JP7393525B2 - 異物検出装置、基板処理装置、及び異物検出装置の動作確認方法 - Google Patents

異物検出装置、基板処理装置、及び異物検出装置の動作確認方法 Download PDF

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Description

本開示は、異物検出装置、基板処理装置、及び異物検出装置の動作確認方法に関する。
特許文献1には、流体中に不溶解物として存在するサブミクロン粒子の検出装置が開示されている。この検出装置は、コヒーレント光源からの光を集光する光学系と、この光学系で集光された光ビームの焦点の近傍に配置され且つ内部を微粒子を含む流体の流れが通過するセルと、光ビームの光路上で且つセルに対して光ビームの光源とは反対側に配置された光検出器と、この光検出器からの電気信号から流体中の微粒子の個数を計測する電気回路とによって構成されている。
特開平5-215664号公報
本開示は、異物検出動作が正常に行われているかを確認することが可能な異物検出装置、基板処理装置、及び異物検出装置の動作確認方法を提供する。
一つの例示的実施形態に係る異物検出装置は、基板処理用の処理液に含まれる異物を検出するように構成された装置である。この異物検出装置は、基板に供給される処理液が流れる処理液流路を形成する処理液流路形成部と、処理液とは異なる検査液が流れる検査液流路を形成する検査液流路形成部と、処理液流路及び検査液流路に向けて光源からの照射光をそれぞれ照射するように構成された照射部と、照射光の照射によって処理液流路から出射される光と、照射光の照射によって検査液流路から出射される光とをそれぞれ受光するように構成された受光部と、を備える。
本開示によれば、異物検出動作が正常に行われているかを確認することが可能な異物検出装置、基板処理装置、及び異物検出装置の動作確認方法が提供される。
図1は、基板処理システムの一例を示す模式的な斜視図である。 図2は、塗布現像装置の一例を示す模式図である。 図3は、液処理ユニットの一例を示す模式図である。 図4は、液処理ユニットの処理液供給部の一例を示す模式図である。 図5は、異物検出ユニットの一例を模式的に示す側面図である。 図6は、異物検出ユニットの一例を模式的に示す斜視図である。 図7は、異物検出ユニットの一例を模式的に示す側面図である。 図8は、異物検出ユニットの一例を模式的に示す側面図である。 図9は、制御部の機能上の構成の一例を示すブロック図である。 図10は、検出光に応じた信号強度の一例を示すグラフである。 図11は、制御部のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。 図12は、異物検出方法の一例を示すフローチャートである。 図13は、検査液の供給方法の一例を説明するための模式図である。 図14は、異物検出装置の動作確認方法の一例を示すフローチャートである。 図15は、基準情報の設定手順の一例を示すフローチャートである。 図16は、動作確認手順の一例を示すフローチャートである。
以下、種々の例示的実施形態について説明する。
一つの例示的実施形態に係る異物検出装置は、基板処理用の処理液に含まれる異物を検出するように構成された装置である。この異物検出装置は、基板に供給される処理液が流れる処理液流路を形成する処理液流路形成部と、処理液とは異なる検査液が流れる検査液流路を形成する検査液流路形成部と、処理液流路及び検査液流路に向けて光源からの照射光をそれぞれ照射するように構成された照射部と、照射光の照射によって処理液流路から出射される光と、照射光の照射によって検査液流路から出射される光とをそれぞれ受光するように構成された受光部と、を備える。
この異物検出装置では、照射光の照射によって処理液流路から出射される光に加えて、照射光の照射によって検査液流路から出射される光が受光される。そのため、処理液流路からの光に基づく異物検出を行うことに関して、検査液流路からの光に基づいて検出動作の確認を行うことができる。従って、異物検出動作が正常に行われているかどうかを確認することが可能となる。
処理液流路から出射される光は、照射光が処理液流路内で散乱した光であってもよく、検査液流路から出射される光は、照射光が検査液流路内で散乱した光であってもよい。この場合、処理液又は検査液内の異物の有無による検出光の強度差が大きいので、異物検出及びその動作確認をより確実に行うことが可能となる。
処理液流路と検査液流路とは、第1方向に沿って延びるように形成され、且つ第1方向と直交する第2方向に沿って並んで配置されていてもよい。上記異物検出装置は、第2方向に沿って照射部と受光部とを移動させるように構成された駆動部を更に備えてもよい。この場合、流路に照射光を照射する照射部と流路からの光を受光する受光部とを、処理液流路と検査液流路とで共用化することが可能となる。
照射部は、光源からの照射光の向きを変えることで、処理液流路及び検査液流路に向けて照射光をそれぞれ照射するように構成された光学部材を有してもよい。駆動部は、第2方向に沿って光学部材を移動させるように構成されていてもよい。この場合、照射光の光源を移動させる必要がないので、駆動部を簡素化することが可能となる。
第2方向において、光源、処理液流路、及び検査液流路は、この順で配置されていてもよい。この場合、検査液流路を設けることに起因して、処理液流路に対する照射光の光路は変化しない。従って、検査液流路による異物検出の精度への影響を抑制することが可能となる。
異物検出装置は、照射部により処理液流路に照射光を照射させていないときに、第2方向において予め定められた待機位置に照射部と受光部とを移動させるように駆動部を制御する制御部を更に備えてもよい。検査液流路は、待機位置に配置された照射部からの照射光が照射可能な位置に配置されていてもよい。この構成では、処理液流路に照射光を照射させていない状態から異物検出動作の確認に移行する際に、動作確認のための設定時間を短縮することが可能となる。
異物検出装置は、基板に処理液が供給される期間の少なくとも一部において、処理液流路に照射光が照射されるように駆動部を制御し、且つ、基板に処理液が供給されない期間の少なくとも一部において、検査液流路に照射光が照射されるように駆動部を制御する制御部を更に備えてもよい。この場合、基板に処理液が供給されていないときに、光源からの照射光による処理液流路への影響を抑制することが可能となる。
一つの例示的実施形態に係る基板処理装置は、基板処理用の処理液を吐出するノズルと、ノズルに処理液を供給する供給部とを有する処理液供給ユニットと、ノズルから基板に向けて吐出される処理液に含まれる異物を、供給部において検出するように構成された異物検出ユニットと、を備える。異物検出ユニットは、処理液が流れる処理液流路を形成する処理液流路形成部と、処理液とは異なる検査液が流れる検査液流路を形成する検査液流路形成部と、処理液流路及び検査液流路に向けて光源からの照射光をそれぞれ照射するように構成された照射部と、照射光の照射によって処理液流路から出射される光と、照射光の照射によって検査液流路から出射される光とをそれぞれ受光するように構成された受光部とを有する。この基板処理装置では、上述の異物検出装置と同様に、異物検出動作が正常に行われているかを確認することが可能となる。
一つの例示的実施形態に係る異物検出装置の動作確認方法は、基板処理用の処理液に含まれる異物を検出するように構成された異物検出装置の動作確認方法である。この動作確認方法は、基板に供給される処理液が流れる処理液流路とは異なる検査液流路内が処理液とは異なる検査液で満たされている状態で当該検査液流路内に光源からの照射光を照射することと、照射光の照射によって検査液流路から出射される光を受光することと、を含む。この動作確認方法では、上述の異物検出装置と同様に、異物検出動作が正常に行われているかを確認することが可能となる。
検査液で満たされている検査液流路内に照射光を照射することは、検査液が検査液流路内を流れている状態で当該検査液流路内に照射光を照射することを含んでいてもよい。この場合、検査液が検査液流路内に留まることに起因して、検査液流路内が汚染されることを抑制することができる。
検査液で満たされている検査液流路内に照射光を照射することは、基準粒子が含まれる懸濁液で満たされている検査液流路内に照射光を照射することを含んでいてもよい。この場合、基準粒子による検出光の強度の変化を検出することで、異物の検出機能を確認することが可能となる。
以下、図面を参照して一実施形態について説明する。説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。一部の図面にはX軸、Y軸及びZ軸により規定される直交座標系が示される。以下の実施形態では、Z軸が鉛直方向に対応し、X軸及びY軸が水平方向に対応する。
[基板処理システム]
図1に示される基板処理システム1(基板処理装置)は、ワークWに対し、感光性被膜の形成、当該感光性被膜の露光、及び当該感光性被膜の現像を施すシステムである。処理対象のワークWは、例えば基板、あるいは所定の処理が施されることで膜又は回路等が形成された状態の基板である。ワークWに含まれる基板は、一例として、シリコンを含むウェハである。ワークW(基板)は、円形に形成されていてもよい。処理対象のワークWは、ガラス基板、マスク基板、FPD(Flat Panel Display)などであってもよく、これらの基板等に所定の処理が施されて得られる中間体であってもよい。感光性被膜は、例えばレジスト膜である。
基板処理システム1は、塗布・現像装置2と、露光装置3とを備える。露光装置3は、ワークW(基板)に形成されたレジスト膜(感光性被膜)を露光する装置である。具体的には、露光装置3は、液浸露光等の方法によりレジスト膜の露光対象部分にエネルギー線を照射する。塗布・現像装置2は、露光装置3による露光処理前に、ワークWの表面にレジスト(薬液)を塗布してレジスト膜を形成する処理を行い、露光処理後にレジスト膜の現像処理を行う。
