JP2021168395A - 基板処理装置及び基板処理方法。 - Google Patents

基板処理装置及び基板処理方法。 Download PDF

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Abstract

【課題】基板に供給される流体が通流する供給路における異物を光学的に検出する基板処理装置について、小型化すること
【解決手段】基板に供給される流体が通流する供給路と、投光部により前記供給路の一部を成す流路形成部に向かう光が形成された結果として前記流路形成部から光が発せられて、前記流路形成部から発せられた光を受光部が受光して得られる信号に基づいて、前記流体の中の異物を検出可能な異物検出ユニットと、を備える基板処理装置であって、前記異物検出ユニットにおける前記投光部及び前記受光部は、前記流路形成部を基準とした上下左右前後の領域のうち対向しない領域に設けられている。
【選択図】図３

Description

本開示は、基板処理装置、基板処理システム及び基板処理方法に関する。
半導体デバイスの製造工程においては円形の基板である半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）に対して様々な処理液が供給されて、処理が行われる。この処理液中の異物を検出することで、ウエハにおける欠陥の発生を抑制することが検討されている。特許文献１には、ウエハにレジストを供給するための配管と、この配管に介在する液中パーティクルカウンタであるセンサ部と、を備えた液処理装置について記載されている。
特開平５−２５１３２８号公報
本開示は、基板に供給される流体が通流する供給路における異物を光学的に検出する基板処理装置について、小型化することができる技術を提供する。
本開示の基板処理装置は、基板に供給される流体が通流する供給路と、
投光部により前記供給路の一部を成す流路形成部に向かう光が形成された結果として前記流路形成部から光が発せられて、前記流路形成部から発せられた光を受光部が受光して得られる信号に基づいて、前記流体の中の異物を検出可能な異物検出ユニットと、
を備える基板処理装置であって、
前記異物検出ユニットにおける前記投光部及び前記受光部は、前記流路形成部を基準とした上下左右前後の領域のうち対向しない領域に設けられている。
本開示によれば、基板に供給される流体が通流する供給路における異物を光学的に検出する基板処理装置について、小型化することができる。
本開示の一実施形態であるレジスト塗布装置の概略構成図である。 前記レジスト塗布モジュールの平面図である。 前記レジスト塗布モジュールに組み込まれた異物検出ユニットの縦断側面図である。 前記異物検出ユニットの縦断背面図である。 前記異物検出ユニットの斜視図である。 前記異物検出ユニットの概略側面図である。 前記異物検出ユニットの概略正面図である。 前記異物検出ユニットの分解斜視図である。 前記レジスト塗布装置の動作を示すチャート図である。 前記異物検出ユニットの各部の位置関係を示す説明図である。 前記異物検出ユニットの変形例を示す縦断側面図である。 前記異物検出ユニットに設けられる流路形成部の変形例を示す縦断側面図である。 前記変形例の流路形成部の背面図である。 前記異物検出ユニットに設けられる流路形成部の他の変形例を示す縦断側面図である。 前記異物検出ユニットに設けられる流路形成部のさらに他の変形例を示す背面図である。 前記異物検出ユニットの変形例を示す上面図である。 前記異物検出ユニットの変形例を示す縦断側面図である。 レジスト塗布装置が組み込まれる塗布、現像装置の平面図である。 前記塗布、現像装置の概略側面図である。 前記塗布、現像装置における異物検出ユニットの配置を示す説明図である。
本開示の基板処理装置の一実施形態であるレジスト塗布装置１について、図１の概略図を参照しながら説明する。レジスト塗布装置１は、基板であるウエハＷに処理液であるレジストを供給し、レジスト膜を形成する。レジスト塗布装置１は、例えば１２本のノズル１１（１１Ａ〜１１Ｌ）を備えており、そのうちの１１本のノズル１１Ａ〜１１ＬはウエハＷにレジスト膜を形成するためにレジストを吐出する。ノズル１１ＬはウエハＷにシンナーを吐出する。シンナーは、レジストが供給される前のウエハＷに供給されて、レジストに対する濡れ性を高めるプリウエット用の処理液である。レジスト塗布装置１は、これらレジスト及びシンナー中の異物を光学的に検出するための異物検出ユニット２を備えている。
ノズル１１Ａ〜１１Ｌには、処理液が通流する供給路を形成する処理液供給管１２（１２Ａ〜１２Ｌ）の下流端が接続されている。処理液供給管１２Ａ〜１２Ｋの上流端は、バルブＶ１を介して処理液供給部１３Ａ〜１３Ｋに夫々接続されている。処理液供給部１３（１３Ａ〜１３Ｋ）は、各々レジストが貯留されるボトルと、当該ボトルからレジストをノズル１１Ａ〜１１Ｋに各々圧送するポンプと、を備えている。処理液供給部１３Ａ〜１３Ｋに貯留されるレジストの種類は互いに異なり、ウエハＷには１１種類のレジストから選択された１種類のレジストが供給される。
ノズル１１Ｌには処理液供給管１２Ｌの下流端が接続され、処理液供給管１２Ｌの上流端はバルブＶ１を介して、処理液供給部１３Ｌに接続されている。処理液供給部１３Ｌは、レジストの代わりに上記のシンナーが貯留されることを除いて、処理液供給部１３Ａ〜１３Ｋと同様に構成されている。処理液供給管１２Ａ〜１２Ｌにおけるノズル１１Ａ〜１１ＬとバルブＶ１との間には流路形成部１４（１４Ａ〜１４Ｌ）が介設されている。従って、流路形成部１４は、ウエハＷに供給される流体が通流する供給路の一部をなす。
図２の平面図はレジスト塗布装置１について、より詳しい構成の一例を示している。図中２１はスピンチャックであり、各々ウエハＷの裏面中央部を水平に吸着保持する基板載置部をなす。スピンチャック２１は回転機構２２（図２では不図示）に接続されており、レジストのスピンコートを行うことができるように、ウエハＷを保持した状態で回転する。図中２３は処理液の飛散を抑えるためにウエハＷの側方を囲むカップである。この例では、スピンチャック２１、回転機構２２及びカップ２３の組が横方向に配列されている。
図中２４は、その先端部においてノズル１１Ａ〜１１Ｌを支持するアームである。図中２５はアーム２４の基端部が接続される移動機構であり、カップ２３の配列方向に沿って延伸されるガイドレール２６に係止されている。移動機構２５が移動することで、各ノズル１１Ａ〜１１Ｌがスピンチャック２１に保持されたウエハＷの中心部へ処理液を吐出できる位置に移動する。ガイドレール２６は各カップ２３の奥側に設けられ、このガイドレール２６のさらに奥側には、方形で横長の筐体３１が設けられている。
筐体３１の内部を示す縦断側面図である図３、縦断背面図である図４、斜視図である図５を参照して説明を続ける。説明にあたり、筐体３１の長さ方向を左右方向とする。筐体３１は、本体部３２と上蓋３３と横蓋３４とからなる。上蓋３３及び横蓋３４は例えばネジなどの固定具により本体部３２に取り付けられることで、本体部３２に対して着脱自在である。後に詳しく述べるように、筐体３１内には左右方向に列をなすように上記の流路形成部１４が設けられる。上蓋３３はこの流路形成部１４の列に対して上方、即ち縦方向に位置する壁部をなし、横蓋３４は流路形成部１４の列に対して後方に位置する壁部をなす。
異物検出ユニット２は、筐体３１内に設けられる流路形成部１４、光路形成部４、光源５１、導光部５２及び計数部５３と、当該筐体３１とにより構成される。この異物検出ユニット２の概要を述べておくと、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌのうちの選択された一つに向かう光を形成し、その結果、選択された流路形成部１４から発せられた光を受光素子により受光できるように構成されている。そして、この受光によって光を発した流路形成部１４を流れる流体中の異物についての検出が行われる。
以降の筐体３１内の説明で用いる左側、右側とは夫々、前方から後方に向かって見たときの左側、右側であるものとする。従って、背面図である図４中で右側に配置されるものは左側に配置されていることになる。筐体３１内の前方寄り且つ右側寄りの位置には、既述したように流路形成部１４Ａ〜１４Ｌが左右に、直線状に列をなして設けられている。流路形成部１４Ａ〜１４Ｌは互いに若干の間隔を空けて配置され、筐体３１の本体部３２に対して各々固定されている。流路形成部１４Ａ〜１４Ｌは各々同様に構成されており、代表して図３に示す流路形成部１４Ａについて説明する。流路形成部１４Ａは角型で六面体のブロック状に形成されており、異物の光学的な検出を行うために後述のレーザー光が透過できるように石英又はサファイアによって構成されている。
