(57)【要約】【課題】複数の流体の供給路を備える基板処理装置において、各供給路を流通する流体に含まれる異物を検出するにあたり、装置の大型化及び製造コストの上昇を防ぐことができる技術を提供すること。【解決手段】基板に供給される流体の複数の供給路の各々の一部であって、流体中の異物の測定領域を構成し、互いに列を形成して設けられる測定用の流路部と、前記複数の流路部に共用され、前記流路部に光路を形成するための光照射部と、前記複数の流路部のうち選択された流路部内に、光路を形成するために、前記光照射部を前記流路部の配列方向に沿って相対的に移動させる移動機構と、前記流路部を透過する光を受光する受光素子を含む受光部と、前記受光素子から出力される信号に基づいて、前記流体中の異物を検出するための検出部と、を備えるように装置を構成する。それによって、必要な光照射部の数を削減できると共に、装置の縮小化を図ることができる。【選択図】図４
2018121075.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に流体を供給して処理を行う基板処理装置において、
前記流体が通流し、当該流体中の異物の測定領域を各々構成する測定用の複数の流路部と、
前記流路部に光路を形成する光照射部と、
前記流路部にて生じる光を受光する受光素子を含む受光部と、
前記受光素子から出力される信号に基づいて、前記流体中の異物を検出するための検出部と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記光照射部は前記複数の流路部に共用され、
当該複数の流路部のうち選択された流路部に光路を形成するために、前記複数の流路部に対して前記光照射部を相対的に移動させる移動機構を備えることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記光照射部及び受光部は、夫々光照射用の光学系及び受光用の光学系を備え、
前記光照射用の光学系及び受光用の光学系は、前記複数の流路部に共用され、
前記移動機構は、前記光照射用の光学系及び受光用の光学系を移動させる請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記複数の流路部のうちの一の流路部、他の流路部には互いに屈折率が異なる流体が通流し、
前記光照射用の光学系に含まれる集光レンズ及び前記受光用の光学系に含まれる受光用レンズを流体の屈折率に応じて、前記光路の方向に変位させるレンズ変位機構が設けられることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記複数の流路部のうちの一の流路部、他の流路部には互いに屈折率が異なる流体が通流し、
前記光照射部は、流体の屈折率に応じて互いに焦点距離が異なる複数の集光レンズを備え、
前記受光部は、流体の屈折率に応じて互いに焦点距離が異なる複数の受光用レンズを備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項６】
予め設定された割合で試験用粒子が含まれる試験用流体の流路の一部であって、前記試験用流体中の前記試験用粒子の測定領域を構成する試験用の流路部が設けられ、
前記光照射部は、前記測定用の流路部及び前記試験用の流路部のいずれかに選択して前記光路を形成し、
前記光照射部により前記試験用の流路部に光路を形成したときに前記受光素子から出力された信号に基づいて、前記検出部は前記測定用の流路部の流体中の異物を検出することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数の流路部、前記光照射部及び前記受光部からなる組が複数設けられ、
各組に共通の光源と、
前記光源の光を各組に分光するために下流側が分岐した光路を形成する分光路形成部と、
が設けられることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一つに記載の基板処理装置。
【請求項８】
基板に流体を供給して処理を行う基板処理方法において、
前記流体中の異物の測定領域を各々構成する測定用の複数の流路部に前記流体を通流させる工程と、
光照射部を用いて各流路部に光路を形成する工程と、
前記流路部にて生じる光を、受光部に含まれる受光素子により受光する工程と、
検出部により、前記受光素子から出力される信号に基づいて、前記流体中の異物を検出する工程と、
を備えたことを特徴とする基板処理方法。
【請求項９】
前記光照射部は前記複数の流路部に共用され、
前記複数の流路部のうち選択された流路部に光路を形成するために、移動機構により、前記複数の流路部に対して前記光照射部を相対的に移動させる移動工程を備えることを特徴とする請求項８記載の基板処理方法。
【請求項１０】
前記光照射部及び受光部は、夫々光照射用の光学系及び受光用の光学系を備え、
前記光照射用の光学系及び受光用の光学系は、前記複数の流路部に共用され、
前記移動工程は、前記光照射用の光学系及び受光用の光学系を移動させる工程を含むことを特徴とする請求項９記載の基板処理方法。
【請求項１１】
前記複数の流路部のうちの一の流路部、他の流路部に互いに屈折率が異なる流体を通流させる工程と、
レンズ変位機構により、前記光照射用の光学系に含まれる集光レンズ及び前記受光用の光学系に含まれる受光用レンズを流体の屈折率に応じて、前記光路の方向に変位させる工程と、
を含むことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記複数の流路部のうちの一の流路部、他の流路部に互いに屈折率が異なる流体を通流させる工程と、
前記光照射部を構成する焦点距離が互いに異なる複数の集光レンズのうち、流体の屈折率に応じた集光レンズを用いて前記流路部に集光する工程と、
前記受光部を構成する焦点距離が互いに異なる複数の受光用レンズのうち、流体の屈折率に応じた受光用レンズを用いて前記受光素子に集光する工程と、
を備えることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項１３】
予め設定された割合で試験用粒子が含まれる試験用流体の流路の一部であって、前記試験用流体中の前記試験用粒子の測定領域を構成する試験用の流路部が設けられ、
前記光照射部により、前記測定用の流路部及び前記試験用の流路部のいずれかを選択して前記光路を形成する工程を含み、
前記検出部により前記測定用の流路部の流体中の異物を検出する工程は、前記試験用の流路部に光路を形成したときに前記受光素子から出力された信号に基づいて、前記測定用の流路部の流体中の異物を検出する工程を含むことを特徴とする請求項８ないし１２のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記複数の流路部、前記光照射部及び前記受光部からなる組が複数設けられ、
各組に共通の光源の光を、下流側が分岐した光路を形成する分光路形成部を用いて、当該各組に分光する工程と、
を備えることを特徴とする請求項８ないし１３のいずれか一つに記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に流体を供給して処理を行う基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程におけるフォトリソグラフィ工程では、半導体ウエハ（以下、ウエハと記載する）にレジストなどの各種の薬液が供給されてウエハが処理される。そのように薬液を供給してウエハを処理する薬液供給装置は、例えば薬液の供給源と、ウエハに薬液を吐出するノズルと、ノズルと供給源とを接続する供給路と、を備えるように構成される。
【０００３】
