JP2015220421A - 吐出量調整方法、塗布処理装置及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる吐出量調整方法、塗布処理装置及び記録媒体を提供する。【解決手段】吐出量調整方法は、ウェハ上に液体を塗布するように構成された塗布処理装置であって、ウェハを保持して回転させる回転保持部と、流体圧により変位して液体を圧送する隔壁を有するポンプと、隔壁により圧送された液体をウェハ上に吐出するノズルと、を備える塗布処理装置を用い、ノズルからウェハ上に液体を吐出するようにポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁の変位量を検出し、隔壁の変位量の検出結果に基づいて、ノズルからの液体の吐出量を調整すること、吐出量の調整用に吐出された液体を振り切るための回転数にてウェハを回転させるように回転保持部を制御すること、を含む。【選択図】図６

Description

本開示は、吐出量調整方法、塗布処理装置及び記録媒体に関する。

半導体製造装置は、レジスト剤等の様々な液体をウェハに塗布するために、多数のポンプを有する。半導体製造装置用のポンプとしては、例えばダイアフラムポンプ又はベローズポンプ等が挙げられる（例えば、特許文献１参照）。ダイアフラムポンプ又はベローズポンプ等は、圧送対象の液体とは別に供給される空気、不活性ガス又は作動液等の二次流体の圧力（以下、「流体圧」という。）により変位して液体を圧送する隔壁を有する。

特開２００６−３１６７１１号公報

上記隔壁を有するポンプ（以下、「流体圧駆動式のポンプ」という。）による液体の吐出量は、流体圧と吐出時間とに応じて定まるが、吐出量と流体圧との関係にはポンプごとの個体差がある。また、吐出量と流体圧との関係は、圧送対象の液体の特性によっても変化する。このため、所望の吐出量にてポンプから液体を供給するには、吐出量を予め調整する作業が必要である。この作業は、主として手作業により行われているので、作業者の負担が大きい。

そこで本開示は、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる吐出量調整方法、塗布処理装置及び記録媒体を提供することを目的とする。

本開示に係る吐出量調整方法は、基板上に液体を塗布するように構成された塗布処理装置であって、基板を保持して回転させる回転保持部と、流体圧により変位して液体を圧送する隔壁を有するポンプと、隔壁により圧送された液体を基板上に吐出するノズルと、を備える塗布処理装置を用い、ノズルから基板上に液体を吐出するようにポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁の変位量を検出し、隔壁の変位量の検出結果に基づいて、ノズルからの液体の吐出量を調整すること、吐出量の調整用に吐出された液体を振り切るための回転数にて基板を回転させるように回転保持部を制御すること、を含む。

この吐出量調整方法によれば、様々な手作業が削減される。例えば、隔壁の変位量の検出結果に基づいてノズルからの吐出量を調整することで、吐出量を計量する手作業が削減される。液体を計量用の容器に入れて搬送する作業及び当該容器を洗浄する作業等、計量に付随する手作業も削減される。吐出量の調整用に吐出された液体を振り切るための回転数にて基板を回転させることで、液体を塗布処理装置内において排液できる。このため、吐出量の調整用に吐出された液体を排液するための手作業も削減される。吐出量の調整用に吐出された液体を塗布処理装置外に取り出す必要がないので、液体に対する作業者の防護も不要となる。従って、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。なお、手作業の削減により、吐出量の調整作業の多くを自動化することが可能となるので、この吐出量調整方法は、吐出量の調整の所要時間を短縮することにも寄与し得る。

吐出量を調整するために、ノズルから基板上に液体を吐出するようにポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁の変位量を検出し、当該変位量の検出結果に基づいて吐出量を算出し、当該吐出量が目標値に近付くように流体圧を変更することを繰り返してもよい。この場合、吐出量をより確実に所望の値に調整できる。なお、液体の吐出、吐出量の算出及び流体圧の変更を繰り返す場合、その繰り返しの度に上述した手作業が削減されるので、作業者の負担を軽減する効果がより顕著となる。

吐出量の調整用に液体を吐出する度に、当該液体を振り切るための回転数にて基板を回転させるように回転保持部を制御してもよい。この場合、吐出量の調整用に吐出された液体の排液をより確実に実行できる。

複数組のノズル及びポンプを有する塗布処理装置を用い、ノズルから基板上に液体を吐出するようにポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁の変位量を検出し、当該変位量の検出結果に基づいて吐出量を調整することを複数組のノズル及びポンプに対し順次実行してもよい。この場合、一枚の基板を、複数組のノズル及びポンプに対する吐出量の調整に兼用できるので、吐出量の調整用の基板を削減できる。

複数の処理モジュールを備え、回転保持部、ノズル及びポンプをそれぞれの処理モジュールに有する塗布処理装置を用い、複数の基板を複数の処理モジュールにそれぞれ配置し、ノズルから基板上に液体を吐出するようにポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁の変位量を検出し、隔壁の変位量の検出結果に基づいて吐出量を調整することを複数の処理モジュールにおいて並行で実行してもよい。この場合、吐出量の調整の所要時間を更に短縮できる。

