KR100676240B1 - 기판 처리 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 대상물의 검출 정확도의 저하를 방지하면서, 작업자의 부담을 경감시키는 것을 목적으로 하는 것으로서, 기판 처리 장치에 검출 센서(450)를 구성하는 투광부(450a)와 수광부(450b)를 설치한다. 수광부(450b)를, 투광부(450a)로부터 조사되는 레이저광의 직접 광을 수광하는 위치로부터 (+Z)방향으로 벗어나게 하고, 대상물에 의해서 반사되는 반사광을 수광하는 위치에 배치한다. 기판 처리 장치는, 수광부(450b)가 레이저광을 수광한 경우에는, 대상물이 존재한다고 판정하여, 슬릿 노즐의 이동 기구를 제어한다.

Description

기판 처리 장치{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치의 정면도이다.

도 2는 기판 처리 장치에 있어서의 검출부 주변부의 확대도이다.

도 3은 슬릿 노즐의 주사 범위와 검출 센서의 배치 관계를 도시하는 평면도이다.

도 4는 슬릿 노즐과 검출 센서의 배치 관계를 도시하는 우측면도이다.

도 5는 슬릿 노즐과 검출 센서의 배치 관계를 도시하는 좌측면도이다.

도 6은 검출 센서에 의한 검출 시에, 대상물이 존재하지 않는 경우의 레이저광의 궤적을 도시하는 도면이다.

도 7은 검출 센서에 의한 검출 시에, 대상물이 존재하는 경우의 레이저광의 궤적을 도시하는 도면이다.

도 8은 검출 센서가 수광부에 가까운 위치의 대상물을 검출하는 경우를 설명하는 도면이다.

도 9는 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 플로우차트이다.

도 10은 기판 처리 장치의 동작을 도시하는 플로우차트이다.

도 11은 제2의 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치의 검출 센서의 주변부의 확대도이다.

도 12는 종래의 도포 장치에 이용되는 투과형의 레이저 센서가 간섭물을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 13은 종래의 도포 장치에 이용되는 투과형의 레이저 센서가 간섭물을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 14는 종래의 도포 장치에 이용되는 투과형의 레이저 센서가 간섭물을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 15는 종래의 도포 장치에 이용되는 투과형의 레이저 센서가 간섭물을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다.

도 16은 변형예에 있어서의 검출 센서와 보조 검출 센서를 도시하는 도면이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 1a : 기판 처리 장치 3 : 스테이지

30 : 지지면 41 : 슬릿 노즐

43, 44 : 승강 기구 45 : 검출부

450, 451 : 검출 센서 450a, 451a : 투광부

450b, 451b : 수광부 452 : 보조 검출 센서

452a : 투광부(보조 투광부) 452b : 수광부(보조 수광부)

5 : 이동 기구 50 : 리니어 모터

7 : 제어부 90 : 기판

DRL : 직접 광 E0 : 주사 범위

LFL : 반사광 NG : 이물(異物)

본 발명은 노즐로부터 처리액을 토출하면서 기판을 주사함으로써, 기판의 표면에 처리액을 도포하는 기판 처리 장치의 기술에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 노즐에 의한 주사에 있어서, 노즐이 이물(대상물)과 간섭하는 것을 방지하기 위해서, 대상물을 고 정확도로 검출하는 기술에 관한 것이다.

액정용 글래스 각형 기판, 반도체 웨이퍼, 필름 액정용 플렉서블 기판, 포토마스크용 기판, 컬러 필터용 기판(이하, 간단히 「기판」으로 약칭한다) 등의 제조 공정에서는, 기판의 표면에 처리액을 도포하는 도포 장치(기판 처리 장치)가 이용된다. 도포 장치로는, 슬릿 형상의 토출부를 갖는 슬릿 노즐을 이용해 슬릿 코트를 행하는 슬릿 코터(coater)나, 일단 상술한 슬릿 코트를 실시하고 나서, 기판을 회전시키는 슬릿 스핀 코터 등이 알려져 있다.

이러한 도포 장치에서는, 슬릿 노즐의 선단과 기판을 근접시킨 상태에서, 슬릿 노즐과 기판을 상대 이동시켜 처리액을 도포하기 때문에, 기판의 표면에 이물이 부착되거나, 기판과 스테이지와의 사이에 이물이 끼어 기판이 솟아오른 상태로 됨으로써, 슬릿 노즐과의 간섭이 발생하여,

(1) 슬릿 노즐이 손상된다

(2) 기판이 깨지거나, 혹은 기판에 손상이 생긴다

(3) 이물을 끌고가면서 도포함으로써, 도포 불량의 원인이 되는 등의 문제가 발생한다.

이 때문에, 종래부터, 슬릿 노즐을 이용하는 도포 장치에 있어서는, 이물 검사를 행함으로써, 슬릿 노즐과 접촉하는 대상물(간섭물)이 존재하는지 여부를 판정하여, 슬릿 노즐과 대상물의 충돌을 회피시키는 기술이 제안되어 있다. 이러한 기술이, 예를 들면 특허문헌 1에 기재되어 있다.

특허문헌 1에 기재되어 있는 도포 장치는, 투과형의 레이저 센서(투과하는 레이저광을 검출하는 센서)에 의해서 대상물의 검출을 행하고, 상기 레이저 센서가 대상물을 검출한 경우에는, 도포 처리를 강제 종료시킴으로써, 슬릿 노즐과 대상물이 접촉하는 것을 방지한다.

도 12 내지 도 15는 특허문헌 1에 기재되어 있는 도포 장치에 이용되는 투과형의 레이저 센서(100)가 대상물을 검출하는 원리를 설명하기 위한 개념도이다. 투과형의 레이저 센서(100)는, 투광부(101)로부터 사출된 레이저광을, 광축 상에 투광부(101)와 대향하여 배치된 수광부(102)에서 수광하고, 그 수광량에 의해 대상물의 유무를 검출하는 센서이다.

레이저 센서(100)에서는, 도 12에 도시하는 바와 같이, 어떠한 물체(대상물)가 광로 상에 존재하는 경우에는, 그 대상물에 의해서 광로 상에서 레이저광이 차폐된다. 이 때문에, 도 13에 도시하는 바와 같이, 수광부(102)에 있어서의 레이저광의 수광량이 감소한다. 따라서, 레이저 센서(100)는, 수광부(102)에 있어서의 수광량이 소정의 임계치(Q)보다도 적은 경우에, 광로 상에 대상물이 존재한다고 판 정할 수 있다.

<특허문헌1> 일본 특허공개 2002-001195호 공보

그런데, 대형 He-Ne 가스 레이저 등과는 달리, 소형의 반도체 레이저에서는, 도 12 및 도 14에 도시하는 바와 같이, 레이저 광은, 핀트를 맞춘 위치(가장 광속(光束)을 낮춘 위치 : 여기서 도시하는 예에서는 투광부(101)의 조사 개시 위치)로부터 광축 방향으로 밀림에 따라, 그 직경이 넓어진다는 성질이 있다. 이 때문에, 도 14에 도시하는 바와 같이, 대상물이 투광부(101)로부터 먼 위치(직경이 넓어진 위치)에 있는 경우에는, 레이저광이 거의 차폐되지 않고 수광부(102)에 수광되게 된다. 이 경우에는, 수광부(102)에 있어서의 레이저광의 수광량은 도 15에 도시하는 바와 같이, 임계치(Q)보다도 많아지기 때문에, 본래 검출해야 할 크기의 대상물이 존재하고 있음에도 불구하고, 그 대상물을 검출할 수 없는 사태가 발생한다. 일반적인 투과형의 레이저 센서를 이용한 경우, 도포 처리에 필요한 정확도를 유지할 수 있는 범위는, 투광부(101)와 수광부(102)의 간격이 최대 500㎜ 정도까지이다.

