KR20140102147A - 액 처리 장치 및 액 처리 장치에 사용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

Abstract

액 처리 장치에 있어서, 회전하는 기판과, 당해 기판의 하방 위치에서 스핀 척의 둘레 방향을 따라 환상으로 설치되는 환상부의 마찰을, 고정밀도로 검출한다.
상기 스핀 척에 보유 지지되어 회전하는 기판과 상기 환상부의 접촉에 의해 발생하는 접촉음을 증폭시키기 위해서, 당해 환상부에 설치되는 소리 증폭부와, 상기 환상부를 전파하는 고체 전파음을 감지해서 감지 신호를 출력하는 진동 센서와, 상기 감지 신호에 기초해서, 상기 기판과 상기 환상부의 마찰을 검출하기 위한 검출부를 구비하도록 액 처리 장치를 구성한다. 고체 전파음은 전파 거리가 길어도 감쇠하기 어려우므로, 감지 신호가 정확하게 진동 센서에 전파한다. 그에 의해, 고정밀도의 검출을 행할 수 있다.

Description

액 처리 장치 및 액 처리 장치에 사용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체{LIQUID PROCESSING APPARATUS AND COMPUTER-READABLE RECORD MEDIUM RECORDING PROGRAM FOR LIQUID PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 기판을 스핀 척에 보유 지지해서 액 처리를 행하는 액 처리 장치에 관한 것이다.

반도체 웨이퍼(이하, 「웨이퍼」라고 함)에 대한 포토리소그래피 공정에서는, 예를 들어 웨이퍼의 표면에 레지스트액 등을 공급해서 막을 형성하거나, 세정액을 공급해서 세정하는 액 처리가 행해진다. 이 액 처리를 행하는 장치로서는, 웨이퍼의 이면을 흡착 보유 지지하는 스핀 척과, 웨이퍼의 중심부에 처리액을 공급하는 노즐과, 상기 스핀 척을 회전시켜서 상기 처리액을 원심력에 의해 웨이퍼의 주연부로 확장하는 회전 구동부와, 상기 스핀 척을 둘러싸는 컵을 구비하고 있다. 상기 컵은 상기 스핀 척에 보유 지지된 웨이퍼의 하방에 설치되는 환상부를 구비하고 있다. 특허문헌 1에는, 그러한 액 처리 장치인 레지스트 도포 장치에 대해서 기재되어 있다.

상기 컵을 비롯한 상기 액 처리 장치의 각 부를 구성하는 구성 부재는, 작업원이 육안 및 계측 지그를 사용함으로써 조립된다. 각 구성 부재가 정상으로 조립되었을 때에는, 특정한 개소가 가압되거나 차광되도록 구성된다. 그리고, 가압되는 개소에는, 전기 접점식 스위치나 광학식 스위치가 설치되고, 그와 같이 가압이나 차광이 이루어졌는지 여부에 따라 스위치의 온/오프가 전환되어, 조립이 정상인지 이상인지를 판별할 수 있도록 구성되어 있다. 조립을 정상으로 행함으로써, 액 처리 중에 회전하는 웨이퍼가 컵에 마찰되지 않도록 하고 있다. 그러나, 상기 처리액으로서 가연성의 것을 사용하는 경우, 상기 스위치에 의한 폭발을 방지하기 위한 대책이 필요해지기 때문에, 그 대책에 비용이 들어 버린다.

또한, 구성 부재는 그 형상에 개체차가 있다. 이 개체차에 따라, 상기 스위치에 의한 판정에서는 정상으로 조립되어 있는 것으로 되어 있어도, 실제로는 상기 컵의 환상부와 웨이퍼의 이면 사이에 상기 마찰이 일어나는 경우가 있다. 또한, 정상으로 조립을 행해도, 장치의 사용을 계속함으로써 구성 부재가 처리액에 노출되어 열화되고, 경시적으로 변형되는 경우가 있고, 그에 의해 상기 환상부와 웨이퍼의 이면의 마찰이 일어나는 경우가 있다. 그 외에, 웨이퍼가 휨을 갖고 있거나, 조립에 인위적인 미스가 일어남으로써, 상기 마찰이 일어날 우려도 있다.

그와 같이 웨이퍼의 이면이 환상부에 닿으면 파티클이 발생해 버리고, 웨이퍼의 이면에 흠집이 생겨 버린다. 이면에 흠집이 난 웨이퍼가 노광 장치로 반송되어, 그 표면의 레지스트막이 노광되는 경우, 상기 흠집에 의해 노광 시의 포커스가 어긋나 버려, 정상으로 노광을 행할 수 없게 될 우려가 있다. 이러한 마찰의 발견에 필요로 하는 시간이 길어질수록, 상기 액 처리 장치에 의한 웨이퍼의 처리 매수가 많아지고, 그와 같이 흠집이 나는 웨이퍼의 매수가 증가하기 때문에, 당해 마찰을 빠르게 발견하는 것이 요구되고 있다.

일본 특허 공개 제2009-51174호 공보

본 발명은 이러한 사정에 있어서 이루어진 것이며, 그 목적은 액 처리 장치에 있어서, 회전하는 기판과, 당해 기판의 하방 위치에서 스핀 척의 둘레 방향을 따라 환상으로 설치되는 환상부의 마찰을 고정밀도로 검출하는 데 있다.

본 발명의 액 처리 장치는 복수의 스핀 척을 보유하고, 기판을 당해 스핀 척에 보유 지지하고, 처리액을 상기 기판 표면에 공급해서 액 처리를 행하는 액 처리 장치에 있어서,

상기 스핀 척에 보유 지지된 기판의 하방 위치에서, 스핀 척의 둘레 방향을 따라 환상으로 설치된 환상부와,

상기 스핀 척에 보유 지지되어 회전하는 기판과 상기 환상부의 접촉에 의해 발생하는 접촉음을 증폭시키기 위해서, 당해 환상부에 설치되는 소리 증폭부와,

상기 환상부를 전파하는 고체 전파음을 감지해서 감지 신호를 출력하는 진동 센서와,

상기 감지 신호에 기초해서, 상기 기판과 상기 환상부의 마찰을 검출하기 위한 검출부를 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 회전하는 기판과 당해 기판의 하방에 설치되는 환상부의 접촉에 의해 발생하는 접촉음을 증폭시키기 위한 소리 증폭부와, 환상부를 전파하는 고체 전파음을 감지해서 감지 신호를 출력하는 진동 센서와, 상기 감지 신호에 기초해서, 상기 기판과 상기 환상부의 마찰을 검출하기 위한 검출부가 설치된다. 고체 전파음은 공기 전파음에 비해 전파 거리에 의한 감쇠가 억제되므로, 상기 마찰의 검출을 고정밀도로 행할 수 있다.

도 1은 레지스트 도포 장치의 종단 측면도.
도 2는 상기 레지스트 도포 장치를 구성하는 컵의 분해 사시도.
도 3은 상기 컵을 구성하는 내컵 및 웨이퍼의 평면도.
도 4는 상기 웨이퍼와 상기 내컵에 설치되는 핀을 도시하는 평면도.
도 5는 상기 레지스트 도포 장치에 설치되는 제어부의 블록도.
도 6은 웨이퍼에 마찰이 일어나지 않은 상태에서 스핀코팅을 행하는 설명도.
도 7은 웨이퍼에 마찰이 일어나지 않은 상태에서 스핀코팅을 행하는 설명도.
도 8은 마찰의 유무를 검출하는 플로우차트.
도 9는 상기 내컵의 진동 센서로부터의 출력을 나타내는 그래프도.
도 10은 웨이퍼에 마찰이 일어난 상태에서 스핀코팅을 행하는 설명도.
도 11은 상기 내컵의 진동 센서로부터의 출력을 나타내는 그래프도.
도 12는 상기 출력으로부터 얻어지는 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프도.
도 13은 상기 출력으로부터 얻어지는 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내는 그래프도.
도 14는 상기 내컵의 다른 구성을 나타내는 종단 측면도.
도 15는 다른 레지스트 도포 장치의 종단 측면도.
도 16은 상기 레지스트 도포 장치의 내컵 및 웨이퍼의 평면도.
도 17은 또 다른 레지스트 도포 장치의 종단 측면도.
도 18은 상기 레지스트 도포 장치의 내컵 및 웨이퍼의 평면도.
도 19는 상기 내컵에 설치되는 돌기부의 측면도.
도 20은 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프.
도 21은 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프.
도 22는 평가 시험의 결과를 나타내는 그래프.

