受光領域４８内の光量分布を見ながら、レーザ光Ｌを受光しているＣＣＤ素子が最も多く含まれるように、検出領域４９の位置を設定する。

このように、本実施の形態における基板処理装置１は、受光部４６がＣＣＤ素子群で構成されているため、受光領域４８内のそれぞれの位置における光量を容易に取得して、受光状況（受光領域４８内の光量分布）を表示部６に表示することができる。したがって、オペレータは、受光領域４８内のどの領域にレーザ光Ｌが入射しているか容易に判断でき、容易に検出領域４９の位置を指定することができる。

言い換えれば、このような手法によって、受光領域４８内に検出領域４９を設定することにより、基板処理装置１では、受光部４６のＺ軸方向の位置を、比較的曖昧に調整することができるとも言える。なお、本実施の形態では、オペレータが検出領域４９のＺ軸方向の位置を指定することによって、制御部７が検出領域４９の位置を設定する。

また、検出領域４９を任意に設定できるので、レーザ光Ｌが光軸を中心に多少傾いていたり、レーザ光Ｌの一部が基板９０によって遮蔽されていても、検出精度に対する影響を抑制することができる。したがって、投光部４５の位置調整を厳密に行う必要がなく、オペレータの負担を軽減できる。

＜１．３ 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処理が開始される。ここで、塗布領域とは、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。

なお、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。また、基板９０が搬出入されるとき、スリットノズル４１は移動する基板９０と干渉しないように、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。

まず、ステージ３が保持面３０上の所定の位置に基板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（受光部４６）を検出開始位置に移動させる。なお、検出開始位置とは、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の上方を通過しない位置であって、本実施の形態では基板９０の（＋Ｘ）側の辺よりも投光部４５が（＋Ｘ）側となる位置である。

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を退避位置から検出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、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と干渉物とが接触することはない。

投光部４５（受光部４６）が検出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。そして、制御部７は移動機構５を制御して、投光部４５（受光部４６）を（−Ｘ）方向に移動させつつ、干渉物の検出処理を開始する。ただし、このとき照射されたレーザ光Ｌは遮蔽板４７に遮蔽されるので、受光部４６には入射しない。

検出処理が開始されることによって、投光部４５（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、干渉物と接触することはない。

投光部４５（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の下端が走査範囲Ｅ０に到達することとなる。

基板処理装置１では、検出処理において、制御部７が干渉物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干渉物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）方向に相対距離Ｐだけ進んだ位置）までの間において、干渉物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が干渉物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、レジスト液が塗布される。

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。また、スリットノズル４１による走査の開始とともに、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。

このように基板処理装置１では、スリットノズル４１の塗布中（走査中）に、検出処理が実行されることにより、干渉物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と干渉物との接触を未然に防止することができる。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することができる。

また、先述のように、警報を出力することにより、オペレータに異常を知らせることができることから、復旧作業等を効率的に行うことができる。なお、警報はオペレータに異常事態の発生を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するようにしてもよい。

また、干渉物を検出した場合、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。その後、基板９０は基板処理装置１から搬出される。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干渉物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れない。

また、干渉物が検出された場合に搬出される基板９０は、他の基板９０（正常に処理された基板９０）と区別して、オペレータまたは搬送機構が再処理工程に搬送する。なお、図６に示すように、異物ＮＧがステージ３に付着している場合も考えられるため、ステージ３のクリーニングを行うことが好ましい。

さらに、干渉物が検出された場合、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干渉物を画面で確認することができるため、適切な回復処理を行うことができる。

一方、検出処理において干渉物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、対象物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がレーザ光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。

＜１．４ 検出処理の原理＞
以上に説明した構成および動作により得られる情報に基づいて、基板処理装置１は、どのような場合に干渉物を検出したと判定するかを説明する。なお、検出処理として採用可能な手法は複数存在するが、まず基板処理装置１における検出処理の利点を説明する。