즉, 특허문헌 1에 기재되어 있는 도포 장치에서는, 예를 들면 기판의 대형화에 의해, 레이저 센서(100)에 있어서, 투광부(101)와 수광부(102)를 비교적 떨어지게 해 배치할 필요가 생긴 경우(검출용 레이저광의 광로가 길어지는 경우)에, 수광부(102)측의 영역에 대한 검출 정확도가 저하한다는 문제가 있었다.

또한, 레이저 센서(100)에서는 감쇠량에 의해서 검출을 행한다. 따라서, 투 광부(101)와 수광부(102)를 정확하게 대향 배치하지 않으면 안되어, 레이저 센서(100)의 조정 작업에 시간을 요한다는 문제가 있었다.

또한, 레이저 센서(100)의 감도를 향상시키기 위해서는, 미소한 감쇠에 대해서도 이물을 검출했다고 판단할 필요가 있다. 그러나, 종래의 장치에서는, 이동 시의 진동에 의해서 투광부(101)와 수광부(102)가 어긋나 버려, 이에 따라 레이저광의 수광량이 감쇠하는 경우가 있다. 즉, 종래의 장치에서는, 감도를 올리면 오검출이 발생한다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기 과제에 비추어 이루어진 것으로, 대상물의 검출 정확도의 저하를 방지하면서, 작업자의 부담을 경감시키는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 해결하기 위해서, 청구항 1의 발명은, 기판에 소정의 처리액을 도포하는 기판 처리 장치로서, 기판을 지지하는 지지 수단과, 상기 지지 수단에 지지된 상기 기판에 대해 소정의 처리액을 토출하는 토출 수단과, 상기 지지 수단에 지지된 상기 기판과 상기 토출 수단을 상대적으로 이동시켜, 상기 기판에 대한 상기 토출 수단에 의한 주사를 실행시키는 이동 수단과, 상기 토출 수단의 주사 중에 상기 토출 수단과 간섭할 가능성이 있는 대상물을 검출하는 적어도 하나의 검출 수단과, 상기 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 이동 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고, 상기 검출 수단이, 레이저광을 조사하는 투광부와, 상기 투광부에 의해 조사된 레이저광 중의 직접 광을 수광하는 위치로부터 벗어난 위치에 배치되어, 상기 투광부에 의해 조사된 레이저광 중 상기 대상물에 의해 반사된 레 이저광을 검출광으로서 수광하는 수광부를 구비하며, 상기 검출 수단은, 상기 수광부가 상기 검출광을 수광한 경우에, 상기 대상물을 검출했다는 검출 결과를 상기 제어 수단에 전달하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판 처리 장치로서, 상기 수광부는, 상기 토출 수단의 주사 방향에 대해 대략 수직 방향으로 벗어난 위치에 배치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 3의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판 처리 장치로서, 상기 투광부는, 상기 지지 수단에 지지된 상기 기판의 표면에 대략 평행 방향으로 상기 레이저광을 조사하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 4의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판 처리 장치로서, 상기 토출 수단의 주사 중에 상기 토출 수단과 간섭할 가능성이 있는 대상물을 검출하는 보조 검출 수단을 더 구비하고, 상기 보조 검출 수단이, 상기 투광부 또는 보조 투광부와 대향한 위치에 배치되어, 상기 투광부 또는 상기 보조 투광부로부터 조사된 상기 레이저광의 직접 광을 수광하는 보조 수광부를 구비하며, 상기 보조 검출 수단은, 상기 보조 수광부에서의 상기 직접 광의 수광량이 소정의 임계치 이하로 된 경우에, 상기 대상물을 검출했다는 검출 결과를 상기 제어 수단에 전달하고, 상기 제어 수단은, 상기 검출 수단의 검출 결과 및 상기 보조 검출 수단의 검출 결과에 따라서 상기 이동 수단을 제어하는 것을 특징으로 한다.

또한, 청구항 5의 발명은, 청구항 1의 발명에 관한 기판 처리 장치로서, 상기 적어도 하나의 검출 수단을 2 이상 구비하고, 하나의 검출 수단의 상기 투광부 와, 다른 검출 수단의 상기 투광부가, 각각 상기 지지 수단에 지지된 상기 기판의 양측에 분리되어 배치되는 것을 특징으로 한다.

(발명을 실시하기 위한 최선의 형태)

이하, 본 발명의 적합한 실시 형태에 관해서, 첨부의 도면을 참조하면서, 상세히 설명한다.

<1. 제1 실시 형태>

<1.1 구성의 설명>

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)의 정면도이다. 도 2는, 기판 처리 장치(1)에 있어서의 검출부(45)의 주변부의 확대도이다. 또한, 도 1 및 도 2에 있어서, 도시 및 설명의 형편상, Z축 방향이 연직 방향을 나타내고, XY 평면이 수평면을 나타내는 것으로 정의하는데, 이들은 위치 관계를 파악하기 위해서 편의상 정의하는 것으로서, 이하에 설명하는 각 방향을 한정하는 것은 아니다. 이하의 도면에 대해서도 동일하다.

기판 처리 장치(1)는, 액정 표시 장치의 화면 패널을 제조하기 위한 각형 글래스 기판을 피처리 기판(90)으로 하고 있고, 기판(90)의 표면에 형성된 전극층 등을 선택적으로 에칭하는 공정에 있어서, 기판(90)의 표면에 레지스트액을 도포하는 도포 장치로서 구성되어 있다. 따라서, 이 실시 형태에서, 슬릿 노즐(41)은 기판(90)에 대해 레지스트액을 토출하도록 되어 있다. 또한, 기판 처리 장치(1)는, 액정 표시 장치용의 글래스 기판뿐만 아니라, 일반적으로, 플랫 패널 디스플레이용의 다양한 기판에 처리액(약액)을 도포하는 장치로서 변형 이용하는 것도 가능하다. 또한, 기판(90)의 형상은 각형에 한정되는 것은 아니다.

기판 처리 장치(1)는, 피처리 기판(90)을 재치(載置)하여 지지하기 위한 지지대로서 기능함과 동시에, 부속하는 각 기구의 기대로서도 기능하는 스테이지(3)를 구비한다. 스테이지(3)는 직육면체 형상의 일체의 석제(石製)이고, 그 상면(지지면(30)) 및 측면은 평탄면으로 가공되어 있다.

스테이지(3)의 상면은 수평면으로 되어 있고, 기판(90)의 지지면(30)으로 되어 있다. 지지면(30)에는 다수의 진공 흡착구(도시하지 않음)가 분포해 형성되어 있다. 기판 처리 장치(1)에 있어서 기판(90)을 처리하는 동안, 이 진공 흡착구가 기판(90)을 흡착함으로써, 스테이지(3)가 기판(90)을 소정의 수평 위치에 지지한다.

스테이지(3)의 윗쪽에는, 이 스테이지(3)의 양측 부분에서 대략 수평으로 걸쳐진 가교 구조(4)가 형성되어 있다. 가교 구조(4)는, 주로, 탄소 섬유 수지를 골재로 하는 노즐 지지부(40)와, 그 양단을 지지하는 승강 기구(43, 44)와, 이동 기구(5)로 구성된다.

노즐 지지부(40)에는, 슬릿 노즐(41)과 갭 센서(42)가 장착되어 있다.

수평 Y축 방향으로 신장되는 슬릿 노즐(41)에는, 슬릿 노즐(41)로 약액(레지스트액)을 공급하는 배관이나 레지스트용 펌프를 포함하는 토출 기구(도시하지 않음)가 접속되어 있다. 슬릿 노즐(41)은 레지스트용 펌프에 의해 레지스트액이 이송되고, 기판(90)의 표면을 주사함으로써, 기판(90) 표면의 소정의 영역(이하, 「레지스트 도포 영역」으로 칭한다)에 레지스트액을 토출한다.