(基板処理装置)
以下、基板処理装置の一例として、塗布・現像装置2の構成を説明する。図1及び図2に示されるように、塗布・現像装置2は、キャリアブロック4と、処理ブロック5と、インタフェースブロック6と、制御装置18とを備える。
キャリアブロック4は、塗布・現像装置2内へのワークWの導入及び塗布・現像装置2内からのワークWの導出を行う。例えばキャリアブロック4は、ワークW用の複数のキャリアCを支持可能であり、受け渡しアームを含む搬送装置A1を内蔵している。キャリアCは、例えば円形の複数枚のワークWを収容する。搬送装置A1は、キャリアCからワークWを取り出して処理ブロック5に渡し、処理ブロック5からワークWを受け取ってキャリアC内に戻す。処理ブロック5は、複数の処理モジュール11,12,13,14を有する。
処理モジュール11は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール11は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりワークWの表面上に下層膜を形成する。液処理ユニットU1は、下層膜形成用の処理液をワークW上に塗布する。熱処理ユニットU2は、下層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
処理モジュール12は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール12は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2により下層膜上にレジスト膜を形成する。液処理ユニットU1は、レジスト膜形成用の処理液(レジスト)を下層膜の上に塗布する。熱処理ユニットU2は、レジスト膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
処理モジュール13は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール13は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2によりレジスト膜上に上層膜を形成する。液処理ユニットU1は、上層膜形成用の処理液をレジスト膜の上に塗布する。熱処理ユニットU2は、上層膜の形成に伴う各種熱処理を行う。
処理モジュール14は、液処理ユニットU1と、熱処理ユニットU2と、これらのユニットにワークWを搬送する搬送装置A3とを内蔵している。処理モジュール14は、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2により、露光処理が施されたレジスト膜の現像処理及び現像処理に伴う熱処理を行う。液処理ユニットU1は、露光済みのワークWの表面上に現像液を塗布した後、これをリンス液により洗い流すことで、レジスト膜の現像処理を行う。熱処理ユニットU2は、現像処理に伴う各種熱処理を行う。熱処理の具体例としては、現像処理前の加熱処理(PEB:Post Exposure Bake)、現像処理後の加熱処理(PB:Post Bake)等が挙げられる。
処理ブロック5内におけるキャリアブロック4側には棚ユニットU10が設けられている。棚ユニットU10は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。棚ユニットU10の近傍には昇降アームを含む搬送装置A7が設けられている。搬送装置A7は、棚ユニットU10のセル同士の間でワークWを昇降させる。
処理ブロック5内におけるインタフェースブロック6側には棚ユニットU11が設けられている。棚ユニットU11は、上下方向に並ぶ複数のセルに区画されている。
インタフェースブロック6は、露光装置3との間でワークWの受け渡しを行う。例えばインタフェースブロック6は、受け渡しアームを含む搬送装置A8を内蔵しており、露光装置3に接続される。搬送装置A8は、棚ユニットU11に配置されたワークWを露光装置3に渡す。搬送装置A8は、露光装置3からワークWを受け取って棚ユニットU11に戻す。
制御装置18は、例えば以下の手順で塗布・現像処理を実行するように塗布・現像装置2を制御する。まず制御装置18は、キャリアC内のワークWを棚ユニットU10に搬送するように搬送装置A1を制御し、このワークWを処理モジュール11用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御装置18は、棚ユニットU10のワークWを処理モジュール11内の液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置18は、このワークWの表面上に下層膜を形成するように、液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置18は、下層膜が形成されたワークWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWを処理モジュール12用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御装置18は、棚ユニットU10のワークWを処理モジュール12内の液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2に搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置18は、このワークWの表面に対してレジスト膜を形成するように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置18は、ワークWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWを処理モジュール13用のセルに配置するように搬送装置A7を制御する。
次に制御装置18は、棚ユニットU10のワークWを処理モジュール13内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御する。また、制御装置18は、このワークWのレジスト膜上に上層膜を形成するように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置18は、ワークWを棚ユニットU11に搬送するように搬送装置A3を制御する。
次に制御装置18は、棚ユニットU11のワークWを露光装置3に送り出すように搬送装置A8を制御する。その後制御装置18は、露光処理が施されたワークWを露光装置3から受け入れて、棚ユニットU11における処理モジュール14用のセルに配置するように搬送装置A8を制御する。
次に制御装置18は、棚ユニットU11のワークWを処理モジュール14内の各ユニットに搬送するように搬送装置A3を制御し、このワークWのレジスト膜に現像処理を施すように液処理ユニットU1及び熱処理ユニットU2を制御する。その後制御装置18は、ワークWを棚ユニットU10に戻すように搬送装置A3を制御し、このワークWをキャリアC内に戻すように搬送装置A7及び搬送装置A1を制御する。以上で1枚のワークWについての塗布・現像処理が完了する。制御装置18は、後続の複数枚のワークWそれぞれについても、上記塗布・現像処理を塗布・現像装置2に実行させる。
(液処理ユニット)
続いて、図3及び図4を参照して液処理ユニットU1の一例を詳細に説明する。ここでは、レジスト膜を形成する処理モジュール12における液処理ユニットU1(処理液供給ユニット)を例に説明する。液処理ユニットU1は、図3に示されるように、回転保持部20と、処理液供給部30とを有する。
回転保持部20は、制御装置18の動作指示に基づいて、ワークWを保持して回転させる。回転保持部20は、例えば保持部22と、回転駆動部24とを有する。保持部22は、表面Waを上にして水平に配置されたワークWの中心部を支持し、当該ワークWを例えば真空吸着等により保持する。回転駆動部24は、例えば電動モータ等の動力源を含むアクチュエータであり、鉛直な軸線Axまわりに保持部22を回転させる。これにより、保持部22上のワークWが回転する。
処理液供給部30は、制御装置18の動作指示に基づいて、ワークWの表面Waに向けて処理液を吐出することで、当該表面Waに処理液を供給する。処理液供給部30により供給される処理液は、ワークWに対する処理に用いられる基板処理用の溶液である。処理液の一種として、レジスト膜の形成に用いられる溶液(レジスト)、及びレジストに対する表面Waの濡れ性を高めるプリウェット処理に用いられる溶液(例えば、シンナー)が挙げられる。処理液供給部30は、例えば、複数のノズル32と、保持ヘッド34と、供給部36とを有する。
複数のノズル32は、保持部22に保持されたワークWの表面Waに処理液をそれぞれ吐出する。複数のノズル32は、例えば、保持ヘッド34に保持された状態でワークWの上方に配置されており、処理液を下方に向けて個別に吐出する。保持ヘッド34は、不図示の駆動部によって、ワークWの表面Waに沿った方向に移動可能に構成されていてもよい。複数のノズル32の個数は限定されないが、以下では、処理液供給部30が12個のノズル32(以下、「ノズル32A~32L」という。)を有する場合を例に説明する。
ノズル32A~32Lそれぞれには、供給部36から処理液が供給される。ノズル32A~32Lには、互いに異なる種類の処理液が供給部36から供給されてもよい。一例として、ノズル32A~32Jに互いに異なる種類のレジストが、供給部36からそれぞれ供給され、ノズル32K,32Lに互いに異なる種類のシンナーが、供給部36からそれぞれ供給される。
図4に示されるように、供給部36は、複数の供給管42A~42Lと、複数の供給源44A~44Lとを含む。供給管42Aは、ノズル32Aに供給する(ノズル32Aから吐出される)処理液の液源である供給源44Aとノズル32Aとの間の流路を形成する。供給源44Aは、例えば、処理液が貯留されるボトルと、当該ボトルからノズル32Aに向けて処理液を圧送するポンプとを含む。供給管42B~42Lも、供給管42Aと同様に、処理液の液源である供給源44B~44Lとノズル32B~32Lとの間の流路をそれぞれ形成する。
