JP2017147415A - 基板処理装置、基板処理方法及び記憶媒体 - Google Patents

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Abstract

【課題】付着成分を含む雰囲気が発生する複数の基板処理部の雰囲気を共通の排気路を通じて排気するにあたって、基板処理部毎の個別排気路の異常を確実に検出できる技術を提供すること。
【解決手段】ウエハＷにレジスト塗布を行う複数のレジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄを、排気用力設備により排気される共通排気路６０を介して排気するにあたって、レジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄ毎の個別排気管５０Ａ〜５０Ｄの排気圧と共通排気路６０の排気圧とを測定し、各測定値と対応する許容圧力範囲とを比較している。このため、個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおける付着物の詰まりなどの異常を確実に検出することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、基板処理において基板の雰囲気を排気する技術に関する。
半導体製造工程の一つであるフォトレジスト工程においては、半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）の表面にレジストなどの各塗布液を塗布する塗布処理を行う。例えばレジスト塗布装置は、基板の保持部であるスピンチャックの周囲を囲むようにカップ体を設けたカップモジュールを用い、スピンチャック上のウエハに対してレジスト液等の塗布液を滴下し、ウエハをスピンさせて、塗布膜をその全面に形成する。この時ウエハから振り切られたレジスト液がカップ体の壁面に衝突するとレジスト液が細かい粒子（ミスト）となり、ミストがウエハに付着して汚染されるおそれがある。そのためカップ体に排気管を接続し、ウエハの周囲の雰囲気の排気を行いミストによる汚染を抑制している。そして例えば複数のカップ体に個別に接続された個別排気管を大元となる共通排気路に接続し、共通排気路を工場用力により排気することにより、各カップ体の排気を行っている。
ところでカップ体の排気流量が減少すると、ミストが十分に排気されずにウエハに付着するおそれがある。そのためカップ体に接続された個別排気管の排気流量を監視することが好ましいが、個別排気管に流量計を設置することが難しく、個別排気管に圧力測定部を設けて排気圧を測定することにより、間接的に排気流量を監視している。例えば排気圧の測定値が上昇すると、個別排気管に設けた排気ダンパにより排気路のコンダクタンスを小さくして排気流量を安定させていた。
しかしながら、個別排気管の排気圧は、工場用力の増減だけでなく、カップモジュール毎の個別排気路（カップ内あるいは個別排気管）へのミストの付着による詰まりなどによっても変動する。このためカップ内に詰まりが生じたときに排気圧の測定値は工場用力の増加の場合と同様に高くなってしまい、排気ダンパが排気路のコンダクタンスを小さくする方向に作用して排気流量の不足を招き基板の汚染防止を十分に図れなくなる懸念がある。
特許文献１には、複数の加熱装置に個別に設けられた個別排気管の圧力を測定すると共に、個別排気管が合流する主排気管に圧力計を設けた構成が記載されており、加熱装置の排気系の異常を検知する技術が記載されている。しかしながら加熱装置における排気の異常の要因を区別する手法については、記載されていない。
特開２０００−２６０６８０号公報
本発明はこのような事情の下になされたものであり、その目的は、付着成分を含む雰囲気が発生する複数の基板処理部の雰囲気を共通の排気路を通じて排気するにあたって、基板処理部毎の個別排気路の異常を確実に検出できる技術を提供することにある。
本発明の基板処理装置は、付着成分を含む雰囲気が発生する基板処理を行う複数の基板処理部と、
前記複数の基板処理部に個別に設けられ、当該基板処理部における基板の雰囲気を排気するための個別排気路と、
前記個別排気路の各々が合流し、排気用力設備により排気される共通排気路と、
前記個別排気路の各々に設けられ、前記個別排気路の排気圧を測定するための第１の圧力測定部と、
前記共通排気路に設けられ、当該共通排気路の排気圧を測定するための第２の圧力測定部と、
前記第１の圧力測定部の測定値と第１の許容圧力範囲との比較結果と、前記第２の圧力測定部の測定値と第２の許容圧力範囲との比較結果と、に基づいて、個別排気路における異常を検出する異常検出部と、を備えたことを特徴とする。
本発明の基板処理方法は、基板処理部にて、付着成分を含む雰囲気が発生する基板処理を行う工程と、
複数の基板処理部に個別に設けられ、当該基板処理部における基板の雰囲気を排気するための個別排気路と、前記個別排気路の各々が合流し、排気用力設備により排気される共通排気路と、により基板処理部の雰囲気を排気する工程と、
前記個別排気路に個別に設けられた第１の圧力測定部により個別排気路の排気圧を測定する工程と、
前記共通排気路に設けられた第２の圧力測定部により共通排気路を流れる排気の排気圧を測定する工程と、
各々の第１の圧力測定部の測定値と第１の許容圧力範囲との比較結果と、第２の圧力測定部の測定値と第２の許容圧力範囲との比較結果と、に基づいて、個別排気路における異常を検出する工程と、を含むことを特徴とする。
本発明の記憶媒体は、付着成分を含む雰囲気が発生する基板処理を行う複数の基板処理部に個別に設けられ、当該基板処理部における基板の雰囲気を排気するための個別排気路と、個別排気路の各々が合流し、排気用力設備により排気される共通排気路と、を備えた基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、上述の基板処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
本発明は、付着成分を含む雰囲気が発生する基板処理を行う複数の基板処理部を、排気用力設備により排気される共通排気路を介して排気するにあたって、基板処理部毎の個別排気路の排気圧と共通排気路の排気圧とを測定し、各測定値と対応する許容圧力範囲とを比較している。このため、個別排気路における付着物の詰まりなどの異常を確実に検出することができる。なお、個別排気路とは、基板処理部の雰囲気を排気する流路を形成している部位であり、例えば液処理を行うカップモジュールの場合には、カップ体内の流路及び当該カップ体に接続された個別排気管を含む。
