JP3544801B2 - Processing solution supply method and apparatus - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板等の基板にフォトレジスト液や現像液などの処理液を供給する処理液供給方法およびその装置に係り、特に供給開始命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶された一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、供給開始命令を実行することにより基板に処理液を供給する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置として、例えば、処理液であるフォトレジスト液を基板表面に供給するフォトレジスト液供給装置が挙げられる。この装置は、複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラム（スピンコートプログラムとも呼ばれ、フォトレジスト液の種類や、塗布時の回転数やその時間などを規定している）に基づいて、例えば、制御部が回転開始命令を実行することによって回転支持手段により支持されている基板を所定の回転速度で駆動し、制御部が供給開始命令を実行することにより処理液供給ノズルを介してフォトレジスト液の供給を開始するようになっている。その供給開始命令の実行時点から特定時間後に、フォトレジスト液の供給を停止したり、基板を高速に回転駆動することにより、基板表面の全体に所定膜厚のフォトレジスト被膜を形成するようになっている。
【０００３】
なお、フォトレジスト液は、制御部が供給開始命令を実行した際に、クリーンルーム内に設けられているユーティリティの１つである加圧空気源からの加圧空気を送り込まれることにより伸長動作されるエアシリンダと、このエアシリンダの動作に連動するベローズポンプによりノズル先端部から吐出されるようになっている。また、このエアシリンダには、その加圧空気を導入／排出する際の速度を調整するための速度調整弁が設けられている。
【０００４】
また、処理液供給ノズルには、上記構成の他に、フォトレジスト液の供給を停止した際に、主としてノズル先端部付近の内部に残っているフォトレジスト液が滴下される不具合（いわゆるぼた落ち）を防止するために、ノズル内部に残っているフォトレジスト液を吸引して僅かに引き戻すように作用するサックバックバルブが配設されており、フォトレジスト液を供給する際には、エアシリンダを動作させるのとほぼ同時にサックバックバルブの動作を解除するようにしている。このように動作するサックバックバルブも、上記の処理液供給ノズルと同様に、ユーティリティの１つである加圧空気源からの加圧空気の導入／排出により動作されるようになっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したような装置では、制御部により供給開始命令が実行されても、すぐにはフォトレジスト液が吐出されず、処理液供給ノズルの先端部からフォトレジスト液が吐出されるには遅れ時間が存在することになる。したがって、実際には、供給開始命令が制御部により実行された時点から、少なくともその遅れ時間（以下、この遅れ時間を開始遅れ時間と称する）だけは遅れてフォトレジスト液がノズルから吐出されることになる。したがって、作成したスピンコートプログラムでは、所望する処理を正確に行うことができないという問題点がある。
【０００６】
そこで、このような不都合を解消するために、従来装置においては、スピンコートプログラムを作成する際に、予め上記開始遅れ時間を勘案して、所望する時点でフォトレジスト液がノズルから吐出されるように、上記開始遅れ時間だけ供給開始命令が実行される時点を早めるようにしている（以下、これを手動による遅れ時間補正と称する）。具体的には、例えば、回転開始命令を実行した後、充分に基板の回転数が目的とする回転数に到達してその回転が安定する時点（これをＴＳ とする）に、フォトレジスト液をノズルから吐出させたい場合には、上記の開始遅れ時間をＴＤＳとすると、処理プログラムであるスピンコートプログラムを作成する際に、供給開始命令が時間ＴＳ −ＴＤＳの時点で実行されるように予めプログラムを作成する。
【０００７】
しかしながら、このような手動による遅れ時間補正によると、次のような不都合が生じる。
上述したように、フォトレジスト液の供給に係わるエアシリンダおよびサックバックバルブを作動させるのは、クリーンルーム内に設けられているユーティリティの１つである加圧空気源である。この加圧空気源は、通常、クリーンルーム内の他の装置でも利用されており、それらの利用状況によりその圧力は時間的（時間変動）にあるいは日毎（日間変動）に微妙に変動するものである。したがって、このように変動するユーティリティを利用してフォトレジスト液の供給開始を制御しているので、その変動に伴って上記の開始遅れ時間が大きくも小さくもなり、その結果、上述したような手動による遅れ時間補正では、上記の不都合を充分に解消することができない。つまり、ある時間（ある日）には、上記の処理プログラムで正確に処理を行なうことができても、他の時間帯（他の日）には上記の処理プログラムでは正確に処理を行なうことができないといったことが生じ、その結果、同じ処理プログラムを用いて処理を施した異なるロット間において、あるいは、同じロット間において、処理結果に差異が生じることがある。すなわち、同じ処理プログラムにより処理を行っても、処理を均一に施すことができないことがあるという問題点がある。
【０００８】
また、フォトレジスト液の供給に係わるエアシリンダおよびサックバックバルブは、各々の動作速度を調整することができるようになっており、その速度を調整し直した場合などには開始遅れ時間も変動するので、上述したような手動による遅れ時間補正では、やはり上記の不都合を充分に解消することができない。
【０００９】
特に、最近の半導体製造業界においては、プロセスの微細化技術が進むとともに、基板の大口径化に伴って、処理に精度が求められており、スピンコートプログラムなどの処理プログラムは非常に微妙かつ精密なものとなってきている。したがって、従来装置で行なわれている手動による処理液の供給に係る遅れ時間補正では、そのプログラミング作業が煩雑となるか、あるいは全くプログラミングができないという事態になっている。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液が吐出されたことに基づいて、それ以降の命令を実行することにより、基板に均一な処理を施すことができる処理液供給方法およびその装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明方法は、供給開始命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づき基板の中心付近に処理液を供給する処理液供給方法において、供給開始命令が実行された後、処理液供給手段から処理液が吐出され始めた時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の処理プログラムの命令を実行することを特徴とするものである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板の中心付近に供給する処理液を、前記基板が回転している状態で供給開始するとともに、その状態で供給完了するようにしたことを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板の中心付近に供給する処理液を、前記基板が静止した状態で供給開始するとともに、その状態で供給完了するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板の中心付近に供給する処理液を、前記基板が静止した状態で供給開始するとともに、前記基板が回転を開始した後に供給完了するようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明装置は、供給開始命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、制御手段が前記供給開始命令を実行することにより処理液供給手段を介して基板に処理液を供給する処理液供給装置において、前記処理液供給手段から処理液が吐出され始めた時点を検出する吐出検出手段を備えるとともに、前記制御手段は、前記処理プログラムに含まれている各命令を順次に実行してゆく際に、供給開始命令の実行によって前記処理液供給手段を介して基板に処理液の供給を開始し、前記吐出検出手段が処理液の吐出を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の命令の実行を開始することを特徴とするものである。
【００１６】
【作用】
請求項１に記載の発明方法の作用は次のとおりである。
予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに含まれている命令のうち、処理液の供給を開始するための供給開始命令を実行することにより、理想的には即座に処理液が吐出されるが、実際には、ある程度の遅れ時間（開始遅れ時間）の経過後に処理液が吐出される。この開始遅れ時間は、時間変動や日間変動により微妙に変動するものである。したがって、その供給開始命令が実行されてから特定時間後に処理液の供給を停止する供給停止命令を実行すると、意図する時間（特定時間）よりも短い時間しか処理液の供給が行われないことになる。すなわち、供給開始命令が実行されてから、特定時間（例えば、５秒）後に供給停止命令を実行するように処理プログラムを作成している場合には、処理プログラム上での意図する処理液の供給時間は上記特定時間であるが、実際には、上記特定時間よりも上記開始遅れ時間だけ短いものとなり、さらに、その開始遅れ時間は変動するものであるので、上記供給時間も変動することになる。そこで、供給開始命令が実行されたのち、処理液が吐出され吐出され始めた時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の命令を実行することにより、次の命令への移行を処理液が吐出され始めた時点に依存させることができる。したがって、上記開始遅れ時間およびその変動分を吸収することができて、上記供給時間を一定化することができる。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明方法によれば、基板が回転している状態で処理液の供給を開始し、その回転が保たれた状態で処理液の供給を完了する（以下、ダイナミック法と称する）。すなわち、基板を一定速度で回転駆動させつつ処理液を供給開始し、その一定時間後に処理液の供給を完了するが、上記の開始遅れ時間によって供給時間が変動する。そこで処理液が吐出されたことに基づき供給開始命令以降の命令を実行することにより、ダイナミック法による処理液供給方法であっても上記の供給時間を一定化することができる。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で処理液の供給を開始し、静止した状態のままで処理液の供給を完了する（以下、スタティック法と称する）。すなわち、基板を回転させる前に処理液の供給を開始して、一定時間後にその供給を完了するが、上記の開始遅れ時間によって供給時間が変動する。そこで処理液が吐出されたことに基づき供給開始命令以降の命令を実行することにより、スタティック法による処理液供給方法であっても上記の供給時間を一定化することができる。
【００１９】
また、請求項４に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で処理液の供給を開始し、その基板が回転を開始した後に処理液の供給を完了する。つまり、上記のダイナミック法とスタティック法とを組み合わせたような処理液の供給方法である（以下、これをスタミック法と称する）。このスタミック法であっても、上記の開始遅れ時間によって供給時間が変動するが、処理液が吐出されたことに基づき供給開始命令以降の命令を実行することによって、上記の供給時間を一定化することができる。
【００２０】
また、請求項５に記載の発明装置の作用は次のとおりである。
制御手段が供給開始命令を実行すると、理想的には処理液供給手段を介して即座に処理液が吐出される。しかし、実際には、供給開始命令の実行時点からある程度の遅れ時間（開始遅れ時間であり、時間変動および日間変動を生じる）の経過後に、処理液が吐出される。制御手段は、供給開始命令の実行後、吐出検出手段によって処理液が吐出され始めた時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の命令の実行を行うので、供給開始命令よりあとの命令への移行を処理液が吐出された時点に依存させることができる。したがって、上記開始遅れ時間およびその変動分を吸収することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、本発明に係る処理液供給装置の一例である回転式基板塗布装置（スピンコータとも呼ばれる）の概略構成を示すブロック図である。
【００２２】
図中、符号１は、吸引式スピンチャックであり、基板Ｗをほぼ水平姿勢で吸着保持するものである。この吸引式スピンチャック１は、回転軸２を介して電動モータ３によって回転駆動され、この回転により吸引式スピンチャック１に吸着保持された基板Ｗは、ほぼ水平姿勢で回転中心Ｐ周りに回転される。なお、電動モータ３の回転駆動は、後述する制御部２０により行われる。
【００２３】
吸引式スピンチャック１の周囲には、処理液の一例であるフォトレジスト液や基板Ｗの裏面を洗浄する洗浄液などの飛散を防止するための飛散防止カップ４ａが配設されている。また、この飛散防止カップ４ａの上部開口には、ダウンフローを取り込むための複数個の開口を上部に形成された上部蓋部材４ｂが、この装置のフレームに固定されて位置固定の状態で配設されている。また、図示しない搬送機構が未処理の基板Ｗを吸引式スピンチャック１に載置、または、吸引式スピンチャック１から処理済みの基板Ｗを受け取る際には、図示しない昇降機構が飛散防止カップ４ａのみを下降させることによって、飛散防止カップ４ａと上部蓋部材４ｂとを分離し、吸引式スピンチャック１を飛散防止カップ４ａの上部開口から上方に突出させる。なお、飛散防止カップ４ａを位置固定とし、図示しない昇降機構により、上部蓋部材４ｂと回転軸２とを飛散防止カップ４ａに対して上昇させるような構成としてもよい。
【００２４】
飛散防止カップ４ａの外側には、搬入された基板Ｗ上の回転中心Ｐの上方に相当する供給位置と基板Ｗ上から周囲に離れた待機位置との間で移動可能に構成された処理液供給ノズル５が設けられている。この処理液供給ノズル５の、下方に向けられた先端部分には、吐出検出センサ６が取り付けられている。吐出検出センサ６は、図２に示すように、処理液供給ノズル５の先端部分に取り付け部材６ａを介して取り付けられた投光器６ｂと受光器６ｃとによって構成されている。それぞれの投光部および受光部は処理液供給ノズル５を中心に対向して設けられており、投光器６ｂから照射された赤外波長領域の照射光は赤外波長領域付近に感度を有する受光素子を内蔵した受光器６ｃに入射される。この例では、吐出検出センサ６の検出信号は入光時オンとなるように設定されているので、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａからフォトレジスト液が吐出された時点において、その検出信号がオフとなり、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａからのフォトレジスト液の吐出が停止された状態において、その検出信号がオンとなる。なお、この吐出検出センサ６は、本発明における吐出検出手段に相当するものである。