(제1 실시 형태)

본 발명의 액 처리 장치의 일 실시 형태이며, 웨이퍼(W)에 레지스트액을 공급해서 레지스트막을 형성하는 레지스트 도포 장치(1)에 대해서, 도 1의 종단 측면도를 참조하여 설명한다. 레지스트 도포 장치(1)는 웨이퍼(W)의 이면 중앙부를 진공 흡착함으로써, 당해 웨이퍼(W)를 수평하게 보유 지지하는 스핀 척(11)을 구비하고 있다. 이 스핀 척(11)은 하방으로부터 축부(12)를 통해서 회전 구동부(13)에 접속되어 있고, 당해 회전 구동부(13)에 의해 연직축 둘레로 회전할 수 있다.

스핀 척(11)의 하방측에는 축부(12)를 둘러싸고 원형판(14)이 설치된다. 원형판(14)에 설치되는 3개의 개구부(15)를 통해서 3개의 승강 핀(16)이 승강한다[도 1에서는, 개구부(15) 및 승강 핀(16)은 2개만 도시하고 있다]. 레지스트 도포 장치(1)의 외부의 반송 아암과 스핀 척(11) 사이에서, 웨이퍼(W)를 전달할 수 있다. 도면 중 17은 승강 핀(16)을 승강시키는 승강 기구이다.

상기 스핀 척(11)을 둘러싸도록 해서 컵체(2)가 설치되어 있다. 컵체(2)는 회전하는 웨이퍼(W)로부터 비산하거나 흘러 떨어진 폐액을 받아냄과 함께, 당해 폐액을 레지스트 도포 장치(1) 밖으로 배출하기 위해서 가이드한다. 도 2의 컵체(2)의 분해 사시도도 참조하면서 설명한다. 컵체(2)는 내컵(21)과, 중간 컵(31)과, 외컵(41)으로 구성된다.

환상부를 이루는 내컵(21)은 예를 들어 테트라플루오로에틸렌 등의 수지에 의해 구성되고, 상기 원형판(14) 주위에 링 형상으로 설치되어 있다. 이 내컵(21)은 웨이퍼(W)로부터 흘러 떨어진 폐액을, 웨이퍼(W)의 외측 하방으로 가이드하는 역할을 갖고 있다. 내컵(21)은 그 단면 형상이 산형으로 형성된 산형 가이드부(22)와, 산형 가이드부(22)의 외주 단부로부터 하방으로 연장된 환상의 수직벽(23)을 구비하고 있다. 산형 가이드부(22)의 정상부는 내컵(21)의 외측으로 비스듬히 상방으로 돌출된 환상의 돌출벽부(24)를 구성하고 있다. 이 돌출벽부(24)는 웨이퍼(W)의 주연으로부터 예를 들어 수십밀리 중심측으로 치우친 위치의 투영 영역으로부터 웨이퍼(W)의 이면 주연으로부터 수밀리 중심측으로 치우친 위치를 향하여, 비스듬히 상방으로 연장되도록 구성된다. 이 돌출벽부(24)는 웨이퍼(W)의 처리 중에 발생한 미스트가 웨이퍼(W)의 이면으로 돌아 들아가 부착되는 것을 방지하기 위해서 설치되어 있다. 레지스트 도포 장치(1)가 정상으로 조립되어 있는 경우, 돌출벽부(24)의 상단부로부터 스핀 척(11)에 적재된 웨이퍼(W)의 이면까지의 거리는, 예를 들어 0.1㎜ 내지 10㎜이다.

산형 가이드부(22)에 있어서, 돌출벽부(24)의 외측에는 수직 방향으로 연장되는 핀(25)이 설치되어 있다. 소리 증폭부를 구성하는 핀(25)은 예를 들어 원형의 막대 형상으로 형성되고, 그 상단부의 높이 H1은, 상기 돌출벽부(24)의 상단부의 높이 H2보다도 높다. 핀(25) 하부측은 내컵(21)에 매립되고, 그 하단부는 산형 가이드부(22)의 하측의 벽부에 설치된 진동 센서(51)에 접속되어 있다.

이 진동 센서(51)로서는, 예를 들어 공지의 것이 사용된다. 구체적으로는, 예를 들어 인체의 두개골로 전해지는 골전도음과 전기 신호를 서로 변환하는 골전도 스피커 혹은 골전도 마이크로폰으로서 사용되는 기기에 의해, 진동 센서(51)를 구성할 수 있다. 도 1에 있어서, 쇄선의 화살표 끝에는 진동 센서(51)를 확대하고, 그 종단 측면의 개략을 나타내고 있고, 도면 중 참조 부호 52는 하우징, 도면 중 참조 부호 53은 하우징(52) 내에 설치되는 지지부이다. 도면 중 참조 부호 54는, 그 중앙부가 상기 지지부(53)에 지지되는 원형의 압전 소자이며, 예를 들어 압전 세라믹스에 의해 구성된다. 도면 중 참조 부호 55는, 압전 소자(54)의 주위단부를 둘러싸도록 링 형상으로 설치되는 추이다. 진동 센서(51)의 진동에 따라서 압전 소자(54)가 변형되고, 전하가 발생한다. 하우징(52) 내에는, 상기 전하에 의한 전기 신호(감지 신호)를, 하우징(52)의 외부의 제어부(6)로 전송하기 위해서, 도시하지 않은 내부 배선이 설치되어 있다.

도 3에는 웨이퍼(W) 및 내컵(21)의 평면도를 나타내고 있다. 상기 핀(25)은, 스핀 척(11)의 회전 중심 P1로부터 등간격으로 설치되어 있다. 그리고, 평면에서 볼 때, 웨이퍼(W)의 회전 방향으로 인접하는 각 핀(25)의 중심과 상기 회전 중심 P1을 각각 연결하는 선분(도 3 중 쇄선으로 표시)이 이루는 각(도 3 중, θ1, θ2, θ3으로서 표시)은 120°이다. 웨이퍼(W)는 원형이며, 그 주연부에는 당해 웨이퍼(W)의 중심부를 향하도록 형성된 절결인 노치(N)를 구비하고 있다. 배경기술의 항목에서 설명한 각 요인에 의해, 웨이퍼(W)의 내컵(21)에 대한 높이가 이상일 때(낮을 때)에, 회전하는 웨이퍼(W)의 상기 노치(N) 내에 진입할 수 있는 구성으로 된다. 구체적으로는, 예를 들어 웨이퍼(W)의 중앙부의 이면이 스핀 척(11)에 적재되었을 때, 평면에서 볼 때 노치(N)를 제외한 웨이퍼(W)의 주위 단부에 겹치도록, 각 핀(25)이 배치된다. 또한, 핀(25)의 굵기는 예를 들어 0.5㎜이다.

상기와 같이 웨이퍼(W)의 내컵(21)에 대한 높이가 낮음으로써, 핀(25)과 웨이퍼(W)의 접촉음이 발생하면, 이 접촉음 중, 고체를 매체로 해서 전도하는 종파 및 횡파인 고체 전파음이 핀(25)으로부터 진동 센서(51)로 전파하여 진동 센서(51)가 진동한다. 그리고, 진동 센서(51)에 의해, 이 진동에 따른 신호가 출력된다. 공기를 매체로 해서 전파하는 종파 진동인 공기 전파음에 비해, 고체 전파음은 전파 중 감쇠가 억제되기 때문에, 상기 접촉이 발생하면, 진동 센서(51)는 상기 접촉음에 따른 신호를 고정밀도로 출력할 수 있다. 또한, 고체 전파음은 공기 전파음에 비해 빠르기 전파하기 때문에, 상기 접촉음이 발생하면, 진동 센서(51)로부터 상기 신호가 빠르게 출력된다.