갭 센서(42)는, 가교 구조(4)의 노즐 지지부(40)에 기판(90)의 표면과 대향하는 위치에 장착되고, 소정 방향(-Z 방향)의 존재물(예를 들면, 기판(90)이나 레지스트막)과의 사이의 거리(갭)를 검출하여, 검출 결과를 제어부(7)에 전달한다.

이에 따라, 제어부(7)는, 갭 센서(42)의 검출 결과에 기초하여, 기판(90)의 표면과 슬릿 노즐(41)의 거리를 검출할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)에서는 2개의 갭 센서(42)를 구비하고 있지만, 갭 센서(42)의 수는 이에 한정되지 않고, 또한 많은 갭 센서(42)를 구비하고 있어도 된다.

승강 기구(43, 44)는 슬릿 노즐(41)의 양측으로 나뉘어지고, 노즐 지지부(40)에 의해 슬릿 노즐(41)과 연결되어 있다. 승강 기구(43, 44)는 슬릿 노즐(41)을 병진적으로 승강시킴과 동시에, 슬릿 노즐(41)의 YZ 평면 내에서의 자세를 조정하기 위해서도 이용된다.

가교 구조(4)의 양단부에는, 스테이지(3)의 양측의 가장자리측에 따라 나뉘어 배치된 이동 기구(5)가 고정된다. 이동 기구(5)는, 주로 한쌍의 AC 코어리스 리니어 모터(이하, 간단히, 「리니어 모터」로 약칭한다)(50)와, 한 쌍의 리니어 인코더(linear encoder)(51)로 구성된다.

리니어 모터(50)는, 각각 고정자 및 이동자(도시하지 않음)를 구비하고, 고정자와 이동자의 전자적 상호 작용에 의해서 가교 구조(4)(슬릿 노즐(41))를 X축 방향으로 이동시키기 위한 구동력을 생성하는 모터이다. 또한, 리니어 모터(50)에 의한 이동량 및 이동 방향은, 제어부(7)로부터의 제어 신호에 의해 제어 가능하게 되어 있다.

리니어 인코더(51)는, 각각 스케일부 및 검출자(도시하지 않음)를 구비하고, 스케일부와 검출자의 상대적인 위치 관계를 검출하여, 제어부(7)에 전달한다. 각 검출자는 가교 구조(4)의 양단부에 각각 고정되고, 스케일부는 스테이지(3)의 양측에 각각 고정되어 있다. 이에 따라, 리니어 인코더(51)는 가교 구조(4)의 X축 방향의 위치 검출을 행하는 기능을 가지고 있다.

가교 구조(4)의 양측에 고정된 이동 기구(5)에는, 또한 검출부(45)가 장착되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)는, 대상물을 검출하는 검출부(45)가 2개의 검출 센서(450, 451) 및 1개의 보조 검출 센서(452)를 구비하고 있다.

도 3은 슬릿 노즐(41)의 주사 범위 E0과 검출부(45)의 배치 관계를 도시하는 평면도이다. 도 4는 슬릿 노즐(41)과 검출부(45)의 배치 관계를 도시하는 우측면도이고, 도 5는 슬릿 노즐(41)과 검출부(45)의 배치 관계를 도시하는 좌측면도이다.

또한, 주사 범위 E0이란, 기판 상방에 있어서의 슬릿 노즐(41)의 주사 범위이다. 보다 상세히 설명하면, 이동 기구(5)가 X축 방향으로 이동함으로써, 슬릿 노즐(41)의 하단(-Z 방향의 단부)이 그리는 궤적 영역(면형상의 영역이 된다) 중, 기판(90)과 슬릿 노즐(41)의 하단이 가장 접근한 상태(레지스트액을 도포할 때의 갭)로 대향하게 되는 영역이다. 즉, 주사 범위 E0이란, 슬릿 노즐(41)에 의한 주사 중에, 슬릿 노즐(41)이 대상물과 접촉할 가능성이 있는 영역이다. 기판 처리 장치(1)에서는, 이동 기구(5)에 의해서 슬릿 노즐(41)이 다양한 위치로 이동하지 만, 승강 기구(43, 44)가 슬릿 노즐(41)을 충분한 높이 위치로 유지하여 이동하는 경우나, 슬릿 노즐(41)이 기판(90)과 대향하지 않는 위치를 이동하는 경우에는, 슬릿 노즐(41)이 대상물과 간섭할 위험성은 거의 없다.

또한, 대상물이란, 주사 범위 E0에서 검출되는 물체로서, 슬릿 노즐(41)이 주사 범위 E0을 주사 중에 간섭할 가능성이 있는 물체이다. 실제로는 미립자와 같은 이물 이외에, 기판(90) 자체가 대상물이 되는 경우도 있다. 스테이지(3)와 기판(90)과의 사이에 이물이 존재하면, 기판(90)이 솟아올라 슬릿 노즐(41)과 간섭하기 때문이다.

검출부(45)는, 슬릿 노즐(41)에 대해, 주사 방향(슬릿 노즐(41)이 주사 범위 E0을 이동할 때의 이동 방향으로서, 본 실시 형태에서는 (-X) 방향)의 전방 위치에 배치되어 있고, 슬릿 노즐(41)의 X축 방향의 이동에 따라, 동일한 방향으로 이동하면서 대상물의 검출을 행한다. 또한, 검출부(45)와 슬릿 노즐(41)의 상대 거리는, 이동 기구(5)에 의해서 슬릿 노즐(41)이 이동하는 속도와, 제어부(7)의 연산 속도에 따라 설정된다. 즉, 검출부(45)의 검출 결과에 따라 제어부(7)가 이동 기구(5)를 제어한 경우에, 대상물과 슬릿 노즐(41)의 접촉을 충분히 회피할 수 있는 거리로 된다.

검출부(45)의 검출 방향은 Y축 방향으로 되어 있고, 검출 센서(450, 451) 및 보조 검출 센서(452)는 X축 방향으로 배열되어 있다. 또한, 검출 센서(450, 451) 및 보조 검출 센서(452)의 Z축 방향의 위치는 오퍼레이터에 의해서 각각 조정 가능하게 되어 있다.

검출 센서(450, 451) 및 보조 검출 센서(452)는, 각각이 투광부(투광부(450a, 451a, 452a))와 수광부(수광부(450b, 451b, 452b))를 구비하고 있다. 본 실시 형태에 있어서의 각 투광부(450a, 451a, 452a)는, 스폿형의 레이저광을 조사하는 소형의 반도체 레이저를 이용하지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 슬릿형의 레이저광을 조사하는 것을 이용해도 된다.

검출 센서(450, 451)는, 투광부(450a, 451a)로부터 조사한 레이저광을 수광부(450b, 451b)가 수광했는지 여부에 따라, 대상물을 검출하는 센서이다.

도 3에 도시하는 바와 같이, 투광부(450a)는 기판(90)의 (-Y)측에 배치되고, 수광부(450b)는 기판(90)의 (+Y)측에 배치되어 있다. 한편, 투광부(451a)는 기판(90)의 (+Y)측에 배치되고, 수광부(451b)는 기판(90)의 (-Y)측에 배치되어 있다. 즉, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)에서는, 검출 센서(450)의 투광부(450a)와, 검출 센서(451)의 투광부(451a)가, 각각 기판(90)의 양측에 나뉘어 배치되어 있다. 이에 따라, 검출 센서(450)는 (+Y) 방향을 향해 레이저광을 조사하고, 검출 센서(451)는 (-Y)방향을 향해 레이저광을 조사한다.

검출 센서(450, 451)의 각 수광부(450b, 451b)는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 각 투광부(450a, 451a)의 Z축 방향의 높이 위치보다도 (+Z)방향으로 벗어나 배치되어 있다. 보다 상세히 설명하면, 각 투광부(450a, 451a)로부터 조사된 레이저광의 직접 광이 입사하는 위치보다도 (+Z)방향으로 벗어나 각 수광부(450b, 451b)가 배치되어 있다. 투광부(450a, 451a)는, 레이저광을 각각 Y축에 따른 방향(약간 (-Z)방향으로 기울어 있어도 된다)으로 조사한다.