【００２５】
処理液供給ノズル５は、ノズル移動機構１０によって、上記の供給位置と待機位置とにわたって移動されるが、その供給位置は、図２に示した処理液供給ノズル５の吐出孔５ａが、基板Ｗの表面から距離Ｌだけ離れた位置である。この距離Ｌは、例えば４ｍｍ程度であり、フォトレジスト液の粘度や基板Ｗのサイズ、その表面状態により基板Ｗ表面に滴下されたフォトレジスト液がその表面全体にわたって拡げられる際にムラが発生しないような距離に調整されていることが好ましい。
【００２６】
また、飛散防止カップ４ａ内であって、基板Ｗの下方の回転中心Ｐ側には、フォトレジスト液が飛散して霧状のミストとなって基板Ｗ裏面に付着したり、基板Ｗ表面の周縁部から裏面に回り込んだ不要なフォトレジスト液を除去するために、洗浄液を裏面に向けて噴出させるバックリンスノズル１１が設けられている。このバックリンスノズル１１からの洗浄液の噴出は、後述する制御部２０により制御されるようになっている。
【００２７】
処理液供給ノズル５には供給管１２が接続されており、この供給管１２と、サックバックバルブ１３と、ベローズポンプ１４と、逆止弁１５とを介してフォトレジスト液を貯留している処理液タンク１６に連通接続されている。サックバックバルブ１３は、クリーンルーム内に導入されているユーティリティの１つである加圧空気源により加圧空気を送り込まれることにより動作され、この動作により処理液供給ノズル５の先端内部に貯留しているフォトレジスト液を僅かに引き戻して、いわゆる「ぼた落ち」を防止したり、吐出孔５ａから露出しているフォトレジスト液の固化を防止するものである。サックバックバルブ１３は、送り込まれた加圧空気を排出されることにより非動作、つまり、処理液供給ノズル５内のフォトレジスト液の引き戻しを解除する。このサックバックバルブ１３の動作／非動作は、制御部２０からの電気信号により行われるようになっている。なお、サックバックバルブ１３の動作／非動作は、その引き戻し圧力などが調整可能になっている。したがって、その調整度合いや圧縮空気源の圧力により、電気信号を入力されてからフォトレジスト液の引き戻し動作や解除動作となるまでの動作速度が変動するものである。
【００２８】
ベローズポンプ１４は、複動式エアシリンダ１７に連動して動作し、処理液タンク１６内のフォトレジスト液を供給管１２に送り込む。この送り込み動作により生じるフォトレジスト液の処理液タンク１６内への逆流を防止するのが、逆止弁１５である。複動式エアシリンダ１７は、速度制御弁１８を介して加圧空気源によって動作するものであり、ピストン１７ａにより仕切られた２つの空間に速度制御弁１８ａ，１８ｂを介してそれぞれ加圧空気が送り込まれたり排出されたりすることによって動作する。速度制御弁１８は、手動による調整によって、加圧空気源からの加圧空気導入速度や複動式エアシリンダ１７からの加圧空気排出速度が調整されるようになっており、この調整度合いや加圧空気源の圧力により、複動式エアシリンダ１７の動作速度が調整され、その結果、ベローズポンプ１４の動作、すなわち、処理液供給ノズル５からフォトレジスト液が供給／停止されるまでの速度が調整される。なお、処理液供給ノズル５と、供給管１２と、ベローズポンプ１４と、逆止弁１５と、処理液タンク１６と、複動式エアシリンダ１７と、速度制御弁１８とは、本発明における処理液供給手段に相当するものである。
【００２９】
速度制御弁１８は、制御部２０からの電気信号により加圧空気源からの加圧空気を複動式エアシリンダ１７に送り込む動作状態とされ、同様に複動式エアシリンダ１７から加圧空気を排出する非動作状態とされる。制御部２０は、図示しないクロックやタイマ、ＲＡＭを内蔵している。ＲＡＭには予め作成された処理プログラムなどが記憶されており、この処理プログラムはクロックやタイマを基準にして実行されるようになっている。但し、詳細は後述するが、処理プログラムに含まれている、処理液供給ノズル５からフォトレジスト液を吐出させる供給開始命令が実行された以降は、上記の吐出検出センサ６から『吐出検出信号』が出力されてから、次の命令の実行を行うようになっている。なお、制御部２０は、本発明における制御手段に相当する。
【００３０】
上部蓋部材４ｂの上部内周面には、その左側にＣＣＤカメラ３０が、その右側にストロボ４０が配設されている。ＣＣＤカメラ３０は、固体撮像素子であるＣＣＤと、電子シャッターと、レンズとから構成されており、その撮影視野を、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａと基板Ｗ表面との間隙を含む基板Ｗの回転中心付近、すなわち、フォトレジスト液が処理液供給ノズル５から吐出されて基板Ｗに到達する位置を含む領域に設定されている。なお、図１では、処理液供給ノズル５の水平方向に伸びた部分によって、基板Ｗの回転中心付近が遮られているように見えるが、ＣＣＤカメラ３０と処理液供給ノズル５とは平面視で横方向にずらした状態で配設されているので、上記間隙を含む回転中心付近を撮影できるようになっている。また、ストロボ４０は、フォトレジスト液が感光しないように装置自体が暗室内に設置されているので、基板Ｗを撮影する際の照明として用いるためのものである。ストロボ４０は、例えば、キセノンランプと、５００ｎｍ以上の波長を透過するバンドパスフィルタＢＰＦとを組み合わせて構成されている。これらのＣＣＤカメラ３０およびストロボ４０は、吐出確認部５０に接続されている。また、ストロボ４０としては、キセノンランプに代えて、赤外光付近に分光感度を有する高輝度赤外発光ダイオードまたは赤外発光ダイオードアレイを採用してもよい。この場合には、バンドパスフィルタＢＰＦは不要となる。また、ストロボ４０としては、供給するフォトレジスト液の分光感度に応じて適宜に選択すればよい。
【００３１】
図３を参照して吐出確認部５０について説明する。
ストロボ４０は、ストロボ電源５１から所要の電力を供給されて連続的に点灯されている。ＣＣＤカメラ３０は、その動作制御、例えば、撮影タイミングを決定する電子シャッターの動作制御がカメラ制御部５２によって制御される。カメラ制御部５２への撮影開始指示は、制御部２０からＩ／Ｏ制御部５３へトリガ信号が入力されることによって行われる。トリガ信号が入力された場合には、その時点でＣＣＤカメラ３０を介して基板表面の撮影を行う。ＣＣＤカメラ３０を介して撮影された、トリガ信号に基づく基板表面の画像信号は、カメラ制御部５２およびＩ／Ｏ制御部５３を介して画像処理部５４に伝送され、静止画像として画像メモリ５５に格納される。なお、上記ストロボ電源５１は、連続的にストロボ４０に対して電力供給を行う必要はなく、ＣＣＤカメラ３０による基板表面の撮影時を含む適宜の範囲においてのみ電源を供給してストロボ４０を間欠的に点灯させるようにしてもよい。なお、上述したＣＣＤカメラ３０の撮影視野を、上記の画像処理に係る処理速度を勘案して設定することが好ましい。
【００３２】
そして、画像処理部５４は、画像メモリ５５内の静止画像をＩ／Ｏ制御部５３を介してモニタ５９に出力する。このモニタ５９に表示された静止画像を見て、オペレータは吐出検出が正常になされたか否かを判断する。もしその静止画像が適切でない場合には、各部の動作タイミングがずれているので装置の動作をオペレータが手動で停止させればよい。これにより適切でない処理が以後の全ての基板に対して連続して施されることを未然に防止することができる。
【００３３】
次に、図４のタイムチャートおよび図５，図６のフローチャートを参照して、上述したように構成された装置による基板Ｗへのフォトレジスト液の塗布処理の一例について説明する。なお、図４は塗布処理を施す処理プログラムのタイムチャートであり、図５は制御部２０の動作を示すフローチャートであり、図６は吐出確認部５０の動作を示すフローチャートである。また、以下の説明においては、処理の対象である基板Ｗは、図示しない基板搬送機構により吸引式スピンチャック１に既に吸着保持されているものとする。さらに、処理液供給ノズル５は、ノズル移動機構１０によって既に供給位置（図１に実線で示す状態）に移動されて、その吐出孔５ａが基板Ｗのほぼ回転中心Ｐの上方に距離Ｌをおいて位置しているものとする。
【００３４】
なお、フォトレジスト液の供給方法としては、基板が回転している状態で供給を開始し、その状態で供給を完了する『ダイナミック法』と、基板が静止した状態で供給開始し、その状態で供給を完了する『スタティック法』と、上記のダイナミック法とスタティック法とを組み合わせたような『スタミック法』とがあるが、まず、ダイナミック法を採用した処理プログラムによる塗布処理について説明する。
【００３５】
＜ダイナミック法＞（請求項２に記載の発明方法）
この処理プログラム（スピンコートプログラム）による塗布処理の基本的な流れは次のとおりである。
まず、回転開始命令により、時間ｔ１ において基板Ｗが回転数Ｒ１（例えば、１，０００ｒｐｍ）に達するような加速度により回転駆動され、時間ＴＳ において供給開始命令が実行されてフォトレジスト液が一定流量で吐出開始され、フォトレジスト液が処理液供給ノズル５の吐出孔５ａから吐出された時点ｔ２ にて、この時点ｔ２ からの経過時間を計数するタイマスタート命令が実行され、その時間が供給時間ＴＳＵとなった時点（時間ＴＥ ）において供給停止命令が実行されてフォトレジスト液の吐出が停止され、時間ｔ４ において回転上昇命令が実行されることにより、時間ｔ６ の時点で基板Ｗが回転数Ｒ２（例えば、３，０００ｒｐｍ）となるように加速され、時間ｔ８ において回転停止命令が実行されて時間ｔ９ には塗布処理が終了するように作成されている。なお、上記の処理中においては、基板Ｗの周縁部からフォトレジスト液が飛散して霧状のミストとなって基板Ｗ裏面に付着したり、基板Ｗの周縁部からその裏面に回り込んで付着したフォトレジスト液を除去するために、図１に示したバックリンスノズル１１から洗浄液を噴出させるように命令を付加しておくことが好ましい。
【００３６】
さらに、上記の処理プログラムは、『吐出検出信号』が出力された時点ｔ２ から所定の時間間隔をおいて、Ｉ／Ｏ制御部５３に対して上記の撮影視野の撮影をするように指示するためのトリガ信号を出力するトリガ信号出力命令を実行するようにされている。
【００３７】
ステップＳ１（供給開始命令？）：
制御部２０は、処理プログラムに含まれている複数個の命令を逐次に実行する際に、その命令が、フォトレジスト液が処理液供給ノズル５から吐出される供給開始命令であるか否かを判断して処理を分岐する。
【００３８】
ステップＳ２（命令の実行）：
まず実行される命令は、図４のタイムチャートに示すように、基板Ｗの回転駆動を開始する回転開始命令であるので、その命令を時間原点の時点において実行する。そして、再びステップＳ１の判断処理を実行する。
【００３９】
ステップＳ３（供給開始命令の実行）：
その次の命令は、図４のタイムチャートに示すように、処理液供給ノズル５からフォトレジスト液を吐出開始させる供給開始命令であるので、ステップＳ１からこのステップＳ３に処理を分岐して、時間ＴＳ において、処理液供給ノズル５を介してフォトレジスト液の吐出を開始させる供給開始命令を実行する。
【００４０】
時間ＴＳ において供給開始命令が実行されると次のようにしてフォトレジスト液が処理液供給ノズル５を介して吐出され始める。
まず、サックバックバルブ１３が非動作状態とされて処理液供給ノズル５内の吸引が解除されるとともに、速度制御弁１８の一方１８ａが非動作状態とされ、他方１８ｂが動作状態とされる。これにより複動式エアシリンダ１７が動作状態とされ、これに連動してベローズポンプ１４が動作して、処理液タンク１６内からある一定量のフォトレジスト液が供給管１２に送り込まれる。この一連の動作により、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａからフォトレジスト液が吐出され始め、速度制御弁１８の一方１８ａおよび他方１８ｂの状態（非動作／動作）を１回毎交互に切り換えて行うことにより、エアシリンダ１７のピストン１７ａが上昇／下降してベローズポンプ１４を１回毎駆動し、所定量のフォトレジスト液が処理液供給ノズル５から吐出される。このように供給開始命令が実行されてから順次に各部を動作させることによって、フォトレジスト液が吐出されるようになっているので、供給開始命令が実行された時点ＴＳ において、即座に処理液供給ノズル５の吐出孔５ａからフォトレジスト液が吐出されるのではなく、実際にはある遅れ時間（開始遅れ時間）だけ遅れて吐出孔５ａから吐出されることになる。この開始遅れ時間は加圧空気源の利用状況により変動するものであるが、ここでは上記開始遅れ時間がＴＤＳ１ であるとして説明する。
【００４１】
ステップＳ４（吐出検出？）：
ステップＳ３においてフォトレジスト液を吐出させる供給開始命令を実行した後は、吐出検出センサ６から制御部２０に対して『吐出検出信号』が出力されるまでの間、このステップＳ４を繰り返し実行する。すなわち、吐出孔５ａからフォトレジスト液が吐出されるまでは、次の命令の実行を停止している。上述したように供給開始命令が実行された時点ＴＳ から開始遅れ時間ＴＤＳ１ だけ遅れて、吐出孔５ａからフォトレジスト液が吐出されるので、その間はこのステップＳ４を繰り返し実行する。
【００４２】
そして、吐出検出センサ６から制御部２０に対して『吐出検出信号』が出力されると、ステップＳ４の繰り返し実行を停止して次のステップＳ５に処理が移行する。
【００４３】
ステップＳ５（タイマスタート命令の実行）：
制御部２０は、『吐出検出信号』に基づきタイマスタート命令をｔ２ 時点において実行する。このタイマスタート命令は、制御部２０の図示しない内蔵タイマのリセットとともにカウントをスタートさせ、予め処理プログラム中に設定した供給時間ＴＳＵをカウントする命令である。
【００４４】
ステップＳ６（トリガ信号出力命令の実行）：
タイマスタート命令をｔ２ 時点において実行した後、所定の時間間隔をおいて、トリガ信号出力命令を実行する。このトリガ信号出力命令は、制御部２０がトリガ信号を出力して、吐出確認部５０のＩ／Ｏ制御部５３を介して基板Ｗの表面を撮影させるものである。なお、このトリガ信号を入力された吐出確認部５０の動作については後述する。
【００４５】
ステップＳ７（命令の実行）：
上記の各種命令が実行された後は、それ以後の命令が逐次に実行される。
図４に示すタイムチャートでは、まず、図示しない内蔵タイマによるカウントが上記供給時間ＴＳＵとなった時点ＴＥ において供給停止命令が実行され、その後にｔ４ の時点において回転上昇命令が実行され、ｔ８ の時点において回転停止命令が実行される。
【００４６】
上記供給停止命令がＴＥ の時点において実行されると、次のようにしてフォトレジスト液の吐出が停止される。