上記の供給路を通流中の薬液に、パーティクルや気泡などの微小な異物が混入してしまう場合がある。レジストなどのウエハに成膜を行うための薬液に気泡が混入した場合、ウエハに形成される膜に欠けが生じてしまうおそれがあり、パーティクルが混入した場合、フォトリソグラフィ工程の後のエッチング工程で当該パーティクルが意図しないマスクとして機能してしまうおそれがある。このような成膜の異常及びエッチングの異常が起きると、半導体装置の歩留りが低下してしまうため、上記の供給路中の薬液に含まれる異物を検出することが検討されている。例えば特許文献１にはレーザー光を照射する照射部と受光部とからなる検出機構を薬液供給装置の供給路に設けて、当該供給路を流通する薬液中の気泡の数を光学的に検出することが記載されている。また、特許文献２には、薬液供給装置の供給路及びノズルに歪みを検出するセンサを設けて、気泡の検出を行う技術について記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３２７６３８号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８１７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、１つの薬液供給装置には複数の薬液の供給路が設けられる場合がある。例えば薬液供給装置として、薬液であるレジストをウエハに塗布してレジスト膜を形成するレジスト塗布装置があり、この装置においては複数種類のレジストから選択された一のレジストをウエハに塗布できるように、レジストの供給路が複数設けられる場合がある。さらに、当該レジスト塗布装置においては、発明の実施の形態で述べるように、ウエハの表面の濡れ性を高めるための薬液をウエハに供給する供給路も設けられる場合もある。
【０００６】
このように多くの薬液の供給路を備える装置において、上記の特許文献１に記載される光学的な検出機構を供給路毎に設けることが考えられる。しかし、そのように供給路毎に検出機構を設けた場合、一般に当該検出機構を構成する光学系のサイズが比較的大きいので、薬液供給装置が大型化してしまうし、装置の製造コストも大きくなってしまう。特許文献２についても、薬液供給装置が複数の供給路を有する場合に、装置の大型化及び製造コストの上昇を防ぐ対策については示されていない。
【０００７】
薬液に異物が混入した場合の問題を説明してきたが、上記の薬液供給装置などのフォトリソグラフィ工程に用いられる各種の装置ではウエハの処理雰囲気にガスが供給される。このガス中に異物が混入した場合にも、既述の薬液に異物が混入した場合と同様に異常が生じるおそれがある。そのため、このガスを処理雰囲気に供給するための供給路中の異物についても、検出を行うようにすることが検討されている。
【０００８】
本発明はこのような事情に基づいてなされたものであり、その目的は、基板に供給される流体が通流する複数の供給路を備える基板処理装置において、各供給路を流通する流体に含まれる異物を検出するにあたり、装置の大型化及び製造コストの上昇を防ぐことができる技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の基板処理装置は、基板に流体を供給して処理を行う基板処理装置において、
前記基板に供給される流体の複数の供給路の各々の一部であって、流体中の異物の測定領域を構成し、互いに列を形成して設けられる測定用の流路部と、
前記複数の流路部に共用され、前記流路部に光路を形成するための光照射部と、
前記複数の流路部のうち選択された流路部内に、光路を形成するために、前記光照射部を前記流路部の配列方向に沿って相対的に移動させる移動機構と、
前記流路部を透過する光を受光する受光素子を含む受光部と、
前記受光素子から出力される信号に基づいて、前記流体中の異物を検出するための検出部と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
本発明の基板処理方法は、基板に流体を供給して処理を行う基板処理方法において、
前記基板に供給される流体の複数の供給路の各々の一部であって、流体中の異物の測定領域を構成し、互いに列を形成して設けられる測定用の流路部に共用される光照射部を用いて前記流路部に光路を形成する工程と、
移動機構により、前記複数の流路部のうち選択された流路部内に、光路を形成するために、前記光照射部を前記流路部の配列方向に沿って相対的に移動させる工程と、
前記流路部を透過する光を、受光部に含まれる受光素子により受光する工程と、
検出部により、前記受光素子から出力される信号に基づいて、前記流体中の異物を検出する工程と、
を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、流体中の異物の測定領域を構成すると共に互いに列を形成する複数の流路部と、選択された流路部内に光路を形成するために流路部の配列方向に沿って相対的に移動される光照射部と、当該光照射部に対応する受光部とが設けられている。このような構成とすることで、各流路部の流体中の異物の検出が可能であると共に、光照射部を流路部毎に設ける必要が無いため、基板処理装置の大型化及び装置の製造コストを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る塗布、現像装置の概略構成図である。
【図２】前記塗布、現像装置に含まれる光供給部の概略構成図である。
【図３】前記塗布、現像装置に含まれるレジスト塗布モジュールの斜視図である。
【図４】液処理システムを構成する異物検出ユニットの概略構成図である。
【図５】前記異物検出ユニットを構成する検出部本体の斜視図である。
【図６】前記検出部本体において各部が移動する様子を示す説明図である。
【図７】前記レジスト塗布モジュールの各部の動作のタイミングチャートである。
【図８】検出部本体の他の構成例を示す概略構成図である。
【図９】検出部本体の他の構成例を示す概略構成図である。
【図１０】検出部本体の他の構成例を示す概略構成図である。
【図１１】前記検出部本体を構成する流路アレイの他の構成例を示す斜視図である。
【図１２】前記流路アレイの分解斜視図である。
【図１３】前記塗布、現像装置の詳細な平面図である。
【図１４】前記塗布、現像装置の概略縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図１は、本発明が適用された基板処理装置の一実施形態である塗布、現像装置１の概略図である。この塗布、現像装置１は、ウエハＷに夫々薬液を供給して処理を行うレジスト塗布モジュール１Ａ、１Ｂ、反射防止膜形成モジュール１Ｃ、１Ｄ、保護膜形成モジュール１Ｅ、１Ｆを備えている。これらモジュール１Ａ〜１Ｆは、背景技術の項目で述べた薬液供給装置に相当し、レジスト塗布モジュール１Ａ、１Ｂはレジスト塗布モジュールに相当する。塗布、現像装置１は、これらモジュール１Ａ〜１ＦにてウエハＷに各種の薬液を供給し、反射防止膜の形成、レジスト膜の形成、露光時にレジスト膜を保護するための保護膜の形成を順に行った後、例えば液浸露光されたウエハＷを現像する。
【００１４】
上記のモジュール１Ａ〜１Ｆは薬液の供給路を備えており、塗布、現像装置１はこの供給路を流通する薬液中の異物を検出できるように構成されている。上記の供給路を流通した薬液は、ウエハＷに供給される。つまり、ウエハＷへの薬液の供給と異物の検出とが互いに並行して行われる。異物とは、例えばパーティクルや気泡であり、異物の検出とは具体的には、例えば所定の期間中に供給路の所定の箇所を流れる異物の総数と各異物の大きさの検出と異物の種別の判別である。異物の種別の判別とは、例えば異物が気泡であるかパーティクルであるかの判別である。
【００１５】
塗布、現像装置１には、光供給部２が設けられ、図２は光供給部２の構成を示している。光供給部２は、レーザー光を出力する光源２１と、分光路形成部であるスプリッタ２２と、を備えており、スプリッタ２２により光源２１から出力されたレーザー光は６つに分けられ、６本のファイバー２３を介してモジュール１Ａ〜１Ｆに設けられる異物検出ユニット４に各々分光される。図１では点線の矢印で、分光されるレーザー光を示している。
【００１６】
モジュール１Ａ〜１Ｆは略同様に構成されており、ここでは図１に示したレジスト塗布モジュール１Ａの概略構成について説明する。レジスト塗布モジュール１Ａは、例えば１１本のノズル１１Ａ〜１１Ｋを備えており、そのうちの１０本のノズル１１Ａ〜１１ＪはウエハＷに薬液としてレジストを吐出し、レジスト膜を形成する。ノズル１１ＫはウエハＷにシンナーを吐出する。シンナーは、レジストが供給される前のウエハＷに供給され、レジストの濡れ性を高めるプリウエット用の薬液である。