供給部36は、複数の供給管42A~42Lにそれぞれ設けられる複数の開閉バルブVを更に含む。開閉バルブVは、制御装置18の動作指示に基づいて、開状態又は閉状態に切り替わる。複数の開閉バルブVの開閉状態が切り替わることで、供給管42A~42Lの流路がそれぞれ開閉する。例えば、開閉バルブVが開状態になると、供給管42A~42Lの流路内に処理液が流れ、ノズル32A~32Lから処理液がワークWの表面Waに吐出される。
(異物検出ユニット)
塗布・現像装置2は、ワークWに供給される処理液に含まれる異物(パーティクル)を検出するように構成された異物検出ユニット50(異物検出装置)を更に備える。異物検出ユニット50は、例えば、複数の供給管42A~42Lの流路を流れる処理液内の異物をそれぞれ検出するように構成されている。異物検出ユニット50は、液処理ユニットU1の近傍に配置されてもよく、液処理ユニットU1の筐体内に配置されてもよい。異物検出ユニット50の一部の要素は、供給管42A~42Lの流路上の開閉バルブVとノズル32A~32Lとの間に設けられてもよい。以下では、図5~図11も参照して、異物検出ユニット50の一例について説明する。
異物検出ユニット50は、供給管42A~42Lを流れる処理液をそれぞれ流通させる流路(以下、「処理液流路」という。)を形成する。異物検出ユニット50は、処理液流路に照射光(例えば、レーザ光)を照射することで発生する光を受光することで、処理液流路を流れる処理液内の異物を検出する。図5に示されるように、異物検出ユニット50は、例えば、筐体52と、流路形成部60と、測定部70とを有する。筐体52は、上壁54aと、底壁54bと、側壁56a~56dとを含んでいる(図8も参照)。一例として、上壁54a及び底壁54bはそれぞれ水平に(X-Y平面に沿って)配置される。また、側壁56a,56bはそれぞれY軸方向に沿って垂直に(Y-Z平面に沿って)配置され、X軸方向(第1方向)において対向する。また、側壁56c,56dはそれぞれX軸方向に沿って垂直に(X-Z平面に沿って)配置され、Y軸方向(第2方向)において対向する。筐体52は、流路形成部60及び測定部70を収容する。
流路形成部60は、供給管42A~42Lの流路上にそれぞれ設けられる複数の処理液流路を形成する。流路形成部60が形成する複数の処理液流路のそれぞれは、当該処理液流路を流れる処理液に含まれる異物を検出するために用いられる。流路形成部60は、例えば、図6に示されるように、複数の処理液流路形成部62A~62Lを有する。複数の処理液流路形成部62A~62Lは、互いに同様に構成されている。以下では、処理液流路形成部62Aを例に処理液流路形成部の詳細について説明する。
図5に示されるように、処理液流路形成部62Aは、供給源44Aとノズル32Aとを接続する供給管42Aの流路上に処理液流路64を形成する(図4も参照)。処理液流路64の上流側及び下流側の端部は、供給管42Aに接続されている。これにより、供給源44Aから圧送される処理液は、供給管42Aの流路の一部、処理液流路形成部62Aの処理液流路64、及び供給管42Aの流路の残りの一部をこの順で通り、ノズル32AからワークWの表面Waに吐出される。
処理液流路形成部62Aは、例えば、内部に処理液流路64が形成されているブロック本体66を含む。ブロック本体66は、異物検出の際に用いられるレーザ光を透過可能な材料によって構成されている。ブロック本体66を構成する材料として、例えば、石英及びサファイヤが挙げられる。ブロック本体66は、直方体状に形成されていてもよく、ブロック本体66の一面が側壁56aと対向していてもよい。一例として、ブロック本体66のうちの側壁56aと対向する面に、処理液流路64の流入口64a及び流出口64bが形成される。流入口64aは、流出口64bの下方に位置していてもよい。
処理液流路64は、例えば、第1流路68aと、第2流路68bと、第3流路68cとを含む。第1流路68aは、底壁54bに沿って水平方向に(図示ではX軸方向に沿って)延びるように形成されている。第1流路68aの側壁56aに近い一端は流入口64aを構成し、第1流路68aの側壁56bに近い他端は第2流路68bに接続されている。第2流路68bは、鉛直方向において側壁56aに沿って(Z軸方向に沿って)延びるように形成されている。第2流路68bの底壁54bに近い一端は第1流路68aに接続され、第2流路68bの上壁54aに近い他端は第3流路68cに接続されている。第3流路68cは、底壁54bに沿って水平方向に(X軸方向に沿って)延びるように形成されている。第3流路68cの側壁56bに近い一端は第2流路68bに接続されており、第3流路68cの側壁56aに近い他端は流出口64bを構成する。
流入口64aには、供給管42Aのうちの処理液流路形成部62Aよりも上流側の供給管(以下、「上流側供給管46」という。)が接続されている。流出口64bには、供給管42Aのうちの処理液流路形成部62Aよりも下流側の供給管(以下、「下流側供給管48」という。)が接続されている。上流側供給管46及び下流側供給管48は、ブロック本体66が対向する側壁56aを貫通している。以上の構成により、供給源44Aから送り出される処理液は、上流側供給管46、第1流路68a、第2流路68b、第3流路68c、及び下流側供給管48をこの順に通り、ノズル32AからワークWに供給される。
上述したように、図6に示される処理液流路形成部62A~62Lは、互いに同様に構成されている。したがって、処理液流路形成部62B~62Lは、処理液流路形成部62Aと同様に、内部に処理液流路64が形成されているブロック本体66をそれぞれ含んでいる。処理液流路形成部62B~62Lそれぞれの処理液流路64は、第1流路68a、第2流路68b、及び第3流路68cを含んでいる。処理液流路形成部62B~62Lの流入口64a(第1流路68a)には、供給管42B~42Lの上流側供給管46がそれぞれ接続される。処理液流路形成部62B~62Lの流出口64b(第3流路68c)には、供給管42B~42Lの下流側供給管48がそれぞれ接続される。
流路形成部60は、処理液流路形成部62A~62Lに加えて、異物検出ユニット50の動作確認を行うための流路(以下、「検査液流路」という。)を形成する検査液流路形成部63を更に有する。検査液流路形成部63は、例えば、図7に示されるように、処理液流路形成部62Aと同様に構成されていてもよい。検査液流路形成部63は、例えば、内部に検査液流路65が形成されているブロック本体67を含んでいる。ブロック本体67は、ブロック本体66と同様に構成されている。
検査液流路形成部63の検査液流路65は、第1流路69a、第2流路69b、及び第3流路69cを含んでいる。第1流路69a、第2流路69b、及び第3流路69cは、処理液流路64の第1流路68a、第2流路68b及び第3流路69cとそれぞれ同様に構成されている。処理液流路形成部62A~62Lとは異なり、検査液流路65の流入口65a(第1流路69aの側壁56aに近い一端)及び流出口65b(第3流路69cの側壁56aに近い一端)には、処理液が流れる供給管が接続されない。例えば、流入口65aは、上流側接続管97を介して筐体52の外部に開口し、流出口65bは、下流側接続管98を介して筐体52の外部に開口している。処理液とは異なる動作確認用の溶液(以下、「検査液」という。)を検査液流路に流すことで、異物検出ユニット50の動作確認が行われる。異物検出ユニット50の動作確認については後述する。
処理液流路形成部62A~62L及び検査液流路形成部63は、それぞれが側壁56aに対向した状態で、側壁56dから側壁56cに向かう方向に沿って(Y軸方向に沿って)並んで配列されている。処理液流路形成部62A~62L及び検査液流路形成部63は、互いに間隔を有した状態でこの順に配列されていてもよい。処理液流路形成部62A~62Lの第1流路68aの高さ位置(Z軸方向における位置)は互いに略一致していてもよい。検査液流路形成部63の第1流路69aの高さ位置は、第1流路68aの高さ位置と略一致していてもよい。
処理液流路形成部62A~62Lの第2流路68bの側壁56aからの距離(X軸方向における位置)は互いに略一致していてもよい。検査液流路形成部63の第2流路69bの側壁56aからの距離は、第2流路68bの側壁56aからの距離と略一致していてもよい。処理液流路形成部62A~62Lの第3流路68cの高さ位置(底壁54bからの距離)は、互いに略一致していてもよい。検査液流路形成部63の第3流路69cの高さ位置は、第3流路68cの高さ位置と略一致していてもよい。
処理液流路形成部62A~62Lの第1流路68a及び検査液流路形成部63の第1流路69aは、Y軸方向に沿って並んで配置されている。処理液流路形成部62A~62Lの第2流路68b及び検査液流路形成部63の第2流路69bは、Y軸方向に沿って並んで配置されている。処理液流路形成部62A~62Lの第3流路68c及び検査液流路形成部63の第3流路69cは、Y軸方向に沿って並んで配置されている。
図5に戻り、測定部70は、光源72と、照射部74と、受光部76と、保持部78と、駆動部80とを有する。光源72は、処理液内の異物を検出するための照射光としてレーザ光を生成する。光源72は、例えば、波長400nm~600nm程度、出力600mW~1000mW程度のレーザ光を出射する。光源72は、例えば、図8に示されるように、底壁54b上に設けられ、処理液流路形成部62A~62L及び検査液流路形成部63よりも下に配置される。光源72は、一例として、側壁56dから側壁56cに向かう方向(Y軸負方向)にレーザ光を出射する。光源72は、Y軸方向において処理液流路形成部62Aとは異なる位置に配置される。光源72は、Y軸方向において処理液流路形成部62Aと離間して配置される。Y軸方向において、例えば光源72、処理液流路形成部62A~62L(処理液流路64)、及び検査液流路形成部63(検査液流路65)がこの順で並ぶように配置される。
