TWI470212B - 背面異物檢測方法、背面異物檢測裝置及塗佈裝置 - Google Patents

背面異物檢測方法、背面異物檢測裝置及塗佈裝置 Download PDF

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Description

背面異物檢測方法、背面異物檢測裝置及塗佈裝置
本發明係關於在浮升平台上對被處理基板塗佈處理液之塗佈裝置，特別是關於用以檢測附著於基板背面，不希望出現的異物之背面異物檢測方法及背面異物檢測裝置。
LCD等平面顯示器(FPD)製程中之光微影製程內，經常使用非旋轉塗佈法，以使用具有狹縫狀噴吐口之長條形狹縫噴嘴在被處理基板(玻璃基板等)上塗佈光阻液。
作為如此之非旋轉塗佈法之一形式，已知一浮升方式，以於用以支持基板之平台組裝基板浮升機構，在此浮升平台上使基板浮起至空中以沿水平一方向(平台長邊方向)運送該基板，於運送途中之既定位置自設置於平台上方之狹縫噴嘴朝通過正下方之基板呈帶狀使光阻液噴吐出來，藉此自基板上一端至另一端塗佈光阻液。
相關浮升方式之非旋轉塗佈法中，為在基板上以依設定之膜厚均一形成光阻液塗佈膜，吾人要求精確維持設於狹縫噴嘴噴吐口與基板之間，通常在100μm前後的微小間隙在設定值或其附近。
為滿足此要求條件，採用浮升方式之非旋轉塗佈法之光阻塗佈裝置不僅於浮升平台大致所有區域以既定密度設置多數噴出高壓或正壓氣體，例如空氣之噴出口，尚於在浮升平台上作為狹縫噴嘴正下方及其前後區域設定之塗佈區域，使以負壓吸入空氣之抽吸口混雜於噴出口之間。又，於該塗佈區域內，針對通過此處之基板，取得自噴出口施加，垂直向上的壓力與自抽吸口施加，垂直向下的壓力之平衡，精細控制賦予基板之浮升壓力，使基板浮升高度符合設定值(通常在50μm以下)(例如專利文獻1)。
【先前技術文獻】
【專利文獻】
【專利文獻1】日本特開2007-190483
即使於如上述浮升方式之非旋轉塗佈法中，亦與其他非旋轉塗佈法相同，異物有時會附著馬上會接受塗佈處理前的基板，異物或基板上表面若摩擦狹縫噴嘴前端(噴吐口)，狹縫噴嘴有時即會受到損傷。一旦於狹縫噴嘴噴吐口即使僅輕微受損，亦直接導致帶狀噴吐流不均一，塗佈膜膜質降低。狹縫噴嘴非常昂貴，無法以低成本簡便地更換該零件，故儘早檢測出附著於基板之異物係重要課題。
基板上的異物中，有附著於基板表面(上表面)的表面異物，與附著於基板背面(下表面)的背面異物2種類。其中，表面異物可使用令光束橫跨基板俾該光束掠過該基板上表面之光感測器，自光束遮光分或受光量減少量之大小輕易檢測出有害的(亦即，有直接摩擦狹縫噴嘴使其受損之虞的)異物。因此，可以習知之異物檢測裝置加以對應。
然而，背面異物於浮升方式之非旋轉塗佈法中，相當麻煩。亦即，若係載置基板於平台以吸附固定該基板之方式的非旋轉塗佈法，即可將因背面異物導致基板隆起視同表面異物，使如上述光束之遮光分或受光量減少量乘既定臨限值，輕易檢測出有害的(亦即，有使基板上表面摩擦狹縫噴嘴而使其受損之虞的)異物。
然而，浮升方式之非旋轉塗佈法中，起因於浮升運送基板導致基板晃動或周圍振動之雜訊分量以大致接近1的SN比混入光感測器輸出信號，故藉由將光束遮光分或受光量減少量乘既定臨限值之習知技術方法，無法高精度地抽出(檢測出)有害的(有使基板上表面摩擦狹縫噴嘴而使其受損之虞的)背面異物。
為解決如上述習知技術之問題點，本發明提供一種背面異物檢測方法、背面異物檢測裝置及使用該背面異物檢測裝置之塗佈裝置，於浮升方式之非旋轉塗佈法中可高精度地確實檢測有使基板上表面摩擦長條狀噴嘴而使其受損之虞的有害背面異物。
本發明之背面異物檢測方法用以在運送被處理基板俾以既定浮升高度通過混雜設有多數噴出口與多數抽吸口之浮升平台的浮升區域，自配置於該浮升區域上方之長條狀噴嘴在通過其下之該基板上供給處理液，形成該處理液之塗佈膜之塗佈裝置中，在較該長條狀噴嘴基板運送方向更上游側之位置檢測附著於該基板背面，對該長條狀噴嘴有害之背面異物，其特徵在於包含：第1步驟，在夾隔著該浮升平台於其兩側對向配置之投光部與受光部之間，發送接收掠過並水平橫跨通過該浮升區域之該基板上表面之光束，自該受光部取得表示該光束的受光量之受光量信號；及第2步驟，根據該受光量信號，以該光束的受光量波形在時間軸上呈倒三角形之輪廓為監視對象，在該光束的受光量波形中檢測出大小超過既定基準尺寸之倒三角形輪廓時，發出檢測得該有害之背面異物的要旨之警報信號。