【００１７】
ノズル１１Ａ〜１１Ｊには薬液の供給路をなす薬液供給管１２Ａ〜１２Ｊの下流端が接続され、薬液供給管１２Ａ〜１２Ｊの上流端は、バルブＶ１を介して、レジストの供給源１３Ａ〜１３Ｊに夫々接続されている。各レジストの供給源１３Ａ〜１３Ｊは、例えばレジストが貯留されたボトルと、ボトルから供給されたレジストをノズル１１Ａ〜１１Ｊに圧送するポンプと、を備えている。レジスト供給源１３Ａ〜１３Ｊの各ボトルに貯留されるレジストの種類は互いに異なり、ウエハＷには１０種類のレジストから選択された１種類のレジストが供給される。
【００１８】
ノズル１１Ｋには薬液供給管１２Ｋの下流端が接続され、薬液供給管１２Ｋの上流端はバルブＶ１を介して、供給源１３Ｋに接続されている。供給源１３Ｋはレジストの代わりに上記のシンナーが貯留されることを除いて、供給源１３Ａ〜１３Ｊと同様に構成されている。つまり、ウエハＷを処理するにあたり、薬液供給管１２Ａ〜１２Ｋを薬液が流れるタイミングは互いに異なる。薬液供給管１２Ａ〜１２Ｊは可撓性を有する材質、例えば樹脂により構成され、後述するノズル１１Ａ〜１１Ｊの移動を妨げないように構成されている。
【００１９】
また、モジュール１Ａには薬液供給管１２Ａ〜１２Ｋと同様に構成された試験液供給管１２Ｌが設けられ、この試験液供給管１２Ｌの下流端は、例えば図示しない排液路に接続されている。試験液供給管１２Ｌの上流端は例えばバルブＶ１を介してｎ個（ｎ＝整数）に分岐し、複数の試験液供給源１４に各々接続されている。なお、図１ではｎを３以上であるように表示しているが、２でもよい。試験液供給源１４におけるレジストの供給源１３Ａ〜１３Ｊとの差異点としては、レジストの代わりに純水からなる試験液が貯留されていることが挙げられ、当該試験液には異物として所定の粒径を有する試験用粒子が、所定の割合で含まれている。試験液に含まれる試験用粒子の粒径、割合は夫々試験液供給源１４毎に異なっている。各試験液は、後述するようにウエハＷの処理が行われていないときに、異物の検出に用いるための基準データを校正するために用いられる。
【００２０】
薬液供給管１２Ａ〜１２Ｋにおけるノズル１１Ａ〜１１ＫとバルブＶ１との間、及び試験液供給管１２ＬにおけるバルブＶ１の下流側にはキュベット１５Ａ〜１５Ｌが介設されている。キュベット１５Ａ〜１５Ｋは、異物の測定用の流路部として構成され、その内部は異物の測定領域をなす。キュベット１５Ｌは、試験用粒子の測定用の流路部として構成され、試験液中の試験用粒子の測定領域をなす。キュベット１５Ａ〜１５Ｌについては後に詳述する。
【００２１】
図３ではレジスト塗布モジュール１Ａについて、より詳しい構成の一例を示している。図中３１、３１はスピンチャックであり、各々ウエハＷの裏面中央部を水平に吸着保持すると共に、保持したウエハＷを鉛直軸回りに回転させる。図中３２、３２はカップであり、スピンチャック３１、３１に保持されたウエハＷの下方及び側方を囲み、薬液の飛散を抑える。
【００２２】
図中３３は鉛直軸回りに回転する回転ステージであり、回転ステージ３３上には、水平方向に移動自在で垂直な支柱３４と、ノズル１１Ａ〜１１Ｋのホルダ３５とが設けられている。３６は支柱３４に沿って昇降自在な昇降部であり、３７は昇降部３６を支柱３４の移動方向とは直交する水平方向に移動自在なアームである。アーム３７の先端には、ノズル１１Ａ〜１１Ｋの着脱機構３８が設けられている。回転ステージ３３、支柱３４、昇降部３６及びアーム３７の協働動作により、各スピンチャック３１上とホルダ３５との間でノズル１１Ａ〜１１Ｋが移動する。
【００２３】
図４は、レジスト塗布モジュール１Ａに設けられる異物検出ユニット４の概略構成を示している。異物検出ユニット４は、光給断部４１と、検出部本体４２と、を備えている。光給断部４１は、例えば既述のファイバー２３に介設され、シャッタ４３を備えている。シャッタ４３は、ファイバー２３の上流側と下流側との間の光路を遮蔽する遮蔽位置（図４中に二点鎖線で表示している）と、当該光路から退避する開放位置（図４中に実線で表示している）との間で移動し、当該光路を開閉する。例えば塗布、現像装置１の稼働中、光供給部２からは常時、ファイバー２３に光が供給され、シャッタ４３の光路の開閉により、検出部本体４２へ光が供給された状態と、検出部本体４２への光の供給が停止した状態とが切り替えられる。シャッタ４３が、上記の遮蔽位置及び開放位置のうちの一方から他方へ移動する速度は、例えば１００ミリ秒である。
【００２４】
検出部本体４２は例えば筐体４４を備えており、当該筐体４４は回転ステージ３３及びカップ３２の側方に、移動するアーム３７や支柱３４に干渉しないように設けられている。検出部本体４２は、筐体４４内に移動機構であるスライダ機構４５、光照射部５１及び受光部５２を備えている。筐体４４内の構成を詳細に示す斜視図である図５も参照しながら説明する。筐体４４内には既述した供給管１２Ａ〜１２Ｌが引き回されており、キュベット１５Ａ〜１５Ｌが配置されている。キュベット１５Ａ〜１５Ｌは細長の起立したチューブとして、互いに同様に構成されている。
【００２５】
また、キュベット１５Ａ〜１５Ｌは、光供給部２から検出部本体４２に導光される光を透過できるように例えば透明な石英により構成され、水平方向に互いに近接して一列に配置されており、流路アレイ１６を構成している。例えば図４中、Ｌ１として示す互いに隣接するキュベット１５の間隔は１０ｍｍ以下である。
【００２６】
図５中１７、１８は、キュベット１５Ａ〜１５Ｌの上流側、下流側を夫々供給管１２Ａ〜１２Ｌに接続するための継手である。キュベット１５Ａ〜１５Ｌ及び継手１７、１８は、支持台１９上に設けられている。上記のスライダ機構４５は、例えば支持台１９の下方に設けられる移動台４６と、モータを含む駆動機構４７と、移動台４６に接続されると共に駆動機構４７により回転することで当該移動台４６を移動させるボールねじ４８と、移動台４６の移動をガイドするレール４９と、により構成される。このような構成により、移動台４６をキュベット１５Ａ〜１５Ｌの配列方向に沿って、水平に移動させることができる。移動台４６上には、光照射部５１と受光部５２とが、キュベット１５Ａ〜１５Ｌを側方から挟むと共に、互いに対向するように設けられている。
【００２７】
光照射部５１は光照射用の光学系を構成し、図４に示すように集光レンズである対物レンズ５３及び移動ミラー５４を備えている。ところで、筐体４４内にはファイバー２３の下流端をなすコリメータ５５と、固定ミラー５６とが設けられている。コリメータ５５からは、例えばビーム径が７ｍｍの平行光が固定ミラー５６に向けて水平に照射される。そして、この固定ミラー５６により反射された光は、上記の光照射部５１の移動ミラー５４に向けて、キュベット１５Ａの配列方向に沿って水平に照射される。さらにこの光は、移動ミラー５４により反射されて、対物レンズ５３を介してキュベット１５Ａ〜１５Ｌのうちの一つに水平に照射される。なお、図５では、コリメータ５５及び固定ミラー５６の図示は省略している。
【００２８】
受光部５２は受光用の光学系を構成し、受光用レンズ５７と例えばフォトダイオードにより構成された受光素子５８とを備える。光照射部５１からキュベット１５Ａ〜１５Ｌのうちの一つに照射された光は、受光用レンズ５７を介して受光素子５８に導光され、この光を受光した受光素子５８は、電気信号を後述の制御部５に出力する。対物レンズ５３、受光用レンズ５７の夫々のフォーカスは、光照射部５１の光の照射方向を前後方向とすると、各キュベット１５Ａ〜１５Ｌの前後の中心部に位置している。なお、図５中５１Ａ、５２Ａは、光照射部５１、受光部５２に夫々設けられる開口部であり、対物レンズ５３からキュベット１５に照射される光、キュベット１５を透過した光が夫々通過する。
【００２９】
