(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直軸回りに回転自在な基板保持部に基板を吸引保持させ、処理液ノズルから基板の中心部に処理液を吐出させると共に基板保持部を回転させて基板の表面に処理液の液膜を形成する液処理装置において、
前記基板の表面における処理液の有無を容量変化として検出するために前記基板保持部に各々設けられ、基板保持部の中心部に位置する第１の静電センサ及び前記中心部から離れた位置に設けられた第２の静電センサと、
処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、予め決められた第１の時間が経過したときに、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の速度で基板保持部を回転させ、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生させるステップと、処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、前記第１の時間よりも長い予め決められた第２の時間が経過したときに、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で基板保持部を回転させ、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生させるステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
前記制御部の制御信号に基づいてアラームを発生するアラーム発生部と、を備えたことを特徴とする液処理装置。
【請求項２】
鉛直軸回りに回転自在な基板保持部に基板を吸引保持させ、処理液ノズルから基板の中心部に処理液を吐出させると共に基板保持部を回転させて基板の表面に処理液の液膜を形成する液処理方法において、
前記基板の表面における処理液の有無を容量変化として検出するために前記基板保持部に各々設けられ、基板保持部の中心部に位置する第１の静電センサ及び前記中心部から離れた位置に設けられた第２の静電センサを用い、
処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、予め決められた第１の時間が経過したときに、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の速度で基板保持部を回転させ、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生する工程と、
処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、前記第１の時間よりも長い予め決められた第２の時間が経過したときに、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で基板保持部を回転させ、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生する工程と、を含むことを特徴とする液処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板保持部に保持された基板に対して処理ノズルから処理液を供給する液処理装置及び液処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
レジスト膜やポリイミド膜よりなる保護膜を形成する工程がある。これらの工程は、例えば鉛直軸周りに回転自在に構成されたスピンチャックと、スピンチャック上に保持された基板例えば半導体ウエハ（以下「ウエハ」という）Ｗの表面に処理液を供給する処理液ノズルと、を備えた液処理装置にて行われる。この装置では、スピンチャック上のウエハＷに対して処理液ノズルから処理液を供給し、この後スピンチャックを回転させ、ウエハＷ上の処理液を回転の遠心力によって拡散させることによって、ウエハＷ表面全体に前記処理液の液膜を形成している。
【０００３】
ところで、処理液を貯留するタンクから処理液ノズルに至る処理液の供給系において、バルブが故障する等の理由により、処理液ノズルから所定のタイミングで処理液が吐出されない場合がある。また、予定されていた量の処理液が供給されないため、ウエハＷ表面における処理液の拡散が不十分であるという場合がある。これらの異常が起こると製品不良となるため、速やかに検出する必要がある。
【０００４】
一方、レジスト膜やポリイミド膜の塗布処理では、処理液ノズルから吐出される処理液量が微小であり、また熱式の流量計は処理液に熱を加えるので使用できないことから、精度の高い流量検出を行うことは難しい。また処理液ノズルとして、多数本のノズル部を組み合わせたノズルユニットを用いる場合もあるが、処理液の供給ラインに流量計を設ける構成では、供給ライン毎に流量計を設ける必要があり、構成が煩雑になってしまう。さらにまた供給ラインは、気泡やパーティクルの発生を抑えるために、できるだけ機器を設けずに簡素化することが好ましい。
【０００５】
