JP2009115711A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板表面付近の大気が不安定な雰囲気である場合であっても、精度よく異物の検出を行うことができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板を保持するステージと、ステージに載置されたに塗布液を塗布する塗布ユニットと、発光部と受光部とを有し受光部における受光変化量から異物を検出する異物検出手段と、この異物検出手段とは別に、発光部と受光部とを有し受光部における受光変化量から前記異物検出手段の受光変化量の基準となる基準変化量を計測する基準変化量計測手段とが備えられており、前記異物検出手段の受光変化量と前記基準変化量計測手段の基準変化量との差分から異物の有無を判断するように構成する。
【選択図】図３

Description

本発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布装置等の基板処理装置に関するものである。

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス基板上にレジスト液が塗布されたもの（塗布基板と称す）が使用されている。この塗布基板は、レジスト液を均一に塗布する塗布装置（基板処理装置）によって形成されている。すなわち、塗布装置は、ガラス基板を載置するステージと、レジスト液を吐出する口金及びこの口金をステージ上に支持する支持部材（基板処理ユニット）を有しており、口金のスリットノズルからレジスト液を吐出させながら、支持部材とガラス基板とを相対的に移動させることにより、所定厚さのレジスト液膜が形成されたガラス基板（塗布基板）が形成されるようになっている。

このような塗布装置は、口金のスリットノズルとガラス基板との隙間が数十〜百数十μｍに設定して塗布動作が行われる。そのため、ガラス基板上あるいはガラス基板とステージとの間に異物が存在する場合には、スリットノズルとガラス基板との間における異物の噛み込みの発生や、スリットノズルが異物を介してガラス基板と接触することにより、スリットノズル及びガラス基板を損傷させる虞がある。このような事態を避けるため、塗布装置には、下記特許文献１に示すように、ステージ上の異物を検知する異物検知手段が設けられている。

具体的には、異物検知手段は、レーザ発光部とレーザ受光部とを有しており、前記支持部材の微小高さ位置にそれぞれ対面するように取り付けられている。そして、レーザ発光部からレーザ光が照射されると、レーザ受光部で受光できるようになっており、基板上に異物が存在する場合には、このレーザ光が異物で遮光されることにより受光部におけるレーザ光が減光されるため、この減光による受光変化量を検出することにより異物の検出が行えるようになっている。そして、異物が検出された場合には、支持部材の移動を停止させることにより、スリットノズルやガラス基板が損傷するのを回避できるようになっている。

特開２００６−７１３９６

ここで、塗布装置に供給される前工程では、基板に対して異物除去を目的とした洗浄及び乾燥が行われる。この乾燥後の基板は完全に冷却されていない場合には、基板表面から僅かに離れた位置において大気が微妙に対流するために不安定な雰囲気（揺らぎ）になる。
また、塗布装置の上方には、塗布装置に高性能フィルターで濾過した清浄空気を吹き付けることにより、大気中の異物（パーティクル）が塗布装置に付着することを防止できるようになっている。したがって、基板が塗布装置のステージにセットされると、基板表面がこれらの影響を受けることにより、基板表面上の大気が揺らぐことになる。そのため、基板表面付近に照射されるレーザ光は、その揺らぎの影響を受け、受光部における受光量が変化する場合がある。そして、受光量の変化（検出信号等）が一定レベルを超えた場合には、基板上に異物が存在しない場合であっても、誤って異物を検出してしまうという問題がある。すなわち、この揺らぎが発生している状態では、検出精度が低下し、異物の径が小さいほど微小な検出信号の差異を検出する必要があるため、その影響は大きくなる傾向があった。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、基板表面付近の大気が不安定な雰囲気である場合であっても、精度よく異物の検出を行うことができる基板処理装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために本発明の基板処理装置は、基板を保持するステージと、前記ステージに載置された基板に対し特定方向に相対的に移動しつつ基板に対して所定の処理を行う基板処理ユニットと、前記基板処理ユニットの移動方向と交差する方向に光を照射する発光部とこの発光部から照射された光を受光する受光部とを有し、受光部における受光変化量から異物を検出する異物検出手段と、前記基板処理ユニットの移動方向と交差する方向に光を照射する発光部とこの発光部から照射された光を受光する基準受光部とを有し、この基準受光部における受光変化量から前記異物検出手段の受光変化量の基準となる基準変化量を計測する基準変化量計測手段と、を備えていることを特徴としている。

上記基板処理装置によれば、基板上の異物の検出を行う異物検出手段とは別に、異物検出手段の検出雰囲気における受光の変化量を計測する基準変化量計測手段を備えているため、異物検出手段が大気の揺らぎの影響を受けた場合であっても精度よく異物を検出することができる。すなわち、異物検出手段の発光部から照射された光は、大気の揺らぎの影響を受けて受光部にて受光される。また、その一方で、基準変化量計測手段の発光部から照射された光も同様に、大気の揺らぎの影響を受けて受光部にて受光される。したがって、基準変化量計測手段による受光変化量を基準として、異物検出手段の受光変化量を補正することにより、揺らぎの影響を除去した受光変化量を得ることができる。そして、この補正後の受光量変化に基づいて異物の有無を判断することにより、大気に揺らぎが発生している場合であっても、精度よく異物の存在を検出することができる。

