JP2007258658A - 塗布液の吐出検知方法及びその装置並びに塗布液の吐出検知用プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】処理に供される基板及び塗布液の種類や特性に関係なく正確に塗布液の吐出検知を行えるようにした塗布液の吐出検知方法及びその検知用プログラムを提供すること。
【解決手段】レーザーセンサ４０を用いて、レジスト液Ｒが吐出されるウエハＷ表面のレーザー反射光量を測定してノイズマージンの閾値を設定し、次いで、レジストノズル２０からウエハ表面にレジスト液が吐出される前のウエハ表面のレーザー反射光量を検出すると共に、レジスト液が吐出中のウエハ表面の最低レーザー反射光量を検出する。そして、レジスト液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差と、ノイズマージンの閾値とを比較してレジスト液の吐出状態を検知する。
【選択図】 図４

Description

この発明は、塗布液の吐出検知方法及びその装置並びに塗布液の吐出検知用プログラムに関するもので、更に詳細には、例えば半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等の基板に例えばレジスト等の塗布液を吐出して処理を施す塗布処理装置における塗布液の塗布液の吐出検知方法及びその装置並びに塗布液の吐出検知用プログラムに関するものである。

一般に、半導体デバイスの製造においては、半導体ウエハやＬＣＤガラス基板等の基板（以下にウエハ等という）の上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の薄膜や電極パターンを形成するために、フォトリソグラフィ技術が利用されている。このフォトリソグラフィ技術においては、ウエハにフォトレジストを塗布し、これにより形成されたレジスト膜を所定の回路パターンに応じて露光し、この露光パターンを現像処理することによりレジスト膜に回路パターンが形成されている。

このようなフォトリソグラフィ工程において、レジスト塗布に関しては、例えば、レジストを滴下したウエハを回転させ、その遠心力によりウエハ表面にレジスト膜を塗布する回転塗布処理が一般的に行われている。

従来のこの種の塗布処理において、ウエハ等を反射板として使用する光電センサ例えばレーザーの光学系を用いて、受光信号の変化に閾値を設けることにより塗布液の塗布状態を検出している（例えば、特許文献１参照）。
特許第３５７８５９４号公報（特許請求の範囲、図１）

しかしながら、従来の塗布液の塗布状態の検出方法においては、ウエハ等の表面状態例えば下地層の種類及び塗布液である薬液の種類によっては薬液中に気泡が含まれる泡噛みし易い性質のものや粘性の異なるものなどがあり塗布状態が正確に検出できないという問題があった。また、受光量の経時変化（低下）により誤検知が発生する虞があった。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、処理に供される基板及び塗布液の種類や特性に関係なく正確に塗布液の吐出検知を行えるようにした塗布液の吐出検知方法及びその装置並びにその検知用プログラムを提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、請求項１記載の塗布液の吐出検知方法は、 レーザー光量検出手段を用いて、塗布液が吐出される基板表面のレーザー反射光量を測定してノイズマージンの閾値を設定し、 上記レーザー光量検出手段を用いて、塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される前の基板表面のレーザー反射光量を検出すると共に、塗布液が吐出中の基板表面の最低レーザー反射光量を検出し、 上記塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差と、上記ノイズマージンの閾値とを比較して塗布液の吐出状態を検知する、ことを特徴とする。

このように構成することにより、基板の種類に応じてノイズマージンの閾値を設定することができ、また、基板の種類及び塗布液の種類によって影響を受けることなく、塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差を得ることができ、塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差と、ノイズマージンの閾値とを比較して塗布液の吐出状態を検知することができる。

また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の塗布液の吐出検知方法において、上記レーザー反射光量の差がノイズマージンの閾値より小さい場合に、警報を発するようにした、ことを特徴とする。

このように構成することにより、塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差が、ノイズマージンの閾値より小さい場合には、塗布液の吐出に異常があることを作業者等に知ることができる。

また、請求項３の塗布液の吐出検知方法は、レーザー光量検出手段を用いて、塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される期間における基板表面のレーザー反射光量のサンプリング数を検出する基準カウント値と、塗布液が吐出される期間におけるレーザー反射光量が上記レーザー光量検出手段の設定閾値を下回った数を検出する検知カウント値とを比較して、塗布液の吐出状態を判定する、ことを特徴とする。