レジスト塗布装置を示す構成図である。 レジスト塗布ユニットを示す縦断面図である。 本発明の実施の形態に係るレジスト塗布装置に設けられる制御部を示す構成図である。 メモリに記憶された異常モードの検出パターンを示す説明図である。 処理液の吐出、排気ダンパの状態、第１の圧力測定部及び第２の圧力測定部における圧力測定値のタイムチャートを示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る排気装置の作用を示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る排気装置の作用を示す説明図である。 処理液の吐出、排気ダンパの状態、第１の圧力測定部及び第２の圧力測定部における圧力測定値のタイムチャートを示す説明図である。 本発明の実施の形態に係る排気装置の作用を示す説明図である。 処理液の吐出、排気ダンパの状態、第１の圧力測定部及び第２の圧力測定部における圧力測定値のタイムチャートを示す説明図である。 第１及び第２の圧力測定部における圧力測定値による圧力変動要因の区別を示す説明図である。
本発明の実施の形態に係る基板処理装置をウエハＷに対して塗布液であるレジスト液をスピンコーティングにより塗布する基板処理部であるレジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄを備えたレジスト塗布装置に適用した実施の形態について説明する。本実施の形態に係るレジスト塗布装置は、図１に示すように、複数のレジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄの各々に共通の排気部１を接続して構成され、ここでは便宜上４台のレジスト塗布ユニット１０Ａ〜Ｄ１０を備えるものとする。各レジスト塗布ユニット１０Ａ〜Ｄ１０は各々同様に構成されており、ここではレジスト塗布ユニット１０Ａを例に挙げて説明する
図２に示すようにレジスト塗布ユニット１０Ａは、ウエハＷの裏面中央部を真空吸着することにより、当該ウエハＷを水平に保持する基板保持部であるスピンチャック１１を備えている。このスピンチャック１１は、下方より軸部１２を介して回転機構１３に接続されており、当該回転機構１３により鉛直軸回りに回転する。
スピンチャック１１の下方側には、軸部１２を隙間を介して取り囲むように円形板１４が設けられる。また円形板１４に周方向に３か所の貫通孔１７が形成され、各貫通孔１７には各々昇降ピン１５が設けられている。これら昇降ピン１５の下方には、共通の昇降板１８が設けられ、昇降ピン１５は昇降板１８の下方に設けられた昇降機構１６により昇降自在に構成されている。
またスピンチャック１１を取り囲むようにカップ体２０が設けられている。スピンチャック１１、軸部１２及び回転機構１３とカップ体２０とは、カップモジュールを構成する。カップ体２０は、回転するウエハＷより飛散したり、こぼれ落ちた排液を受け止め、当該排液をレジスト塗布装置外に排出するように構成されている。カップ体２０は、前記円形板１４の周囲に断面形状が山型のリング状に設けられた山型ガイド部２１を備え、山型ガイド部２１の外周端から下方に伸びるように環状の垂直壁２３が設けられている。山型ガイド部２１は、ウエハＷよりこぼれ落ちた液を、ウエハＷの外側下方へとガイドする。
また、山型ガイド部２１の外側を取り囲むように垂直な筒状部２２と、この筒状部２２の上縁から内側上方へ向けて斜めに伸びる上側ガイド部２４とが設けられている。上側ガイド部２４には、周方向に複数の開口部２５が設けられている。また上側ガイド部２４の基端側周縁から上方に伸びるように筒状部３１が設けられ、この筒状部３１の上縁から内側上方へ伸び出すように傾斜壁３２が設けられる。また、筒状部２２の下方側は、山型ガイド部２１及び垂直壁２３の下方に断面が凹部型となるリング状の液受け部２６が形成されている。この液受け部２６においては、外周側に排液路２７が接続されている。また液受け部２６における排液路２７よりも内周側には、２本の排気管２８がスピンチャック１１から見て
互いに対称となる位置に下方から突入する形で設けられている。
また図２に示すようにレジスト塗布ユニット１０Ａは、ウエハＷにレジスト液を供給するためレジスト液ノズル４１を備えている。レジスト液ノズル４１は、レジスト液供給管４２を介して、レジスト液供給源４３に接続されている。
また、レジスト塗布ユニット１０Ａは、ウエハＷにレジスト液を希釈するためのシンナーを供給するシンナーノズル４４を備えている。シンナーノズル４４は、シンナー供給管４５を介して、シンナー供給源４６に接続されている。また、レジスト塗布ユニット１０Ａは、ウエハＷの周縁に形成されたレジスト膜を除去するための溶剤を吐出する溶剤ノズル４７を備えている。溶剤ノズル４７は、溶剤供給管４８を介して、溶剤供給源４９に接続されている。さらにレジスト塗布ユニット１０Ａは、スピンチャック１１に保持されたウエハＷの裏面に向けて例えば純水などのリンス液を供給する裏面側リンスノズル４０を備えている。裏面側リンスノズル４０は、図示しないリンス液供給部に接続され、ウエハＷの裏面に向けてリンス液を供給するように構成されている。
続いて、既述のレジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄに接続される排気部１について説明する。図１に示すように排気部１は、例えばレジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄに夫々個別に接続される個別排気管５０Ａ〜５０Ｄと、個別排気管５０Ａ〜５０Ｄから排気される排気が合流する共通排気管６０と、を備えている。
個別排気管５０Ａ〜５０Ｄは、各々同様に構成されており、ここではレジスト塗布ユニット１０Ａに接続される個別排気管５０Ａを例に挙げて説明する。なお図１における各個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおいて、個別排気管５０Ａにおける各部に対応する部分については、個別排気管５０Ａの説明で用いた数字と同じ数字を用い、かつＡの代わりにＢ、Ｃ、Ｄを夫々付して示している。
個別排気管５０Ａは、水平方向に伸び一端側が２本に分岐した分岐路５１Ａとなっている。各分岐路５１Ａは各々円弧状に湾曲しており、各分岐路５１Ａの端部には、上方側からレジスト塗布ユニット１０Ａにおける２本の排気管２８の内の対応する排気管２８が各々接続されている。
レジスト塗布ユニット１０Ａ側を上流とすると、個別排気管５０Ａにおける分岐路５１Ａの分岐位置よりも下流側には個別排気管５０Ａ内を流れる排気の圧力を測定するための第１の圧力測定部５Ａが設けられている。また個別排気管５０Ａにおける第１の圧力測定部５Ａの下流には、排気量調整部となる排気ダンパ５２Ａが介設されている。なおカップ体２０におけるウエハＷの周囲から排気管２８に流れるまでの流路、排気管２８及び個別排気管５０Ａは、個別排気路に相当する。