具体的には、前記異物検出手段と基準変化量計測手段とが、前記基板処理ユニットに設けられている構成とすることができる。

この構成によれば、前記基板処理ユニットとステージとが相対的に移動することにより、一組の異物検出手段と基準変化量計測手段とがステージ上を走査することができる。これにより、ステージの全面に対して、大気の揺らぎの影響を回避して精度よく異物の存在を検出することができる。

また、前記異物検出手段と基準変化量計測手段とが前記ステージに設けられており、前記異物検出手段及び基準変化量計測手段における発光部及び受光部は、前記基板処理ユニットの移動方向にそれぞれ複数配列されている構成としてもよい。

この構成によれば、異物の存在を一度に検出することができる。したがって、異物検出手段と基準変化量計測手段とをステージ上を走査させる場合に比べて異物を検出するのに必要な時間を短縮することができる。

そして、前記異物検出手段と基準変化量計測手段とは、互いに隣接して設けられており、前記異物検出手段の発光部は、その照射領域が前記基準変化量計測手段の受光領域から外れる位置に配置されるとともに、前記基準変化量計測手段の発光部は、その照射領域が前記異物検出手段の受光領域から外れる位置に配置されていることが好ましい。

この構成によれば、前記異物検出手段及び基準変化量計測手段の受光部が、それぞれ相手方の発光部からの光を受光することが抑えられるため、相手方の発光部に影響されることなく異物検出手段の受光変化量及び、基準変化量計測手段の基準変化量を精度よく計測することができる。

また、前記異物検出手段の発光部と基準変化量計測手段の発光部とが、基板処理ユニットの移動方向と直交する方向において、それぞれステージを挟んで反対側に取り付けられることにより、前記異物検出手段の発光部と基準変化量計測手段の発光部の光がステージを挟んで互いに逆向きに照射されるように構成されていることが好ましい。

この構成によれば、それぞれの発光部の光が互いに対向する方向に照射されるため、それぞれの受光部において、相手側の発光部の光の影響を受けずに受光することができる。

また、前記異物検出手段及び基準変化量計測手段の少なくとも一方の特定の受光部には、この特定の受光部に対応する発光部から発光された光が通過するスリットを有する遮光部が設けられており、このスリットが形成された領域が前記特定の受光部の受光領域に設定されていてもよい。

そして、前記基板処理装置は、制御装置をさらに備えており、この制御装置により、前記異物検出手段の受光変化量と前記基準変化量計測手段の基準変化量との差分から異物の有無が判断されるように構成されている。

本発明の基板処理装置によれば、基板表面付近の大気が不安定な雰囲気である場合であっても、精度よく異物の検出を行うことができる。

本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。

図１は、本発明の一実施形態における塗布装置（基板処理装置）を概略的に示す上面図であり、図２は、その側面図、図３はその正面図である。

図１〜図３に示すように、塗布装置は、基板１０上に薬液やレジスト液等の液状物（以下、塗布液と称す）の塗布膜を形成するものであり、基台２と、基台２上に載置されるステージ２１と、このステージ２１に対し特定方向（図１において左右方向）に移動可能に構成される塗布ユニット３０（本発明の基板処理ユニット）とを備えている。

なお、以下の説明では、塗布ユニット３０が移動する方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸方向の双方に直交する方向をＺ軸方向として説明を進めることとする。

前記基台２には、その中央部分にステージ２１が配置されている。そして、このステージ２１に対してＸ軸方向端部（図１、図２の位置Ｐ）には、後述する塗布ユニット３０が配置されている。この本実施形態では、この位置Ｐが塗布ユニット３０の初期位置Ｐとなっている。この初期位置Ｐは、塗布ユニット３０のＸ軸方向における移動原点位置であり、図１、図２において、右端側が塗布ユニット３０の初期位置Ｐとなっている。

前記ステージ２１は、搬入された基板１０をその表面に載置して保持するものである。このステージ２１には、その表面に開口する複数の吸引孔が形成されており、これらの吸引孔と真空ポンプ８１（図６参照）とが連通して接続されている。そして、ステージ２１の表面に基板１０が載置された状態で真空ポンプ８１を作動させることにより、吸引孔に吸引力が発生し基板１０がステージ２１の表面側に吸引されて吸着保持されるようになっている。また、ステージ２１には、基板１０を昇降動作させる基板昇降機構が設けられている。すなわち、ステージ２１の表面には複数のピン孔が形成されており、このピン孔にはＺ軸方向に昇降動作可能なリフトピンが埋設されている。そして、ステージ２１の表面に基板１０を載置した状態でリフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分が基板１０に当接し、複数のリフトピンの先端部分で基板１０を所定の高さ位置に保持できるようになっている。これにより、基板１０との接触部分を極力抑えて保持することができ、基板１０を損傷させることなくスムーズに交換できるようになっている。

前記塗布ユニット３０は、ステージ２１に載置された基板１０上をＸ軸方向に走行するように構成されている。

前記塗布ユニット３０は、塗布液を塗布することにより基板１０上に塗布膜を形成するものであり、ステージ２１に載置された基板１０上を特定方向（Ｘ軸方向）に走行するように構成されている。この塗布ユニット３０は、図３，図４に示すように、基台２と連結される支持部３１とＹ軸方向に延びるビーム部３２とを有する門型形状を有しており、基台２上のステージ２１をＹ軸方向に跨いだ状態で走行可能に取り付けられている。