このように構成することにより、塗布液の吐出期間中における塗布液が吐出された基板表面のレーザー反射光量を検知できるので、吐出状態を監視することができる。

請求項３記載の塗布液の吐出検知方法において、上記基準カウント値の検出期間を、塗布液の吐出信号の開始及び終了から一定時間例えば５０ｍｓｅｃ遅らせた時間とする方が好ましい（請求項４）。この場合、上記一定時間を、塗布液の吐出状態及びレーザー光量検出手段のレーザー光量検出状態が安定するまでの時間とする方が好ましい（請求項５）。

このように構成することにより、吐出信号により塗布液供給手段から塗布液が吐出されるまでの時間及び吐出停止されるまでの時間のずれによる誤検知を防止することができ、吐出状態を正確に検知することができる。

また、請求項６記載の発明は、請求項３ないし５のいずれかに記載の塗布液の吐出検知方法において、上記検知カウント値の検出期間の終了時点が、塗布液の吐出が終了した後であって、設定閾値を下回った値を検出した時点である、ことを特徴とする。

このように構成することにより、吐出信号により塗布液供給手段からの塗布液の吐出停止されるまでの時間のずれを考慮して検知カウント値を正確に得ることができる。

また、請求項７記載の発明は、請求項３ないし６のいずれかに記載の塗布液の吐出検知方法において、上記基準カウント値に対する検知カウント値の割合が８０％未満の場合に、警報を発するようにした、ことを特徴とする。

このように構成することにより、塗布液の吐出に異常があることを作業者等に知らせることができる。

また、請求項８記載の発明は、請求項３ないし７のいずれかに記載の塗布液の吐出検知方法において、上記基板を水平方向に回転させると共に、レーザー光量を検出する第２のレーザー光量検出手段を用いて、上記基板の周縁部表面のレーザー反射光量を検出することにより、基板全面への塗布液の塗布を検知する、ことを特徴とする。

このように構成することにより、塗布液の吐出状態の検知に加えて、実際に基板表面に塗布膜が形成されたか否かを確認することができる。

また、請求項９記載の発明は、請求項１記載の塗布液の吐出検出方法を具現化する塗布液の吐出検出装置であって、 基板を水平方向に回転可能に保持する保持手段と、上記保持手段にて保持された基板の表面に塗布液を吐出する塗布液供給手段と、塗布液が吐出される上記基板表面のレーザー反射光量を測定するレーザー光量検出手段と、を具備し、
上記レーザー光量検出手段は、上記塗布液供給手段を上記基板の上方位置と基板の外方の待機位置へ移動する移動アームに設けられている、ことを特徴とする。この場合、レーザー光量検知手段は、レーザー投光部と、該レーザー投光部から照射されたレーザー光を反射する反射板と、該反射板によって反射されたレーザー光を受光するレーザー受光部とを具備し、上記レーザー投光部及びレーザー受光部と上記反射板を、上記移動アームにおける塗布液供給手段を挟んで対向する位置に配設する方が好ましい（請求項１０）。

このように構成することにより、基板表面に塗布液を吐出した後に、塗布液供給手段と共にレーザー光量検知手段を基板の外方の待機位置へ移動することができる。

また、請求項１１記載の発明は、請求項１記載の塗布液の吐出検出方法を実行する塗布液の吐出検知用プログラムであって、 コンピュータに、 レーザー光量検出手段を用いて、塗布液が吐出される基板表面のレーザー反射光量を測定してノイズマージンの閾値を設定する手順と、 上記レーザー光量検出手段を用いて、上記塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される前の基板表面のレーザー反射光量を検出する手順と、 上記レーザー光量検出手段を用いて、上記塗布液供給手段から基板表面に塗布液を吐出中の基板表面の最低レーザー反射光量を検出する手順と、 上記塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差と、上記ノイズマージンの閾値とを比較して塗布液の吐出状態を検知する手順と、を実行させることを特徴とする。

また、請求項１２記載の発明は、請求項２記載の塗布液の吐出検出方法を実行する塗布液の吐出検知用プログラムであって、上記コンピュータに、上記レーザー反射光量の差がノイズマージンの閾値より小さい場合に、警報を発する手順を更に実行させるようにした、ことを特徴とする。