도 6은 검출 센서(450)에 의한 검출 시에, 대상물이 존재하지 않는 경우의 레이저광의 궤적을 도시하는 도면이다. 도 7은 검출 센서(450)에 의한 검출 시에, 대상물이 존재하는 경우의 레이저광의 궤적을 도시하는 도면이다. 도 6 및 도 7에 의해서, 본 실시 형태에 있어서의 검출 센서(450)가 대상물을 검출하는 원리를 설명한다. 또한, 검출 센서(451)에 대해서도, 레이저광의 조사 방향이 다를 뿐이고, 대상물을 검출하는 원리는 검출 센서(450)와 거의 동일하므로, 설명을 생략한다.

도 6에 도시하는 바와 같이, 수광부(450b)는, 투광부(450a)에 의해 조사된 레이저광 중의 직접 광을 수광하는 위치로부터 (+Z)방향으로 벗어난 위치에 배치되어 있다. 즉, 대상물이 없는 경우에 있어서, 투광부(450a)로부터 조사된 레이저광은, 수광부(450b)에는 입사하지 않는다. 한편, 도 7에 도시하는 바와 같이, 대상물이 존재하는 경우, 투광부(450a)에 의해 조사된 레이저광의 일부는 대상물에 의해 반사되고, 수광부(450b)는 이 반사광을 수광한다.

즉, 본 실시 형태에 있어서의 검출 센서(450, 451)는, 대상물에 의해서 반사된 레이저광을 검출광으로 하는 레이저 센서로서, 수광부(450b, 451b)에 의해 수광된 검출광의 광량을 표시하는 신호를 제어부(7)에 전달한다.

상세한 것은 후술하는데, 제어부(7)는, 검출 센서(450, 451)로부터 전달된 해당 수광량이 「0」인 경우에 대상물은 검출할 수 없었다고 판단하고, 수광량이 「0」보다 큰 경우에 대상물을 검출했다고 판단한다.

도 7에 도시하는 바와 같이, 대상물이 존재하고, 레이저광의 일부가 대상물에 접촉해 난반사되었다고 해도, 통상 대상물은 레이저광의 스폿 직경에 비해 미소 하기 때문에, 그 대부분은 직접 광으로서의 궤적을 따라간다. 따라서, 종래의 투과형 레이저 센서에서는, 대상물이 존재한 경우라도 수광부가 직접 광을 비교적 많이 수광한다. 이 때문에, 직접 광이 대상물에 차폐됨에 의한 수광량의 감쇠량은 미소하다. 또한, 기판(90)의 사이즈가 대형화하여, 투광부와 수광부의 거리가 멀어지면, 레이저광의 스폿 직경은 넓어진다(도 12 및 도 14 참조). 이 경우, 대상물에 차폐됨에 따른 수광량의 감쇠량은 더욱 작아진다.

한편, 센서는, 슬릿 노즐과 함께 이동하기 때문에, 이동에 수반되는 진동에 의해서 레이저광의 빔은 미소하게나마 흔들린다. 이에 따라, 투광부로부터의 레이저광(직접 광)이 수광부를 벗어나면, 수광부의 수광량이 감쇠하고, 종래의 장치에서는 대상물을 검출했다고 판단해 버린다. 즉, 대상물이 존재한 경우의 감쇠량이 미소하기 때문에, 대상물에 차폐되었기 때문에 발생하는 수광량의 감쇠와, 센서의 이동(진동)에 의해서 발생하는 수광량의 감쇠와 구별이 되지 않아, 종래의 장치에서는 오검출이 발생할 가능성이 있다. 오검출이 빈발하면, 그 때마다, 슬릿 노즐이 정지하기 때문에, 스루 풋이 저하한다는 문제가 있다.

그러나, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)에서는, 수광부(450b, 451b)가 레이저광의 직접 광을 수광하는 위치로부터 벗어난 위치에 배치되어 있고, 검출광의 유무에 의해서 대상물의 유무를 검출한다. 즉, 수광량의 감쇠량에 의해서 대상물의 유무를 검출하는 종래의 방법에 비해, 오검출을 억제할 수 있다.

또한, 수광부(450b)는, 투광부(450a)에 의해서 조사되는 레이저광의 직접 광을 수광하는 위치로부터, 슬릿 노즐(41)의 주사 방향(X축 방향)에 대해 대략 수직 방향으로 벗어난 위치에 배치되어 있다. 진동에 의한 레이저광의 진동은, 주로 슬릿 노즐(41)의 주사 방향으로 발생하고, Z축 방향의 진동은 비교적 적다. 따라서, 수광부(450b)가 (+Z) 방향으로 벗어난 위치에 배치됨으로써, 진동에 의한 오검출은 더욱 억제된다.

도 8은 검출 센서(450)가 수광부(450b)에 가까운 위치의 대상물을 검출하는 경우를 설명하는 도면이다. 대상물이 수광부(450b)에 가까운 위치에 존재하는 경우, 투광부(450a)로부터 사출된 레이저광의 반사광(LFL)은, 수광부(450b)의 위치에서는, 비교적 Z축 방향이 낮은 위치를 통과한다. 특히 기판(90)이 대형인 경우, 투광부(450a)와 수광부(450b)의 거리가 멀기 때문에, 이 반사광(LFL)을 수광하기 위해서는 수광부(450b)를 비교적 낮은 위치로 조정하지 않으면 안되어, 투광부(450a)로부터 사출된 레이저광의 직접 광(DRL)을 수광해 버린다. 검출 센서(450)는, 직접 광(DRL)과 반사광(LFL)을 구별할 수 없으므로, 이러한 경우에는 대상물의 검출이 불가능해질 우려가 있다.

이를 방지하기 위해서는, 기판(90)의 단부에서 비교적 (+Y) 방향으로 떨어진 위치에 수광부(450b)를 배치하면 된다. 그러나, 기판 처리 장치(1)의 풋 프린트를 고려하면, 수광부(450b)는 기판(90)의 단부 부근에 설치하는 것이 바람직하다.

그래서, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)에서는, 도 8에 도시하는 위치에 대상물이 존재하는 경우에는, (+Y) 방향으로부터 레이저광을 조사하는 검출 센서(451)에 의해서 검출한다. (+Y)측에 존재하는 대상물과 수광부(451b)는 충분히 거리가 있으므로, 수광부(451b)는, 직접 광을 수광하지 않는 충분한 높이 위치에 설치되어도, (+Y)측에 존재하는 대상물에 반사된 레이저광을 수광할 수 있다.

이와 같이, 검출 센서(450)의 투광부(450a)와, 검출 센서(451)의 투광부(451a)가, 각각 스테이지(3)에 지지된 기판(90)의 양측에 분리되어 배치됨으로써, 검출 센서(450)와 검출 센서(451)가 상보적으로 기능하여, 기판(90) 폭의 영향을 받지 않고, 주사 범위 E0 내의 대상물을 검출할 수 있다.

보조 검출 센서(452)는, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 투광부(452a)와 수광부(452b)가 거의 동일한 높이 위치(Z축 방향의 위치)에 배치되고, 투광부(452a)와 수광부(452b)가 대향하도록 배치되어 있다. 본 실시 형태에 있어서의 보조 검출 센서(452)는, 투광부(452a)가 조사하는 레이저광이 대상물에 차폐됨으로써, 수광부(452b)가 수광하는 레이저광의 수광량의 감쇠량에 기초하여 대상물을 검출하는 투과형의 레이저 센서이다. 즉, 대상물을 검출하는 원리는 종래의 장치에 이용되는 레이저 센서(100)(도 12 및 도 13 참조)와 동일하다. 단, 종래의 장치와 달리, 대상물을 검출하기 위한 임계치가 비교적 낮게 (감쇠량은 많게) 설정되어 있어, 진동에 의한 감쇠 정도로는 오검출을 하지 않도록 설정되어 있다. 즉, 보조 검출 센서(452)는, 비교적 대형의 대상물을 검출하는 센서로서, 작은 대상물을 검출하는 것은 불가능하고, 검출 정확도가 낮은 센서로서 기능한다.

