裏面異物検出方法及び裏面異物検出装置及び塗布装置
【課題】浮上方式のスピンレス塗布法においてスリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある有害な裏面異物を精度よく確実に検出すること。
【解決手段】このレジスト塗布装置は、裏面異物検出装置５０を備えることより、有害な（つまり、スリットノズル１４に基板Ｇの上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）裏面異物Ｑをスリットノズル１４よりも基板搬送方向（Ｘ方向）の上流側で確実に検出することが可能である。そして、裏面異物検出装置５０がそのような有害裏面異物Ｑを検出したときに発生する警報信号ＷＳに応答して、主制御部５２がノズル昇降機構３６を通じてスリットノズル１４を即時に上昇移動させることにより、スリットノズル１４は基板Ｇの盛り上がり部分ＧQをかわす（摺接または衝突を避ける）ことができ、スリットノズル１４の損傷が防止される。
【解決手段】このレジスト塗布装置は、裏面異物検出装置５０を備えることより、有害な（つまり、スリットノズル１４に基板Ｇの上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）裏面異物Ｑをスリットノズル１４よりも基板搬送方向（Ｘ方向）の上流側で確実に検出することが可能である。そして、裏面異物検出装置５０がそのような有害裏面異物Ｑを検出したときに発生する警報信号ＷＳに応答して、主制御部５２がノズル昇降機構３６を通じてスリットノズル１４を即時に上昇移動させることにより、スリットノズル１４は基板Ｇの盛り上がり部分ＧQをかわす（摺接または衝突を避ける）ことができ、スリットノズル１４の損傷が防止される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮上ステージ上で被処理基板に処理液を塗布する塗布装置に係わり、特に基板の裏面に付着している望ましくない異物を検出するための裏面異物検出方法および裏面異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程には、スリット状の吐出口を有する長尺形のスリットノズルを用いて被処理基板（ガラス基板等）上にレジスト液を塗布するスピンレスの塗布法がよく用いられている。
【０００３】
このようなスピンレス塗布法の一形式として、基板を支持するためのステージに基板浮上機構を組み込み、この浮上ステージ上で基板を空中に浮かせて水平な一方向（ステージ長手方向）に搬送し、搬送途中の所定位置でステージ上方に設置したスリットノズルより直下を通過する基板に向けてレジスト液を帯状に吐出させることにより、基板上の一端から他端までレジスト液を塗布するようにした浮上方式が知られている。
【０００４】
かかる浮上方式のスピンレス塗布法において、基板上にレジスト液の塗布膜を設定通りの膜厚で均一に形成するには、スリットノズルの吐出口と基板との間に設ける通常１００μｍ前後の微小なギャップを精確に設定値またはその付近に維持することが要求される。
【０００５】
この要求条件を満たすために、浮上方式のスピンレス塗布法を採用するレジスト塗布装置は、浮上ステージの略全域に高圧または正圧の気体たとえばエアを噴出する噴出口を所定の密度で多数設けるだけでなく、浮上ステージ上でスリットノズルの直下およびその前後のエリアとして設定される塗布領域には、負圧でエアを吸い込む吸引口を噴出口に混在させている。そして、該塗布領域内では、そこを通過する基板に対して、噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスをとって、基板に与える浮上圧力を精細に制御し、基板の浮上高を設定値（通常５０μｍ以下）に合わせるようにしている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９０４８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような浮上方式のスピンレス塗布法においても、他のスピンレス塗布法と同様に、塗布処理を受ける直前の基板に異物が付着していることがあり、スリットノズルの先端（吐出口）に異物または基板の上面が擦ると、スリットノズルが損傷を受けることがある。スリットノズルの吐出口に少しでも傷が付くと、帯状吐出流が不均一になって、塗布膜の膜質低下に直結する。スリットノズルは非常に高価であり、その部品交換を低コストで簡便に行えるものではないので、基板に付着する異物の早期検出は重要な課題となっている。
【０００８】
基板上の異物には、基板の表面（上面）に付着する表面異物と、基板の裏面（下面）に付着する裏面異物の２種類がある。このうち、表面異物は、基板の上面を掠めるように光ビームを横断させる光センサを用いて、光ビームの遮光分または受光量減少分の大きさから有害な（つまり、スリットノズルを直接擦って傷を付けるおそれのある）異物を容易に検出できる。したがって、従来の異物検出装置で対応することができる。
【０００９】
しかし、裏面異物は、浮上方式のスピンレス塗布法においては、やっかいなものになっている。すなわち、基板をステージに載置して吸着固定する方式のスピンレス塗布法であれば、裏面異物による基板の盛り上がりを表面異物と同視して、上記のような光ビームの遮光分または受光量減少分を所定のしきい値にかけて、有害な（つまり、スリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）異物を容易に検出することができる。
【００１０】
ところが、浮上方式のスピンレス塗布法では、基板の浮上搬送による基板のぶれや周囲の振動に起因するノイズ成分が光センサの出力信号に殆ど１に近いＳＮ比で混じるため、光ビームの遮光分または受光量減少分を所定のしきい値にかける従来技術の技法によっては、有害な（スリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）裏面異物を精度良く抽出（検出）することはできない。
【００１１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、浮上方式のスピンレス塗布法においてスリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある有害な裏面異物を精度よく確実に検出できる裏面異物検出方法、裏面異物検出装置およびこれを用いる塗布装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の裏面異物検出方法は、多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板上に処理液を供給して前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出方法であって、前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部と受光部との間で、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を取得する第１の工程と、前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する第２の工程とを有する。