一方、処理液ノズルからの処理液の吐出状態や、ウエハＷ表面における処理液の拡散状態の検査については、例えば特許文献１に、レーザセンサを用い、ウエハ表面のレーザ反射光量を測定する手法が提案されている。この手法は、レジスト液がレーザ光を遮断すると反射光量がゼロとなり、ウエハＷ上のレジスト液が延伸されると前記レーザ光の反射率が上昇することを利用するものである。具体的にはレーザセンサがＯＦＦのときの受光量と、レジスト液が吐出される前のレーザ反射光量との差分をノイズマージンとする。そしてレジスト液が吐出される前のレーザ反射光量Ｂとレジスト液吐出中の反射光量Ｃとの差分と、前記ノイズマージンを比較し、反射光量Ｂと反射光量Ｃとの差分の方が小さい場合には異常、前記差分の方が大きい場合には正常と判断している。
【０００６】
この手法では、処理液の種類に応じてノイズマージンの閾値を決定しているので、処理液の種類や特性に関わらずに精度のよい検出を行うことができる。またレーザ光を照射する部位を変化させることにより、ウエハＷの中央領域における処理液の吐出状態の検出や、ウエハＷの周縁領域における処理液の拡散状態の検出を行うことができる。しかしながらウエハＷ表面における複数個所において処理液の状態を検出しようとすると、検出部位毎に、レーザセンサと反射板とを設ける必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００７−２５８６５８号（段落００５５〜００６１、段落００６５〜００６７等）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような問題を解決するためになされたものであり、基板保持部に保持された基板の表面に、処理液ノズルから処理液を供給して基板に対して液処理を行うにあたり、処理液の供給の不具合を検出することができる液処理装置及び液処理方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、鉛直軸回りに回転自在な基板保持部に基板を吸引保持させ、処理液ノズルから基板の中心部に処理液を吐出させると共に基板保持部を回転させて基板の表面に処理液の液膜を形成する液処理装置において、
前記基板の表面における処理液の有無を容量変化として検出するために前記基板保持部に各々設けられ、基板保持部の中心部に位置する第１の静電センサ及び前記中心部から離れた位置に設けられた第２の静電センサと、
処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、予め決められた第１の時間が経過したときに、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の速度で基板保持部を回転させ、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生させるステップと、処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、前記第１の時間よりも長い予め決められた第２の時間が経過したときに、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で基板保持部を回転させ、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生させるステップと、を実行するように制御信号を出力する制御部と、
前記制御部の制御信号に基づいてアラームを発生するアラーム発生部と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
他の発明は、鉛直軸回りに回転自在な基板保持部に基板を吸引保持させ、処理液ノズルから基板の中心部に処理液を吐出させると共に基板保持部を回転させて基板の表面に処理液の液膜を形成する液処理方法において、
前記基板の表面における処理液の有無を容量変化として検出するために前記基板保持部に各々設けられ、基板保持部の中心部に位置する第１の静電センサ及び前記中心部から離れた位置に設けられた第２の静電センサ
を用い、
処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、予め決められた第１の時間が経過したときに、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の速度で基板保持部を回転させ、第１の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生する工程と、
処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、前記第１の時間よりも長い予め決められた第２の時間が経過したときに、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在することに対応する信号であれば第１の回転速度よりも速い第２の回転速度で基板保持部を回転させ、第２の静電センサの出力が、基板上に処理液が存在しないことに対応する信号であればアラームを発生する工程と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板の表面における処理液の有無を容量変化として検出する静電センサを当該基板保持部に設けているため、基板の表面に処理液が存在しているか否かについて検出を行うことができる。従って処理液の供給の不具合を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態に係る液処理装置を示す縦断面図である。