도 4에는, 그와 같이 웨이퍼(W)의 내컵(21)에 대한 높이가 낮을 때에, 당해 웨이퍼(W)가 회전하는 모습을 나타내고 있다. 웨이퍼(W)의 이면이 핀(25)의 선단부에 마찰되게 되면서, 당해 웨이퍼(W)가 회전하고, 이 마찰에 의한 소리가 발생한다. 이 마찰음 중, 상기와 같이 고체 전파음이 핀(25)으로부터 진동 센서(51)로 전파하고, 진동 센서(51)로부터 이 고체 전파음에 따른 신호가 출력된다(도 4 중 상단). 웨이퍼(W)의 회전이 계속되고, 노치(N)가 핀(25)에 겹치면, 핀(25)의 선단부는 노치(N)에 들어간다. 계속해서 웨이퍼(W)가 회전하고, 노치(N)의 측벽이 핀(25)의 측벽에 충돌하면, 이 충격에 의해 상기 웨이퍼(W)의 이면이 마찰될 때에 발생하는 마찰음보다도 큰 마찰음(충돌음)이 발생하여, 센서(51)로부터의 출력이 증대한다(도 4 중 중단). 웨이퍼(W)가 더욱 회전하여, 핀(25)이 노치(N)로부터 벗어나, 다시 웨이퍼(W)의 이면을 마찰한다(도 4 중 하단). 발생하는 소리는 상기 노치(N)의 측벽과 핀(25)의 충돌 시보다도 작아져서, 센서(51)로부터의 출력이 감소한다.

내컵(21)의 상기 산형 가이드부(22)는, 상기한 폐액의 가이드를 효율적으로 행하기 위해서 그 표면이 매끄럽게 형성된다. 또한, 웨이퍼(W)의 이면은 경면이다. 따라서, 상기 핀(25)을 설치하지 않고 내컵(21)을 구성하고, 웨이퍼(W)의 회전 시에 산형 가이드부(22)의 돌출벽부(24)와 웨이퍼(W)의 이면이 접촉했다고 하는 경우에 있어서, 이들 웨이퍼(W)의 이면과 돌출벽부(24) 사이의 마찰이 작기 때문에, 발생하는 소리는 작다. 상기와 같이 핀(25)을 산형 가이드부(22)에 설치해서 노치(N)와 충돌시킴으로써, 그와 같이 산형 가이드부(22)와 웨이퍼(W)의 이면이 접촉하는 경우에 발생하는 소리보다도, 큰 소리가 발생하도록 하고 있다.

또한, 후술하는 바와 같이 진동 센서(51)의 출력 신호에 기초해서 얻어지는 주파수 스펙트럼에 의해, 웨이퍼(W)의 핀(25)에 의한 마찰의 유무를 판정한다. 이러한 판정을 행하기 위해서, 상기와 같이 핀(25)과 노치(N)가 충돌했을 때에, 소정의 주파수 예를 들어 500㎐ 내지 10000㎐의 상기 고체 전파음이 발생하도록 핀(25)이 구성되고, 예를 들어 당해 핀(25)의 재료로서는 경질 수지가 사용된다. 이 재료에 대해서 더 설명하면 간섭 소리가 크게 발생하도록 경도가 큰 것이 바람직하다. 예를 들어, 로크웰 경도로 M85 이상, 보다 바람직하게는 M95 이상의 수지, 구체적으로는 예를 들어 PEEK(폴리에테르에테르케톤) 수지, PPS(폴리페닐렌술피드) 수지, 폴리이미드 수지 등을 사용할 수 있다. 또한, 부식 등의 관점에서 핀(25)의 표면을 SUS 등의 금속에 의해 구성하는 것은 바람직하지 않지만, 금속에 수지를 피복한 것을 핀(25)으로서 사용해도 된다.

핀(25)의 상단부의 높이 H1이, 상기 돌출벽부(24)의 상단부의 높이 H2보다도 지나치게 높으면, 상기 핀(25)이 웨이퍼(W)의 이면을 마찰할 리스크가 높아지기 때문에, 그 리스크가 지나치게 높아지지 않도록, 상기 핀(25)의 상단부의 높이 H1을 설정한다. 이 예에서는, 핀(25)의 상단부의 높이 H1은 돌출벽부(24)의 상단부의 높이 H2보다도 100㎛ 상방에 위치한다. 단, 상기 각 높이 H1, H2가 서로 똑같아도 된다. 즉, 웨이퍼(W)의 이면이 산형 가이드부(22)의 돌출벽부(24)를 마찰할 때에, 상기 핀(25)과 노치(N)의 측벽의 충돌이 일어나게 되어 있어도 된다.

도 1, 도 2로 되돌아가서 중간 컵(31) 및 외컵(41)에 대해서 설명한다. 상기 중간 컵(31)은 내컵(21)의 외측을 둘러싸도록 수직한 통 형상부(32)와, 이 통 형상부(32)의 상부 테두리로부터 내측 상방을 향해서 비스듬히 연장되는 상측 가이드부(33)를 구비하고 있다. 상측 가이드부(33)에는 주위 방향으로 복수의 개구부(34)가 설치되어 있다.

또한, 통 형상부(32)의 하방측은 오목부 형상으로 형성되고, 산형 가이드부(22)의 하방에 환상의 액 수용부(35)를 형성한다. 단 도 2에서는, 이 액 수용부(35)의 도시를 생략하고 있다. 이 액 수용부(35)에 있어서는, 하방으로부터 액체 배출로(36)가 접속됨과 함께, 당해 액체 배출로(36)로부터 스핀 척(11)에 치우친 위치에 2개의 배기관(37)이 하방으로부터 돌입하는 형태로 설치되고, 배기관(37)의 측벽에 의해 기체와 액체를 분리한다.

외컵(41)은 수직한 통 형상부(42)와, 이 통 형상부(42)의 상부 테두리로부터 내측 상방으로 연장된 경사 벽(43)으로 구성된다. 통 형상부(42)는 중간 컵(31)의 통 형상부(32)의 상단부로부터 연장되어 있다. 외컵(41) 및 중간 컵(31)에 의해, 회전에 의해 웨이퍼(W)로부터 비산한 폐액을 받아내며, 받아낸 폐액이 웨이퍼(W)의 외측 하방으로 가이드되어 액체 배출로(36)에 도입된다.

이 레지스트 도포 장치(1)에는, 레지스트 노즐(55)이 설치되어 있다. 레지스트 노즐(55)은 레지스트 공급원(56)에 접속됨과 함께, 웨이퍼(W)의 상방의 소정 위치와 컵체(2)의 외측의 측방의 대기 위치 사이에서 도시하지 않은 노즐 이동 기구에 의해 이동할 수 있도록 구성되어 있다.

계속해서, 레지스트 도포 장치(1)에 설치된 검출부를 구성하는 제어부(6)에 대해서, 도 5의 블록도를 사용해서 설명한다. 제어부(6)는 프로그램 저장부(61), CPU(62), 메모리(63, 64)를 구비하고 있고, 이들이 버스(65)에 접속되어 있다. 프로그램 저장부(61)는 컴퓨터 기억 매체 예를 들어 플렉시블 디스크, 콤팩트 디스크, 하드 디스크, MO(광자기 디스크) 및 메모리 카드 등의 기억 매체 등에 의해 구성되어 있다. 이러한 기억 매체에 저장된 상태에서, 당해 기억 매체에 저장된 프로그램(66)이 제어부(6)에 인스톨된다. 프로그램(66)은 레지스트 도포 장치(1)의 각 부에 제어 신호를 송신해서 그 동작을 제어하고, 후술하는 레지스트막의 형성 처리 및 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 마찰의 유무의 검출을 행할 수 있도록 명령(각 스텝)이 내장되어 있다. CPU(62)는 그와 같이 제어 신호를 출력하기 위해서 각종 연산을 실행한다.