また、請求項１３記載の発明は、請求項３記載の塗布液の吐出検知方法を実行する塗布液の吐出検知用プログラムであって、 コンピュータに、 塗布液供給手段から基板表面に塗布液を吐出する手順と、 レーザー光量検出手段を用いて、塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される期間における基板表面のレーザー反射光量のサンプリング数を検出して基準カウント値を得る手順と、 塗布液が吐出される期間におけるレーザー反射光量が上記レーザー光量検出手段の設定閾値を下回った数を検出して検知カウント値を得る手順と、 上記基準カウント値と検知カウント値とを比較して、塗布液の吐出状態を判定する手順と、を実行させることを特徴とする。

また、請求項１４記載の発明は、請求項７記載の塗布液の吐出検知方法を実行する塗布液の吐出検知用プログラムであって、上記コンピュータに、基準カウント値に対する検知カウント値の割合が８０％未満の場合に、警報を発する手順を更に実行させるようにした、ことを特徴とする。

加えて、請求項１５記載の発明は、請求項８記載の塗布液の吐出検知方法を実行する塗布液の吐出検知用プログラムであって、 上記コンピュータに、 上記基板を水平方向に回転させる手順と、 レーザー光量を検出する第２のレーザー光量検出手段を用いて、上記基板の周縁部表面のレーザー反射光量を検出することにより、基板全面への塗布液の塗布を検知する手順と、を更に実行させるようにした、ことを特徴とする。

この発明は、上記のように構成されているので、以下のような効果が得られる。

（１）請求項１，１１記載の発明によれば、基板の種類に応じてノイズマージンの閾値を設定することができ、また、基板の種類及び塗布液の種類によって影響を受けることなく、塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差を得ることができ、塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差と、ノイズマージンの閾値とを比較して塗布液の吐出状態を検知することができる。したがって、処理に供される基板及び塗布液の種類や特性に関係なく正確に塗布液の吐出検知を行うことができ、処理効率及び処理精度の向上を図ることができる。

（２）請求項２，１２記載の発明によれば、塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差が、ノイズマージンの閾値より小さい場合には、塗布液の吐出に異常があることを作業者等に知ることができるので、上記（１）に加えて、更に塗布液の吐出検知を確実にすることができると共に、処理の安全性を図ることができる。

（３）請求項３，１３記載の発明によれば、塗布液の吐出期間中における塗布液が吐出された基板表面のレーザー反射光量を検知することにより吐出状態を監視することができるので、処理に供される基板及び塗布液の種類や特性に関係なく正確に塗布液の吐出検知を行うことができ、処理効率及び処理精度の向上を図ることができる。

（４）請求項４，５記載の発明によれば、吐出信号により塗布液供給手段から塗布液が吐出されるまでの時間及び吐出停止されるまでの時間のずれによる誤検知を防止することができ、吐出状態を正確に検知することができるので、上記（３）に加えて、更に処理効率及び処理精度の向上を図ることができる。

（５）請求項６記載の発明によれば、上記（３），（４）に加えて、更に吐出信号により塗布液供給手段からの塗布液の吐出停止されるまでの時間のずれを考慮して検知カウント値を正確に得ることができる。

（６）請求項７，１４記載の発明によれば、基準カウント値に対する検知カウント値の割合が８０％未満の場合に、警報を発することにより、塗布液の吐出に異常があることを作業者等に知ることができるので、上記（３）〜（５）に加えて、更に塗布液の吐出検知を確実にすることができると共に、処理の安全性を図ることができる。

（７）請求項８，１５記載の発明によれば、塗布液の吐出状態の検知に加えて、実際に基板表面に塗布膜が形成されたか否かを確認することができるので、上記（１）〜（６）に加えて、更に塗布処理の精度の向上を図ることができる。

（８）請求項９，１０記載の発明によれば、基板表面に塗布液を吐出した後に、塗布液供給手段と共にレーザー光量検知手段を基板の外方の待機位置へ移動することができるので、基板表面に塗布液を吐出した後の振り切り乾燥時には、基板の外方位置に退避できる。したがって、レーザー光量検知手段特に反射板が塗布液のミストで汚染されず、また、その他の処理例えば周縁処理や裏面洗浄処理においても飛散するミストによって汚染されることはない。更には、保持手段の周辺器具例えばカップの交換などの際に邪魔にならないのでメンテナンス性の向上が図れる。