まず、上述したような２つの速度制御弁１８ａ，１８ｂの動作／非動作状態を切り換えて交互に繰り返し行う動作を停止することにより、複動式エアシリンダ１７が非動作状態となってベローズポンプ１４によるフォトレジスト液の供給が停止されるとともに、サックバックバルブ１３を動作状態にして処理液供給ノズル５内部のフォトレジスト液を僅かに先端部から引き戻す。この動作により、処理液タンク１６から供給管１２および処理液供給ノズル５を通るフォトレジスト液の供給は停止される。なお、上述したようにフォトレジスト液の吐出時には、供給開始命令の実行時点ＴＳ から開始遅れ時間ＴＤＳ１ が生じるが、供給停止命令の場合には上記２つの速度制御弁１８ａ，１８ｂを非動作状態とした時点において、フォトレジスト液の吐出がほぼ完全に遮断されるので、このときの遅延（停止遅れ時間）は上記開始遅れ時間ＴＤＳ１ に比較して非常に短くほぼ無視することができる。
【００４７】
上述したようにしてフォトレジスト液が吐出されたことに基づいて、供給開始命令の次の命令であるタイマスタート命令を実行することにより、供給開始命令以降の命令の実行タイミングをフォトレジスト液が吐出された時点に依存させることができる。したがって、供給開始命令が実行されてから実際に処理液供給ノズル５を介してフォトレジスト液が吐出されるまでの開始遅れ時間ＴＤＳ１ を吸収することができ、フォトレジスト液の供給時間ＴＳＵを一定化することができる。
【００４８】
次に、上記ステップＳ６においてトリガ信号出力命令が実行された時点における吐出確認部５０の動作について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００４９】
ステップＴ１（基板表面の撮影）：
トリガ信号を入力された吐出確認部５０のＩ／Ｏ制御部５３は、カメラ制御部５２を介してＣＣＤカメラ３０を制御して、上述した撮影視野の撮影を行う。すなわち、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａと基板Ｗ表面の間隙を含む基板Ｗ表面を撮影する。この撮影された画像信号は、Ｉ／Ｏ制御部５３を介して画像処理部５４に伝送される。
【００５０】
ステップＴ２（静止画像として格納）：
画像信号を静止画像として画像メモリ５５内に格納する。
この画像メモリ５５に格納される静止画像は、上記のようにしてトリガ信号に基づく画像のみであるので、画像メモリ５５の記憶容量としては少なくとも上記画像を記憶できるだけあればよい。
【００５１】
ステップＴ３（静止画像をモニタに出力）：
画像処理部５４は、画像メモリ５５の静止画像を取り出してＩ／Ｏ制御部５３を介してモニタ５９に出力する。
【００５２】
このようにして『吐出検出信号』に基づいて基板表面を撮影し、この静止画像をモニタ５９に出力し、その静止画像を装置のオペレータが確認することにより、吐出検出と判断されたタイミングが適切か否かを判断することができる。例えば、受光器６ｃの受光部に付着したミストやフォトレジスト液に起因して、フォトレジスト液が吐出孔５ａから吐出されていないにも係わらず『吐出検出信号』が出力されるなどの不具合の発見を容易にすることができる。このような不具合を発見した場合には、オペレータが手動で装置を停止させることにより、順次に処理される基板に不適切な処理が施されるのを未然に防止することができる。
【００５３】
次に、上記の基板Ｗの処理が完了し、新たな基板Ｗの処理を行う場合について説明する。なお、先の基板Ｗの処理時には、供給開始命令を実行した時点ＴＳ から開始遅れ時間ＴＤＳ１ だけ遅れてフォトレジスト液が吐出されたが、新たな基板Ｗの処理時には、例えば、他の装置において加圧空気源の利用度が高まって、その圧力が変動（低下）したことに起因して、開始遅れ時間が上記開始遅れ時間ＴＤＳ１ よりも大きくなって開始遅れ時間ＴＤＳ２ （図４を参照）となったとして説明する。また、以下に説明する新たな基板Ｗの処理時における命令の実行タイミングが先の基板処理時と異なる部分は、図４中において括弧書き及び点線矢印で示すことにする。
【００５４】
このような場合には、供給開始命令の実行時点ＴＳ は先の基板処理時と同一であるが、開始遅れ時間が大きくなっているので（ＴＤＳ２ ＞ＴＤＳ１ ）、『吐出検出信号』が制御部２０に入力されるタイミングも、開始遅れ時間ＴＤＳ２ だけ遅れて（ｔ３ ）の時点になる。これに伴ってタイマスタート命令も遅れるので、供給停止命令の実行時点（ＴＥ ）も遅れることになる。その結果、『吐出検出信号』が入力された時点（ｔ３ ）から供給停止命令が実行される時点（ＴＥ ）までの時間間隔を、先の基板処理時と同じ供給時間（ＴＳＵ）とすることができる。すなわち、フォトレジスト液は一定流量で処理液供給ノズル５から基板Ｗに対して吐出されるが、その供給時間ＴＳＵが一定化されているので、各基板に対して供給されるフォトレジスト液の量を同一にすることができる。その結果、複数枚の基板を順次に処理してゆく間に、加圧空気源の圧力変動に起因して開始遅れ時間が変動したとしても、その変動を吸収することができて供給時間ＴＳＵを一定化することができる。また、例えば、速度制御弁１８の動作速度を調整したような場合であっても、それに起因する開始遅れ時間の変動分をも吸収することができる。
【００５５】
また、上記のように供給停止命令の実行時点（ＴＥ ）が遅れることに伴って、それ以降に実行される各命令も遅れることになる。具体的には、回転上昇命令の実行がｔ４ から（ｔ５ ）に遅れるとともに、回転停止命令もｔ８ から（ｔ９ ）に遅れることになる。その結果、フォトレジスト液の供給が停止されて、回転が上昇されるまでの時間を同一とすることができて、回転数Ｒ１で供給されたフォトレジスト液を基板Ｗの全面に拡げる処理を同一時間施すことができ、さらに、回転数Ｒ２に回転数を上昇されて停止されるまでの時間を同一とすることができて、基板Ｗの全面に拡げられたフォトレジスト液の余剰分を振り切る処理を同一時間施すことができる。その結果、各基板に形成されるフォトレジスト被膜の膜厚を均一にすることができる。また、各ロット間や各ロット内における処理を全て均一に施すことができ、長期間にわたって安定して処理を施すことができる。
【００５６】
なお、上記の説明においては、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａと基板Ｗの表面との距離Ｌに起因する遅れに関しては何ら考慮していないが、これは上記吐出に係る機構に起因する開始遅れ時間に比較してその遅れの影響が無視できるほど小さいからである。
【００５７】
なお、上記装置では、吐出検出手段を光センサにより構成したが、ＣＣＤカメラを処理液供給ノズル５の吐出孔５ａ付近に配設して、これにより吐出検出を行うようにしてもよい。
【００５８】
＜スタティック法＞（請求項３に記載の発明方法）
次に、図７のタイムチャートを参照し、上述した吐出検出センサ６によりフォトレジスト液の吐出検出を行う方式で、かつ、基板Ｗが静止した状態でフォトレジスト液の供給を開始し、その状態でフォトレジスト液の供給を完了するスタティック法を採用した処理プログラムによる塗布処理について説明する。なお、図７のタイムチャート中に記載のトリガ信号出力命令による動作や、括弧書き、点線矢印などの意味は上述した通りである。
【００５９】
このスタティック法では、基板Ｗの回転数が『０』回転、つまり、基板Ｗが静止している状態で供給開始命令を実行してフォトレジスト液の供給を開始し（時点ＴＳ ）、その基板Ｗが回転開始命令により回転を開始する時点ＴＥ で供給停止命令を実行することによりその供給が完了するようになっている。
【００６０】
このようなスタティック法による塗布処理であっても、上述した＜ダイナミック法＞と同様に、フォトレジスト液が吐出孔５ａから吐出されたことに基づいて、供給開始命令の次の命令であるタイマースタート命令を実行することによって、供給開始命令以降の命令の実行タイミングをフォトレジスト液が吐出された時点に依存させることができる。したがって、フォトレジスト液の供給開始命令が実行されてから実際にフォトレジスト液が吐出孔５ａから吐出されるまでの開始遅れ時間ＴＤＳ１ を吸収することができて、フォトレジスト液の供給時間ＴＳＵを一定化することができる。
【００６１】
また、開始遅れ時間がＴＤＳ１ からＴＤＳ２ （＞ＴＤＳ１ ）に変動した場合には、『吐出検出信号』が制御部２０に入力されるタイミングも供給開始命令の実行時点ＴＳ から開始遅れ時間ＴＤＳ２ だけ遅れて（ｔ２ ）の時点となる。よってタイマースタート命令の実行も遅れるので、供給停止命令の実行時点（ＴＥ ）も遅れることになり、『吐出検出信号』が入力された時点（ｔ２ ）から供給停止命令が実行される時点（ＴＥ ）までの時間間隔を、上記供給時間ＴＳＵと同じ供給時間（ＴＳＵ）にすることができる。したがって、開始遅れ時間が変動したとしても、この変動を吸収することができてフォトレジスト液の供給時間を一定化することができる。また、供給停止命令とともに回転開始命令以降の各命令の実行タイミングも遅れる。具体的には、回転上昇命令の実行時点がｔ５ から〔開始遅れ時間ＴＤＳ１ とＴＤＳ２ との差分だけ遅れて〕（ｔ６ ）になるとともに、回転停止命令もｔ９ から（ｔ１０）に遅れる。その結果、静止状態で基板Ｗの中心付近に供給されたフォトレジスト液が回転数Ｒ１で基板Ｗの全面に拡げられる処理を同一時間施すことができる。さらに、回転数Ｒ２へと回転数を上昇されて停止されるまでの時間を同一とすることができて、基板Ｗの全面に拡げられたフォトレジスト液の余剰分を振り切る処理を同一時間施すことができる。その結果、このようなスタティック法による塗布処理であっても上述した＜ダイナミック法＞と同様の効果を得ることができる。
【００６２】
なお、上記の説明では、供給停止命令とともに回転開始命令を実行するようにしたが、供給停止命令の実行時点は、供給開始命令が実行された時点から基板Ｗを回転させるまでの間であればどの時点で実行されるようにしてもよい。
【００６３】
＜スタミック法＞（請求項４に記載の発明方法）
次に、図８のタイムチャートを参照して、上述した吐出検出センサ６によりフォトレジスト液の吐出検出を行う方式で、かつ、基板Ｗが静止した状態でフォトレジスト液を供給開始し、基板Ｗが回転を開始した後にフォトレジスト液の供給を完了するスタミック法を採用した処理プログラムによる塗布処理について説明する。
【００６４】
このスタミック法では、基板Ｗの回転数が『０』回転、つまり、基板Ｗが静止している状態で供給開始命令を実行してフォトレジスト液の供給を開始し（時点ＴＳ ）、その基板Ｗが回転開始命令により回転を開始（時点ｔ３ ）した後、時点ＴＥ において供給停止命令を実行してその供給を完了するようになっている。
【００６５】
このようなスタミック法であっても、上述した＜ダイナミック法＞および＜スタティック法＞と同様に、フォトレジスト液が吐出孔５ａから吐出されたことに基づいて、供給開始命令よりも後のタイマースタート命令を実行することによって、供給開始命令以降の命令（タイマースタート命令，回転開始命令，………）の実行タイミングを実際にフォトレジスト液が吐出された時点に依存させることができる。したがって、上述した例と同様に、開始遅れ時間ＴＤＳ１ を吸収できて、フォトレジスト液の供給時間ＴＳＵを一定化することができる。
【００６６】
また、上記同様、開始遅れ時間がＴＤＳ１ からＴＤＳ２ に変動した場合には、供給開始命令の実行時点ＴＳ から開始遅れ時間ＴＤＳ２ だけ遅れて（ｔ２ ）時点において『吐出検出信号』が制御部２０に入力される。したがって、タイマースタート命令の実行も遅れるので、供給停止命令の実行時点（ＴＥ ）も遅れ、常に供給時間をＴＳＵに維持することができる。また、このスタミック法では、タイマースタート命令が遅れるとともに、回転開始命令の実行時点もｔ３ から（ｔ４ ）に遅れる。したがって、静止状態で基板Ｗの中心付近に供給されたフォトレジスト液が回転数Ｒ１で基板Ｗの表面全体に拡げられる処理を同一時間だけ施すことができる。さらに、回転数Ｒ２へと回転数を上昇されて停止されるまでの時間を同一にすることができて、基板Ｗの表面全体に拡げられたフォトレジスト液の余剰分を振り切る処理を同一時間施すことができる。その結果、上述した＜ダイナミック法＞と＜スタティック法＞とを組み合わせたようなスタミック法であっても、上述した各方法と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
なお、上記の説明では、回転開始命令を実行して基板Ｗの回転数がＲ１に到達した時点ｔ５ よりも後に、供給停止命令が実行されるように供給時間ＴＳＵを設定しているが、基板Ｗが回転を始めた後であれば任意の時点で供給停止命令を実行するようにしてもよい。例えば、基板Ｗの回転数が上昇されて回転数Ｒ１へ到達する途中（時点ｔ３ とｔ５ との間）において供給停止命令を実行するようにしてもよく、また、回転上昇命令が実行される時点ｔ７ までに供給停止命令を実行するようにしてもよい。
【００６８】
また、上記の＜スタティック法＞、＜スタミック法＞による塗布処理において、フォトレジスト液が吐出されたことを検出するために、ＣＣＤカメラを処理液供給ノズル５の吐出孔５ａ付近に配設し、吐出検出センサ６に代えてこれによって吐出検出を行うようにしても同様の効果を得られることは言うまでもない。
【００６９】
＜好適な塗布方法＞
次に、上述したように基板に対して均一な処理を施すことができる装置を用いることにより好適に実施することができるフォトレジスト液の塗布方法の一例について説明する。
【００７０】
まず、上述した図４のタイムチャートに示す処理プログラム（ダイナミック法）により、フォトレジスト液の塗布処理を行った場合には、図９の模式図に示すようなフォトレジスト液Ｒの挙動によって基板Ｗの表面にフォトレジスト被膜が形成される。なお、この図では、簡略的に基板Ｗを円で示し、フォトレジスト液Ｒをハッチングした領域で示し、各図における基板Ｗの回転数を矢印の大きさで模式的に示している。
【００７１】
まず、基板Ｗを回転数Ｒ１で低速回転させつつ基板Ｗの表面にフォトレジスト液Ｒを供給し始めた直後の状態では、フォトレジスト液Ｒは平面視で円形状の塊Ｒａ （以下、これをコアＲａ と称する）となって基板Ｗの回転中心付近にある。さらにフォトレジスト液Ｒを供給し続けると、このコアＲａ の径は回転に伴う遠心力が作用してほぼ円形状を保ったまま基板Ｗの周縁に向かって同心円状に拡がってゆく。
【００７２】
コアＲａ は暫くの間（数秒間）は円形状を保っているが、その後に大きく形を変えてゆく。具体的には、この円形状のコアＲａ の円周部から基板Ｗの周縁部に向かって多数の細長いフォトレジスト液Ｒｂ の流れ（以下、これをヒゲＲｂ と称する）が放射状に伸び始める（図９（ａ））。この多数のヒゲＲｂ は、遠心力によってコアＲａ の径の拡大とともに基板Ｗの周縁部に向かって伸び続けるが、ヒゲＲｂ はコアＲａ に比べてその回転半径が大きく、そのために遠心力が大きく加わるので、コアＲａ の径の拡大よりも早く基板Ｗの周縁部に向かって伸びることになる（図９（ｂ））。
【００７３】
さらに基板Ｗの回転を回転数Ｒ１で続けると、多数のヒゲＲｂ の先端部は、基板Ｗの周縁部に到達し（図９（ｃ））、フォトレジスト液ＲはコアＲａ からヒゲＲｂ を通って基板Ｗの周縁部に達して飛散（飛散フォトレジスト液Ｒｃ ）する。さらにコアＲａ の径が大きくなるとともにヒゲＲｂ の幅が拡がる（図９（ｃ）中の二点鎖線と図９（ｄ））ことによって、フォトレジスト液Ｒで覆われていないヒゲＲｂ 間の領域が次第に少なくなって基板Ｗの全面がフォトレジスト液Ｒ（コアＲａ ，ヒゲＲｂ ）によって覆われる（図９（ｅ））。なお、この時点で処理液供給ノズル５からのフォトレジスト液Ｒの供給を停止する（図４中の符号ＴＥ ）。
