JP4562190B2 - 光学式異物検出装置およびこれを搭載した処理液塗布装置 - Google Patents

Description

この発明は、被処理基板に塵埃等の異物が付着した状態を光学式に検出する検出装置と、この検出装置を搭載し前記被処理基板に対して処理液を塗布する例えばスリットコート式の処理液塗布装置に関する。

例えばＬＣＤの製造技術分野においては、ＬＣＤ基板上に形成された半導体層、絶縁体層、電極層等を選択的に所定のパターンにエッチングする工程が実行される。この場合、前記ＬＣＤ基板上にフォトレジスト液を塗布してレジスト膜を形成し、回路パターンに対応してレジスト膜を露光し、これを現像処理するという、いわゆるフォトリソグラフィ技術が応用される。

前記したＬＣＤ基板上にフォトレジスト液を塗布する場合においては、溶剤に感光性樹脂を溶解してなるレジスト液を帯状に吐出するレジスト供給ノズルが採用され、方形状のＬＣＤ基板を前記ノズルによるレジスト液の吐出方向と直交する方向に相対的に平行移動させて塗布する方法が知られている。この場合、前記レジスト供給ノズルにはＬＣＤ基板の幅方向に延びる微小間隔を有するスリット状の吐出開口が備えられ、このスリット状の吐出開口から帯状に吐出されるレジスト液を基板の表面全体に供給してレジスト層を形成するようになされる。

この方法によれば、前記基板の一辺から他辺にわたってレジスト液を帯状に吐出（供給）することができるので、基板の全面にわたって平均してレジスト層を効率的に形成させることができる。このようなスリットコート式の処理液塗布装置については、次に示す特許文献１に示されている。
特開平１０−１５６２５５号公報

ところで、前記した構成の処理液塗布装置においては、一回の塗布動作によって均一な膜厚を得るようにするために、前記したレジスト液をスリット状の吐出開口から吐出させる場合に、その膜厚を引き伸ばしつつ均一な層状に形成させる動作が伴われる。このために、前記レジスト液を吐出するノズルと前記基板との間の間隙（エアーギャップ）は、膜厚に対応するようにきわめて小さく設定され、例えば１００μｍ程度のギャップをもって両者が相対移動するようになされる。

前記したレジスト液に代表される処理液を基板に対して塗布するに際して、ノズルと基板とは前記した微小間隔をもって相対移動することになるため、例えば基板上に塵埃などの異物が付着している場合においては、その塗布動作中に前記異物が前記ノズルの先端部に接触するという問題が発生する。また、異物が前記基板とこの基板を載置保持するステージとの間に介在された場合には、基板の一部が山状に変形されるため、ノズルと基板の相対移動に伴って、ノズルの先端部に基板が強く押しつけられるという問題が発生する。

特に後者のように、異物が前記基板とステージとの間に介在されている場合においては、基板の破損は当然のことながらノズルの先端部に傷がつき、塗布した処理液にいわゆるすじ引きが発生することになる。このために前記ノズルの交換およびこれに伴う調整作業等が必要になり、基板の製造ラインが長時間にわたって運転停止を余儀なくされるという問題にも発展する。

そこで、前記した処理液吐出ノズルの相対的な進行方向の前方に板状部材を取り付けて、前記ノズルに対して異物もしくは被処理基板が接触する前に、前記板状部材の端面に対して異物もしくは被処理基板が接触するように構成したスリットコート式塗布装置が、次に示す特許文献２に開示されている。
特開２０００−２４５７１号公報

ところで、前記特許文献２に示されたスリットコート式塗布装置によると、前記板状部材に振動センサが取り付けられ、前記板状部材の端面に異物もしくは基板が接触したことを前記振動センサにより検出することで、前記ノズルと基板との相対移動を停止させるように構成されている。

しかしながら、前記装置による処理液の塗布動作においては、処理液供給ノズルと被処理基板は相対移動されるため、これらの移動に伴う振動の発生を皆無にすることは不可能である。したがって前記振動センサは、これらの駆動による振動を検出するという誤検出を発生し易い。