流路形成部１４Ａ内には流路１５が形成されている。流路１５は下流側に向かって順に連接されると共に、各々流路形成部１４Ａの辺に沿って各々形成された第１流路１６、第２流路１７、第３流路１８により構成されている。第１流路１６は下流側が後方へ向かって水平に伸び、第２流路１７は下流側が上方へ向かって垂直に伸び、第３流路１８は下流側が前方へ向かうように水平に伸びている。また、第１流路１６の上流端は流路形成部１４Ａへの処理液の入口１６Ａ、第３流路１８の下流端は流路形成部１４Ａからの処理液の出口１８Ａを夫々形成している。従って、第１流路１６と第２流路１７とは互いに直交し、第３流路１８は第２流路１７と出口１８Ａとをつなぐ構成とされている。そして、入口１６Ａ及び出口１８Ａは、共に流路形成部１４Ａの前端面に開口しているため、同一面に設けられている。また、流路形成部１４Ａに含まれる第１の流路１６、第２の流路１７、第３の流路１８を各々部分流路とすると、複数の部分流路が互いに交差している。
上記の第１流路１６の入口１６Ａには配管５４の下流端が、第３流路１８の出口１８Ａには配管５５の上流端が夫々接続されており、流路形成部１４Ａの流路１５を介して配管５４から配管５５へ処理液が通流する。これらの配管５４、５５は、図１で説明した処理液供給管１２Ａを構成しており、可撓性を有し、レーザー光を透過しないという点が流路形成部１４Ａとは異なる。配管５４の上流側及び配管５５の下流側は、筐体３１の前方壁を貫通して、筐体３１の外部へ引き出されている。
ところで流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの流路１５については、１５Ａ〜１５Ｌとして示す場合が有る。上記のように流路形成部１４Ａ〜１４Ｌは左右に列をなすため、この流路１５Ａ〜１５Ｌも左右に列をなしている。図５では表示を省略しているが、流路形成部１４Ｂ〜１４Ｌにも流路形成部１４Ａと同様に配管５４、５５が接続されている。そのように流路形成部１４Ｂ〜１４Ｌに接続される各配管５４、５５によって、図１で示した処理液供給管１２Ｂ〜１２Ｌが構成される。
流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの列の左側（図４の表示では右側）に向かって、導光部５２、第２の投光部である光源５１が、この順に設けられている。光源５１は導光部５２に向かい、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの列方向に沿って異物を検出するためのレーザー光を照射する。導光部５２は例えば複数のコリメータを含む。光源５１から照射されたレーザー光は、そのビームの断面が当該導光部５２により整形されてさらに右側へと照射され、後述の反射部４４に照射される。また、例えば導光部５２は、反射部４４へ向かう光路を開閉する投光切替え機構をなすシャッタを含む。シャッタにより、異物の検出を行わないときにはレーザー光が遮蔽され、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌへの光照射が行われない。また、異物の検出を行わないときは、光源５１のレーザーを発生させるための出力を落としてもよい。このように必要最小限の出力制御を行うことで、光源５１からの発熱量を低減させて周囲への熱影響を抑えながら、光源５１の性能劣化も抑えて長期間の使用が可能となる。
続いて光路形成部４について説明する。光路形成部４は、スライド台４１、ガイドレール４２、移動機構４３、反射部４４、集光レンズ４５、支持部４６、検出用光学系４７、受光部４８及び光吸収部５６を備えており、これらが一体のユニットとして構成されている。スライド台４１は、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの列よりも後方側にその後端部が位置しており、その前端部は当該流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの列の下方に位置している。そして、スライド台４１は当該スライド台４１の下方に設けられるガイドレール４２に係止されており、ガイドレール４２は左右に延伸されている。ガイドレール４２の後方に移動機構４３が設けられ、スライド台４１は当該移動機構４３に接続されている。移動機構４３により、ガイドレール４２の長さ方向、即ち左右方向に沿ってスライド台４１が移動する。スライド台４１上の前端部には第１の投光部をなす反射部４４と、集光レンズ４５とが設けられ、集光レンズ４５は反射部４４の上方に位置している。なお、図５では集光レンズ４５の図示を省略している。
スライド台４１上の後端部から、立て板状の支持部４６が上方に伸びるように形成される。支持部４６には検出用光学系４７と、受光素子である受光部４８とが後方に向かって、この順に設けられる。検出用光学系４７はレンズを含み、後述のように検出用光学系４７に入射した光は受光部４８に集光される。また、支持部４６の上端部は前方に向かって伸び出してアーム５７を形成しており、当該アーム５７の先端部にビームダンパである光吸収部５６が設けられている。検出用光学系４７の内部には、特定波長のみを通過させる波長フィルタ（図示無し）も設けられている。これにより、ＳＮ比（信号ノイズ比）が上がる。つまり、異物の検出を示す信号のピークとバックグラウンド信号との差が出やすくなるため、信頼性の高い異物の検出が可能になる。
移動機構４３により、スライド台４１、反射部４４、集光レンズ４５、検出用光学系４７、受光部４８及び光吸収部５６は、一体で流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの配列方向（左右方向）に沿って移動する。検出用光学系４７及び受光部４８は、このように移動する際に、各流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの各流路１６に対向する高さに配置されている。また、光吸収部５６は、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌのうち光が照射される流路形成部１４を挟んで反射部４４に対向するように配置されている。また、図示してはいないが、移動機構４３は、流路形成部１４と受光部４８との距離を変えて、流路形成部１４から受光部４８で光を受光するまでの受光距離を調整するように構成されていてもよい。より具体的には、流路形成部１４に対して少なくとも検出用光学系４７と受光部４８とを、流路形成部１４の配列方向とは別方向に相対移動可能とする機構を備えていてもよい。即ち、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの各々について受光距離が設定され、一の流路形成部１４に投光する際にその流路形成部１４について設定された受光距離になるように検出用光学系４７及び受光部４８の位置が調整される。これにより、複数の流路形成部１４にて製作や組付けによる形状や位置のばらつきが有ることで、各流路形成部１４から受光部４８に向かう光の焦点が前記配列方向に揃っていない場合も、各流路形成部１４の焦点に合わせるように受光距離を調整することができる。それにより、より精度の高い異物の検出が可能となる。
上記のように、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌのうち選択された一つにおいて異物の検出が行われる。この異物の検出を行う際には、反射部４４及び集光レンズ４５は選択された流路形成部１４に対応する位置である当該流路形成部１４の垂直下方に位置する。そして、検出用光学系４７及び受光部４８は、選択された流路形成部１４に対応する位置である当該流路形成部１４の後方に位置する。また、光吸収部５６は当該流路形成部１４の垂直上方に位置する。なお、図３、図４は、流路形成部１４Ａが選択された流路形成部１４であるときの各部の配置を示している。
図３中の一点鎖線の矢印は光路を示している。同様に一点鎖線の矢印で光路を示す図６、図７の模式図も参照しながら説明する。導光部５２を介して光源５１から照射されるレーザー光が反射部４４により反射されて上方、即ち縦方向へと向かい、集光レンズ４５を通過する。そして、当該レーザー光は、流路形成部１４Ａの第１流路１６に、当該第１流路１６における処理液の流れ方向に対して垂直に入射し、この第１流路１６において、比較的エネルギーの高い集光スポットである異物検出領域４０が形成される。このように反射部４４にて反射されて第１流路１６を通過するレーザー光の光軸は、前後方向から見ると斜めに上方に向かい、第１流路１６以外の流路、即ち第２流路１７及び第３流路１８を通らずに流路形成部１４Ａを透過する。そして、このように流路形成部１４Ａを透過した光は、光吸収部５６に照射されて吸収される（図３、図７参照）。この流路形成部１４Ａにレジストが通流する間に、このように光路が形成されて異物検出領域４０が形成される。そして、レジストの流れに乗って異物Ｐが当該異物検出領域４０に進入すると散乱光が発生する。