本開示に係る塗布処理装置は、基板を保持して回転させる回転保持部と、流体圧により変位して液体を圧送する隔壁を有するポンプと、隔壁の変位量を検出するための変位センサと、隔壁により圧送された液体を基板上に吐出するノズルと、ノズルから基板上に液体を吐出するようにポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁の変位量を変位センサによって検出し、当該変位量の検出結果に基づいてノズルからの液体の吐出量を調整する調整制御部と、吐出量の調整用に吐出された液体を振り切る回転数にて基板を回転させるように回転保持部を制御する排液制御部と、調整制御部により調整済みの吐出量にて、ノズルから基板上に液体を吐出するようにポンプを制御し、ノズルから吐出された液体を基板上に塗り広げるための回転数にて基板を回転させるように回転保持部を制御する塗布制御部と、を備える。

この塗布処理装置によれば、上述した吐出量調整方法を実行可能であるため、様々な手作業が削減される。従って、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。なお、手作業の削減により、吐出量の調整作業の多くを自動化することが可能となるので、この吐出量調整方法は、吐出量の調整の所要時間を短縮することにも寄与し得る。

調整制御部は、吐出量を調整するために、ノズルから基板上に液体を吐出するようにポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁の変位量を変位センサによって検出し、当該変位量の検出結果に基づいて吐出量を算出し、当該吐出量が目標値に近付くように流体圧を変更することを繰り返してもよい。この場合、吐出量をより確実に所望の値に調整できる。なお、液体の吐出、吐出量の算出及び流体圧の変更を繰り返す場合、その繰り返しの度に上述した手作業が削減されるので、作業者の負担を軽減する効果がより顕著となる。

排液制御部は、吐出量の調整用に液体を吐出する度に、当該液体を振り切るための回転数にて基板を回転させるように回転保持部を制御してもよい。この場合、吐出量の調整用に吐出された液体の排液をより確実に実行できる。

複数組のノズル及びポンプを備え、調整制御部は、液体の吐出量の調整を複数組のノズル及びポンプに対し順次実行してもよい。この場合、一枚の基板を、複数組のノズル及びポンプに対する吐出量の調整に兼用できるので、吐出量の調整用の基板を削減できる。

複数の処理モジュールを備え、回転保持部、ポンプ、変位センサ及びノズルをそれぞれの処理モジュールに有し、調整制御部は、吐出量の調整を複数の処理モジュールにおいて並行で実行してもよい。この場合、吐出量の調整の所要時間を更に短縮できる。

変位センサの具体例として、磁気抵抗型又は静電容量型のセンサ等が挙げられる。

本開示に係る記録媒体は、上述した吐出量調整方法を装置に実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体である。

本開示によれば、ポンプの吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。

本開示に係る基板処理システムの概略構成を示す斜視図である。 図１中のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 図２中のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。 塗布ユニット及び制御部の模式図である。 変位センサの模式図である。 吐出量調整方法の実行手順を示すフローチャートである。 変位センサの変形例の模式図である。

以下、実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

〔基板処理システム〕
まず、本実施形態に係る基板処理システム１の概要を説明する。図１に示すように、基板処理システム１は、塗布・現像装置２と露光装置３とを備える。露光装置３は、レジスト膜（感光性被膜）の露光処理を行う。具体的には、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。

塗布・現像装置２は、露光装置３による露光処理の前に、ウェハＷ（基板）の表面にレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。レジスト膜を形成する処理及び現像処理は、ウェハＷ上に各種液体を塗布する工程を伴う。すなわち塗布・現像装置２は、ウェハＷ上に液体を塗布用に構成された塗布処理装置として機能する。

図１及び図２に示すように、塗布・現像装置２は、キャリアブロック４と、処理ブロック５と、インターフェースブロック６と、制御部１００とを備える。キャリアブロック４、処理ブロック５及びインターフェースブロック６は、水平方向に並んでいる。

キャリアブロック４は、キャリアステーション１２と搬入・搬出部１３とを有する。搬入・搬出部１３はキャリアステーション１２と処理ブロック５との間に介在する。キャリアステーション１２は、複数のキャリア１１を支持する。キャリア１１は、例えば円形の複数枚のウェハＷを密封状態で収容し、ウェハＷを出し入れするための開閉扉（不図示）を一側面１１ａ側に有する。キャリア１１は、側面１１ａが搬入・搬出部１３側に面するように、キャリアステーション１２上に着脱自在に設置される。

搬入・搬出部１３は、キャリアステーション１２上の複数のキャリア１１にそれぞれ対応する複数の開閉扉１３ａを有する。側面１１ａの開閉扉と開閉扉１３ａとを同時に開放することで、キャリア１１内と搬入・搬出部１３内とが連通する。搬入・搬出部１３は受け渡しアームＡ１を内蔵している。受け渡しアームＡ１は、キャリア１１からウェハＷを取り出して処理ブロック５に渡し、処理ブロック５からウェハＷを受け取ってキャリア１１内に戻す。