一方、前記した誤検出の発生を防止させるためには、振動センサによる検出感度をある程度抑制させることが必要となるが、この場合においては、被処理基板に存在する異物等を効果的に検出することが困難となる。要するに前記した振動センサにおける異常検出のレベル設定はきわめて難しく、正常であるにもかかわらず誤検出を発生させたり、異常状態にあるにもかかわらず、これを検出することができないといった問題を抱えることになる。

そこで、被処理基板に対する処理液供給ノズルの相対的な移動方向の前方において水平方向に光ビームを投射し、被処理基板上の異物もしくは異物によって前記基板がステージから持ち上げられた異常状態を検出する光学的な検出手段を採用することが考えられる。

図８（Ａ），（Ｂ）はその構成を模式的に示したものであり、符号１は被処理基板としての例えばガラス基板を示しており、また符号２は前記ガラス基板１を水平状態に載置し保持する載置台（ステージ）を示している。そして、（Ａ）はガラス基板１の上面に塵埃等の異物３が付着している状態を示しており、また（Ｂ）はガラス基板１とステージ２との間に異物３が介在されて、基板１の一部が符号１ａとして示すように盛り上がり状態にされている例を模式的に示している。

なお、図８には示されていないが、スリット状の吐出開口を備えた処理液供給ノズルが、ステージ２上に載置された基板１の上面に沿って、紙面の垂直方向に相対移動するように構成されており、前記スリット状の吐出開口はその長手方向が図８に示す紙面の左右方向に配置された状態で相対移動するようになされる。この場合、処理液供給ノズルと前記基板１との間の間隙は、前記したとおり１００μｍ程度になされる。

一方、前記スリット状の吐出開口の長手方向に沿うように光軸（光ビーム）４が投光部５より投射され、これを受光部６によって受光するように構成されている。前記投光部５より投射される光ビーム４としては、例えば６７０ｎｍ程度の波長を有するレーザビームが用いられる。そして、前記光ビーム４は基板１の上面に沿って、その上面における約５０μｍの位置を通るように調整されている。

図８（Ａ）に示す状態においては、投光部５から投射されるレーザビームは、基板１の上面に付着した異物３の影響を受けてレーザビームが遮断されるかもしくは受光部６によって受ける受光量は低減する。また、図８（Ｂ）に示す状態においても、投光部５から投射されるレーザビームは基板の盛り上がり部１ａの影響を受けて、同様にレーザビームが遮断されるかもしくは受光部６によって受ける受光量は低減する。したがって、前記受光量に閾値を設定することで、基板１の異常状態を検出することができる。

しかしながら、前記した異物が比較的小さな場合においては、受光部６における受光量の変化は小さくなり、その変化量が前記した閾値に至らない場合には、異物としての検出機能を果たすことができないという問題を抱えることになる。

この発明は、前記したような技術的な観点に基づいてなされたものであり、レーザ光に代表される光ビームを基板の上面に沿って投射することで、基板上の異物もしくは基板の一部が異物により盛り上がり状態になされた異常状態を感度よく検出することができる光学式の異物検出装置およびこれを搭載した処理液塗布装置を提供することを課題とするものである。

前記した課題を解決するためになされたこの発明にかかる光学式異物検出装置は、ステージ上に載置された被処理基板の上面に沿って光ビームを投射する投光部、および前記光ビームを受光する受光部とを含む光透過型センサユニットと、前記センサユニットを被処理基板に対して相対移動させることで、前記光ビームの光軸が被処理基板の上面に沿って平行に走査されるようになされる相対移動手段とを備えた光学式異物検出装置であって、前記相対移動手段の駆動状態における前記受光部における光ビームの受光出力が所定値以上であるか否かを検出する第１検出手段と、前記受光出力の単位時間における変化量が所定値以上であるか否かを検出する第２検出手段とが具備され、前記第１検出手段と第２検出手段による検出出力の論理和に基づいて、異物の存在を検知するように構成した点に特徴を有する。