そして、この散乱光のうち検出用光学系４７に入射したものは、受光部４８に照射される。つまり、受光部４８には、流路形成部１４の第１流路１６から第２流路１７側（後方側）に向かう側方散乱光が照射され、図６ではこの側方散乱光を二点鎖線で示している。このように受光部４８に照射される散乱光の強度は異物Ｐの大きさ（粒子径）に対応しており、受光部４８は光電変換を行い、受光した側方散乱光の強度に応じた強度の電気信号を出力する。なお、選択されている流路形成部１４が１４Ａである場合について示したが、他の異物検出部が選択されている場合にも同様に光路が形成され、散乱光が受光部４８に照射される。
図３〜図５を用いた筐体３１内の説明に戻る。導光部５２及び光源５１の前方に、計数部５３が設けられている。計数部５３は例えばＣＰＵなどが搭載された基板を備えている。例えば計数部５３は、図示しないケーブルにより受光部４８に接続されており、受光部４８から上記の電気信号を受信し、当該電気信号に基づいて異物の検出を行う。この異物の検出としては、例えば異物の計数や分級が含まれ、計数部５３はその検出結果に相当する検出信号を、レジスト塗布装置１を構成する制御部１００に出力する。なお、上記の分級は、所定の大きさの範囲毎に異物の計数を行うことである。
また、図８に示すように上記の導光部５２、光源５１、光路形成部４及び計数部５３については、筐体３１の本体部３２に対して例えばボルトやナットなどの固定具を用いて取り付けられることで、着脱可能に構成されている。従って、本体部３２から上蓋３３及び／または横蓋３４を取り外した状態で、これら導光部５２、光源５１、光路形成部４及び計数部５３を筐体３１の外部に取り出すことができる。図中３５は、光路形成部４を筐体３１内に装着するにあたり、当該光路形成部４の横方向の位置をガイドするために、筐体３１の底部に設けられたピンである。より具体的には、ピン３５は、光路形成部４のガイドレール４２の前後の位置を規制する。導光部５２、光源５１、光路形成部４及び計数部５３についても、このピン３５と同様に筐体３１内における取り付け位置を各々ガイドする部材が、当該筐体３１に設けられていてもよい。なお、図８においても図５と同様に、流路形成部１４Ｌ以外の流路形成部１４に接続される配管５４、５５の表示を省略している。
続いて、図１、図３に示すレジスト塗布装置１を構成する制御部１００について説明する。制御部１００はコンピュータにより構成され、例えば上記の計数部５３は、この制御部１００に接続されている。制御部１００は、不図示のプログラム格納部を有している。このプログラム格納部には、ウエハＷに対するレジスト膜の成膜と、異物の検出とが行われるように命令（ステップ群）が組まれたプログラムが格納されている。当該プログラムによって、制御部１００からレジスト塗布装置１の各部に制御信号が出力されることで、後述の各動作が行われる。このプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカードまたはＤＶＤなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
続いて図９のタイミングチャートを参照しながら、上記のレジスト塗布装置１において行われるウエハＷの処理及び異物の検出について説明する。このタイミングチャートでは、１３Ａ〜１３Ｌのうちの一の処理液供給部１３におけるポンプの圧力が整定されるタイミング、及び１２Ａ〜１２Ｌのうちの一の処理液供給部１３に対応する処理液供給管１２のバルブＶ１が開閉するタイミングを示している。また、このタイミングチャートは、導光部５２のシャッタが開いて光路形成部４にレーザー光が照射されるタイミング、光路形成部４を構成する各部が移動するタイミング、計数部５３が受光部４８から取得される信号を受信して異物の検出を行うタイミングについても示している。
先ず、図示しない基板搬送機構によりウエハＷがスピンチャック２１上に搬送されて、当該スピンチャック２１に保持された状態で、ノズル１１ＬがウエハＷ上に搬送されると共に、処理液供給部１３Ｌのポンプがシンナーの吸引を行い、当該ポンプ内が所定の圧力となるように整定が開始される（時刻ｔ１）。例えばこのノズル１１Ｌの移動及びポンプの動作に並行して、光路形成部４のスライド台４１が移動する。そして反射部４４、集光レンズ４５は流路形成部１４Ｌの下方に、検出用光学系４７及び受光部４８は流路形成部１４Ｌの後方に、光吸収部５６は流路形成部１４Ｌの上方に夫々位置する。
続いて、ノズル１１ＬがウエハＷ上で静止する（時刻ｔ２）。続いて処理液供給管１２ＬのバルブＶ１が開かれ、ポンプからシンナーがノズル１１Ｌへ向けて圧送される。このシンナーの圧送と共に、光源５１から反射部４４へ向けてレーザー光が照射され、このレーザー光は、図３、図４などで説明したように反射部４４により反射して上方へ向かい、流路形成部１４Ｌに異物検出領域４０が形成される（時刻ｔ３）。そして、上記の流路形成部１４Ｌに形成された異物検出領域４０に異物が進入すると散乱光が生じ、この散乱光が検出用光学系４７を介して受光部４８に照射される。
その一方で圧送されたシンナーは流路形成部１４Ｌの流路１５を通過し、ノズル１１ＬからウエハＷの中心部へ吐出される。そして、所定の開度になるとバルブＶ１の開度の上昇が停止する（時刻ｔ４）。その後、流路１５の液流が安定すると、計数部５３による受光部４８からの信号取得が開始され、異物の検出が行われる。続いて計数部５３による受光部４８からの信号取得が停止し（時刻ｔ６）、光源５１からの光照射が停止すると共に処理液供給管１２ＬのバルブＶ１が閉じられ（時刻ｔ７）、ウエハＷへのシンナーの吐出が停止する。ウエハＷが回転し、吐出されたシンナーは、遠心力によりウエハＷの周縁部に展伸されてプリウエットが行われる。
続いて、処理液供給部１３Ａ〜１３Ｋのうちのいずれかに貯留されたレジストがウエハＷに供給される。ここでは処理液供給部１３ＡのレジストがウエハＷに供給されるものとする。そのように処理液供給部１３ＡのレジストをウエハＷに供給する際には、ノズル１１Ｌの代わりにノズル１１ＡがウエハＷ上に位置し、処理液供給部１３Ｌからシンナーがノズルへ供給される代りに処理液供給部１３Ａからレジストがノズルへ供給される。また、処理液供給管１２ＬのバルブＶ１の代わりに処理液供給管１２ＡのバルブＶ１が開閉する。さらに、光路形成部４を構成する各部は、流路形成部１４Ｌに対応する位置に移動する代わりに、流路形成部１４Ａに対応する位置に移動し、流路形成部１４Ａに光路が形成される。
このような差違を除いて、シンナーのウエハＷへの供給時と同様、図９のタイミングチャートに沿って各部が動作する。それにより、レジストのウエハＷへの供給に並行して、当該レジスト中の異物の検出が行われる。そして、ウエハＷの回転によりウエハＷに供給されたレジストは、当該ウエハＷの表面にスピンコートされて、レジスト膜が形成される。その後、ウエハＷは基板搬送機構によりスピンチャック２１から搬送される。
このレジスト塗布装置１によれば、流路形成部１４を基準とした前方、後方、上方、下方、左方及び右方の各領域のうちの一の領域（具体的には下方領域）から投光部である反射部４４が当該流路形成部１４に光を照射する。そして、流路形成部１４を挟んで反射部４４とは対向しない他の領域（具体的には後方領域）に受光部４８が設けられている。
仮に反射部４４と受光部４８とが、流路形成部１４を挟んで対向していたとする。そのように対向する配置とした場合、流路形成部１４に接続される配管５４と配管５５との間に反射部４４または受光部４８が位置することが考えられる。しかし、そのように各部が配置されると、そのように配管５４、５５との間に位置した反射部４４または受光部４８との干渉を避けるために、流路形成部１４を構成する縦方向の第２流路１７の長さを大きくする必要が有る。その結果、流路形成部１４の高さが大きくなってしまう。また、そのように反射部４４と受光部４８とを対向させると、反射部４４、流路形成部１４及び受光部４８が一列に並ぶことになるため、この配列方向である横方向の長さが大きくなってしまう。つまり、反射部４４と受光部４８とが流路形成部１４を挟んで対向すると、これらの部材を含む異物検出ユニット２、ひいてはレジスト塗布装置１が大型化してしまうおそれがある。
しかし、上記のように反射部４４と受光部４８とが流路形成部１４を挟んで対向していない配置とされているため、流路形成部１４の高さを大きくする必要が無いし、反射部４４、流路形成部１４、受光部４８が並ぶことによるスペースも不要となる。従って、レジスト塗布装置１について小型化を図ることができる。既述した特許文献１については、ノズルに接続されるレジストの流路の異物を検出するパーティクルカウンタを設けることが記載されている。しかし、流路とパーティクルカウンタを構成する各部との位置関係については記載されていない。つまり本開示の基板処理装置の構成については、特許文献１には示されていない。