상기 진동 센서(51)는 이 제어부(6)에 접속되어 있고, 진동 센서(51)로부터의 출력 신호가, 제어부(6)에 설치되는 도시하지 않은 증폭부에 의해 증폭되고, 또한 변환부에 의해 아날로그 신호로부터 디지털 신호로 변환되어 버스(65)에 출력된다. 메모리(63)에는 웨이퍼(W)가 소정의 회전 속도로 회전할 때의 출력 신호의 전압값의 시계열 데이터(전압 데이터)가 기억된다. 이 소정의 회전 속도는, 메모리(64)에 기억되는 회전 속도이며, 이 회전 속도에 기초해서, 상기 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 마찰의 유무가 판정된다.

또한, 버스(65)에는 푸리에 변환부(67)가 접속되어 있다. 이 푸리에 변환부(67)는 상기 전압 데이터에 대하여 푸리에 변환을 행하고, 후에 나타내는 주파수 스펙트럼을 구한다. 또한, 버스(65)에는 알람 출력부(68)가 접속되어 있다. 이 알람 출력부(68)는 상기 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 핀(25)의 마찰이 있다고 판정된 경우에 알람을 출력한다. 이 알람으로서는 소정의 음성이나 화면 표시이다.

이어서 상술한 레지스트 도포 장치(1)의 동작에 대해서 설명한다. 처음에 웨이퍼(W)에 대한 내컵(21)의 높이에 대해서 이상이 없는 경우에 대해서 도 6, 도 7을 사용해서 설명한다. 상기 마찰의 검출을 행하는 공정을 나타내는 도 8의 플로우도 적절히 참조하면서 설명한다. 우선, 도시하지 않은 반송 아암을 사용해서 웨이퍼(W)를 스핀 척(11) 위로 반송하고, 승강 핀(16)을 통해서 웨이퍼(W)의 이면 중앙부가 스핀 척(11)에 흡착되도록 웨이퍼(W)가 스핀 척(11)에 전달된다. 이때에는 진동 센서(51)로부터의 출력 신호의 전압값의 메모리(63)로의 기입은 행해지지 않는다.

레지스트 노즐(55)이 컵체(2)의 외측의 대기 위치로부터, 웨이퍼(W)의 상방으로 이동한다. 웨이퍼(W)가 회전을 개시하고, 그 회전 속도가 상승하여, 예를 들어 그 속도가 제어부(6)의 메모리(64)에 기억된 회전 속도, 예를 들어 3000rpm에 도달하면, 회전 구동부(13)로부터 당해 회전 속도에 도달한 것을 나타내는 통지 신호가 제어부(6)에 출력되고(스텝 S1), 회전 속도의 상승이 정지된다. 제어부(6)가 상기 통지 신호를 수신하면, 진동 센서(51)로부터의 출력 신호의 전압 데이터의 메모리(63)에의 기입을 개시한다(스텝 S2). 그 한편으로, 레지스트 노즐(55)로부터 웨이퍼(W)의 중심부에 레지스트액(57)이 공급된다(도 6). 상기 레지스트액은 원심력에 의해 웨이퍼(W)의 주연부로 확장되는, 소위 스핀코팅이 행해지고, 웨이퍼(W) 표면 전체에 레지스트액(57)이 공급된다(도 7).

전압 데이터의 기입을 개시하고 나서 웨이퍼(W)의 회전이 복수회 계속되고, 소정의 시간이 경과하면(스텝 S3), 상기 전압 데이터의 취득이 정지된다(스텝 S4). 도 9는 취득된 전압 데이터의 일례를 나타내는 그래프이며, 횡축에 시간, 종축에 전압을 설정하고 있다. 이와 같이 전압 데이터가 취득되면, 취득한 전압 데이터 중, 매우 짧은 소정의 시간에 있어서의 전압의 변동량이 미리 설정한 변동량보다도 큰지 여부를 제어부(6)는 판정한다(스텝 S5). 즉, 도 9의 그래프 중 파형에 있어서 날카롭고, 큰 피크가 있는지 여부가 판정된다. 이 예에서는, 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 접촉은 일어나고 있지 않으므로, 그러한 피크는 없다. 즉, 상기 설정 시간에 있어서 전압의 변동량이 미리 설정한 변동량보다도 크지 않다고 판정된다. 또한, 장치(1) 내의 각 부의 구동음 등에 의해 진동 센서(51)가 진동하기 때문에, 상기 도 9의 그래프 중, 전압은 시간에 따라 변화하고 있다. 그래프 중 A, B는 소정의 전압값이다.

그와 같이 전압의 변동량이 크지 않다고 판정된 경우, 웨이퍼(W)에 대한 처리가 계속된다. 웨이퍼(W)의 회전 속도가 소정의 회전 속도로 저하해서 당해 회전이 계속되고, 웨이퍼(W) 표면의 레지스트액(57)에 포함되는 용제가 휘발해서 레지스트막이 형성된다. 그런 후, 웨이퍼(W)의 회전이 정지하고, 당해 웨이퍼(W)는 승강 핀(16)에 의해 스핀 척(11)으로부터 반송 아암으로 전달되고, 레지스트 도포 장치(1)로부터 반출된다. 그 이후에는, 후속의 웨이퍼(W)가 반송 아암에 의해 레지스트 도포 장치(1)로 반송되고, 상기 스텝 S1로부터 순서대로 각 스텝 S가 실행된다.

계속해서, 웨이퍼(W)에 대한 내컵(21)의 높이가 이상으로 되어 있는 예에 대해서, 상기 도 8의 플로우차트를 사용해서 설명한다. 상기 높이가 정상인 경우와 마찬가지로 웨이퍼(W)가 도포 장치(1)로 반송되어, 스핀 척(11)에 의해 회전됨과 함께 웨이퍼(W) 표면에 레지스트 노즐(55)로부터 레지스트액(57)이 공급된다. 이때, 도 4에서 설명한 바와 같이 핀(25)이, 회전하는 웨이퍼(W)의 노치(N)의 측벽에 충돌하고, 이 충돌에 의해 발생하는 고체 전파음이 핀(25)으로부터 진동 센서(51)로 전파한다. 그리고, 이 고체 전파음이 전파할 때마다 당해 진동 센서(51)로부터 강한 출력 신호가 발해진다(도 10). 이 예에서는, 3개의 핀(25) 모두가, 노치(N)에 충돌하는 높이 위치에 위치해 있는 것으로 한다. 상기 스텝 S1, S2가 실시되고, 진동 센서(51)로부터의 출력의 취득이 개시된다. 3개의 핀(25)은 스핀 척(11)의 회전 중심에서 볼 때 각각 120°의 등간격으로 설치되어 있기 때문에, 제어부(6)는 주기적으로 강한 출력 신호를 수신한다.

스텝 S3, S4가 진행해서 전압 데이터의 취득이 정지된다. 도 11은 도 9와 마찬가지로, 취득된 전압 데이터의 일례를 나타내는 그래프이다. 전압 데이터의 취득이 종료되면, 상기 스텝 S5의 판정, 즉 짧은 설정 시간 중 전압의 변동량이 설정값보다도 큰지 여부, 즉 그래프의 파형에 크게 날카로운 피크가 있는지 여부의 판정이 행해진다. 이 예에서는 상기와 같이 주기적으로 강한 전압의 신호가 제어부(6)에 출력됨으로써, 상기 짧은 설정 시간 중 전압의 변동량이 설정값보다도 커진다. 즉, 도 11의 그래프에 나타낸 바와 같이 당해 그래프의 파형에 있어서, 날카롭고 큰 피크가 출현하게 된다.