具体的には、基台２のＹ軸方向両端部分にはそれぞれステージ２１に沿ってＸ軸方向に延びるレール２２が設置されており、支持部３１がこのレール２２にスライド自在に取り付けられている。そして、支持部３１にはリニアモータ３３が取り付けられており、このリニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０がＸ軸方向に移動し、任意の位置で停止できるようになっている。そして、本実施形態では、支持部３１に位置検出器（不図示）が取り付けられており、この位置検出器により塗布ユニット３０の位置が検出できるようになっている。これにより、塗布ユニット３０がその初期位置Ｐ（図１において右端位置）からＸ軸方向−側に移動し、基板１０上への塗布動作が完了する位置、すなわち塗布動作終了位置よりもさらにＸ軸方向−側に位置する移動終了位置まで移動及び停止できるようになっている。なお、この移動終了位置とは、塗布ユニット３０がＸ軸方向において移動できる限界位置である。

塗布ユニット３０の支持部３１には、塗布液を塗布する口金部３４が取り付けられている。具体的には、この支持部３１にはＺ軸方向に延びるレール３７と、このレール３７に沿ってスライドするスライダ３５が設けられており、これらのスライダ３５と口金部３４とが連結されている。そして、スライダ３５にはサーボモータ３６（図６参照）により駆動されるボールねじ機構が取り付けられており、このサーボモータ３６を駆動制御することにより、スライダ３５がＺ軸方向に移動するとともに、任意の位置で停止できるようになっている。すなわち、口金部３４が、ステージ２１に保持された基板１０に対して昇降動作可能に支持されている。

口金部３４は、塗布液を塗布することにより基板１０上に塗布膜を形成するものである。この口金部３４は、一方向に延びる形状を有する柱状部材であり、塗布ユニット３０のビーム部３２とほぼ平行をなすように設けられている。この口金部３４には、ステージ２１と対向する面には、口金部３４の長手方向に延びるスリットノズル３４ａが形成されている。そして、口金部３４に供給された塗布液がスリットノズル３４ａから長手方向に亘って一様に吐出されるようになっている。したがって、このスリットノズル３４ａから塗布液を吐出させた状態で塗布ユニット３０をＸ軸方向に走行させることにより、基板１０上に一定厚さの塗布膜が形成されるようになっている。

また、図３に示すように、塗布ユニット３０の支持部３１には、基板１０上における異物を検出する異物センサ４５（本発明の異物検出手段）が取り付けられている。

この異物センサ４５は、レーザ光を発光する発光部４５ａとこのレーザ光を受光する受光部４５ｂとを有している。この発光部４５ａ及び受光部４５ｂは、発光部４５ａの照射領域４５αに受光部４５ｂが含まれるように取り付けられている（図５参照）。すなわち、本実施形態では、一方の支持部３１に発光部４５ａ、他方の支持部３１に受光部４５ｂが、それぞれ互いに対向するように、ほぼ同一の高さ位置に設けられている。これにより発光部４５ａから出力された光が受光部４５ｂで受光されるようになっている。そして、発光部４５ａ及び受光部４５ｂの高さ位置は、基板１０の表面よりも僅かに高い位置、すなわち、検出すべき異物の大きさ（高さ寸法）に応じて取付位置が設定されている。これにより、基板１０表面上に異物が存在している場合には、発光部４５ａから照射されたレーザ光が異物によって遮光されることにより、受光部４５ｂで受光する光量に変化が生じ、この受光の変化量により、異物の存在を検出できるようになっている。

また、前記受光部４５ｂの表面には、図５に示すように、遮光部４５ｃが設けられている。この遮光部４５ｃは、発光部４５ａから発光されるレーザ光を受光部４５ｂで受光する際に、受光部４５ｂでレーザ光の出力が一定以上の部分を受光できるようにするものである。遮光部４５は、その全体が遮光性部材で形成されているとともに、そのほぼ中央部分にスリット４５ｄが形成されている。そして、この遮光部４５ｃは、スリット４５ｄが受光部４５ｂのＸ軸方向ほぼ中央位置になるように受光部４５ｂの表面に取付られている。すなわち、この遮光部４５ｃのスリット４５ｄにより、異物センサ４５の受光部４５ｂの受光領域４５βが形成されている。これにより、受光部４５ｂにおいて一定レベル以上のレーザ光のみを受光できるようになっている。すなわち、レーザ光は、その幅方向（Ｘ軸方向）中央部分の光量が大きく、端部ほど光量は小さくなっているため、遮光部４５ｃを設けることにより、レーザ光の出力が大きい部分のみを受光部４５ｂによって受光できる。これにより、光量の大きい部分と小さい部分とが混在した状態で受光された時に異物を検出誤認することを回避することができる。