【００７４】
以上のように、フォトレジスト液Ｒで基板Ｗの表面全体を覆った後に、基板Ｗの回転数を、現在の回転数Ｒ１よりも高い回転数Ｒ２として、基板Ｗの表面を覆っているフォトレジスト液Ｒの余剰分（余剰フォトレジスト液Ｒｄ ）を振り切ることによって、基板Ｗの表面に所望の膜厚のフォトレジスト被膜Ｒ’を形成する（図９（ｆ））。
【００７５】
ところが、図９（ｃ）に示すように、多数のヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁部に到達すると、これ以降供給されるフォトレジスト液Ｒの大部分は、コアＲａ からヒゲＲｂ を通って基板Ｗの周囲に放出されて飛散する（飛散フォトレジスト液Ｒｃ ）ことになる。したがって、基板Ｗの表面全体がフォトレジスト液Ｒによって覆われるまでに大量のフォトレジスト液Ｒを供給する必要があり、フォトレジスト液の使用量が極めて多くなる。つまり、所望膜厚のフォトレジスト膜を得る際のフォトレジスト液Ｒの利用効率が極めて低くなる。
【００７６】
そこで、図１０のタイムチャートに示すように、フォトレジスト液Ｒの供給開始命令を実行した時点ＴＳ から開始遅れ時間ＴＤＳ１ が経過した後、すなわち、実際にフォトレジスト液Ｒが処理液供給ノズル５の吐出孔５ａから吐出された時点ｔ２ からＴａ 時間が経過した時点に、所定の加速度（時間Ｔｂ 内に高速回転に切り換える）をもって基板Ｗの回転数を低い回転数Ｒ３から高い回転数Ｒ４に切り換えることにより、以下のような挙動がフォトレジスト液Ｒに生じる。なお、上記の回転数の一例は、回転数Ｒ３が約１，５００ｒｐｍであり、回転数Ｒ４が３，０００ｒｐｍとしている。また、回転数Ｒ３から回転数Ｒ４に回転数を切り換える際には、約０．０７ｓｅｃで完了するように制御する。
【００７７】
図１１を参照する。回転数を低い回転数Ｒ３から高い回転数Ｒ４に上げることにより、基板Ｗの周縁部に向かって直線的に伸びていくはずのヒゲＲｂ （図中の実線および二点鎖線）に、回転数上昇過程における加速度によって慣性力が作用するとともに回転による遠心力が作用し、ヒゲＲｂ の伸びる方向がその合力によって周方向に曲げられるようにしてその幅が拡大する（図中の点線）。さらにコアＲａ の径も拡大する。この作用により各ヒゲＲｂ の隙間が急激に狭められて、基板Ｗの表面全体がフォトレジスト液Ｒによって覆われる時間を短縮することができる。その結果、図９（ｃ）に示す状態でヒゲＲｂ を通って周囲に飛散するフォトレジストＲｃ の量を少なくすることができる。
【００７８】
このように回転数をフォトレジスト液の供給中に所定の加速度をもって上昇させるのであるが、その上昇させるタイミングは、コアＲａ からヒゲＲｂ が発生し始める時点（図９（ａ）の状態）よりも後であって、かつ、ヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁に達する前（図９（ｃ）の前の状態）であることが好ましい。また、実験によると、８インチサイズの基板Ｗを約２，０００ｒｐｍで回転させつつフォトレジスト液を供給した場合には、フォトレジスト液を吐出開始してから約０．６ｓｅｃ以内（以下、到達時間と称する）でヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁部に到達することが判明している。したがって、図１０に示す処理プログラムのタイムチャートにおいて、時間Ｔａ （フォトレジスト液が吐出された時点ｔ２ から回転数を上昇させるまでの時間）を正確に、到達時間内に収めるようにしなければならない。従来装置においては、フォトレジスト液の供給開始命令から開始遅れ時間だけ遅れが生じ、かつ、その時間も変動するので、図１０中の時点ｔ２ が変動することになり、時間Ｔａ を正確にすることができず、その遅れの変動によって加速度を加えられる時点の、基板Ｗ表面上のフォトレジスト液Ｒの形状がまちまちとなる恐れがある。これにより各基板Ｗにおいて塗布状態が不均一となる不都合が生じる。
【００７９】
一方、本発明装置によれば、上述したように、フォトレジスト液が実際に吐出される時点ｔ２ が変動しても、『吐出検出信号』が出力されたことに基づいて次の命令が実行されるので、この場合には『吐出検出信号』が出力された時点ｔ２ から時間Ｔａ のカウントが開始されて、その時間経過後に回転上昇命令が実行される。したがって、加速度を加えられる時点における、基板Ｗ表面上のフォトレジスト液の形状を同じ状態とすることができるので、各基板Ｗにおいて塗布状態を均一にすることが可能となる。したがって、所望膜厚の塗布被膜を得るために供給するフォトレジスト液の量を極めて少なくすることができる。
【００８０】
また、上記のような塗布方法では、図１０の回転上昇命令の実行時点（『吐出検出信号』からＴａ 時間経過後）にトリガ信号を制御部２０からＩ／Ｏ制御部５３に出力して、ＣＣＤカメラ３０によりその時点の基板Ｗの静止画像をモニタ５９に表示させることにより、上記ヒゲＲｂ の伸び具合や曲がり具合を確認することによって、タイミングにずれが生じていないかを確認することができる。もし、その伸び具合や曲がり具合に異常があれば、タイミングにずれが生じているので、オペレータが手動により装置を停止すればよい。
【００８１】
なお、トリガ信号のタイミングとしては、図１０に示すように、基板Ｗの回転数を回転数Ｒ３から回転数Ｒ４に上昇完了した時点としてもよい。これによっても上記のようにタイミングのずれを判断することができる。また、上記のトリガ信号とこのトリガ信号とを両方出力して、２枚の静止画像を得るようにしてもよい。このようにする場合には、上述した画像メモリ５５の記憶容量を、少なくともこれら２つの静止画像が記憶可能な容量とすればよい。
【００８２】
また、上記の図１０のタイムチャートに示した処理プログラムでは、回転数Ｒ３から回転数Ｒ４に上昇完了した後にフォトレジスト液の供給を停止（ＴＥ ）したが、図中に点線矢印および括弧（ＴＥ ）で示すように、フォトレジスト液の供給を停止した後に回転数Ｒ４に加速してもよく、また、回転数Ｒ４への加速途中にフォトレジスト液の供給を停止するようにしてもよい。すなわち、ヒゲＲｂ が周方向に曲げられるような加速度を加えることができればよく、種々の処理プログラムにより実現可能である。このような場合には、上記トリガ信号は、フォトレジスト液の供給停止時点や、加速開始時点や、加速中の適宜の時点や、加速完了後の時点に設定すればよい。
【００８３】
上述したような本発明装置によると、上記処理プログラムのように各命令の実行タイミングが非常に重要な場合であっても、正確に処理を実施することができる。
【００８４】
なお、上述した＜ダイナミック法＞による塗布処理において、上述したようなタイミングで加速を行うことにより周囲に飛散するフォトレジスト液の量を少なくすることができたが、この手法は＜スタティック法＞および＜スタミック法＞であっても同様に実施可能である。但し、上記の＜ダイナミック法＞では、フォトレジスト液が吐出されてからヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁部に到達するまでの時間を到達時間とし、この到達時間内に時間Ｔａ を収める必要があったが、＜スタティック法＞および＜スタミック法＞の場合には吐出されたフォトレジスト液が基板Ｗの表面に到達した時点では回転が加わっていないためヒゲＲｂ が発生していない。したがって、ヒゲＲｂ が発生する、基板Ｗの回転駆動が開始された時点（ＴＥ 又はｔ２ ）から回転数を上昇するまでの時間Ｔａ ’ を、回転時に基板Ｗ表面にあるコアＲａ の径などを勘案して上記の到達時間に基づく時間内に収めるようにすればよい。
【００８５】
具体的には、＜スタティック法＞が図１２に示すタイムチャートのようになり、＜スタミック法＞が図１３に示すタイムチャートのようになる。これらの場合であっても、上述したように『吐出検出信号』が出力されたことに基づいて次の命令が実行されるので、＜スタティック法＞の場合には『吐出検出信号』が出力された時点ｔ１ から供給時間ＴＳＵのカウントが開始され、その時間経過後（ＴＥ ）に供給停止命令および回転開始命令が実行される。また、＜スタミック法＞の場合には『吐出検出信号』が出力された時点ｔ１ から回転開始命令の実行時点ｔ２ までの時間および供給時間ＴＳＵのカウントが開始され、回転開始命令の時間ｔ２ になった時点で回転開始命令が実行される。そして、それぞれ時間Ｔａ ’が経過した時点ｔ３ において回転上昇命令が実行されることになる。したがって、加速度を加えられる時点における、基板Ｗ表面のフォトレジスト液の形状を同じ状態とすることができるので、各基板Ｗにおいて塗布状態を均一にすることができること、フォトレジスト液の量を極めて少なくすることができることは上述した＜ダイナミック法＞の場合と同様である。
【００８６】
なお、これらの場合であっても、＜ダイナミック法＞において説明したように、回転上昇命令の実行時点ｔ３ にトリガ信号を制御部２０からＩ／Ｏ制御部５３に出力して、ＣＣＤカメラ３０によりその時点の静止画像をモニタ５９に表示させて、タイミングにずれが生じていないか否かを確認することが好ましい。また、トリガ信号の出力タイミングについても上記と同様である。
【００８７】
また、処理液として、フォトレジスト液を例に採って説明したが、処理液として現像液やリンス液を供給する現像処理装置にも適用可能である。さらに、基板の表面周縁部に塗布形成されたフォトレジスト被膜を所定の除去幅をもって溶解除去する、いわゆるエッジリンス処理を行なう際にも本発明を適用することが可能である。この場合には、上記実施例にならえば、吐出検出センサ６をエッジリンスノズルの先端部付近に配設しておき、このセンサにより溶解液の吐出を検出すればよい。
【００８８】
また、処理液としては、表面保護や絶縁のために利用されるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ） 液や、ポリイミド樹脂などにも適用可能である。
【００８９】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明方法によれば、供給開始命令が実行されたのち、処理液が吐出され始めた時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の命令を実行することにより、次の命令への移行を処理液が吐出された時点に依存させることができる。したがって、処理液の吐出に係る遅れ時間およびその変動分を吸収することができて、処理液の供給時間を一定化することができる。その結果、各ロット間や各ロット内における処理を全て均一に施すことができ、長期間にわたって安定して処理を施すことができる。

【００９０】
また、請求項２に記載の発明方法によれば、基板が回転している状態で処理液の供給を開始し、その状態で供給を完了するダイナミック法による処理液供給方法であっても請求項１に記載の効果を得ることができる。
【００９１】
また、請求項３に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で処理液の供給を完了するスタティック法による処理液供給方法であっても請求項１と同じ効果を得ることができる。
【００９２】
また、請求項４に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で処理液の供給を開始して基板が回転を開始した後にその供給を完了する、上記のダイナミック法とスタティック法とを組み合わせたような処理液供給方法（スタミック法）であっても請求項１と同様の効果を得ることができる。
【００９３】
また、請求項５に記載の発明装置によれば、請求項１ないし請求項４に記載の発明方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る処理液供給装置の一例である回転式基板塗布装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】吐出検出センサを示す図である。
【図３】吐出確認部を示すブロック図である。
【図４】ダイナミック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図５】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図６】吐出確認部の動作を示すフローチャートである。
【図７】スタティック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図８】スタミック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図９】フォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１０】本発明装置によって実施するのに好適な塗布処理プログラムを、ダイナミック法によって実施した一例を示すタイムチャートである。
【図１１】好適な塗布処理プログラムにおけるフォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１２】本発明装置によって実施するのに好適な塗布処理プログラムを、スタティック法によって実施した一例を示すタイムチャートである。
【図１３】本発明装置によって実施するのに好適な塗布処理プログラムを、スタミック法によって実施した一例を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｗ … 基板
１ … 吸引式スピンチャック
５ … 処理液供給ノズル（処理液供給手段）
５ａ … 吐出孔
６ … 吐出検出センサ（吐出検出手段）
６ａ … 取り付け部材
６ｂ … 投光器
６ｃ … 受光器
１４ … ベローズポンプ（処理液供給手段）
１７ … シリンダ（処理液供給手段）
１８ … 速度制御弁（処理液供給手段）
２０ … 制御部（制御手段）
３０ … ＣＣＤカメラ
４０ … ストロボ
５０ … 吐出確認部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a method and apparatus for supplying a processing liquid such as a photoresist liquid or a developing liquid to a substrate such as a semiconductor wafer, a glass substrate for a photomask, a glass substrate for a liquid crystal display device, and a substrate for an optical disk. More particularly, the present invention relates to a technique for supplying a processing liquid to a substrate by executing a supply start instruction based on a processing program that prescribes a series of processes and includes a plurality of instructions including a supply start instruction.