스텝 S5에서, 그와 같이 전압의 변동량이 크다고 판정되면, 제어부(6)는 취득한 전압 데이터에 있어서, 전압값이 미리 설정한 값(도 11 중에 일례로서 C라고 기재)을 초과하고 나서 이어서 상기 설정한 값을 초과할 때까지의 간격을 각각 산출하고, 그 간격의 평균값을 산출한다. 이것은 즉, 도 11의 그래프에 있어서 전압값이 높아지는 피크가 출현하는 주기를 산출하고 있고, 상기 간격의 평균값을 실제의 피크 출현 주기라고 기재한다. 그리고, 상기와 같이 실제의 피크 출현 주기를 산출하면, 제어부(6)는 메모리(64)에 기억된 레지스트액(57)의 공급 시에 있어서의 설정 회전 속도, 이 예에서는 3000rpm에 기초해서, 이론 상의 피크 출현 주기를 산출한다. 이 이론 상의 피크 출현 주기는, 웨이퍼(W)의 회전에 의해 3개의 핀(25) 중, 1개, 2개, 혹은 3개 모두가 웨이퍼(W)의 노치(N)에 충돌했다고 하는 경우의 피크 출현 주기이다.

3개의 핀(25) 모두가 웨이퍼(W)의 노치(N)에 충돌하는 경우의 이론 상의 피크 출현 주기는, 1분/(3000회전/분×3)=0.00666초로 된다. 3개의 핀(25) 중 1개만이 웨이퍼(W)의 노치(N)에 충돌하는 경우의 이론 상의 피크 출현 주기는, 0.00666×3초로 된다. 3개의 핀(25) 중 2개가 충돌하는 경우에는, 0.00666×2초, 0.00666초, 0.00666초×2, 0.00666초…의 순서대로 반복해서 다른 간격으로 피크가 출현하게 된다. 실제의 피크 출현 주기가, 상기와 같이 피크의 간격의 평균을 취한 것이므로, 이 실제의 피크 출현 주기와 비교하기 위해서, 이 경우의 이론 상의 피크 출현 주기는, 주기의 평균인 (0.00666×2+0.00666)/2로 한다. 제어부(6)는 상기 실제의 피크 출현 주기가, 이들 이론 상의 피크 출현 주기 중 어느 하나와 일치 또는 대략 일치하고 있는지 여부를 판정한다(스텝 S6).

이 예에서는, 3개의 각 핀(25)이 웨이퍼(W)의 노치(N)에 충돌하기 때문에, 상기 이론 상의 피크 출현 주기와, 상기 실제의 피크 출현 주기는 일치 또는 대략 일치한다고 판정된다. 그와 같이 스텝 S6에서, 일치 또는 대략 일치하고 있다고 판정된 경우, 제어부(6)는 취득한 전압 데이터에 대해서 푸리에 변환을 행하고, 주파수 스펙트럼을 구한다(스텝 S7). 도 12에 이 주파수 스펙트럼의 일례를 나타내고 있고, 스펙트럼의 그래프의 횡축은 주파수, 종축은 전압의 진폭을 각각 나타내고 있다. 제어부(6)는 이 스펙트럼에 대해서, 소정의 주파수 범위, 예를 들어 500㎐ 내지 10000㎐에 있어서의 진동 에너지양인 power spectrum density(단위:V²/㎐, 이하, PSD라고 기재함)를 산출한다(스텝 S8). 상기 주파수 범위는, 이미 설명한 바와 같이 핀(25)과 노치(N)의 충돌에 의해 발생하는 고체 전파음의 주파수를 포함하는 범위이다.

상기 PSD는 상기 주파수 범위에 있어서의 각 주파수의 진폭의 값을 2승하고, 그 2승한 각 값의 합계를 상기 주파수 범위의 상한-상기 주파수 범위의 하한, 즉 10000㎐-500㎐로 제산해서 산출되는 값이다. 제어부(6)는 연산한 PSD가 허용 범위에 들어가 있는지 여부를 판정한다(스텝 S9). 이 예에서는, 상기 충돌이 일어남으로써, PSD는 허용 범위에 들어가지 않는다. 그와 같이 스텝 S9에서 허용 범위에 들어가지 않는다고 판정되면, 제어부(6)는 웨이퍼(W)와 내컵(21)이 마찰되었다고 판정한다(스텝 S10).

이와 같이 PSD에 기초해서 판정을 행하는 이유를 설명한다. 도 4에서 설명한 핀(25)과 웨이퍼(W)의 접촉 이외의 다른 요인에 의해서도, 진동 센서(51)에는 진동이 일어난다. 상기 다른 요인으로서는, 상기한 레지스트 도포 장치(1) 내의 각 부의 구동음이거나, 예를 들어 장치(1)가 설치되는 클린 룸에 있어서, 당해 장치(1) 이외에 당해 클린 룸에 설치된 장치로부터 발해지는 동작음이나 경보 소리 등을 들 수 있다.

즉, 웨이퍼(W)에 핀(25)이 접촉해 있지 않고, 상기 다른 요인에 의해 진동 센서(51)에 의한 진동이 검출되었을 때에는, 예를 들어 도 13에 일례로서 나타낸 바와 같이, 주파수 스펙트럼에 있어서 10000㎐보다도 높은 주파수 대역에 있어서의 진폭이 커지고, 10000㎐보다도 낮은 주파수 대역에 있어서의 진폭이 작아진다. 그에 반해, 상기 핀(25)과 노치(N)의 충돌이 일어난 경우에는, 상기 도 12에서 나타낸 바와 같이, 주파수 스펙트럼에 있어서 10000㎐보다도 낮은 주파수 대역에 있어서의 진폭이 커지고, 10000㎐보다도 높은 주파수 대역에 있어서의 진폭이 작아진다. 따라서, 상기 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 마찰의 유무를 식별할 수 있다.

한편, 복수의 스핀 척에서 동시에 간섭 유사 신호가 검출될 때에는 해당 신호를 무효로 하고, 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 마찰로는 인식하지 않도록 하는 프로그램을 설정할 수 있다. 이러한 프로그램에 의해 오검지의 리스크를 억제할 수 있다. 본 발명은, 이러한 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독할 수 있는 기록 매체를 갖는다.

스텝 S10에서, 웨이퍼(W)와 내컵(21)이 마찰되었다고 판정되면, 웨이퍼(W)가 레지스트 도포 장치(1)로 반송된 시각이나 취득된 상기 전압 데이터 등, 각종 데이터가 상위 컴퓨터로 송신되어 보존된다(스텝 S11). 레지스트액(57) 중의 용제를 휘발시키기 위한 웨이퍼(W)의 회전이 정지되고(스텝 S12), 알람이 출력된다(스텝 S13).

스텝 S6에 있어서, 이론 상의 피크 출현 주기와, 실제의 피크 출현 주기가 일치 또는 대략 일치하고 있는 경우에 대해서 설명했지만, 일치 또는 대략 일치하고 있지 않다고 판정된 경우에는, 스텝 S5에 있어서, 전압의 변동량이 미리 설정한 변동량보다도 크지 않다고 판정된 경우와 마찬가지로 처리된다. 즉, 레지스트 도포 장치(1)에 있어서 웨이퍼(W)에 공급된 레지스트액(57) 중의 용제를 휘발시키기 위한 회전이 계속되고, 웨이퍼(W)에 레지스트막이 형성된다. 그 후, 후속의 웨이퍼(W)가 레지스트 도포 장치(1)로 반송되고, 스텝 S1로부터 상기 각 스텝 S가 행해진다. 또한, 스텝 S9에 있어서, 산출한 PSD가 허용 범위에 들어가 있다고 판정된 경우도 마찬가지로, 레지스트 도포 장치(1)에서 웨이퍼(W)의 처리가 계속된 후, 후속의 웨이퍼(W)가 레지스트 도포 장치(1)로 반송되고, 상기 각 스텝 S가 행해진다.