図８は、従来のスポットレーザ光を受光する受光部における光量Ｆの変化を示す概念図である。図９は、本実施の形態における受光部４６における光量Ｆの変化を示す概念図である。なお、図８および図９における時間ΔＴは干渉物が通過する時間であり、変化量ΔＦは光量Ｆの変化量である。また、図８および図９において、干渉物の条件は、ほぼ同じとして示している。

スポットレーザを用いる場合、レーザ光の断面における走査方向（Ｘ軸方向）の幅が狭いために、干渉物が比較的短時間で通過してしまう（図８における時間ΔＴが短い）。例えば、走査速度を２００（mm/sec）とした場合、１（mm）の干渉物は０．００５（sec）で通過してしまう。このように、光量Ｆが低下した状態は比較的短時間で治まるため、短時間でこれを検出しなければならず、従来の装置では、検出サイクル時間ＣＴを短縮しなければ、干渉物を見逃してしまうという問題がある。言い換えれば、検出処理において、検出サイクル時間ＣＴが長くなるような複雑な演算、あるいは演算速度の遅い制御部７を採用することができないという問題がある。

一方、本実施の形態における基板処理装置１では、検出領域４９の形状が走査方向を長手方向とする矩形である（図４）。そのため、干渉物が通過するまでに時間がかかり、光量Ｆが低下した状態が比較的長時間継続する。これにより、基板処理装置１は、検出サイクル時間ＣＴを比較的長くすることができ、検出サイクル時間ＣＴが長くなるような複雑な演算、あるいは演算速度の遅い制御部７を検出処理において採用することができる。

なお、基板処理装置１において、検出領域４９（受光領域４８）のＸ軸方向の幅Ｗを決定する手法の一例を説明する。まず、採用する演算手法および制御部７の演算速度に応じて、必要な検出サイクル時間ＣＴを決定し、ＣＴ＜ΔＴ０を満たすΔＴ０を決定する。そしてスリットノズル４１の走査速度Ｖとして、Ｗ≧Ｖ×ΔＴ０を満たすように幅Ｗを決定する。なお、スリットノズル４１の走査速度Ｖは塗布処理の条件に応じて予め決められる値である。

従来の異物検査において、レーザ光が基板の上方を通過していない状態では、レーザ光は干渉物に遮蔽されることはなく、受光される光量は最大値となる。しかし、レーザ光が水平方向に移動して、基板の端部に到達すると、レーザ光は基板に遮蔽された状態に変化するため、受光される光量は低下する。したがって、現在の光量だけでなく、過去の光量を考慮する手法を検出処理に用いると、基板の端部を干渉物と誤認するという問題が発生する。

しかし、本実施の形態における基板処理装置１では、レーザ光Ｌが基板９０の上方を通過しない状態では、遮蔽板４７によってレーザ光Ｌは遮断される（光量Ｆ≒０）。このような構造となっているため、レーザ光Ｌが基板９０の端部に到達したとき、光量Ｆは過去の光量Ｆより増加する。

さらに、基板処理装置１は、光量Ｆの増加によって、干渉物を検出したと判定することはない。したがって、基板処理装置１は、過去の光量に基づいて干渉物を検出する手法を用いた場合であっても、遮蔽板４７を備えることによって、基板９０の端部を干渉物として誤認することはない。

次に、検出処理として採用可能な手法をいくつか例示的に説明する。本実施の形態における基板処理装置１は、先述のように、検出サイクル時間ＣＴを比較的長くすることができるので、複数の演算手法を組み合わせて干渉物を検出するようにすることが可能である。ただし、いずれの手法も受光部４６からの出力信号に基づいて、制御部７が演算により求める値によって、干渉物の有無を判定する。

＜１．４．１ 単純比較法＞
検出領域４９を構成するＣＣＤ素子からの出力信号を合算することによって光量Ｆを求め、これを予め設定しておいた閾値Ｑと比較して判定する方法である。ＣＣＤ素子の瞬間的出力によってのみ判定可能であるため、時間経過が問題とならず、判定に要する時間が他の手法に比べて短いという利点がある。