本發明之背面異物檢測裝置用以在運送被處理基板俾以既定浮升高度通過混雜設有多數噴出口與多數抽吸口之浮升平台的浮升區域，自配置於該浮升區域上方之長條狀噴嘴朝通過其下之該基板供給處理液，在該基板上形成該處理液之塗佈膜之塗佈裝置中，在較該長條狀噴嘴基板運送方向更上游側之位置檢測附著於該基板背面，對該長條狀噴嘴有害之背面異物，其特徵在於包含：光感測器，包含夾隔著該浮升平台於其兩側對向配置之投光部及受光部，在該投光部與該受光部之間發送接收掠過並水平橫跨通過該浮升區域之該基板上表面之光束，自該受光部輸出表示該光束的受光量之受光量信號；及信號處理部，根據自該光感測器輸出之該受光量信號，以該光束的受光量波形在時間軸上呈倒三角形之輪廓為監視對象，在該光束的受光量波形中檢測出大小超過既定基準尺寸之倒三角形輪廓時，發出檢測得該有害之背面異物的要旨之警報信號。
依本發明之背面異物檢測方法或背面異物檢測裝置，以自光感測器獲得之光束受光量波形在時間軸上呈倒三角形之輪廓為監 視對象，故可不受受光量信號所包含之雜訊分量之影響，準確判別係該倒三角形輪廓來源之背面異物是否係對長條狀噴嘴有害的(亦即，有使基板上表面摩擦長條狀噴嘴而使其受損之虞的)異物。
本發明之塗佈裝置包含：浮升平台，包含混雜設有多數噴出口與多數抽吸口之第1浮升區域；運送機構，固持在該浮升平台上浮起至空中之該基板，運送該基板俾通過該第1浮升區域；處理液供給部，包含配置於該第1浮升區域上方之長條狀噴嘴，在通過該第1浮升區域之該基板上由該長條狀噴嘴供給處理液；及本發明之背面異物檢測裝置，用以在沿基板運送方向較該長條狀噴嘴更上游側之位置，檢測附著於通過該第1浮升區域之該基板背面，對該長條狀噴嘴有害之背面異物。
依本發明之背面異物檢測方法或背面異物檢測裝置，藉由如上述之構成及作用，於浮升方式之非旋轉塗佈法中可高精度地確實檢測有使基板上表面摩擦長條狀噴嘴而使其受損之虞的有害背面異物。
且依本發明之塗佈裝置，藉由包含本發明之背面檢測裝置，不僅可確實防止長條狀噴嘴的損傷，亦可避免起因於背面異物塗佈處理動作不必要的中斷，故可實現維修成本降低並提升塗佈處理效率。
以下，參照附圖，說明本發明之適當實施形態。
圖1顯示可適用本發明背面異物檢測方法或背面異物檢測裝置之光阻塗佈裝置主要構成。
此光阻塗佈裝置採用浮升方式之非旋轉塗佈法，如圖1所示，包含： 浮升平台10，藉由氣體壓力使被處理基板，例如FPD用玻璃基板G浮起至空中；運送機構12，沿浮升平台長邊方向(X方向)運送在此浮升平台10上浮起至空中之基板G；及狹縫噴嘴14，對在浮升平台10上被運送之基板G上表面供給光阻液。
浮升平台10上表面沿基板運送方向(X方向)分隔為3個區域，亦即送入區域MIN 、塗佈區域MCOT 及送出區域MOUT 。其中，送入區域MIN 及送出區域MOUT 內，僅以既定密度設置多數噴出口16，塗佈區域MCOT 內以既定密度混雜設置多數噴出口16與抽吸口18。
送入區域MIN 中，設有用以自前段外部裝置藉由分類機構(未經圖示)以水平移動運送之方式，或是以來自運送機械臂(未經圖示)之傳遞之方式送入塗佈處理前基板G之基板送入部(未經圖示)。送出區域MOUT 中，設有用以藉由分類機構(未經圖示)朝後段外部裝置以水平移動運送之方式，或是以朝運送機械臂(未經圖示)傳遞之方式送出塗佈處理完畢之基板G之基板送出部(未經圖示)。
於塗佈區域MCOT 平台上方以可昇降移動之方式設有狹縫噴嘴14，且以可與基板運送方向(X方向)平行水平移動之方式設有於塗佈處理空閒時間重清狹縫噴嘴14之噴嘴重清部24。
運送機構12如圖1所示，包含：一對導軌26A、26B，夾隔著浮升平台10沿X方向延伸；一對滑件28，可沿此等導軌26A、26B來回移動；及吸附墊等基板固持構件(未經圖示)，設於滑件28，俾在浮升平台10上以可裝卸之方式固持基板G兩側端部；藉由直進移動機構(未經圖示)使滑件28沿基板運送方向(X方向)移動，藉此在浮升平台10上自送入區域MIN 通過塗佈區域MCOT 朝送出區域MOUT 浮升運送基板G。
狹縫噴嘴14沿與基板運送方向正交之水平方向(Y方向)橫跨浮升平台10上方，自狹縫狀噴吐口朝通過其正下方之基板G上表 面(被處理面)呈帶狀噴吐出光阻液R。且狹縫噴嘴14藉由包含在與狹縫噴嘴14平行(沿Y方向)橫跨浮升平台10而設置之門形框30所安裝之例如滾珠螺桿機構或引導構件等之噴嘴昇降機構36，可與支持此噴嘴14之噴嘴支持構件38一體沿鉛直方向(Z方向)移動(昇降)。且狹縫噴嘴14經由光阻供給管42連接光阻液容器或液體輸送泵等所構成之光阻供給機構40(圖2、圖5)。