검출 센서(450)는, 수광부(450b)가 배치되어 있는 측(+Y측)에, 레이저광이 도달하지 않으면, 대상물을 검출할 수 없다. 마찬가지로, 검출 센서(451)는, 수광부(451b)가 배치되어 있는 측(-Y측)에, 레이저광이 도달하지 않으면, 대상물을 검 출할 수 없다. 예를 들면, 레이저광을 완전히 차폐해 버리는 대형 대상물이 존재하는 경우, 투광부(450a, 451a) 중 어느 것으로부터 조사된 레이저광도 수광부(450b, 451b)에 도달하지 않는다. 이와 같이, 예측되는 이상으로 큰 대상물이 존재하는 경우, 제어부(7)는 대상물이 존재하지 않는다고 오인할 가능성이 있다.

그래서, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)에서는, 보조 검출 센서(452)를 설치하여, 레이저광을 차단해 버리는 대형의 대상물을 검출하도록 하고 있다. 이와 같이 대상물의 간과를 방지함으로써, 기판 처리 장치(1)는 대상물을 보다 고 정확도로 검출할 수 있다. 또한, 보조 검출 센서(452)의 임계치는 비교적 낮게 설정되어 있는 것으로 설명하였지만, 극단적으로는, 수광부(452b)에 있어서의 수광량이 「0」으로 된 경우(완전히 차폐된 경우)만, 대상물을 검출했다고 판단하도록 해도 된다.

도 1로 되돌아가, 제어부(7)는, 프로그램에 따라서 각종 데이터를 처리한다. 제어부(7)는, 도시하지 않은 케이블에 의해 기판 처리 장치(1)의 각 기구와 접속되어 있고, 갭 센서(42), 리니어 인코더(51) 및 검출부(45) 등으로부터의 입력에 따라, 스테이지(3), 승강 기구(43, 44) 및 이동 기구(5) 등의 각 구성을 제어한다.

특히, 제어부(7)는, 검출 센서(450, 451)로부터의 입력에 기초하여, 각 수광부(450b, 451b)가 레이저광을 수광했는지 여부를 감시하면서, 어느 하나가 레이저광을 수광한 경우에 대상물을 검출했다고 판정한다.

또한, 제어부(7)는, 보조 검출 센서(452)로부터의 입력에 기초하여, 수광부(452b)에서의 레이저광의 수광량을 연산하고, 연산에 의해 구한 수광량이 미리 설 정된 임계치보다 작은 경우에, 주사 범위 E0 내에 대상물이 존재한다고 판정한다.

본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)에 있어서, 제어부(7)는, 대상물이 존재한다고 판정한 경우에는, 해당 대상물을 슬릿 노즐(41)에 접촉하는 간섭물로 간주한다. 그리고 해당 대상물과 슬릿 노즐(41)의 접촉을 회피하기 위해서 이동 기구(5)(리니어 모터(50))를 제어하여, 슬릿 노즐(41)에 의한 주사를 정지시킨다. 또한, 대상물을 검출한 경우의 제어부(7)의 제어 동작에 대해서는 후술한다.

또한, 제어부(7)는, 도시하지 않은 조작부(조작 패널, 키보드 등) 및 표시부(액정 디스플레이나 표시 버튼 등)와 접속되어 있고, 조작부를 통해 오퍼레이터로부터의 지시를 접수함과 동시에, 표시부에 필요한 데이터를 표시함으로써 오퍼레이터에게 기판 처리 장치(1)의 상태 등을 통지한다.

이상이 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)의 구성 및 기능의 설명이다.

<1.2 조정 작업>

기판 처리 장치(1)에서는, 기판(90)에 대해 레지스트액을 도포하는 처리를 행하기 전에, 오퍼레이터에 의해서, 검출 센서(450, 451) 및 보조 검출 센서(452)의 Z축 방향의 위치 조정 작업이 행해진다. 이 위치 조정은, 10㎛ 이하의 위치 결정 정확도를 가지는 마이크로 게이지를 이용해 행한다.

검출 센서(450, 451)의 투광부(450a, 451a)는, 조사하는 레이저광이 기판(90)의 표면에 따르도록 Z축 방향의 위치 조정이 행해진다. 이 경우, 레이저광은 기판(90)에 일부가 차폐되어도 되므로, Z축 방향의 위치 조정은 레이저광의 스폿 직경분만큼 오차를 허용할 수 있어, 비교적 부정확하게 조정할 수 있다. 즉, 엄밀한 조정 작업이 불필요해지므로, 조정 작업의 부담이 경감된다.

또한, 이는 검출 센서(450, 451)에서는, 스폿 직경분만큼 기판(90)의 두께가 변화해도 대응할 수 있는 것을 의미한다. 즉, 두께가 다른 기판(90)을 처리하는 경우라도, 그 두께의 변화가 소정의 범위 내이면 재조정이 불필요하므로, 조정 작업의 부담을 경감할 수 있다.

투광부(450a, 451a)의 위치가 결정되면, 검출 센서(450, 451)의 수광부(450b, 451b)는, 투광부(450a, 451a)로부터 조사된 레이저광의 직접 광을 수광하는 위치에 일단 세트된다. 이 때 수광부(450b, 451b)는, 레이저광(직접 광)의 일부를 수광하면 되므로, 이 위치 조정은 비교적 부정확해도 된다. 다음에, 수광부(450b, 451b)를 서서히 (+Z) 방향으로 이동시켜, 레이저광을 수광하지 않게 된 위치에서, 수광부(450b, 451b)를 고정한다. 이와 같이, 수광부(450b, 451b)의 위치 조정 작업에 있어서도, 종래의 장치에 비해 작업의 부담은 경감된다.

보조 검출 센서(452)의 투광부(452a)는, 스테이지(3)에 정상 상태에서 지지되어 있는 기판(90)을 대상물로서 오검출하지 않도록, 그 레이저광의 광로가 기판(90)의 표면에서 (+Z) 방향의 위치가 되도록 위치 조정된다. 즉, 기판(90)의 두께를 고려하면서, 스테이지(3)의 지지면(30)을 기준으로 위치 조정이 행해진다. 이 때, 기판(90)의 두께의 균일성(통상, 설계 두께의 ±1% 이내)이나, 지지면(30)의 평탄 가공 정확도 등을 고려하여 조정하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 레이저광의 광로가 기판(90)의 표면보다도 (+Z)측이 되도록 조정된다.

또한, 기판 처리 장치(1)에 있어서, 슬릿 노즐(41)과 대상물의 접촉을 방지하기 위해서는, 주사 범위 E0보다도 (-Z)측에 존재하는 대상물을 검출하지 않으면 안된다. 따라서, 레이저광이 주사하는 범위가 주사 범위 E0보다도 (-Z)측의 영역을 포함하도록, 투광부(452a)의 Z축 방향의 위치가 조정된다.

투광부(452a)의 위치가 결정되면, 보조 검출 센서(452)의 수광부(452b)는, 투광부(452a)의 Z축 방향의 위치와 거의 같아지도록 조정된다. 단, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)에서는, 보조 검출 센서(452)의 검출 정확도는 대략적으로 설정된다. 따라서, 종래의 장치와 같이 투광부(452a)로부터 조사되는 레이저광의 거의 100%가 수광되도록 수광부(452b)의 위치를 엄밀히 조정할 필요는 없다. 즉, 해당 레이저광의 스폿의 일부가 수광부(452b)에 수광되도록 조정되어 있으면 충분하고, 조정 작업의 부담은 종래에 비해 경감된다.