処理ブロック５は、複数の処理モジュール１４，１５，１６，１７を有する。図２及び図３に示すように、処理モジュール１４，１５，１６は、複数の塗布ユニットＵ１と、複数の熱処理ユニットＵ２と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ３とを内蔵している。塗布ユニットＵ１は、液体をウェハＷの表面に塗布する。熱処理ユニットＵ２は、例えば熱板によりウェハＷを加熱し、加熱後のウェハＷを例えば冷却板により冷却して熱処理を行う。

処理モジュール１４は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりウェハＷの表面上に下層膜を形成する。処理モジュール１４の塗布ユニットＵ１は、下層膜形成用の液体をウェハＷ上に塗布する。処理モジュール１４の熱処理ユニットＵ２は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、下層膜形成用の液体を硬化させるための加熱処理が挙げられる。

処理モジュール１５は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２により下層膜上にレジスト膜を形成する。処理モジュール１５の塗布ユニットＵ１は、レジスト膜形成用の液体を下層膜の上に塗布する。処理モジュール１５の熱処理ユニットＵ２は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、レジスト膜形成用の液体を硬化させるための加熱処理等が挙げられる。

処理モジュール１６は、塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２によりレジスト膜上に下層膜を形成する。処理モジュール１６の塗布ユニットＵ１は、上層膜形成用の液体をレジスト膜の上に塗布する。処理モジュール１６の熱処理ユニットＵ２は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、上層膜形成用の液体を硬化させるための加熱処理等が挙げられる。

処理モジュール１７は、複数の現像ユニット（不図示）と、複数の熱処理ユニット（不図示）と、これらのユニットにウェハＷを搬送する搬送アームＡ３と、これらのユニットを経ずにウェハＷを搬送する直接搬送アームＡ６とを内蔵している。処理モジュール１７は、現像ユニット及び熱処理ユニットにより、露光後のレジスト膜の現像処理を行う。現像ユニットは、露光済みのウェハＷの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットは、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理（ＰＥＢ：Ｐｏｓｔ Ｅｘｐｏｓｕｒｅ Ｂａｋｅ）、現像処理後の加熱処理（ＰＢ：Ｐｏｓｔ Ｂａｋｅ）等が挙げられる。

処理ブロック５内におけるキャリアブロック４側には棚ユニットＵ１０が設けられている。棚ユニットＵ１０は、床面から処理モジュール１６に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットＵ１０の近傍には昇降アームＡ７が設けられている。昇降アームＡ７は、棚ユニットＵ１０のセル同士の間でウェハＷを昇降させる。

処理ブロック５内におけるインターフェースブロック６側には棚ユニットＵ１１が設けられている。棚ユニットＵ１１は床面から処理モジュール１７の上部に亘るように設けられており、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。

インターフェースブロック６は、受け渡しアームＡ８を内蔵しており、露光装置３に接続される。受け渡しアームＡ８は、棚ユニットＵ１１に配置されたウェハＷを露光装置３に渡し、露光装置３からウェハＷを受け取って棚ユニットＵ１１に戻す。

制御部１００は一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成され、塗布・現像装置２の各構成要素を制御する。制御部１００は、制御条件の設定画面を表示する表示部（不図示）と、制御条件を入力する入力部（不図示）と、コンピュータ読み取り可能な記録媒体からプログラムを読み取る読取部（不図示）とを有する。記録媒体は、塗布・現像装置２に各種処理を実行させるためのプログラムを記録している。このプログラムが制御部１００の読取部によって読み取られる。記録媒体としては、例えばハードディスク、コンパクトディスク、フラッシュメモリ、フレキシブルディスク、メモリーカード等が挙げられる。制御部１００は、入力部に入力された制御条件と、読取部により読み取られたプログラムとに応じて、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置２を制御する。

まず、制御部１００は、ウェハＷの表面Ｗａ上に下層膜、レジスト膜及び上層膜を形成するように塗布・現像装置２を制御する。この制御により、塗布・現像装置２の各構成要素は次のように動作する。すなわち、受け渡しアームＡ１がキャリア１１内のウェハＷを棚ユニットＵ１０に搬送する。このウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１４用のセルに配置し、搬送アームＡ３が処理モジュール１４内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１４の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２は、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷの表面Ｗａ上に下層膜を形成する。下層膜の形成が完了すると、搬送アームＡ３がウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻す。

このウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１５用のセルに配置し、搬送アームＡ３が処理モジュール１５内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１５の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２は、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷの下層膜上にレジスト膜を形成する。レジスト膜の形成が完了すると、搬送アームＡ３がウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻す。

このウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１６用のセルに配置し、搬送アームＡ３が処理モジュール１６内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１６の塗布ユニットＵ１及び熱処理ユニットＵ２は、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷのレジスト膜上に上層膜を形成する。上層膜の形成が完了すると、搬送アームＡ３がウェハＷを棚ユニットＵ１０に戻す。

次に、制御部１００は、露光装置３にウェハＷを送り出し、露光処理後のウェハＷを露光装置３から受け入れるように塗布・現像装置２を制御する。この制御により、塗布・現像装置２の各要素は次のように動作する。すなわち、上層膜が形成され、棚ユニットＵ１０に戻されたウェハＷを、昇降アームＡ７が処理モジュール１７用のセルに配置し、直接搬送アームＡ６が棚ユニットＵ１１に搬送する。このウェハＷを受け渡しアームＡ８が露光装置３に送り出す。露光装置３における露光処理が完了すると、受け渡しアームＡ８がウェハＷを露光装置３から受け入れ、棚ユニットＵ１１に戻す。

次に、制御部１００は、レジスト膜の現像処理を行うように塗布・現像装置２を制御する。この制御により、塗布・現像装置２の各要素は次のように動作する。すなわち、処理モジュール１７の搬送アームＡ３は、棚ユニットＵ１１のウェハＷを処理モジュール１７内の各ユニットに搬送する。処理モジュール１７の現像ユニット及び熱処理ユニットは、搬送アームＡ３により搬送されたウェハＷのレジスト膜の現像処理及びこれに伴う熱処理を行う。レジスト膜の現像が完了すると、搬送アームＡ３はウェハＷを棚ユニットＵ１０に搬送する。このウェハＷを、昇降アームＡ７が受け渡し用のセルに配置し、受け渡しアームＡ１がキャリア１１内に戻す。以上で、塗布・現像処理が完了する。

〔塗布ユニット〕
続いて、塗布ユニットＵ１及びこれを制御する制御部１００の構成について詳細に説明する。図４に示すように、塗布ユニットＵ１は、回転保持部２０と、ポンプ３０と、ノズル６０と、変位センサ７０と、カップ８０とを有する。すなわち塗布・現像装置２は、回転保持部２０と、ポンプ３０と、ノズル６０と、変位センサ７０と、カップ８０を備える。

回転保持部２０は、保持部２１と、回転駆動部２２と、昇降部２３とを有し、ウェハＷを保持して回転させる。保持部２１は、例えば水平に保持されたウェハＷの中心部を下方から吸着保持する。回転駆動部２２は、例えばモータ等の動力源によって、保持部２１を鉛直な軸線まわりに回転させる。昇降部２３は、保持部２１を昇降させる。

ポンプ３０は、例えばダイアフラム型、ベローズ型又はシリンジ型等のポンプ本体４０と、バルブ５１，５２と、電空レギュレータ５３とを有する。

ポンプ本体４０は、ケース４１と隔壁４２とを有する。すなわちポンプ３０は、ケース４１と隔壁４２とを有する。隔壁４２は、ケース４１内を空間４１ａ，４１ｂに区画しており、空間４１ａ側及び空間４１ｂ側に変位可能である。空間４１ａは、吐出管路３１を介してノズル６０に接続され、吸入管路３２を介して液体のタンク（不図示）に接続されている。

バルブ５１は吐出管路３１に設けられ、バルブ５２は吸入管路３２に設けられている。電空レギュレータ５３は空間４１ｂに接続されており、空間４１ｂ内の空気圧を制御して隔壁４２を変位させる。

ポンプ３０は、ポンプ本体４０、バルブ５１，５２及び電空レギュレータ５３の協働により、液体をタンク側から吸入し、ノズル６０側に送出する。液体をタンク側から吸入する際には、バルブ５１が閉じ、バルブ５２が開き、電空レギュレータ５３が空間４１ｂ内を減圧して隔壁４２を空間４１ｂ側に変位させる。これにより空間４１ａが拡大し、タンク側から空間４１ａ内に液体が吸入される。液体をノズル６０側に送出する際には、バルブ５１が開き、バルブ５２が閉じ、電空レギュレータ５３が空間４１ｂ内を加圧して隔壁４２を空間４１ａ側に変位させる。これにより空間４１ａが縮小し、空間４１ａ内からノズル側に液体が送出される。このように、隔壁４２は、空気圧により変位して液体を圧送する。

ノズル６０は、ウェハＷを保持した保持部２１の上方に配置されている。ノズル６０は、ポンプ３０により圧送された液体をウェハＷの表面Ｗａ上に吐出する。

変位センサ７０は、隔壁４２の変位量を検出するためのセンサである。変位センサ７０は、例えば磁気抵抗効果を利用して変位を検出する磁気抵抗型のセンサである。図５に示すように、変位センサ７０は、ガイド部７１と、連動部７２と、検出部７３とを有する。ガイド部７１は、ケース４１から外側に隆起した中空部である。ガイド部７１は、空間４１ｂ側において、隔壁４２の中央部に対向するように配置されており、ガイド部７１内は空間４１ｂに連通している。