照射部74は、処理液流路形成部62A~62Lの処理液流路64及び検査液流路65に向けて光源72からの照射光をそれぞれ照射するように構成されている。照射部74は、例えば、処理液流路形成部62A~62Lの処理液流路64及び検査液流路65に向けて照射光を個別に照射するように構成されている。照射部74は、処理液流路64及び検査液流路65の下方に配置されてもよい。照射部74は、例えば、光源72からの照射光の向きを変えることで、処理液流路64及び検査液流路65に向けて照射光をそれぞれ照射するように構成された光学部材82を有する。
光学部材82は、例えば、反射部材82aと集光レンズ82bとを含む。反射部材82aの反射面は、Y軸方向において光源72と対向する。反射部材82aの反射面は、光源72から略水平に出射された照射光を上方に向けて反射する。集光レンズ82bは、反射部材82aの上方に配置され、反射部材82aにより反射された照射光を処理液流路64又は検査液流路65に設定される測定位置に集光する。集光レンズ82bは、例えば、処理液流路64のうちの第1流路68a又は検査液流路65のうちの第1流路69aに設定される測定位置に照射光が照射されるように構成されている。
保持部78は、光学部材82を移動可能に保持する。保持部78は、例えば、ガイドレール88と、スライド台84とを有する。ガイドレール88は、底壁54b上に設けられ、側壁56cから側壁56dに向かう方向に沿って(Y軸方向に沿って)延びるように形成されていてもよい。ガイドレール88は、例えば、図8に示すように、Y軸方向に沿って、少なくとも、処理液流路形成部62Aから検査液流路形成部63までの間において延びていてもよい。ガイドレール88は、スライド台84を移動可能に支持している。
スライド台84は、処理液流路形成部62A~62L及び検査液流路形成部63よりも下に配置され、光学部材82(反射部材82a)を支持する。スライド台84は、例えば、図5又は図7に示されるように、ガイドレール88に交差する方向(例えば、X軸方向)に沿って延びるように形成されている。例えば、スライド台84は、側方から見て、側壁56aに近い一端部が処理液流路形成部62Aの下方に位置し、且つ側壁56bに近い他端部が、処理液流路形成部62Aの位置よりも側壁56b寄りに位置している。一例として、スライド台84の側壁56aに近い一端部に光学部材82が配置されている。
駆動部80は、電動モータ等の動力源により、ガイドレール88に沿ってスライド台84を移動させる。ガイドレール88に沿ってスライド台84が移動することで、Y軸方向に沿って照射部74(光学部材82)が移動する。
受光部76は、照射部74からの照射光の照射によって処理液流路64から出射される光と、照射部74からの照射光の照射によって検査液流路65から出射される光とをそれぞれ受光するように構成されている。受光部76は、例えば、処理液流路64から出射される光と、検査液流路65から出射される光とを個別に受光するように構成されている。受光部76は、側壁56aとの間に処理液流路形成部62A~62L及び検査液流路形成部63を挟むように配置されていてもよい。
受光部76は、例えば、光学部材92と受光素子94とを含む。側壁56aから側壁56bに向かう方向(X軸方向)において、処理液流路形成部62A(検査液流路形成部63)、光学部材92、及び受光素子94は、この順で配置されている。光学部材92及び受光素子94の高さ位置は、例えば、処理液流路64の第1流路68a及び検査液流路65の第1流路69aの高さ位置に略一致する。
光学部材92は、例えば、処理液流路64又は検査液流路65から出射される光を受光素子94に向けて集光する集光レンズを含む。光学部材92の内部には、特定の波長を有する光だけを通過させる波長フィルタが設けられてもよい。受光素子94は、光学部材92により集光された光を受光するとともに、受光した光(検出光)に応じた電気信号を生成する。受光素子94は、例えば、光電変換を行うフォトダイオードを含んでいる。
光学部材92及び受光素子94は、鉛直方向に沿って延びる支持部材86に取り付けられている。支持部材86は、スライド台84に接続されている。例えば、支持部材86の下端が、スライド台84の光学部材82が設けられる端部とは反対側の端部に接続されている。駆動部80によるスライド台84の移動に伴って、Y軸方向に沿って光学部材92及び受光素子94が移動する。
以上の構成により、駆動部80は、スライド台84を移動させることで、Y軸方向に沿って照射部74と受光部76とを共に移動させる。駆動部80は、例えば、照射部74及び受光部76が処理液流路形成部62Aとそれぞれ対向する位置と、照射部74及び受光部76が検査液流路形成部63とそれぞれ対向する位置との間で、照射部74及び受光部76とを移動させる。以下では、照射部74及び受光部76がいずれかの処理液流路形成部(検査液流路形成部)とそれぞれ対向する位置を、当該処理液流路形成部(検査液流路形成部)に対応する位置と称する。
一例として、光源72から光学部材82への照射光が継続している状態で、駆動部80により、処理液流路形成部62A~62Lの処理液流路64のいずれか一つの下方に光学部材82が移動することで、当該処理液流路64に照射部74から照射光が照射される。この際、受光素子94は、当該処理液流路64から出射される光を受光する。光源72から光学部材82への照射光が継続している状態で、駆動部80により、検査液流路形成部63の検査液流路65の下方に光学部材82が移動することで、検査液流路65に照射部74から照射光が照射される。この際、受光素子94は、検査液流路65から出射される光を受光する。
上述したように、処理液流路64又は検査液流路65に設定されている測定位置の下方に照射部74が配置され、当該測定位置の側方に受光部76が配置される。したがって、受光部76は、処理液流路64に照射光が照射される場合、処理液流路64内の測定位置にて照射光が散乱することで発生する光(散乱光)の一部を受光する。受光部76は、検査液流路65に照射光が照射される場合、検査液流路65内の測定位置にて照射光が散乱することで発生する光(散乱光)の一部を受光する。処理液等の溶液が流れる処理液流路64(検査液流路65)内に照射光が照射されると、異物の有無にかかわらず散乱光が発生する。溶液内に異物が含まれていない場合、照射光の大部分は処理液流路64(検査液流路65)を通過する。一方、溶液内に異物が含まれていると、処理液流路64(検査液流路65)内での照射光の散乱の程度が大きくなり、異物が含まれていない場合に比べて、受光部76が受光する光(受光部76に向かう散乱光の一部)の強度が大きくなる。
なお、図8に示されるように、異物検出ユニット50は、ヒートシンク58を更に有してもよい。ヒートシンク58は、筐体52の外に設けられてもよい。ヒートシンク58は、例えば、底壁54bの外表面のうちの光源72に対応する位置に設けられてもよい。ヒートシンク58は、水冷式のヒートシンクであってもよい。ヒートシンク58により、光源72等の光学部材に起因して、筐体52内の温度が上昇することが抑制される。これにより、光源72等の光学部材にて発生する熱による処理液(基板処理)への影響が低減される。
異物検出ユニット50は、制御部100を更に有してもよい。制御部100は、異物検出ユニット50の各要素を制御する。制御部100は、例えば、筐体52の内部に配置される。制御部100は、監視モード及び動作確認モードのいずれかの動作モードで異物検出ユニット50を動作させてもよい。監視モードは、ワークWへの基板処理が実行される際に設定され、処理液内の異物の有無を監視するモードである。動作確認モードは、ワークWへの基板処理が行われずに、異物検出ユニット50の動作を確認する際に設定されるモードである。一例として、制御部100は、オペレータの入力情報に応じて、動作モードを監視モード又は動作確認モードに切り替える。
制御部100は、図9に示されるように、機能上の構成(以下、「機能モジュール」という。)として、例えば、モード設定部110と、信号取得部102と、異物判定部104と、処理情報取得部106と、駆動制御部108と、基準情報保持部112と、動作判定部114と、出力部116とを有する。なお、モード設定部110、信号取得部102、異物判定部104、処理情報取得部106、駆動制御部108、基準情報保持部112、動作判定部114、及び出力部116が実行する処理は、制御部100が実行する処理に相当する。
モード設定部110は、異物検出ユニット50の動作を監視モード又は動作確認モードに切り替える。モード設定部110は、例えば、制御装置18を介して入力されるオペレータからの入力情報に応じて、異物検出ユニット50の動作を監視モード及び動作確認モードのいずれか一方に設定する。
信号取得部102は、検出光の強度に応じた電気信号を受光部76から取得する。異物検出ユニット50の動作が監視モードに設定されている場合、信号取得部102は、例えば、処理液流路形成部62A~62Lのうちの監視対象の処理液が流れる処理液流路64(第1流路68a)から出射される光の強度に応じた電気信号を受光素子94から取得する。異物検出ユニット50の動作が動作確認モードに設定されている場合、信号取得部102は、例えば、検査液が流れる検査液流路形成部63の検査液流路65(第1流路69a)から出射される光の強度に応じた電気信号を受光素子94から取得する。信号取得部102は、例えば、検出光の強度に応じた振幅を有する電気信号を取得する。
異物判定部104は、検出光に応じた電気信号の振幅等の強度(以下、「信号強度」という。)に基づいて、処理液内の異物の有無を検出する。図10には、信号取得部102から得られる信号強度の時間変化の一例を示すグラフが示されている。例えば、異物判定部104は、図10に示されるように、信号強度が所定の閾値Thよりも大きい場合に、処理液内に異物が含まれていると判定する。異物判定部104は、信号強度が所定の閾値Th以下である場合に、処理液内に異物が含まれていないと判定する。閾値Thは、処理液内の異物において照射光が散乱した場合の散乱光の強度を考慮して予め設定される値である。