排気ダンパ５２Ａは、個別排気管５０Ａの外部の雰囲気を引き込む開口部５３を備え、例えば開口部５３に設けられた蓋部５４の開口部５３に対する角度を調整することにより、開口部５３の開度を調整し、個別排気管５０Ａに流入する外部雰囲気の流量を調整する。そして開口部５３から外部雰囲気を引き込むときの圧力損失は、分岐路５１Ａを介してカップ体２０内から排気を引き込むときの圧力損失よりも小さい。そのため開口部５３の開口度を大きくすることにより、開口部５３から引き込まれる外部雰囲気の流量が増加し、カップ体２０内から引き込まれる排気の流量が減少する。また開口部５３の開口度を大きくすることにより、個別排気管５０Ａにおける全体的な圧力損失が減少するため、個別排気管５０Ａ内における排気の圧力が下がる。
そして各排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄ毎に開口部５３の開度を調整するために、対応する第１の圧力測定部（５Ａ〜５Ｄ）の測定値を取り込んで各排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄのアクチェータに制御信号を出力するコントローラ（図示せず）が設けられている。このコントローラにより、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値が、例えばレジスト処理プロセスにおける圧力設定値よりも高い場合、あるいは、圧力設定値よりも低い場合には、排気ダンパ５２Ａの開度を調整して排気圧力が一定になるように調整する。具体的には、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値が、圧力設定値よりも高いには、排気ダンパ５２Ａの開口部５３の開度を上げる。これによりカップ体２０Ａから個別排気管５０Ａに流れ込み排気が減少して、個別排気管５０Ａを流れる排気の圧力損失が少なくなり圧力が下がる。また第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値が、圧力設定値を下回っていた場合には、排気ダンパ５２Ａの開口部５３の開度を下げる。これによりカップ体２０Ａから個別排気管５０Ａに流れ込み排気が増加して、個別排気管５０Ａを流れる排気の圧力損失が大きくなり圧力が上がる。このようにレジスト塗布ユニット１０Ａのカップ体２０側から引き込む排気の圧力が一定になるように調整し、レジスト塗布ユニット１０Ａ側から引き込む排気の流量が一定になるように制御している。
排気モードとしてこの例では、基板に対して所定の処理が行われているときの強排気モードと当該強排気モード時の排気量よりも少ない排気量により排気を行う弱排気モードとが設定される。強排気モードは、ウエハＷ上の塗布液がウエハＷの回転により周囲に飛散してミストが発生する時間帯において設定され、弱排気モードは、それ以外の時間帯（ウエハＷがスピンチャック上に載置されていない時間帯も含む）において設定される。排気モードの切り替えは、後述の制御部９から各モードに対応した圧力設定値が既述のコントローラに出力されることにより行われる。即ち、強排気モードに対応する圧力設定値が設定されたときには、排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄの開度が大きくなるようにダンパ位置が設定され、弱排気モードに対応する圧力設定値が設定されたときには、排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄの開度が前記開度よりも小さくなるようにダンパ位置が設定されることになる。以下、強排気モードを「プロセス排気」、弱排気モードを「アイドル排気」と称して説明を進める。
さらに各排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄには、その開口部５３の開度が強排気モード（プロセス排気）の開度であるか、弱排気モード（アイドル排気）の開度であるかを判定する図示しない開閉センサが設けられ、後述する制御部９にその開度が、プロセス排気時の開度と、アイドル排気時の開度と、のいずれかであるかの情報信号を送信する。
各個別排気管５０Ａ〜５０Ｄは、排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄの下流で１本の共通の共通排気管６０に合流し、共通排気管６０の下流は工場全体の排気用力設備（以下「工場用力」とする）に接続されている。共通排気管６０には、共通排気管６０を流れる排気の排気圧力を測定する第２の圧力測定部６が設けられている。なお図１中の６１は、共通排気管６０を開閉するためのバルブである。
また基板処理装置は、制御部９を備えている。図３に示すように制御部９は、ＣＰＵ９１、プログラム９２及びメモリ９３を備えている。なお図中９０はバスである。また制御部９は、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄ、第２の圧力測定部６、各排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄに接続されている。また制御部９にはアラーム９４及び表示部９５が接続されている。
メモリ９３には、プロセス排気時における第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値の第１の許容圧力範囲を決める上限閾値及び下限閾値、アイドル排気時における第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値の第１の許容圧力範囲を決める上限閾値及び下限閾値が記憶される。更に第２の圧力測定部６における圧力測定値の第２の圧力許容範囲を決める上限閾値及び下限閾値が記憶される。なお上限閾値及び下限閾値は、例えばプロセス排気時及びアイドル排気時における圧力設定値が夫々プロセス排気時及びアイドル排気時における上限閾値と、下限閾値と、の平均値になるように設定される。
またメモリ９３には、排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄの開口部５３の開度を変更し、アイドル排気から、プロセス排気に切り替えたときに個別排気管５０Ａ〜５０Ｄ内の排気圧力が安定するまでの時間Δｔｒ及び、プロセス排気から、アイドル排気に切り替えたときに個別排気管５０Ａ〜５０Ｄ内の排気圧力が安定するまでの時間Δｔｆが記憶されている。