なお、単純比較法における閾値Ｑは、光量Ｆと比較される値であるから、干渉物が存在しない場合の光量Ｆ（以下、「基準光量Ｆ０」と称する）を基準にして定める必要がある。一方、本実施の形態における基板処理装置１では、基板９０の厚みが基板９０ごとに変化し、これによってレーザ光Ｌの遮蔽量が変化する。したがって、基準光量Ｆ０は基板９０の厚みに応じて変化する値である。本実施の形態における基板処理装置１では、単純比較法を用いる場合、オペレータが検出領域４９を設定したときに光量Ｆを測定し、これを基準光量Ｆ０として、これを基準（１００％）に閾値Ｑを設定するものとする。このように、基板９０ごとに基準光量Ｆ０を測定することにより、基板９０の厚みの変化による検出精度の低下を抑制することができる。

さらに、本実施の形態では、検出開始位置からレーザ光Ｌの照射が開始されるが、このときレーザ光Ｌは遮蔽板４７に遮蔽されるため、受光部４６には受光されない。すなわち、このときの光量Ｆはほぼ「０」であるから、検出開始位置から単純比較法を実行すると遮蔽板４７を干渉物と誤認する。したがって、基板処理装置１において単純比較法を用いる場合、レーザ光Ｌの照射を開始した時点からではなく、受光部４６によってレーザ光Ｌを検出してから（一旦光量Ｆの値が「０」より大きくなってから）、単純比較法による検出処理を開始する。

＜１．４．２ 遅れ比較法＞
単純比較法と同様に光量Ｆを求め、所定時間前に求めた光量Ｆ１と比較して、光量Ｆが過去の光量Ｆ１より閾値Ｑ以上小さい場合（Ｆ１−Ｆ≦Ｑ）に、干渉物を検出したと判定する方法である。

本実施の形態における基板処理装置１において、ＣＣＤ素子からの出力信号は周期Ｔで生成されるため、光量Ｆは周期Ｔ毎に演算される。すなわち、本実施の形態において、遅れ比較法を用いる場合、具体的には光量Ｆと、時間ＮＴ（Ｎは自然数）だけ前に演算された光量Ｆ１とを比較する。

遅れ比較法における閾値Ｑは、光量Ｆの変化量ΔＦ（Ｆ１−Ｆ）と比較される値であるから、基準光量Ｆ０を考慮せずに、検出したい干渉物の大きさに応じて設定することができる。したがって、遅れ比較法を用いる場合には、基板９０ごとに基準光量Ｆ０を予め測定する必要がない。本来、オペレータによる検出領域４９の設定は、基板９０の加工精度誤差程度では、設定し直す必要のない事項である。したがって、遅れ比較法を用いることによって、厚みに関して同一規格（加工精度誤差は存在する）の基板９０を処理する間は、基準光量Ｆ０を測定する必要がないので、オペレータの負担は軽減される。

＜１．４．３ ２段階比較法＞
単純比較法あるいは遅れ比較法によって、一旦干渉物が存在すると判定された後に、このときの光量Ｆと、所定時間後の光量Ｆ２とを比較して、光量Ｆが光量Ｆ２以上である場合に、真に干渉物を検出したと判定する方法である。

図１０は、比較的小さい干渉物による受光部４６の光量Ｆの変化を示す概略図である。図１１は、ノイズによる受光部４６の光量Ｆの変化を示す概略図である。

図１０と図１１とを比較すれば明らかなように、小さい干渉物やノイズが存在した場合、いずれも変化量ΔＦが小さいという特性がある。したがって、単純比較法や遅れ比較法において、小さい干渉物を検出しようとすると、ノイズによる誤検出が頻発する。すなわち、単純比較法や遅れ比較法では、小さい干渉物とノイズとを区別することはできない。