連動部７２は、磁性体７４及びロッド７５を有する。磁性体７４はガイド部７１内に収容され、ロッド７５は磁性体７４を隔壁４２の中央部に連結する。これにより、磁性体７４は隔壁４２に連動し、ガイド部７１内にて変位する。

検出部７３は、素子ケース７６と、これに収容されたＭＲ（ｍａｇｎｅｔｒｏｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ）素子７７，７８とを有する。素子ケース７６は、ガイド部７１の周囲に固定されている。ＭＲ素子７７，７８は、磁性体７４の変位方向に沿って並んでおり、互いに直列に接続されている。ＭＲ素子７７，７８は磁気抵抗効果を生じる抵抗素子である。すなわち、ＭＲ素子７７，７８の電気抵抗は外部磁場に応じて変化する。検出部７３は、制御部１００からＭＲ素子７７，７８の両端部に定電圧の供給を受け、ＭＲ素子７７，７８間の電位を制御部１００に出力する。このために、ＭＲ素子７７，７８の両端部は、制御部１００の電力供給用の電源端子１２１及びグランド端子１２３にそれぞれ接続されている。ＭＲ素子７７，７８の間は制御部１００の入力端子１２２に接続されている。

ＭＲ素子７７，７８の電気抵抗は、磁性体７４の変位に応じて変化するので、ＭＲ素子７７，７８の間の電位は磁性体７４の変位に応じて変化する。このため、ＭＲ素子７７，７８の間の電位に基づいて磁性体７４の変位量を検出できる。なお、変位量は、不変の基準位置に対する移動量を意味する。基準位置は任意に設定可能である。

図４に戻り、カップ８０は、上方に開口した状態で保持部２１の下方に設置されている。カップ８０は、保持部２１に保持されたウェハＷを収容し、ウェハＷ上から振り切られた液体を収容する。カップ８０の底部には排液口８３が設けられており、排液口８３には排液ダクト８４が接続されている。

制御部１００は、塗布ユニットＵ１を用いた処理を実行するための構成要素として、搬送制御部１１１と、調整制御部１１２と、排液制御部１１３と、塗布制御部１１５とを有する。

搬送制御部１１１は、塗布ユニットＵ１内へのウェハＷの搬入及び搬出を行うように回転保持部２０及び搬送アームＡ３を制御する。

調整制御部１１２は、ノズル６０から調整用のウェハＷ上に液体を吐出するようにポンプ３０を制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁４２の変位量を変位センサ７０によって検出し、当該変位量の検出結果に基づいてノズル６０からの液体の吐出量を調整する。

排液制御部１１３は、ノズル６０から吐出された液体を振り切る回転数にて調整用のウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。

塗布制御部１１５は、調整制御部１１２により調整済みの吐出量にて、ノズル６０から処理対象のウェハＷ上に液体を吐出するようにポンプ３０を制御し、ノズル６０から吐出された液体を処理対象のウェハＷ上に塗り広げるための回転数にて処理対象のウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。

なお、これらの構成要素は、制御部１００の機能を便宜上複数のブロックに区切ったものに過ぎず、制御部１００のハードウェアがこれらの構成要素ごとに分割されている必要はない。

〔吐出量調整方法〕
続いて、本実施形態に係る吐出量調整方法について説明する。この吐出量調整方法は、制御部１００が次の手順で塗布・現像装置２を制御することで実行される。

図６に示すように、制御部１００はまずステップＳ１を実行する。ステップＳ１では、搬送制御部１１１が、調整用のウェハＷを塗布ユニットＵ１に搬入するように回転保持部２０及び搬送アームＡ３を制御する。具体的に、搬送制御部１１１は、保持部２１をカップ８０外まで上昇させるように昇降部２３を制御し、ウェハＷを保持部２１上に載置するように搬送アームＡ３を制御し、載置されたウェハＷを吸着するように保持部２１を制御し、ウェハＷをカップ８０内まで下降させるように昇降部２３を制御する。

次に、制御部１００はステップＳ２〜Ｓ５を順次実行する。ステップＳ２では、調整制御部１１２が、ノズル６０から調整用のウェハＷ上への液体の吐出を開始するようにポンプ３０を制御すると共に、吐出開始時の隔壁４２の変位量を変位センサ７０により検出する。

ステップＳ３では、調整制御部１１２が、ノズル６０から調整用のウェハＷ上への液体の吐出を停止するようにポンプ３０を制御すると共に、吐出停止時の隔壁４２の変位量を変位センサ７０により検出する。

ステップＳ４では、調整制御部１１２が、吐出開始時及び吐出停止時の隔壁４２の変位量に基づいて、調整用のウェハＷ上に対する液体の吐出量を算出する。具体的に、調整制御部１１２は、吐出開始時の隔壁４２の変位量に基づいて吐出開始時の空間４１ａの容積を算出し、吐出停止時の隔壁４２の変位量に基づいて吐出停止時の空間４１ａの容積を算出し、これらの容積の差分を算出することで、吐出された液体の体積を算出する。