[0002]
[Prior art]
As a conventional apparatus of this type, for example, there is a photoresist liquid supply apparatus for supplying a photoresist liquid as a processing liquid to a substrate surface. This apparatus is composed of a plurality of instructions and defines a processing program (also referred to as a spin coating program) that defines a series of processing stored in advance and defines the type of photoresist liquid, the number of rotations during coating, the time thereof, and the like. Based on the above, for example, the control unit executes the rotation start command to drive the substrate supported by the rotation support means at a predetermined rotation speed, and the control unit executes the supply start command. The supply of the photoresist liquid is started via the processing liquid supply nozzle. After a specified time from the execution of the supply start command, the supply of the photoresist solution is stopped or the substrate is rotated at a high speed to form a photoresist film of a predetermined thickness on the entire surface of the substrate. ing.
[0003]
When the control unit executes the supply start command, the photoresist liquid is expanded by being supplied with pressurized air from a pressurized air source, which is one of utilities provided in the clean room. Air is discharged from the nozzle tip by an air cylinder and a bellows pump interlocked with the operation of the air cylinder. Further, the air cylinder is provided with a speed adjusting valve for adjusting the speed at which the pressurized air is introduced / discharged.
[0004]
In addition, in addition to the above-described configuration, the processing liquid supply nozzle may have a problem that when the supply of the photoresist liquid is stopped, the photoresist liquid remaining mainly in the vicinity of the nozzle tip is dropped (so-called dripping). ) Is provided with a suck-back valve that acts to suck the photoresist liquid remaining inside the nozzle and pull it back slightly. The operation of the suck back valve is released almost simultaneously with the operation. The suck-back valve that operates in this manner is also operated by introducing / discharging pressurized air from a pressurized air source, which is one of utilities, similarly to the above-described processing liquid supply nozzle.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the apparatus as described above, even when the supply start command is executed by the control unit, the photoresist liquid is not immediately discharged, and the delay time is required for the photoresist liquid to be discharged from the tip of the processing liquid supply nozzle. Will exist. Therefore, in practice, the photoresist liquid is discharged from the nozzles at least by a delay time (hereinafter, this delay time is referred to as a start delay time) from the time when the supply start command is executed by the control unit. become. Therefore, the created spin coat program has a problem that desired processing cannot be performed accurately.
[0006]
Therefore, in order to solve such inconvenience, in the conventional apparatus, when creating the spin coat program, the photoresist liquid is discharged from the nozzle at a desired time in consideration of the start delay time in advance. Further, the point at which the supply start command is executed is advanced by the start delay time (hereinafter, this is referred to as manual delay time correction). Specifically, for example, after the rotation start command is executed, the time when the rotation speed of the substrate sufficiently reaches the target rotation speed and the rotation is stabilized (this is referred to as T S To discharge the photoresist liquid from the nozzle, the start delay time is set to T DS Then, when creating a spin coat program as a processing program, the supply start instruction S -T DS A program is created in advance so as to be executed at the point of time.
[0007]
However, such manual delay time correction has the following disadvantages.
As described above, the air cylinder and suckback valve related to the supply of the photoresist liquid are operated by the pressurized air source, which is one of utilities provided in the clean room. This pressurized air source is usually used also in other devices in a clean room, and its pressure fluctuates delicately over time (time variation) or daily (day variation) depending on the state of use. . Therefore, since the start of the supply of the photoresist liquid is controlled using the utility that fluctuates in this manner, the start delay time becomes longer or shorter in accordance with the fluctuation, and as a result, the manual delay as described above occurs. However, the above-described inconvenience cannot be sufficiently solved by the delay time correction by the above method. In other words, the above-mentioned processing program can accurately perform the processing at a certain time (a certain day), but can perform the processing correctly with the above-mentioned processing program at another time (another day). As a result, the processing results may differ between different lots that have been processed using the same processing program, or between the same lots. In other words, there is a problem that even if the processing is performed by the same processing program, the processing may not be performed uniformly.
[0008]
In addition, the air cylinder and suck-back valve related to the supply of the photoresist liquid can adjust their operation speeds, and when the speeds are readjusted, the start delay time also fluctuates. Therefore, the above-described inconvenience cannot be sufficiently solved by the manual delay time correction as described above.
[0009]
In particular, in the recent semiconductor manufacturing industry, with the progress of process miniaturization technology and the increase in substrate diameter, precision is required for processing, and processing programs such as spin coating programs are very delicate and precise. It is becoming something. Therefore, in the delay time correction related to the manual supply of the processing liquid performed in the conventional apparatus, the programming work is complicated or the programming cannot be performed at all.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a process capable of performing a uniform process on a substrate by executing subsequent commands based on ejection of a processing liquid. It is an object of the present invention to provide a liquid supply method and a liquid supply device.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration to achieve such an object.
In other words, the method according to the first aspect of the present invention comprises a plurality of instructions including a supply start instruction, and is based on a processing program that defines a series of processing stored in advance. Base In the processing liquid supply method for supplying the processing liquid near the center of the plate, after the supply start command is executed, From processing liquid supply means Processing liquid is discharged Detect the time when it started And executing instructions of the subsequent processing program based on the command.
[0012]
According to a second aspect of the present invention, in the method for supplying a processing liquid according to the first aspect, the supply of the processing liquid to be supplied near the center of the substrate is started while the substrate is rotating. In this state, the supply is completed.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, in the method for supplying a processing liquid according to the first aspect, the supply of the processing liquid to be supplied to the vicinity of the center of the substrate is started while the substrate is stationary. In which the supply is completed.
[0014]
According to a fourth aspect of the present invention, in the method of the first aspect, the processing liquid supplied near the center of the substrate is started to be supplied while the substrate is stationary, and Is characterized in that the supply is completed after the start of rotation.
[0015]
According to a fifth aspect of the present invention, the control unit executes the supply start command based on a processing program that prescribes a series of processes and includes a plurality of commands including a supply start command. In the processing liquid supply device for supplying the processing liquid to the substrate via the processing liquid supply means, the processing liquid is discharged from the processing liquid supply means. When we started In addition to having a discharge detection means for detecting, the control means, when sequentially executing each command included in the processing program, to the substrate via the processing liquid supply means by execution of a supply start instruction The supply of the processing liquid is started, and the discharge detecting means detects the discharge of the processing liquid. At the time of this detection , The execution of the subsequent instruction is started.
[0016]
[Action]
Contract The operation of the method according to claim 1 is as follows.
By executing a supply start instruction for starting supply of the processing liquid among the instructions included in the processing program that defines a series of processing stored in advance, ideally, the processing liquid is discharged immediately. However, in practice, the processing liquid is discharged after a certain delay time (start delay time) has elapsed. The start delay time slightly fluctuates due to time fluctuation or daily fluctuation. Therefore, when the supply stop instruction for stopping the supply of the processing liquid is executed after a specific time after the supply start instruction is executed, the processing liquid is supplied only for a shorter time than the intended time (specific time). Become. That is, if a processing program is created so as to execute a supply stop instruction after a specified time (for example, 5 seconds) after the supply start instruction is executed, the supply of the intended processing liquid on the processing program is performed. Although the time is the specific time, in fact, the start time is shorter than the specific time by the start delay time, and further, the start delay time fluctuates, so that the supply time also fluctuates. . Therefore, after the supply start command is executed, the processing liquid is discharged and discharged. Detect the time when it started Based on the execution of the subsequent instructions, the processing liquid shifts to the next instruction. start Can depend on the point in time. Therefore, the start delay time and the variation thereof can be absorbed, and the supply time can be kept constant.
[0017]
According to the second aspect of the present invention, the supply of the processing liquid is started while the substrate is rotating, and the supply of the processing liquid is completed while the rotation is maintained (hereinafter referred to as a dynamic method). ). That is, the supply of the processing liquid is started while the substrate is driven to rotate at a constant speed, and the supply of the processing liquid is completed after a predetermined time, but the supply time varies depending on the start delay time. Therefore, by executing a command after the supply start command based on the discharge of the processing liquid, the above-described supply time can be kept constant even in the processing liquid supply method by the dynamic method.
[0018]
Further, according to the method of the present invention, the supply of the processing liquid is started with the substrate stationary, and the supply of the processing liquid is completed while the substrate is stationary (hereinafter, referred to as a static method). That is, the supply of the processing liquid is started before the substrate is rotated, and the supply is completed after a predetermined time, but the supply time varies depending on the start delay time. Therefore, by executing the instruction after the supply start instruction based on the discharge of the processing liquid, the above-mentioned supply time can be made constant even in the processing liquid supply method by the static method.
[0019]
According to the method of the present invention, the supply of the processing liquid is started while the substrate is stationary, and the supply of the processing liquid is completed after the substrate starts rotating. That is, it is a method of supplying the processing liquid as a combination of the above-described dynamic method and static method (hereinafter, this method is referred to as a static method). Even in this stamic method, the supply time fluctuates due to the start delay time described above, but the supply time is made constant by executing a command after the supply start command based on the discharge of the processing liquid. be able to.
[0020]
The operation of the device according to the fifth aspect of the present invention is as follows.
When the control means executes the supply start command, ideally, the processing liquid is discharged immediately via the processing liquid supply means. However, in practice, the processing liquid is discharged after a lapse of a certain delay time (a start delay time, which causes a time variation and a daily variation) from the execution time of the supply start command. After executing the supply start command, the control unit discharges the processing liquid by the discharge detection unit. Detect the time when it started , The execution of the subsequent instruction is performed, so that the transition to the instruction after the supply start instruction can be made dependent on the time when the processing liquid is discharged. Therefore, the start delay time and its fluctuation can be absorbed.
[0021]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a rotary substrate coating apparatus (also called a spin coater) which is an example of a processing liquid supply apparatus according to the present invention.
[0022]
In the drawing, reference numeral 1 denotes a suction-type spin chuck, which suction-holds the substrate W in a substantially horizontal posture. The suction-type spin chuck 1 is rotationally driven by an electric motor 3 via a rotation shaft 2, and the rotation causes the substrate W held by suction on the suction-type spin chuck 1 to rotate about a rotation center P in a substantially horizontal posture. You. The rotation of the electric motor 3 is performed by a control unit 20 described later.
[0023]
Around the suction-type spin chuck 1, a scattering prevention cup 4a for preventing scattering of a photoresist liquid, which is an example of a processing liquid, and a cleaning liquid for cleaning the back surface of the substrate W, is provided. An upper lid member 4b having a plurality of openings formed therein for taking down flow is fixed to the frame of the apparatus and fixed to the upper opening of the scattering prevention cup 4a. Have been. When a transport mechanism (not shown) places an unprocessed substrate W on the suction-type spin chuck 1 or receives a processed substrate W from the suction-type spin chuck 1, the lifting mechanism (not shown) moves the scattering prevention cup 4 a. By lowering only the scattering prevention cup 4a and the upper lid member 4b, the suction type spin chuck 1 is projected upward from the upper opening of the scattering prevention cup 4a. The scattering prevention cup 4a may be fixed in position, and the upper lid member 4b and the rotating shaft 2 may be raised with respect to the scattering prevention cup 4a by a lifting mechanism (not shown).
[0024]
On the outside of the scattering prevention cup 4a, a processing liquid supply configured to be movable between a supply position corresponding to a position above the rotation center P on the loaded substrate W and a standby position away from the substrate W to the periphery. A nozzle 5 is provided. A discharge detection sensor 6 is attached to a lower end of the processing liquid supply nozzle 5. As shown in FIG. 2, the ejection detection sensor 6 includes a light emitter 6b and a light receiver 6c attached to a distal end portion of the processing liquid supply nozzle 5 via an attachment member 6a. Each of the light projecting unit and the light receiving unit is provided so as to face each other with the processing liquid supply nozzle 5 as a center. Irradiation light in the infrared wavelength region emitted from the light projector 6b is a light receiving element having sensitivity near the infrared wavelength region. Is incident on the photodetector 6c having the built-in. In this example, since the detection signal of the discharge detection sensor 6 is set to be turned on when light enters, the detection signal is set at the time when the photoresist liquid is discharged from the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5. In a state where the discharge is turned off and the discharge of the photoresist liquid from the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5 is stopped, the detection signal is turned on. The ejection detection sensor 6 corresponds to an ejection detection unit in the present invention.