スライダ機構４５によって、図６に示すように光照射部５１及び受光部５２は、１５Ａ〜１５Ｌうちの任意のキュベット１５を挟む位置に移動することができる。そして、そのように移動することで、対物レンズ５３、受光用レンズ５７の夫々のフォーカスは、当該任意のキュベット１５の左右方向（キュベット１５Ａ〜１５Ｌの配列方向）の中心部に位置する。そして、そのようにフォーカスが位置した状態で、光照射部５１は当該キュベット１５を介して受光部５２に光を照射し、光照射部５１と受光部５２との間においてキュベット１５を透過する光路が形成される。
【００３０】
ところで、光を照射するキュベット１５に応じた位置に移動ミラー５４が位置するので、各キュベット１５Ａ〜１５Ｌへの光照射時において移動ミラー５４と固定ミラー５６との間の距離は夫々異なる。しかし上記のコリメータ５５により、これらミラー５４、５６間の光が平行光となっているため、そのようにミラー５４、５６間の距離が異なっても対物レンズ５３に導光される光の変化が抑えられる。従って、各キュベット１５Ａ〜１５Ｌに光照射部５１から光が照射される際、当該光照射部５１と受光部５２との間には夫々同様の光路が形成される。代表して、図４では一点鎖線により、キュベット１５Ａに形成される光路を概略的に示している。この光照射部５１からの光照射は、光照射の対象となるキュベット１５に液が流通している間に行われ、後述の制御部５は、この光照射中に受光素子５８から出力される信号を取得する。
【００３１】
そして、光照射部５１から光が照射されているキュベット１５を流通する液中に異物が含まれ、光路上に位置すると、当該異物の大きさに応じて受光素子５８から出力される信号が変化する。また、このとき出力される信号は、異物の種別に応じたものとなる。従って、受光素子５８からの出力信号は、光を遮った異物の粒径と、当該異物の数と、異物の種別との情報を含んでおり、制御部５は、この出力信号に基づいて異物の数及び異物の大きさの検出と、異物の種別の判別とを行うことができる。なお、異物の検出として、これら異物の数の検出、異物の大きさの検出、異物の種別の判別のうちの一つのみを行う場合、例えば異物の種別の判別のみを行う場合であっても、本発明の権利範囲に含まれる。この受光素子５８からの出力に基づいた異物の数、異物の大きさの検出及び異物の種別の判別としては、例えばＰＭＬ（Particle Monitoring Technologies Ltd.）社のＩＰＳＡ（登録商標）法を用いてもよいし、光散乱法に基づくものであってもよい。
【００３２】
上記の筐体４４について補足して説明しておくと、各ノズル１１Ａ〜１１Ｋから吐出されて飛散した薬液が上記の筐体４４内への進入を防ぎ、当該薬液によって駆動機構４７及び受光部５２などの各動作が影響されないように、図４に示すように筐体４４内へのＮ２ガスの供給と筐体４４内の排気とが行われる。ただし、筐体４４内の各部について他の被液対策を行うことで、このＮ２ガスの供給及び排気については行われなくてもよい。
【００３３】
レジスト塗布モジュール１Ａ以外のモジュールについて説明しておくと、レジスト塗布モジュール１Ｂは、モジュール１Ａと同様に構成されている。反射防止膜形成モジュール１Ｃ、１Ｄ及び保護膜形成モジュール１Ｅ、１Ｆは、例えばレジスト及びシンナーの代わりに反射防止膜形成用の薬液、保護膜形成用の薬液を供給することを除いて、モジュール１Ａ、１Ｂと同様に構成されている。例えばモジュール１Ｃ〜１Ｆにおいても、モジュール１Ａ、１Ｂと同様に複数の薬液から、選択された一つの薬液がウエハＷに供給される。
【００３４】
続いて、塗布、現像装置１に設けられる制御部５について説明する。制御部５は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、各モジュールでのウエハＷの処理、及び異物の検出、後述する搬送機構による塗布、現像装置１内でのウエハＷの搬送などの各動作が行われるように命令（ステップ群）が組まれたプログラムが格納されており、当該プログラムによって、制御部５から塗布、現像装置１の各部に制御信号が出力されることで、上記の各動作が行われる。このプログラムは、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。
【００３５】
また、制御部５に含まれるメモリには、上記の異物の検出を行うための基準データが格納されている。この基準データとしては、受光素子５８からの出力信号に基づいて、異物の粒径を算出するための当該出力信号と粒径との関係を規定した第１の対応関係が含まれる。ところで、上記のように対物レンズ５３の焦点はキュベット１５の前後、左右の各中心部であり、キュベット１５内の限定された領域に光路が形成される。従って、キュベット１５の一部のみを流通する異物が光路上に位置して、検出されることになる。異物の粒径毎にキュベット１５全体を流れる異物の数を算出するために、上記の基準データとしてはそのように異物の粒径毎のキュベット１５の一部を流れて検出された異物の数と、実際にキュベット１５全体を流れる異物の数と、の関係を規定した第２の対応関係が含まれる。基準データはモジュール１Ａ〜１Ｆについて夫々設定されており、個別に校正される。この校正については後述する。
【００３６】
続いて図７のタイミングチャートを参照しながら、上記のレジスト塗布モジュール１Ａにおいて行われるウエハＷの処理及び異物の検出について説明する。このタイミングチャートでは、１３Ａ〜１３Ｌのうちの一の供給源１３におけるポンプの圧力が整定されるタイミング、光照射部５１及び受光部５２が移動するタイミング、１２Ａ〜１２Ｌのうちの一の供給源１３に対応する供給管１２のバルブＶ１が開閉するタイミング、光照射部５１からレーザー光が照射される状態と当該レーザー光の照射が停止した状態とが切り替えられるタイミング、制御部５により受光素子５８からの信号が取得されるタイミングを夫々示している。上記のレーザー光が照射される状態と照射が停止した状態とが切り替えられるタイミングは、異物検出ユニット４のシャッタ４３が開閉するタイミングとも言える。
【００３７】
先ず、塗布、現像装置１に設けられる後述の搬送機構Ｆ３により、ウエハＷがスピンチャック３１上に搬送され、当該スピンチャック３１に保持される。アーム３７によりシンナーを供給するノズル１１ＪがウエハＷ上に搬送されると共に、供給源１３Ｋのポンプがシンナーの吸引を行い、それによって所定の圧力となるように整定が開始される（時刻ｔ１）。また、このポンプの整定の開始と共に光照射部５１及び受光部５２が、キュベット１５Ｋを挟む位置に向けて移動を開始する。このとき異物検出ユニット４のシャッタ４３は閉じられている。
【００３８】
光照射部５１及び受光部５２がキュベット１５Ｋを挟む位置で停止し（時刻ｔ２）、続いて供給管１２ＫのバルブＶ１が開かれ、ポンプからシンナーがノズル１１Ｊへ向けて所定の流量で圧送されると共にシャッタ４３が開かれ、光照射部５１から光が照射されて、光照射部５１と受光部５２との間にキュベット１５Ｊを透過する光路が形成される（時刻ｔ３）。そして、圧送されたシンナーはキュベット１５Ｋを通過し、ノズル１１ＪからウエハＷの中心部へ吐出される。バルブＶ１の開度が上昇して、所定の開度になると開度の上昇が停止し（時刻ｔ４）、然る後、制御部５による受光素子５８からの出力信号の取得が開始される（時刻ｔ５）。その後、制御部５による出力信号の取得が停止し（時刻ｔ６）、続いてシャッタ４３が閉じられて光照射部５１からの光照射が停止すると共に供給管１２ＪのバルブＶ１が閉じられ（時刻ｔ７）、ウエハＷへのシンナーの吐出が停止する。そして、ウエハＷが回転し、遠心力によりシンナーがウエハＷの周縁部に展伸される。
【００３９】
時刻ｔ５〜ｔ６間に取得された出力信号と、基準データとに基づいて、時刻ｔ５〜ｔ６でキュベット１５Ｋを流通した異物の総数と各異物の粒径とが算出されると共に異物の種別の判別が行われる。然る後、算出された異物の総数がしきい値以上であるか否かの判定と、所定の粒径より大きい異物の数がしきい値以上であるか否かの判定とが、例えば異物の種別毎に行われる。そして、上記の異物の総数がしきい値以上であると判定された場合、及び／または、所定の粒径より大きい異物の数がしきい値以上であると判定された場合、アラームが出力されると共に、モジュール１Ａの動作が停止し、ウエハＷの処理が中止される。このアラームは、具体的には、例えば制御部５を構成するモニターへの所定の表示や、制御部５を構成するスピーカーからの所定の音声の出力である。また、このアラームの出力には、例えば１５Ａ〜１５Ｋのうち異常が検出されたキュベット１５や検出された異物の種別をユーザーに報知するための表示や音声の出力が含まれる。