在此，說明此光阻塗佈裝置中之光阻塗佈動作。首先，自前段基板處理裝置(未經圖示)經由分類機構或運送機械臂將基板G送入浮升平台10之送入區域MIN ，在此待命之滑件28固持接收基板G。在浮升平台10上基板G藉由自噴出孔16噴射之空氣壓力(昇力)浮起至空中。
如此基板G在浮升平台10上水平浮升並直接藉由運送機構12將該基板沿基板運送方向(X方向)運送之，通過平台中央部塗佈區域MCOT 時，狹縫噴嘴14朝基板G以既定流量呈帶狀噴吐出光阻液R，藉此如圖2所示自基板G前端側朝後端側形成膜厚均一之光阻液塗佈膜RM。
基板G後端一旦通過狹縫噴嘴14下，光阻塗佈膜RM即形成於基板一整面。接著，其後亦藉由滑件28在浮升平台10上浮升運送基板G，自設定於浮升平台10後端之送出區域MOUT 經由分類機構或運送機械臂將該基板送往後段單元(未經圖示)。
如圖2所示，浮升平台10送入區域MIN 及送出區域MOUT 中送入用及送出用浮升高度HIN 、HOUT 無需特別高之精度，保持於例如250~350μm範圍內即可。
相對於此，浮升平台10塗佈區域MCOT 係基板G通過此處時自上方狹縫噴嘴14接受光阻液R供給之處。塗佈區域MCOT 中之浮升高度HCOT 決定狹縫噴嘴14下端(噴吐口)與基板上表面(被處理面)之間之塗佈間隙K(例如100μm)。
此塗佈間隙K係左右光阻塗佈膜RM膜厚或光阻消耗量之重要參數，需以高精度維持其於一定。因此，於塗佈區域MCOT 平台上表面，為以所希望之浮升高度HCOT 使基板G浮起混雜設置噴出 高壓或正壓壓縮空氣之噴出口16與以負壓吸入空氣之抽吸口18(圖1)。又，針對基板G通過塗佈區域MCOT 內之部分，自噴出口16藉由高壓空氣施加垂直向上的力，同時自抽吸口18藉由負壓抽吸力施加垂直向下的力，控制相對抗之雙向的力的平衡，藉此以高精度維持塗佈區域MCOT 中浮升高度HCOT 於設定值(例如40μm)附近。
又，沿基板運送方向(X方向)塗佈區域MCOT 之尺寸有大致於狹縫噴嘴14正下方可如上述穩定形成狹窄的塗佈間隙K之余裕即可，通常可小於基板G之尺寸，例如可約為1/3~1/4。
在此，就圖2~圖4，說明此光阻塗佈裝置中，附著於基板G背面之異物成為問題之情形。
作為一例，考慮異物Q附著於送入浮升平台10之基板G背面，該異物Q之高度方向尺寸HQ 小於送入區域MIN 之浮升高度HIN (250~350μm)大於塗佈區域MCOT 之浮升高度HCOT (40μm)之情形。
如圖2所示，此背面異物Q位於送入區域MIN 之期間內，基板G不自異物Q受到任何影響而直接被浮升運送。然而，如圖3所示，此背面異物Q一旦進入塗佈區域MCOT 即夾在基板G背面與浮升平台10上表面之間，因此基板G上表面於背面異物Q附著處GQ 隆起。此隆起GQ 之大小(上昇分)相當於背面異物Q高度方向之尺寸HQ 與浮升高度HCOT (40μm)之差分(HQ -HCOT )。因此，此差分(HQ -HCOT )為塗佈間隙K(100μm)以上的大小時，亦即於背面異物Q高度方向之尺寸HQ 在140μm以上之情形下，背面異物Q通過狹縫噴嘴14正下方之際，於其上方基板G隆起部分GQ 會摩擦狹縫噴嘴14之噴吐口。如此狹縫噴嘴14之噴吐口即會受到損傷，狹縫噴嘴14在相當的機率下會無法使用。
此實施形態中，如圖5所示，因包含本發明之背面異物檢測裝置50，如後述，可於較狹縫噴嘴14沿基板運送方向(X方向)更上游側確實檢測出如上述有害的(亦即，有使基板G上表面摩擦狹縫噴嘴14而使其受損之虞的)背面異物Q。又，回應背面異物檢測 裝置50檢測到如此之有害背面異物Q時產生之警報信號WS，主控制部52通過噴嘴昇降機構36令狹縫噴嘴14即時上昇移動，藉此狹縫噴嘴14可躲過(避免滑接或碰撞)基板G之隆起部分GQ ，防止狹縫噴嘴14損傷。
又，回應上述警報信號WS，主控制部52宜控制光阻供給機構40使狹縫噴嘴14之光阻噴吐動作停止，且亦可控制運送機構12使基板G之運送暫且停止。
且此實施形態中，如後述，針對高度方向尺寸小於有害背面異物Q實質上無害的(亦即，無使基板G上表面摩擦狹縫噴嘴14之虞的)背面異物q，背面異物檢測裝置50不產生上述警報信號WS。藉此，避免不必要地中斷實行中之塗佈處理動作之事態，極力避免起因於背面異物裝置作動率之降低。
以下，就圖5~圖16，詳細說明本發明一實施形態中背面異物檢測裝置50之構成及作用。