【図２】前記液処理装置に用いられるスピンチャックを示す縦断面図である。
【図３】前記スピンチャックの平面図である。
【図４】前記スピンチャックに設けられた分配器を示す構成図である。
【図５】前記スピンチャックに設けられた発振回路、送信用アンテナ及び受信部を示す構成図である。
【図６】本発明の実施の形態の作用を説明するための断面図である。
【図７】本発明の実施の形態の作用を説明するためのフローチャートである。
【図８】本発明の実施の形態の作用を説明するための工程図である。
【図９】本発明の他の実施の形態の基板保持部を示す斜視図と側面図である。
【図１０】本発明の他の実施の形態の基板保持部を示す平面図である。
【図１１】上記塗布装置を適用した塗布、現像装置の実施の形態を示す平面図である。
【図１２】上記塗布、現像装置の斜視図である。
【図１３】上記塗布、現像装置の縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係る液処理装置１の一実施の形態について説明する。図１に示すように、液処理装置１は、処理容器１０の内部に、基板例えばウエハＷを裏面側から水平に保持すると共に、鉛直軸周りに回転自在に構成されたスピンチャック２（真空チャック）を備えている。このスピンチャック２は、ウエハＷを吸引保持する基板保持部をなすものであり、ウエハＷを水平に保持する概略円板状のテーブル２１と、このテーブル２１の下面中央部に接続された回転軸２２と、を備えて構成されている。
【００１８】
前記回転軸２２の下部側には、例えば図２に示すように、当該回転軸２２を鉛直軸回りに回転自在及び昇降自在に支持する駆動機構２３が接続されている。また回転軸２２の内部下端側は、処理容器１０の底部に固定された筒状体２４の内側に、シール機能を備えた軸部２５を介して回転自在に嵌合されている。前記軸部２５は図示しない軸受け部と磁気シールとからなり、回転軸２２と筒状体２４との間を気密にシールしている。またスピンチャック２は、回転軸２２及び筒状体２４の内部領域に形成された吸引路２６、及び吸引管２７ａを介して、ウエハＷを裏面側から吸引するために、真空ポンプ２７と接続されている。テーブル２１の内部構造については後述する。
【００１９】
図１に説明を戻すと、前記スピンチャック２の周囲には、処理カップ３が設けられている。この処理カップ３は、前記スピンチャック２上に吸着保持されるウエハＷの裏面周縁部に対向するように配置された内側カップ３１と、この内側カップ３１を側方側及び下方側から囲むように設けられた中間カップ３２と、この中間カップ３２の上方に配置された外側カップ３３と、から構成されている。
【００２０】
前記中間カップ３２は液受け部３４を備えており、この液受け部３４の下面には、処理液を排出するために排液路３５の一端側が接続されていて、ウエハＷの周縁部から流れ落ちる処理液等が、前記内側カップ３１を介して当該排液路３５へとガイドされるようになっている。また液受け部３４には、処理容器１０内の雰囲気を排気するために、２本の排気路３６が接続されている。前記外側カップ３３は、ウエハＷが回転する時の周囲の気流の乱れを低減させるために、スピンチャック２のウエハＷの上方側の雰囲気を周方向に亘って覆うように設けられている。
【００２１】
また処理容器１０内には、スピンチャック２に保持されたウエハＷの表面に対して処理液を供給するために、処理液ノズル４が設けられている。このノズル４は、後述するようにウエハＷ表面に処理液の液膜を形成するときには、ウエハＷの中心部に処理液を吐出する。このため図示しないアームによって、ウエハＷの中心部に処理液を吐出する吐出位置と、カップ３の外側の待機位置との間で移動自在及び昇降自在に構成されている。またこの処理液ノズル４には、図示しない流量調整部を備えた処理液供給管４１を介して処理液である例えばポリイミド溶液の供給源４２が接続されている。
【００２２】
さらに処理容器１０には、天井面に当該処理容器１０の内部に対して清浄な気体を供給するためのファンフィルタユニット（ＦＦＵ）３７が接続されると共に、底面には排気管３８が接続され、こうして処理容器１０内には下降気流が形成される。なお、図１中１１はこの処理容器１０内に対してウエハＷの搬入出を行うための搬送口、１２は前記搬送口１１を開閉するためのシャッタである。
【００２３】
続いて前記テーブル２１について、図２及び図３を参照して詳述する。このテーブル２１は、外径寸法が例えば３００ｍｍのウエハＷを裏面側から吸着保持するように構成されており、例えば平面形状がウエハＷとほぼ同じ程度になるように形成されている。またテーブル２１の中心部は、テーブル２１上に載置されたウエハＷの中心部と揃うように構成されている。前記テーブル２１の上面中央には、中心部に凸部５１Ａが形成されており、また例えばテーブル２１の半径の半分の位置及び外縁部に同心円に沿って夫々円弧状の凸部５１Ｂ，５１Ｃが形成されている。これらの３つの凸部５１Ａ〜５１Ｃの上面は、ウエハＷを吸着保持するための基板保持面をなし、ウエハＷを水平に保持できるように同じ高さとなるように形成されている。この例においては、同心円に沿った円弧状の凸部５１Ｂ，５１Ｃは説明を簡素化するために径方向の配置数を２箇所としているが、３箇所以上としてもよい。