しかし、本実施の形態における基板処理装置１では、検出領域４９が走査方向に長い矩形であるため、光量Ｆが低下した状態が比較的長時間継続する（図１０における時間ΔＴは図１１に比べて長い）。

時間ΔＴは干渉物のＸ軸方向の大きさに応じて変化するが、その最短時間（以下、「時間ΔＴ０」と称する）は、レーザ光Ｌの走査速度と検出領域４９の走査方向の幅とによって保証されている。これは、どんなに小さい干渉物の場合でも、レーザ光Ｌを横切る間は光量Ｆが低下するからである。

これに対して、瞬間的に発生するノイズによって光量Ｆが低下する場合は、光量Ｆの低下状態はあまり長時間持続しない（図１１における時間ΔＴは短い）。

そこで、２段階比較法では、小さい干渉物を見逃さないように閾値Ｑをシビアに設定するとともに、所定時間後（時間ΔＴ０以内）の光量Ｆと比較して、光量Ｆが低下した状態が継続している場合には、ノイズではなく、干渉物を検出したと判定する。

なお、干渉物が受光部４６に近い位置に存在する場合、先述のように、レーザ光Ｌの遮蔽量が低下するため、干渉物が小さい場合と同様に変化量ΔＦの値が小さくなる。しかし、この場合であっても、干渉物である限り、時間ΔＴ０は保証されるので、検出可能である。

このように、基板処理装置１では、時間ΔＴが比較的長時間となるように構成することにより、感度を向上させても、ノイズによる誤検出を抑制することができる。したがって、干渉物が小さい場合や、干渉物が受光部４６に近い位置にある場合であっても検出可能であり、検出精度を向上させることができる。

なお、所定時間後に光量Ｆ２を演算して光量Ｆと比較するのではなく、単純比較法において、二回連続で干渉物を検出したと判定した場合にのみ、真に干渉物を検出したと判定してもよい。

＜１．４．４ 積分比較法＞
光量Ｆを所定時間分だけ積分して、その値（Σ）を閾値Ｑと比較し、Σの値が閾値Ｑ以下である場合に、干渉物を検出したと判定する方法である。

本実施の形態における基板処理装置１において、ＣＣＤ素子からの出力信号は周期Ｔで生成されるため、光量Ｆは周期Ｔ毎に演算される。すなわち、本実施の形態において、積分比較法を用いる場合には、光量Ｆを所定回数（Ｎ回分：Ｎは自然数）だけ合算してΣの値を求め、閾値Ｑと比較する。

Σの値は、変化量ΔＦが大きく、かつ、時間ΔＴが長期間であるほど小さくなる。先述のように、小さい干渉物や受光部４６に近い干渉物は、変化量ΔＦによってノイズと区別することは難しい。しかし、Σの値には時間ΔＴの値が反映されるので、閾値Ｑを適切に設定することにより、ノイズと干渉物とを区別することができる。

また、２段階比較法は、たまたま所定時間後にもノイズが発生すれば誤検出が発生するが、積分比較法は回数Ｎを増やすことによってノイズの影響を低減することができる。したがって、回数Ｎを３以上（時間ΔＴ０内に取得される回数が好ましい）とすれば、２段階比較法よりも検出精度を向上させることができる。

このように、基板処理装置１では、時間ΔＴが比較的長時間となるように構成することにより、積分比較法を用いて検出精度を向上させることができる。なお、概念的には、積分比較法は、２段階比較法を多段階に拡張することによって検出精度を向上させる手法とも言える。

＜１．４．５ 微分比較法＞
光量Ｆを微分して、その値（δ）を閾値Ｑと比較することによって干渉物の有無を判定する手法である。干渉物を検出する場合は、光量Ｆが減少するときを検出すれば充分であるから、閾値Ｑとしては負数が設定される。δの値がこの閾値Ｑ以下である場合に干渉物を検出したと判定する。