この場合、好ましくは前記受光部は多数の受光セルをマトリクス状に配列して構成され、特定の受光セルからの出力を選択して前記光ビームの受光出力として利用するように構成される。また、好ましくは前記投光部と受光部を結ぶ光ビームの直進路の少なくとも上部を覆い、前記投光部から受光部を結ぶ直進路を迂回して受光部に至る回析光を減衰させる光軸誘導体をさらに具備した構成にされる。

一方、この発明にかかる処理液塗布装置においては、ステージ上に載置された前記被処理基板に対峙して相対的に移動し、前記被処理基板に向かって処理液を吐出することで、処理液を前記基板の表面に塗布する処理液供給ノズルが備えられ、前記被処理基板に対して相対移動する処理液供給ノズルの移動方向の前方に、前記光学式異物検出装置を搭載することで、処理液供給ノズルを前記相対移動手段として利用するように構成した点に特徴を有する。

この場合、前記処理液供給ノズルには、前記基板の幅方向に延びるスリット状吐出開口が備えられ、処理液供給ノズルのスリット状吐出開口から帯状に吐出される処理液を前記基板の表面に塗布するように構成され、前記スリット状吐出開口の長手方向に平行するように、かつ前記基板の直近に沿って前記光ビームが投射されるように前記センサユニットを配置した構成とすることが望ましい。

さらに、好ましい実施の形態においては、前記光学式異物検出装置により異物の存在を検知した場合において、前記基板に対する処理液供給ノズルの相対移動が停止されるように構成される。

前記した光学式異物検出装置によると、光ビームの受光出力が所定値以上であるか否かを検出する第１検出手段が具備されており、これによると例えば図８（Ａ）に示したように基板の上面に比較的大きな異物が存在する場合において、また図８（Ｂ）に示したように異物によって基板の一部が盛り上がり状態にされている場合に、この状態を検知することができる。

また、前記した光学式異物検出装置によると、光ビームの受光出力の単位時間における変化量が所定値以上であるか否かを検出する第２検出手段が具備されており、これによると特に図８（Ａ）に示したように基板の上面に異物が存在する場合において、その異物が比較的小さい場合であっても、その存在を感度よく検知することができる。

そして、前記した光学式異物検出装置を処理液供給ノズルに搭載した処理液塗布装置によると、処理基板に対する処理液供給ノズルの相対移動にしたがって、その移動方向の前方において、異物もしくはこれによって基板の一部が盛り上がり状態にされている状態を感度よく検知することができる。この検知に基づいて、前記基板に対する処理液供給ノズルの相対移動を停止させるように制御することで、基板および処理液供給ノズルに損傷を与える問題を回避することができる。

以下、この発明にかかる光学式異物検出装置とこれを搭載した処理液塗布装置について説明するが、先ずは処理液塗布装置の全体構成について説明し、後に前記塗布装置に搭載した光学式の異物検出装置の詳細な構成について説明することにする。

図１および図２はその処理液塗布装置の主要部を互いに断面図で示したものである。すなわち、図１は図２におけるＢ−Ｂ線より矢印方向に見た状態の断面図であり、また図２は図１におけるＡ−Ａ線より矢印方向に見た状態の断面図で示している。なお、以下に示す各図においては、すでに説明した図８に示す構成と同一の機能を果たす部分を、同一の符号で示している。

図１および図２において、符号１はすでに説明した被処理基板としての例えば方形状のガラス基板を示しており、符号２は前記ガラス基板１を水平状態に載置し、例えば負圧によりこれを吸着保持する載置台（ステージ）を示している。符号１１は処理液供給ノズルを示しており、このノズル１１は外観が概ね直方体状に形成され、その上端部に処理液供給口１１ａが形成されると共に、その下端部にはスリット状の処理液吐出開口１１ｂが形成されている。

この図１および図２に示す実施の形態においては、ガラス基板１を水平状態に載置したステージ２は固定状態になされ、前記処理液供給ノズル１１がガラス基板１の上面に沿って、図１に白抜きの矢印Ｃで示す方向に移動するように構成されている。すなわち、処理液供給ノズル１１はそのスリット状開口１１ｂの長手方向に直交する方向に水平移動するようになされる。そして、前記ノズル１１の先端部（図に示す下端部）と、ガラス基板１との間で、ほぼ１００μｍ程度の間隔をもって移動しつつ、スリット状開口１１ｂより処理液Ｒを線状に吐出することで、ガラス基板１上に処理液Ｒを帯状に塗布するように動作する。