[0025]
The treatment liquid supply nozzle 5 is moved by the nozzle moving mechanism 10 between the supply position and the standby position. The supply position is such that the discharge hole 5a of the treatment liquid supply nozzle 5 shown in FIG. Is located at a distance L from the surface of. The distance L is, for example, about 4 mm so that unevenness does not occur when the photoresist liquid dropped on the surface of the substrate W is spread over the entire surface of the substrate W depending on the viscosity of the photoresist liquid, the size of the substrate W, and the surface state thereof. It is preferable that the distance be adjusted to an appropriate distance.
[0026]
Further, in the scattering prevention cup 4a, on the rotation center P side below the substrate W, the photoresist liquid is scattered and adheres to the back surface of the substrate W as a mist, or the peripheral edge of the surface of the substrate W In order to remove unnecessary photoresist liquid that has flowed from the part to the back surface, a back rinse nozzle 11 that jets a cleaning liquid toward the back surface is provided. The ejection of the cleaning liquid from the back rinse nozzle 11 is controlled by a control unit 20 described later.
[0027]
A supply pipe 12 is connected to the processing liquid supply nozzle 5, and the processing in which the photoresist liquid is stored through the supply pipe 12, the suck back valve 13, the bellows pump 14, and the check valve 15. It is connected to the liquid tank 16 in communication. The suck back valve 13 is operated by sending pressurized air from a pressurized air source, which is one of the utilities introduced into the clean room, and is stored inside the processing liquid supply nozzle 5 by this operation. The photoresist solution is slightly pulled back to prevent so-called "bottling" or to prevent the photoresist solution exposed from the ejection holes 5a from solidifying. The suck-back valve 13 is deactivated by discharging the supplied compressed air, that is, releases the photoresist solution in the processing solution supply nozzle 5 from being pulled back. The operation / non-operation of the suck back valve 13 is performed by an electric signal from the control unit 20. The operation / non-operation of the suck-back valve 13 can adjust the pullback pressure and the like. Therefore, depending on the degree of adjustment and the pressure of the compressed air source, the operation speed from the input of the electric signal to the withdrawal operation or the release operation of the photoresist liquid fluctuates.
[0028]
The bellows pump 14 operates in conjunction with the double-acting air cylinder 17, and sends the photoresist liquid in the processing liquid tank 16 to the supply pipe 12. The check valve 15 prevents the photoresist liquid from flowing back into the processing liquid tank 16 caused by the feeding operation. The double-acting air cylinder 17 is operated by a pressurized air source via a speed control valve 18, and pressurized air is supplied to two spaces separated by a piston 17a via speed control valves 18a and 18b, respectively. It works by being sent in and out. The speed control valve 18 adjusts the speed of introducing compressed air from the source of pressurized air and the speed of discharging compressed air from the double-acting air cylinder 17 by manual adjustment. The operating speed of the double-acting air cylinder 17 is adjusted by the pressure of the pressurized air source, and as a result, the operation of the bellows pump 14, that is, the speed until the photoresist liquid is supplied / stopped from the processing liquid supply nozzle 5 Is adjusted. In addition, the processing liquid supply nozzle 5, the supply pipe 12, the bellows pump 14, the check valve 15, the processing liquid tank 16, the double-acting air cylinder 17, and the speed control valve 18 This corresponds to a liquid supply unit.
[0029]
The speed control valve 18 is set to an operation state in which pressurized air from a pressurized air source is sent to the double-acting air cylinder 17 by an electric signal from the control unit 20, and similarly, pressurized air is supplied from the double-acting air cylinder 17. It is in a non-operating state for discharging. The control unit 20 includes a clock, a timer, and a RAM (not shown). The RAM stores a previously created processing program and the like, and the processing program is executed based on a clock and a timer. However, as will be described in detail later, after the supply start command for discharging the photoresist liquid from the processing liquid supply nozzle 5 included in the processing program is executed, the “discharge detection signal” is output from the discharge detection sensor 6. Is output, and then the next instruction is executed. Note that the control unit 20 corresponds to a control unit in the present invention.
[0030]
On the upper inner peripheral surface of the upper lid member 4b, a CCD camera 30 is disposed on the left side, and a strobe light 40 is disposed on the right side. The CCD camera 30 is composed of a CCD, which is a solid-state image sensor, an electronic shutter, and a lens. The CCD camera 30 has a field of view for capturing the substrate W including a gap between the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5 and the surface of the substrate W. , That is, an area including a position where the photoresist liquid is discharged from the processing liquid supply nozzle 5 and reaches the substrate W. In FIG. 1, the vicinity of the rotation center of the substrate W appears to be blocked by the portion of the processing liquid supply nozzle 5 extending in the horizontal direction, but the CCD camera 30 and the processing liquid supply nozzle 5 are viewed in a plan view. Since it is arranged in a state shifted in the horizontal direction, it is possible to take an image near the rotation center including the gap. Further, the strobe light 40 is used as illumination for photographing the substrate W because the device itself is installed in a dark room so that the photoresist liquid is not exposed. The strobe light 40 is configured by combining, for example, a xenon lamp and a band-pass filter BPF that transmits a wavelength of 500 nm or more. The CCD camera 30 and the strobe 40 are connected to a discharge confirmation unit 50. Further, as the strobe light 40, a high-brightness infrared light emitting diode or an infrared light emitting diode array having a spectral sensitivity near infrared light may be employed instead of the xenon lamp. In this case, the band pass filter BPF becomes unnecessary. Further, the strobe 40 may be appropriately selected according to the spectral sensitivity of the photoresist solution to be supplied.
[0031]
The discharge confirmation unit 50 will be described with reference to FIG.
The strobe light 40 is supplied with required power from a strobe power supply 51 and is continuously lit. The operation control of the CCD camera 30, for example, the operation control of the electronic shutter that determines the photographing timing, is controlled by the camera control unit 52. The photographing start instruction to the camera control unit 52 is performed when a trigger signal is input from the control unit 20 to the I / O control unit 53. When the trigger signal is input, the substrate surface is photographed via the CCD camera 30 at that time. An image signal of the substrate surface based on the trigger signal captured through the CCD camera 30 is transmitted to the image processing unit 54 via the camera control unit 52 and the I / O control unit 53, and is stored in the image memory 55 as a still image. Is stored. Note that the strobe power supply 51 does not need to continuously supply power to the strobe 40, and supplies power only in an appropriate range including when the CCD camera 30 takes an image of the substrate surface to intermittently supply the strobe 40. May be turned on. It is preferable that the field of view of the CCD camera 30 described above is set in consideration of the processing speed of the image processing.
[0032]
Then, the image processing unit 54 outputs the still image in the image memory 55 to the monitor 59 via the I / O control unit 53. Looking at the still image displayed on the monitor 59, the operator determines whether or not the ejection has been detected normally. If the still image is not appropriate, the operation timing of each unit is shifted, and the operation of the apparatus may be manually stopped by the operator. Thus, it is possible to prevent the inappropriate processing from being continuously performed on all the subsequent substrates.
[0033]
Next, an example of a process of applying a photoresist liquid to the substrate W by the apparatus configured as described above will be described with reference to the time chart of FIG. 4 and the flowcharts of FIGS. 4 is a time chart of a processing program for performing the coating processing, FIG. 5 is a flowchart showing an operation of the control unit 20, and FIG. 6 is a flowchart showing an operation of the discharge checking unit 50. In the following description, it is assumed that the substrate W to be processed has already been suction-held on the suction spin chuck 1 by a substrate transport mechanism (not shown). Further, the processing liquid supply nozzle 5 has already been moved to the supply position (the state shown by the solid line in FIG. 1) by the nozzle moving mechanism 10, and the discharge hole 5a has a distance L approximately above the rotation center P of the substrate W. And it is located.
[0034]
As a method of supplying the photoresist solution, the supply is started in a state where the substrate is rotating, and the supply is started in that state. There are a "static method" in which the supply is completed and a "stamic method" in which the above-mentioned dynamic method and the static method are combined. First, the coating processing by a processing program employing the dynamic method will be described.
[0035]
<Dynamic method> (Invention method according to claim 2)
The basic flow of the coating process by this processing program (spin coat program) is as follows.
First, according to the rotation start command, the time t 1 The substrate W is driven to rotate at an acceleration such that the rotation speed reaches R1 (for example, 1,000 rpm) at time T S At time t, when the supply start command is executed, the photoresist liquid is started to be discharged at a constant flow rate, and the photoresist liquid is discharged from the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5. 2 At this time t 2 A timer start command for counting the time elapsed since the start is executed, and the time is supplied to the supply time T. SU (Time T E ), The supply stop command is executed, the discharge of the photoresist liquid is stopped, and the time t 4 Is executed at time t. 6 Is accelerated to a rotation speed R2 (for example, 3,000 rpm) at a time point t. 8 The rotation stop command is executed at time t 9 Is prepared so that the coating process is completed. During the above-described processing, the photoresist liquid is scattered from the peripheral portion of the substrate W to form a mist and adhere to the back surface of the substrate W. In order to remove the photoresist solution, it is preferable to add a command to eject the cleaning solution from the back rinse nozzle 11 shown in FIG.
[0036]
Further, the above processing program is executed at the time t when the “ejection detection signal” is output. 2 At a predetermined time interval from, a trigger signal output command for outputting a trigger signal for instructing the I / O control unit 53 to perform imaging in the imaging field of view is executed.
[0037]
Step S1 (supply start command?):
When sequentially executing a plurality of instructions included in the processing program, the control unit 20 determines whether or not the instruction is a supply start instruction for discharging the photoresist liquid from the processing liquid supply nozzle 5. Judge and branch the process.
[0038]
Step S2 (execution of instruction):
First, as shown in the time chart of FIG. 4, the command to be executed is a rotation start command for starting the rotation drive of the substrate W, and therefore the command is executed at the time origin. Then, the determination processing of step S1 is executed again.
[0039]
Step S3 (execution of supply start command):
Since the next instruction is a supply start instruction to start discharging the photoresist liquid from the processing liquid supply nozzle 5 as shown in the time chart of FIG. 4, the processing branches from step S1 to step S3, T S , A supply start command for starting the discharge of the photoresist liquid through the processing liquid supply nozzle 5 is executed.
[0040]
Time T S When the supply start command is executed in the above, the photoresist liquid starts to be discharged through the processing liquid supply nozzle 5 as follows.
First, the suck-back valve 13 is deactivated, the suction in the processing liquid supply nozzle 5 is released, one of the speed control valves 18 is deactivated, and the other 18b is activated. As a result, the double-acting air cylinder 17 is brought into the operating state, and the bellows pump 14 is operated in conjunction therewith, whereby a certain amount of the photoresist liquid is fed into the supply pipe 12 from the processing liquid tank 16. By this series of operations, the photoresist liquid starts to be discharged from the discharge holes 5a of the processing liquid supply nozzle 5, and the state (non-operation / operation) of one of the speed control valves 18 and the other 18b is alternately switched every time. By doing so, the piston 17a of the air cylinder 17 moves up / down to drive the bellows pump 14 each time, and a predetermined amount of the photoresist liquid is discharged from the processing liquid supply nozzle 5. Since the photoresist liquid is discharged by sequentially operating each part after the supply start command is executed in this manner, the time T when the supply start command is executed is set. S In this case, the photoresist liquid is not immediately discharged from the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5, but is actually discharged from the discharge hole 5a with a delay time (start delay time). The start delay time varies depending on the use status of the pressurized air source. DS1 It will be described as.
[0041]
Step S4 (discharge detection?):
After executing the supply start command for discharging the photoresist liquid in step S3, this step S4 is repeatedly performed until the “discharge detection signal” is output from the discharge detection sensor 6 to the control unit 20. That is, the execution of the next command is stopped until the photoresist liquid is discharged from the discharge hole 5a. Time T when the supply start command is executed as described above S From start delay time T DS1 The photoresist liquid is ejected from the ejection hole 5a with a delay only, so that step S4 is repeatedly executed during that time.
[0042]
Then, when the “ejection detection signal” is output from the ejection detection sensor 6 to the control unit 20, the repetition of step S4 is stopped, and the process proceeds to the next step S5.
[0043]
Step S5 (execution of timer start instruction):
The control unit 20 issues a timer start command based on the “discharge detection signal” to t. 2 Run at the point. The timer start command starts counting when the built-in timer (not shown) of the control unit 20 is reset, and sets the supply time T set in the processing program in advance. SU This is an instruction to count.
[0044]
Step S6 (execution of a trigger signal output instruction):
Timer start instruction is t 2 After the execution at the time, the trigger signal output command is executed at a predetermined time interval. The trigger signal output command causes the control unit 20 to output a trigger signal and cause the surface of the substrate W to be photographed via the I / O control unit 53 of the ejection confirmation unit 50. The operation of the ejection confirmation unit 50 to which the trigger signal has been input will be described later.
[0045]
Step S7 (execution of instruction):
After the above various instructions have been executed, the subsequent instructions are sequentially executed.
In the time chart shown in FIG. 4, first, a count by a built-in timer (not shown) is determined by the supply time T. SU Time T when E A supply stop command is executed at t 4 Is executed at time t, and t 8 The rotation stop command is executed at the point of time.
[0046]
When the supply stop instruction is T E The discharge of the photoresist liquid is stopped in the following manner.