ノイズは様々な原因で発生するが、例えば各ＣＣＤ素子ごとのノイズは、ある一定の発生確率で発生するものであり、かつ、そのノイズの値もＣＣＤ素子１つ分であるから、ごく微小である。すなわち、そのようなノイズによる光量Ｆへの影響は、通常、比較的なだらかな変動として現れるため、δの値は「０」に近い値となる。したがって、微分比較法では、このようなノイズの影響は排除される。

一方、干渉物によって遮蔽される領域の広さは、ＣＣＤ素子１つによってカバーされる領域の広さに比べて充分に大きいので、干渉物による光量Ｆの変化は比較的急激に発生する。したがって、光量Ｆを微分したδの値には、干渉物の影響は反映されるので、干渉物とノイズとを区別して検出することができる。

＜１．４．６ 分割領域比較法＞
検出領域４９を走査方向に、Ｍ分割（Ｍは自然数）して小領域を設定し、Ｍ個の小領域について、それぞれに含まれるＣＣＤ素子の出力信号を合算して光量σを求める（光量σはＭ個求まる）。隣り合う小領域について光量σを比較し、その差Δσが閾値Ｑより大きい場合に干渉物が存在すると判定する手法である。

各ＣＣＤ素子ごとのノイズは、ある一定の発生確率で発生するものであるから、検出領域４９内におけるノイズ分布は均等とみなせる。したがって、ノイズが発生している場合でも、各小領域における光量σはほぼ一定である（差Δσの値は小さい）。

一方、干渉物が存在する場合には、干渉物によってレーザ光Ｌが遮蔽されている小領域における光量σと、レーザ光Ｌが遮蔽されていない小領域における光量σとの間では、差Δσは比較的大きな値となる。

分割領域比較法は、いわゆる干渉物のエッジが検出領域４９内に存在する場合に、これを検出するのに好適である。小さい干渉物は、検出領域４９を完全に遮蔽することがなく、常にエッジが検出領域４９内に存在することとなるので、分割領域比較法は、小さい干渉物であっても検出可能である。

また、微分比較法は、たまたまノイズが急激に発生した場合に誤検出する可能性がある。しかし、微分比較法によって干渉物が存在すると判定した場合に、さらに分割領域比較法を用いた判定を行えば、ノイズと干渉物とを区別することができるため、誤検出を抑制することができる。

このように、受光部４６としてＣＣＤ素子群を用いるので、各ＣＣＤ素子の出力信号を識別することができる。したがって、検出領域４９内に任意の小領域を設定することができるため、基板処理装置１では分割領域比較法を用いて検出精度を向上させることができる。

＜１．４．７ 光量分布検出法＞
干渉物が存在する場合に受光部４６（検出領域４９）に入射する光量が減少することを前提に検出処理を行うと、干渉物を見落とす可能性がある。すなわち、干渉物が存在しても、検出領域４９におけるレーザ光Ｌの光量が減少しない場合もある。

例えば、干渉物の高さ（Ｚ軸方向のサイズ）が、レーザ光Ｌの断面ＳのＺ軸方向のサイズより小さい場合、レーザ光Ｌは、干渉物によって遮蔽され反射される部分（反射光）と、干渉物に影響されずに直進する部分（直接光）とに分離される。そして、光路長の異なる光（例えば、反射光と直接光）が互いに干渉すると、検出領域４９に光の干渉縞が形成される。

図１２は、干渉縞が発生した場合の受光領域４８および検出領域４９の光量分布を例示する図である。図１２に示すように、光の干渉現象が発生すると、レーザ光Ｌの光度が強められる領域が形成されるために、干渉物が存在するにもかかわらず、検出領域４９全体に入射する光量は充分に減少しない状態となる。