以下に、この発明の最良の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。ここでは、この発明に係る塗布液の吐出検知装置を半導体ウエハのレジスト塗布装置に適用した場合について説明する。

◎第１実施形態
図１は、上記レジスト塗布装置の第１実施形態を示す概略断面図である。

上記レジスト塗布装置は、被処理基板である半導体ウエハＷ（以下にウエハＷという）を水平状態に保持して回転させる回転保持手段であるスピンチャック１０と、ウエハＷの表面に塗布液例えばレジスト液を吐出する塗布液供給手段であるレジストノズル２０と、スピンチャック１０及び該スピンチャック１０によって保持されたウエハＷの下部及び側部を包囲するカップ３０と、レジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出されるウエハＷの表面中心位置におけるレーザー反射光量を検出するレーザー光量検出手段４０と、を具備している。

上記スピンチャック１０は、カップ３０の底部３１を昇降可能に貫通する回転軸１１を介してモータ１２に連結されている。モータ１２は、後述する制御手段であるＣＰＵ６０に電気的に接続されており、ＣＰＵ６０からの制御信号に基づいて所定の回転数で回転するようになっている。また、スピンチャック１０は図示しない昇降手段によって昇降可能に形成されている。このスピンチャック１０は、スピンチャック１０の上方に移動される水平のＸ−Ｙ方向，垂直のＺ方向及び水平回転可能な搬送アーム（図示せず）からウエハＷを受け取ってウエハＷを吸着保持し、レジスト塗布が終了した後、上昇してスピンチャック１０の上方に移動される搬送アームにウエハＷを受け渡すように構成されている。

上記レジストノズル２０は、供給管路２１を介してレジスト供給源２２に接続されており、供給管路２１に介設された開閉弁２３がＣＰＵ６０からの制御信号に基づいて開閉し得るように構成されている。また、レジストノズル２０は、レジストノズル２０を、スピンチャック１０及びウエハＷの上方位置と、スピンチャック１０及びウエハＷの外方の待機位置に移動するノズル移動アーム１３によってウエハＷの中心部上方とカップ３０の外部待機位置とに移動可能に構成されている。この場合、ノズル移動アーム１３は、ガイドレール１４上を摺動する移動台１５に取り付けられており、図示しない移動機構例えばボールねじやタイミングベルト等のリニヤ駆動機構によって移動可能に形成されている。

一方、上記レーザー光量検出手段４０は、レジストノズル２０から吐出されるレジスト液Ｒが塗布されるウエハＷの表面中心部にレーザー光Ｌを照射するレーザー投光部４０ａと、ウエハ表面に照射されて反射されたレーザー光Ｌを反射する反射板４１と、反射板４１によって反射され、再びウエハ表面で反射されたレーザー光Ｌを受光するレーザー受光部４０ｂとを有する回帰反射型レーザーセンサによって形成されている。なお、ウエハＷの種類によってレーザーの減衰が多少変化するが、反射角度を極力低くすることで、減衰を低くできる。

この場合、図２に示すように、レーザー光量検知手段４０を構成するレーザー投光部４０ａ及びレーザー受光部４０ｂと反射板４１は、ノズル移動アーム１３におけるレジストノズル２０を挟んで対向する位置に配設されている。また、反射板４１はノズル移動アーム１３の先端部に調整ねじ４１ａによって角度調節可能に取り付けられている。

このように、レーザー光量検出手段４０を回帰反射型レーザーセンサとすることにより、カップ３０に影響を受けることなく、レジストノズル２０からウエハＷに吐出されるレジスト液Ｒの吐出位置の光軸合わせが容易になる。

また、レーザー光量検出手段（以下に、レーザーセンサ４０という）は、検出したアナログ信号を検出用のデジタル信号に変換すべく、アンプ４２を介して吐出検知用ボード５０に接続されている。

吐出検知用ボード５０には、レーザーセンサ４０から出力されるアナログ信号を計測し、レジスト吐出直前の値とレジスト吐出中の最低値の比較や、設定された閾値との比較演算処理するＣＰＵ６０と、ノイズマージン閾値を設定するディップ・スイッチ６１（ＤＳＷ）と、電源６２を接続するコネクタ６３や、レーザーセンサ４０の接続部，アラーム（警報）の表示手段７０の接続部、ＣＰＵ６０からの信号に基づいてコンピュータ８０の表示部８１にレーザーセンサ４０の値と判定を出力する接続部等が組み込まれている。