如圖5及圖6所示，此實施形態中背面異物檢測裝置50包含：光感測器54，配置於沿基板運送方向(X方向)狹縫噴嘴14之上游側；及信號處理部56，根據自此光感測器54輸出之受光量信號AS，藉由既定信號處理檢測附著於基板G之有害背面異物Q。
光感測器54包含投光部58及受光部60。如圖5及圖7所示，投光部58及受光部60自狹縫噴嘴14於基板運送方向(X方向)上游側隔著適當距離(例如60~80mm)對向配置於浮升平台10(塗佈區域MCOT )兩側。
投光部58雖亦可係1個LD(半導體雷射)，但宜由呈縱橫矩陣狀配置多數LD而構成之2維LD陣列所構成，自發光驅動電路(未經圖示)接受驅動電流之供給而發光，出射波束剖面尺寸為例如縱1mm．橫5mm之光束LB。此時，可設定或調整波束光路徑之高度位置，俾自投光部58出射之光束LB下端部因基板G一側面路線被阻斷，僅水平傳播於高於基板G上表面之空間之波束部分到達受光部60之受光面。
受光部60由在一定尺寸(例如縱1mm．橫5mm)之所有受光區域中呈縱橫矩陣狀配置多數受光胞而構成之2維CCD(Charge-Coupled Device)所構成，於一定循環周期分別對每一受光胞所受光之光進行光電轉換而產生顯示其受光量AE之信號電荷或類比之受光量信號AS，以既定傳送方法藉由時間序列串列輸出受光量信號AS。
如圖8所示，有害背面異物Q(或無害背面異物q)通過光感測器54時，因基板G之隆起部GQ (Gq )光束LB遮光分增大，亦即受光部60中光束LB之受光量減少，受光量AE之波形中如圖9所示出現倒三角狀(碗狀)之輪廓AEQ (AEq )。
圖6中，信號處理部56包含類比-數位(A/D)轉換器62、受光量資料記憶體64、運算處理部66、設定部68及輸出部70。其中，受光量資料記憶體64、運算處理部66、設定部68及輸出部70藉由例如微電腦構成。
A/D轉換器62如圖10所示，將來自光感測器54(受光部60)之受光量信號AS以既定周期△t(例如1.5msec)轉換為數位信號亦即受光量資料‥A0、A1、A2、‥。受光量資料記憶體64以覆寫方式暫時儲存自A/D轉換器62輸出之受光量資料‥A0、A1、A2、‥恰自目前至一定時間前止之分(一定資料量)。
運算部66如圖11所示，包含取樣值抽出部72、減少量運算部74、累算部76及判定部78。
就圖12，說明取樣值抽出部72作用。圖中，[1]、[2]、[3]、[4]表示抽出點。取樣值抽出部72自儲存於受光量資料記憶體64之受光量資料中，抽出隔一定時間(p*△t)之複數(n)個例如4個受光量資料(Ai-3p、Ai-2p、Ai-p、Ai)。例如，若p=10，在將受光量資料A30儲存於受光量資料記憶體64後，取樣值抽出部72即馬上同時抽出該受光量資料A30、較其10個分(10△t分)前的受光量資料A20、更較其10個分(10△t分)前的受光量資料A10與更較其10個分(10△t分)前的受光量資料A0。
又，一旦將受光量資料A30之下一受光量資料A31儲存於受光量資料記憶體64，於其後取樣值抽出部72即馬上以與上述相同之方式抽出隔一定時間(10Δt分)之4個受光量資料(A1、A11、A21、A31)。又，一旦將受光量資料A31之下一受光量資料A32儲存於受光量資料記憶體64，於其後取樣值抽出部72即亦馬上以與上述相同之方式抽出隔一定時間(10Δt分)之4個受光量資料(A2、A12、A22、A32)。
又，於取樣值抽出部72使用之抽出點個數n(宜在3以上)及間隔p由設定部68(圖6)賦予之。
就圖13，說明減少量運算部74之作用。減少量運算部74就藉由取樣值抽出部72抽出之4個受光量資料(Ai-3p、Ai-2p、Ai-p、Ai)分別求取受光量減少量(δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)。在此，δi-3p=N-Ai-3p、δi-2p=N-Ai-2p、δi-p=Ai-p、δi=NAE -Ai，NAE 係受光量基準值。因此，例如於時間t30獲得之受光量減少量(δ0、δ10、δ20、δ30)中，δ0=NAE -A0、δ10=NAE -A10，δ20=NAE -A20、δ30=NAE -A30。
受光量基準值NAE 宜為沿基板運送方向(X方向)基板G前頭部分通過光感測器54時由受光部60獲得之光束受光量值，或是相當於較4個抽出點[1]、[2]、[3]、[4]中時間上最久遠者[4]於一定時間前(例如10msec)由受光部60獲得之光束受光量值，設定為100%之值。