このような状態をさらに詳細に説明する。以下、検出領域４９は、Ｘ軸方向にＸ個のＣＣＤ素子、Ｚ軸方向にＺ個のＣＣＤ素子が並んで配置される構造であり、（Ｘ×Ｚ）個のＣＣＤ素子から構成されているものとして説明する。また、検出領域４９を構成するＣＣＤ素子のうち、Ｚ軸方向の位置がｚのＸ個のＣＣＤ素子からの出力を合算した値を、受光量ＥＶＺ（ｚ）とする。受光量ＥＶＺ（ｚ）は、検出領域４９におけるＺ軸方向の光量分布を反映した値となる。

図１３は、受光量ＥＶＺ（ｚ）について、干渉物が存在する場合と、存在しない場合とを例示する図である。図１３に示す、グラフＧ１は干渉物が存在しない場合の受光量ＥＶＺ（ｚ）を示しており、グラフＧ２は干渉物が存在する場合の受光量ＥＶＺ（ｚ）を示している。

グラフＧ１を見れば明らかなように、干渉物が存在しない場合、受光量ＥＶＺ（ｚ）の値は、ｚ１付近において急激に上昇する（以下、ｚ１のような位置を「受光量ＥＶＺ（ｚ）のピークエッジの位置」と称する）。

検出領域４９においてＺ軸方向の位置が低い領域（ｚの値が比較的小さい領域）では、レーザ光Ｌが基板９０によって遮蔽されるために、受光量ＥＶＺ（ｚ）の値は比較的小さい値となる。また、Ｚ軸方向の位置が高い領域（ｚの値が比較的大きい領域）では、レーザ光Ｌが遮蔽されることなく検出領域４９に入射するために、受光量ＥＶＺ（ｚ）の値は比較的大きい値となる。

したがって、Ｚ軸方向における受光量ＥＶＺ（ｚ）のエッジ位置は、干渉物が存在しない状態では、基板９０の表面のＺ軸方向の位置によってほぼ決まる。すなわち、検出領域４９が一旦設定されると、基板９０の厚みが変化せず、かつ、干渉物が存在しない限り、受光量ＥＶＺ（ｚ）のエッジ位置は変化しない。

一方、干渉物によって干渉縞が発生している状態のグラフＧ２を見れば、光の干渉によって、受光量ＥＶＺ（ｚ）の値に複数のピーク（図１３では、ｚ３，ｚ４，ｚ５の位置）が出現する。これらのピークにおいては、干渉物が存在しない状態における受光量ＥＶＺ（ｚ）の最大値を超えるために、結果として、検出領域４９全体における受光量（受光量ＥＶＺ（ｚ）の総量）は、グラフＧ１の場合とほとんど変わらない（干渉物が存在するにもかかわらず充分に低下しない）。

そこで、基板処理装置１の制御部７は、他の検出方法と並行して、光量分布検出法を用いた検出も行う。光量分布検出法とは、検出領域４９における光量分布を検出し、干渉物が存在しない場合の光量分布と比較することによって干渉物を検出する手法である。

存在する干渉物の大きさや形状等によって干渉縞の幅は変化するので、受光量ＥＶＺ（ｚ）のピーク位置を予め予測することはできない。しかし、干渉縞が形成される場合、基板９０の表面に隣接する領域には、必ず暗縞が形成される。言い換えれば、光の干渉によって明暗の縞が形成される場合、干渉物がどのようなものであっても、受光量ＥＶＺ（ｚ）のエッジ位置は、（＋Ｚ）方向に移動する。図１３に示す例では、干渉物が存在しない状態においてｚ１にあったエッジが、干渉縞の発生によってｚ２に移動している。

すなわち、基板処理装置１では、受光量ＥＶＺ（ｚ）を演算し、そのエッジ位置を検出することによって、検出領域４９の光量分布を検出する。そして、光量分布の検出結果に基づいて、干渉縞が発生していることを検出することによって干渉物を検出する。

具体的には、まず、干渉物が存在しない場合の受光量ＥＶＺ（ｚ）の最大値に応じて閾値Ｑを設定し、Ｑ＜ＥＶＺ（ｚ）となる最小のｚを求めることによって、受光量ＥＶＺ（ｚ）のピークエッジの位置を求める（図１３に示す例におけるｚ１）。ｚ１および閾値Ｑの値は、例えば、検出領域４９を設定するときに予め求めておくことができる。