【００４０】
異物の総数がしきい値以上ではないと判定され、且つ所定の粒径より大きい異物の数がしきい値以上では無いと判定された場合、アラームの出力は行われず、モジュール１Ａの動作も停止しない。なお、上記の各演算及び各判定は制御部５により行われる。また、算出された異物の総数及び所定の粒径より大きい異物の数についての判定結果が異常とはならなくても、例えば検出された異物の種別、種別毎の異物の総数、及び／または種別ごとの所定の粒径より大きい異物の数について、上記の画面表示や音声出力によりユーザーに報知されるようにしてもよい。なお、上記の算出された異物の総数がしきい値以上であるか否かの判定及び所定の粒径より大きい異物の数がしきい値以上であるか否かの判定は、上記のように異物の種別毎に行うことには限られず、全ての種別の異物の総数及び全ての種別の異物について所定の大きさ以上の粒径を持つ数について、しきい値と比較することで行われてもよい。
【００４１】
続いて、ウエハＷへのレジストの吐出及びこのレジスト中の異物の検出が、上記のシンナーの吐出及びシンナー中の異物の検出と同様に、図７のタイミングチャートに沿って行われる。例えば供給源１３ＡのレジストがウエハＷに吐出されるものとして説明すると、シンナーが塗布されたウエハＷ上にノズル１１Ａが移動すると共に、供給源１３Ａのポンプの圧力が整定される（時刻ｔ１）。その一方で、光照射部５１及び受光部５２がキュベット１５Ａを挟む位置に移動を開始し（時刻ｔ２）、当該位置で停止する。その後、供給管１２ＡのバルブＶ１が開かれ、ポンプからレジストがノズル１１Ａへ向けて圧送されると共にシャッタ４３が開かれ、キュベット１５Ａを介して光照射部５１と受光部５２との間に光路が形成される（時刻ｔ３）。
【００４２】
レジストがキュベット１５Ａを通過し、ウエハＷの中心部へ吐出され、バルブＶ１の開度が所定の開度になると（時刻ｔ４）、受光素子５８からの出力信号の取得が開始される（時刻ｔ５）。出力信号の取得が停止した後（時刻ｔ６）、シャッタ４３が閉じられると共にバルブＶ１が閉じられ、ウエハＷへのレジストの吐出が停止する（時刻ｔ７）。ウエハＷが回転し、遠心力によりレジストがウエハＷの周縁部に展伸されて、レジスト膜が形成される。そのようにレジスト膜が形成される一方で、時刻ｔ５〜ｔ６間に取得された出力信号と基準データと、に基づいて、時刻ｔ５〜ｔ６でキュベット１５Ａを流通した異物の総数と各異物の粒径とが算出され、これらの算出値が上記のようにしきい値以上であるか否かの判定が行われる。そして、この判定結果によっては、既述のようにアラームの出力及びモジュールの動作の停止がなされる場合がある。
【００４３】
ウエハＷに供給源１３Ａ以外に含まれるレジストが吐出される場合も、供給源１３Ａとは異なる供給源のポンプが動作すること、供給管１２Ａとは異なる供給管１２ＡのバルブＶ１が開閉すること、キュベット１５Ａとは異なるキュベットに光が照射されることを除いて、レジスト塗布モジュール１Ａにおいて供給源１３Ａのレジストが塗布される場合と同様の動作が行われる。
【００４４】
なお、既述のアラームの出力及びモジュールの動作停止は１回の測定結果に基づいて行われることに限られない。例えば、上記のようにウエハＷへの薬液の吐出及び異物の検出を行う度に、算出された異物の総数、及び所定の粒径より大きい異物の数が、異物の検出を行ったキュベット１５毎に制御部５のメモリに記憶されるようにする。そして、一つのキュベット１５について、新たに取得された測定値と過去に取得された所定の回数分の測定値との移動平均を算出し、この算出した移動平均値をしきい値と比較して上記の各判定を行うようにしてもよい。また、新たに取得された測定値と過去に取得された所定の回数分の測定値との積算値をしきい値と比較して、上記の判定を行うようにしてもよい。
【００４５】
上記の図７のチャートで説明した異物の検出では、キュベット１５Ｊの液流が安定した状態での異物の検出を行うことで測定精度を高めるために、上記のようにバルブＶ１を開閉するタイミングと、制御部５が出力信号の取得を開始及び終了するタイミングとが互いにずれている。例えば上記の時刻ｔ４〜ｔ５間は１０ミリ秒〜１０００ミリ秒であり、時刻ｔ６〜ｔ７間は１０〜１００ミリ秒である。
【００４６】
続いて、レジスト塗布モジュール１Ａで行われる基準データの校正について説明する。この校正は、レンズ５３、５７の表面に設けられる反射防止膜の劣化などによる光学系の経時変化、光源２１の強度の低下、受光素子５８の感度の低下などが起きたとしても、既述の異物の検出を精度高く行うために行われるものである。この校正を行うためのモジュール１Ａの動作は、例えばモジュール１ＡにウエハＷが搬送されておらず、モジュール１Ａが待機状態になっているときに自動で行われる。ただし、そのようなタイミングで行われることに限られず、塗布、現像装置１の電源投入後の立ち上げ時や、塗布、現像装置１のユーザーが指定する任意のタイミングで行われるようにしてもよい。
【００４７】
以下、校正の手順について説明すると、例えば、光照射部５１及び受光部５２がキュベット１５Ｌを挟む位置に移動し、試験液供給源（第１の試験液供給源とする）１４からキュベット１５Ｌに試験液が供給され、当該キュベット１５Ｌを試験液が流通する間、キュベット１５Ｌを通過するように光照射部５１と受光部５２との間で光路が形成され、受光素子５８からの出力信号が取得される。
【００４８】
続いて、第１の試験液供給源１４とは異なる試験液供給源（第２の試験液供給源とする）１４から、キュベット１５Ｌに所定の流速で当該試験液が供給される。そして、第１の試験液供給源１４から試験液が供給された場合と同じく、キュベット１５Ｌに光が照射され、受光素子５８からの出力信号が取得される。これ以降も互いに異なる試験液供給源１４から順番に所定の流速で試験液が供給され、キュベット１５Ｌに試験液が供給される度にキュベット１５Ｌを透過するように光路が形成され、受光素子５８からの出力信号が取得される。このようにして、ｎ個の試験液供給源１４の全てからキュベット１５Ｌへの試験液の供給と受光素子５８からの信号の取得とを行う。このキュベット１５Ｌへの試験液の供給、光照射部５１からの光照射、及び出力信号の取得は、既述のシンナー及びレジストの異物の検出時と同様に、図７のタイミングチャートに沿って行われる。
【００４９】
各試験液に含まれる異物である試験用粒子の粒径は既知であるため、制御部５は、各試験液をキュベット１５Ｌに供給して取得された各出力信号に基づいて、当該出力信号と異物の粒径との関係である既述の第１の対応関係を取得することができる。また、各試験液に含まれる試験用粒子については粒径の他に含まれる割合が既知であり、試験液は容積が一定のキュベット１５Ｌを所定の流速で流れることから、制御部５は、当該含まれる割合に基づいて受光素子５８からの出力信号を取得中にキュベット１５Ｌを流れる試験用粒子の総数を算出可能である。さらに、制御部５は既述したように出力信号を取得中に、光路上に位置した試験用粒子の数を検出することができる。従って、制御部５は、異物の粒径ごとにおける、光路上を流れて検出される異物の数と、キュベット１５Ｌ全体を流れる異物の総数との対応関係である、上記の第２の対応関係を取得することができる。なお、キュベット１５Ｌに供給されていない粒径の異物と、この粒径の異物から得られる出力信号との対応関係については、上記のようにしてキュベット１５Ｌに供給された既知の粒径の異物と、この粒径の異物から得られた出力信号との対応関係から、所定のアルゴリズムに従って算出されることで、上記の第１の対応関係及び第２の対応関係が取得される。
【００５０】