First, by switching the operation / non-operation state of the two speed control valves 18a and 18b as described above and stopping the operation to be repeated alternately, the double-acting air cylinder 17 is brought into the non-operation state and the bellows pump 14 The supply of the photoresist liquid is stopped, and the suck back valve 13 is set in the operating state, so that the photoresist liquid inside the processing liquid supply nozzle 5 is slightly pulled back from the front end. With this operation, the supply of the photoresist liquid from the processing liquid tank 16 through the supply pipe 12 and the processing liquid supply nozzle 5 is stopped. As described above, at the time of discharging the photoresist liquid, the execution time T of the supply start command is determined. S From start delay time T DS1 However, in the case of the supply stop command, the discharge of the photoresist liquid is almost completely shut off at the time when the two speed control valves 18a and 18b are set to the non-operating state. Time) is the start delay time T DS1 It is very short compared to and can be almost ignored.
[0047]
By executing the timer start command, which is the command following the supply start command, based on the discharge of the photoresist liquid as described above, the execution timing of the command after the supply start command causes the photoresist liquid to be discharged. It can depend on the point in time. Therefore, the start delay time T from when the supply start command is executed to when the photoresist liquid is actually discharged through the processing liquid supply nozzle 5 DS1 Can be absorbed and the supply time T of the photoresist solution can be reduced. SU Can be constant.
[0048]
Next, the operation of the ejection confirmation unit 50 at the time when the trigger signal output command is executed in step S6 will be described with reference to the flowchart in FIG.
[0049]
Step T1 (photograph of substrate surface):
The I / O control unit 53 of the ejection confirmation unit 50 to which the trigger signal has been input controls the CCD camera 30 via the camera control unit 52 to perform the above-described imaging in the imaging field of view. That is, the surface of the substrate W including the gap between the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5 and the surface of the substrate W is photographed. The captured image signal is transmitted to the image processing unit 54 via the I / O control unit 53.
[0050]
Step T2 (stored as a still image):
The image signal is stored in the image memory 55 as a still image.
Since the still image stored in the image memory 55 is only the image based on the trigger signal as described above, the storage capacity of the image memory 55 only needs to be able to store at least the image.
[0051]
Step T3 (output a still image to a monitor):
The image processing unit 54 extracts a still image from the image memory 55 and outputs it to the monitor 59 via the I / O control unit 53.
[0052]
In this way, the substrate surface is photographed based on the “ejection detection signal”, and the still image is output to the monitor 59, and the operator of the apparatus confirms the still image. Can be determined. For example, there is a problem that a "discharge detection signal" is output even though the photoresist liquid is not discharged from the discharge holes 5a due to mist or photoresist liquid attached to the light receiving portion of the light receiver 6c. Discovery can be facilitated. If such an inconvenience is found, the operator manually stops the apparatus, thereby preventing improper processing from being performed on sequentially processed substrates.
[0053]
Next, a case where the processing of the substrate W is completed and a new substrate W is processed will be described. At the time of processing the substrate W, the time T at which the supply start S From start delay time T DS1 The photoresist liquid was ejected only after a delay, but when processing a new substrate W, for example, due to the increased use of the pressurized air source in another apparatus and the pressure fluctuated (decreased) , The start delay time T is the start delay time T DS1 Start delay time T DS2 (See FIG. 4). In FIG. 4, parentheses and dotted arrows indicate portions where the execution timing of an instruction during processing of a new substrate W, which will be described below, is different from that during the previous substrate processing.
[0054]
In such a case, the execution time T of the supply start instruction S Is the same as in the previous substrate processing, but (T DS2 > T DS1 ), The timing at which the “discharge detection signal” is input to the control unit 20 also depends on the start delay time T DS2 Only late (t 3 ). Along with this, the timer start command is also delayed. E ) Will also be delayed. As a result, when the “ejection detection signal” is input (t 3 ) To the time when the supply stop command is executed (T E ) Is set to the same supply time (T SU ). That is, the photoresist liquid is discharged from the processing liquid supply nozzle 5 to the substrate W at a constant flow rate, and the supply time T SU Is constant, the amount of the photoresist liquid supplied to each substrate can be made equal. As a result, even if the start delay time fluctuates due to the fluctuation of the pressure of the pressurized air source while sequentially processing a plurality of substrates, the fluctuation can be absorbed and the supply time T can be reduced. SU Can be constant. Further, for example, even when the operation speed of the speed control valve 18 is adjusted, the fluctuation of the start delay time caused by the adjustment can be absorbed.
[0055]
Further, as described above, the execution stop time (T E ) Is delayed, each instruction executed thereafter is also delayed. Specifically, the execution of the rotation increase instruction is t 4 From (t 5 ) And the rotation stop command is also t 8 From (t 9 ). As a result, the time until the supply of the photoresist liquid is stopped and the rotation is increased can be made the same, and the process of spreading the photoresist liquid supplied at the rotation speed R1 over the entire surface of the substrate W can be performed in the same manner. The process can be performed for a longer time, and the time from when the rotation speed is increased to the rotation speed R2 to when the rotation is stopped can be made the same, and the surplus photoresist liquid spread over the entire surface of the substrate W is shaken off. For the same time. As a result, the thickness of the photoresist film formed on each substrate can be made uniform. In addition, processing can be performed uniformly between lots or within each lot, and processing can be performed stably over a long period of time.
[0056]
In the above description, the delay caused by the distance L between the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5 and the surface of the substrate W is not taken into account at all, but the delay caused by the mechanism related to the discharge is not considered. This is because the effect of the delay is negligibly small compared to the delay time.
[0057]
In the above-described apparatus, the ejection detection means is constituted by an optical sensor. However, a CCD camera may be provided near the ejection hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5 to perform ejection detection.
[0058]
<Static method> (Invention method according to claim 3)
Next, referring to the time chart of FIG. 7, the photoresist liquid is started to be supplied by the method of detecting the photoresist liquid by the above-described discharge detection sensor 6 and the substrate W is kept stationary, A description will be given of a coating process by a processing program employing a static method for completing the supply of the photoresist solution. The operation according to the trigger signal output command described in the time chart of FIG. 7 and the meaning of parentheses, dotted arrows, and the like are as described above.
[0059]
In this static method, the supply of the photoresist liquid is started by executing the supply start command while the rotation number of the substrate W is “0”, that is, while the substrate W is stationary (at time T). S ), Time T at which the substrate W starts rotating according to the rotation start command E The supply is completed by executing the supply stop command in the step (1).
[0060]
Even in such a coating process by the static method, similarly to the above <Dynamic method>, based on the fact that the photoresist liquid is discharged from the discharge holes 5a, a timer start command following the supply start command is started. By executing the command, the execution timing of the command after the supply start command can be made dependent on the time when the photoresist liquid is discharged. Therefore, the start delay time T from when the photoresist liquid supply start command is executed to when the photoresist liquid is actually discharged from the discharge holes 5a is T. DS1 Can be absorbed, and the supply time T of the photoresist solution can be reduced. SU Can be constant.
[0061]
In addition, the start delay time is T DS1 To T DS2 (> T DS1 ), The timing at which the “ejection detection signal” is input to the control unit 20 also depends on the execution time T of the supply start command. S From start delay time T DS2 Only late (t 2 ). Therefore, the execution of the timer start command is also delayed, so that the execution stop command (T E ) Is also delayed, and when the “ejection detection signal” is input (t 2 ) To the time when the supply stop command is executed (T E ), The supply time T SU Same supply time as (T SU ). Therefore, even if the start delay time fluctuates, the fluctuation can be absorbed and the supply time of the photoresist liquid can be made constant. In addition to the supply stop command, the execution timing of each command after the rotation start command is also delayed. Specifically, the execution time of the rotation increase instruction is t 5 From [Start delay time T DS1 And T DS2 (T) 6 ) And the rotation stop command is also t 9 From (t 10 ) Late. As a result, a process in which the photoresist liquid supplied near the center of the substrate W in the stationary state is spread over the entire surface of the substrate W at the rotation speed R1 can be performed for the same time. Furthermore, it is possible to make the same time until the rotation speed is increased to the rotation speed R2 and to stop the rotation, and to perform the same time processing to shake off the surplus photoresist solution spread over the entire surface of the substrate W. Can be. As a result, the same effect as the above-mentioned <Dynamic method> can be obtained even by such a coating method using the static method.
[0062]
In the above description, the rotation start instruction is executed together with the supply stop instruction. However, the execution time of the supply stop instruction is between the time when the supply start instruction is executed and the time when the substrate W is rotated. It may be executed at any time.
[0063]
<Stamic method> (Inventive method according to claim 4)
Next, referring to the time chart of FIG. 8, the photoresist liquid is started to be supplied by the method of detecting the discharge of the photoresist liquid by the above-described discharge detection sensor 6 and the substrate W is stopped while the substrate W is stationary. A coating process by a processing program employing a sta- mic method in which the supply of the photoresist liquid is completed after the start of rotation will be described.
[0064]
In this static method, the supply of the photoresist liquid is started by executing the supply start command while the rotation number of the substrate W is “0”, that is, in a state where the substrate W is stationary (at time T). S ), The substrate W starts rotating according to the rotation start command (time t) 3 ), Then at time T E Executes the supply stop command to complete the supply.
[0065]
Even in such a static method, similarly to the above-mentioned <Dynamic method> and <Static method>, based on the fact that the photoresist liquid is discharged from the discharge hole 5a, the timer start after the supply start command is started. By executing the command, the execution timing of the command (the timer start command, the rotation start command,...) After the supply start command can be made dependent on the time when the photoresist liquid is actually discharged. Therefore, as in the example described above, the start delay time T DS1 And the photoresist solution supply time T SU Can be constant.
[0066]
Also, as described above, the start delay time T DS1 To T DS2 The supply start instruction execution time T S From start delay time T DS2 Only late (t 2 At a point in time), the “discharge detection signal” is input to the control unit 20. Therefore, the execution of the timer start command is also delayed, and the execution stop time (T E ) Is also delayed, and the supply time is always T SU Can be maintained. Further, in this sta- mic method, the timer start command is delayed, and the rotation start command is executed at time t. 3 From (t 4 ) Late. Therefore, a process in which the photoresist liquid supplied near the center of the substrate W in the stationary state is spread over the entire surface of the substrate W at the rotation speed R1 can be performed for the same time. Further, the time from when the rotation speed is increased to the rotation speed R2 until the rotation is stopped can be made the same, and a process of shaking off the surplus photoresist liquid spread over the entire surface of the substrate W is performed for the same time. be able to. As a result, the same effect as each of the above-described methods can be obtained even in the case of a sta- tic method in which the above-mentioned <dynamic method> and <static method> are combined.
[0067]
In the above description, the rotation start command is executed and the time t when the rotation speed of the substrate W reaches R1 is reached. 5 Later than the supply time T so that the supply stop command is executed. SU However, the supply stop command may be executed at any time after the substrate W starts rotating. For example, the rotation speed of the substrate W is increased and reaches the rotation speed R1 (at time t1). 3 And t 5 At the time t) at which the rotation stop command is executed. 7 By the time, the supply stop command may be executed.
[0068]
In addition, in the coating process by the <static method> or <stamic method>, a CCD camera is disposed near the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5 in order to detect that the photoresist liquid has been discharged, It is needless to say that the same effect can be obtained by performing discharge detection by using the discharge detection sensor 6 instead of the discharge detection sensor 6.
[0069]
<Preferred coating method>
Next, an example of a method for applying a photoresist liquid, which can be suitably performed by using an apparatus capable of uniformly processing a substrate as described above, will be described.
[0070]
First, when a photoresist solution is applied by the processing program (dynamic method) shown in the time chart of FIG. 4 described above, the behavior of the photoresist solution R as shown in the schematic diagram of FIG. A photoresist film is formed on the surface of the substrate. In this figure, the substrate W is simply indicated by a circle, the photoresist liquid R is indicated by a hatched area, and the rotation speed of the substrate W in each figure is schematically indicated by the size of an arrow.
[0071]
First, in a state immediately after the supply of the photoresist liquid R to the surface of the substrate W while the substrate W is being rotated at a low speed at the rotation speed R1, the photoresist liquid R has a circular mass R in plan view. a (Hereafter, this is referred to as Core R a ) In the vicinity of the rotation center of the substrate W. When the photoresist liquid R is further supplied, the core R a Is concentrically expanded toward the periphery of the substrate W while maintaining a substantially circular shape due to the centrifugal force caused by the rotation.
[0072]
Core R a For a while (several seconds), it keeps a circular shape, but then changes shape greatly. Specifically, this circular core R a From the circumference of the substrate W toward the periphery of the substrate W b Flow (hereinafter referred to as mustache R b ) Begins to expand radially (FIG. 9A). This many mustache R b Is the core R a Continue to extend toward the peripheral edge of the substrate W as the diameter of b Is the core R a Since the radius of rotation is larger than that of a 9B, and extends toward the peripheral edge of the substrate W faster than the diameter of the substrate W increases (FIG. 9B).
[0073]
Further, when the rotation of the substrate W is continued at the rotation speed R1, a large number of whiskers R b Reaches the periphery of the substrate W (FIG. 9C), and the photoresist liquid R a From mustache R b And reaches the peripheral portion of the substrate W and scatters (scattered photoresist liquid R c ). Further core R a And the beard R b (FIG. 9 (c) and the two-dot chain line in FIG. 9 (c) and FIG. 9 (d)), the beard R not covered with the photoresist liquid R b The area between the substrates W is gradually reduced, and the entire surface of the substrate W is exposed to the photoresist liquid R (core R). a , Beard R b ) (FIG. 9E). At this point, the supply of the photoresist liquid R from the processing liquid supply nozzle 5 is stopped (reference T in FIG. 4). E ).
[0074]
As described above, after covering the entire surface of the substrate W with the photoresist liquid R, the rotation speed of the substrate W is set to a rotation speed R2 higher than the current rotation speed R1, and the photoresist covering the surface of the substrate W Excess of liquid R (excess photoresist liquid R d ) To form a photoresist film R ′ having a desired thickness on the surface of the substrate W (FIG. 9F).