また、異物センサ４５の直上には、基準センサ４６（本発明の基準変化量計測手段）が取り付けられている。この基準センサ４６は、異物センサ４５の検出雰囲気におけるレーザ光の受光変化量（基準変化量）を計測するものである。すなわち、レーザ光は大気の揺らぎ等の影響を受けるため、異物センサ４５の受光部４５ｂで受光する光量が変化する。したがって、基準センサ４６は、大気の揺らぎによるレーザ光の変化を基準変化量として計測するものである。なお、検出雰囲気とは、異物センサ４５のレーザ光が照射される検出対象領域における雰囲気（大気の様態）のことである。

基準センサ４６は、レーザ光を発光する発光部４６ａとこのレーザ光を受光する受光部４６ｂとを有している。この発光部４６ａ及び受光部４６ｂは、図５に示すように、発光部４６ａの照射領域４６αに受光部４６ｂが入るように取り付けられている。具体的には、発光部４６ａは、一方の支持部３１において異物センサ４５の発光部４５ａの直上かつ隣接する位置に取り付けられている。また、同様にして、受光部４６ｂは、他方の支持部３１において異物センサ４５の受光部４５ｂの直上かつ隣接する位置に取り付けられている。すなわち、これら発光部４６ａ及び受光部４６ｂは、それぞれ互いに対向する位置に配置されており、発光部４６ａから出力されたレーザ光を受光部４６ｂで受光できるようになっている。すなわち、発光部４６ａにより、異物センサ４５の検出対象領域付近におけるレーザ光の受光変化量（基準変化量）を計測することができる。

また、前記受光部４６ｂの表面には、遮光部４６ｃが設けられている（図５参照）。この遮光部４６ｃは、上記異物センサ４５の遮光部４５ｃと同様、全体が遮光性部材で形成されるとともに、そのほぼ中央部分にスリット４６ｃが形成されている。したがって、このスリット４６ｃを通じて発光部４６ａからの一定レベル以上のレーザ光を受光部４６ｂで受光できるようになっている。すなわち、異物センサ４５の検出対象領域付近を照射したレーザ光のうち、一定レベル以上の部分のみを受光することができる。これにより、発光部４６ａから照射されたレーザ光は、異物センサ４５の検出対象領域付近の大気の影響（揺らぎの影響）を受け、受光部４６ｂで受光されることにより、異物センサ４５の検出対象領域における受光変化量（基準変化量）を精度よく計測することができるようになっている。

ここで、異物センサ４５と基準センサ４６とは、隣接して設けられているため、異物センサ４５のレーザ光を基準センサ４６で受光したり、基準センサ４６のレーザ光を異物センサ４５で受光することのないようにする必要がある。すなわち、それぞれの発光部４５ａ、４６ａの照射領域４５α、４６αが、相手側受光部４６ｂ、４５ｂの受光領域４５β、４６βから外れるように、発光部４５ａ、４６ａ及び、受光部４５ｂ、４６ｂをそれぞれ隣接させて設置する必要がある。本実施形態では、受光部４５ｂ、４６ｂに遮光部４５ｃ、４６ｃが設けられているため、受光部４５ｂ、４６ｂの受光領域４５β、４６βは、スリット４５ｄ、４６ｄの領域となる。したがって、発光部４５ａ、４６ａの照射領域４５α、４６αが、相手側受光部４６ｂ、４５ｂのスリット４５ｄ、４６ｄの領域（受光領域４６β）を外れるように、発光部４５ａ、４６ａ及び、受光部４５ｂ、４６ｂがそれぞれ配置されている。これにより、受光領域４５β、４６βを制限することができるため、遮光部部４５ｃ、４６ｃがない場合に比べて、異物センサ４５の発光部４５ａと基準センサの発光部４６ａとを互いに近接して配置することができる。したがって、異物センサ４５の検出領域の基準変化量を基準センサ４６を用いて、より精度よく計測することができる。

また、基台２のＸ軸方向＋側端部における初期位置Ｐには、口金部３４を清掃する清掃装置７が設けられている。この清掃装置７は、スクレーパ（不図示）とトレイ（不図示）とを有しており、スクレーパにより口金部３４のスリットノズル３４ａ付近に付着した塗布液の残留物を掻き取って、剥がれた付着物をトレイにて受け取るように構成されている。

次に、上記塗布装置の制御系の構成について図６に示すブロック図を用いて説明する。

図６は、この実装装置に設けられた制御装置９０の制御系を示すブロック図である。図６に示すように、この塗布装置は、上述した各種ユニットの駆動を制御する制御装置９０が設けられている。この制御装置９０は、制御本体部９１、駆動制御部９２、検出装置制御部９３、外部装置制御部９４とを有している。

制御本体部９１は、論理演算を実行する周知のＣＰＵ、そのＣＰＵを制御する種々のプログラムなどを予め記憶するＲＯＭ、装置動作中に種々のデータを一時的に記憶するＲＡＭ、種々のプログラムやＯＳ、さらに生産プログラム等の各種データを記憶するＨＤＤ等を備えている。

この制御本体部９１は、予め記憶されたプログラムに従って一連の塗布動作を実行すべく、駆動制御部９２を介して各ユニットのサーボモータ３６、リニアモータ３３等の駆動装置を駆動制御するものである。本実施形態では、リニアモータ３３を駆動制御して塗布動作時における塗布ユニット３０の移動を制御する。また、制御本体部９１は、異物センサ４５からの信号に応じて、異物の存在の有無を判断する。