また、レジスト塗布装置１においては、一の流路形成部１４に対して反射部４４、及び受光部４８が位置する側への方向とは別の方向（具体的には左右方向）に、１つ以上の他の流路形成部１４が列をなして設けられている。さらに、列をなす流路形成部１４に対して、反射部４４及び受光部４８が移動機構４３により、この列に沿って移動することで共用化されている。このような方向に流路形成部１４の列を形成することで、流路形成部１４を複数設けるにあたり、上記のように反射部４４及び受光部４８が各流路形成部１４を挟んで対向することが無い。そのため、流路形成部１４を複数設けても異物検出ユニット２の大型化を防ぐことができる。さらに、反射部４４及び受光部４８が上記のように共用化されているため、異物検出ユニット２を構成する部品の数を少なくし、その大型化を防ぐことができる。そのように異物検出ユニット２の大型化を防ぐことで、レジスト塗布装置１の大型化を防ぐことができる。
また、流路形成部１４における入口１６Ａ及び出口１８Ａについては、流路形成部１４を基準として反射部４４及び受光部４８が設けられる方向とは異なる方向（具体的には前方）に開口している。このような構成により、流路形成部１４の列に対して反射部４４及び受光部４８が設けられる下方、後方に夫々、これら入口１６Ａ、出口１８Ａに夫々接続される配管５４、５５が引き回されることを防ぐことができる。そのため、これら反射部４４、受光部４８をメンテナンスするにあたり、配管５４、５５を取り外す必要が無い。流路形成部１４から見て、反射部４４、受光部４８と夫々同じ方向に設けられる集光レンズ４５、検出用光学系４７をメンテナンスする場合にも配管５４、５５を取り外す必要が無い。このように配管５４、５５を取り外す必要が無いため、メンテナンスを容易に行えるという利点が有る。なお、配管５４、５５については、上記のように開口した流路形成部１４の入口１６Ａ、出口１８Ａから前方へと伸びて筐体３１の前方壁を貫通するように引き回すことには限られない。筐体３１内を前方へ伸びた後、下方へ向かうように屈曲させ、筐体３１の底壁を貫通するように引き回してもよい。
さらに、上記の入口１６Ａ及び出口１８Ａについては流路形成部１４における同一の面に設けられ、入口１６Ａを構成する第１流路１６にて生じた散乱光は、第１流路１６と直交して形成される第２流路１７側（具体的には後方側）に設けられた受光部４８によって受光される。このような構成によれば、入口１６Ａ、１８Ａに接続される配管５４、５５の各端部と、受光部４８とが流路形成部１４を挟んで対向し、互いの高さのずれが抑えられるため、異物検出ユニット２の高さが抑制される。さらに配管５４、５５を流路形成部１４から見て受光部４８が位置する方向とは反対方向に引き回せるため、既述のように複数の流路形成部１４が列をなすように配置するにあたり、各流路形成部１４が互いに近接するように設計しても配管５４、５５が邪魔になることを防ぐことができる。従って、より確実にレジスト塗布装置１の小型化を図ることができる。
そして、上記の第１流路１４の流れ方向に対して垂直に入射するように反射部４４が光を反射し、この反射光の光軸は第２流路１５及び第３流路１７を通過しないように構成されている。従って、不要な散乱光の発生が抑制され、受光部４８から出力される信号に含まれるノイズを低減し、異物の検出精度を高くすることができる。
また、上記のように入口１６Ａ、出口１８Ａが、流路形成部１４において同一の面、即ち同じ向きに開口することによって、配管５４、５５の伸長方向を互いに揃えられることになる。そのように伸長方向が揃うことで、筐体３１における互いに同じ壁部（具体的には前方壁）を貫通するように、配管５４、５５を設けることができる。筐体３１の各壁部のうち、配管５４、５５が貫通しない壁部については筐体３１の本体部３２に対して取り外し可能な蓋として構成することが容易である。取り外し可能な蓋を設けることは、筐体３１内の各部のメンテナンスが容易になることであり、蓋が取り外された筐体３１について、開口部の面積が大きいほど作業員が筐体３１内にその手を進入させて作業を行いやすいため、メンテナンスが容易になる。即ち、上記のように入口１６Ａ、出口１８Ａが流路形成部１４の同一の面に設けられることは、取り外し可能な蓋の数を多くして、各蓋が外されたときの筐体３１の開口部の面積を増やし、筐体３１内の各部のメンテナンスが容易になるという利点が有る。
さらに、レジスト塗布装置１においては、光源５１からレーザー光が流路形成部１４の列に沿って照射され、このレーザー光が流路形成部１４の列に沿って移動する反射部４４により、選択された一つの流路形成部１４に光照射される。即ち、筐体３１内において反射部４４の移動領域から離れた位置に、光源５１が固定して設けられた構成とされている。そのように光源５１が固定されているため、光源５１に電力を供給するためのケーブル（不図示）を引き回すスペースが大きくなることを防ぐことができる。それ故に、異物検出ユニット２の大型化をより確実に抑えることができる。また、筐体３１内にて光源５１が移動しないので、当該光源５１の取り外し及び再設置が容易である。
また、流路形成部１４を挟んで反射部４４と対向する位置に光吸収部５６が設けられている。従って、流路形成部１４を透過したレーザー光が筐体３１の壁面に照射され、その反射光が受光部４８に入射することを防ぐことができるため、受光部４８の出力信号におけるノイズをより低減して異物の検出精度を高くすることができる。光吸収部５６は筐体３１内に流路形成部１４毎に設けてもよいが、既述のように流路形成部１４の列に沿って光吸収部５６が移動し、当該光吸収部５６が各流路形成部１４に共用される構成とすることで製造コストを低減することができるため好ましい。なお光吸収部５６を設ける代りに、例えば筐体３１の天井面（上蓋３３の下面）について、レーザー光を吸収できるように構成してもよい。具体的には、当該天井面にレーザー光を吸収する塗料が塗布された構成としてもよい。また、その場合は光を吸収した上蓋３３の温度上昇を防ぐために、当該上蓋３３に冷却部材として、例えば筐体３１の外側へ突出する放熱用のフィンを設けてもよい。
このように異物の検出が行われるレジスト塗布装置１においては、ウエハＷへ吐出される直前の処理液の清浄度が監視されていることになる。従って、処理されたウエハＷに異常が発生したか否かを精度高く識別することができる。異物の検出結果に応じて、制御部１００によってウエハＷの処理が中止されるように制御部１００から制御信号が出力されてもよく、その場合には装置１に搬送される後続のウエハＷに対して、異常な処理が行われることを防ぐことができる。また、レジスト塗布装置１については複数の処理液の流路における異物を各々検出することができ、ウエハＷに異常が発生した場合には、各流路のうちのいずれの流路が異物の発生源なのかを特定することができる構成となっている。従って装置の異常からの復旧を速やかに行うことができる利点が有る。
なお異物の検出として、受光部４８からの出力信号と、受光部４８からの出力信号と粒径との対応を示す第１の対応関係と、流路を流れる異物の総数との対応を示す第２の対応関係とに基づいて、異物の粒径、異物の総数が求められるようにしてもよい。そして、一の処理液供給管１２のうちの一つの上流側については、例えば大きさが既知の試験用の粒子を所定の濃度で含んだ試験液を供給する試験液供給源に接続された構成とする。この試験液について図９で説明した検出を行い、検出結果に基づいて、第１の対応関係及び第２の対応関係を取得し直すことで、各対応関係についての校正がなされる装置構成としてもよい。
ところで筐体３１については、横倒しにしたり、逆さにしたりしてもよい。即ち、流路形成部１４を基準とした各部の位置については、上記の位置となることに限られない。具体的には、流路形成部１４に対して、受光部４８が縦方向に、反射部４４が横方向に夫々位置するような配置であってもよいし、各流路形成部１４が縦方向に配列されてもよい。
さらに流路形成部１４、投光部、受光部４８の位置関係については各図で示した具体例に限られるものでは無い。三次元座標を示す図１０を参照して、この位置関係について補足して説明しておく。図１０中の座標軸の原点は、流路形成部１４の流路１５に形成される上記の異物検出領域４０であるものとする。従って座標のＸ軸の軸方向は異物検出領域４０から見た左方及び右方、Ｙ軸の軸方向は異物検出領域４０から見た前方及び後方、Ｚ軸の軸方向は異物検出領域４０から見た上方及び下方を示している。上記したように投光部及び受光部４８は、流路形成部１４を基準とした上下左右前後の領域のうち対向しない領域に設けられる。即ち投光部である反射部４４からこの異物検出領域４０に向けて光が照射されて光軸Ｌが形成されたとき、原点を通過したこの光軸Ｌの延長方向には、受光部４８が設けられていないということである。