減少量運算部74以%表示之方式正規化受光量資料(A2、A12、A22、A32)，以%表示之方式求取受光量減少量(δ0、δ10、δ20、δ30)。因此，例如(A2、A12、A22、A32)=(100、98、95、97)時，(δ0、δ10、δ20、δ30)=(0、2、5、3)。
累算部76對自減少量運算部74一併或以1框(訊框)FL輸出之4個受光量減少量(δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)進行乘算，輸出運算結果Ii 。例如，自減少量運算部74輸出之(δ0、δ10、δ20、δ30)為(0、2、5、3)時，進行0*2*5*3之乘算，作為運算結果，輸出Ii =0。
判定部78將自累算部76輸出之運算結果Ii 與來自設定部68(圖6)之判定臨限值IS 相比較，判定此等者之大小關係，Ii ≦IS 時以判定輸出信號W為例如邏輯值L，Ii >IS 時以判定輸出信號W為例如邏輯值H。一旦自判定部78輸出邏輯值H之判定輸出信號W，即自輸出部70(圖6)輸出警報信號WS。
如上述，信號處理部56中，藉由取樣值抽出部72及減少量運算部74進行第1運算，以求取於在時間軸上隔著既定間隔(p*Δt)設定之複數(n)個例如4個抽出點[1]、[2]、[3]、[4]相對於既定受光量基準值NAE 光束受光量AE之減少量(δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)。又，藉由累算部76進行第2運算，以對分別自此等複數抽出點[1]、[2]、[3]、[4]獲得之受光量減少量(δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)進行乘算。最後，藉由判定部78進行第3運算，以使受光量減少量之累算值Ii 與既定臨限值IS 相比較，累算值Ii 超過上述臨限值IS 時，提出邏輯值H之判定結果W。
在此，判定部78提出邏輯值H之判定結果W意指此背面異物檢測裝置50判定在光束受光量AE波形中包含大小超過基準尺寸之倒三角形輪廓。
在此，自抽出點[1]、[2]、[3]、[4]前頭[1]至末尾[4]之時間寬TS 及上述臨限值IS 對應有害背面異物Q高度方向之尺寸HQ 為下限值(亦即浮升高度HCOT 與塗佈間隙K之加總值)時於受光量AE之波形中所出現之倒三角形輪廓之基準尺寸(直徑尺寸DQ 、受光量減少峰值δQ )，設定為最佳或適當值。
例如，基板G厚度TG 為700μm，浮升高度HCOT 為40μm，塗佈間隙K為100μm時，若高度方向尺寸HQ 為140μm之有害背面異物Q附著於基板G背面，基板G之隆起部GQ 即為狹縫噴嘴14流出口之高度。此時，出現於受光量AE波形中之倒三角形輪廓直徑尺寸為70μm，受光量減少峰值δQ 為7%。此等值(70μm、7%)可自實驗獲得。
又，基板運送速度v一定，故受光量信號AS或受光量AE波形中之時間軸t可以一定之比例關係(X=vt)取代為基板運送方向之X軸。
因此，理論上若乘例如5%~7%之臨限值，即大致應可檢測出有害背面異物Q。然而，實際上，因浮升運送中基板G之搖擺或光感測器54本身的振動等雜訊分量已以大致接近1之SN比混在自光感測器54輸出之受光量信號AS中，故如此之判定法無效。
在此，此實施形態中，如上述對分別自複數(n)個抽出點[1]、[2]、[3]、[4]獲得之1框FL之受光量減少量(δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)進行乘算(或加算)，藉由其運算結果(累算值)Ii 量測倒三角形輪廓之大小。
此方法中，抽出點之整體時間寬TS 以距離換算DTS 適當(宜為1/2DQ <DTS <DQ )地小於基準(下限)直徑尺寸DQ (70μm)相當重要，例如設定為DTS =60μm。藉此，倒三角形輪廓中，直徑尺寸小於DTS 者累算值Ii 經常採取零或其附近值，故可確實判定其非有害背面異物Q。且倒三角形輪廓中，直徑尺寸大於TS 者其倒三角形輪廓大小反映於累算值Ii ，故可藉由適當值之上述臨限值IS 確實判別其係有害背面異物Q。
例如，如上述高度方向尺寸HQ 為140μm之最小有害背面異物Q附著於基板G背面時，在受光量AE波形中出現如圖14之(a)所示之倒三角形輪廓之情形下，累算值Ii 為1*4.5*6*2.5=67.5。此累算值Ii 為大致不受雜訊分量影響之該倒三角形輪廓固有之屬性值。因此，藉由設定上述臨限值IS 為例如60，可準確且確實地判別該背面異物係有害背面異物Q。