駆動制御部９２は、制御本体部９１からの制御信号に基づいて、リニアモータ３３、サーボモータ３６等を駆動制御するものである。具体的には、リニアモータ３３及びサーボモータ３６を制御することにより、塗布ユニット３０の移動、及び、口金部３４の昇降動作等が駆動制御されるようになっている。

検出装置制御部９３は、異物センサ４５、基準センサ４６におけるレーザ光の出力を制御するとともに、これらから出力された信号に基づいて、異物センサ４５から出力された信号からノイズを除去し、ノイズ除去後の異物検出信号を制御本体部９１に出力するものである。すなわち、本実施形態の検出装置制御部９３には、検出信号を処理する処理回路が備えられている。そして、この処理回路により、基準センサ４６の受光部４６ｂから出力された信号が位相反転器により反転され、その反転された信号と異物センサ４５から出力された信号とが加算器で加算されることにより、異物センサ４５からの信号から、検出対象領域付近の大気の揺らぎによるノイズが除去されるように構成されている。

ここで、図７及び図８は、異物センサ４５による検出信号（上段）とその検出信号から大気の揺らぎによるノイズを除去した異物検出信号（下段）とを示す図であり、図７は、異物が存在している場合、図８は、異物が存在していない場合を示している。すなわち、異物センサ４５により、基板１０の表面における異物の有無情報と大気の揺らぎ情報とが混在した状態で異物センサ４５の検出信号として検出される（図７上段、図８上段）。そして、その一方で、基準センサ４６により、異物センサ４５の検出対象領域付近の大気の揺らぎ情報が基準センサ４６の検出信号として検出される。すなわち、異物がない状態での光を受光することにより、レーザ光が大気の揺らぎの影響を受けたレーザ光を受光することにより、異物センサ４５の検出雰囲気での受光変化量の基準となる基準変化量が計測される。そして、これらの検出信号が上記検出装置制御部９３の処理回路により、異物センサ４５における検出信号に、基準センサ４６における検出信号の逆位相が加算されることにより、図７及び図８のそれぞれの下段に示される異物検出信号に変換される。すなわち、基準センサ４６により、異物センサ４５の検出信号から大気の揺らぎにより生じるノイズがキャンセルされ、異物の存在の有無を表す異物検出信号を得ることができる。このようにして得られた異物検出信号は、制御本体部９１に出力される。

制御本体部９１は、入力装置制御部９３から異物検出信号が入力されると、異物検出信号レベルと予め設定された閾値とを比較する。そして、比較した結果、異物検出信号レベルが閾値を超える場合には異物有りと判断するとともに、閾値を超えない場合には、異物無しと判断する。すなわち、図７の場合には、下段の異物検出信号が閾値を超えているため異物有りと判断される。また、図８の場合には、下段の異物検出信号が閾値を超えていないため異物なしと判断される。そして、異物有りと判断した場合には、リニアモータ３３を駆動制御して塗布ユニット３０の走行を停止させて塗布ユニット３０の塗布動作を中止させるとともに、それと同時に異常が発生したことをタッチパネル８２上に表示することによりオペレータに警告する。

外部装置制御部９４は、キーボード８３、タッチパネル８２等の各装置を制御するものである。具体的には、前記制御本体部９１から異物が検出された旨の信号を受けるとタッチパネル８２上に警告を促す警告表示を行うようになっている。また、塗布動作の条件、あるいは上記異物の検出における閾値の設定等はキーボード８３及びタッチパネル８２から外部装置制御部９４を通じて変更できるようになっている。また、制御本体部９１からの制御信号に基づいて、真空ポンプ８１を駆動制御できるようになっている。

次に、この塗布装置における動作について、図８に示すフローチャート及び図９に示す塗布ユニット３０の位置関係を示す概略図を参照しながら説明する。

まず、ステップＳ１において、基板１０の搬入が行われる。具体的には、ステージ２１の表面から複数のリフトピンが突出した状態で待機されており、これらのリフトピンの先端部分に搬送された基板１０が載置される。そして、リフトピンを下降させて基板１０をステージ２１の表面に載置し、この状態で真空ポンプ８１を作動させて吸引孔に吸引力を発生させることにより、基板１０をステージ２１の表面上に吸着させて保持させる。

次に、ステップＳ２において、塗布ユニット３０の初期位置復帰動作が行われ、塗布ユニット３０を初期位置Ｐに位置させる。具体的には、塗布ユニット３０に設けられた位置検出器により、塗布ユニット３０が初期位置Ｐに位置しているか否かが判断される。そして、塗布ユニット３０が初期位置Ｐに位置していないと判断した場合には、リニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０を初期位置Ｐに復帰させる（ステップＳ２）。すなわち、塗布ユニット３０は、図９（ａ）に示す位置に配置された状態となる。