【００２４】
前記凸部５１Ａと凸部５１Ｂとの間には、吸引孔５２が開口しており、当該吸引孔５２はテーブル２１内に形成された吸引路５３を介して回転軸２２内に形成された吸引路２６に連通している。テーブル２１上にウエハＷを載置すると共に吸引路２６を介して吸引孔５２からウエハＷの裏面側の雰囲気を吸引すると、この図３に矢印で示すように、テーブル２１とウエハＷの裏面との間の雰囲気が凸部５１Ｂ同士の間の隙間を介して外周側から内周側の吸引孔５２に向かって通流し、ウエハＷがテーブル２１上に吸着保持されることになる。
【００２５】
このテーブル２１は、例えばＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＢＩ（ポリベンゾイミダール）、ＰＰ（ポリプロピレン）あるいはＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の樹脂、この例ではＰＥＥＫにより構成されている。
【００２６】
前記テーブル２１における３つの凸部５１Ａ〜５１Ｃの表面近傍には、凸部５１Ａ〜５１Ｃ毎に例えば１個の静電センサ５４Ａ〜５４Ｃが埋設されている。こうしてウエハＷをテーブル２１により吸着保持したときに、ウエハＷの中心部の下方側に静電センサ５４Ａ（以下「第１の静電センサ５４Ａ」という）が設けられ、ウエハＷの半径の半分の位置の下方側に静電センサ５４Ｂ（以下「第２の静電センサ５４Ｂ」という）が設けられ、ウエハＷの外縁部の下方側に静電センサ５４Ｃ（以下「第３の静電センサ５４Ｃ」という）が設けられることになる。これら静電センサ５４Ａ〜５４Ｃは、ウエハＷ表面における処理液の有無を容量変化として検出するための検出部をなすものであり、各々静電容量の電圧信号を出力するように構成されている。
【００２７】
前記回転軸２２内の中心軸上には電源ライン収納用のパイプ５５が設けられ、この中に電源ラインが配線されている。前記パイプ５５の下端は連結ユニット５６の一部をなす上部材５６ａに接続されている。前記連結ユニット５６は前記上部材５６ａと下部材５６ｂとが鉛直軸回りに回転自在に結合してなり、これら上部材５６ａ、下部材５６ｂは内部が電気的に接続される構造となっている。前記下部材５６ｂは前記筒状体２４に固定され、この下部材５６ｂの内部は電源ケーブル５７ａを介して電源部５７に接続されている。こうして前記電源ケーブル５７ａと、パイプ５５内の電源ラインとは電気的に接続された状態となる。
【００２８】
図中６は電源の分配器であり、例えば図４に示すように、この分配器６を介して各静電センサ５４Ａ〜５４Ｃに電源電圧が供給される。６１は静電センサ５４Ａに給電する電源ケーブルである。他の静電センサ５４Ｂ，５４Ｃに対しても前記分配器６から電源ケーブル６２，６３が配線されているが、図１では、図の煩雑化を避けるため省略している。
【００２９】
各静電センサ５４Ａ〜５４Ｃは信号ライン６４Ａ〜６４Ｃを介して、回転軸２２内に設けられた発振回路７１Ａ〜７１Ｃに接続されている。なお図２においては、図示の便宜上静電センサ５４Ａに対応するもののみを描いている。また回転軸２２の周方向には送信用アンテナ７２Ａ〜７２Ｃが配置され、発振回路７１Ａ〜７１Ｃからの発振出力を後述の受信部８Ａ〜８Ｃに非接触で送信するように構成されている。この送信用アンテナ７２Ａ〜７２Ｃ及び受信部８Ａ〜８Ｃは、図５に示すように静電センサ５４Ａ〜５４Ｃ毎に設けられている。前記発振回路７１Ａ〜７１Ｃは、例えば信号ライン６４Ａ〜６４Ｃからの電圧信号に応じて発振レベルが変わるように構成されている。
【００３０】
前記受信部８Ａ〜８Ｃは、図５に示すように、前記送信用アンテナ７２Ａ〜７２Ｃからの発振出力を受信する受信用アンテナ８１と、発振回路７１Ａ〜７１Ｃの発振出力の周波数帯域を通過させるバンドパスフィルタ８２と、このフィルタ８２から送られた周波数信号を整流する整流回路８３と、整流出力をしきい値により二値化する二値化処理部８４とを備えている。
【００３１】
ここで前記静電センサ５４Ａ〜５４Ｃでは、ウエハＷ上に液があるときには、静電容量が大きくなって電圧信号が変化し（大きくなり）、こうして発振回路７１Ａ〜７１Ｃおける発振出力レベルが変化し（大きくなり）、整流出力が変化する。従って前記二値化処理部８４は、ウエハＷ上に処理液がないときに静電センサ５４Ａ〜５４Ｃから出力される電圧信号に対応する整流出力レベルと、ウエハＷ上に処理液があるときに静電センサ５４Ａ〜５４Ｃから出力される電圧信号に対応する整流出力レベルとの中間にしきい値を設定しておき、これにより図６（ａ）に示すように、ウエハＷ上に処理液Ｌがあるときにオン信号を出力し、図６（ｂ）に示すように、ウエハＷ上に処理液Ｌがないときにはオフ信号を出力するように構成されている。このしきい値はあらかじめ実験により求めておく。
【００３２】
前記回転軸２２には、図５に示すように、残り２つの静電センサ５４Ｂ，５４Ｃの信号ライン６４Ｂ，６４Ｃが接続される発振回路７１Ｂ，７１Ｃと、送信用アンテナ７２Ｂ，７２Ｃと、が設けられている。これら発振回路７１Ｂと送信用アンテナ７２Ｂの組と、発振回路７１Ｃと送信用アンテナ７２Ｃの組とは、前記発振回路７１Ａと送信用アンテナ７２Ａとの組と、夫々高さを変えて同様に設けられている。また前記送信用アンテナ７２Ｂ，７２Ｃの対応する高さ位置には、受信部８Ａと同様に、受信部８Ｂ，８Ｃが設けられている。制御部９には前記受信部８Ａ〜８Ｃから二値化信号、即ちオン信号（例えば論理「１」）とオフ信号（例えば論理「０」）とが送信されるように構成されている。