そのように受光部４８が設けられていないことで、既述したように投光部及び受光部が流路形成部を挟む構成となることに起因する異物検出ユニット２の大型化を防ぐことができる。図１０に示す例ではＺ軸に沿って反射部４４により光軸Ｌ（鎖線の矢印で表示している）を形成している。従って、このＺ軸上に受光部４８が設けられていなければよい。同様に、例えばＸ軸に沿って反射部４４により光軸Ｌが形成される場合には、このＸ軸上には受光部４８が設けられないことになる。なお、この図１０の説明で投光部を反射部４４として説明したが、ここでいう投光部は最終的に異物検出領域に向かう光路の方向を決定付けるように投光する部材である。従って、例えば、光源５１をスライド台４１に搭載して、当該光源５１から反射部４４を介さずに直接、流路形成部１４にレーザー光を照射して投光してもよく、その場合、投光部は光源５１である。
また、流路形成部１４に対するレーザー光の照射位置としては既述した例には限られない。ただし、レーザー光の照射によって形成される異物検出領域４０における処理液の流路方向とこの照射方向とが並行すると、流路を流れる異物に光が照射され続けて正確な検出が行えないため、これらの方向が並行にならず、互いに交差するように光照射を行う。なお、ここでいう交差は直交、筋交いを各々含む。また、既述した構成例では流路形成部１４において、処理液が下方から上方に向かうように供給しているが、そのような方向に供給することには限られない。
ところで、上記の流路形成部１４の流路１５については、測定が行われる領域である筐体３１内に処理液を導入し、筐体３１内から処理液を排出するために上記のように屈曲して構成されている。このように筐体３１内への処理液の導入及び排出が行えればよいため、流路形成部１４の流路１５については既述の構成例には限られない。図１１に示す例は、上側の横方向の第３流路１８が設けられず、第２流路１７が流路形成部１４の上端に開口することで、当該流路形成部１４の流路１５が側面視Ｌ字型に形成されている。そして、配管５４の下流側は屈曲されることで、筐体３１の前方壁を貫通している。配管５４については筐体３１の上部を貫通するようにしてもよいが、既述した理由により配管５４と共に筐体３１の前方壁を貫通する構成とすることが好ましい。
他の流路形成部１４の構成例を図１２、図１３に示しており、図１２、図１３は夫々当該流路形成部１４の縦断側面図、背面図である。この例では、図３で説明した例のように、流路形成部１４の流路１５は、第１流路１６、第２流路１７及び第３流路１８により構成されている。この流路１５の下端部は後方へ向けて突出し、第２流路１７から見て凸レンズ形状をなすように膨らんだ球面レンズ部１９を形成している。また、流路１５を構成する部分流路が互いに交差する交差部２０１、２０２について、曲率を有する構成とされている。より具体的に説明すると、図１３に示す例では、前方に向かって見た第２流路１７の上端部及び下端部についての左右の隅が丸みを帯びることで、当該上端部及び下端部は概ね半円状とされ、既述の曲率を有する交差部２０１、２０２として形成されている。このように曲率を有する交差部２０１、２０２を設けるのは、流路１５の屈曲部において処理液の流れが淀むことを防ぐためである。その淀みによって異物検出領域４０において異物が滞留してしまうと、滞留によりパーティクルが発生するおそれが有るが、交差部２０１、２０２を設けることで、そのような不具合が生じることを、より確実に防ぐことができる。また、流路形成部１４の後端面の下端部は後方へ向けて突出し、凸レンズ部２７を形成している。前後に見て交差部１９の中心と凸レンズ部２７の中心とは互いに揃っている。この凸レンズ部２７や球面レンズ部１９は、異物検出領域４０から照射された側方散乱光を、より確実に検出用光学系４７に導光して、検出精度を高めるために設けられている。
図１４は、さらに他の流路形成部１４の構成を示す縦断側面図である。この流路形成部１４の流路１５は、側面視Ｕ字状に形成されている。従って、流路１５については、入口１６Ａ付近（通液方向の上流側）の領域の曲率よりも、その下流側である流路１５の長さ方向の中心部付近の領域４９における曲率の方が大きい。なお、処理液供給管１２を筐体３１内でＵ字に湾曲させ、この図１４の流路１５と同様の形状の流路をなすように筐体３１内を引き回し、当該処理液供給管１２に光を照射して異物の検出を行ってもよい。この処理液供給管１２の筐体３１内における部位については、その検出を行うために光透過性を有するように構成しておくものとする。また、異物の検出を行うときに流路内壁の形状が照射光の軌跡に影響を及ぼす場合や、検出する信号のノイズを低減したい場合は、少なくとも照射光が通過する内壁部分を平坦にするとよい。また、その内壁部分が鏡面加工をされていてもよい。このとき、鏡面加工する部分の表面粗さは例えばナノオーダーである。このことは図１４で示す流路形成部１４の例に限らず、他の例でも同様である。
図１５は、さらに他の流路形成部１４の構成を示す背面図である。この流路形成部１４の流路１５は、第１流路１６、第２流路１７及び第３流路１８により構成されており、そのうちの第２流路１７については、上流側に対して下流側が狭く構成されている。より具体的に図１５に示す構成例について述べると、第２流路１７は、上側に向かうに従い、流路の左右の幅が狭まっている。図１４、図１５で示す例のように、流路１５の下流側の曲率を大きくしたり、狭くしたりするのは、淀む部分を無くして通流する液の置換効率の向上を目的としている。そのようにして流路１５における異物の滞留を防いで、滞留パーティクルの発生リスクを低減することができる。またそれに加えて、通液しながらの異物検出を行う際に、先に流れた部分が残り、混ざることによる影響を低減し、信頼性の高い検出を行うことができる。また、図１３を参考に説明した曲率を持った交差部２０１、２０２を設けることでも、同じ効果が得られる。このように、光を当てる検出対象部に近い交差部に曲率を設けることがより望ましいが、他の交差部にも曲率を設けることでも置換効率を高めることができる。
ところで異物検出ユニット２については流路形成部１４Ａ〜１４Ｌに対して、光源５１、導光部５２及び光路形成部４の組（測定セット）が複数設けられていてもよい。図１６に示す例では、上記の測定セットが２つ設けられた異物検出ユニット２の上面図を示している。流路形成部１４Ａ〜１４Ｆの異物の検出を光源５１、導光部５２及び光路形成部４の一の測定セットが行い、流路形成部１４Ｇ〜１４Ｌの異物の検出を光源５１、導光部５２及び光路形成部４の他の測定セットが行う。つまり一の組は流路形成部１４Ａ〜１４Ｆのうちの選択されたものに、他の測定セットは流路形成部１４Ｇ〜１４Ｌのうちの選択されたものに、既述のように各々光路を形成する。
例えば後述するように、複数のレジスト塗布装置１が異物検出ユニット２を共有する構成とされる場合が有る。その場合、一の流路形成部１４と他の流路形成部１４との間でレジストが流れる時間差が小さい、あるいは時間差が無いことで、光路形成部４が一の流路形成部１４に対応する位置と、他の流路形成部１４に対応する位置との間を移動できないことが考えられる。しかし、そのような場合であっても、この図１６に示すように複数の測定セットを設けることで、一の流路形成部１４、他の流路形成部１４について互いに独立して検出を行うことができる。従って、この異物検出ユニット２においては、２つの流路形成部１４に対して同時に光を照射して異物を検出することができる。また、２つの流路形成部１４間で間断無く光を照射する、つまり一の流路形成部１４への光照射を停止すると同時に他の流路形成部１４への光照射を開始して、各流路形成部１４において異物を検出することもできる。なお、上記の測定セットについては、３つ以上設けられていてもよい。
ところで異物検出ユニット２は、図１７に示すように構成されてもよい。この図１７に示す異物検出ユニット２について、図３で説明した異物検出ユニット２との差異点としては、隔壁６３が設けられていることが挙げられる。この隔壁６３は、筐体３１の前方壁から配管５４、５５及び流路形成部１４Ａ〜１５Ｌの下側を通過するように後方へ伸びた後、上方へ向けて屈曲して流路形成部１４Ａ〜１５Ｌの後方側を通過して、筐体３１の天井壁に接している。隔壁６３により筐体３１内が、流路形成部１４を含む第１の配置領域６１と、光路形成部４、光源５１、導光部５２、計数部５３を含む第２の配置領域６２と、に区画されている。左右方向に見て、流路形成部１４の列と、光路形成部４の移動領域とが重ならないため、このような隔壁６３を設けることができる。各流路形成部１４に光を照射して異物の検出を行うことができるように、隔壁６３は光透過性を有するように、例えば石英、もしくは検出時の光路を避けるような穴や局所的な石英製の窓が設けられた金属板により構成される。