排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄの開度を変更し、アイドル排気とプロセス排気との間を切り替えたときにアイドル排気における圧力とプロセス排気における圧力との間で変化することになる。そのためアイドル排気における圧力の上限閾値及び下限閾値の範囲の圧力と、プロセス排気における圧力の上限閾値及び下限閾値の範囲の圧力と、のいずれからも外れてしまう圧力となる時間が含まれてしまう。そのためアイドル排気とプロセス排気との間を切り替えたときに不必要にアラーム９４の発報等を行わないように、アイドル排気とプロセス排気との間を切り替え後、一定時間モニターを停止する時間Δｔｒと時間Δｔｆとが設定されている。
プログラム９２は、各排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄが、プロセス排気時の状態にあるのか、アイドル排気時の状態にあるのかの信号を受信すると共に、各個別排気管５０Ａ〜５０Ｄに設けられた第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値及び第２の圧力測定部の圧力測定値を各々測定する。そして排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄがプロセス排気時の状態であるか、アイドル排気時の状態であるか、に従い、プロセス排気時における第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値の上限閾値及び下限閾値と、アイドル排気時における第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値の上限閾値及び下限閾値と、を選択して読み出す。そして第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値をモニターし、当該上限閾値及び当該下限閾値と比較する。従って制御部９は異常検出部に相当する。さらに第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値が上限閾値を上回った場合、または下限閾値を下回っている場合にアラーム９４を鳴らし、表示部９５に閾値を外れる値が測定された第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄはいずれの第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄであるかの情報と、上限閾値を上回った旨、あるいは、下限閾値を下回った旨と、を表示する。
またプロセス排気時とアイドル排気時との各々において、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値が正常排気圧、上限閾値を上回る排気圧、及び下限閾値を下回る排気圧のいずれかであるかと、第２の圧力測定部６の圧力測定値が正常排気圧、上限閾値を上回る排気圧、及び下限閾値を下回る排気圧のいずれかであるかとの組み合わせに従い推定される異常モード（あるいは正常である旨）を表示部９５に表示するようにしてもよい。この場合には、例えば図４に示すような表がメモリ９３に記憶されており、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値の傾向と、第２の圧力測定部６の圧力測定値の傾向と、の組み合わせに基づいて、対応する異常モードの推定要因が表示部９５になされる。
また第２の圧力測定部６の圧力測定値と上限閾値及び下限閾値とを比較し、第２の圧力測定部６の圧力測定値が上限閾値を上回った場合、または下限閾値を下回っている場合にアラーム９４を鳴らし、表示部９５に第２の圧力測定部６において、上限閾値を上回った旨あるいは、下限閾値を下回った旨を表示する。
続いて本発明の実施の形態に係るレジスト塗布装置の作用について説明するが、まず第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄ及び第２の圧力測定部６における圧力測定値のモニター方法について、正常な排気圧における一連のレジスト塗布処理に沿って説明する。ここでは、レジスト塗布ユニット１０Ａを用いて、レジスト塗布処理を行う例で説明する。
図５は、上段よりレジスト塗布装置におけるレジスト塗布処理について、各種薬液の吐出のオンオフ、排気ダンパ５２Ａがプロセス排気時の排気とアイドル排気時の排気とのいずれかの排気状態にあるか、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値及び第２の圧力測定部６における圧力測定値の時間変化を示すタイムチャートである。図５中の第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値のグラフにおいて、実線で示したグラフは、正常な排気圧における第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値を示す。
レジスト塗布装置は、ウエハＷを搬入する前の時刻ｔ０においては、排気ダンパ５２Ａが開放され、アイドル排気時の状態になっている。従って第１の圧力測定部５Ａにおいては、圧力測定値は低い値を示している。また排気ダンパ５２Ａに設けた開閉センサからアイドル排気の状態の開度であることを示す信号が制御部９に送信される。これによりメモリ９３からアイドル排気における第１の圧力測定部５Ａの圧力設定値の第１の許容圧力範囲に対応する上限閾値Ｐ１Ｈ´及び下限閾値Ｐ１Ｌ´が読み出され、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値が上限閾値Ｐ１Ｈ´と下限閾値Ｐ１Ｌ´との間の排気圧、即ち正常な排気圧力となっているかを監視している。さらに第２の圧力測定部６における圧力設定値の上限閾値Ｐ２Ｈ及び下限閾値Ｐ２Ｌが読み出され、第２の圧力測定部６における圧力測定値が上限閾値Ｐ２Ｈと下限閾値Ｐ２Ｌとの間の圧力、即ち正常圧力となっているかのモニターが開始される。
次いで例えば外部の搬送装置と昇降ピン１５との協働作用により、レジスト塗布ユニット１０Ａのスピンチャック１１にウエハＷを受け渡す。その後、例えば時刻ｔ１において排気ダンパ５２Ａの開度を小さくして、カップ体２０側からの排気量を多くし、プロセス排気に切り替える。このとき個別排気管５０Ａにおける圧力損失が上昇するため、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値が上昇する。また既述のように、制御部９においては、時刻ｔ１から時間Δｔｒの間、第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値の監視は停止する。