【００３３】
前記制御部９は、液処理装置１における各機器の動作を統括制御するものであり、例えばコンピュータからなり、不図示のプログラム格納部を有している。このプログラム格納部には、後述の作用で説明する処理液の液膜形成処理が行われるように命令が組まれたプログラムが格納され、このプログラムが制御部９に読み出されることで制御部９はウエハの回転速度、ウエハへの処理液の供給などを制御する。前記プログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスクまたはメモリーカードなどの記憶媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。
【００３４】
また制御部９は、処理液検出プログラム９１を備えている。このプログラム９１は、処理液ノズル４から処理液を吐出するための指令信号（以下「開始信号」という）が出力されてから、予め決められた時間が経過したときに、静電センサの出力に対応する信号に基づいてウエハＷ上に処理液が存在するか否かを判断する手段である。前記開始信号は、制御部９により出力される。
【００３５】
この処理液検出プログラム９１では、次のようにしてウエハＷ上に処理液が存在するか否かを判断する。先ずプロセスに応じて、前記開始信号が出力された後、所定時間経過後に各受信部８Ａ〜８Ｃからの出力がオフ信号であったときに、処理液の供給異常と判断するようにステップが組まれている。前記所定時間とは、例えば予め前記開始信号が出力されてから処理液が第１の静電センサ５４Ａ，第２の静電センサ５４Ｂ，第３の静電センサ５４Ｃの上方位置を通過するまでの夫々の時間を求めておき、これら時間に少しマージンを持たせた時間である。例えば開始信号が出力されてから処理液が第２の静電センサ５４Ｂの上方位置に到達するまでの計測時間が１秒（仮の時間である）であったとすると、例えばマージンを持たせて２秒後にオフ信号である場合には供給異常と判断されることになる。
【００３６】
第１の静電センサ５４Ａ〜第３の静電センサ５４Ｃに対応するこれら設定時間を夫々時間Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３として以下の説明を進める。先ず前記開始信号が出力されてから時間Ｔ１が経過したときに、静電センサ５４Ａの出力に基づく受信部８Ａからの信号Ｃ１がオン信号であれば、処理液が静電センサ５４Ａの上方側に存在すると判断し、オフ信号であれば処理液が静電センサ５４Ａの上方側に存在しないと判断する。
【００３７】
ここで第１の静電センサ５４Ａは処理液ノズル４からウエハＷ上に処理液が吐出される位置に埋設されているので、処理液ノズル４からウエハＷ上に処理液が正常に吐出されると、当該静電センサ５４Ａの出力に基づく受信部８Ａからの信号Ｃ１がオン信号となる。従って開始信号から第１の時間Ｔ１が経過したときに、受信部８Ａからの出力（信号Ｃ１）がオフ信号であれば、処理液ノズル４からの処理液の吐出異常であると判断される。
【００３８】
同様に、前記開始信号が出力されてから、第２の時間Ｔ２（第３の時間Ｔ３）が経過したときに静電センサ５４Ｂ（５４Ｃ）の出力に基づく受信部８Ｂ（８Ｃ）からの信号Ｃ２（Ｃ３）がオン信号であれば、処理液が静電センサ５４Ｂ（５４Ｃ）の上方側に存在すると判断し、オフ信号であれば処理液が静電センサ５４Ｂ（５４Ｃ）の上方側に存在しないと判断する。従って開始信号から時間Ｔ２（時間３）が経過したときに、受信部８Ｂ（８Ｃ）からの出力がオフ信号であれば、処理液の拡散異常と判断される。
【００３９】
そして制御部９は、この処理液検出プログラム９１からのウエハＷ上に処理液が存在するか否かの判断情報に基づいて、前記処理液の吐出や拡散に異常があると判断した場合には、例えば駆動機構２３に回転停止信号を出力すると共に、アラーム発生部９２にアラーム信号を出力する。このアラーム発生部９２は、警告音の発生や、警告ランプの点灯、表示部へのアラーム表示などを行う役割を果たす。
【００４０】
次に上述の実施の形態の作用について、ウエハＷ表面に、処理液であるポリイミド溶液の液膜を形成する場合を例にして図７及び図８を参照しながら説明する。先ず外部の搬送手段によって搬送口１１より処理容器１０内にウエハＷを搬入し、処理カップ３の上方側まで上昇させたスピンチャック２に受け渡す。そしてスピンチャック２によりウエハＷを真空吸着させ、処理カップ３内の所定位置まで下降させる。一方搬送手段を退避させて、シャッタ１２は閉じておく。
【００４１】
続いて処理液ノズル４をウエハＷの中心部に処理液を供給する位置へ移動させる。そして制御部９から処理液ノズル４から処理液であるポリイミド溶液を吐出するための指令信号（開始信号）を出力し（ステップＳ１）、この指令信号に基づいてウエハＷ表面に向けて処理液の吐出を開始する。一方制御部９の処理液検出プログラム９１により、前記開始信号を出力してから、常時静電センサ５４Ａ〜５４Ｃによる静電容量のデータを取得する。
【００４２】