この隔壁６３は遮熱部材をなす。具体的に説明すると、第２の配置領域６２に位置する光源５１、光路形成部４及び計数部５３は供給される電流及びレーザー光のエネルギーを受けることにより、各々発熱することが考えられる。しかし隔壁６３によって第１の配置領域６１は、第２の配置領域６２から区画されているので、第２の配置領域６２の各部から発生する熱は、第１の配置領域６１に伝熱し難い。従って、第１の配置領域６１における温度上昇が抑制され、第１の配置領域６１に位置する流路形成部１４Ａ〜１４Ｋを流通するレジストの熱による変質を確実性高く防ぐことができる。
さらに、第１の配置領域６１に不活性ガスであるＮ２（窒素）ガスを供給するＮ２ガス供給部６４と、第１の配置領域６１を排気する排気部６５とが設けられている。上記のように光源５１、光路形成部及び計数部５３は発熱するため、筐体３１内において流路形成部１４の周囲をＮ２ガス雰囲気とすることで防爆対策を行うことが考えられる。上記のように隔壁６３を設けることで、筐体３１内の第１の配置領域６１のみＮ２ガスを供給して、そのように防爆対策を行うことができる。その結果として、筐体３１内全体にＮ２ガスを供給する場合に比べて、Ｎ２ガスの使用量を抑えることができるという利点が有る。
なお、流路形成部１４については複数設けられることに限られず、１つのみ設けられていてもよい。また、筐体３１内においては上記の各部材をすべて格納することに限られず、例えば計数部５３については筐体３１の外側に設けてもよい。また、筐体３１は上蓋３３、横蓋３４の一方のみが取り外せるように構成されてもよい。また、複数の流路形成部１４は、１つずつ別々になっている必要は無い。つまり、別々の部材として各流路形成部１４を形成する必要は無く、１つの部材に複数の流路が形成されて、一体となっているものでもよい。
さらに、既述した筐体３１内に設けられる導光部５２、光源５１、光路形成部４及び計数部５３のうちのいずれかのみが筐体３１に対して着脱できるようにしてもよい。また、上記の例では光路形成部４を構成する各部が一括して筐体３１に対して着脱されるものとしたが、そのように着脱されることには限られない。例えば移動機構４３について、スライド台４１とは別個に筐体３１に対して着脱されるようにしてもよいし、スライド台４１に対して受光部４８を備える支持部４６、反射部４４が各々個別にスライド台４１に対して着脱自在とされてもよい。つまり、投光部である反射部４４、受光部４８、移動機構４３のうちの少なくともいずれかが、筐体３１に対して着脱自在である構成とすることができる。また、投光部として反射部材４４を用いることに代えて、ファイバーレーザーを用いてもよい。ファイバーの柔軟性により、当該ファイバーレーザーは移動機構４３による光路形成部４の移動に追従でき、ファイバーの長さを変えるだけで、熱源となるレーザー発生部（既述の例では光源５１）を受光部４８や流路形成部１４から離間した所望の位置に設けられるようになる。従って、熱的影響の低減が容易になる。
また、受光側についても投光側と同様に、移動機構によって稼働する反射板が設けられ、流路形成部１４から発して当該反射板により反射される光を受光する受光部４８については、この反射板の移動路とは別の位置に固定して置かれた構成としてもよい。
続いて、上記のレジスト塗布装置１が含まれる基板処理システムの一例である塗布、現像装置７について、図１８の平面図及び図１９の縦断側面図を参照しながら説明する。塗布、現像装置７は、ウエハＷの表面へのレジスト塗布によるレジスト膜の形成と、露光後のレジスト膜の現像によるレジストパターンの形成と、を行う。キャリアブロックＢ１と、検査ブロックＢ２、多目的ブロックＢ３、処理ブロックＢ４と、インターフェイスブロックＢ５と、を横方向に直線状に接続して構成されている。これらの各ブロックＢ１〜Ｂ５は各々筐体を備えており、互いに区画されている。図中Ｂ６は露光装置であり、インターフェイスブロックＢ５に接続されている。
キャリアブロックＢ１の載置台７１に載置されたキャリアＣ内のウエハＷは、搬送機構７３により、キャリアＣと検査ブロックＢ２との間で受け渡される。図中７２は、キャリアブロックＢ１の隔壁及びキャリアＣの蓋を開閉する開閉部である。検査ブロックＢ２は、レジストパターン形成後のウエハＷを検査する検査モジュール７４と、多目的ブロックＢ３と、処理ブロックＢ４との間でウエハＷを受け渡すための受け渡しモジュールＴＲＳと、を備える。
多目的ブロックＢ３は、処理ブロックＢ４を構成する各単位ブロックＥ１〜Ｅ６と、検査ブロックＢ２との間でウエハＷを受け渡すための受け渡しモジュールＴＲＳを多数備える。この多数の受け渡しモジュールＴＲＳは互いに積層され、タワーＴ１を構成している。また、タワーＴ１を構成する各モジュールに対して、ウエハＷを受け渡すために昇降自在な搬送機構７０が設けられている。
処理ブロックＢ４は、ウエハＷに液処理を行う単位ブロックＥ１〜Ｅ６を下方から順番に積層して構成されており、単位ブロックＥ１〜Ｅ６では互いに並行してウエハＷの搬送及び処理が行われる。単位ブロックＥ１〜Ｅ３が互いに同様に構成されている。図１８では単位ブロックＥ１を示しており、代表してこの単位ブロックＥ１について説明する。当該単位ブロックＥ１には、多目的ブロックＢ３側からインターフェイスブロックＢ５側へ向かって伸びる搬送領域７６が設けられている。この搬送領域７６に、上記のタワーＴ１を構成する各モジュール及び処理ブロックＢ４を構成する各モジュールに対してウエハＷを搬送する搬送機構Ｆ１が設けられる。この搬送領域７６の長さ方向に向かって見て、左右の一方側には加熱モジュール７９が設けられ、左右の他方側にはレジスト塗布装置１の設置領域７７、７８が設けられる。なお、ここでいう左右は、異物検出ユニット２の説明で用いた左右と必ずしも一致しない。
設置領域７７、７８は、搬送領域７６の長さ方向に沿って配置されている。そして、設置領域７７、７８には、上記した２つのカップ２３、２つのスピンチャック２１、ノズル１１Ａ〜１１Ｌを支持するアーム２４、移動機構２５及び異物検出ユニット２を構成する筐体３１が各々設けられている。つまり、単位ブロックＥ１には、基板載置部とノズルとの組が、複数設けられる。上記のカップ２３は搬送領域７６の長さ方向に沿って列をなして配置されている。また、筐体３１はカップ２３の列から見て、搬送領域７６の反対側に設けられている。なお、ノズル１１Ａ〜１１Ｌに接続される処理液供給管１２Ａ〜１２Ｌ及び処理液供給部１３Ａ〜１３Ｌについては、設置領域７７、７８から多目的ブロックＢ３へと引き回されており、当該多目的ブロックＢ３に設けられる処理液供給部１３を構成するポンプに接続されている。
単位ブロックＥ４〜Ｅ６は、設置領域７７、７８に現像液を供給して現像を行う現像液モジュールが設置されることを除いて、単位ブロックＥ１〜Ｅ３と同様に構成されている。また、図１９において、単位ブロックＥ２〜Ｅ６における単位ブロックＥ１の搬送機構Ｆ１に相当する搬送機構を、Ｆ２〜Ｆ６として示している。
インターフェイスブロックＢ５は、単位ブロックＥ１〜Ｂ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えている。タワーＴ２は各単位ブロックＥ１〜Ｅ６に対応する高さに設けられた受け渡しモジュールＴＲＳを備え、上記の搬送機構Ｆ１〜Ｆ６が対応する各高さの受け渡しモジュールＴＲＳにウエハＷを搬送する。また、インターフェイスブロックＢ５には、タワーＴ２とタワーＴ２に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構８１と、タワーＴ２とタワーＴ３に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構８２と、タワーＴ１と露光装置Ｂ６の間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送機構８３と、が設けられている。タワーＴ２、Ｔ３に設けられるモジュールについては記載を省略する。
この塗布、現像装置７におけるウエハＷの搬送経路について説明する。ウエハＷは、キャリアＣから搬送機構７３により、検査ブロックＢ２の受け渡しモジュールＴＲＳに搬送され、然る後、搬送機構７５を介して多目的ブロックＢ３のタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ０に搬送される。ここからウエハＷは、搬送機構７０により単位ブロックＥ１、Ｅ２、Ｅ３に振り分けられて搬送される。
振り分けられたウエハＷは、受け渡しモジュールＴＲＳ１〜ＴＲＳ３を介して各単位ブロックＥ１〜Ｅ３のレジスト塗布装置１のカップ２３に搬送され、プリウエット及びレジスト塗布処理を受ける。これらの処理に並行して、図９を用いて説明した異物の検出が行われる。続いてウエハＷは、加熱モジュール７９に搬送されて加熱処理された後、タワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳ１１、ＴＲＳ２１、ＴＲＳ３１に搬送され、搬送機構８１、８３により、タワーＴ２、Ｔ３を介して露光装置Ｂ６へ搬入されて、レジスト膜が露光される。