ステップＳ５では、排液制御部１１３が、ノズル６０から吐出された液体を振り切る回転数にて調整用のウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。これにより、調整用のウェハＷ上の液体が振り切られてカップ８０内に収容され、排液口８３から排出される。

次に、制御部１００はステップＳ６を実行する。ステップＳ６では、調整制御部１１２が、吐出量の目標値と、ステップＳ５による吐出量の算出結果との差が許容範囲内であるかどうかを判定する。

吐出量の目標値と吐出量の算出結果との差が許容範囲外である場合、制御部１００は、ステップＳ７を実行した後制御手順をステップＳ２に戻す。ステップＳ７では、調整制御部１１２が、吐出量を目標値に近付けるように電空レギュレータ５３による空気圧を変更する。具体的に、吐出量が目標値に比べ少ない場合には、吐出開始から吐出停止までの隔壁４２の変位を大きくするように電空レギュレータ５３による空気圧を上げる。吐出量が目標値に比べ多い場合には、吐出開始から吐出停止までの隔壁４２の変位を小さくするように電空レギュレータ５３による空気圧を下げる。

以後、調整制御部１１２は、吐出量の目標値と吐出量の算出結果との差が許容範囲内となるまでステップＳ２〜Ｓ７を繰り返す。すなわち、調整制御部１１２は、ノズル６０から調整用のウェハＷ上に液体を吐出するようにポンプ３０を制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁４２の変位量を変位センサ７０によって計測し、当該変位量の計測結果に基づいて吐出量を算出し、当該吐出量が目標値に近付くように空気圧を変更することを繰り返すことで吐出量を調整する。排液制御部１１３は、ノズル６０から調整用のウェハＷ上に液体を吐出する度に、当該液体を振り切るための回転数にて調整用のウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。

ステップＳ６において、吐出量の目標値と吐出量の算出結果との差が許容範囲内である場合、制御部１００はステップＳ８を実行する。ステップＳ８では、搬送制御部１１１が、調整用のウェハＷを塗布ユニットＵ１から搬出するように回転保持部２０及び搬送アームＡ３を制御する。具体的に、搬送制御部１１１は、ウェハＷをカップ８０外まで上昇させるように昇降部２３を制御し、ウェハＷの吸着を解除するように保持部２１を制御し、ウェハＷを保持部２１上から受け取って搬出するように搬送アームＡ３を制御し、保持部２１をカップ８０内まで下降させるように昇降部２３を制御する。以上で吐出量の調整が完了する。

〔本実施形態の効果〕
以上に説明したように、本実施形態に係る塗布・現像装置２によれば、ノズル６０からウェハＷ上に液体を吐出するようにポンプ３０を制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁４２の変位量を検出し、隔壁４２の変位量の検出結果に基づいて、ノズル６０からの液体の吐出量を調整すること、吐出量の調整用に吐出された液体を振り切るための回転数にてウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御すること、を含む吐出量調整方法を実行可能である。

この吐出量調整方法によれば、様々な手作業が削減される。例えば、隔壁４２の変位量の検出結果に基づいてノズル６０からの吐出量を調整することで、吐出量を計量する手作業が削減される。液体を計量用の容器に入れて搬送する作業及び当該容器を洗浄する作業等、計量に付随する手作業も削減される。吐出量の調整用に吐出された液体を振り切るための回転数にてウェハＷを回転させることで、液体を塗布・現像装置２内において排液できる。このため、吐出量の調整用に吐出された液体を排液するための手作業も削減される。吐出量の調整用に吐出された液体を塗布・現像装置２外に取り出す必要がないので、液体に対する作業者の防護も不要である。従って、ノズル６０の吐出量を調整する作業における作業者の負担を軽減できる。なお、手作業の削減により、吐出量の調整作業の多くを自動化することが可能となるので、この吐出量調整方法は、吐出量の調整の所要時間を短縮することにも寄与し得る。

本実施形態に係る吐出量調整方法は、吐出量を調整するために、ノズル６０からウェハＷ上に液体を吐出するようにポンプ３０を制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁４２の変位量を検出し、当該変位量の検出結果に基づいて吐出量を算出し、当該吐出量が目標値に近付くように空気圧を変更することを繰り返す。このため、吐出量をより確実に所望の値に調整できる。なお、液体の吐出、吐出量の算出及び空気圧の変更を繰り返す場合、その繰り返しの度に上述した手作業が削減されるので、作業者の負担を軽減する効果がより顕著となる。空気圧を一度変更するのみで、吐出量を十分に調整できることもあり得るので、液体の吐出、吐出量の算出及び空気圧の変更を繰り返すことは必須ではない。