ここで各静電センサ５４Ａ〜５４Ｃでは、既述のように静電容量の電圧信号が出力される。この静電容量はウエハＷ上に処理液Ｌが存在するときには、存在しないときよりも大きくなるので、ウエハＷ上に処理液Ｌが存在すると、受信部８における出力はオフ信号からオン信号に切り替わる。
【００４３】
そして前記開始信号を出力してから第１の時間Ｔ１が経過したときに（ステップＳ２）、第１の静電センサ５４Ａの出力に対応する信号Ｃ１がオン信号であるか否かを判断する（ステップＳ３、図８（ａ））。そして前記信号Ｃ１がオフ信号であれば異常であるので、スピンチャック２の回転を停止し（ステップＳ１１）、所定のアラームを発生する（ステップＳ１２）。一方前記信号Ｃ１がオン信号であれば正常であるので、スピンチャック４を低速例えば１５００ｒｐｍ〜２０００ｒｐｍ程度の回転数で回転するように駆動機構２３に指令信号を出力する（ステップＳ４）。こうしてスピンチャック４を低速で回転させることによって、ウエハＷ上の処理液Ｌを回転の遠心力により中心部から外縁部に向けて少し広げる。ここで広げる程度は、前記開始信号を出力してから第２の時間Ｔ２が経過したときに、処理液Ｌが第２の静電センサ５４Ｂの上方側に存在する程度である。ここで第２の時間Ｔ２は第１の時間Ｔ１よりも長い時間である。
【００４４】
続いて前記開始信号を出力してから第２の時間Ｔ２が経過したときに（ステップＳ５）、第２の静電センサ５４Ｂの出力に対応する信号Ｃ２がオン信号であるか否かを判断する（ステップＳ６、図８（ｂ））。そして前記信号Ｃ２がオフ信号であれば異常であるので、スピンチャック２の回転を停止し（ステップＳ１１）、所定のアラームを発生する（ステップＳ１２）。一方前記信号Ｃ２がオン信号であれば正常であるので、スピンチャック４を高速例えば２０００ｒｐｍ〜３０００ｒｐｍ程度の回転数で回転するように駆動機構２３に指令信号を出力する（ステップＳ７）。こうしてスピンチャック４を高速で回転させることによって、ウエハＷ上の処理液Ｌを回転の遠心力により、ウエハＷ全体に拡散させる。
【００４５】
次いで前記開始信号を出力してから第３の時間Ｔ３が経過したときに（ステップＳ８）、第２の静電センサ５４Ｃの出力に対応する信号Ｃ３がオン信号であるか否かを判断する（ステップＳ９、図８（ｃ））。ここで第３の時間Ｔ３は第２の時間Ｔ２よりも長い時間である。そして前記信号Ｃ３がオフ信号であれば異常であるので、スピンチャック２の回転を停止し（ステップＳ１１）、所定のアラームを発生する（ステップＳ１２）。一方前記信号Ｃ３がオン信号であれば正常であるので、処理を続行する（ステップＳ１０）。例えば処理液ノズル４を所定の待機位置へ退避させ、その後所定の間ウエハＷを回転させて、ポリイミド溶液の液膜の膜厚の均一化を図ると共に、ポリイミド溶液を乾燥させてポリイミド膜を形成する。次いで図示しないべベル洗浄ノズルを用いて、ウエハＷの周縁部に溶解液（洗浄液）である溶剤例えばシンナーを吐出してバックリンスを行うようにしてもよい。こうしてウエハＷの表面にポリイミド膜を形成した後、搬入時とは逆の順番でウエハＷを液処理装置１から搬出する。
【００４６】
上述の実施の形態によれば、静電センサ５４Ａ〜５４Ｃをスピンチャック２内に埋設し、ウエハ上に処理液が存在しないときと、存在するときとの静電容量の変化を利用して、ウエハ上に処理液が存在するか否かを判断している。これにより処理液ノズル４からの処理液の供給の不具合を検出することができる。つまり
スピンチャック２の中心部に埋設された第１の静電センサ５４Ａの出力に基づいて、処理液ノズル４からの処理液の吐出異常を検出することができ、スピンチャック２の半径の半分の位置及び外縁部に夫々埋設された第２及び第３の静電センサ５４Ｂ，５２Ｃからの出力に基づいて、ウエハＷ上に供給された処理液の拡散異常を検出することができる。
【００４７】
従ってこのような処理液の供給に不具合が発生した場合に、これらの異常を速やかに検知することができる。この異常を検知した場合には、直ちにアラームを発生できるので、多数の製品不良の発生が抑えられ、製品の歩留まりの悪化を防止することができる。
【００４８】
またウエハＷ上における処理液の有無を静電センサ５４Ａ〜５４Ｃの静電容量の変化で見ているので、処理液量が微小であったり、処理液の種類によって、気泡が発生状態や粘度等特性が異なる場合であっても、前記静電容量は処理液の有無により変化するため、ウエハＷ上における処理液の有無について高精度な検出を行うことができる。さらにスピンチャック２に静電センサ５４Ａ〜５４Ｃを埋設しているので、ノズル毎に流量計を設ける場合に比べて簡易な構成となる。
【００４９】
以上において、前記発振回路７Ａ〜７Ｃは、信号ライン６４Ａ〜６４Ｃの電圧に応じて発振周波数が変わる構造（電圧制御発振器）であってもよく、この場合受信部８Ａ〜８Ｃでは発振周波数を例えば周波数カウンタで計測し、周波数計測値に応じてオン信号、オフ信号を出力する構成となる。
【００５０】
また連結ユニット５６としては、電源ライン収納用のパイプ５５を筒状体２４内で回転自在に支持し、筒状体２４の下端に電源コイルを設ける一方、前記パイプ５５側にも前記電源コイルの下方側に離間しかつ対向して電源コイルを設け、これらコイル間で電磁誘導により電力を搬送する非接触型の電力搬送構造を採用しても良い。
【００５１】