この場合、ディップ・スイッチ６１は、４ビット，０−４Ｖ出力型のものが使用されており、図２に示すように、閾値の選択肢は、１０，２０，３０，５０，７０，１００，１５０，２００の８通りに設定可能になっている。

コンピュータ８０は、ＣＰＵ６０に接続された入出力部８２と、処理シーケンスを作成するための処理シーケンス入力画面及び、レーザーセンサ４０の値と判定を表示する表示部８１と、入出力部８２に挿着され制御ソフトウエアを格納した記録媒体８３とを具備する。

上記記録媒体８３は、コンピュータ８０に固定的に設けられるもの、あるいは、コンピュータ８０に設けられた読み取り装置に着脱自在に挿着されて該読み取り装置により読み取り可能なものであってもよい。最も典型的な実施形態においては、記録媒体８３は、基板処理装置のメーカーのサービスマンによって制御ソフトウエアがインストールされたハードディスクドライブである。他の実施の形態においては、記録媒体８３は、制御ソフトウエアが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのような読み出し専用のリムーバブルディスクであり、このようなリムーバブルディスクはコンピュータ８０に設けられた光学的読み取り装置によって読み取られる。記録媒体８３は、ＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）のいずれの形式のものであってもよく、また、記録媒体８３は、カセット式のＲＯＭのようなものであってもよい。要するに、コンピュータの技術分野において知られている任意のものを記録媒体８３として用いることが可能である。

次に、この発明に係る回転している基板（ウエハ）に塗布液を吐出して、塗布液の吐出検知方法の原理について、図４を参照して説明する。

ウエハＷの種類によって異なるノイズマージンの閾値を設定するには、まず、スピンチャック１０によってウエハＷを保持した状態で、レーザーセンサ４０がＯＦＦの状態の受光量（Ａ）（ゼロレベル）を認識する（図４（ａ）参照）。次に、吐出信号がＯＮと同時に、レーザーセンサ４０が作動して、レジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出される直前のウエハ表面に照射されるレーザー光Ｌの反射光量（Ｂ）を測定（検知）する（図４（ｂ）参照）。この計測されたアナログ信号がＣＰＵ６０に伝達されて、ＣＰＵ６０によって反射光量（Ｂ）とゼロレベルの受光量（Ａ）とが比較され、その差に基づいてディップ・スイッチ６１によりノイズマージンの閾値が設定される。なお、ここでは、レジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出される直前にウエハ表面に照射されるレーザー光Ｌの反射光量（Ｂ）を測定（検知）してノイズマージンの閾値を設定しているが、必ずしもレジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出される直前である必要はなく、レジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出される前の状態であれば、任意の時点でウエハ表面に照射されるレーザー光Ｌの反射光量（Ｂ）を測定（検知）してノイズマージンの閾値を設定することができる。

続いて、レジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出中のレーザー反射光量が測定（検知）される。この状態ではレーザー光Ｌはレジスト液Ｒによって遮断されると共に、ウエハＷ上のレジスト液の淀みにより反射率も低下するため、受光量（Ｃ）は、ほぼゼロレベルとなる（図４（ｃ）参照）。

レジストノズル２０からウエハＷ上のレジスト液が遅延され平滑化されることにより反射率が向上するため、受光量（Ｄ）は高レベルとなる。なお、このときの受光量（Ｄ）は吐出前の受光量（Ｂ）よりも上がる場合がある（図４（ｄ）参照）。レジスト液の吐出終了後、レーザーセンサ４０はＯＦＦとなる（図４（ｅ）参照）。

次に、この発明に係る吐出検知方法について、具体的に説明する。

＜吐出検知方法（１）＞
吐出検知方法（１）では、まず、レーザーセンサ４０がＯＦＦ状態のゼロレベルの受光量（Ａ）と、レジスト液Ｒが吐出される直前のレーザー反射光量（Ｂ）を測定して、その差をノイズマージンの閾値として設定する。この場合、レーザーセンサ４０がＯＦＦのため、値は最低値の１Ｖ出力となり、吐出検知用ボード５０側のアナログ分解能は、０−４Ｖの４ビットなので、２００の値となる。また、レジスト液Ｒが吐出される直前のレーザー反射光量（Ｂ）は、ウエハ表面の反射によるレーザーの減衰があるため、例えばアナログ値が２Ｖの場合、レーザー反射光量（Ｂ）の値は４０８となる。