そして排気ダンパ５２Ａがプロセス排気に切り替わると、プロセス排気に対応する第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値の上限閾値Ｐ１Ｈ及び下限閾値Ｐ１Ｌが読み出される。その後時刻ｔ１＋Δｔｒにおいて、第１の圧力測定部５Ａにおける排気圧の測定が開始され、圧力測定値が、第１の許容圧範囲内、即ち上限閾値Ｐ１Ｈ及び下限閾値Ｐ１Ｌの範囲内にあるか否かが監視される。
次いで圧力が安定した時刻ｔ１＋Δｔｒ以降の時刻ｔ２においてスピンチャック１１を鉛直軸周りに回転させると共にシンナーノズル４４をウエハＷの中心部の上方に位置させる。その後プロセス排気時の排気を行った状態で、ウエハＷに向けてシンナーを供給する。これによりウエハＷの表面が濡れた状態となる。そしてウエハＷ表面を広がったシンナーは、遠心力により振り切られる。
ここでウエハＷから振り切られたシンナーの排気について説明する。ウエハＷから振り切られたシンナーは、カップ体２０に受け止められ、カップ体２０の内面を伝わり液受け部２６に流れ込む。排気管２８は、液受け部２６の下方から突出されるように設けられているため、液受け部２６に流れ込んだ液体のシンナーは排気管２８には流れ込まずに排液路２７から排液される。そして排気管２８には、ウエハＷの雰囲気が液体のシンナーを除いた状態で流れ込むことになる。しかしながら回転するウエハＷにシンナーを供給して、シンナーを振り切った時に、カップ体２０にシンナーが衝突すると、シンナーがミストになる。ミストは雰囲気中に漂うため、排気管２８から排気される雰囲気と共に排気されることになる。
その後シンナーの供給を停止し、シンナーノズル４４をウエハＷの上方から退避させ、続いてレジスト液ノズル４１をウエハＷの中心部の上方に位置させる。その後プロセス排気の排気を継続した状態、かつウエハＷの回転数を維持した状態でレジスト液の供給を開始する。これによりレジスト液がウエハＷの表面を広がる。またウエハＷから振り切られたレジスト液がカップ体２０に衝突しミストとなり、ミストを含んだ雰囲気は、排気管２８から排気される。
その後レジスト液の供給を停止し、レジスト液ノズル４１をウエハＷの上方から退避させ、さらにウエハＷの回転数を維持したまま溶剤ノズル４７をウエハＷの周縁に位置させる。次いで時刻ｔ３において、排気ダンパ５２Ａにおける開口部５３の開度を大きくして、アイドル排気時の排気に切り替える。このとき排気ダンパ５２Ａの開口部５３を介して、外部の雰囲気が流入するため、個別排気管５０Ａにおける圧力損失が低下し、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値が下降する。
また排気ダンパ５２Ａの開口部５３の開度が大きくなり、プロセス排気の排気からアイドル排気の排気に切り替わるため、時刻ｔ３から時間Δｔｆの間は、排気圧が移行するため排気圧の監視は行われない。そして排気ダンパ５２Ａの開口部５３の開度が切り替わり、アイドル排気の排気に切り替わると、アイドル排気時における第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値の上限閾値Ｐ１Ｈ´及び下限閾値がＰ１Ｌ´読み出される。その後時刻ｔ３＋Δｔｆにおいて、第１の圧力測定部５Ａによる排気圧の測定が開始され、圧力測定値が、アイドル排気時における第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値の上限閾値Ｐ１Ｈ´及び下限閾値がＰ１Ｌ´の範囲内にあるか否かが監視される。
次いで排気圧が安定した時刻ｔ３＋Δｔｆ以降の時刻ｔ４において、ウエハＷの回転数を維持したまま、溶剤ノズル４７からウエハＷの周縁に向けて溶剤を供給する。また裏面側リンスノズル４０からウエハＷの裏面に向けて例えば純水などのリンス液を供給する。溶剤ノズル４７からウエハＷの周縁に向けて溶剤を供給することによりウエハＷの周縁部のレジスト膜が溶解して除去され、裏面側リンスノズル４０からリンス液を供給することによりウエハＷの裏面が洗浄される。溶剤及びリンス液はウエハＷから振り切られてカップ体２０に衝突したときに付着性のミストにならないため、排液路２７から排液される。その後ウエハＷは、外部の搬送装置に受け渡されて搬出される。
このように、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値は、時刻ｔ０から時刻ｔ１までの間、及び時刻ｔ３＋Δｔｆ以降においては、アイドル排気時における上限閾値Ｐ１Ｈ´から下限閾値Ｐ１Ｌ´までの間の圧力であるか否かが監視され、時刻ｔ１＋Δｔｒからｔ３までの間は、プロセス排気時における上限閾値Ｐ１Ｈから下限閾値Ｐ１Ｌまでの間の排気圧であるか否かが監視される。
また第２の圧力測定部６の圧力測定値は、アイドル排気時及びプロセス排気時に関わらず塗布処理の間、同じ上限閾値Ｐ２Ｈから下限閾値Ｐ２Ｌまでの間の排気圧であるか否かが監視される。
続いて上述のレジスト塗布処理において、第１の圧力測定部５Ａの測定値が変化する例について説明する。例えば実施の形態に示したようなレジスト塗布装置においては、例えばレジスト液のミストが付着して個別排気管５０Ａが詰まってしまうことがある。
ここでは、レジスト液の供給を行った後、例えば個別排気管５０Ａの一方の分岐路５１Ａの入り口部分に詰まりが生じた例で説明する。図５中の第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値のグラフにおける鎖線のグラフは、個別排気管５０Ａの詰まりが生じた例における第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値の変化パターンを示す。
レジスト液の塗布を行った後、個別排気管５０Ａの一方の分岐路５１Ａに詰まりが生じたとすると、図６に示すように個別排気管５０Ａにおける圧力損失が上昇するため、個別排気管５０Ａ内の排気圧が上昇する。そのため図５に示すように例えば時刻ｔａにて、第１の圧力測定部５Ａにおいて、測定された圧力測定値がプロセス時における上限閾値Ｐ１Ｈを上回る。これにより制御部９においては、圧力測定値が上限閾値Ｐ１Ｈを上回ることによりアラーム９４が発報され、さらに表示部９５に当該第１の圧力測定部５Ａにて、上限閾値Ｐ１Ｈを上回った旨の表示がされる。
一方共通排気管６０においては、一の個別排気管５０Ａに詰まりが生じて圧力損失が上昇したときに、他の正常に排気が行われている個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄにおける排気流量を多くすることで、圧力損失の上昇分の排気流量が補償される。そのため共通排気管６０においては、全体として、圧力損失が上昇せず、第２の圧力測定部６における圧力測定値も第２の許容圧力範囲内（Ｐ２Ｌ〜Ｐ２Ｈ）に収まっている。