又，高度方向尺寸HQ 為190μm之有害背面異物Q附著於基板G背面時，受光量AE波形中出現如圖14之(b)所示之倒三角形輪廓。此時，累算值Ii 為8.5*9*5*2=675，大幅超過上述臨限值IS (60)，故亦可確實判定係有害背面異物Q。
且高度方向尺寸HQ 為100μm之實質上無害的背面異物q附著於基板G背面時，受光量AE波形中出現如圖14之(c)所示之倒 三角形輪廓。此時，累算值Ii 為0*1*3*0.2=0，可明確判定該背面異物非有害背面異物Q。
以上，雖已說明本發明之適當實施形態，但本發明不由上述實施形態限定，於其技術性構想範圍內可進行各種變形或變更。
例如，如圖15所示，可以取樣值抽出部72、圖案比較部80及判定部82構成信號處理部56之運算部66。在此，圖案比較部80如圖16所示，以在時間軸上光束受光量波形中具有基準尺寸(基準直徑尺寸DQ 、基準受光量減少峰值δQ )或相當程度較小尺寸的倒三角形輪廓之模型圖案MP充當量尺，於複數處(例如5處)[1]~[5]比較倒三角形輪廓之受光量減少量(δi-4p、δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)與模型圖案MP，以+/-2值輸出其大小關係。又，模型圖案MP之資料由設定部68(圖6)賦予之。
例如，高度方向尺寸HQ 為140μm之最小有害背面異物Q附著於基板G背面時，呈如圖16之(a)，於所有比較處[1]~[5]倒三角形輪廓之受光量減少量(δi-4p、δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)皆超過模型圖案MP，故獲得來自圖案比較部80(+、+、+、+、+)之比較結果輸出。此時，判定部82因所有比較結果輸出皆為+，故發出檢測得有害背面異物Q之要旨邏輯值H之判定結果W。
且高度方向尺寸HQ 為190μm之有害背面異物Q附著於基板G背面時，呈如圖16之(b)，於所有比較處[1]~[5]倒三角形輪廓之受光量減少量(δi-4p、δi-3p、δi-2p、δi-p、δi)亦皆超過模型圖案MP，故獲得來自圖案比較部80(+、+、+、+、+)之比較結果輸出，判定部82輸出檢測得有害背面異物Q之要旨邏輯值H之判定結果W。
然而，高度方向尺寸HQ 為100μm實質上無害的背面異物q附著於基板G背面時，呈如圖16之(c)，於比較處[4]、[5]倒三角形輪廓之受光量減少量(δi-4p、δi-3p)雖超過模型圖案MP，但於比較處[1]、[2]、[3]倒三角形輪廓之受光量減少量(δi-2p、δi-p、δi)卻低於模型圖案MP。此時，獲得來自圖案比較部80(+、+、-、-、 -)之比較結果輸出。藉此，判定部82因比較結果輸出一部分為"-"，故輸出非有害背面異物Q之要旨邏輯值L之判定結果W。
又，如前述，可設定或調整波束光路徑之高度位置，俾自投光部58出射之光束LB下端部因基板G一側面路線被阻斷，僅在高於基板G上表面之空間水平傳播之波束部分到達受光部60之受光面，而其次說明其理由。
作為光束LB光路徑高度位置之設定，可考慮下列3者。第1,如圖17所示，係設定為基板G上表面與光束LB下端一致之情形。此時，例如若基板G即使僅稍微下沉，於基板G上表面與光束LB下端之間亦會產生間隙，發生無法高精度地檢測基板G有害背面異物之情形，不宜作為設定。
第2，如圖18所示，係於光束LB中配置基板G，亦即基板G側面完全配置於光束LB中之情形。此時，光束LB亦通過基板下表面與浮升平台10之間。使用圖19，說明受光部60之受光狀態。受光部60以2值(白、黑)檢測。白係光束LB到達之區域，面積為S1、S2。黑係光束LB無法受光之區域。且⊿S係異物夾在基板背面(下表面)與浮升平台10之間，基板G表面(上表面)隆起，光束LB無法受光之區域，面積為⊿S。受光部60將光束LB之檢測結果送往運算部66，使用面積S1、S2、⊿S，計算下列式。
R(%)={(S1+S2-⊿S)/(S1+S2)}×100．．．①
為易於理解，將其單純化說明之即知，雖使用上述R值進行基板背面之異物檢測，但光束LB亦存在於基板下表面與浮升平台10之間，故即使假設在有基板背面異物時，R值之變化亦小，故不宜作為光束LB之設定。
第3，如圖7所示，如前述，係設定為光束LB下端部因基板G一側面路線被阻斷，僅在高於基板G上表面之空間中水平傳播之波束部分到達受光部60之受光面之情形。此時，以⊿S微幅之變化，上述①式之計算值會大幅不同，故係最佳設定。