이 레지스트 도포 장치(1)에 의하면, 회전하는 웨이퍼(W)의 하방에 위치하는 내컵(21)으로부터 상방을 향해서 핀(25)을, 웨이퍼(W)의 내컵(21)에 대한 높이가 이상일 때에 웨이퍼(W)의 노치(N)의 측벽에 충돌하는 위치에 설치하고, 이 충돌에 의해 큰 접촉음을 발생시키고, 그에 의해 핀(25)으로부터 내컵(21)에 설치한 진동 센서(51)로 전파하는 고체 전파음을 크게 한다. 그리고, 상기 고체 전파음에 따라서 진동 센서(51)로부터 출력되는 신호에 기초해서 제어부(6)가 상기 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 마찰을 검출한다. 따라서, 배경기술의 항목에서 설명한, 장치(1)의 조립의 인위적 미스, 장치의 구성 부재의 형상 개체차나, 구성 부품의 경시적인 변형 및 웨이퍼(W)의 휨 등이 원인으로 발생하는 상기 마찰의 유무를 고정밀도로 검출할 수 있다. 그로 인해, 많은 웨이퍼(W)에 흠집이 생길 수 있는 사고가 일어나는 것을 방지할 수 있다.

또한, 제어부(6)는 진동 센서(51)로부터의 출력 신호의 전압의 변동이 커졌을 때에, 상기 전압 데이터로부터 취득한 실제의 피크 출현 주기와, 웨이퍼(W)의 회전 속도로부터 취득되는 이론 상의 피크 출현 주기에 기초하여, 상기 마찰의 유무의 판정을 행한다. 이에 의해, 마찰이 발생하고 있지 않음에도 당해 마찰이 일어난 것으로 해서 검출되는, 오검출의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 제어부(6)는, 상기 전압 데이터로부터 취득한 실제의 피크 출현 주기와, 웨이퍼(W)의 회전 속도로부터 취득되는 이론 상의 피크 출현 주기가 일치하는 경우에는, 상기 전압 데이터로부터 구하는 주파수 스펙트럼에 기초해서, 상기 마찰의 유무를 판정하고 있다. 이에 의해, 상기 오검출이 일어나는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

상기 플로우에 있어서, 스텝 S7 내지 S9의 주파수 스펙트럼 및 PSD의 산출 및 PSD가 허용 범위에 들어가는지 여부의 판정은 행하지 않아도 된다. 즉, 상기 스텝 S6에서 상기 실제의 피크 출현 주기와, 이론 상의 피크 출현 주기가 일치했다고 판정되면 스텝 S10으로 진행하고, 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 마찰이 일어났다고 판정되도록 해도 된다. 또한, 스텝 S6의 실제의 피크 출현 주기와, 이론 상의 피크 출현 주기의 비교를 행하지 않는 플로우로 해도 된다. 즉, 스텝 S5에 있어서, 출력 전압의 변동량이 이상으로 된 경우, 스텝 S6을 행하지 않고 스텝 S7 내지 S9를 행하고, 주파수 스펙트럼 및 당해 스펙트럼으로부터 얻어지는 PSD에 기초해서 상기 마찰의 발생의 유무를 판정해도 된다. 그러나 상기 실시 형태와 같이, 피크 출현 주기 및 PSD에 기초해서 판정을 행함으로써, 상기 오검출이 일어나는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.

또한, 레지스트 도포 장치(1)는, 상기 마찰이 발생했다고 판정된 경우에, 웨이퍼(W)의 처리를 정지하고, 알람을 출력한다. 이에 의해, 상기 마찰에 의한 웨이퍼(W)의 파손, 내컵(21)의 파손 및 파티클의 비산을 억제할 수 있다. 따라서, 작업원에 의한 레지스트 도포 장치(1)를 재가동시키기 위한 복구 작업이 대규모의 것으로 되는 것을 방지하고, 그에 의해서 상기 재가동이 가능해질 때까지의 기간의 장기화를 방지할 수 있다.

진동 센서(51)에는 웨이퍼(W)와 핀(25)의 마찰에 의해 발생한 고체 전파음이 전해지면 되고, 도 14의 예와 같이 핀(25)의 하단부가 진동 센서(51)로부터 떨어져서 설치되어 있어도 된다. 핀(25)과 웨이퍼(W)의 충돌로 발생한 상기 고체 전파음은, 핀(25)으로부터 산형 가이드부(22)에 전파되고, 당해 산형 가이드부(22)로부터 진동 센서(51)에 전파된다. 단, 산형 가이드부(22)를 전파 중의 감쇠를 방지하기 위해서, 상기와 같이 핀(25)은 진동 센서(51)에 접하도록 설치하는 것이 바람직하다. 즉, 상기와 같이 핀(25)이 진동 센서(51)에 접하도록 설치되어 있으면, 핀(25)에 의해 발생한 고체 전파음이 진동 센서(51)에 직접 전반하므로, 상기 마찰의 검출 정밀도를 높게 할 수 있다.

도 15에는, 제1 실시 형태의 변형예에 대해서 나타내고 있다. 이 도 15의 레지스트 도포 장치(1)는, 내컵의 구성이 다른 것 외에는, 제1 실시 형태의 레지스트 도포 장치(1)와 마찬가지의 구성이다. 이 변형예에 있어서의 내컵(71)의 산형 가이드부(22)에는 돌출벽부(24)가 설치되어 있지 않다. 그리고, 산형 가이드부(22)의 정상부는 수평한 평탄면(26)으로서 구성되어 있다. 도 16에는, 이와 같이 구성된 내컵(71)의 평면도를 나타내고 있다. 이 내컵(71)에는, 핀(25) 대신에 상기 평탄면(26)으로부터 상방으로 돌출되도록 설치된 돌출부(72)가 설치되어 있다. 돌기부(72)는 핀(25)과 마찬가지로, 웨이퍼(W)의 회전 방향으로 예를 들어 등간격으로 3개 설치되어 있다. 예를 들어 돌기부(72)의 하방에, 진동 센서(51)가 설치되어 있다.

이 돌기부(72)는 측면에서 볼 때, 그 선단부가 웨이퍼(W)의 중심부측을 향하는 쐐기형 형상으로 형성되어 있고, 평면에서 볼 때, 웨이퍼(W)의 직경 방향을 따라 연장되는 직사각 형상으로 형성되어 있다. 도 16에 도시한 바와 같이, 평면에서 볼 때 돌기부(72)는 웨이퍼(W)의 주연에 겹치도록 설치된다. 그리고, 웨이퍼(W)의 내컵(71)에 대한 높이가 이상인 경우에는, 노치(N)의 측벽이 돌기부(72)에 충돌한다. 이 충돌에 의해, 핀(25)과 상기 노치(N)의 측벽이 충돌한 경우와 마찬가지로 충돌음이 발생하고, 고체 전파음이 돌출부(72), 산형 가이드부(22), 진동 센서(51)에 순서대로 전파한다. 이와 같은 구성에 의해서도, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다. 또한 돌기부(72)는, 여기에서 나타낸 예 외에도, 측면에서 볼 때 직사각 형상이나 부채 형상으로 형성할 수 있다.

(제2 실시 형태)

제1 실시 형태와 같이 웨이퍼(W)의 노치(N)에 핀(25)이나 돌기부(72)를 충돌시키는 구성으로 하는 데에는 한정되지 않는다. 도 17의 레지스트 도포 장치(1)는, 상기 돌기부(72)가 설치된 내컵(71)을 구비하고 있다. 단, 도 18의 내컵(21)의 평면도에 도시한 바와 같이, 이 예에서는 돌기부(72)는 1개만 설치되어 있다. 도 17 중, 돌기부(72)에 있어서의 웨이퍼(W)의 중심부측으로부터 외측을 향함에 따라서 상방으로 향하는 경사면에 대해서, 쇄선의 화살표에 의해 인출한 곳에 확대해서 나타내고 있다. 여기에 도시한 바와 같이, 상기 경사면은 소리 증폭부를 이루는 요철부(73)로서 구성되어 있다.

도 18에, 스핀 척(11)에 적재된 웨이퍼(W)의 중심 P2를 나타내고 있다. 웨이퍼(W)를 스핀 척(11)에 적재할 때에는, 상기 웨이퍼(W)의 중심 P2와, 스핀 척(11)의 회전 중심 P1이 일치하도록 장치(1) 및 웨이퍼(W)를 반송하는 반송 아암이 구성되지만, 반송 아암의 동작의 오차 및 장치(1)의 설계의 오차 등에 의해, 상기 중심 P2와 회전 중심 P1 사이에는 조금 어긋남이 발생한다. 실제로는, 이 어긋남은 100㎛ 이하이지만, 이해를 용이하게 하기 위해서 도 18에서는 실제의 어긋남보다도 크게 나타내고 있다. 또한, 도 17 중 쇄선 C1, C2는 회전 중심 P1, 중심 P2를 각각 통과하는 수직축이다.