処理情報取得部106は、制御装置18から液処理ユニットU1で実行される処理の情報(以下、「処理情報」という。)を取得する。処理情報には、例えば、液処理ユニットU1において吐出が行われるノズル(監視対象の処理液)を示す情報、及び、処理液の供給開始タイミングと供給時間とを示す情報が含まれる。処理情報取得部106は、一の処理液を用いた処理ごとに、当該処理液の供給開始までに制御装置18から処理情報を取得してもよい。
駆動制御部108は、処理液流路形成部62Aと検査液流路形成部63との間において、駆動部80によりスライド台84を移動させることで照射部74と受光部76とを移動させる。異物検出ユニット50の動作が監視モードに設定されている場合、駆動制御部108は、例えば、処理情報が示す処理液に応じて、処理液流路形成部62A~62Lのうちの当該処理液が通る処理液流路68に対応する位置に、駆動部80により照射部74と受光部76とを移動させる。駆動制御部108は、例えば、監視モードにおいて、処理液流路68に照射光を照射させていないときには、駆動部80により照射部74と受光部76とを予め定められた待機位置に移動させる。一例では、待機位置は、検査液流路65に対応する位置(照射部74からの照射光が検査液流路65に照射される位置)に設定されている。言い換えると、検査液流路65は、待機位置に配置された照射部74からの照射光が照射可能な位置に配置されている。
駆動制御部108は、監視モードにおいて、ワークWに処理液が供給される期間の少なくとも一部において、処理液流路68に照射光が照射されるように駆動部80を制御し、且つ、ワークWにいずれの処理液も供給されない期間の少なくとも一部において、検査液流路65に照射光が照射されるように駆動部80を制御する。異物検出ユニット50の動作が動作確認モードに設定されている場合、駆動制御部108は、検査液流路65に対応する位置(上述の待機位置)に駆動部80により照射部74と受光部76とを移動させる。
基準情報保持部112は、動作確認モードにおいて、異物検出ユニット50の動作を確認するための基準情報を保持する。基準情報は、例えば、異物検出ユニット50の動作が正常であるときに、動作確認モードで異物検出ユニット50を動作させた際に得られた検出結果を示す情報を含む。基準情報保持部112には、例えば、作業員によって予め基準情報が記憶されていてもよい。
動作判定部114は、動作確認モードにおいて、検出結果に基づいて異物検出ユニット50の動作が正常であるかどうかを判定する。動作判定部114は、例えば、検査液流路65(第1流路69a)内での照射光の散乱によって生じる光に応じた信号強度に基づいて得られる検出結果を基準情報と比較することによって、異物検出ユニット50の動作が正常であるかどうかを判定する。
出力部116は、判定結果を異物検出ユニット50の外部に出力する。出力部116は、判定結果を制御装置18に出力してもよく、作業員に結果を報知する表示器等に出力してもよい。出力部116は、例えば、監視モードにおいて異物判定部104により異物が含まれると判定された場合に、監視対象の処理液に異物が含まれることを示すアラーム信号を出力する。出力部116は、動作確認モードにおいて動作判定部114による判定結果を出力する。
制御部100は、一つ又は複数の制御用コンピュータにより構成される。例えば制御部100は、図11に示される回路200を有する。回路200は、一つ又は複数のプロセッサ202と、メモリ204と、ストレージ206と、入出力ポート208と、タイマ212とを有する。ストレージ206は、例えばハードディスク等、コンピュータによって読み取り可能な記憶媒体を有する。記憶媒体は、後述する動作確認方法を制御部100に実行させるためのプログラムを記憶している。記憶媒体は、不揮発性の半導体メモリ、磁気ディスク及び光ディスク等の取り出し可能な媒体であってもよい。メモリ204は、ストレージ206の記憶媒体からロードしたプログラム及びプロセッサ202による演算結果を一時的に記憶する。
プロセッサ202は、メモリ204と協働して上記プログラムを実行することで、各機能モジュールを構成する。入出力ポート208は、プロセッサ202からの指令に従って、制御装置18、受光部76、及び駆動部80等との間で電気信号の入出力を行う。タイマ212は、例えば一定周期の基準パルスをカウントすることで経過時間を計測する。なお、制御部100のハードウェア構成は、必ずしもプログラムにより各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば制御部100の各機能モジュールは、専用の論理回路又はこれを集積したASIC(Application Specific Integrated Circuit)により構成されていてもよい。
[異物検出方法]
続いて、図12を参照して、異物検出ユニット50の動作モードが監視モードに設定されている場合に実行される異物検出方法(異物検出手順)について説明する。図12は、異物検出方法の一例を示すフローチャートである。
光源72からの照射光の照射が継続されている状態で、例えば、処理情報取得部106が制御装置18から処理情報を取得すると、制御部100は、ステップS01を実行する。ステップS01では、例えば、駆動制御部108が、処理情報が示す監視対象の処理液が流れる処理液流路64に対応する位置に、駆動部80によりスライド台84を移動させることで照射部74と受光部76とを移動させる。これにより、監視対象の処理液が流れる処理液流路64に照射部74から照射光が照射され、当該処理液流路64から出射される光が受光部76により受光される。
次に、制御部100は、ステップS02,S03を実行する。ステップS02では、例えば、信号取得部102が、受光部76で受光された検出光に応じた信号強度を取得する。ステップS03では、例えば、異物判定部104が、ステップS02で得られた信号強度が閾値Thよりも大きいかどうかを判定する。ステップS03において、信号強度が閾値Thよりも大きいと判断された場合(ステップS03:YES)、制御部100はステップS04を実行する。ステップS04では、例えば、出力部116が、監視対象の処理液に異物が含まれていることを示すアラーム信号を出力する。一方、ステップS03において、信号強度が閾値Th以下であると判断された場合(ステップS03:NO)、制御部100はステップS04を実行しない。
次に、制御部100は、ステップS05を実行する。ステップS05では、例えば、制御部100が、監視対象の処理液の供給が終了したかどうかを判断する。制御部100は、処理情報に含まれる供給開始タイミングからの経過時間を計測することで、処理液の供給が終了したかどうかを判断してもよい。ステップS05において、監視対象の処理液の供給が終了していないと判断された場合(ステップS05:NO)、制御部100は、ステップS02,S03の処理を繰り返す。これにより、処理液の供給期間において、当該処理液内に異物が含まれているかどうかの監視が継続される。
ステップS05において、監視対象の処理液の供給が終了したと判断された場合(ステップS05:YES)、制御部100は、ステップS06を実行する。ステップS06では、例えば、制御部100が、次の監視対象の処理液についての供給開始タイミング(以下、「次の供給開始タイミング」という。)に基づいて、待機時間の有無を判断する。一例として、次の供給開始タイミングまでの時間が所定時間よりも大きいときに待機時間があると判断され、制御部100は、ステップS07を実行する。ステップS07では、例えば、駆動制御部108が、駆動部80により照射部74と受光部76とを待機位置に移動させる。一例では、駆動制御部108は、いずれの処理液も流れていない検査液流路65に対応する位置に、駆動部80により照射部74と受光部76とを移動させる。これにより、検査液流路65に照射部74から照射光が照射される。
次に、制御部100は、ステップS08を実行する。ステップS08では、例えば、制御部100が、次の監視対象の処理液について監視を開始するタイミングになるまで待機する。例えば、制御部100は、次の供給開始タイミングまでの時間が上記の所定時間よりも短くなるまで待機する。ステップS08において、次の監視対象の処理液について監視を開始するタイミングになった場合(ステップS08:YES)、又はステップS06において待機時間がないと判断された場合(ステップS06:NO)、制御部100は、ステップS01~S06の処理を繰り返す。
[動作確認方法]
続いて、図13~図16を参照して、異物検出ユニット50の動作モードが監視モードに設定されている場合に実行される異物検出ユニット50の動作確認方法について説明する。異物検出ユニット50の動作確認方法が実行される際に、図13に示されるように、検査液流路形成部63の検査液流路65に検査液供給部150が接続される。検査液供給部150は、例えば、供給源152と、供給管154と、開閉バルブV1と、排液管162と、回収ボトル164とを有する。
供給源152は、処理液とは異なる検査液の液源である。検査液は、例えば、ワークWの処理に用いられない動作確認用の溶液である。検査液として、例えば、純水(DIW:Deionized Water)及び懸濁液の少なくとも一方が用いられてもよい。懸濁液には、所定の(既知の)大きさを有する基準粒子が所定の濃度で含まれている。例えば、基準粒子の大きさ及び基準粒子の濃度は、検査液流路65を検査液で満たした際に、異物検出ユニット50が基準粒子を異物として検出できる程度に設定される。供給源152は、例えば、検査液を貯留するタンク又は瓶等の収容部と、当該収容部内を窒素ガス等で加圧する加圧部とを含む。