このように基準データである第１の対応関係及び第２の対応関係が取得されると、メモリ内の基準データが新たに取得されたものに校正され、以降に行われるレジスト塗布モジュール１Ａにおけるレジスト及びシンナーの吐出時の異物の検出では、校正された基準データに基づいて行われる。なお上記の基準データの取得及び校正は、制御部５により行われる。
代表してモジュール１Ａの動作について説明したが、他のモジュールについてもモジュール１Ａと同様に、薬液の供給及び異物の検出と、基準データの校正とが行われる。
【００５１】
この塗布、現像装置１に設けられるモジュール１Ａ〜１Ｆにおいては、薬液の供給源１３Ａ〜１３Ｋとノズル１１Ａ〜１１Ｋとを接続する薬液供給管１２Ａ〜１２Ｋにキュベット１５Ａ〜１５Ｋが介設され、このキュベット１５Ａ〜１５Ｋが互いに近接して配置されている。そして光照射部５１及び受光部５２が、キュベット１５の配列方向に移動可能に構成され、ノズル１１Ａ〜１１Ｋのうちの一つのノズル１１から薬液が吐出されるタイミングに応じて、当該ノズルに対応するキュベット１５を透過するように光照射部５１及び受光部５２間に光路が形成され、光学的な異物の検出が行われる。このようにキュベット１５Ａ〜１５Ｋが互いに近接し、さらに光照射部５１及び受光部５２が各キュベット１５に共用されることで、各モジュール１Ａ〜１Ｆについては大型化が抑えられると共に、製造コストの上昇を抑えることができる。また、この異物検出用のデータの校正を行うための試験液が流通するキュベット１５Ｌも、キュベット１５Ａ〜１５Ｋに近接して設けられ、光照射部５１及び受光部５２はこのキュベット１５Ｌに対しても共用されるので、この点からもモジュール１Ａ〜１Ｆの大型化が抑えられている。
【００５２】
また、このように異物の検出を行うことで、ウエハＷに供給する薬液の清浄度が監視される。そして薬液の清浄度が所定の基準より低下したときには、上記のようにモジュールの動作を停止され、それによって当該モジュールで後続のウエハＷの処理が中止される。従って、当該後続のウエハＷに清浄度が低い薬液が供給されることが防がれ、歩留りが低下することを防ぐことができる。さらに、薬液供給管１２Ａ〜１２Ｋのうち、異物が検出された供給管１２が特定されるため、塗布、現像装置１のユーザーは、モジュールの動作停止後のメンテナンスや修理を速やかに行うことができる。従って、モジュールの動作が停止している時間が長くなることを抑え、塗布、現像装置１における半導体製品の生産性の低下を抑えることができる。
【００５３】
ところで、上記のバルブＶ１やポンプが異物の発生源となる場合がある。そのため、上記の薬液供給管１２Ａ〜１２Ｋにおいては、これらバルブＶ１及びポンプの下流側にキュベット１５Ａ〜１５Ｋが設けられ、ウエハＷに吐出される薬液中の異物が正確性高く検出されるようにしている。ただし、薬液供給管１２Ａ〜１２Ｋにおいて、バルブＶ１またはポンプより上流側にキュベット１５Ａ〜１５Ｋを設けて、異物の検出を行うようにしてもよい。
【００５４】
また、上記のモジュール１Ａ〜１Ｆにおいては、コリメータ５５を用いて、各キュベット１５Ａ〜１５Ｌに同様に光を照射しているため、各キュベット１５Ａ〜１５Ｋ間で検出精度がばらつくことが抑えられると共に、既述の校正をより精度高く行うことができる。ただし、そのようにコリメータ５５を設けず、例えばファイバー２３の下流端を光照射部５１に接続し、当該下流端から直接レンズ５３に導光するようにしてもよい。そのため、キュベット１５の配列方向に沿って移動する光照射用の光学系としては、光を集中、発散、反射、屈折などさせるためのレンズ、反射鏡及びプリズムなどの部材を組み合わせたものに限られず、１つのレンズにより構成される場合も含まれる。同様にキュベット１５の配列方向に沿って移動する受光用の光学系としても、反射鏡などが含まれずに１つのレンズ５７のみによって構成されたものが含まれる。
【００５５】
また、供給管１２Ａ〜１２Ｌにキュベット１５を介設する代わりに、供給管１２Ａ〜１２Ｌを光照射部５１からの光を透過可能な材質により構成することで、供給管１２Ａ〜１２Ｌを透過するように光照射部５１、受光部５２間に光路を形成して異物の検出を行うことができる。つまり、キュベット１５Ａ〜１５Ｌが設けられなくてもよい。さらに、上記のモジュール１Ａにおいて、光照射部５１及び受光部５２が流路アレイ１６に対して移動する代わりに、流路アレイ１６が光照射部５１及び受光部５２に対して移動するようにスライダ機構４５を構成してもよい。なお、例えば上記のモジュール１Ａにおいて、例えば受光部５２はキュベット１５毎に個別に設けられ、キュベット１５に対して移動しない構成であってもよい。
【００５６】
さらに、上記のようにキュベット１５を流通する異物の総数がしきい値以上であると判定された場合、及び／または、所定の粒径より大きい異物の数がしきい値以上であると判定された場合の対処としては、アラームの出力及びモジュールの動作停止に限られない。例えば、そのように判定がなされたキュベット１５に対応する薬液供給源１３から、薬液を供給管１２の洗浄液としてノズル１１に供給し、薬液供給管１２に含まれる異物をノズル１１から除去するようにする。つまり、自動で供給管１２が洗浄されるようにする。この動作後、後続のウエハＷに対して処理が再開されるようにしてもよい。
【００５７】
そして、このように供給管１２の洗浄を行う場合、洗浄液のノズルへの供給中、ウエハＷへ薬液を供給して処理を行う際と同様に、キュベット１５に光を照射して、制御部５が、異物の総数がしきい値以上であるか否かの判定と、所定の粒径より大きい異物の数がしきい値以上であるか否かの判定を行うようにしてもよい。そして、これらの判定結果によって、制御部５が、薬液供給管１２の洗浄を継続して行うか、終了するかの決定を行うようにしてもよい。
【００５８】
続いて、検出部本体４２の変形例について、図８を参照しながら説明する。この例では、上記したキュベット１５の配列方向に移動する移動台４６上に、レンズ変位機構を構成する移動台６４、６５及びスライダ機構６６、６７が設けられている。スライダ機構６６、６７は、スライダ機構４５と同様に例えばモータ、ボールねじ及びガイドレールを備えており、移動台６４、６５を夫々前後方向に水平移動させる。この移動台６４、６５上に光照射部５１、受光部５２が夫々設けられている。つまり、スライダ機構６６、６７は、光照射部５１、受光部５２を、夫々前後方向（光路方向）に移動させる。
【００５９】
このように光照射部５１及び受光部５２を移動可能に構成する理由を説明する。上記のように各キュベット１５には互いに異なる種類の薬液が流通するが、そのように種類が異なるため、各薬液の屈折率が互いに異なる場合がある。その場合、光照射部５１及び受光部５２の前後の位置が固定されているとすると、対物レンズ５３及び受光用レンズ５７の焦点の位置が、キュベット１５毎に前後にずれ、キュベット１５間で異物の測定精度が変動するおそれがある。しかし、図８で説明した検出部本体４２では、光照射部５１と受光部５２との間で光路を形成するにあたり、対物レンズ５３及び受光用レンズ５７の各焦点の位置がキュベット１５Ａ〜１５Ｌの前後の中心部に位置するように、光路を形成するキュベット１５を流通する液の屈折率に応じて、光照射部５１及び受光部５２の前後の位置が変移する。
【００６０】
一例として、図８、図９では互いに屈折率が異なるレジストが供給されるように構成されたキュベット１５Ａ、１５Ｂに夫々光路が形成された状態を示しており、各図では光路を鎖線で表している。キュベット１５Ａへの光路形成時と、１５Ｂへの光路形成時とで、光照射部５１の前後の位置及び受光部５２の前後の位置は互いに異なっており、それによって各レンズ５３、５４の焦点の位置がキュベット１５Ａ、１５Ｂ間で揃えられている。このように焦点の位置が揃えられることで、キュベット１５間で異物の検出の精度のばらつきが抑えられる。
【００６１】