이 회전 중심 P1과 중심 P2의 어긋남에 의해, 회전 시에 웨이퍼(W)는, 돌출부(72)에 대하여 진퇴하도록 이동한다. 웨이퍼(W)의 내컵(71)에 대한 높이가 이상일 때에는, 웨이퍼(W)의 코너부인 하단부가, 상기 진퇴 이동에 의해 요철부(73)에 의해 마찰되게 된다. 이와 같이 하단부와 요철부(73)가 마찰되게 됨으로써, 상기한 웨이퍼(W)의 평탄한 이면과 매끄러운 내컵(21) 표면이 마찰되게 되는 경우보다도, 발생하는 접촉음은 커진다. 그리고, 이 접촉음 중, 고체 전파음이 내컵(71)을 통해서 진동 센서(51)로 전파한다. 예를 들어 요철부(73)는, 이와 같이 마찰되게 됨으로써 500㎐ 내지 10000㎐의 고체 전파음을 발생하는 거칠기를 갖도록 구성된다. 이와 같은 구성에 의해, 제1 실시 형태와 마찬가지로 마찰의 검출이 행해지고, 제1 실시 형태와 마찬가지의 효과가 얻어진다.

제2 실시 형태에 있어서, 돌기부(72)의 형상은 상기 예에 한정되지 않고, 예를 들어 도 19의 상단 및 하단에 각각 나타낸 바와 같이, 웨이퍼(W)를 향하는 경사면을 곡면으로서 형성하고, 이 곡면에 요철부(73)를 형성하고, 웨이퍼(W)의 하단부와 마찰되도록 구성해도 된다. 또한, 각 실시 형태에 있어서, 처리하는 기판은 사각형이어도 된다. 제1 실시 형태에서 사각형 기판에 처리를 행하는 경우에는, 상기 기판과 내컵(21)의 높이가 이상일 때에는 회전하는 기판의 측면에 핀(25)이 충돌하도록, 핀(25)이 설치된다. 즉, 기판에 절결이 없는 경우에도, 제1 실시 형태를 적용할 수 있다. 또한, 상기 레지스트 도포 장치(1)와 같이 기판에 처리액을 공급해서 당해 처리액에 의해 막을 형성하는 도포막 형성 장치 외에, 웨이퍼(W)의 표면에 세정액을 공급하면서 웨이퍼를 회전시켜서 웨이퍼(W)의 표면을 세정하는 세정 장치에도 각 실시 형태의 구성을 적용할 수 있다.

(평가 시험)

평가 시험 1

본 발명에 관련해서 행해진 평가 시험에 대해서 설명한다. 평가 시험 1에서는 상기 레지스트 도포 장치(1)와 마찬가지로 구성된 도포막 형성 장치를 사용하여, 100rpm으로 웨이퍼(W)를 회전시키는 경우에 있어서의 진동 센서(51)의 출력 전압을 측정하는 실험을 행하였다. 단, 이 도포막 형성 장치에서는, 상기 핀(25)이 설치되어 있지 않다. 스핀 척(11)의 웨이퍼(W)의 이면은, 상기 내컵(21)의 돌출벽부(24)의 상단부보다도 150㎛ 낮게 위치하도록 설정했다. 즉 웨이퍼(W)의 회전 중에 웨이퍼(W)와 돌출벽부(24)가 마찰되도록 설정했다.

도 20은 이 평가 시험 1에 의해 얻어진 결과를 나타낸 그래프이다. 그래프의 횡축은 평가 시험 1을 개시하고 나서 경과한 시간(단위:초)을 나타내고, 종축은 상기 출력 전압(단위:V)을 나타내고 있다. 그래프의 파형에 있어서, 피크가 주기적으로 나타나고 있다. 이것은 웨이퍼(W)와 내컵(21)의 돌출벽부(24) 사이에서 마찰이 일어나고 있는 것을 나타내고 있다. 0.285V 내지 0.286V의 전압을 표준 전압이라고 칭하기로 하면, 상기 표준 전압으로 추이하는 도중에, 이 표준 전압보다도 2㎷ 정도 상승한 피크, 이 표준 전압보다도 2㎷ 정도 저하한 피크가 각각 주기적으로 출현한 것으로 되어 있다. 상기 표준 전압보다도 상승한 전압의 피크가 나타나는 타이밍과, 표준 전압보다도 하강한 전압의 피크가 나타나는 타이밍은 대략 일치하고 있다. 이들 피크는, 상기 돌출벽부(24)가 웨이퍼(W)의 이면에 마찰됨으로써 발생하는 것이다.

평가 시험 2

평가 시험 2에서는, 평가 시험 1에서 설명한 2개의 도포막 형성 장치(각각, 도포막 형성 장치 A, B라고 함)가 서로 인접한 상태에서, 도포막 형성 장치 B에 웨이퍼(W)의 반입, 웨이퍼(W)의 처리, 웨이퍼(W)의 반출을 행하였다. 그와 같이 도포막 형성 장치 B에서 웨이퍼(W)가 반입되고 나서 반출될 때까지 동안에, 도포막 형성 장치 A의 진동 센서(51)의 출력 전압을 측정했다.

도 21은 이 평가 시험 2의 결과를 나타내는 그래프이며, 그래프의 횡축, 종축은 평가 시험 1의 도 20과 마찬가지로 시간, 출력 전압을 각각 나타내고 있다. 단, 도 20, 도 21에서는, 그래프의 종축의 스케일은 서로 다르다. 이 평가 시험 2에 있어서는, 0.2884V 내지 0.2896V의 전압을 표준 전압이라고 칭하기로 한다. 취득된 그래프의 파형을 보면, 상기 표준 전압으로 추이하는 도중, 평가 시험 1과 마찬가지로 이 표준 전압보다도 상승한 피크, 하강한 피크가 각각 출현하고 있다. 이들은 컵체(2)를 둘러싸도록 설치되는 하우징의 셔터의 개폐, 웨이퍼(W)의 스핀 척(11)으로의 전달, 웨이퍼(W)의 주연부의 막을 제거하기 위한 용제 공급 노즐의 이동 기구에 의한 이동, 노즐(55)의 이동 기구에 의한 이동 등에 의한 것이다. 실시 형태에서는, 상기 셔터 및 용제 공급 노즐에 대한 설명은 생략하고 있다. 그래프의 파형에 있어서, 취득한 데이터 중에서는 비교적 큰 피크는, 상기 표준 전압에 대하여 4㎷ 정도 상승, 하강해서 각각 나타나고 있다. 이것은 상기 용제 공급 노즐 및 노즐(55)을 각각 이동시키는 이동 기구의 동작에 의한 것이다.

상기 평가 시험 1, 2로부터, 웨이퍼(W)의 마찰에 의해 출력되는 신호 전압보다도, 장치의 외부로부터의 노이즈에 의해 출력되는 신호 전압쪽이 큰 경우가 있는 것을 알 수 있다. 따라서, 상기 마찰의 오검출을 방지하기 위해서는, 웨이퍼(W)와 내컵(21)이 마찰되었을 때에, 보다 큰 신호 전압이 출력되는 구성으로 하고, 이 마찰에 의한 신호와, 외부로부터의 노이즈에 의한 신호를 식별할 수 있는 구성으로 하는 것이 필요한 것을 알 수 있다. 즉, 상기 각 실시 형태에서 나타낸 바와 같이 소리 증폭부를 설치하는 것이 유효하다.