<1.3 동작의 설명>

다음에, 기판 처리 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 도 9 및 도 10은 기판 처리 장치(1)의 도포 처리의 동작을 도시하는 플로우차트이다. 또한, 이하에 도시하는 각 부의 동작 제어는 특별히 양해를 구하지 않는 한 제어부(7)에 의해 행해진다.

기판 처리 장치(1)에서는, 오퍼레이터 또는 도시하지 않은 반송 기구에 의해, 소정의 위치에 기판(90)이 반송됨으로써, 레지스트액의 도포 처리가 개시된다. 또한, 처리를 개시하기 위한 지시는, 기판(90)의 반송이 완료한 시점에서, 오퍼레이터가 조작부를 조작함으로써 입력되어도 된다.

우선, 스테이지(3)가 지지면(30) 상의 소정의 위치에 기판(90)을 흡착하여 지지한다. 다음에, 슬릿 노즐(41)을 이동시킴으로써, 갭 센서(42)를 기판(90)과의 갭을 측정하기 위한 측정 개시 위치로 이동시킨다(단계 S11). 이 동작은, 승강 기구(43, 44)가 슬릿 노즐(41)의 높이 위치를 측정 고도로 조정함과 동시에, 리니어 모터(50)가 가교 구조(4)를 X축 방향으로 조정함으로써 행해진다.

갭 센서(42)의 측정 개시 위치로의 이동이 완료하면, 리니어 모터(50)가 가교 구조(4)를 (+X) 방향으로 이동시킨다. 이에 따라, 갭 센서(42)가 소정의 측정 고도를 유지하면서, 기판(90) 표면의 도포 영역에 있어서의 기판(90) 표면과 슬릿 노즐(41)의 갭을 측정한다(단계 S12). 또한, 도포 영역이란, 기판(90)의 표면 중에 레지스트액을 도포하고자 하는 영역으로서, 통상, 기판(90)의 전체 면적으로부터, 단(端) 가장자리에 따른 소정 폭의 영역을 제외한 영역이다. 또한, 갭 센서(42)에 의한 측정이 행해지는 동안에, 슬릿 노즐(41)이 기판(90)이나 이물이라는 대상물과 접촉하지 않도록, 기판 처리 장치(1)에 있어서, 측정 고도에 있어서의 슬릿 노즐(41)과 지지면(30)과의 사이의 Z축 방향의 거리는 충분히 확보되어 있다.

갭 센서(42)의 측정 결과는 제어부(7)에 전달된다. 그리고, 제어부(7)는 전달된 갭 센서(42)의 측정 결과를, 리니어 인코더(51)에 의해서 검출되는 수평 위치(X축 방향의 위치)와 관련지어 기억부에 보존한다.

갭 센서(42)에 의한 주사(측정)가 종료하면, 리니어 모터(50)가 가교 구조(4)를 X축 방향으로 이동시켜, 검출부(45)를 기판(90)의 단부 위치로 이동시킨다(단계 S13). 또한, 단부 위치란, 검출부(45) 중 가장 (-X)측에 가깝게 존재하는 센 서(본 실시 형태에서는 검출 센서(450))의 광축이, 기판(90)의 (+X)측의 변에 거의 따르는 위치이다. 또한, 갭 센서(42)에 의한 측정에 의해서, 기판(90)의 두께가 지정 범위 이내에 없다고 판정된 경우, 기판 처리 장치(1)는, 표시부 등에 경보를 표시하여, 슬릿 노즐(41)을 대기 위치로 이동시킴과 동시에, 이상이 검출된 기판(90)을 배출한다.

검출부(45)가 단부 위치로 이동하면, 제어부(7)는, 리니어 모터(50)를 정지시킴으로써, 가교 구조(4)를 정지시킨다. 또한, 갭 센서(42)로부터의 측정 결과에 기초하여, 슬릿 노즐(41)의 YZ 평면에서의 자세가, 적절한 자세(슬릿 노즐(41)과 도포 영역과의 간격이 레지스트를 도포하기 위해서 적절한 간격(본 실시 형태에서는 50∼200㎛)이 되는 자세. 이하, 「적정 자세」라고 칭한다)이 되는 노즐 지지부(40)의 위치를 산출하여, 산출 결과에 기초하여, 각각의 승강 기구(43, 44)를 제어하여 슬릿 노즐(41)을 적정 자세로 조정한다.

기판 처리 장치(1)의 검출부(45)는, 슬릿 노즐(41)보다도 (-X)측에 배치되어 있으므로, 검출부(45)가 단부 위치에 있는 상태에서, 슬릿 노즐(41)은 기판(90)과 대향하지 않는 위치로 이동한다. 따라서, 검출부(45)가 단부 위치에 있는 상태에서 슬릿 노즐(41)을 (-Z)방향으로 이동시켜 적정 자세로 조정하였다고 해도, 슬릿 노즐(41)이 대상물과 접촉할 위험성은 거의 없다.

슬릿 노즐(41)의 자세 조정이 종료하면, 제어부(7)는, 검출부(45)에 의한 대상물의 검출을 개시한다(단계 S14). 또한, 리니어 모터(50)를 구동하여, 가교 구조(4)를 (-X)방향으로 이동시키면서(단계 S21), 검출부(45)로부터의 출력에 기초하 여, 대상물을 검출했는지 여부를 판정한다(단계 S22). 어느 하나의 검출 센서(450, 451) 및 보조 검출 센서(452)에 의해 대상물을 검출했다고 판정한 경우에는, 단계 S27 이후의 처리를 행하여, 슬릿 노즐(41)이 대상물에 접촉하는 것을 방지하는데, 상세한 것은 후술한다.

한편, 대상물을 검출하지 않은 경우에는, 리니어 인코더(51)의 출력에 기초하여, 제어부(7)가 슬릿 노즐(41)의 위치를 확인하면서, 슬릿 노즐(41)이 토출 개시 위치로 이동할 때까지 단계 S21 내지 S23의 처리를 반복한다(단계 S23). 또한, 토출 개시 위치란, 도포 영역의 (+X)측의 변에 슬릿 노즐(41)이 거의 따르는 위치이다.

슬릿 노즐(41)이 토출 개시 위치까지 이동하면, 레지스트용 펌프(도시하지 않음)에 의해 슬릿 노즐(41)에 레지스트액이 이송되고, 슬릿 노즐(41)이 도포 영역에 레지스트액을 토출한다. 그 토출 동작과 동시에, 리니어 모터(50)가 슬릿 노즐(41)을 (-X)방향으로 이동시킨다(단계 S24). 이에 따라, 기판(90)의 도포 영역이 슬릿 노즐(41)에 의해서 주사되어, 레지스트액이 도포된다. 단계 S24의 이동 동작과 병행하여, 단계 S22와 마찬가지로 제어부(7)에 의해, 대상물이 검출되었는지 여부의 판정이 행해진다(단계 S25).

단계 S25에 있어서, 제어부(7)가 대상물을 검출했다고 판정한 경우에는(단계 S25에 있어서 Yes), 제어부(7)가 리니어 모터(50)를 정지시킴으로써 슬릿 노즐(41)의 (-X)방향으로의 이동 동작을 정지시킴과 동시에, 표시부 등에 경보를 출력한다(단계 S27). 또한, 단계 S22에서, 제어부(7)가 대상물을 검출했다고 판정한 경우도 거의 동일하게 단계 S27이 실행된다.

이와 같이, 기판 처리 장치(1)에서는, 슬릿 노즐(41)의 이동 중(주사 중)에, 검출부(45)에 의해서 대상물이 검출된 경우에, 즉시 슬릿 노즐(41)의 이동을 정지함으로써, 슬릿 노즐(41)과 대상물의 접촉을 방지할 수 있다. 따라서, 슬릿 노즐(41)이나 기판(90) 등이 접촉에 의해 파손되는 것을 유효하게 방지할 수 있다.