塗布ユニット３０の初期位置復帰動作が完了すると、異物検知処理が行われる（ステップＳ３）。具体的には、異物センサ４５の発光部４５ａからレーザ光を照射して受光部４５ｂで受光させることにより基板１０上の異物の検出が行われるとともに、それと同時に基準センサ４６の発光部４６ａからレーザ光を照射して受光部４６ｂで受光させることにより、異物センサ４５の検出対象領域における大気の揺らぎが検出される。そして、塗布ユニット３０のリニアモータ４３を駆動制御して、塗布ユニット３０を基板１０の一方端から他方端まで移動させることにより、基板１０上全体に亘って発光部４５ａ及び発光部４６ａのレーザ光が走査され、基板１０上における異物の検出が行われる（図９（ｂ））。

そして、塗布ユニット３０の移動が終了すると、基板１０上に異物が存在しているか否かが判断される（ステップＳ４）。具体的には、異物センサ４５からの検出信号と基準センサ４６からの検出信号が検出装置制御部９３に入力されることにより、上述の処理が行われ異物の存在の有無が判断される。そして、異物が存在すると判断された場合には、タッチパネル８２上に異物が存在する旨の警告が表示され、オペレータに警告を促す。（ステップＳ５）。

次に、異物が存在しなかった場合には、後述の塗布動作が行われるため、上述のステップＳ２と同様にして、塗布ユニット３０の初期位置復帰動作が行われる（ステップＳ６）。すなわち、塗布ユニット３０を初期位置Ｐに移動させ停止させる（図９（ｃ））。

次に、塗布動作が行われる（ステップＳ７）。具体的には、塗布ユニット３０を基板１０上を走行させながら、口金部３４から塗布液を吐出させる。すなわち、塗布ユニット３０が所定の塗布開始位置に達すると、口金部３４のスリットノズル３４ａから塗布液の吐出を開始し、塗布液を吐出した状態で塗布ユニット３０を走行させる。そして、所定の塗布動作終了位置に達すると塗布を停止する（図９（ｄ））。これにより、基板１０上の所定領域に塗布膜を形成させる。

塗布動作が終了すると、初期位置復帰動作が行われる（ステップＳ８）。すなわち、塗布ユニット３０のリニアモータ３３を駆動制御することにより、塗布ユニット３０をもとの初期位置Ｐに位置させる（図９（ｅ））。

次に、塗布ユニット３０の清掃処理が行われる（ステップＳ９）。具体的には、図９（ｆ）に示すように、初期位置Ｐに位置した塗布ユニット３０の口金部３４を下降させることにより、口金部３４の下方部分と清掃装置７のスクレーパ７１を接触させる。この状態からスクレーパ７１を口金部３４の延びる方向に移動させることにより、スリットノズル３４ａ付近の付着物が掻き取られ、口金部３４のノズル部分の清掃が完了する。

次に、基板１０の取出しが行われる（ステップＳ１０）。具体的には、リフトピンを上昇させることにより、リフトピンの先端部分で基板１０を保持する。そして、図示しないロボットハンドに基板１０の受け渡しが行われ、ステージ２１表面から基板１０が排出される（図９（ｇ））。

このように、本実施形態における塗布装置によれば、基板１０上の異物の検出を行う異物センサ４５とは別に、異物センサ４５の検出雰囲気を計測する基準センサ４６を備えているため、異物センサ４５が大気の揺らぎの影響を受けた場合であっても精度よく異物を検出することができる。すなわち、異物センサ４５の発光部４５ａから照射された光は、大気の揺らぎの影響を受けて受光部４５ｂにて受光される。また、その一方で、基準センサ４６の発光部４６ａから照射された光も同様に、大気の揺らぎの影響を受けて受光部４６ｂにて受光される。したがって、基準センサ４６による受光変化量を基準として、異物センサ４５の受光変化量を補正することにより、揺らぎの影響を除去した受光変化量を得ることができる。そして、この補正後の受光量変化に基づいて異物の有無を判断することにより、大気に揺らぎが発生している場合であっても、精度よく異物の存在を検出することができる。

また、上記実施形態における前記異物センサ４５は、その照射領域が前記基準センサ４６の受光領域から外れる位置に配置されるとともに、前記基準センサ４６は、その照射領域が前記異物センサ４５の受光領域から外れる位置に配置されているため、前記異物センサ４５及び基準センサ４６の受光部４５ｂ、４６ｂが、それぞれ他方の発光部４５ａ、４５ｂからの光によって影響を受けるのを抑えることができる。

また、上記実施形態における受光部４５ｂ、４６ｂは、その受光領域が遮光部４５ｃ、４６ｃのスリットによって設定されている。これにより、レーザ光の出力が一定以上となる部分を選択的に受光できるとともに、異物センサ４５と基準センサ４６とを近接して配置することができるため、受光部４５ｂ、４６ｂにおける受光レベルが向上し、異物の検出精度を向上させることができる。