また、キュベット１５Ａ〜１５Ｌを流通する各液の屈折率が互いに異なる場合、図８、図９のように検出部本体４２を構成する代わりに、図１０に示すように互いに焦点距離が異なる１２個の対物レンズ５３をキュベット１５Ａ〜１５Ｌの配列方向に沿って配置すると共に、互いに焦点距離が異なる１２個の受光用レンズ５７をキュベット１５Ａ〜１５Ｌの配列方向に沿って配置することで、各キュベット１５間で前後方向におけるレンズ５３、５４の焦点の位置が揃うようにしてもよい。この図１０に示す例では、光照射部５１は、図４などで説明した例と異なり、対物レンズ５３及び移動ミラー５４のうち、移動ミラー５４のみが上記の配列方向に移動され、移動ミラー５４により各対物レンズ５３のうちの任意の１つに導光される。また、受光部５２は、受光用レンズ５７及び受光素子５８のうち、受光素子５８の位置のみを配列方向に移動させるように構成されている。
【００６２】
流路アレイの他の構成について図１１、１２を参照しながら説明する。この図１１、図１２は流路アレイ７１の斜視図、分解斜視図である。流路アレイ７１は直方体のブロックとして構成されており、起立した板状の支持体７２、７３と、支持体７２、７３間に挟まれるように設けられる複数の角型の起立した棒状の隔壁形成部材７４と、を備えている。隔壁形成部材７４は、支持体７２、７３が配置される方向と直交するように配列される。支持体７２、７３及び棒状部材７４は、例えば石英により構成されている。
【００６３】
支持体７２、７３及び棒状部材７４が互いに接合されることで、支持体７２、７３の表面及び隔壁形成部材７４の側面により囲まれると共に互いに区画された複数の流路が形成される。図１１、図１２では、これらの区画された流路についてキュベット１５Ａ〜１５Ｌとして示しており、これらのキュベット１５Ａ〜１５Ｌには、既述の流路アレイ１６のキュベット１５と同様に薬液及び試験液が流通する。この図１１、図１２のキュベット１５Ａ〜１５Ｌは横断面が長方形であるように構成されており、各キュベット１５の前後方向の幅Ｌ２、左右方向（キュベット１５の配列方向）の幅Ｌ３、高さＬ４は、例えば夫々０．２ｍｍ、２．０ｍｍ、２５．０ｍｍであり、隣接するキュベット１５間の距離Ｌ５は例えば３．０ｍｍである。
【００６４】
また、流路アレイ７１について、前後方向の幅Ｌ６、左右方向の幅Ｌ７、高さＬ８は、例えば夫々３．２ｍｍ、６３．０ｍｍ、２５．０ｍｍである。この流路アレイ７１は、例えば樹脂や、アルミニウムなどの金属からなるケースに格納されて検出部本体４２に搭載される。光照射部５１と受光部５２との間で既述の光路が形成できるように、当該ケースには各キュベット１５に対応する位置に開口部が設けられる。
【００６５】
続いて、塗布、現像装置１の具体的な構成例について、図１３、図１４を参照しながら説明する。図１３、１４は夫々当該塗布、現像装置１の平面図、概略縦断側面図である。この塗布、現像装置１は、キャリアブロックＤ１と、処理ブロックＤ２と、インターフェイスブロックＤ３と、を直線状に接続して構成されている。インターフェイスブロックＤ３に露光装置Ｄ４が接続されている。キャリアブロックＤ１は、キャリアＣを塗布、現像装置１内に対して搬入出し、キャリアＣの載置台８１と、開閉部８２と、開閉部８２を介してキャリアＣからウエハＷを搬送するための搬送機構８３とを備えている。
【００６６】
処理ブロックＤ２は、ウエハＷに液処理を行う第１〜第６の単位ブロックＥ１〜Ｅ６が下から順に積層されて構成されている。各単位ブロックＥ１〜Ｅ６は互いに区画されると共に、搬送機構Ｆ１〜Ｆ６を夫々備え、各単位ブロックＥにおいて互いに並行してウエハＷの搬送及び処理が行われる。
【００６７】
ここでは単位ブロックのうち代表して第３の単位ブロックＥ３を、図１５を参照しながら説明する。キャリアブロックＤ１からインターフェイスブロックＤ３へ向かって搬送領域８４が延びるように形成されており、当該搬送領域８４には、上記の搬送機構Ｆ３が設けられている。また、キャリアブロックＤ１からインターフェイスブロックＤ３へ向かって見て、搬送領域８４の左側には棚ユニットＵが配置されている。棚ユニットＵは、加熱モジュールを備えている。また、キャリアブロックＤ１からインターフェイスブロックＤ３へ向かって見て搬送領域８４の右側には、上記のレジスト塗布モジュール１Ａ、保護膜形成モジュール１Ｅが、搬送領域８４に沿って設けられている。
【００６８】
第４の単位ブロックＥ４は第３の単位ブロックＥ３と同様に構成されており、レジスト塗布モジュール１Ｂ及び保護膜形成モジュール１Ｆが設けられている。単位ブロックＥ１、Ｅ２には、レジスト塗布モジュール１Ａ、１Ｂ及び保護膜形成モジュール１Ｅ、１Ｆの代わりに反射防止膜形成モジュール１Ｃ、１Ｄが夫々設けられることを除き、単位ブロックＥ３、Ｅ４と同様に構成される。単位ブロックＥ５、Ｅ６は、ウエハＷに現像液を供給してレジスト膜を現像する現像モジュールを備える。現像モジュールは薬液としてウエハＷに現像液を供給することを除いてモジュール１Ａ〜１Ｆと同様に構成されている。
【００６９】
処理ブロックＤ２におけるキャリアブロックＤ１側には、各単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ１と、タワーＴ１に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な搬送機構８５とが設けられている。タワーＴ１は互いに積層された複数のモジュールにより構成されており、単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各高さに設けられるモジュールは、当該単位ブロックＥ１〜Ｅ６の各搬送機構Ｆ１〜Ｆ６との間でウエハＷを受け渡すことができる。これらのモジュールとしては、各単位ブロックの高さ位置に設けられた受け渡しモジュールＴＲＳ、ウエハＷの温度調整を行う温調モジュールＣＰＬ、複数枚のウエハＷを一時的に保管するバッファモジュール、及びウエハＷの表面を疎水化する疎水化処理モジュールなどが含まれている。説明を簡素化するために、前記疎水化処理モジュール、温調モジュール、前記バッファモジュールについての図示は省略している。
【００７０】
インターフェイスブロックＤ３は、単位ブロックＥ１〜Ｅ６に跨って上下に伸びるタワーＴ２、Ｔ３、Ｔ４を備えており、タワーＴ２とタワーＴ３に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構である搬送機構８６と、タワーＴ２とタワーＴ４に対してウエハＷの受け渡しを行うための昇降自在な受け渡し機構である搬送機構８７と、タワーＴ２と露光装置Ｄ４の間でウエハＷの受け渡しを行うための搬送機構８８が設けられている。
【００７１】
タワーＴ２は、受け渡しモジュールＴＲＳ、露光処理前の複数枚のウエハＷを格納して滞留させるバッファモジュール、露光処理後の複数枚のウエハＷを格納するバッファモジュール、及びウエハＷの温度調整を行う温調モジュールなどが互いに積層されて構成されているが、ここでは、バッファモジュール及び温調モジュールの図示は省略する。
【００７２】
処理ブロックＤ２の上方に既述の光供給部２が設けられ、光供給部２から単位ブロックＥ１〜Ｅ４のモジュール１Ａ〜１Ｆに接続されるように、ファイバー２３が下方へ向けて引き回されている。また、処理ブロックＤ２の上方には上記の制御部５を構成し、既述の受光素子５８からの出力信号に基づいて、キュベット１５を流通した異物の総数と各異物の粒径との算出を行う演算部６１が設けられており、図示しない配線により演算部６１とモジュール１Ａ〜１Ｆとが接続されている。このような構成により、互いに離れた箇所に配置されたモジュール１Ａ〜１Ｆにおいて、夫々既述の異物の検出が行われる。
【００７３】
この塗布、現像装置１におけるウエハＷの搬送経路について説明する。ウエハＷは、キャリアＣから搬送機構８３により、処理ブロックＤ２におけるタワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳ０に搬送される。この受け渡しモジュールＴＲＳ０からウエハＷは、単位ブロックＥ１、Ｅ２に振り分けられて搬送される。例えばウエハＷを単位ブロックＥ１に受け渡す場合には、タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳのうち、単位ブロックＥ１に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ１（搬送機構Ｆ１によりウエハＷの受け渡しが可能な受け渡しモジュール）に対して、前記ＴＲＳ０からウエハＷが受け渡される。またウエハＷを単位ブロックＥ２に受け渡す場合には、タワーＴ１の受け渡しモジュールＴＲＳのうち、単位ブロックＥ２に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ２に対して、前記ＴＲＳ０からウエハＷが受け渡される。これらのウエハＷの受け渡しは、搬送機構８５により行われる。