また他の正常に排気が行われている個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄにおいては、排気流量が多くなるが、複数の個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄにより、一の個別排気管５０Ａの圧力損失を補償するため、他の個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄの個々においては、排気流量や排気圧において、大きな変化とはならない。
従って表示部９５には、第２の圧力測定部６の圧力測定値が正常である旨が示される。また第１の圧力測定部５Ａの測定結果が「上限閾値Ｐ１Ｈ以上」、第２の圧力測定部６の測定結果が「正常」であることから制御部９は、図４に示す表から「個別排気路の詰まり」と判断しこの要因を表示する。更に他の個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄに設けられた第１の圧力測定部５Ａの測定値は、正常である旨が表示される。
その後処理を続行したとすると時刻ｔ３以降において、第１の圧力測定部５Ａの測定結果が「上限閾値Ｐ１Ｈ´以上」、第２の圧力測定部６の測定結果が「正常」であることから、制御部９は「個別排気管５０Ａ」の詰まりと判断したままである。このように個別排気管５０Ａにおける圧力損失が上昇している場合には、プロセス排気時の排気及びアイドル排気時の排気に関わらず、第１の圧力測定部５Ａにおける圧力測定値が、「上限閾値以上」と示され、第２の圧力測定部６における圧力測定値が正常と示される。また他の第１の圧力測定部５Ｂ〜５Ｃの圧力測定値は正常であると示される。
また例えば個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおけるリークの発生、あるいは、排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄに詰まりが発生し、開口部５３から排気漏れ（リーク）が発生した場合には、例えば図７に模式的に示すように当該個別排気管５０Ａにおける圧力損失が減少し、排気圧が低下する。このため図８において例えば時刻ｔａにて、このような事態が起こると、鎖線に示すように第１の圧力測定部５Ａの圧力測定値がプロセス排気時には下限閾値Ｐ１Ｌよりも低下し、アイドル排気時には下限閾値Ｐ１Ｌ´よりも低下する。なお実線は、正常時の圧力測定値を示す。
一の個別排気管５０Ａの圧力損失が減少した場合においても、他の正常に排気が行われている個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄにより排気流量が補償される。そのため共通排気管６０における排気圧力及び排気流量については、変化がなく、第２の圧力測定部６の測定値は上限閾値Ｐ２Ｈと下限閾値Ｐ２Ｌとの間に収まっている。また他の正常な個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄに設けた第１の圧力測定部５Ｂ〜５Ｄの圧力測定値も許容圧力範囲に収まっている。従って、この場合には第１の圧力測定部５Ａの測定結果は「許容圧力範囲よりも低い」、第２の圧力測定部６の測定結果は「正常」であることから、リーク発生と判断され、例えば各圧力測定結果、「リーク発生」及びリークが発生した個別排気路（カップモジュール）の表示がされると共にアラーム９４が発報される。
続いて工場用力が変動した場合について述べる。プロセス排気時においてもアイドル排気時においても、工場用力の排気圧が変動した場合、図９に示すように例えば工場用力の排気圧が上昇した場合には、共通排気管６０における排気圧が上昇する。そして工場用力の排気圧の上昇の程度が大きい場合（許容範囲よりも大きい場合）には、第２の圧力測定部６の測定結果は「上限閾値Ｐ２Ｈを越えている」となる。なお、共通排気管６０における排気圧力が上昇することで、プロセス排気時には、各個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおける排気圧が各々上昇して、上限閾値Ｐ１Ｈを越える。一方、アイドル排気時には、各個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおいては、開放した排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄから流入するガスの流量の変化量が大きいため圧力の変化量が小さくなり、例えば許容圧力範囲に収まる。
図１０には、時刻ｔａにて工場用力が大きく増加した場合において、鎖線により圧力測定値が示されている。工場用力が大きく増加した場合には、第２の圧力測定部６の測定結果が「上限閾値Ｐ２Ｈを越えている」という情報だけで判断することができ、例えば各圧力測定結果及び「工場用力増加」の表示がされると共にアラームが発報される。
またまた工場用力の排気圧が大きく減少する場合には、第２の圧力測定部６の測定値が下限閾値Ｐ２Ｌを下回るので、この情報だけで当該現象を検出することができ、例えば各圧力測定結果及び「工場用力減少」の表示がされると共にアラームが発報される。
図１１は横軸に第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄにおける圧力測定値を示し、縦軸に第２の圧力測定部６における圧力測定値を示している。図１１中のＡは、プロセス排気時における第１の圧力測定値の第１の許容圧力範囲及び第２の圧力測定値の第２の許容圧力範囲を示し、図１１中のＢは、アイドル排気時における第１の圧力測定値の第１の許容圧力範囲及び第２の圧力測定値の第２の許容圧力範囲を示す。
このような特性図で示すと、個別排気管５０Ａ〜５０Ｄに詰まりが発生した場合には、詰まりを生じた個別排気管５０Ａ〜５０Ｄの第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの測定値が上昇するが、第２の圧力測定部における圧力測定値はほとんど上昇しない。従ってプロセス排気時においては、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値及び第２の圧力測定部６の圧力測定値が図６中の（１）の領域内に位置する。またアイドル排気時においては、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの測定値及び第２の圧力測定部６の測定値が、図６中の（５）の領域内に位置する。また個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおけるリークの発生、あるいは、排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄに詰まりが発生し、開口部５３から排気漏れが発生した場合には、プロセス排気においては第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの測定値及び第２の圧力測定部６の測定値が、図１１中の（４）の領域内に位置する。またアイドル排気時においては、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの測定値及び第２の圧力測定部６の測定値が、図１１中の（８）の領域内に位置する。