本実施形態に係る吐出量調整方法は、吐出量の調整用に液体を吐出する度に、当該液体を振り切るための回転数にてウェハＷを回転させるように回転保持部２０を制御する。このため、吐出量の調整用に吐出された液体の排液をより確実に実行できる。なお、液体を振り切るための回転数にてウェハＷを回転させることを、吐出量の調整用に液体を吐出する度に実行することは必須ではない。例えば、液体の吐出、吐出量の算出及び空気圧の変更を繰り返し、吐出量の調整を終えた後に、液体を振り切るための回転数にてウェハＷを回転させてもよい。

図４には、説明の便宜上塗布ユニットＵ１が一組のノズル６０及びポンプ３０を備える構成が示されているが、塗布・現像装置２の少なくとも一部の塗布ユニットＵ１は、複数組のノズル６０及びポンプ３０を有し得る。塗布ユニットＵ１が複数組のノズル６０及びポンプ３０を有する構成では、調整制御部１１２は、液体の吐出量の調整を複数組のノズル６０及びポンプ３０に対し順次実行してもよい。すなわち、塗布・現像装置２による吐出量調整方法は、ノズル６０からウェハＷ上に液体を吐出するようにノズル６０を制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁４２の変位量を検出し、当該変位量の検出結果に基づいて吐出量を調整することを複数組のノズル６０及びポンプ３０に対し順次実行してもよい。この場合、一枚のウェハＷを、複数組のノズル６０及びポンプ３０に対する吐出量の調整に兼用できるので、吐出量の調整用のウェハＷを削減できる。

図４には、説明の便宜上制御部１００が一つの塗布ユニットＵ１に接続された構成が示されているが、制御部１００は処理モジュール１４，１５，１６，１７の全ての塗布ユニットＵ１に接続され、これらを一括して制御する。

複数の処理モジュール１４，１５，１６を備え、塗布ユニットＵ１をそれぞれの処理モジュール１４，１５，１６に有する構成では、調整制御部１１２は、吐出量の調整を複数の処理モジュール１４，１５，１６において並行で実行してもよい。すなわち、塗布・現像装置２による吐出量調整方法は、複数のウェハＷを複数の処理モジュール１４，１５，１６にそれぞれ配置し、ノズル６０からウェハＷ上に液体を吐出するようにポンプ３０を制御し、当該液体の圧送に伴う隔壁４２の変位量を検出し、隔壁４２の変位量の検出結果に基づいて吐出量を調整することを複数の処理モジュール１４，１５，１６において並行で実行してもよい。この場合、吐出量の調整の所要時間を更に短縮できる。

処理モジュール１７の現像ユニットは、現像液及びリンス液をウェハＷ上に供給するためのノズル及びポンプを有する。そこで、処理モジュール１４，１５，１６の塗布ユニットＵ１において吐出量の調整を実行するための構成を処理モジュール１７の現像ユニットに更に適用し、現像液及びリンス液の少なくとも一方の吐出量を調整してもよい。この場合、調整制御部１１２は、吐出量の調整を複数の処理モジュール１４，１５，１６，１７において並行で実行してもよい。

変位センサは、上述した磁気抵抗型に限られない。変位センサは、空間４１ａ，４１ｂの密閉性を損なわず且つ隔壁４２の変位を妨げることなく隔壁４２の変位を検出可能であればどのようなものであってもよい。例えば、変位センサは静電容量型であってもよい。
静電容量型の変位センサは、計測対象との間の静電容量の変化を利用して変位を検出するものである。図７は、静電容量型の変位センサの例を示す。図７に示される変位センサ９０は、ケース４１に固定され、隔壁４２の中央部に対向するプローブ９１を有する。プローブ９１は、隔壁４２との間に静電容量をなす。変位センサ９０は、プローブ９１と隔壁４２との間における静電容量を検出し、制御部１００に出力する。プローブ９１と隔壁４２との間隔は隔壁４２の変位に応じて変化するので、プローブ９１と隔壁４２との間の静電容量も隔壁４２の変位に応じて変化する。このため、プローブ９１と隔壁４２との間の静電容量に基づいて隔壁４２の変位量を検出できる。

吐出量の調整用の基板は、処理対象と同じウェハＷに限られない。吐出量の調整用の基板は、ウェハＷと同様に回転保持部２０により保持・回転可能であり、且つノズル６０から吐出された液体を受け止め可能な板状物であれば、どのようなものであってもよい。

ポンプ３０の隔壁４２は、空間４１ｂの空気圧により変位するが、これに限られない。
隔壁４２は流体圧により変位するものであればよいので、隔壁４２を変位させるための流体は空気に限られず、他の気体又は液体であってもよい。

以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。

２…塗布・現像装置（塗布処理装置）、１４，１５，１６，１７…処理モジュール、２０…回転保持部、３０…ポンプ、４２…隔壁、６０…ノズル、７０，９０…変位センサ、１００…制御部、１１２…調整制御部、１１３…排液制御部、１１５…塗布制御部、Ｗ…ウェハ（基板）。