露光後のウエハＷは、搬送機構８３、８２によりタワーＴ２、Ｔ４間を搬送されて、単位ブロックＥ４〜Ｅ６に対応するタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ４１、ＴＲＳ５１、ＴＲＳ６１に夫々搬送される。然る後、ウエハＷは、加熱モジュール７９に搬送されて露光後の加熱処理（ポストエクスポージャーべーク）が行われる。続いて、ウエハＷは、現像モジュールに搬送されて現像液が供給され、レジストパターンが形成される。その後、ウエハＷはタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ４〜ＴＲＳ６、搬送機構７５を介して検査ブロックＢ２の検査モジュール７４に搬送されて検査を受けた後、搬送機構７３を介してキャリアＣに戻される。
上記の塗布、現像装置７では、筐体３１がカップ２３の近傍に設けられる。より具体的には、カップ２３が設けられる単位ブロックＥと同じ単位ブロックＥに異物検出ユニット２が設けられる。このような配置により、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌからノズル１１Ａ〜１１Ｌまでの流路の長さを比較的短くすることができる。異物は処理液供給管１２Ａ〜１２Ｌから発生する可能性が有ることを考えると、当該流路の長さが短いことによって、流路形成部１４Ａ〜１４Ｌとノズル１１Ａ〜１１Ｌとの間の異物の量についての差が抑えられる。従って、ウエハＷに供給される処理液の清浄度について精度高く監視することができる。
ただし、各筐体３１については単位ブロックＥ１〜Ｅ３のカップ２３の近傍に設置することに限られず、カップ２３から比較的大きく離れた検査ブロックＢ２や多目的ブロックＢ３に設けてもよい。図１８中の８５、８６は、検査ブロックＢ２、多目的ブロックＢ３における筐体設置領域の一例を示しており、例えばこれらの筐体設置領域８５または８６に複数の筐体３１を設置することができる。つまり、異物検出ユニット２は、キャリアブロックＢ１及び処理ブロックＢ４とは区画されたブロックに設けることができ、そのように配置された異物検出ユニット２の流路形成部１４から、各単位ブロックＥ１〜Ｅ３のノズル１１Ａ〜１１Ｌへ処理液を供給することができる。占有スペースを抑えるために、筐体設置領域８５、８６に設けられる各筐体３１については、例えば互いに積層される。
ところで、既述の例ではノズル１１Ａ〜１１Ｌから吐出される全ての処理液について異物の検出が行われるものとして説明したが、そのように全ての処理液について異物の検出を行うことに限られず、高い清浄度が求められる処理液についてのみ検出を行ってもよい。図２０は、単位ブロックＥ１〜Ｅ３の設置領域７７、７８に設けられる各レジスト塗布装置１のノズル１１Ａに接続される流路形成部１４Ａについてのみ、異物の検出を行う構成例を示している。この図２０に示す筐体３１は、例えば上記の筐体設置領域８５または８６に設けられている。そして、この筐体３１には流路形成部１４Ａ〜１４Ｌが格納される代わりに、各設置領域７７、７８に設けられるノズル１１Ａに対応する流路形成部１４Ａが格納される。つまり、この図２０に示す例では、６つのレジスト塗布装置１が１つの異物検出ユニット２を共用している構成となっている。このような構成とすることで、塗布、現像装置７の製造コスト及び運用コストの低減を図ることができる。なお、このように異物検出ユニット２が複数のレジスト塗布装置１間で共有される場合、各異物検出ユニット２間で同時あるいは間断無く処理が行われる場合が有るため、図１６で述べた測定セットを複数設ける構成とすることが有効である。
なお、異物の検査対象となる処理液はレジストやシンナーには限られず、例えば現像液、ウエハＷを洗浄処理するための洗浄液、反射防止膜形成用の薬液、絶縁膜形成用の薬液、ウエハＷを貼り合わせるための接着剤などであってもよい。従って、基板処理装置としてはレジスト塗布装置１に限られず、現像装置や洗浄装置などであってもよい。
また、上記の処理液供給管１２Ａ〜１２Ｋについて、例えば上流側からレジストと、洗浄液とが切り替えて供給される構成とされ、シンナーはノズル１１からウエハＷ以外の箇所に吐出されるようにする。当該シンナーは処理液供給管１２Ａ〜１２Ｋの洗浄液であり、この洗浄液についてもレジストと同様に、処理液供給管１２Ａ〜１２Ｋを流通中における異物の検出が行われるようにしてもよい。そのように洗浄液について異物の検出を行う場合には、検出結果に基づいて適切なタイミングで洗浄を終了し、洗浄に用いる処理液を無駄にすることを防ぐことができる。この処理液供給管１２Ａ〜１２Ｋの洗浄については、レジスト中の異物の検出結果に基づいて自動で行われるようにしてもよい。このように本開示は、当該処理液が流通する流路を流れる液体中の異物を検出する場合に適用することができ、ウエハＷに供給される処理液中に含まれる異物を検出することに限られない。
また、例えば現像装置において、現像後にウエハＷを乾燥させるためにウエハＷに不活性ガスを供給するガスノズルを設けてもよい。そして、このガスノズルの上流側に接続される流路について、上記の異物の検出を行ってもよい。つまり本技術によって異物の検出を行う流体としては、液体に限られず、気体であってもよい。
なお、今回開示された実施形態は、全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。上記の実施形態は、添付の特許請求の範囲及びその趣旨を逸脱することなく、様々な形態で省略、置換、変更されてもよい。
Ｗ ウエハ
１ レジスト塗布装置
１２ 処理液供給管
２ 異物検出ユニット
１４ 流路形成部
４Ａ 投光部
４Ｂ 受光部
５３ 計数部
本開示は、基板処理装置及び基板処理方法に関する。
本開示の基板処理装置は、基板に供給される流体が通流する供給路と、
投光部により前記供給路の一部を成す流路形成部に向かう光が形成された結果として前記流路形成部から光が発せられて、前記流路形成部から発せられた側方散乱光を受光部が受光して得られる信号に基づいて、前記流体の中の異物を検出可能な異物検出ユニットと、
を備える基板処理装置であって、
前記流路形成部、前記投光部及び前記受光部を格納する筐体と、
前記筐体の外部から前記流路形成部へ前記流体を供給する一の配管、前記流路形成部から前記流体を前記筐体の外側へ排出する他の配管が夫々接続されるように、当該流路形成部の前端面に設けられる前記流体の入口及び出口と、を備え、
前記投光部及び受光部は、前記流路形成部を基準として前記入口、前記出口が設けられる方向とは異なる方向に設けられている。
本開示の基板処理装置の一実施形態であるレジスト塗布装置１について、図１の概略図を参照しながら説明する。レジスト塗布装置１は、基板であるウエハＷに処理液であるレジストを供給し、レジスト膜を形成する。レジスト塗布装置１は、例えば１２本のノズル１１（１１Ａ〜１１Ｌ）を備えており、そのうちの１１本のノズル１１Ａ〜１１ＫはウエハＷにレジスト膜を形成するためにレジストを吐出する。ノズル１１ＬはウエハＷにシンナーを吐出する。シンナーは、レジストが供給される前のウエハＷに供給されて、レジストに対する濡れ性を高めるプリウエット用の処理液である。レジスト塗布装置１は、これらレジスト及びシンナー中の異物を光学的に検出するための異物検出ユニット２を備えている。
上記の第１流路１６の入口１６Ａには配管５５の下流端が、第３流路１８の出口１８Ａには配管５４の上流端が夫々接続されており、流路形成部１４Ａの流路１５を介して配管５５から配管５４へ処理液が通流する。これらの配管５４、５５は、図１で説明した処理液供給管１２Ａを構成しており、可撓性を有し、レーザー光を透過しないという点が流路形成部１４Ａとは異なる。配管５５の上流側及び配管５４の下流側は、筐体３１の前方壁を貫通して、筐体３１の外部へ引き出されている。
そして、この散乱光のうち検出用光学系４７に入射したものは、受光部４８に照射される。つまり、受光部４８には、流路形成部１４の第１流路１６から第２流路１７側（後方側）に向かう側方散乱光が照射され、図６ではこの側方散乱光を二点鎖線で示している。このように受光部４８に照射される散乱光の強度は異物Ｐの大きさ（粒子径）に対応しており、受光部４８は光電変換を行い、受光した側方散乱光の強度に応じた強度の電気信号を出力する。なお、選択されている流路形成部１４が１４Ａである場合について示したが、他の流路形成部が選択されている場合にも同様に光路が形成され、散乱光が受光部４８に照射される。