前記処理液供給ノズル１１の移動方向の前方における側壁には、ホルダ部材１２が取り付けられている。このホルダ部材１２は前記ノズル１１におけるスリット状開口１１ｂの長手方向の寸法よりもさらに長い寸法の例えば板状もしくは柱状の部材により形成されている。そして、ホルダ部材１２の両端部には、投光部５および受光部６がそれぞれ向き合うようにして取り付けられ、これにより光透過形センサユニットを構成している。

図２に示したように前記投光部５および受光部６は、これらを結ぶ直線、すなわち光軸（光ビーム）４が処理液供給ノズル１１におけるスリット状吐出開口１１ｂの長手方向と平行となるように、かつ前記ノズル１１の移動方向の前方に位置するように前記ホルダ部材１２に取り付けられている。

前記投光部５より投射される光ビーム４としては、例えば６７０ｎｍ程度の波長を有するレーザビームが用いられる。そして、前記光ビーム４の光軸は基板１の上面に沿って平行に、すなわちこの実施の形態においては基板１の上面における約５０μｍの位置を通るように設定され、前記光ビーム４は処理液供給ノズル１１の移動に伴い、基板１の上面に沿って走査される。

一方、前ホルダ部材１２には、角柱状に形成された光軸誘導体１３がホルダ部材１２の長手方向に沿って、当該ホルダ部材１２に取り付けられている。この光軸誘導体１３の下側面１３ａはほぼ平面状に形成され、この実施の形態においてはその下側面１３ａは黒色の艶消し処理が施されている。そして、前記光軸誘導体１３は前記投光部５と受光部６を結ぶ光ビーム４の直進路の上部を覆うようにして、ホルダ部材１２に取り付けられている。

なお、図１および図２に示す実施の形態においては、前記光軸誘導体１３の下側面１３ａと前記処理液供給ノズル１１の先端部とは同一の位置（同一の高さ）、すなわちガラス基板１の上面からほぼ１００μｍ程度となるように設定されている。

図３は、前記した図１および図２に示した構成の作用、特に光軸誘導体１３を備えた場合の作用を説明するものである。すなわち図３（Ａ）に示す構成は光軸誘導体が備えられていない例を示し、これに対して図３（Ｂ）に示す構成は、光軸誘導体１３を備えた例を模式的に示している。そして、図３（Ａ）および（Ｂ）は共にガラス基板１とステージ２との間に異物３が介在されたすでに説明した図８（Ｂ）と同様の状態を示している。

前記したように６７０ｎｍの波長を有するレーザビームを利用する場合においては、投光部５と受光部６との距離が７００ｍｍ以下の範囲である場合においては、レーザ光は比較的収束性がよく、光の回析は見られない。したがってこのような場合においては、前記した光軸誘導体１３は特に必要としない。しかしながら昨今においては、被処理基板としてのガラス基板１のサイズは益々大型化され、これに伴い前記した投光部５と受光部６との距離も２０００ｍｍ、もしくはそれ以上の距離を隔てた状態に設定せざるを得ない状況が発生している。

このような条件下においてはレーザ光の回析が極端に大きくなることを、本件の発明者等は実験等により知見している。すなわち、図３（Ａ）に模式的に示したように投光部５からのレーザビームの一部は符号４ａとして示したように、ガラス基板１の盛り上がり部１ａを迂回して回析し、受光部６に到達するという現象が発生する。このために、受光部６側において受けるレーザ光の光量から、異常状態であるか否かを正確に判定することが不可能になるという問題が発生し、この種の光学的な異常検出手段の信頼性を確保することが困難になる。

そこで、図３（Ｂ）に示したように光軸誘導体１３を備えた場合においては、前記盛り上がり部１ａを迂回して受光部６に到達しようとする回析光４ａは、光軸誘導体１３の下側面１３ａに投射されて減衰し、受光部６に到達するのが阻止される。したがって、図３（Ｂ）に示す構成によるとレーザ光の前記回析の影響を受ける度合いは少なくなり、異常状態であるか否かの判定精度を向上させることができる。