また、上記実施形態では、図１１（ａ）に示すように、異物センサ４５及び基準センサ４６の発光部４５ａ、４６ａを塗布ユニットの一方側の支持部３１に取り付けてる例について説明したが、図１１（ｂ）に示すように、それぞれの発光部４５ａ、４６ａを互いにステージ２１を挟む反対側の支持部３１に取り付けられるものであってもよい。具体的には、図１１（ｂ）に示すように、異物センサ４５の発光部４５ａを右側の支持部３１に取り付けて左側の支持部３１に取り付けられた受光部４５ｂで受光するとともに、基準センサ４６の発光部４６ａを左側の支持部３１に取り付けて右側の支持部３１に取り付けられた受光部４６ｂで受光する。これにより、それぞれの発光部４５ａ、４６ａから発光されたレーザ光は互いに逆向きに照射されるため、相手側の発光部４５ａ、４６ａからのレーザ光が相手側の受光部４６ｂ、４５ｂで受光されることを回避することができる。したがって、上記実施形態のようにレーザ光が発光部４５ａ、４６ａから同じ方向に照射される場合に比べて、異物センサ４５と基準センサ４６との距離ｓを距離ｓ’に短くすることができるため、異物センサ４５の検出雰囲気により近い領域でのレーザ光の受光変化量（基準変化量）を計測することができ、異物の検出精度を向上させることができる。

また、上記実施形態では、検出装置制御部９３における異物検出信号の演算をハード的に行う例について説明したが、ソフト的に行うものであってもよい。すなわち、検出装置制御部９３により、異物センサ４５の検出信号と基準センサ４６の検出信号との差分を演算処理し、演算結果と予め設定された閾値とを比較することにより異物の有無が判断されるように構成してもよい。

また、上記実施形態では、基準センサ４６を異物センサ４５の直上に設ける例について説明したが、異物センサ４５よりも上方であって異物センサ４５と隣接して設けるのであれば、基準センサ４６の設置場所について特に制限しない。ただし、塗布ユニット３０の走行速度と検出信号の処理時間の関係から、異物センサ４５の検出信号取得タイミングと基準センサ４６の検出信号取得タイミングとにタイムラグを生じてしまう場合には、基準センサ４６は、塗布ユニット３０の走行方向において前方側に設置することが好ましい。

また、上記実施形態では、ステージ２１上の基板１０に対し、塗布ユニット３０が移動する例について説明したが、塗布ユニット３０に対し、ステージ２１が基台２上をＸ軸方向に移動する構成であってもよい。この構成であっても、ステージ２１が移動することにより、基準センサ４６の発光部４６ａからのレーザ光が基板１０上を走査することができる。したがって、上記実施形態と同様にして、基準センサ４６により、異物センサ４５が大気の揺らぎの影響を受けた場合であっても精度よく異物を検出することができる。

また、上記実施形態では、異物センサ４５及び基準センサ４６を塗布ユニット３０に設ける例について説明したが、複数の異物センサ４５及び基準センサ４６をステージ２１に固定して設けるものであってもよい。

具体的には、ステージ２１のＹ軸方向一方端部に異物センサ４５の発光部４５ａを検出すべき異物の大きさに応じた高さ位置にＸ軸方向に所定間隔で配列した状態で取り付ける。すなわち、発光部４５ａの照射範囲が基板１０全体を照射するように配列する。そして、ステージ２１のＹ軸方向他方端部に異物センサ４５の受光部４５ｂを複数の発光部４５ａそれぞれに対応させて配置する。

また、異物センサ４５に隣接する位置には、基準センサ４６を配置する。具体的には、異物センサ４５の発光部４５ａ又は受光部４５ｂに隣接するように、基準センサ４６の発光部４６ａを設け、この基準センサ４６の発光部４６ａに対向するように、Ｙ軸方向反対側に基準センサ４６の受光部４６ｂを取り付ける。

すなわち、異物センサ４５の発光部４５ａは、その照射領域が基準センサ４６の受光部４６ｂの受光領域から外れる位置に配置されるとともに、基準センサ４６の発光部４６ａは、その照射領域が前記異物センサ４５の受光部４５ｂの受光領域から外れる位置に配置されている。

このように複数の異物センサ４５及び基準センサ４６を備える実施形態によれば、異物センサ４５及び基準センサ４６の発光部４５ａ、４６ａからレーザ光が照射されることにより、基板１０上の異物検知を一度に行うことができる。

また、上記実施形態では、複数の異物センサ４５の発光部４５ａをＹ軸方向一方端側に配置する例について説明したが、一の異物センサ４５の発光部４５ａをＹ軸方向一方端に配置し、次の異物センサ４５の発光部４５ａをＹ軸方向他方端に配置して、異物センサ４５の発光部４５ａを交互に配置するものであってもよい。この構成によれば、基板１０が大型化した場合であっても精度よく異物を検知することができる。すなわち、レーザ光はその特性上、照射距離が長くなると光が散乱して広がり生じるため、光が散乱する領域に異物が存在していても異物の検出精度が低下してその異物を検出できない場合がある。しかし、異物センサ４５を交互に配置する構成であれば、Ｙ軸方向一方端側の発光部４５ａのレーザ光が広がりを生じる領域に異物が存在する場合であっても、Ｙ軸方向他方端側の発光部４５ａのレーザ光が広がりを生じない領域でその異物を検出することができる。

また、上記実施形態では、基板処理装置が塗布装置である場合について説明したが、基板処理装置が異物検出が必要な装置であればよい。例えば、基板処理装置がプロキシミティ方式の露光装置である場合には、図１２に示すように、ステージ２１と露光ユニット１０１（基板処理ユニット）とマスク１０２とを備えており、ステージ２１が露光ユニット１０１の下方と露光ユニット１０１から離れた位置に移動できるように構成されている。そして、ステージ２１上に基板１０が載置された状態で露光ユニット１０１の下方に移動し、露光ユニット１０１からの光がマスク１０２を介して基板１０に照射されることにより、基板１０にマスクパターンが転写されるようになっている。