またプロセス排気時において、工場用力の排気圧が変動した場合、例えば工場用力の排気圧が上昇した場合には、すべての第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄにおける圧力測定値と、第２の圧力測定部６における圧力測定値と、は各々上昇する。従ってプロセス排気時には、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの測定値及び第２の圧力測定部６の測定値が、図１１中の（２）の領域内に位置する。またアイドル時は、図１１中の（６）の領域が示す値になる。さらに工場用力の排気圧が下降した場合には、図１１中の（３）の領域内に位置し、アイドル排気時には、図１１中の（７）の領域内に位置する。
上述の実施の形態によれば、レジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄに個別に接続された個別排気管５０Ａ〜５０Ｄの排気圧を測定すると共に個別排気管５０Ａ〜５０Ｄの各々が合流し、排気用力設備により排気される共通排気管６０の排気圧を測定し、各測定値と対応する許容圧力範囲とを比較している。このため、個別排気管５０Ａ〜５０Ｄを含む各個別排気路における付着物の詰まりなどの異常を確実に検出することができる。
また個別排気路の詰まりを確実に検出することができるため、排気圧に基づいてカップ体２０の排気量を調整したときに流量が少なくなり過ぎることがない。また個別排気路におけるリークの検出も行うことができ、合わせて工場排気の増加、減少も検出することができる。
またレジストの塗布、現像プロセスにおける基板の加熱処理を行う加熱装置でも良い。この場合には、例えば付着物質として昇華物が発生し、排気管に付着することがあるが、個別排気管５０Ａ〜５０Ｄの排気圧の異常を確実に検出することができる。
上述の実施の形態では、表示部９５に「個別排気路の詰まり」等の不具合の要因を表示しているが、要因の表示を行わず、第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄ及び第２の圧力測定部６の測定結果（許容範囲内か、許容範囲の上側あるいは、下側に外れているという情報）を表示するようにしてもよい。この場合においてもオペレータは、不具合の発生及びその要因を把握することができる。また排気ダンパ５２Ａ〜５２Ｄがプロセス排気の開度であるか、アイドル排気の開度であるかの情報は、例えばレジスト塗布処理の一連のプロセスを実施するための処理レシピから判断するようにしてもよい。
［実施例］
本発明によって、個別排気管５０Ａ〜５０Ｄの詰まりが生じたときの第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値の変化と第２の圧力測定部６における圧力測定値の変化とより区別が可能であるか調べるために以下の試験を行った。
実施の形態に示したレジスト塗布装置を用い、４つのレジスト塗布ユニット１０Ａ〜１０Ｄに接続される計８本の排気管２８の内の０本〜８本を封止して、各々の第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄ及び第２の圧力測定部６における圧力測定値を求めた。
またレジスト塗布ユニット１０Ａにおける２本の排気管２８を夫々排気管ａ、ｂ、レジスト塗布ユニット１０Ｂにおける２本の排気管２８を夫々排気管ｃ、ｄ、レジスト塗布ユニット１０Ｃにおける２本の排気管２８を夫々排気管ｅ、ｆ、レジスト塗布ユニット１０Ｄにおける２本の排気管２８を夫々排気管ｇ、ｈとして、表１に示す排気管２８を各々封止して排気をしたときの、各第１の圧力測定部５Ａ及び第２の圧力測定部６における圧力測定値を求めた。また個別排気管５０Ａの排気ダンパ５２Ａの開度を下げ、プロセス排気時の排気流量に設定し、他の個別排気管５０Ｂ〜５０Ｃにおいては、排気ダンパ５２Ｂ〜５２Ｄにおいては、開度を上げてアイドル排気の排気流量に設定して試験を行った。
表１はこの結果を示し、表１に示す排気管２８を各々封止したときの、各第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄ及び第２の圧力測定部６における圧力測定値を示す。なお表１中のＦは第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄにおける最大測定値を越えており、測定できなかったことを示す。また＊を一つ付したデータは２本の排気管２８の内の一本が封止された個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおける圧力測定値を示し、＊を二つ付したデータは２本の排気管２８の両方が封止された個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおける圧力測定値を示す。なお第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄにおける最大測定値を越えたものについては＊を付していない。

Figure 2017147415
表１中の排気管ｈのみを封止した例における第１の圧力測定部５Ｄの圧力測定値、排気管ｆ〜ｈを封止した例における第１の圧力測定部５Ｃの圧力測定値、及び排気管ｄ〜ｈを封止した例における第１の圧力測定部５Ｂの圧力測定値、に示すように排気管２８の内の一本が封止されると、当該排気管２８に接続された個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄの圧力測定値が急激に上昇するが、他の個別排気管５０Ａ〜５０Ｃにおける第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｃ及び第２の圧力測定部６の圧力測定値は、封止した個別排気管５０Ｂ〜５０Ｄの排気圧と比較して、ほとんど変化しないことが分かる。
また排気管ｇ、ｈを封止した例における第１の圧力測定部５Ｄの圧力測定値、
排気管ｅ〜ｈを封止した例における第１の圧力測定部５Ｃの圧力測定値及び排気管ｃ〜ｈを封止した例における第１の圧力測定部５Ｂの圧力測定値に示すようにおいて２本の排気管２８の両方が封止されると、当該排気管２８が接続された個別排気管５０Ａ〜５０Ｄに設けた第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄにおける圧力測定値が急激に上昇する。