次に、レジストノズル２０からウエハ表面にレジスト液Ｒが吐出中のウエハ表面の最低レーザー反射光量（Ｃ）を検出し、レジスト液の吐出終了後に、吐出前のレーザー反射光量（Ｂ）と吐出中のレーザー反射光量（Ｃ）の差と、ノイズマージンの閾値とを比較してレジスト液の吐出状態を検知し、その検知結果をコンピュータ８０の表示部８１で確認する。この場合、レジスト液Ｒによって遮られたレーザーは分散し反射光としてレーザーセンサ４０には殆ど戻って来ない。例えば、このときのアナログ値が１．５Ｖの場合、レーザー反射光量（Ｃ）の値は３０６となる。

したがって、吐出前のレーザー反射光量（Ｂ）と吐出中のレーザー反射光量（Ｃ）の差は、（Ｂ）−（Ｃ）＝４０８−３０６＝１０２となり、この値とノイズマージンの閾値（２００）と比較され、判定される。ここでは、吐出前のレーザー反射光量（Ｂ）と吐出中のレーザー反射光量（Ｃ）の差は、ノイズマージンの閾値（２００）より小さいので、「異常」と判断され、その検知信号が表示手段７０に伝達され、アラーム（警報）が発せられる。なお、吐出前のレーザー反射光量（Ｂ）と吐出中のレーザー反射光量（Ｃ）の差が、ノイズマージンの閾値より大きい場合は、「通常」と判断される。

＜吐出検知方法（２）＞
吐出検知方法（２）では、レジスト液の吐出中のレーザーセンサ４０によってレーザー反射光量のアナログ値のサンプリング数をカウントし、レーザーセンサ４０の吐出検知用ボード５０側で設定される設定閾値｛ウエハ毎に取得される基準レベルからボード設定閾値を引いた個別閾値｝を下回ったカウントの割合で吐出不良を判定する。

すなわち、吐出検知方法（２）は、図５に示すように、まず、コンピュータ８０からの吐出信号がＯＮされると同時に、レーザーセンサ４０がＯＮとなる。これにより、吐出信号のＯＮ動作からソレノイドバルブや供給バルブの遅れ時間があるため、遅れてレジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出される。次に、吐出信号のＯＮ動作から５０ｍｓｅｃ遅れた時点からレーザーセンサ４０によるレーザー反射光量の読み出しを開始し、吐出信号の終わりから５０ｍｓｅｃ遅れた時点で読み出しを終了する。ここで、５０ｍｓｅｃ遅らした理由は、吐出信号のＯＮ動作から遅れてレジストノズル２０からレジスト液Ｒが吐出されることと、レーザーセンサ４０が安定する迄の時間を考慮したためである。

上記のように、レジストノズル２０からウエハ表面にレジスト液Ｒが吐出される期間におけるウエハ表面のレーザー反射光量のサンプリング数を検出して基準カウント値を得ると同時に、レジスト液Ｒが吐出される期間におけるレーザー反射光量が上記設定閾値を下回った設定閾値未満のサンプリングカウント数を検出して検知カウント値を得る。

そして、上記基準カウント値と検知カウント値とを比較して、レジスト液Ｒの吐出状態を判定し、その判定状態をコンピュータ８０の表示部８１に表示する。この際、基準カウント値に対する検知カウント値の割合が例えば８０％未満の場合には、表示手段７０に信号を送ってアラーム（警報）を発して、作業者等に「異常」を知らせる。

上記説明では、吐出検知方法（１）と吐出検知方法（２）を別々に説明したが、システムとしては、吐出検知方法（１），（２）のいずれか一方でも「異常」を検知した場合、装置に対してアラーム（警報）を発するようにする方が望ましい。

◎第２実施形態
図６は、この発明に係る吐出検知方法の第２実施形態を示す概略斜視図である。

第２実施形態は、ウエハＷに吐出されたレジスト液ＲがウエハＷの全面に塗布されたか否かを判断できるようにした場合である。

すなわち、第２実施形態は、第１実施形態のレーザーセンサ４０に加えて、更に、レーザーセンサ４０と同様の機能を有する第２のレーザーセンサ４０Ａを用いて、ウエハＷの周縁部表面のレーザー反射光量を検出して、ウエハ表面の全面へのレジスト液の塗布を検知できるようにした場合である。