供給管154は、供給源152と検査液流路65の流入口65aとを接続する。供給管154は、上流側接続管97に対して接続することで、上流側接続管97を介して供給源152と検査液流路65とを接続する。供給管154には開閉バルブV1が設けられる。開閉バルブV1は、開閉状態が切り替わることにより、供給管154の流路を開閉する。排液管162の一端は、検査液流路65の流出口65bから接続された下流側接続管98に接続されている。排液管162の他端は回収ボトル164に接続されている。回収ボトル164は検査液流路65を通った後の検査液を回収する。以上の構成により、供給源152から窒素ガス等により圧送される検査液は、供給管154、検査液流路65、及び排液管162をこの順で通り、回収ボトル164まで流れる。開閉バルブV1の開閉、及び供給管154から供給される検査液の流量(単位時間あたりの流量)等は、制御装置18、異物検出ユニット50の制御部100、又は不図示の別の制御装置によって制御されてもよい。以下では、制御部100によって検査液供給部150の制御が行われる場合を例に説明する。
(基準設定手順)
異物検出ユニット50の動作確認方法には、基準情報を取得するための基準設定手順と、基準情報に基づいて実行される動作確認手順とが含まれてもよい。この基準設定手順は、いずれの時期に行われてもよく、異物検出ユニット50が塗布・現像装置2(液処理ユニットU1)に設置される前に行われてもよいし、異物検出ユニット50が塗布・現像装置2に設置された後に行われてもよい。例えば、異物検出ユニット50の製造後の出荷前に基準設定手順が実行されてもよい。図14は、動作確認方法に含まれる基準設定手順の一例を示すフローチャートである。基準設定手順では、まずステップS21が行われる。ステップS21では、次ステップ以降の動作確認の準備として、例えば、作業者等によって異物検出ユニット50に検査液供給部150が接続される。
次に、ステップS22が行われる。ステップS22では、純水を用いて異物検出ユニット50の動作確認が行われる。ステップS22では、例えば、制御部100が、検査液供給部150により検査液流路65に純水を供給させつつ、信号強度の取得及び異物の有無の判定を行う。ステップS22の詳細については後述する。
次に、ステップS23が行われる。ステップS23では、上述の懸濁液を用いて異物検出ユニット50の動作確認が行われる。ステップS23では、例えば、作業員等により供給源152の検査液が純水から懸濁液に交換された後に、制御部100が、検査液供給部150により検査液流路65に懸濁液を供給させつつ、信号強度の取得及び異物の有無の判定を行う。ステップS23の詳細については後述する。
次に、ステップS24が行われる。ステップS24では、純水を用いて異物検出ユニット50の動作確認が行われる。ステップS24では、例えば、作業員等によって供給源152の検査液が懸濁液から純水に交換された後に、制御部100が、検査液供給部150により検査液流路65に純水を供給させつつ、信号強度の取得及び異物の有無の判定を行う。ステップS24で用いられる純水は、ステップS22で用いられる純水と同じものであってもよい。ステップS24の詳細については後述する。
ステップS22~S24は、検査液の種類を除いて、互いに同様の手順で実行されてもよい。まず、懸濁液を用いる場合のステップS23の詳細について説明する。図15は、ステップS23の処理の一例を示すフローチャートである。ステップS23の処理では、光源72から光学部材82への照射光の出射が継続され、且つ、照射部74及び受光部76が検査液流路形成部63の検査液流路65に対応する位置に配置された状態で、制御部100は、まずステップS31を実行する。ステップS31では、例えば、制御部100が、開閉バルブV1を開状態に切り替えることで、供給管154から所定の流量で検査液流路65に検査液(懸濁液)を供給させる。これにより、検査液流路65に検査液(懸濁液)が流れ始める。
次に、制御部100は、ステップS32,S33を実行する。ステップS32では、例えば、信号取得部102が、検査液が流れている状態の検査液流路65から出射される光に応じた信号強度を取得する。ステップS33では、例えば、制御部100が、ステップS31での検査液の供給開始から所定時間が経過したかどうかを判断する。
ステップS33において、所定時間が経過していないと判断された場合(ステップS33:NO)、制御部100は、ステップS32,S33を繰り返す。ステップS33において、所定時間が経過したと判断された場合(ステップS33:YES)、制御部100は、ステップS34を実行する。ステップS34では、例えば、制御部100が、検査液供給部150により、検査液流路65への検査液の供給を停止する。所定時間は、一例として、20秒~300秒程度に設定される。
次に、制御部100は、ステップS35を実行する。ステップS35では、例えば、制御部100が、検査液の供給開始から供給停止までに得られた信号強度(以下、「検査信号強度」という。)に基づいて基準情報を取得する。基準情報の具体例として、検査信号強度において信号強度が閾値Thを越えた回数(単位時間あたりに標準粒子を検出した回数)、閾値Thを越えたときの信号強度の最大値、最小値又は平均値、検査信号強度を周波数解析して得られる周波数分布、検査液流路65に供給する懸濁液の流量を変化させた際の信号強度(例えば背景光の強度)の変化、及び、検査信号強度における信号強度の積分値が挙げられる。制御部100の基準情報保持部112は、ステップS35で得られた基準情報を記憶する。
ステップS22,S24の純水を用いる場合の動作確認では、制御部100は、まずステップS31~S34と同様の処理を行う。次に、制御部100は、ステップS35に代えて、検査信号強度に基づいて、異物検出ユニット50の動作が正常であるかどうかを判定する。制御部100の動作判定部114は、一例として、検査信号強度において閾値Thを越えた回数が、所定の回数(例えば、1回)よりも小さいかどうかを判断することで、異物検出ユニット50の動作が正常であるかどうかを判定する。動作判定部114は、検査信号強度において閾値Thを越えた回数が、所定の回数(例えば、1回)よりも小さい場合に、異物検出ユニット50の動作が正常であると判定してもよい。
(動作確認手順)
続いて、基準情報に基づいて実行される動作確認手順について説明する。この動作確認手順は、塗布・現像装置2に異物検出ユニット50が設置された後に実行されてもよい。例えば、動作確認手順は、異物検出ユニット50が出荷された後に塗布・現像装置2に設置された際に実行されてもよく、塗布・現像装置2のメンテナンス時に実行されてもよい。この動作確認手順でも、例えば、ステップS21~S24の処理と同様の処理が実行されてもよい。
図16は、動作確認手順での懸濁液を用いた動作確認処理の一例を示すフローチャートである。この動作確認処理では、例えば、制御部100が、ステップS31~S34と同様にステップS41~S44を実行してもよい。ステップS41~S44において、上述の基準設定手順で用いられた懸濁液と同じ種類のもの(より詳細には、標準粒子の大きさ・濃度が同じもの)が用いられてもよく、懸濁液を供給する際の流量及び供給時間が同じ値に設定されてもよい。
次に、制御部100は、ステップS45を実行する。ステップS45では、例えば、動作判定部114が、ステップS41~S44で得られた検査信号強度に基づく検出結果と基準情報とを比較することで、異物検出ユニット50の動作が正常であるかどうか(例えば、出荷時と同じ精度で異物検出を行うことができているかどうか)を判定する。例えば、基準情報として、供給期間において信号強度が閾値Thを越えた回数(以下、「基準回数」という。)が設定されている場合、動作判定部114は、ステップS41~S44で得られた検査信号強度において、信号強度が閾値Thを越えた回数(以下、「検出回数」という。)と基準回数とを比較する。動作判定部114は、検出回数が、基準回数に許容誤差を加えて得られる範囲に含まれる場合に異物検出ユニット50の動作が正常であると判定してもよく、検出回数が当該範囲から外れる場合に異物検出ユニット50の動作が正常ではないと判定してもよい。出力部116は、動作判定部114による動作判定結果を制御装置18等の外部に出力してもよい。
[実施形態の効果]
以上に例示した異物検出ユニット50では、処理液とは異なる検査液が流れる検査液流路65を形成する検査液流路形成部63が備えられ、照射光の照射によって処理液流路64から出射される光と、照射光の照射によって検査液流路65から出射される光とが受光部76によりそれぞれ受光される。そのため、処理液流路64からの光に基づく異物検出に加えて、検査液流路65からの光に基づいて検出動作の確認を行うことができる。従って、異物検出動作が正常に行われているかを確認することが可能となる。
処理液が流れる流路に照射光を照射して得られる光に基づいて、処理液内の異物を検出する場合、受光した検出光の強度に変化が生じるかどうかを検出することで、処理液内の異物の有無が判定される。しかしながら、異物検出装置の検出動作(検出機能)が正常に動作していなかった場合でも、検出光の強度に変化が起きず、処理液内に異物が含まれていないと判定され得る。上述の異物検出ユニット50では、装置自体が正常に動作しているか、すなわち、実際に検査液に異物が含まれている場合にそれを適切に検出できるかを確認(診断)することができるので、異物の検出結果をより確かなものとすることができる。また、処理液流路64とは別の流路である検査液流路65を用いて動作確認が行われるので、ワークWに対する処理に影響を与えずに上記の診断を行うことができる。また、処理液流路64に検査液を流さずに上記の診断を行うことができるため、処理液流路64の洗浄等も不要である。従って、上述の異物検出ユニット50では、装置の検出動作の診断を簡便に行うことが可能となる。