従って、排気管２８が詰まった場合には、当該排気管２８に接続された個別排気管５０Ａ〜５０Ｄにおける第１の圧力測定部５Ａ〜５Ｄの圧力測定値が上昇するが、第２の圧力測定部６の測定値は、ほとんど変化しないと言える。これは、詰まりを生じていない個別排気管５０Ａ〜５０Ｄの排気圧が上昇することにより共通排気管６０における圧力損失はほとんどないためと考えられる。
５Ａ〜５Ｄ 第１の圧力測定部
６ 第２の圧力測定部
９ 制御部
１０Ａ〜１０Ｄ レジスト塗布ユニット
１１ スピンチャック
２０ カップ体
２８ 排気管
５０Ａ〜５０Ｄ 個別排気管
５２Ａ〜５２Ｄ 排気ダンパ
６０ 共通排気管
Ｗ ウエハ

Claims (12)

  1. 付着成分を含む雰囲気が発生する基板処理を行う複数の基板処理部と、
    前記複数の基板処理部に個別に設けられ、当該基板処理部における基板の雰囲気を排気するための個別排気路と、
    前記個別排気路の各々が合流し、排気用力設備により排気される共通排気路と、
    前記個別排気路の各々に設けられ、前記個別排気路の排気圧を測定するための第１の圧力測定部と、
    前記共通排気路に設けられ、当該共通排気路の排気圧を測定するための第２の圧力測定部と、
    前記第１の圧力測定部の測定値と第１の許容圧力範囲との比較結果と、前記第２の圧力測定部の測定値と第２の許容圧力範囲との比較結果と、に基づいて、個別排気路における異常を検出する異常検出部と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記異常検出部は、前記第１の圧力測定部の測定値が第１の許容圧力範囲の上限よりも高くかつ前記第２の圧力測定部の測定値が第２の許容圧力範囲に収まっているときに、当該第１の圧力測定部が設けられている個別排気路に詰まりが生じていると判断するように構成されていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記異常検出部は、前記第１の圧力測定部の測定値が第１の許容圧力範囲の下限よりも低くかつ前記第２の圧力測定部の測定値が第２の許容圧力範囲に収まっているときに、当該第１の圧力測定部が設けられている個別排気路にリークが生じていると判断するように構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板処理装置。
  4. 前記異常検出部は、前記第２の圧力測定部の測定値が第２の許容圧力範囲の上限よりも高いときには排気用力設備の用力が増加し、前記第２の圧力測定部の測定値が第２の許容圧力範囲の下限よりも低いときには排気用力設備の用力が減少していると判断するように構成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  5. 前記基板処理部は、基板を水平に保持する基板保持部と、基板保持部を鉛直軸周りに回転させる回転機構と、基板保持部に保持された基板の周囲を囲み、内部の雰囲気が前記個別排気路を介して排気されるカップ体と、を備え、
    前記基板処理は、基板に塗布液を供給した状態で基板を回転させる塗布処理であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  6. 前記塗布液は、基板にレジスト膜を形成するためのレジスト液であることを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
  7. 前記個別排気路における、第１の圧力測定部の測定位置よりも共通排気路側に設けられ、基板に対して所定の処理が行われているときの強排気モードと当該強排気モード時の排気量よりも少ない排気量により排気を行う弱排気モードとの間で切り替える排気量調整部を備え、
    前記第１の許容圧力範囲は、前記強排気モード及び弱排気モードの各々に対応して設定されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記排気量調整部はダンパであり、
    前記ダンパの状態に応じて前記強排気モードに対応する第１の許容圧力範囲及び前記弱排気モードに対応する第１の許容圧力範囲の一方が選択されることを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
  9. 基板処理部にて、付着成分を含む雰囲気が発生する基板処理を行う工程と、
    複数の基板処理部に個別に設けられ、当該基板処理部における基板の雰囲気を排気するための個別排気路と、前記個別排気路の各々が合流し、排気用力設備により排気される共通排気路と、により基板処理部の雰囲気を排気する工程と、
    前記個別排気路に個別に設けられた第１の圧力測定部により個別排気路の排気圧を測定する工程と、
    前記共通排気路に設けられた第２の圧力測定部により共通排気路を流れる排気の排気圧を測定する工程と、
    各々の第１の圧力測定部の測定値と第１の許容圧力範囲との比較結果と、第２の圧力測定部の測定値と第２の許容圧力範囲との比較結果と、に基づいて、個別排気路における異常を検出する工程と、を含むことを特徴とする基板処理方法。
  10. 前記基板処理は、基板に塗布膜を形成するための塗布液を供給した状態で基板を鉛直軸周りに回転させる塗布処理であることを特徴とする請求項９に記載の基板処理方法。
  11. 前記個別排気路における、第１の圧力測定部の測定位置よりも共通排気路側に設けられ、基板に対して所定の処理が行われているときの強排気モードと当該強排気モード時の排気量よりも少ない排気量により排気を行う弱排気モードとの間で切り替える排気量調整部を用い、
    前記第１の許容圧力範囲は、前記強排気モード及び弱排気モードの各々に対応して設定されていることを特徴とする請求項９または１０に記載の基板処理方法。
  12. 付着成分を含む雰囲気が発生する基板処理を行う複数の基板処理部に個別に設けられ、当該基板処理部における基板の雰囲気を排気するための個別排気路と、個別排気路の各々が合流し、排気用力設備により排気される共通排気路と、を備えた基板処理装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
    前記コンピュータプログラムは、請求項９ないし１１のいずれか一項に記載の基板処理方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。
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