前記した図１および図２に示した構成によると、投光部５から受光部６に至る光ビームの直進路における上部を覆うように光軸誘導体１３が具備されているので、この光軸誘導体１３は、基板１との間であたかもトンネル状の狭い直線状の空間を形成する。これにより、光軸誘導体１３は投光部５から受光部６を結ぶ直進路を通る光ビーム４を対象とした光透過形センサを構成させることができる。

そして、前記光軸誘導体１３は光の回析により投光部５から受光部６を結ぶ直進路を迂回して受光部に至る回析光４ａを減衰させるので、前記したとおり光の回析により生ずる誤検出を効果的に抑制させることができる。

加えて、図１および図２に示した実施の形態においては、前記した光透過形センサユニットにおいて、異常状態を検出した場合においては、前記基板１に対する処理液供給ノズル１１の相対移動が停止されるように構成され、これにより処理液供給ノズルの損傷および被処理基板に損傷を与えるのを未然に防ぐことができる。

なお、前記した光軸誘導体１３は先に説明したとおり、投光部５から受光部６に至る距離が相当に大きな場合において有効に機能するものである。したがって、投光部５から受光部６に至る距離が比較的短い場合においては、前記光軸誘導体１３は必ずしも必要ではない。

図４は前記した処理液供給ノズル１１に搭載された光透過形センサユニットの詳細な構成を説明するものである。符号５で示すブロックは前記した投光部を示し、符号６で示すブロックは前記した受光部を示しており、すでに説明したとおり投光部５から受光部６に向けてレーザビーム４が投射される。

この実施の形態においては、前記受光部６には多数の受光セルがマトリクス状に配列されて構成されており、符号２１で示すセル選択手段はパラメータ設定手段２２からの制御信号を受けて、特定の受光セルからの出力を選択して前記光ビームの受光出力として利用するように構成されている。なお、多数の受光セルが具備された前記受光部６と受光セルからの出力を選択する機能については後で詳細に説明する。

前記セル選択手段２１により得られる光ビームの受光出力は、ローパスフィルタ２３を介して比較器２４に供給される。この比較器２４には閾値設定手段２５より予め定められた閾値電圧が供給され、比較器２４においては前記セル選択手段２１からの受光出力が、閾値設定手段２５からの閾値電圧以上であるか否かを判定する動作が実行される。換言すれば、比較器２４において前記光ビームの受光出力が所定値以上であるか否かを検出する。なお、前記比較器２４および閾値設定手段２５により第１検出手段を構成している。

図５Ａは、前記第１検出手段によってなされる検出動作を説明するものである。縦軸は前記した光ビームの受光量を示し、横軸はセンサユニットの走査位置を示している。すなわちセンサユニットよる前記光ビームは、図５Ａにおける左から右方向に順に走査される。そして、実線は前記セル選択手段２１から比較器２４に供給される受光出力を示しており、水平方向に描いた破線ＳＬ１は、前記した閾値設定手段２５より供給される閾値電圧のレベルを示している。この図５Ａに示した例においては、実線で示した受光出力が破線で示した閾値ＳＬ１のレベル以下となった時に、比較器２４より出力が発生するように動作する。

図４に戻り、前記ローパスフィルタ２３からの出力は、微分器２６に供給されるように構成されている。この微分器２６は受光出力の単位時間における変化量に対応して出力を発生するように機能する。そして、微分器２６からの出力は比較器２７に供給される。前記比較器２７には閾値設定手段２８より予め定められた閾値電圧が供給され、比較器２７においては前記微分器２６からの出力が、閾値設定手段２８からの閾値電圧以上であるか否かを判定する動作が実行される。なお、前記微分器２６、比較器２７および閾値設定手段２８により第２検出手段を構成している。