또한, 경보를 출력함으로써, 오퍼레이터에게 이상을 알릴 수 있으므로, 복구 작업 등을 효율적으로 행할 수 있다. 또한, 경보는 오퍼레이터에게 이상 사태의 발생을 알릴 수 있는 것이면 어떠한 방법이어도 되고, 스피커 등으로부터 경보음을 출력하도록 해도 된다.

단계 S27의 실행후는, 레지스트용 펌프를 정지하여 레지스트액의 토출을 정지하고, 리니어 모터(50) 및 승강 기구(43, 44)에 의해 슬릿 노즐(41)을 대기 위치로 퇴피시킨다(단계 S28). 또한, 기판(90)을 기판 처리 장치(1)로부터 반출한다(단계 S29). 또한, 단계 S22에서 대상물이 검출된 경우에는, 레지스트액의 토출은 아직 개시되어 있지 않으므로, 레지스트액의 토출을 정지시키는 처리는 행해지지 않는다. 또한, 단계 S27이 실행된 결과 반출되는 기판(90)은, 다른 기판(90)과 구별하여, 오퍼레이터 또는 반송 기구가 재처리 공정으로 반송한다. 또한, 도 4 및 도 5에 도시하는 바와 같이, 이물(NG)은 스테이지(3)에 부착되어 있는 경우도 생각할 수 있으므로, 단계 S27이 실행된 경우는, 스테이지(3)의 클리닝을 행하는 것이 바람직하다.

한편, 단계 S25에서 대상물이 검출되지 않은 경우에는(단계 S25에서 No), 리 니어 인코더(51)의 출력에 기초하여, 제어부(7)가 슬릿 노즐(41)의 위치를 확인하면서, 슬릿 노즐(41)이 토출 종료 위치에 이동할 때까지 단계 S24 내지 S26의 처리를 반복한다(단계 S26). 이와 같이, 대상물이 존재하지 않는 경우에는, 슬릿 노즐(41)에 의한 주사가 도포 영역 전역에 대해 행해지고, 해당 도포 영역의 전역에서의 기판(90)의 표면 상에 레지스트액의 층이 형성된다.

슬릿 노즐(41)이 토출 종료 위치로 이동하면, 제어부(7)는, 레지스트용 펌프를 정지하여 레지스트액의 토출을 정지하고, 리니어 모터(50) 및 승강 기구(43, 44)에 의해 슬릿 노즐(41)을 대기 위치로 퇴피시킨다(단계 S28). 이 동작과 병행하여, 제어부(7)는 검출부(45)에 의한 대상물의 검출을 정지한다.

또한, 스테이지(3)는 기판(90)의 흡착을 정지하고, 오퍼레이터 또는 반송 기구가 기판(90)을 지지면(30)으로부터 들어올려, 기판(90)을 다음 처리 공정으로 반출한다(단계 S29).

또한, 도포 처리가 종료한 시점에서, 레지스트액의 막 두께의 검사 처리를 행해도 된다. 즉, 승강 기구(43, 44)가 노즐 지지부(40)를 (+Z)방향으로 이동시킴으로써, 갭 센서(42)를 측정 고도로 이동시킨다. 또한, 리니어 모터(50)가 가교 구조(4)를 (+X)방향으로 이동시킴으로써 갭 센서(42)가 도포 영역을 주사하고, 기판(90) 상에 형성된 레지스트막과의 갭을 측정하여 제어부(7)에 전달한다. 제어부(7)는, 레지스트액을 도포하기 전에 측정한 갭의 값(기판(90)의 표면과의 거리)과, 레지스트 도포 후에 측정한 갭의 값(레지스트막의 표면과의 거리)을 비교함으로써, 기판(90) 상의 레지스트막의 두께를 산출하고, 산출 결과를 표시부 등에 표시한다.

기판(90)의 반출 처리(단계 S29)가 종료하면, 다시 연속하여 복수매의 기판(90)에 대해 처리를 행하는 경우에는 단계 S11로 되돌아가 처리를 반복하여 실행하고, 처리해야 할 기판(90)이 존재하지 않는 경우에는 처리를 종료한다(단계 S30).

이상과 같이, 본 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)는, 투광부(450a, 451a)에 의해 조사된 레이저광 중의 직접 광을 수광하는 위치로부터 벗어난 위치에 배치되고, 투광부(450a, 451a)에 의해 조사된 레이저광 중 대상물에 의해 반사된 레이저광을 검출광으로서 수광하는 수광부(450b, 451b)를 구비하며, 수광부(450b, 451b)가 검출광을 수광한 경우에, 대상물을 검출했다고 함으로써, 수광부(450b, 451b)의 위치는 비교적 부정확해도 되므로, 조정 작업에 있어서의 부담이 경감된다. 또한, 수광부(450b, 451b)가 미소하게나마 검출광을 수광하면 대상물을 검출할 수 있으므로, 기판(90)의 폭의 영향을 억제할 수 있어, 정확도가 향상된다.

또한, 수광부(450b, 451b)는, 레이저광의 직접 광을 수광하는 위치로부터, 슬릿 노즐(41)의 주사 방향에 대해 대략 수직 방향으로 벗어난 위치에 배치됨으로써, 슬릿 노즐에 의한 주사에 의해서 발생하는 진동의 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 오검출을 억제할 수 있으므로, 정확한 검출 결과를 얻을 수 있다.

또한, 슬릿 노즐(41)의 주사 중에 슬릿 노즐(41)과 간섭할 가능성이 있는 대상물을 검출하는 보조 검출 센서(452)를 구비하고, 보조 검출 센서(452)의 수광부(452b)는, 투광부(452a)와 대향한 위치에 배치되고, 투광부(452a)로부터 조사된 레이저광의 직접 광을 수광하여, 수광부(452b)에서의 직접 광의 수광량이 소정의 임계치 이하로 된 경우에, 대상물을 검출했다고 함으로써, 검출 가능한 대상물의 범 위가 확대된다.

또한, 검출 센서(450)의 투광부(450a)와, 검출 센서(451)의 투광부(451a)가, 각각 스테이지(3)에 지지된 기판(90)의 양측에 나뉘어 배치되어, 기판의 폭의 영향을 받지 않고 대상물을 검출할 수 있다.

또한, 검출부(45)가, 이동 기구(5)에 장착됨으로써, 슬릿 노즐(41)을 교환한 경우라도, 검출부(45)의 위치 조정을 다시 행할 필요가 없어, 작업을 효율화할 수 있다.

<2. 제2 실시 형태>

제1 실시 형태에서는, 검출부(45)를 이동 기구(5)에 장착하도록 구성하였지만, 검출부(45)의 장착 위치는 이에 한정되지 않고, 대상물을 검출할 수 있는 위치이면 어디에 장착되어도 된다.

도 11은 이러한 원리에 기초하여 구성한 제2 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1a)의 검출부(45)의 주변부의 확대도이다. 기판 처리 장치(1a)는, 도 11에 도시하는 바와 같이, 검출부(45)가 노즐 지지부(40)에 장착되어 있다. 슬릿 노즐(41)은 상기 실시 형태와 같이 노즐 지지부(40)에 고정되어 있고, 슬릿 노즐(41)은 노즐 지지부(40)와 일체적으로 이동한다. 노즐 지지부(40)에는 슬릿 노즐(41)이 고정되어 있다. 따라서, 검출부(45)는, 슬릿 노즐(41)과의 상대 거리를 유지한 상태로 일체적으로 이동한다.