また、ステージ２１の移動経路の途中には、異物センサ４５及び基準センサ４６が設けられる検出器１０３がステージ２１の移動経路を挟んで別体として設けられており、これにより、ステージ２１上に載置された基板１０上の異物を大気の影響を回避して検出できるようになっている。

具体的には、検出器１０３の異物センサ４５及び基準センサ４６は、上記実施形態と同様の構成により、基板１０上の異物を検出できる高さ位置に設定されている。そして、ステージ２１上に基板１０を載置した状態で露光ユニット１０１の下方にステージ２１を移動させることにより、基板１０上全体に亘って異物センサ４５及び基準センサ４６のレーザ光が走査され、基板１０上における異物の検出が行われる。すなわち、異物センサ４５の発光部４５ａ（不図示）からレーザ光を照射して受光部４５ｂ（不図示）で受光させることにより基板１０上の異物の検出が行われるとともに、それと同時に基準センサ４６の発光部４６ａ（不図示）からレーザ光を照射して受光部４６ｂ（不図示）で受光させることにより、異物センサ４５の検出対象領域における大気の揺らぎが検出される。

これにより、基板１０上の大気に揺らぎが発生している場合であっても異物を精度よく検知することができ、マスク１０２と基板１０との間（プロキシミティ・ギャップ）に異物が入り込むことを防止することができる。

本発明の実施形態に係る塗布装置（基板処理装置）を示す上面図である。 上記塗布装置の側面図である。 上記塗布装置の正面図である。 塗布ユニットの支持部の詳細を示す図である。 照射領域と受光部との関係を示す図である。 上記実施形態に係る塗布装置の制御系を示すブロック図である。 基板上に異物が存在していた場合の検出信号を示す図であり、上段は異物センサの検出信号を示し、下段はノイズ除去後の異物検出信号を示している。 基板上に異物が存在しない場合の検出信号を示す図であり、上段は異物センサの検出信号を示し、下段はノイズ除去後の異物検出信号を示している。 上記実施形態に係る塗布装置の動作を示すフローチャートである。 上記実施形態に係る塗布装置の動作における塗布ユニットの位置関係を示す概略図である。 異物センサと基準センサとの配置を示す概略図であり、（ａ）は上記実施形態における配置図であり、（ｂ）は他の実施形態における配置図である。 別の実施形態に係る表面露光機（基板処理装置）を示す概略図である。

符号の説明

１０ 基板
２１ ステージ
３０ 塗布ユニット
３４ 口金部
４５ 異物センサ
４５ａ 発光部（異物センサ側）
４５ｂ 受光部（異物センサ側）
４６ 基準センサ
４６ａ 発光部（基準センサ側）
４６ｂ 受光部（基準センサ側）
９０ 制御装置

Claims (7)

1. 基板を保持するステージと、
   前記ステージに載置された基板に対し特定方向に相対的に移動しつつ基板に対して所定の処理を行う基板処理ユニットと、
   前記基板処理ユニットの移動方向と交差する方向に光を照射する発光部とこの発光部から照射された光を受光する受光部とを有し、受光部における受光変化量から異物を検出する異物検出手段と、
   前記基板処理ユニットの移動方向と交差する方向に光を照射する発光部とこの発光部から照射された光を受光する基準受光部とを有し、この基準受光部における受光変化量から前記異物検出手段の受光変化量の基準となる基準変化量を計測する基準変化量計測手段と、
   を備えていることを特徴とする基板処理装置。
2. 前記異物検出手段と基準変化量計測手段とが、前記基板処理ユニットに設けられていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
3. 前記異物検出手段と基準変化量計測手段とが前記ステージに設けられており、前記異物検出手段及び基準変化量計測手段における発光部及び受光部は、前記基板処理ユニットの移動方向にそれぞれ複数配列されていることを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
4. 前記異物検出手段と基準変化量計測手段とは、互いに隣接して設けられており、前記異物検出手段の発光部は、その照射領域が前記基準変化量計測手段の受光領域から外れる位置に配置されるとともに、前記基準変化量計測手段の発光部は、その照射領域が前記異物検出手段の受光領域から外れる位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
5. 前記異物検出手段の発光部と基準変化量計測手段の発光部とが、基板処理ユニットの移動方向と直交する方向において、それぞれステージを挟んで反対側に取り付けられることにより、前記異物検出手段の発光部と基準変化量計測手段の発光部の光がステージを挟んで互いに逆向きに照射されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
6. 前記異物検出手段及び基準変化量計測手段の少なくとも一方の特定の受光部には、この特定の受光部に対応する発光部から発光された光が通過するスリットを有する遮光部が設けられており、このスリットが形成された領域が前記特定の受光部の受光領域に設定されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理装置は、制御装置をさらに備えており、この制御装置により、前記異物検出手段の受光変化量と前記基準変化量計測手段の基準変化量との差分から異物の有無が判断されることを特徴とする基板処理装置。

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