図５Ｂは、前記第２検出手段によってなされる検出動作を説明するものである。縦軸は前記した微分器２６による出力値を示し、横軸は図５Ａと同様にセンサユニットの走査位置を示している。そして、実線は前記微分器２６から比較器２７に供給される微分出力の絶対値を示している。すなわち、図５Ｂに実線で示す微分出力は、図５Ａに実線で示した受光出力の微分値を示したことになる。

さらに図５Ｂに水平方向に描いた破線ＳＬ２は、前記した閾値設定手段２８より供給される閾値電圧のレベルを示している。この図５Ｂに示した例においては、実線で示した受光出力の微分値が破線で示した閾値ＳＬ２のレベル以上となった時に、比較器２７より出力が発生するように動作する。

図４に示すように前記した第１検出手段を構成する比較器２４と、第２検出手段を構成する比較器２７の各出力は、それぞれＯＲ回路２９により論理和が採られ、センサユニットによる検出出力として出力される。なお、前記論理和による出力を利用することにより得られる効果については、後で詳細に説明する。

図６は、図４に示したセル選択手段２１によって、特定の受光セルからの出力を選択して光ビームの受光出力として利用する例を説明するものである。図６に示す受光部６には、符号６ａで示したように多数の受光セルがマトリクス状に配列されている。これは例えばＣＣＤにより構成され、各セルにより得られる受光出力は、各セルの縦横方向のアドレスを指定することで選択することができ、また図４に示したセル選択手段２１は、選択した各セルからの出力を加算した状態で取り出すことができるように構成されている。

図６においては、受光部６に対して符号４Ａで示す領域に光ビームが投光される場合を例示しており、符号６ａで示したセルの配列領域のうち、６ｂで示した領域のセルからの出力を加算して検出出力として取り出す例を示している。すなわち、図６に示す例においてはｆ−ｆ線よりも上部におけるセルの配列領域には、前記した光軸誘導体１３の存在により光ビームは投射されず、またｇ−ｇ線よりも下部におけるセルの配列領域においても、前記した被処理基板１の存在により光ビームは投射されない。

これは、投光部５および受光部６からなるセンサユニットを、処理液供給ノズルに搭載した図１および図２に示す状態において、実際に投光部５からレーザ光を受光部６に向けて投射することで、この時の各セルの出力からｆ−ｆ線とｇ−ｇ線の間に存在するセルのアドレスを確定することができる。

また、符号６ｂで示す有効なセルの選択幅Ｗは、予めソフトウエア上で前記選択幅Ｗを設定し、符号４Ａで示す領域に到達する光ビームを受光する各セルの出力から選択幅Ｗ内のセルのアドレスを確定することができる。そして、符号６ｂで示す有効なセルの領域は、図４に示すパラメータ設定手段２２にセットされ、以後においては、６ｂで示す領域のセルからの出力を加算して出力するように制御される。

したがって、前記した受光部６の機械的な設置位置は比較的大雑把に決めることができ、大雑把に受光部６を設置した状態で、前記した手法により有効なセル領域６ｂを、各セルの出力から決定することができる。それ故、これによると投光部５と受光部６の位置関係を厳密に調整する作業を省略し、ソフトウエア上におけるティーチングの手法により有効なセルの領域を決定することができるので、センサユニットの設置および有効なセル領域６ｂの調整作業をきわめて短時間において行うことが可能となる。

なお、図６に示す有効なセル領域６ｂの選択例においては、ｆ−ｆ線は前記した光軸誘導体１３の存在により決定されることになるが、この光軸誘導体１３を使用しない処理液塗布装置においては、前記ｇ−ｇ線を基準にして、その上側における有効なセル数を予めソフトウエア上で設定しておくことで、有効なセル領域６ｂを決定することができる。

図７Ａ〜図７Ｅは、前記した図４に基づいて説明したセンサユニットにおける第１検出手段と第２検出手段による検出機能を、幾つかの想定ケースに別けてより詳しく説明するものである。すなわち、図７Ａ〜図７Ｅにおける（Ａ）は、異物の付着もしくは他の要因による異常な状態を例示するものであり、（Ｂ）はこの時の第１検出手段による受光量をそれぞれ示し、さらに（Ｃ）はこの時の第２検出手段による微分値の出力をそれぞれ模式的に示している。