処理液流路64から出射される光は、照射光が処理液流路64内で散乱した光であり、検査液流路65から出射される光は、照射光が検査液流路65内で散乱した光である。この場合、処理液又は検査液内の異物の有無による検出光の強度差が大きいので、異物検出及びその動作確認をより確実に行うことが可能となる。また、検出光の強度差が大きいと、正常動作時の検出結果と正常ではないときの検出結果との差がより確実に得られるので、装置の検出動作の診断をより簡便に行うことができる。
処理液流路64の少なくとも一部と検査液流路65の少なくとも一部とは、X軸又はZ軸方向(第1方向)に沿って延びるように形成され、且つY軸方向(第2方向)に沿って並んで配置されている。駆動部80は、Y軸方向に沿って照射部74と受光部76とを移動させる。この場合、流路に照射光を照射する照射部74と流路からの光を受光する受光部76とを、処理液流路64と検査液流路65とで共用化することが可能となる。従って、異物検出ユニット50の構成を簡素化することができる。
照射部74は、光源72からの照射光の向きを変えることで、処理液流路64及び検査液流路65に向けて照射光をそれぞれ照射するように構成された光学部材82を有する。この場合、照射光の光源72を移動させる必要がないので、駆動部80を簡素化することが可能となる。
Y軸方向において、光源72、処理液流路64、及び検査液流路65は、この順で配置されている。検査液流路65を光源72と処理液流路64との間に配置すると、検査液流路65がない場合と比べて光源72から処理液流路64までの光路長が大きくなる可能性がある。そのため、光源72からの照射光の強度が小さくなり、処理液流路64における異物検出の精度が低下する可能性がある。これに対して、上記構成では、検査液流路65を設けることに起因して処理液流路64に対する照射光の光路長が大きくなることが防がれる。従って、検査液流路65による異物検出の精度への影響を抑制することが可能となる。また、検査液流路65が光源72から最も遠い位置に配置され、当該検査液流路65を用いた異物検出の動作が適切であると確認された場合、検査液流路65よりも光源72に近い全ての処理液流路64でも適切に異物検出を行うことができると推定できる。したがって、上記の構成とすることで、動作確認の信頼性も高めることができる。
制御部100(駆動制御部108)は、照射部74により処理液流路64に照射光を照射させていないときに、Y軸方向において予め定められた待機位置に照射部74及び受光部76を移動させるように駆動部80を制御する。検査液流路65は、上記待機位置に配置された照射部74からの照射光が照射可能な位置に配置されている。この構成では、処理液流路64に照射光を照射させていない状態から異物検出動作の確認に移行する際に、照射部74及び受光部76の位置を調節する必要がないので、動作確認のための設定時間を短縮することが可能となる。
制御部100(駆動制御部108)は、ワークWに処理液が供給される期間の少なくとも一部において、処理液流路64に照射光が照射されるように駆動部80を制御し、且つ、ワークWに処理液が供給されない期間の少なくとも一部において、検査液流路65に照射光が照射されるように駆動部80を制御する。この場合、ワークWに処理液が供給されていないときに、光源72からの照射光による処理液流路64への影響を抑制することが可能となる。
異物検出ユニット50を備える塗布・現像装置2では、異物検出ユニット50自体の異物検出機能が正常に動作しているかどうかを診断することが可能となると共に、供給部36において処理液内の異物を検出することで、異物によるワークWの欠陥を早期に発見することが可能となる。
異物検出ユニット50の動作確認方法では、ワークWに供給される処理液が流れる処理液流路64とは異なる検査液流路65内が処理液とは異なる検査液で満たされている状態で当該検査液流路65内に光源72からの照射光が照射される。また、照射光の照射によって検査液流路65から出射される光が受光される。この動作確認方法では、異物検出ユニット50による異物の検出機能を簡便に診断することが可能となる。
検査液流路65内に照射光が照射される際に、検査液が検査液流路65内を流れている状態で当該検査液流路65内に照射光が照射される。この場合、検査液が検査液流路65内に留まることに起因して、検査液流路65内が汚染されることを抑制することができる。
検査液流路65内に照射光が照射される際に、基準粒子が含まれる懸濁液で満たされている検査液流路65内に照射光が照射される。この場合、基準粒子による検出光の強度の変化を検出することで、異物検出ユニット50による異物の検出機能を診断することが可能となる。
[変形例]
制御部100は、検査液流路65を用いた動作確認に加えて、処理液流路64からの光に含まれる背景光を監視することで、検出動作の確認を行ってもよい。上述したように、処理液流路64を流れる処理液内に異物が含まれないときでも、処理液流路64内の処理液によって照射光が散乱する。受光部76は、当該散乱によって生じる散乱光の一部を背景光として受光する。制御部100は、背景光の強度を取得し、取得された背景光の強度を異物検出ユニット50が正常時の背景光の強度(以下、「基準強度」という。)と比較することで検出動作の確認を行ってもよい。制御部100は、例えば、図6に示されるように、機能モジュールとして、強度情報取得部122と、状態監視部124とを更に有してもよい。
強度情報取得部122は、検出光の信号強度に基づいて、背景光の強度を示す情報(以下、「強度情報」という。)を取得する。強度情報取得部122は、信号取得部102が所定のサンプリング周期で取得した信号強度に基づいて、所定期間に含まれる信号強度の時間平均を強度情報として取得してもよい。強度情報取得部122は、例えば、所定期間が過ぎた時点で当該所定期間に含まれる信号強度の取得値の時間平均を算出してもよい。強度情報取得部122は、所定期間に含まれる信号強度の取得値の平均値を時間平均として算出してもよく、所定期間に含まれる信号強度の時間変化を積分することで得られる積分値を時間平均として算出してもよい。
強度情報取得部122は、監視対象の処理液の供給開始から供給終了までの供給期間において強度情報を取得してもよい。強度情報取得部122は、供給期間が終了した時点において、当該供給期間における強度情報を取得(算出)してもよく、供給期間内においてサンプリング周期ごとに強度情報を取得してもよい。強度情報取得部122は、供給期間において強度情報の移動平均をサンプリング周期ごとに順に算出してもよく、あるいは供給期間の経過時点で強度情報の移動平均を算出してもよい。
強度情報取得部122は、処理液の供給期間とは別のタイミングにおいて強度情報を取得してもよい。強度情報取得部122は、例えば、異物検出ユニット50の動作モードが動作確認モードに設定されているときに強度情報を取得してもよい。この場合、強度情報取得部122は、検査液流路65内が検査液で満たされた状態で検査液流路65から出射される光に含まれる背景光の強度情報を取得してもよい。
基準情報保持部112は、異物検出ユニット50が正常時に得られる背景光の基準強度を保持(記憶)していてもよい。基準情報保持部112には、例えば、作業員によって基準強度が予め設定されていてもよく、あるいは上述と同様の基準設定手順が行われた際に得られる検査信号強度に基づいて背景光の基準強度が設定されてもよい。
状態監視部124は、強度情報取得部122が取得した強度情報と基準強度とを比較することで、異物検出ユニット50の動作が正常であるかどうかを監視(判定)してもよい。状態監視部124は、例えば、時間平均を算出する所定期間ごとに上記の比較と判定とを行ってもよく、あるいは、一の処理液の供給ごとに上記の比較と判定とを行ってもよい。一例として、状態監視部124は、強度情報によって示される強度が、基準強度に許容誤差を加えて得られる範囲に含まれる場合に、異物検出ユニット50の動作が正常であると判定してもよく、当該範囲から外れる場合に、異物検出ユニット50の動作が正常でないと判定してもよい。出力部116は、状態監視部124による監視結果(判定結果)を制御装置18等の外部に出力してもよい。
上述の実施形態に係る動作確認方法は一例であって、ステップの順序、実行タイミング、及び実行内容等は適宜変更可能である。例えば、ステップS23での懸濁液を用いた動作確認において、検査液流路65内を検査液が流れずに、検査液流路65内が検査液で満たされた状態(滞留した状態)で検査信号強度が取得されてもよい。上述の例では、異物検出ユニット50の動作確認が、制御部100によって行われるが、制御部100に代えて作業員によって動作確認が行われてもよい。この場合、制御部100は、監視モードにおいて得られた検査信号強度を異物検出ユニット50の外部に出力してもよく、作業員が、出力された検査信号強度と基準情報とを比較することで異物検出ユニット50の動作確認を行ってもよい。上述の動作確認方法が、異物検出方法と並行して行われてもよい。例えば、異物検出方法において照射部74と受光部76とが待機位置に配置されているときに、検査液流路65内の検査液を利用して異物検出ユニット50の動作確認が行われてもよい。
ブロック本体66(ブロック本体67)を流れる処理液流路64(検査液流路65)の少なくとも一部は、水平方向及び鉛直方向以外の方向に延びるように形成されていてもよい。処理液流路64の流入口64a及び流出口64b(検査液流路65の流入口65a及び流出口65b)は、ブロック本体のうちの互いに異なる面にそれぞれ形成されていてもよい。処理液流路64と検査液流路65とが互いに異なるように構成されていてもよい。
処理液流路形成部62A~62Lは、ブロック本体66に代えて、処理液が流れる供給用の通液管を含んでいてもよい。処理液流路64は、供給用の通液管内の流路であってもよい。検査液流路形成部63は、ブロック本体67に代えて、検査液が流れる検査用の通液管を含んでいてもよい。検査液流路65は、検査用の通液管内の流路であってもよい。これらの通液管は、照射光を透過することが可能な材料(例えば、石英又はサファイヤ)で形成されていてもよい。異物検出ユニット50は、処理液流路形成部62A~62Lに代えて、一つの処理液流路形成部を有してもよい。