[0075]
However, as shown in FIG. b Reaches the peripheral portion of the substrate W, most of the photoresist liquid R supplied thereafter becomes the core R a From mustache R b Is discharged to the periphery of the substrate W and scattered (scattered photoresist liquid R c ) Therefore, it is necessary to supply a large amount of the photoresist solution R before the entire surface of the substrate W is covered with the photoresist solution R, and the usage amount of the photoresist solution becomes extremely large. That is, the utilization efficiency of the photoresist liquid R when obtaining a photoresist film having a desired film thickness is extremely low.
[0076]
Therefore, as shown in the time chart of FIG. S From start delay time T DS1 Has elapsed, that is, the point in time t when the photoresist liquid R is actually discharged from the discharge hole 5a of the processing liquid supply nozzle 5. 2 To T a At the time when the time has elapsed, a predetermined acceleration (time T b By switching the rotation speed of the substrate W from the low rotation speed R3 to the high rotation speed R4 by switching the rotation speed to a high rotation speed within the photoresist liquid R, the following behavior occurs. In the example of the rotation speed, the rotation speed R3 is about 1,500 rpm, and the rotation speed R4 is 3,000 rpm. When switching the rotation speed from the rotation speed R3 to the rotation speed R4, control is performed so that the rotation speed is completed in about 0.07 sec.
[0077]
Please refer to FIG. By increasing the number of revolutions from the low number of revolutions R3 to the high number of revolutions R4, the mustache R that should extend linearly toward the periphery of the substrate W b (A solid line and a two-dot chain line in the figure), an inertia force acts due to the acceleration in the rotation speed increasing process, and a centrifugal force due to the rotation acts on the whisker R. b Is expanded in the circumferential direction by the resultant force (dotted line in the figure). Further core R a Also increase in diameter. By this action, each beard R b Is sharply narrowed, and the time required for the entire surface of the substrate W to be covered with the photoresist liquid R can be reduced. As a result, in the state shown in FIG. b R that scatters around through c Can be reduced.
[0078]
As described above, the rotation speed is increased with a predetermined acceleration during the supply of the photoresist liquid. a From mustache R b Is later than the time point when the occurrence of b Before reaching the periphery of the substrate W (the state before FIG. 9C). Also, according to an experiment, when the photoresist liquid is supplied while rotating the 8-inch size substrate W at about 2,000 rpm, the discharge of the photoresist liquid is started within about 0.6 sec (hereinafter, arrival time). Beard R b Has reached the periphery of the substrate W. Therefore, in the time chart of the processing program shown in FIG. a (Time t at which the photoresist liquid was discharged 2 From the time until the number of revolutions is increased) must be precisely within the arrival time. In the conventional apparatus, a delay is caused by the start delay time from the photoresist liquid supply start command, and the time fluctuates, so that the time t in FIG. 2 Fluctuates, and the time T a May not be accurate, and there is a possibility that the shape of the photoresist liquid R on the surface of the substrate W at the time when the acceleration is applied due to the fluctuation of the delay may vary. As a result, there arises a problem that the coating state of each substrate W becomes uneven.
[0079]
On the other hand, according to the apparatus of the present invention, as described above, the time t when the photoresist liquid is actually discharged is t. 2 Does not change, the next command is executed based on the output of the "ejection detection signal". In this case, the time t when the "ejection detection signal" is output 2 From time T a Is started, and after that time elapses, the rotation increase command is executed. Therefore, the shape of the photoresist liquid on the surface of the substrate W at the time when the acceleration is applied can be made the same, so that the application state can be made uniform on each substrate W. Therefore, the amount of the photoresist solution supplied to obtain a coating film having a desired film thickness can be extremely reduced.
[0080]
Further, in the above-described coating method, the time point of the execution of the rotation rise command shown in FIG. a After a lapse of time), a trigger signal is output from the control unit 20 to the I / O control unit 53, and the still image of the substrate W at that time is displayed on the monitor 59 by the CCD camera 30, whereby b By checking the degree of elongation or bending of the, it can be checked whether or not the timing has shifted. If there is an abnormality in the degree of elongation or bending, a timing shift has occurred, and the operator may manually stop the apparatus.
[0081]
As shown in FIG. 10, the timing of the trigger signal may be a point in time when the rotation speed of the substrate W is completely increased from the rotation speed R3 to the rotation speed R4. This also allows the timing shift to be determined as described above. Alternatively, both the trigger signal and the trigger signal may be output to obtain two still images. In such a case, the storage capacity of the image memory 55 described above may be a capacity capable of storing at least these two still images.
[0082]
Further, in the processing program shown in the time chart of FIG. 10, the supply of the photoresist liquid is stopped after the completion of the increase from the rotation speed R3 to the rotation speed R4 (T E ), But a dotted arrow and parentheses (T E As shown in ()), the supply of the photoresist liquid may be stopped and then accelerated to the rotation speed R4, or the supply of the photoresist liquid may be stopped during the acceleration to the rotation speed R4. That is, mustache R b It is sufficient that an acceleration that can bend in the circumferential direction can be applied, and can be realized by various processing programs. In such a case, the trigger signal may be set to a time point at which the supply of the photoresist solution is stopped, a time point at which acceleration is started, an appropriate time point during acceleration, or a time point after completion of acceleration.
[0083]
According to the apparatus of the present invention as described above, even when the execution timing of each instruction is very important as in the above-described processing program, the processing can be performed accurately.
[0084]
In the coating process using the <dynamic method> described above, the amount of the photoresist solution scattered around can be reduced by performing acceleration at the timing described above. The <Stamic method> can be similarly implemented. However, in the above <Dynamic method>, after the photoresist liquid is discharged, the beard R b Is the time it takes to reach the periphery of the substrate W, and the time T a However, in the case of the <static method> and the <stamic method>, the rotation is not applied when the discharged photoresist liquid reaches the surface of the substrate W, so that the beard R is not applied. b Has not occurred. Therefore, mustache R b Occurs when the rotational drive of the substrate W is started (T E Or t 2 ) To increase the number of revolutions T a 'To the core R on the surface of the substrate W during rotation. a It is sufficient to keep the time within the time based on the above-mentioned arrival time in consideration of the diameter or the like.
[0085]
Specifically, the <static method> is as shown in a time chart shown in FIG. 12, and the <static method> is as a time chart shown in FIG. Even in these cases, as described above, the next command is executed based on the output of the “ejection detection signal”, and therefore, in the case of the <static method>, the “ejection detection signal” is output. Time t 1 From supply time T SU Counting is started, and after that time has elapsed (T E ), A supply stop command and a rotation start command are executed. Further, in the case of the <Stamic method>, the time t when the “ejection detection signal” is output 1 From the execution time t of the rotation start command 2 Time and supply time T SU Is started, and the rotation start command time t 2 At this point, a rotation start command is executed. And each time T a 'T 3 , The rotation increase command is executed. Therefore, the shape of the photoresist liquid on the surface of the substrate W at the time when the acceleration is applied can be made the same, so that the coating state can be made uniform on each substrate W and the amount of the photoresist liquid can be extremely small. What can be done is the same as in the case of the <dynamic method> described above.
[0086]
Even in these cases, as described in <Dynamic method>, the execution time t 3 A trigger signal is output from the control unit 20 to the I / O control unit 53, and the still image at that time is displayed on the monitor 59 by the CCD camera 30 to check whether or not the timing has shifted. Is preferred. The same applies to the output timing of the trigger signal.
[0087]
Further, although the description has been made by taking a photoresist liquid as an example of the processing liquid, the present invention is also applicable to a developing processing apparatus that supplies a developing liquid or a rinsing liquid as the processing liquid. Further, the present invention can be applied to a so-called edge rinsing process for dissolving and removing a photoresist film applied on the peripheral edge of a substrate with a predetermined removal width. In this case, according to the above-described embodiment, the discharge detection sensor 6 may be disposed near the tip of the edge rinse nozzle, and the discharge of the solution may be detected by this sensor.
[0088]
Further, as the treatment liquid, SOG (Spin On Glass) liquid used for surface protection and insulation, and polyimide resin can be applied.
[0089]
As is apparent from the above description, according to the method of the first aspect, after the supply start command is executed, the processing liquid is discharged. Detect the time when it started By executing the subsequent command based on the above, the transition to the next command can be made dependent on the time when the processing liquid is discharged. Therefore, the delay time related to the discharge of the processing liquid and the fluctuation thereof can be absorbed, and the supply time of the processing liquid can be made constant. As a result, processing can be performed uniformly between lots or within each lot, and processing can be performed stably over a long period of time.

[0090]
According to the second aspect of the present invention, there is provided a processing liquid supply method by a dynamic method, in which the supply of the processing liquid is started while the substrate is rotating and the supply is completed in that state. The effect described in 1 can be obtained.
[0091]
According to the third aspect of the present invention, the same effect as in the first aspect can be obtained even in a processing liquid supply method by a static method in which the supply of the processing liquid is completed while the substrate is stationary.
[0092]
Further, according to the method of the present invention described in claim 4, the dynamic method and the static method, in which the supply of the processing liquid is started in a state where the substrate is stationary and the supply is completed after the substrate starts rotating, are used. The same effects as those of the first aspect can be obtained even by a treatment liquid supply method (stamic method) in which the treatment liquids are combined.
[0093]
Further, according to the invention apparatus described in claim 5, the invention method described in claim 1 to claim 4 can be suitably performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of a rotary substrate coating apparatus which is an example of a processing liquid supply apparatus according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an ejection detection sensor.
FIG. 3 is a block diagram illustrating an ejection confirmation unit.
FIG. 4 is a time chart showing a coating process by a dynamic method.
FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation of a control unit.
FIG. 6 is a flowchart illustrating an operation of an ejection confirmation unit.
FIG. 7 is a time chart showing a coating process by a static method.
FIG. 8 is a time chart showing a coating process by a stamic method.
FIG. 9 is a schematic diagram showing the behavior of a photoresist solution.
FIG. 10 is a time chart showing an example in which a coating processing program suitable for being executed by the apparatus of the present invention is executed by a dynamic method.
FIG. 11 is a schematic diagram showing a behavior of a photoresist solution in a preferable application processing program.
FIG. 12 is a time chart showing an example in which a coating program suitable for being executed by the apparatus of the present invention is executed by a static method.
FIG. 13 is a time chart showing an example in which a coating processing program suitable for being executed by the apparatus of the present invention is executed by a stamic method.
[Explanation of symbols]
W… Substrate
1… suction spin chuck
5. Processing liquid supply nozzle (processing liquid supply means)
5a ... discharge hole
6. Discharge detection sensor (discharge detection means)
6a: Mounting member
6b… Floodlight
6c… Receiver
14… Bellows pump (treatment liquid supply means)
17 ... cylinder (processing liquid supply means)
18 Speed control valve (processing liquid supply means)
20 ... control unit (control means)
30… CCD camera
40… Strobe
50: Discharge confirmation section

Claims (5)

供給開始命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づき基板の中心付近に処理液を供給する処理液供給方法において、
供給開始命令が実行された後、処理液供給手段から処理液が吐出され始めた時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の処理プログラムの命令を実行することを特徴とする処理液供給方法。Consists plurality of instructions includes a supply start instruction, the process liquid supply method for supplying process liquid in the vicinity of the center of the based-out board to the processing program that defines a series of processes is stored in advance,
After the supply start command is executed, a time point at which the processing liquid is started to be discharged from the processing liquid supply means is detected, and based on the detected time point , a subsequent processing program instruction is executed. Supply method. 請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板の中心付近に供給する処理液を、前記基板が回転している状態で供給開始するとともに、その状態で供給完了するようにしたことを特徴とする処理液供給方法。2. The processing liquid supply method according to claim 1, wherein the supply of the processing liquid to be supplied near the center of the substrate is started while the substrate is rotating, and the supply is completed in that state. A method for supplying a processing liquid. 請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板の中心付近に供給する処理液を、前記基板が静止した状態で供給開始するとともに、その状態で供給完了するようにしたことを特徴とする処理液供給方法。2. The processing liquid supply method according to claim 1, wherein the supply of the processing liquid to be supplied near the center of the substrate is started while the substrate is stationary, and the supply is completed in that state. Processing liquid supply method. 請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板の中心付近に供給する処理液を、前記基板が静止した状態で供給開始するとともに、前記基板が回転を開始した後に供給完了するようにしたことを特徴とする処理液供給方法。2. The processing liquid supply method according to claim 1, wherein the supply of the processing liquid to be supplied near the center of the substrate is started while the substrate is stationary, and the supply is completed after the substrate starts rotating. A method for supplying a processing liquid, comprising: 供給開始命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、制御手段が前記供給開始命令を実行することにより処理液供給手段を介して基板に処理液を供給する処理液供給装置において、
前記処理液供給手段から処理液が吐出され始めた時点を検出する吐出検出手段を備えるとともに、
前記制御手段は、前記処理プログラムに含まれている各命令を順次に実行してゆく際に、供給開始命令の実行によって前記処理液供給手段を介して基板に処理液の供給を開始し、前記吐出検出手段が処理液の吐出を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の命令の実行を開始することを特徴とする処理液供給装置。The control means executes the supply start instruction based on a processing program that defines a series of processing stored in advance and includes a plurality of instructions including a supply start instruction. In a processing liquid supply device for supplying a processing liquid,
Equipped with ejection detection means for detecting the time when the treatment liquid is started to be ejected from the treatment liquid supply means,
The control means, when sequentially executing each of the instructions included in the processing program, starts supply of the processing liquid to the substrate via the processing liquid supply means by executing a supply start instruction, A processing liquid supply device, wherein the discharge detecting means detects the discharge of the processing liquid, and starts execution of a subsequent command based on the detection time .
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