또한, 기판 처리 장치(1a)는, 검출부(45)가 노즐 지지부(40)에 장착되어 있는 것을 제외하고, 제1 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)와 거의 동일한 구 성을 갖고 있다. 또한, 기판 처리 장치(1a)의 동작에 대해서도, 기판 처리 장치(1)와 거의 동일하다. 단, 기판 처리 장치(1)에서는, 스테이지(3)의 지지면(30)의 위치를 기준으로 검출 센서(450, 451) 및 보조 검출 센서(452)의 Z축 방향의 위치 조정 작업이 행해지지만, 기판 처리 장치(1a)에서는, 슬릿 노즐(41)의 (-Z)측의 단부를 기준으로 이들 Z축 방향의 위치 조정 작업이 행해진다.

이상과 같이, 제2의 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1a)와 같이, 노즐 지지부(40)에 검출부(45)를 장착한 경우라도, 제1 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1)와 거의 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한, 검출 센서(450, 451) 및 보조 검출 센서(452)가, 슬릿 노즐(41)과의 상대 거리를 유지한 상태로 일체적으로 이동하도록 장착됨으로써, 일단, 검출부(45)와 슬릿 노즐(41)의 상대 거리의 조정이 행해진 후는, 슬릿 노즐(41)의 자세(주로 Z축 방향의 위치)에도 불구하고, 그 상대 거리가 일정하게 되므로, 검출 정확도를 향상시킬 수 있다. 또한, 기판 처리 장치(1a)에서, 처리할 기판(90)의 두께 등이 변경된 경우라도 다시 위치 조정 작업을 행할 필요가 없어, 작업의 효율화를 도모할 수 있다.

<3. 변형예>

이상, 본 발명의 실시 형태에 대해서 설명했는데, 본 발명은 상기 실시 형태에 한정되지 않고, 다양한 변형이 가능하다.

예를 들면, 제2 실시 형태에 있어서의 기판 처리 장치(1a)에서는, 검출부(45)가 노즐 지지부(40)에 장착된다고 설명했는데, 예를 들면, 슬릿 노즐(41)에 직 접 검출부(45)가 장착되어도 된다.

상기 실시 형태에서, 보조 검출 센서(452)는, 투광부(452a) 및 수광부(452b)를 각각 구비하고 있다. 그러나, 보조 검출 센서(452)는 수광부(452b)만 구비하는 구성이어도 실현 가능하다. 도 16은 이러한 원리에 기초하여 구성한 변형예에 있어서의 검출 센서(450)와 보조 검출 센서(452)를 도시하는 도면이다. 도 16에 도시하는 바와 같이, 보조 검출 센서(452)의 수광부(452b)를, 검출 센서(450)의 투광부(450a)와 대향하는 위치에 배치한다. 즉, 투광부(450a)와 수광부(452b)의 위치에 있어서, X축 방향 및 Z축 방향의 위치가 거의 같아지도록 배치한다. 이와 같이 배치하면, 수광부(452b)는, 투광부(450a)로부터 조사된 레이저광의 직접 광을 수광하게 된다. 이와 같이 구성하는 것에 의해서도, 보조 검출 센서(452)는, 상기 실시 형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한, 보조 검출 센서(452)가 검출 센서(450)의 투광부(450a)를 겸용함으로써, 장치 구성을 간소화할 수 있다. 또한, 보조 검출 센서(452)가 사용하는 투광부는, 투광부(450a)에 한정되지 않고, 투광부(451a)여도 된다.

청구항 1 내지 5에 기재의 발명에서는, 투광부에 의해 조사된 레이저광 중의 직접 광을 수광하는 위치로부터 벗어난 위치에 배치되어, 투광부에 의해 조사된 레이저광 중 대상물에 의해 반사된 레이저광을 검출광으로서 수광하는 수광부를 구비하고, 수광부가 검출광을 수광한 경우에, 대상물을 검출했다는 검출 결과를 제어 수단에 전달함으로써, 수광부의 위치는 비교적 부정확해도 되므로, 조정 작업에 있 어서의 부담이 경감된다. 또한, 수광부가 미소하게나마 검출광을 수광하면 대상물을 검출할 수 있으므로, 수광량의 감쇠량에 따라 검출하는 경우에 비해 오검출이 억제되기 때문에 정확도가 향상된다.

청구항 2에 기재의 발명에서, 수광부는, 토출 수단의 주사 방향에 대해 대략 수직 방향으로 벗어난 위치에 배치되어, 토출 수단에 의한 주사에 의해서 발생하는 진동의 영향을 억제할 수 있다. 따라서, 오검출을 억제할 수 있으므로, 정확한 검출 결과를 얻을 수 있다.

청구항 4에 기재의 발명에서는, 투광부 또는 보조 투광부와 대향한 위치에 배치되어, 투광부 또는 보조 투광부로부터 조사된 레이저광의 직접 광을 수광하는 보조 수광부를 구비하고, 보조 수광부에 있어서의 직접 광의 수광량이 소정의 임계치 이하로 된 경우에, 대상물을 검출했다고 함으로써, 검출 가능한 대상물의 범위가 확대된다.

청구항 5에 기재의 발명에서는, 하나의 검출 수단의 투광부와, 다른 검출 수단의 투광부가, 각각 지지 수단에 지지된 기판의 양측에 분리되어 배치됨으로써, 기판 폭의 영향을 받지 않고 대상물을 검출할 수 있다.

Claims (5)

1. 기판에 소정의 처리액을 도포하는 기판 처리 장치에 있어서,

   기판을 지지하는 지지 수단과,

   상기 지지 수단에 지지된 상기 기판에 대해 소정의 처리액을 토출하는 토출 수단과,

   상기 지지 수단에 지지된 상기 기판과 상기 토출 수단을 상대적으로 이동시켜, 상기 기판에 대한 상기 토출 수단에 의한 주사를 실행시키는 이동 수단과,

   상기 토출 수단의 주사 중에 상기 토출 수단과 간섭할 가능성이 있는 대상물을 검출하는 적어도 하나의 검출 수단과,

   상기 검출 수단에 의한 검출 결과에 기초하여, 상기 이동 수단을 제어하는 제어 수단을 구비하고,

   상기 검출 수단이,

   레이저광을 조사하는 투광부와,

   상기 투광부에 의해 조사된 레이저광 중의 직접 광을 수광하는 위치로부터 벗어난 위치에 배치되어, 상기 투광부에 의해 조사된 레이저광 중 상기 대상물에 의해 반사된 레이저광을 검출광으로서 수광하는 수광부를 구비하며,

   상기 검출 수단은, 상기 수광부가 상기 검출광을 수광한 경우에, 상기 대상물을 검출했다는 검출 결과를 상기 제어 수단에 전달하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 수광부는, 상기 토출 수단의 주사 방향에 대해 대략 수직 방향으로 벗어난 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
3. 제1항에 있어서,

   상기 투광부는, 상기 지지 수단에 지지된 상기 기판의 표면에 대략 평행 방향으로 상기 레이저광을 조사하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
4. 제1항에 있어서,

   상기 토출 수단의 주사 중에 상기 토출 수단과 간섭할 가능성이 있는 대상물을 검출하는 보조 검출 수단을 더 구비하고,

   상기 보조 검출 수단이,

   상기 투광부 또는 보조 투광부와 대향한 위치에 배치되어, 상기 투광부 또는 상기 보조 투광부로부터 조사된 상기 레이저광의 직접 광을 수광하는 보조 수광부를 구비하며,

   상기 보조 검출 수단은, 상기 보조 수광부에서의 상기 직접 광의 수광량이 소정의 임계치 이하로 된 경우에, 상기 대상물을 검출했다는 검출 결과를 상기 제어 수단에 전달하고,

   상기 제어 수단은, 상기 검출 수단의 검출 결과 및 상기 보조 검출 수단의 검출 결과에 따라 상기 이동 수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 검출 수단을 2 이상 구비하고,

   하나의 검출 수단의 상기 투광부와, 다른 검출 수단의 상기 투광부가, 각각 상기 지지 수단에 지지된 상기 기판의 양측에 나뉘어 배치되는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.

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