さらに、処理液ノズルから処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、予め決められた時間が経過したときに、検出部（静電センサ５）の出力に対応する信号に基づいてウエハ上に処理液が存在するか否かを判断する構成は、ソフトウェアであってもよいし、論理回路を組み込んだハード構成であってもよい。
【００５２】
さらにまた基板上に処理液の液膜を形成する手法としては、上述の構成に限らず、基板保持部上に基板を載置し、基板保持部を回転させた状態で処理液ノズルから基板に対して処理液を供給するようにしてもよい。また基板保持部により基板を回転させ、回転の遠心力により基板上の処理液を拡散させる工程においても、途中で基板保持部の回転数を変化させるようにしてもよいし、同じ回転数で基板保持部を回転し続けてもよい。
【００５３】
さらに本発明の基板保持部は必ずしも鉛直軸回りに回転自在に構成する必要はなく、処理液ノズル側を基板保持部に対して移動させるようにしてもよい。この場合、処理液ノズル９３を、例えば図９（ａ）に示すように、ウエハＷの直径方向に対応する長さに亘って形成された吐出孔を備えるように構成する。そしてこの処理液ノズル９３を、基板保持部９４に保持されたウエハＷの一端側の外方から、他端側の外方に向かってスキャンさせることにより、ウエハＷ上に処理液Ｌの液膜を形成する。このような手法で供給される処理液としては、現像液や洗浄液等がある。この例の基板保持部９４は、鉛直軸回りに回転しない他は、上述のスピンチャック２と同様に構成されている。
【００５４】
このように処理液ノズル９３をスキャンさせて処理液の供給を行う場合には、例えば図９（ｂ）に示すように、基板保持部９４の一端側の外縁部と、他端側の外縁部に夫々静電センサ９５Ａ，９５Ｂを埋設しておく。そして処理液ノズル９３から処理液を吐出するための指令信号が出力されてから、予め決められた時間が経過したときに、夫々の静電センサ９５Ａ，９５Ｂからの出力に対応した受信部からの信号Ｃ４、Ｃ５を取得し、これら信号Ｃ４，Ｃ５に基づいてウエハＷ上に処理液が存在するか否かが判断される。この際、前記静信号Ｃ４，Ｃ５に基づいてアラームを発生する工程については、上述の実施の形態と同様である。
【００５５】
以上において本発明では、基板保持部には、少なくとも１個の静電センサが設けられていればよい。また基板保持部において、処理液ノズルから処理液の吐出が開始される位置に静電センサを設け、処理液ノズルからの処理液の吐出が正常に行われているか否かについての検出のみを行うようにしてもよい。またこのように処理液の吐出についての検出のみを行う場合には、基板保持部における基板を吸着保持する部位（テーブル２１）は、その平面形状がウエハＷよりも小さく構成されているものであってもよい。さらに基板保持部において、基板の外縁部に対応する位置に静電センサを設け、基板表面における処理液の拡散が正常に行われているか否かについての検出のみを行うようにしてもよい。さらにまた図１０に示すように、円弧状の凸部５１Ｂや、外側の凸部５１Ｃに夫々複数の静電センサ５４Ｂ，５４Ｃを設けるようにしてもよい。この場合には、処理液の拡散状態について精度よく検出できる。
【００５６】
次に塗布、現像装置に上述の液処理装置を適用した一例について簡単に説明する。この例では、前記液処理装置１が、ウエハＷ上に処理液であるレジスト液の液膜を形成する塗布装置、ウエハＷ上に処理液である反射防止膜用薬液の液膜を形成する塗布装置として組み込まれている。図１１は塗布、現像装置に露光装置が接続されたシステムの平面図であり、図１２は同システムの斜視図である。また図１３は同システムの縦断面図である。この装置にはキャリアブロックＳ１が設けられており、その載置台１０１上に載置された密閉型のキャリアＣから受け渡しアームＤ１がウエハＷを取り出して処理ブロックＳ２に受け渡し、処理ブロックＳ２から受け渡しアームＤ１が処理済みのウエハＷを受け取ってキャリアＣに戻すように構成されている。
【００５７】
前記処理ブロックＳ２は、図１１に示すようにこの例では現像処理を行うための第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１、レジスト膜の下層側に形成される反射防止膜の形成処理を行うための第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２、レジスト膜の塗布を行うための第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３、レジスト膜の上層側に形成される反射防止膜の形成を行うための第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４を、下から順に積層して構成されている。
【００５８】
第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２と第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４とは、各々反射防止膜を形成するための処理液をスピンコーティングにより塗布する本実施の形態の液処理装置１が適用された塗布装置１０２と、この塗布装置１０２にて行われる処理の前処理及び後処理を行うための加熱・冷却系の処理ユニット群と、前記塗布装置２と処理ユニット群との間に設けられ、これらの間でウエハＷの受け渡しを行う搬送アームＡ２、Ａ４とにより構成されている。ここで前記塗布装置１０２には、上述の実施の形態のスピンチャック２が図中Ｙ方向に４個配列されている。第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３についても前記処理液がレジスト液であることを除けば同様の構成である。