まず、図７Ａは図３に示した例と同様にガラス基板１とステージ２との間に塵埃等の異物３が介在された例を示している。この場合においてはガラス基板１の一部が異物３により盛り上がり状態になされるため、第１検出手段においては（Ｂ）に示すように、比較的大幅な受光量の低下状態を検出することができる。また第２検出手段においても（Ｃ）に示すように、その微分値が大きなレベルで出力される。したがって、前記第１と第２の検出手段による論理和により確実に前記した異常状態を検出することが可能である。

図７Ｂはガラス基板１の上に塵埃等の異物３が存在している例を示している。この場合においては、第１検出手段により（Ｂ）に示すように、比較的小幅ではあるが受光量の低下を検出することができる。また第２検出手段においても（Ｃ）に示すように、所定のレベル以上の微分出力を検出することができる。したがって、この場合においても前記第１と第２の検出手段による論理和により塵埃等の異物３が存在していることを確実に検出することができる。

図７Ｃはガラス基板１上に例えばスパッタ跡７が形成されて、これが除去できなかった例を示している。このようなスパッタ跡は比較的微小であり、第１検出手段においては（Ｂ）に示すように、その受光量の僅かな低下を検出することができない場合が多い。一方、第２検出手段においては（Ｃ）に示すように、突起状のスパッタ跡を比較的大きなレベルの微分値として検出することができる。したがって、この場合においても前記第１と第２の検出手段による論理和により比較的微小な異常状態を確実に検出することができる。

図７Ｄはガラス基板１の一部にクラック１ｃが発生している場合を例示している。このようなクラック１ｃにおいても、その規模は比較的微小な場合があり、このような場合においては、第１検出手段においては（Ｂ）に示すように、その受光量の僅かな低下を検出することができない場合がある。一方、第２検出手段においては（Ｃ）に示すように、比較的大きなレベルの微分値としてこれを検出することができる。したがって、この場合においても前記第１と第２の検出手段による論理和により比較的微小な異常状態を確実に検出することができる。

図７Ｅはガラス基板１が何等かの要因により浮き上がり、しかも傾いている場合を例示している。このような場合においては、第１検出手段においては（Ｂ）に示すように、受光量が前記傾きにしたがって徐々に変化する状態で検出される。一方、第２検出手段においては（Ｃ）に示すように、その微分値のレベルは低く、これにより異状状態を検出することはできない。しかしながら、前記したような場合であっても前記第１と第２の検出手段による論理和により異常状態を検出することが可能である。

以上の説明で明らかなように、第１と第２検出手段の論理和により異常状態を検出するこの発明にかかる光学式異物検出装置によると、走査方向において比較的変化の少ない異常状態を第１検出手段により検出し、比較的微小な異常状態を第２検出手段により感度よく検出することができるので、種々の異常状態を効果的に検出することが可能となる。

また、前記した異物検出装置を搭載したこの発明にかかる処理液塗布装置によると、前記した異物検出装置の機能をそのまま享受することができる。したがって、被処理基板および処理液供給ノズルに損傷を与える問題を効果的に回避することができ、製品の歩留まりを向上させることに寄与できる。

なお、以上説明した実施の形態においては、被処理基板１を載置したステージ２が固定状態になされ、処理液供給ノズル１１と投光部５および受光部６を含むセンサユニットが被処理基板上を移動するように構成されているが、これとは逆に、処理液供給ノズル１１と投光部５および受光部６を含むセンサユニットを固定状態にされ、被処理基板を載置したステージが水平方向に移動するように構成されていても同様の作用効果を得ることができる。

この発明にかかる処理液塗布装置は、先に説明したＬＣＤ基板に対して例えばレジスト液を塗布する場合の塗布装置に限らず、半導体ウエハやプリント基板、その他の電子ディバイスの製造分野、またはその他の分野において採用されるスリットコート式塗布装置等に好適に採用することができる。また、この発明にかかる光学式異物検出装置は、前記した処理液塗布装置に採用されるのみならず、特に平面状になされた基板面を監視する必要のある自動機等に好適に採用することができる。