又，上述實施形態中，已使用狹縫噴嘴14進行說明。然而，當然亦可非於噴嘴下表面設置噴吐出塗佈液之狹縫之狹縫噴嘴 14，代之以例如於噴嘴下表面設置微細複數噴吐孔之長條狀噴嘴，可獲得相同作用效果。
作為本發明塗佈裝置中之處理液，除光阻液以外，亦可係例如層間絕緣材料、介電材料、配線材料等塗佈液，亦可係各種化學液、顯影液或潤洗液等。本發明中被處理基板不限於LCD基板，亦可係其他平面顯示器用基板、半導體晶圓、CD基板、光罩、印刷基板等。本發明之背面異物檢測方法及背面異物檢測裝置雖特別可適當適用於水平移動方式之塗佈裝置，但亦可適用於採取水平移動方式之其他種類基板處理裝置。
A0~A2、A10~12、A20~22、A30~32、Ai、Ai-p、Ai-2p、Ai-3p．．．受光量資料
AEQ (AEq )．．．輪廓
AE．．．受光量
AS．．．受光量信號
DQ ．．．直徑尺寸
FL．．．框(訊框)
GQ (Gq )．．．隆起部分(附著處)
G．．．基板
HIN 、HOUT 、HCOT ．．．浮升高度
HQ ．．．高度方向尺寸
Ii ．．．運算結果(累算值)
IS ．．．判定臨限值(臨限值)
K．．．塗佈間隙
LB．．．光束
MCOT ．．．塗佈區域
MIN ．．．送入區域
MOUT ．．．送出區域
MP．．．模型圖案
NAE ．．．受光量基準值
Q．．．有害背面異物
q．．．無害背面異物
RM．．．光阻塗佈膜
R．．．光阻液
S1、S2．．．面積
TG ．．．厚度
TS ．．．時間寬
t．．．時間軸
W．．．判定結果(判定輸出信號)
WS．．．警報信號
δ0、δ10、δ20、δ30、δi、δi-p、δi-2p、δi-3p．．．受光量減少量
⊿S．．．面積(區域)
Δt．．．既定周期
[1]~[5]．．．抽出點
10．．．浮升平台
12．．．運送機構
14．．．狹縫噴嘴
16．．．噴出口
18．．．抽吸口
24．．．噴嘴重清部
26A、26B．．．導軌
28．．．滑件
30．．．門形框
36．．．噴嘴昇降機構
38．．．噴嘴支持構件
40．．．光阻供給機構
42．．．光阻供給管
50‧‧‧背面異物檢測裝置
52‧‧‧主控制部
54‧‧‧光感測器
56‧‧‧信號處理部
58‧‧‧投光部
60‧‧‧受光部
62‧‧‧類比-數位(A/D)轉換器
64‧‧‧受光量資料記憶體
66‧‧‧運算處理部(運算部)
68‧‧‧設定部
70‧‧‧輸出部
72‧‧‧取樣值抽出部
74‧‧‧減少量運算部
76‧‧‧累算部
78、82‧‧‧判定部
80‧‧‧圖案比較部
圖1係顯示可適用本發明之背面異物檢測方法或背面異物檢測裝置之光阻塗佈裝置主要構成之略俯視圖。
圖2係示意顯示上述光阻塗佈裝置中塗佈處理動作之前視圖。
圖3係用以說明上述光阻塗佈裝置中背面異物成為問題時之剖面圖。
圖4係用以說明上述光阻塗佈裝置中背面異物成為問題時之剖面圖。
圖5係用以說明上述光阻塗佈裝置中背面異物檢測裝置之作用圖。
圖6係顯示實施形態中背面異物檢測裝置構成之方塊圖。
圖7係顯示實施形態之背面異物檢測裝置中光感測器配置構成之側視圖。
圖8係顯示因背面異物導致基板隆起與上述光感測器作用之部分放大前視圖。
圖9係顯示上述光感測器中獲得之光束受光量之波形圖。
圖10係顯示上述背面異物檢測裝置中A/D轉換器之作用圖。
圖11係顯示上述背面異物檢測裝置信號處理部中運算部構成之方塊圖。
圖12係用以說明上述信號處理部運算部所包含之取樣值抽出部之作用圖。
圖13係用以說明上述信號處理部運算部所包含之減少量運算部及累算部之作用圖。
圖14(a)~(c)係顯示上述信號處理部之作用(適用例)圖。
圖15係顯示一變形例中信號處理部構成之方塊圖。
圖16(a)~(c)係顯示依上述變形例信號處理部之作用(適用例)圖。
圖17係光束高度位置設定之說明圖。
圖18係光束高度位置設定之說明圖。
圖19係光束受光部受光狀態之說明圖。
AS‧‧‧受光量信號
G‧‧‧基板
GQ ‧‧‧隆起部分(附著處)
HCOT ‧‧‧浮升高度
MCOT ‧‧‧塗佈區域
MIN ‧‧‧送入區域
MOUT ‧‧‧送出區域
Q‧‧‧有害背面異物
RM‧‧‧光阻塗佈膜
WS‧‧‧警報信號
10‧‧‧浮升平台
14‧‧‧狹縫噴嘴
36‧‧‧噴嘴昇降機構
40‧‧‧光阻供給機構
42‧‧‧光阻供給管
50‧‧‧背面異物檢測裝置
52‧‧‧主控制部
54‧‧‧光感測器
56‧‧‧信號處理部

Claims (10)