なお、ピークエッジの位置が例えばｚ２と検出され、ｚ１と異なる位置にあるときに干渉物を検出したと判定してもよい。

制御部７は、干渉物が存在しない場合のエッジ位置（ｚ１）における受光量ＥＶＺ（ｚ１）を演算しつつ閾値Ｑと比較し、ＥＶＺ（ｚ１）＜Ｑとなった場合に、受光量ＥＶＺ（ｚ）のエッジ位置が干渉縞によって移動したと判定し、干渉物を検出したと判定する。

このように、基板処理装置１は、光量分布検出法を他の手法と別に実行しつつ、いわば二重に検出処理を行うので、干渉縞が発生している場合のように、検出領域４９における受光量が減少しない場合でも、干渉物を見落とすことなく検出することができる。

なお、光量分布検出法において光量分布（干渉縞が生じていること）を検出する手法はこれに限られるものではない。例えば、干渉の発生によって受光量ＥＶＺ（ｚ）の最大値が、干渉の発生していない状態の最大値以上に上昇したことを検出してもよい。あるいは、検出中に実際のエッジ位置（図１３におけるｚ２）を検出し、ｚ１と比較するようにしてもよい。

以上のように、基板処理装置１は、二次元的な受光領域４８を有する受光部４６と、受光部４６と対向する位置に配置され、受光部４６に向けてレーザ光Ｌを照射する投光部４５と、受光領域４８内に検出領域４９を設定する制御部７とを備えており、制御部７が、受光部４６からの出力信号に基づいて、移動機構５によりスリットノズル４１が移動する際に、スリットノズル４１と干渉する可能性のある物体を検出することにより、投光部４５および受光部４６の位置調整が容易である。また、受光部４６が撮像素子であるＣＣＤ素子によって構成されていることによって、受光領域４８内の各位置における光量を識別することができ、任意の検出領域４９を設定することができる。

また、制御部７は、検出領域４９を、走査方向の幅が、Ｚ軸方向の幅よりも広くなるように設定することにより、検出サイクル時間が長くなっても、検出洩れを防止することができる。

また、表示部６が、受光部４６からの出力信号に基づいて、受光部４６の受光状況を表示することにより、干渉物の検出結果をオペレータが容易に確認することができる。

また、投光部４５が移動機構５によって移動する場合において、レーザ光Ｌが基板９０の端部を通過するようになるまでの間、レーザ光Ｌが受光部４６に受光されないように、レーザ光Ｌを遮蔽する遮蔽板４７を備えることにより、基板９０の端部を、スリットノズル４１に干渉する可能性のある物体として誤検出することを防止することができる。

なお、昇降機構４３，４４は、スリットノズル４１を、投光部４５および受光部４６と独立して、Ｚ軸方向に移動させる。これにより基板処理装置１は、スリットノズル４１を充分な高さ位置に退避させたままで検出処理のみを行うことが可能である。一般に、基板９０の端部付近は、基板９０の中央部に比べて、干渉物の見逃しが生じやすい。しかし、本実施の形態における基板処理装置１は、基板９０の端部から塗布開始位置までの間において、スリットノズル４１を、基板９０に近接させることなく移動させることができる。したがって、スリットノズル４１と干渉物との接触を抑制することができる。

また、検出領域４９のＺ軸方向の幅は、走査方向に均一である方が好ましい。したがって、本実施の形態における検出領域４９のように、その形状は矩形であることが好ましい。しかし、時間ΔＴを長くするという効果は、検出領域４９の走査方向の幅が、スリットノズル４１の走査速度に対して充分に広ければよいので、検出領域４９の形状は矩形に限られるものではなく、例えば長軸を走査方向とする楕円等であってもよい。