【００７４】
このように振り分けられたウエハＷは、ＴＲＳ１（ＴＲＳ２）→反射防止膜形成モジュール１Ｃ（１Ｄ）→加熱モジュール→ＴＲＳ１（ＴＲＳ２）の順に搬送され、続いて搬送機構８５により単位ブロックＥ３に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ３と、単位ブロックＥ４に対応する受け渡しモジュールＴＲＳ４とに振り分けられる。
【００７５】
このようにＴＲＳ３（ＴＲＳ４）に振り分けられたウエハＷは、ＴＲＳ３（ＴＲＳ４）→レジスト塗布モジュール１Ａ（１Ｂ）→加熱モジュール→保護膜形成モジュール１Ｅ（１Ｆ）→加熱モジュール→タワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳの順で搬送される。然る後、このウエハＷは、搬送機構８６、８８により、タワーＴ３を介して露光装置Ｄ４へ搬入される。露光後のウエハＷは、搬送機構８８、８７によりタワーＴ２、Ｔ４間を搬送されて、単位ブロックＥ５、Ｅ６に対応するタワーＴ２の受け渡しモジュールＴＲＳ１５、ＴＲＳ１６に夫々搬送される。然る後、加熱モジュール→現像モジュール→加熱モジュール→受け渡しモジュールＴＲＳ５（ＴＲＳ６）に搬送された後、搬送機構８３を介してキャリアＣに戻される。
【００７６】
上記の単位ブロックＥ５，Ｅ６の現像モジュールに本発明を適用し、現像液中の異物の検出を行ってもよい。その他に、例えばウエハＷに絶縁膜を形成するための薬液を供給する装置や、ウエハＷを洗浄するための薬液である洗浄液を供給する洗浄装置、複数のウエハＷを互いに貼り合わせるための接着剤を薬液としてウエハＷに供給する装置などの各薬液供給装置に本発明を適用することができる。なお、上記の洗浄装置としては、例えば純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、またはＳＣ１と呼ばれるアンモニア水及びフッ酸の混合液がウエハＷに供給される。そこで、１つの流路アレイ１６を構成する複数のキュベット１５には、これら純水、ＩＰＡ、ＳＣ１が夫々通流する構成であってもよい。
【００７７】
また、１つの流路アレイ１６の各キュベット１５には、１つのモジュールで使用される薬液のみが通流することに限られず、例えばレジスト塗布モジュール１Ａで使用されるレジストと、保護膜形成モジュール１Ｅで使用される保護膜形成用の薬液とが、１つの流路アレイ１６の各キュベット１５を通流するように構成されていてもよい。つまり、ウエハＷに夫々薬液を供給して液処理を行うための第１の処理部及び第２の処理部（複数の処理部）が装置に設けられ、例えば第１の処理部にはウエハＷに各々薬液を供給する複数の第１の流路が設けられ、第２の処理部にはウエハＷに各々薬液を供給する複数の第２の流路が設けられているとした場合、第１の流路及び第２の流路の異物の検出を、これら第１及び第２の流路に共通化された光供給部５１及び受光部５２によって行うことができる。この場合、複数の第１の流路のうちの一つと複数の第２の流路のうちの一つとで光供給部５１及び受光部５２が共通化された構成としてもよいし、複数の第１の流路と複数の第２の流路とで光供給部５１及び受光部５２が共通化された構成としてもよいし、複数の第１の流路のうちの一つと、複数の第２の流路とで光供給部５１及び受光部５２が共通化されていてもよい。なお、上記のように光供給部５１及び受光部５２のうち、共通化されるものは光供給部５１のみであってもよい。
【００７８】
また、本発明は、薬液供給装置に適用されることに限られない。例えば流路アレイ１６に、薬液が通流するキュベット１５とは別の気体供給用のキュベット１５を設ける。そして、塗布、現像装置１における搬送領域８４などのウエハＷが搬送される領域の雰囲気を吸引ポンプなどにより、当該気体供給用のキュベット１５に供給できるようにする。ウエハＷが搬送される領域には、レジスト塗布モジュール１ＡなどのウエハＷが処理される領域も含まれる。そして、薬液中の異物を検出する場合と同様に、気体供給用のキュベットを気体が通流中に、当該キュベットに光路を形成して異物の検出を行う。つまり、本発明は、ウエハＷに供給される流体に含まれる異物を検出することができる。
【００７９】
上記のようにウエハの搬送雰囲気を形成する気体の他にウエハＷの処理を行う気体中の異物の検出を行ってもよい。例えば、上記の現像モジュールにおいて、ウエハＷへ現像液を供給し、表面洗浄用の純水を供給した後に、ノズルからウエハＷ表面を乾燥させるためのＮ２ガスが供給される。このノズルへの供給路を流れるＮ２ガスに含まれる異物の検出を、上記のレジストに含まれる異物の検出と同様に行ってもよい。
なお、各キュベット１５は直線上に配置されることに限られず、曲線上に配置されるようにしてもよい。さらに、既述した各例は互いに組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８０】
１                    塗布、現像装置
１Ａ、１Ｂ          レジスト塗布モジュール
１１Ａ〜１１Ｊ      ノズル
１２Ａ〜１２Ｋ      薬液供給管
１３Ａ〜１３Ｋ      薬液供給源
１５                キュベット
１６                流路アレイ
２                  光供給部
２１                光源
２２                スプリッタ
２３                ファイバー
４                  異物検出ユニット
４３                シャッタ
５                  制御部
５１                光照射部
５２                受光部
５３                対物レンズ
５７                受光用レンズ
【図１】
2018121075.tif 000003
【図２】
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【図３】
2018121075.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2018121075.tif 000015
【図１４】
2018121075.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月26日(2018.6.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
本発明の基板処理装置は、基板に流体を供給して処理を行う基板処理装置において、
前記流体が通流し、当該流体中の異物の測定領域を各々構成する測定用の複数の流路部と、
前記流路部に光路を形成する光照射部と、
前記流路部にて生じる光を受光する受光素子を含む受光部と、
前記受光素子から出力される信号に基づいて、前記流体中の異物を検出するための検出部と、
を備えることを特徴とする。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
本発明の基板処理方法は、基板に流体を供給して処理を行う基板処理方法において、
前記流体中の異物の測定領域を各々構成する測定用の複数の流路部に前記流体を通流させる工程と、
光照射部を用いて各流路部に光路を形成する工程と、
前記流路部にて生じる光を、受光部に含まれる受光素子により受光する工程と、
検出部により、前記受光素子から出力される信号に基づいて、前記流体中の異物を検出する工程と、
を備えたことを特徴とする。