ところで、上記の流路形成部１４の流路１５については、測定が行われる領域である筐体３１内に処理液を導入し、筐体３１内から処理液を排出するために上記のように屈曲して構成されている。このように筐体３１内への処理液の導入及び排出が行えればよいため、流路形成部１４の流路１５については既述の構成例には限られない。図１１に示す例は、上側の横方向の第３流路１８が設けられず、第２流路１７が流路形成部１４の上端に開口することで、当該流路形成部１４の流路１５が側面視Ｌ字型に形成されている。そして、配管５４の下流側は屈曲されることで、筐体３１の前方壁を貫通している。配管５４については筐体３１の上部を貫通するようにしてもよいが、既述した理由により配管５５と共に筐体３１の前方壁を貫通する構成とすることが好ましい。
ところで異物検出ユニット２は、図１７に示すように構成されてもよい。この図１７に示す異物検出ユニット２について、図３で説明した異物検出ユニット２との差異点としては、隔壁６３が設けられていることが挙げられる。この隔壁６３は、筐体３１の前方壁から配管５４、５５及び流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの下側を通過するように後方へ伸びた後、上方へ向けて屈曲して流路形成部１４Ａ〜１４Ｌの後方側を通過して、筐体３１の天井壁に接している。隔壁６３により筐体３１内が、流路形成部１４を含む第１の配置領域６１と、光路形成部４、光源５１、導光部５２、計数部５３を含む第２の配置領域６２と、に区画されている。左右方向に見て、流路形成部１４の列と、光路形成部４の移動領域とが重ならないため、このような隔壁６３を設けることができる。各流路形成部１４に光を照射して異物の検出を行うことができるように、隔壁６３は光透過性を有するように、例えば石英、もしくは検出時の光路を避けるような穴や局所的な石英製の窓が設けられた金属板により構成される。
さらに、既述した筐体３１内に設けられる導光部５２、光源５１、光路形成部４及び計数部５３のうちのいずれかのみが筐体３１に対して着脱できるようにしてもよい。また、上記の例では光路形成部４を構成する各部が一括して筐体３１に対して着脱されるものとしたが、そのように着脱されることには限られない。例えば移動機構４３について、スライド台４１とは別個に筐体３１に対して着脱されるようにしてもよいし、スライド台４１に対して受光部４８を備える支持部４６、反射部４４が各々個別にスライド台４１に対して着脱自在とされてもよい。つまり、投光部である反射部４４、受光部４８、移動機構４３のうちの少なくともいずれかが、筐体３１に対して着脱自在である構成とすることができる。また、投光部として反射部４４を用いることに代えて、ファイバーレーザーを用いてもよい。ファイバーの柔軟性により、当該ファイバーレーザーは移動機構４３による光路形成部４の移動に追従でき、ファイバーの長さを変えるだけで、熱源となるレーザー発生部（既述の例では光源５１）を受光部４８や流路形成部１４から離間した所望の位置に設けられるようになる。従って、熱的影響の低減が容易になる。
また、受光側についても投光側と同様に、移動機構によって稼働する反射板が設けられ、流路形成部１４から発して当該反射板により反射される光を受光する受光部４８については、この反射板の移動路とは別の位置に固定して置かれた構成としてもよい。
インターフェイスブロックＢ５は、単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えている。タワーＴ２は各単位ブロックＥ１〜Ｅ６に対応する高さに設けられた受け渡しモジュールＴＲＳを備え、上記の搬送機構Ｆ１〜Ｆ６が対応する各高さの受け渡しモジュールＴＲＳにウエハＷを搬送する。また、インターフェイスブロックＢ５には、タワーＴ２とタワーＴ３に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構８１と、タワーＴ２とタワーＴ４に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構８２と、タワーＴ２と露光装置Ｂ６の間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送機構８３と、が設けられている。タワーＴ３、Ｔ４に設けられるモジュールについては記載を省略する。
露光後のウエハＷは、搬送機構８３、８２によりタワーＴ２、Ｔ４間を搬送されて、単位ブロックＥ４〜Ｅ６に対応するタワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳ４１、ＴＲＳ５１、ＴＲＳ６１に夫々搬送される。然る後、ウエハＷは、加熱モジュール７９に搬送されて露光後の加熱処理（ポストエクスポージャーべーク）が行われる。続いて、ウエハＷは、現像モジュールに搬送されて現像液が供給され、レジストパターンが形成される。その後、ウエハＷはタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ４〜ＴＲＳ６、搬送機構７５を介して検査ブロックＢ２の検査モジュール７４に搬送されて検査を受けた後、搬送機構７３を介してキャリアＣに戻される。

Claims (8)

  1. 基板に供給される流体が通流する供給路と、
    投光部により前記供給路の一部を成す流路形成部に向かう光が形成された結果として前記流路形成部から光が発せられて、前記流路形成部から発せられた側方散乱光を受光部が受光して得られる信号に基づいて、前記流体の中の異物を検出可能な異物検出ユニットと、
    を備える基板処理装置であって、
    前記流路形成部、前記投光部及び前記受光部を格納する筐体と、
    前記筐体の外部から前記流路形成部へ前記流体を供給する一の配管、前記流路形成部から前記流体を前記筐体の外側へ排出する他の配管が夫々接続されるように、当該流路形成部の前端面に設けられる前記流体の入口及び出口と、を備え、
    前記投光部及び受光部は、前記流路形成部を基準として前記入口、前記出口が設けられる方向とは異なる方向に設けられている基板処理装置。
  2. 前記流路形成部材における流体の流路は、通液方向の上流側に対して下流側を狭く、又は／かつ曲率を大きく設けられている部分を有する、請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記投光部からの光軸は、前記流路形成部における流体の流路に、当該流体の通液方向に対して垂直に入射すると共に、当該流路における通液方向の１つの領域のみを通過する方向に形成される請求項１または２記載の基板処理装置。
  4. 前記流路形成部は、前記入口を含む第１流路と、
    前記第１流路に対して縦方向に離れて位置して前記出口を含む第３流路と、
    前記第１流路と前記第３流路とを接続する第２流路と、を有し、
    前記投光部からの光軸は、前記第１流路及び前記第３流路のうちのいずれか一方を通過し、他方を通過しない請求項３記載の基板処理装置。
  5. 前記異物検出ユニットは、
    互いに間隔を空けて左右方向に列をなす複数の前記流路形成部と、
    前記各流路形成部に前記投光部及び前記受光部が共用されるように、選択された当該流路形成部に対応する位置に当該投光部及び当該受光部を移動させる移動機構と、を有し、
    前記側方散乱光を受光する位置における前記受光部と、前記一の配管及び前記他の配管と、は前記流路形成部を前後方向に挟んで対向する請求項４記載の基板処理装置。
  6. 前記第１流路及び前記第３流路のうちの一方の流路において前記光軸が通過する異物検出領域が形成されると共に、当該一方の流路は前記第２の流路に対する接続位置よりも後方へ突出して凸レンズ形状をなす第１の凸部を形成し
    前記受光部は当該異物検出領域から後方に向かう前記側方散乱光を受光し、
    前記流路形成部の外側面には、前記凸部の後方側に凸レンズ形状をなす第２の凸部を備える請求項４または５に記載の基板処理装置。
  7. 前記流路形成部における流路については、前記通液方向下流側に向うにつれて幅が狭まる請求項４ないし６のいずれか一つに記載の基板処理装置。
  8. 基板に供給される流体が通流する供給路と、
    投光部により前記供給路の一部を成す流路形成部に向かう光が形成された結果として前記流路形成部から光が発せられて、前記流路形成部から発せられた側方散乱光を受光部が受光して得られる信号に基づいて、前記流体の中の異物を検出可能な異物検出ユニットと、
    を備える基板処理装置を用いた基板処理方法であって、
    前記流路形成部、前記投光部及び前記受光部を格納する筐体の外部から前記流路形成部の前端面に設けられる前記流体の入口に接続される一の配管によって、当該流路形成部に前記流体を供給する工程と、
    前記流路形成部の前端面に設けられる前記流体の出口に接続される他の配管によって前記流体を前記筐体の外側へ排出する工程と、
    前記投光部及び受光部は、前記流路形成部を基準として前記入口、前記出口が設けられる方向とは異なる方向に設けられている基板処理方法。
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