  1. 一種背面異物檢測方法，用以在運送被處理基板俾以既定浮升高度通過混雜設有多數噴出口與多數抽吸口之浮升平台的浮升區域，自配置於該浮升區域上方之長條狀噴嘴對於通過其下之該基板上供給處理液，而形成該處理液之塗佈膜的塗佈裝置中，在較該長條狀噴嘴基板運送方向更上游側之位置，檢測附著於該基板背面而對該長條狀噴嘴有害之背面異物，其特徵在於包含：第1步驟，在夾隔著該浮升平台於其兩側對向配置之投光部與受光部之間，發送接收在通過該浮升區域之該基板上表面掠過並水平橫跨之光束，自該受光部取得表示該光束的受光量之受光量信號；及第2步驟，根據該受光量信號，以該光束的受光量波形在時間軸上呈倒三角形之輪廓為監視對象，在該光束的受光量波形中檢測出大小超過既定基準尺寸之倒三角形輪廓時，發出檢測得該有害之背面異物的要旨之警報信號；其中該第2步驟包含：第3步驟，求取在時間軸上隔著既定間隔設定之複數抽出點，相對於既定受光量基準值的該光束之受光量的減少量；第4步驟，對分別自該複數抽出點獲得之受光量減少量進行累算；及第5步驟，使該受光量減少量之累算值與既定臨限值相比較，當該累算值超過該臨限值時，判定在該光束之受光量波形中包含大小超過該基準尺寸的倒三角形輪廓。
  2. 如申請專利範圍第1項之背面異物檢測方法，其中，於該第3步驟以百分比表示之方式求取該光束的受光量之減少量，於該第4步驟以乘算之方式對該受光量減少量進行累算。
  3. 如申請專利範圍第1或2項之背面異物檢測方法，其中，該受光量基準值係沿基板運送方向該基板前頭部分通過該投光部及該受光部時由該受光部獲得之光束的受光量的值。
  4. 如申請專利範圍第1或2項之背面異物檢測方法，其中，該受光量基準值係較在該複數抽出點中時間上最久遠者更在一定時間前由該受光部獲得之光束的受光量值。
  5. 一種背面異物檢測裝置，用以在運送被處理基板俾以既定浮升高度通過混雜設有多數噴出口與多數抽吸口之浮升平台的浮升區域，自配置於該浮升區域上方之長條狀噴嘴對於通過其下之該基板供給處理液，而在該基板上形成該處理液之塗佈膜之塗佈裝置中，在較該長條狀噴嘴基板運送方向更上游側之位置，檢測附著於該基板背面而對該長條狀噴嘴有害之背面異物，其特徵在於包含：光感測器，包含夾隔著該浮升平台於其兩側對向配置之投光部及受光部，在該投光部與該受光部之間，發送接收在通過該浮升區域之該基板上表面掠過並水平橫跨之光束，自該受光部輸出表示該光束的受光量之受光量信號；及信號處理部，根據自該光感測器輸出之該受光量信號，以該光束的受光量波形在時間軸上呈倒三角形之輪廓為監視對象，在該光束的受光量波形中檢測出大小超過既定基準尺寸之倒三角形輪廓時，發出檢測得該有害之背面異物的要旨之警報信號；其中該信號處理部包含：第1運算部，求取於在時間軸上隔著既定間隔設定之複數抽出點相對於既定受光量基準值的該光束之受光量的減少量；第2運算部，對分別自該複數抽出點獲得之受光量減少量進行累算；及第3運算部，將該受光量減少量之累算值與既定臨限值相比較，該累算值超過該臨限值時，判定在該光束之受光量波形中包含大小超過該基準尺寸的倒三角形輪廓。
  6. 如申請專利範圍第5項之背面異物檢測裝置，其中，該第1運算部以百分比表示之方式求取該光束的受光量減少量，該第2運算部藉由乘算之方式對該受光量減少量進行累算。
  7. 如申請專利範圍第5或6項之背面異物檢測裝置，其中，該受光量基準值係沿基板運送方向該基板前頭部分通過該投光部及該受光部時由該受光部獲得之光束的受光量值。
  8. 如申請專利範圍第5或6項之背面異物檢測裝置，其中，該受光量基準值係較在該複數抽出點中時間上最久遠者更在一定時間前由該受光部獲得之光束的受光量值。
  9. 如申請專利範圍第5或6項之背面異物檢測裝置，其中，該複數抽出點自前頭至末尾之時間寬小於該基準直徑尺寸，而大於該基準直徑尺寸的一半。
  10. 一種塗佈裝置，包含：浮升平台，包含混雜設有多數噴出口與多數抽吸口之第1浮升區域；運送機構，固持在該浮升平台上浮起至空中之基板，運送該基板俾通過該第1浮升區域；處理液供給部，包含配置於該第1浮升區域上方之長條狀噴嘴，由該長條狀噴嘴供給處理液到通過該第1浮升區域之該基板上；及如申請專利範圍第5或6項之背面異物檢測裝置，用以在沿基板運送方向較該長條狀噴嘴更上游側之位置，檢測附著於通過該第1浮升區域之該基板背面而對該長條狀噴嘴有害之背面異物。
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