Claims (13)

1. 基板上に液体を塗布するように構成された塗布処理装置であって、前記基板を保持して回転させる回転保持部と、流体圧により変位して前記液体を圧送する隔壁を有するポンプと、前記隔壁により圧送された前記液体を前記基板上に吐出するノズルと、を備える塗布処理装置を用い、
   前記ノズルから前記基板上に前記液体を吐出するように前記ポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う前記隔壁の変位量を検出し、前記隔壁の変位量の検出結果に基づいて、前記ノズルからの前記液体の吐出量を調整すること、
   前記吐出量の調整用に吐出された前記液体を振り切るための回転数にて前記基板を回転させるように前記回転保持部を制御すること、を含む吐出量調整方法。
2. 前記吐出量を調整するために、前記ノズルから前記基板上に前記液体を吐出するように前記ポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う前記隔壁の変位量を検出し、当該変位量の検出結果に基づいて前記吐出量を算出し、当該吐出量が目標値に近付くように前記流体圧を変更することを繰り返す、請求項１記載の吐出量調整方法。
3. 前記吐出量の調整用に前記液体を吐出する度に、当該液体を振り切るための回転数にて前記基板を回転させるように前記回転保持部を制御する、請求項２記載の吐出量調整方法。
4. 複数組の前記ノズル及び前記ポンプを有する前記塗布処理装置を用い、
   前記ノズルから前記基板上に前記液体を吐出するように前記ポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う前記隔壁の変位量を検出し、当該変位量の検出結果に基づいて前記吐出量を調整することを前記複数組の前記ノズル及び前記ポンプに対し順次実行する、請求項１〜３のいずれか一項記載の吐出量調整方法。
5. 複数の処理モジュールを備え、前記回転保持部、前記ノズル及び前記ポンプをそれぞれの前記処理モジュールに有する前記塗布処理装置を用い、
   複数の前記基板を前記複数の処理モジュールにそれぞれ配置し、
   前記ノズルから前記基板上に前記液体を吐出するように前記ポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う前記隔壁の変位量を検出し、前記隔壁の変位量の検出結果に基づいて前記吐出量を調整することを前記複数の処理モジュールにおいて並行で実行する、請求項１〜４のいずれか一項記載の吐出量調整方法。
6. 基板を保持して回転させる回転保持部と、
   流体圧により変位して液体を圧送する隔壁を有するポンプと、
   前記隔壁の変位量を検出するための変位センサと、
   前記隔壁により圧送された液体を前記基板上に吐出するノズルと、
   前記ノズルから前記基板上に前記液体を吐出するように前記ポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う前記隔壁の変位量を前記変位センサによって検出し、当該変位量の検出結果に基づいて前記ノズルからの前記液体の吐出量を調整する調整制御部と、
   前記吐出量の調整用に吐出された前記液体を振り切る回転数にて前記基板を回転させるように前記回転保持部を制御する排液制御部と、
   前記調整制御部により調整済みの吐出量にて、前記ノズルから前記基板上に前記液体を吐出するように前記ポンプを制御し、前記ノズルから吐出された前記液体を前記基板上に塗り広げるための回転数にて前記基板を回転させるように前記回転保持部を制御する塗布制御部と、を備える塗布処理装置。
7. 前記調整制御部は、前記吐出量を調整するために、前記ノズルから前記基板上に前記液体を吐出するように前記ポンプを制御し、当該液体の圧送に伴う前記隔壁の変位量を前記変位センサによって検出し、当該変位量の検出結果に基づいて前記吐出量を算出し、当該吐出量が目標値に近付くように前記流体圧を変更することを繰り返す、請求項６記載の塗布処理装置。
8. 前記排液制御部は、前記吐出量の調整用に前記液体を吐出する度に、当該液体を振り切るための回転数にて前記基板を回転させるように前記回転保持部を制御する、請求項７記載の塗布処理装置。
9. 複数組の前記ノズル及び前記ポンプを備え、
   前記調整制御部は、前記液体の吐出量の調整を前記複数組の前記ノズル及び前記ポンプに対し順次実行する、請求項６〜８のいずれか一項記載の塗布処理装置。
10. 複数の処理モジュールを備え、前記回転保持部、前記ポンプ、前記変位センサ及び前記ノズルをそれぞれの前記処理モジュールに有し、
    前記調整制御部は、前記吐出量の調整を前記複数の処理モジュールにおいて並行で実行する、請求項６〜９のいずれか一項記載の塗布処理装置。
11. 前記変位センサは磁気抵抗型である、請求項６〜１０のいずれか一項記載の塗布処理装置。
12. 前記変位センサは静電容量型である、請求項６〜１０のいずれか一項記載の塗布処理装置。
13. 請求項１〜５のいずれか一項記載の吐出量調整方法を装置に実行させるためのプログラムを記録した、コンピュータ読み取り可能な記録媒体。

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