なお、第２実施形態において、その他の部分は第１実施形態と同じであるので、同一部分には同一符号を付して説明は省略する。

第２実施形態では、レジスト液Ｒの吐出検知を第１実施形態と同様の方法、すなわち吐出検知方法（１），（２）で行う他に、以下のようにしてウエハ表面の全面へのレジスト液の塗布を検知する。すなわち、コンピュータ８０からの制御信号に基づいてスピンチャック１０のモータ１２が駆動してウエハＷを水平方向に回転させて、ウエハ表面に吐出されたレジスト液Ｒを広げた状態で、第２のレーザーセンサ４０をＯＮにして、反射板４１から反射されたレーザー光ＬのウエハＷの周縁部表面のレーザー反射光量を検出することにより、ウエハ全面への塗布液の塗布を検知し、その検知結果をコンピュータ８０の表示部８１に表示する。また、ウエハＷの周縁部表面にレジスト液Ｒが塗布されていない場合には、表示手段７０に信号を送ってアラーム（警報）を発して、作業者等に知らせる。

◎その他の実施形態
上記実施形態では、この発明に係る吐出検知方法を半導体ウエハのレジスト塗布装置に適用した場合について説明したが、この発明はこれに限定されるものではなく、半導体ウエハ以外の基板例えばＬＣＤガラス基板のレジスト塗布や、レジスト以外の塗布液例えば現像液等の吐出検知方法にも適用することができる。

この発明に係る吐出検知方法の第１実施形態を適用したレジスト塗布装置の一例を示す概略断面図である。 この発明に係る吐出検出装置の要部を示す概略斜視図である。 この発明におけるディップ・スイッチの閾値の設定の異なるパターンを示す概略正面図である。 この発明に係る吐出検知方法の原理を示す概略構成図である。 この発明に係る吐出検知方法を示すタイムチャートである。 この発明に係る吐出検知方法の第２実施形態を示す概略斜視図である。

符号の説明

１０ スピンチャック（保持手段）
１２ モータ
１３ ノズル移動アーム
２０ レジストノズル（塗布液供給手段）
４０ レーザーセンサ（レーザー光量検出手段）
４０ａ レーザー投光部
４０ｂ レーザー受光部
４０Ａ 第２のレーザーセンサ（第２のレーザー光量検出手段）
４１ 反射板
６０ ＣＰＵ
６１ ディップ・スイッチ
７０ 表示手段
８０ コンピュータ
８１ 表示部
８２ 入出力部
８３ 記録媒体
Ｗ 半導体ウエハ（基板）
Ｒ レジスト液
Ｌ レーザー光

Claims (15)