処理液流路形成部62A~62L及び検査液流路形成部63は、互いに略同一の間隔でY軸方向に沿って配列されていてもよく、互いに異なる間隔で配列されていてもよい。処理液流路形成部62A~62Lが互いに略同一の間隔で配列され、処理液流路形成部62Lと検査液流路形成部63との間隔が、処理液流路形成部62A~62Lのうちの隣り合う処理液流路形成部同士の間隔よりも大きくてもよい。例えば、処理液流路形成部62Lと検査液流路形成部63との間隔が、一の処理液流路形成部のY軸方向における幅よりも大きくてもよい。検査液流路形成部63にY軸方向において隣り合う1又は複数の処理液流路形成部(例えば、処理液流路形成部62K,62L)が、ワークWへの処理液の供給に用いられなくてもよい。すなわち、処理液流路形成部62A~62Jが備えられ、処理液流路形成部62K,62Lに代えて、処理液流路形成部62Jと検査液流路形成部63との間に処理に用いないダミーの2つの流路形成部が配置されていてもよい。これらの構成では、待機位置に配置された照射部74からの検査液流路65への照射光、又は照射部74及び受光部76が待機位置に位置することに起因した処理液流路64内の処理液への影響(例えば、処理液の温度変化)を抑制することができる。
異物検出ユニット50は、処理液流路形成部62A~62Lの処理液流路64に照射光を照射する監視用の照射部と、検査液流路形成部63の検査液流路65に照射光を照射する動作確認用の照射部とを有してもよい。異物検出ユニット50は、処理液流路64からの光を受光する監視用の受光部と、検査液流路65からの光を受光する動作確認用の受光部とを有してもよい。動作確認用の照射部及び受光部は、定位置に固定されていてもよく、駆動部80は、監視用の照射部と受光部とをY軸方向に沿って移動させてもよい。検査液流路形成部63は、Y軸方向において、処理液流路形成部と並んで配置されていなくてもよい。
異物検出ユニット50は、Y軸方向に沿って照射部74を移動させる照射用の駆動部と、Y軸方向に沿って受光部76を移動させる受光用の駆動部とを含んでいてもよい。これらの2つの駆動部が、Y軸方向に沿って照射部74と受光部76とを移動するように構成されていてもよい。照射部74が光源72を含んでおり、光学部材82を介さずに、照射光が処理液流路64及び検査液流路65にそれぞれ照射されてもよい。
受光部76は、照射部74からの照射光が処理液流路64を透過することで得られる透過光の一部を受光してもよい。受光部76は、照射部74からの照射光が検査液流路65を透過することで得られる透過光の一部を受光してもよい。この場合、照射部74と受光部76とが、鉛直方向(Z軸方向)において処理液流路形成部62A~62L(検査液流路形成部63)を間に挟むように配置されていてもよい。
なお、基板処理装置の具体的な構成は、以上に例示した塗布・現像装置2の構成に限られない。基板処理装置は、基板に供給される処理液内の異物を検出する異物検出ユニット50を備えていればどのようなものであってもよい。異物検出ユニット50による監視対象の処理液は、レジスト膜以外の膜(例えば、上述の下層膜又は上層膜)形成用の溶液であってもよく、膜形成以外の基板処理用の溶液であってもよい。異物検出ユニット50の制御部100が有する機能モジュールの全て又は一部が、制御装置18により実行されてもよい。この場合、異物検出ユニット50と制御装置18とによって異物検出装置が構成されてもよい。
1…基板処理システム、2…塗布・現像装置、30…処理液供給部、32A~32L…ノズル、36…供給部、50…異物検出ユニット、60…流路形成部、62A~62L…処理液流路形成部、63…検査液流路形成部、64…処理液流路、65…検査液流路、72…光源、74…照射部、76…受光部、80…駆動部、82…光学部材、100…制御部、U1…液処理ユニット、W…ワーク。

Claims (8)

  1. 基板処理用の処理液に含まれる異物を検出するように構成された異物検出装置であって、
    基板に供給される前記処理液が流れる処理液流路を形成する処理液流路形成部と、
    前記処理液とは異なる検査液が流れる検査液流路を形成する検査液流路形成部と、
    前記処理液流路及び前記検査液流路に向けて光源からの照射光をそれぞれ照射するように構成された照射部と、
    前記照射光の照射によって前記処理液流路から出射される光と、前記照射光の照射によって前記検査液流路から出射される光とをそれぞれ受光するように構成された受光部と、
    前記受光部により受光された光に基づいて、基準情報を取得することと、前記基準情報の取得後において前記受光部により受光された光に基づく検出結果と、前記基準情報とを比較することで、前記異物検出装置の動作が正常であるかどうかを判定することと、を実行する制御部と、
    駆動部と、を備え、
    前記検査液は、基準粒子が含まれている懸濁液であり、
    前記処理液流路と前記検査液流路とは、第1方向に沿って延びるように形成され、且つ前記第1方向と直交する第2方向に沿って並んで配置されており、
    前記照射部は、前記光源からの前記照射光の向きを変えることで、前記処理液流路及び前記検査液流路に向けて前記照射光をそれぞれ照射するように構成された光学部材を有し、
    前記駆動部は、前記第2方向に沿って前記光学部材と前記受光部とを移動させるように構成されている、異物検出装置。
  2. 前記処理液流路から出射される光は、前記照射光が前記処理液流路内で散乱した光であり、
    前記検査液流路から出射される光は、前記照射光が前記検査液流路内で散乱した光である、請求項1に記載の異物検出装置。
  3. 前記第2方向において、前記光源、前記処理液流路、及び前記検査液流路は、この順で配置されている、請求項1又は2に記載の異物検出装置。
  4. 前記制御部は、前記照射部により前記処理液流路に前記照射光を照射させていないときに、前記第2方向において予め定められた待機位置に前記照射部と前記受光部とを移動させるように前記駆動部を制御
    前記検査液流路は、前記待機位置に配置された前記照射部からの前記照射光が照射可能な位置に配置されている、請求項1~3のいずれか一項に記載の異物検出装置。
  5. 前記制御部は、前記基板に前記処理液が供給される期間の少なくとも一部において、前記処理液流路に前記照射光が照射されるように前記駆動部を制御し、且つ、前記基板に前記処理液が供給されない期間の少なくとも一部において、前記検査液流路に前記照射光が照射されるように前記駆動部を制御する、請求項1~3のいずれか一項に記載の異物検出装置。
  6. 基板処理用の処理液を吐出するノズルと、前記ノズルに前記処理液を供給する供給部とを有する処理液供給ユニットと、
    前記ノズルから基板に向けて吐出される前記処理液に含まれる異物を、前記供給部において検出するように構成された異物検出ユニットと、を備え、
    前記異物検出ユニットは、
    前記処理液が流れる処理液流路を形成する処理液流路形成部と、
    前記処理液とは異なる検査液が流れる検査液流路を形成する検査液流路形成部と、
    前記処理液流路及び前記検査液流路に向けて光源からの照射光をそれぞれ照射するように構成された照射部と、
    前記照射光の照射によって前記処理液流路から出射される光と、前記照射光の照射によって前記検査液流路から出射される光とをそれぞれ受光するように構成された受光部と、
    前記受光部により受光された光に基づいて、基準情報を取得することと、前記基準情報の取得後において前記受光部により受光された光に基づく検出結果と、前記基準情報とを比較することで、前記異物検出ユニットの動作が正常であるかどうかを判定することと、を実行する制御部と、
    駆動部と、を有し、
    前記検査液は、基準粒子が含まれている懸濁液であり、
    前記処理液流路と前記検査液流路とは、第1方向に沿って延びるように形成され、且つ前記第1方向と直交する第2方向に沿って並んで配置されており、
    前記照射部は、前記光源からの前記照射光の向きを変えることで、前記処理液流路及び前記検査液流路に向けて前記照射光をそれぞれ照射するように構成された光学部材を含み、
    前記駆動部は、前記第2方向に沿って前記光学部材と前記受光部とを移動させるように構成されている、基板処理装置。
  7. 基板処理用の処理液に含まれる異物を検出するように構成された異物検出装置の動作確認方法であって、
    基板に供給される前記処理液が流れる処理液流路とは異なる検査液流路内が前記処理液とは異なる検査液で満たされている状態で、当該検査液流路内に光源からの照射光を照射部により照射することと、
    前記照射光の照射によって前記検査液流路から出射される光を受光部により受光することと、
    前記受光部により受光された光に基づいて、基準情報を取得することと、
    前記基準情報の取得後において前記受光部により受光された光に基づく検出結果と、前記基準情報とを比較することで、前記異物検出装置の動作が正常であるかどうかを判定することと、
    前記照射部及び前記受光部を駆動することと、を含み、
    前記検査液は、基準粒子が含まれている懸濁液であり、
    前記処理液流路と前記検査液流路とは、第1方向に沿って延びるように形成され、且つ前記第1方向と直交する第2方向に沿って並んで配置されており、
    前記照射部は、前記光源からの前記照射光の向きを変えることで、前記処理液流路及び前記検査液流路に向けて前記照射光をそれぞれ照射するように構成された光学部材を有し、
    前記照射部及び前記受光部を駆動することは、前記第2方向に沿って前記光学部材と前記受光部とを移動させることを含む、異物検出装置の動作確認方法。
  8. 前記検査液で満たされている前記検査液流路内に前記照射光を照射することは、前記検査液が前記検査液流路内を流れている状態で当該検査液流路内に前記照射光を照射することを含む、請求項7に記載の動作確認方法。
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