この発明にかかる処理液塗布装置の実施の形態を示した断面図である。 図１におけるＡ−Ａから見た状態の断面図である。 図１および図２に示した処理液塗布装置に搭載された光透過形センサユニットの作用を説明する模式図である。 光透過形センサユニットの回路構成を示したブロック図である。 同じくセンサユニットにおける第１検出手段の電気的な作用を説明する波形図である。 同じくセンサユニットにおける第２検出手段の電気的な作用を説明する波形図である。 同じくセンサユニットにおけるセル選択手段の機能を説明する模式図である。 同じくセンサユニットの第１の動作例を示した模式図である。 同じくセンサユニットの第２の動作例を示した模式図である。 同じくセンサユニットの第３の動作例を示した模式図である。 同じくセンサユニットの第４の動作例を示した模式図である。 同じくセンサユニットの第５の動作例を示した模式図である。 従来の光透過形センサユニットの作用を説明する模式図である。

符号の説明

１ 被処理基板（ガラス基板）
１ａ 基板の盛り上がり部
２ 載置台（ステージ）
３ 異物
４ 光軸（光ビーム）
４ａ 回析光
５ 投光部
６ 受光部
６ａ 受光セル
６ｂ 有効セル
１１ 処理液供給ノズル
１１ａ 処理液供給口
１１ｂ 処理液吐出開口
１３ 光軸誘導体
２１ セル選択手段
２２ パラメータ設定手段
２４ 比較器（第１検出手段）
２５ 閾値設定手段
２６ 微分器
２７ 比較器（第２検出手段）
２８ 閾値設定手段
２９ ＯＲ（論理和）回路
Ｒ 処理液

Claims (6)

1. ステージ上に載置された被処理基板の上面に沿って光ビームを投射する投光部、および前記光ビームを受光する受光部とを含む光透過型センサユニットと、前記センサユニットを被処理基板に対して相対移動させることで、前記光ビームの光軸が被処理基板の上面に沿って平行に走査されるようになされる相対移動手段とを備えた光学式異物検出装置であって、
   前記相対移動手段の駆動状態における前記受光部における光ビームの受光出力が所定値以上であるか否かを検出する第１検出手段と、前記受光出力の単位時間における変化量が所定値以上であるか否かを検出する第２検出手段とが具備され、
   前記第１検出手段と第２検出手段による検出出力の論理和に基づいて、異物の存在を検知するように構成したことを特徴とする光学式異物検出装置。
2. 前記受光部が多数の受光セルをマトリクス状に配列して構成され、特定の受光セルからの出力を選択して前記光ビームの受光出力として利用するように構成したことを特徴とする請求項１に記載された光学式異物検出装置。
3. 前記投光部と受光部を結ぶ光ビームの直進路の少なくとも上部を覆い、前記投光部から受光部を結ぶ直進路を迂回して受光部に至る回析光を減衰させる光軸誘導体をさらに具備したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載された光学式異物検出装置。
4. ステージ上に載置された前記被処理基板に対峙して相対的に移動し、前記被処理基板に向かって処理液を吐出することで、処理液を前記基板の表面に塗布する処理液供給ノズルが備えられ、
   前記被処理基板に対して相対移動する処理液供給ノズルの移動方向の前方に、前記請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載された光学式異物検出装置を搭載することで、前記処理液供給ノズルを前記相対移動手段として利用するように構成したことを特徴とする処理液塗布装置。
5. 前記処理液供給ノズルには、前記基板の幅方向に延びるスリット状吐出開口が備えられ、処理液供給ノズルの前記スリット状吐出開口から帯状に吐出される処理液を前記基板の表面に塗布するように構成され、前記スリット状吐出開口の長手方向に平行するように、かつ前記基板の直近に沿って前記光ビームが投射されるように前記センサユニットが配置されていることを特徴とする請求項４に記載された処理液塗布装置。
6. 前記光学式異物検出装置により異物の存在を検知した場合において、前記基板に対する処理液供給ノズルの相対移動が停止されるように構成したことを特徴とする請求項４または請求項５に記載された処理液塗布装置。

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