＜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、上記実施の形態では、遮蔽板４７を設けることで、基板９０の端部における誤検出を抑制していたが、このような遮蔽板４７は設けられていなくてもよい。すなわち、検出開始位置から単純比較法による検出処理を行いつつ、基板９０の端部による光量Ｆの低下を検出してから他の手法による検出処理を開始するようにしてもよい。単純比較法は、基準光量Ｆ０（基板９０に遮蔽された状態で測定される）に基づいて設定される閾値Ｑによって干渉物を判定するため、単に光量Ｆが低下しただけでは干渉物を検出したと判定することはなく、基板９０の端部を干渉物として誤認することはないからである。

また、スリットノズル４１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、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。 複数のＣＣＤ素子によって形成される受光領域および検出領域を示す図である。 投光部、受光部および遮蔽板の配置関係を示す平面図である。 スリットノズル、投光部および遮蔽板の配置関係を示す側面図である。 投光部の位置調整を説明する図である。 従来のスポットレーザ光を受光する受光部における光量の変化を示す概念図である。 本実施の形態における受光部における光量の変化を示す概念図である。 比較的小さい干渉物による受光部の光量の変化を示す概略図である。 ノイズによる受光部の光量の変化を示す概略図である。 干渉縞が発生した場合の受光領域および検出領域の光量分布を例示する図である。 受光量ＥＶＺ（ｚ）について、干渉物が存在する場合と、存在しない場合とを例示する図である。

符号の説明

１ 基板処理装置
３ ステージ
３０ 保持面
４ 架橋構造
４１ スリットノズル
４３，４４ 昇降機構
４５ 投光部
４６ 受光部
４７ 遮蔽板
４８ 受光領域
４９ 検出領域
５ 移動機構
６ 表示部
７ 制御部
９０ 基板

Claims (10)

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、
   二次元的な受光領域を有する撮像素子群と、
   前記撮像素子群と対向する位置に配置され、前記撮像素子群に向けてレーザ光を照射する投光手段と、
   前記スリットノズルを第１方向に移動させるとともに、前記撮像素子群と前記投光手段との位置関係を実質的に保持しつつ、前記第１方向と略平行方向に前記撮像素子群と前記投光手段とを移動させる移動手段と、
   前記受光領域内に検出領域を設定する設定手段と、
   前記撮像素子群からの出力信号に基づいて、前記移動手段により前記スリットノズルが移動する際に、前記スリットノズルと干渉する可能性のある物体を検出する検出手段と、
   を備え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、
   前記設定手段は、前記検出領域を、前記第１方向の幅が、前記第１方向と略垂直方向の幅よりも広くなるように設定することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項２に記載の基板処理装置であって、
   前記設定手段は、前記検出領域を矩形に設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、
   前記投光手段は、光軸に略垂直な断面形状が矩形のレーザ光を照射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、
   前記撮像素子群からの出力信号に基づいて、前記撮像素子群の受光状況を表示する表示手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記検出手段は、前記検出領域において受光される前記レーザ光の光量が所定の閾値未満に減少した場合に、前記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。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記検出手段は、前記撮像素子群によって所定の周期で生成される複数回分の出力信号に基づいて、前記物体を検出することを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項１ないし７のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記投光手段が前記移動手段によって移動する場合において、前記レーザ光が前記保持手段に保持された前記基板の端部を通過するようになるまでの間、前記レーザ光が前記撮像素子群に受光されないように、前記レーザ光を遮蔽する遮蔽手段をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
9. 請求項１ないし８のいずれかに記載の基板処理装置であって、
   前記撮像素子群は、複数のＣＣＤ素子によって形成されていることを特徴とする基板処理装置。
10. 請求項１ないし９のいずれかに記載の基板処理装置であって、
    前記検出手段は、前記受光領域における光量分布を検出し、前記スリットノズルと干渉する可能性のある物体が存在しないときの光量分布におけるピークエッジの位置に基づいて前記スリットノズルと干渉する可能性のある物体を検出することを特徴とする基板処理装置。