평가 시험 3

제1 실시 형태에서 설명한 레지스트 도포 장치(1)의 스핀 척(11)에 웨이퍼(W)를 전달하고, 웨이퍼(W)를 소정의 속도로 회전시킨 후, 장치(1)로부터 웨이퍼(W)를 반출했다. 그리고, 상기 전달로부터 반출에 이르기까지 진동 센서(51)로부터 출력되는 전압을 측정하는 실험을 행하였다. 이 레지스트 도포 장치(1)에는, 제1 실시 형태에서 설명한 핀(25)을 설치하고 있다. 평가 시험 3-1에서는, 핀(25)의 상단부보다도 스핀 척(11)에 적재되는 웨이퍼(W)의 이면이 높아지도록 설정했다. 즉, 웨이퍼(W)의 회전 중에 핀(25)과 노치(N)의 충돌이 일어나지 않도록 설정했다. 평가 시험 3-2, 3-3, 3-4에서는 핀(25)의 상단부보다도 상기 웨이퍼(W)의 이면이, 각각 10㎛, 20㎛, 30㎛ 낮아지도록 설정했다. 즉, 이들 평가 시험 3-2, 3-3, 3-4에서는, 핀(25)과 노치(N)의 충돌이 일어나도록 설정했다.

도 22는 평가 시험 3-1 내지 3-4의 결과를 나타낸 그래프이다. 이 도 22의 그래프의 횡축, 종축은, 평가 시험 1의 도 20 및 도 21의 그래프와 마찬가지로 시간, 출력 전압을 각각 나타내고 있다. 단, 도 22의 그래프의 종축의 스케일은, 도 20, 도 21의 그래프의 종축의 스케일과 다르다. 그래프 중 T1이 웨이퍼(W)의 전달을 행한 구간, T2가 웨이퍼(W)를 회전시킨 구간, T3이 장치(1)로부터 웨이퍼(W)를 반출한 구간이다.

평가 시험 3-1에서는, 구간 T1, T3에서, 각각 웨이퍼(W)의 반송에 의한 노이즈가 검출되고 있다. 구간 T2에서는 큰 전압 변화는 검출되지 않는다. 평가 시험 3-2에서는, 구간 T1, T3에 있어서 평가 시험 3-1과 대략 마찬가지인 노이즈가 검출되고 있다. 그리고, 1.25V를 표준 전압으로 하면, 구간 T2에 있어서의 그래프의 파형은, 이 표준 전압으로 전압이 추이하는 도중에, 당해 표준 전압보다도 0.05 내지 0.1V 정도 상승, 하강한 전압의 피크가 각각 주기적으로 나타나는 것으로 되어 있다. 상기 상승한 전압의 피크가 나타나는 타이밍과, 하강한 전압의 피크가 나타나는 타이밍은 대략 일치하고 있다.

평가 시험 3-3, 3-4에서도 평가 시험 3-2와 대략 마찬가지의 결과가 얻어지고 있다. 평가 시험 3-3, 3-2 사이의 차이점으로서는, 평가 시험 3-3에 있어서 표준 전압을 1V로 하면, 구간 T2에서는 상기 표준 전압에 대하여 0.05 내지 0.15V 정도 각각 상승한 전압의 피크, 하강한 전압의 피크가 주기적으로 나타나고 있는 점이다. 평가 시험 3-2, 3-4 사이의 차이점으로서는, 평가 시험 3-4에서 표준 전압을 0.75V로 하면, 구간 T2에서는 당해 표준 전압에 대하여 0.06 내지 0.18V 정도 각각 상승한 전압의 피크, 하강한 전압의 피크가 주기적으로 나타나고 있는 점이다. 즉, 표준 전압에 대한 피크는, 평가 시험 3-4가 가장 크고, 계속해서 평가 시험 3-3이 크고, 그것에 이어서 평가 시험 3-2가 크다.

구간 T2에 있어서, 평가 시험 3-1에서는 전압의 변화가 거의 일어나고 있지 않은 데에 반하여, 상기와 같이 평가 시험 3-2 내지 3-4에서는 비교적 큰 전압의 변화가 주기적으로 일어나고 있다. 따라서, 실시 형태에서 설명한 바와 같이, 전압의 변화의 크기 및 상기 변화가 주기적으로 일어나는지 여부를 검출함으로써, 웨이퍼(W)와 핀(25)의 충돌이 일어나고 있는지 여부를 판정하는 것이 가능한 것을 알 수 있다. 또한, 평가 시험 3-2 내지 3-4에 있어서의 노치(N)와 핀(25)의 충돌에 의한 전압 변화는, 반송의 노이즈의 전압 변화에 비해서 크다. 따라서, 이 반송의 노이즈에 의한 상기 접촉의 유무의 오검출을 방지하는 것이 가능한 것을 알 수 있다.

또한, 평가 시험 3-2 내지 3-4에서는, 상기와 같이 노치(N)와 핀(25)의 충돌에 의해, 0.05V=50㎷보다 큰 전압의 변화가 일어나고 있다. 평가 시험 2에서, 외부 장치의 영향에 의해 검출된 전압의 변화는, 상기와 같이 4㎷ 이하이고, 상기 충돌에 의한 전압의 변화와 크게 다르다. 따라서, 상기 충돌에 의한 진동 센서(51)의 진동과, 외부 장치에 의한 진동 센서(51)의 진동은, 적절한 임계값을 설치함으로써 서로 구별할 수 있으며, 상기 외부 장치의 영향에 의한 상기 충돌의 오검출을 방지하여, 고정밀도로 상기 충돌의 유무의 검출을 행할 수 있는 것이 나타났다.

W : 웨이퍼
1 : 레지스트 도포 장치
13 : 회전 구동부
2 : 컵체
21 : 내컵
22 : 산형 가이드부
24 : 돌출벽부
25 : 핀
51 : 진동 센서
55 : 레지스트 노즐
6 : 제어부

Claims (10)

1. 복수의 스핀 척을 보유하며, 기판을 당해 스핀 척에 보유 지지하고, 처리액을 상기 기판 표면에 공급해서 액 처리를 행하는 액 처리 장치에 있어서,
   상기 스핀 척에 보유 지지된 기판의 하방 위치에서, 스핀 척의 둘레 방향을 따라 환상으로 설치된 환상부와,
   상기 스핀 척에 보유 지지되어 회전하는 기판과 상기 환상부의 접촉에 의해 발생하는 접촉음을 증폭시키기 위해서, 당해 환상부에 설치되는 소리 증폭부와,
   상기 환상부를 전파하는 고체 전파음을 감지해서 감지 신호를 출력하는 진동 센서와,
   상기 감지 신호에 기초해서, 상기 기판과 상기 환상부의 마찰을 검출하기 위한 검출부를 구비한 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 소리 증폭부는, 막대 형상 부재인 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 막대 형상 부재는, 상기 진동 센서에 접해서 설치되는 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
   상기 막대 형상 부재는, 로크웰 경도 M85 이상의 수지에 의해 구성되는 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소리 증폭부는, 상기 환상부의 정상부보다도 상방측으로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
6. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 기판은 측단부에 절결이 설치된 반도체 웨이퍼이고,
   상기 소리 증폭부는, 상기 절결을 형성하는 기판의 측벽과 접촉해서 접촉음을 발생시키는 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 소리 증폭부는, 기판의 단부와 접촉했을 때의 접촉음을 증폭시키는 요철부인 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
8. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 검출부는, 상기 기판의 회전 속도와, 상기 감지 신호에 기초해서 상기 마찰의 유무를 검출하는 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
9. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 검출부는, 상기 진동 센서로부터의 감지 신호에 기초해서 얻어지는 주파수 스펙트럼에 기초해서, 상기 기판과 상기 환상부의 마찰을 검출하는 것을 특징으로 하는, 액 처리 장치.
10. 제1항의 액 처리 장치에 사용되는 프로그램을 기록한 컴퓨터로 판독 가능한 기록 매체이며,
    상기 프로그램은,
    복수의 스핀 척을 동시에 감시하고,
    복수의 스핀 척에서 동시에 간섭 유사 신호가 검출되었을 때에는 당해 간섭 유사 신호를 무효로 하여 오검지 리스크를 억제하는 것을 특징으로 하는,
    기록 매체.
    
    

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