【００５９】
一方、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１については例えば一つのＤＥＶ層Ｂ１内に現像ユニットが２段に積層されている。そして当該ＤＥＶ層Ｂ１内には、これら２段の現像ユニットにウエハＷを搬送するための搬送アームＡ１が設けられている。
【００６０】
更に処理ブロックＳ２には、図１１及び図１３に示すように棚ユニットＵ１が設けられ、この棚ユニットＵ１の各部には処理ブロックＳ２の受け渡しアームＤ２によりアクセスされると共に、棚ユニットＵ１の一部にはキャリアブロックＳ１の受け渡しアームＤ１がアクセスされるように構成されている。そしてキャリアブロックＳ１からのウエハＷは前記棚ユニットＵ１の一つの受け渡しユニット、例えば第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２の対応する受け渡しユニットＣＰＬ２に、前記受け渡しアームＤ１によって順次搬送される。第２のブロック（ＢＣＴ層）Ｂ２内の搬送アームＡ２は、この受け渡しユニットＣＰＬ２からウエハＷを受け取って各ユニット（反射防止膜ユニット及び加熱・冷却系の処理ユニット群）に搬送し、これらユニットにてウエハＷには反射防止膜が形成される。
【００６１】
その後、ウエハＷは棚ユニットＵ１の受け渡しユニットＢＦ２、受け渡しアームＤ２、棚ユニットＵ１の受け渡しユニットＣＰＬ３及び搬送アームＡ３を介して第３のブロック（ＣＯＴ層）Ｂ３に搬入され、レジスト膜が形成される。更にウエハＷは、搬送アームＡ３→棚ユニットＵ１の受け渡しユニットＢＦ３→受け渡しアームＤ２を経て棚ユニットＵ１における受け渡しユニットＣＰＬ１１に受け渡される。なおレジスト膜が形成されたウエハＷは、第４のブロック（ＴＣＴ層）Ｂ４にて更に反射防止膜が形成される場合もある。この場合は、ウエハＷは受け渡しユニットＣＰＬ４を介して搬送アームＡ４に受け渡され、反射防止膜が形成された後、搬送アームＡ４により受け渡しユニットＴＲＳ４、受け渡しアームＤ２を介して受け渡しユニットＣＰＬ１１に搬送される。
【００６２】
一方ＤＥＶ層Ｂ１内の上部には、前記棚ユニットＵ１の受け渡しユニットＣＰＬ１１から棚ユニットＵ２に設けられた受け渡しユニットＣＰＬ１２にウエハＷを直接搬送するための専用の搬送手段であるシャトルアームＥが設けられている。レジスト膜や更に反射防止膜の形成されたウエハＷは、前記受け渡しユニットＣＰＬ１１からシャトルアームＥにより棚ユニットＵ２の受け渡しユニットＣＰＬ１２に直接搬送され、インターフェイスブロックＳ３に取り込まれることになる。なお図１２中のＣＰＬが付されている受け渡しユニットは温調用の冷却ユニットを兼ねており、ＢＦが付されている受け渡しユニットは複数枚のウエハＷを載置可能なバッファユニットを兼ねている。
【００６３】
次いで、ウエハＷはインターフェイスアームＤ３により露光装置Ｓ４に搬送され、ここで所定の露光処理が行われた後、棚ユニットＵ２の受け渡しユニットＴＲＳ６に載置されて処理ブロックＳ２に戻される。戻されたウエハＷは、第１のブロック（ＤＥＶ層）Ｂ１にて現像処理が行われ、搬送アームＡ１により棚ユニットＵ１の受け渡し台ＴＲＳ１に受け渡される。そして受け渡しアームＤ１を介して元のキャリアＣに戻される。なお図において棚ユニットＵ３には各々加熱部と冷却部とを積層した熱系ユニット群が設けられている。
【００６４】
以上において、本発明の処理液には、ポリイミド溶液、レジスト液の他、現像液、反射防止膜形成用の薬液、保護膜形成用の薬液、層間絶縁膜形成用の薬液、洗浄液等が含まれ、液処理装置としては、塗布装置や、現像装置、反射防止膜形成装置、保護膜形成用の液処理装置、層間絶縁膜形成用の液処理装置、洗浄処理用の液処理装置等に適用できる。
【符号の説明】
【００６５】
Ｗ          ウエハ
２          スピンチャック
２１        テーブル
２２        回転軸
２３        駆動機構
２７        真空ポンプ
４          処理液ノズル
５４Ａ〜５４Ｃ  静電センサ
９          制御部
９１        処理液検出プログラム
【図１】
0005573034.tif 000002
【図２】
0005573034.tif 000003
【図３】
0005573034.tif 000004
【図４】
0005573034.tif 000005
【図５】
0005573034.tif 000006
【図６】
0005573034.tif 000007
【図７】
0005573034.tif 000008
【図８】
0005573034.tif 000009
【図９】
0005573034.tif 000010
【図１０】
0005573034.tif 000011
【図１１】
0005573034.tif 000012
【図１２】
0005573034.tif 000013
【図１３】
0005573034.tif 000014