1. レーザー光量検出手段を用いて、塗布液が吐出される基板表面のレーザー反射光量を測定してノイズマージンの閾値を設定し、
   上記レーザー光量検出手段を用いて、塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される前の基板表面のレーザー反射光量を検出すると共に、塗布液が吐出中の基板表面の最低レーザー反射光量を検出し、
   上記塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差と、上記ノイズマージンの閾値とを比較して塗布液の吐出状態を検知する、
   ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
2. 請求項１記載の塗布液の吐出検知方法において、
   上記レーザー反射光量の差がノイズマージンの閾値より小さい場合に、警報を発するようにした、ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
3. レーザー光量検出手段を用いて、塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される期間における基板表面のレーザー反射光量のサンプリング数を検出する基準カウント値と、塗布液が吐出される期間におけるレーザー反射光量が上記レーザー光量検出手段の設定閾値を下回った数を検出する検知カウント値とを比較して、塗布液の吐出状態を判定する、ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
4. 請求項３記載の塗布液の吐出検知方法において、
   上記基準カウント値の検出期間が、塗布液の吐出信号の開始及び終了から一定時間遅らせた時間である、ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
5. 請求項４記載の塗布液の吐出検知方法において、
   上記一定時間が、塗布液の吐出状態及びレーザー光量検出手段のレーザー光量検出状態が安定するまでの時間である、ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
6. 請求項３ないし５のいずれかに記載の塗布液の吐出検知方法において、
   上記検知カウント値の検出期間の終了時点が、塗布液の吐出が終了した後であって、設定閾値を下回った値を検出した時点である、ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
7. 請求項３ないし６のいずれかに記載の塗布液の吐出検知方法において、
   上記基準カウント値に対する検知カウント値の割合が８０％未満の場合に、警報を発するようにした、ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
8. 請求項３ないし７のいずれかに記載の塗布液の吐出検知方法において、
   上記基板を水平方向に回転させると共に、レーザー光量を検出する第２のレーザー光量検出手段を用いて、上記基板の周縁部表面のレーザー反射光量を検出することにより、基板全面への塗布液の塗布を検知する、ことを特徴とする塗布液の吐出検知方法。
9. 基板を水平方向に回転可能に保持する保持手段と、上記保持手段にて保持された基板の表面に塗布液を吐出する塗布液供給手段と、塗布液が吐出される上記基板表面のレーザー反射光量を測定するレーザー光量検出手段と、を具備し、
   上記レーザー光量検出手段は、上記塗布液供給手段を上記基板の上方位置と基板の外方の待機位置へ移動する移動アームに設けられている、ことを特徴とする塗布液の吐出検知装置。
10. 請求項９記載の塗布液の吐出検知装置において、
    上記レーザー光量検知手段は、レーザー投光部と、該レーザー投光部から照射されたレーザー光を反射する反射板と、該反射板によって反射されたレーザー光を受光するレーザー受光部とを具備し、上記レーザー投光部及びレーザー受光部と上記反射板を、上記移動アームにおける塗布液供給手段を挟んで対向する位置に配設してなる、ことを特徴とする塗布液の吐出検知装置。
11. 塗布液供給手段から基板表面に塗布液を吐出して処理を施す塗布処理における塗布液の吐出検知用プログラムであって、
    コンピュータに、
    レーザー光量検出手段を用いて、塗布液が吐出される基板表面のレーザー反射光量を測定してノイズマージンの閾値を設定する手順と、
    上記レーザー光量検出手段を用いて、上記塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される前の基板表面のレーザー反射光量を検出する手順と、
    上記レーザー光量検出手段を用いて、上記塗布液供給手段から基板表面に塗布液を吐出中の基板表面の最低レーザー反射光量を検出する手順と、
    上記塗布液の吐出前と吐出中のレーザー反射光量の差と、上記ノイズマージンの閾値とを比較して塗布液の吐出状態を検知する手順と、
    を実行させることを特徴とする塗布液の吐出検知用プログラム。
12. 請求項１１記載の塗布液の吐出検知用プログラムにおいて、
    上記コンピュータに、上記レーザー反射光量の差がノイズマージンの閾値より小さい場合に、警報を発する手順を更に実行させるようにした、ことを特徴とする塗布液の吐出検知用プログラム。
13. 塗布液供給手段から基板表面に塗布液を吐出して処理を施す塗布処理における塗布液の吐出検知用プログラムであって、
    コンピュータに、
    塗布液供給手段から基板表面に塗布液を吐出する手順と、
    レーザー光量検出手段を用いて、塗布液供給手段から基板表面に塗布液が吐出される期間における基板表面のレーザー反射光量のサンプリング数を検出して基準カウント値を得る手順と、
    塗布液が吐出される期間におけるレーザー反射光量が上記レーザー光量検出手段の設定閾値を下回った数を検出して検知カウント値を得る手順と、
    上記基準カウント値と検知カウント値とを比較して、塗布液の吐出状態を判定する手順と、
    を実行させることを特徴とする塗布液の吐出検知用プログラム。
14. 請求項１３記載の塗布液の吐出検知用プログラムにおいて、
    上記コンピュータに、基準カウント値に対する検知カウント値の割合が８０％未満の場合に、警報を発する手順を更に実行させるようにした、ことを特徴とする塗布液の吐出検知用プログラム。
15. 請求項１１ないし１４のいずれかに記載の塗布液の吐出検知用プログラムにおいて、
    上記コンピュータに、
    上記基板を水平方向に回転させる手順と、
    レーザー光量を検出する第２のレーザー光量検出手段を用いて、上記基板の周縁部表面のレーザー反射光量を検出することにより、基板全面への塗布液の塗布を検知する手順と、
    を更に実行させるようにした、ことを特徴とする塗布液の吐出検知用プログラム。

Images