【００１３】
本発明の裏面異物検出装置は、多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板に向けて処理液を供給して、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出装置であって、前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部および受光部を有し、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを前記投光部と前記受光部との間で送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を出力する光センサと、前記光センサより出力される前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する信号処理部とを有する。
【００１４】
本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置によれば、光センサより得られる光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とするので、受光量信号に含まれるノイズ成分の影響を受けずに、当該逆さ山形プロファイルの元になっている裏面異物がスリットノズルに対して有害な（つまり、スリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）異物であるか否かを的確に判別することができる。
【００１５】
本発明の塗布装置は、多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有する浮上ステージと、前記浮上ステージ上で空中に浮く前記基板を保持して前記第１の浮上領域を通過するように搬送する搬送機構と、前記第１の浮上領域の上方に配置されるスリットノズルを有し、前記第１の浮上領域を通過する前記基板上に前記スリットノズルより処理液を供給する処理液供給部と、基板搬送方向において前記スリットノズルより上流側の位置で、前記第１の浮上領域を通過する前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を検出するための本発明の裏面異物検出装置とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置によれば、上記のような構成および作用により、浮上方式のスピンレス塗布法においてスリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある有害な裏面異物を精度よく確実に検出することができる。
【００１７】
また、本発明の塗布装置によれば、本発明の裏面検出装置を備えることにより、スリットノズルの損傷を確実に防止することができるだけでなく、裏面異物に起因した塗布処理動作の不必要な中断を回避できるので、メンテナンスコストの低減と塗布処理効率の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置の適用可能なレジスト塗布装置の主要な構成を示す略平面図である。
【図２】上記レジスト塗布装置における塗布処理動作を模式的に示す正面図である。
【図３】上記レジスト塗布装置において裏面異物が問題になるときの葉面を説明するための図である。
【図４】上記レジスト塗布装置において裏面異物が問題になるときの葉面を説明するための図である。
【図５】上記レジスト塗布装置における裏面異物検出装置の作用を説明するための図である。
【図６】実施形態における裏面異物検出装置の構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態の裏面異物検出装置における光センサの配置構成を示す側面図である。
【図８】裏面異物による基板の盛り上がりと上記光センサの作用を示す部分拡大正面図である。
【図９】上記光センサにおいて得られる光ビーム受光量の波形を示す図である。
【図１０】上記裏面異物検出装置におけるＡ／Ｄ変換器の作用を示す図である。
【図１１】上記裏面異物検出装置の信号処理部における演算部の構成を示すブロック図である。
【図１２】上記信号処理部の演算部に含まれるサンプル値抽出部の作用を説明するための図である。
【図１３】上記信号処理部の演算部に含まれる減少分演算部および積算部の作用を説明するための図である。
【図１４】上記信号処理部の作用（適用例）を示す図である。
【図１５】一変形例における信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図１６】上記変形例による信号処理部の作用（適用例）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２０】
図１に、本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置を適用できるレジスト塗布装置の主要な構成を示す。
【００２１】
このレジスト塗布装置は、浮上方式のスピンレス塗布法を採用しており、図１に示すように、被処理基板たとえばＦＰＤ用のガラス基板Ｇを気体の圧力によって空中に浮かす浮上ステージ１０と、この浮上ステージ１０上で空中に浮いている基板Ｇを浮上ステージ長手方向（Ｘ方向）に搬送する搬送機構１２と、浮上ステージ１０上を搬送される基板Ｇの上面にレジスト液を供給するスリットノズル１４とを備えている。
【００２２】
浮上ステージ１０の上面は、基板搬送方向（Ｘ方向）に沿って３つの領域つまり搬入領域ＭIN、塗布領域ＭCOTおよび搬出領域ＭOUTに区画されている。このうち、搬入領域ＭINおよび搬出領域ＭOUTには、噴出口１６のみが所定の密度で多数設けられており、塗布領域ＭCOTには噴出口１６と吸引口１８とが所定の密度で多数混在して設けられている。
【００２３】
搬入領域ＭINには、塗布処理前の基板Ｇを前段の外部装置からソータ機構（図示せず）により平流し搬送で、あるいは搬送ロボット（図示せず）からの受け渡しで搬入するための基板搬入部（図示せず）が設けられている。搬出領域ＭOUTには、塗布処理の済んだ基板Ｇを後段の外部装置へソータ機構（図示せず）により平流しの搬送で、あるいは搬送ロボット（図示せず）への受け渡しで搬出するための基板搬出部（図示せず）が設けられている。
【００２４】
塗布領域ＭCOTには、ステージ上方に、スリットノズル１４が昇降移動可能に設けられるとともに、塗布処理の合間にスリットノズル１４をリフレッシュするノズルリフレッシュ部２４が基板搬送方向（Ｘ方向）と平行に水平移動可能に設けられている。
【００２５】
搬送機構１２は、図１に示すように、浮上ステージ１０を挟んでＸ方向に延びる一対のガイドレール２６Ａ，２６Ｂと、これらのガイドレール２６Ａ，２６Ｂに沿って往復移動可能な一対のスライダ２８と、浮上ステージ１０上で基板Ｇの両側端部を着脱可能に保持するようにスライダ２８に設けられた吸着パッド等の基板保持部材（図示せず）とを備えており、直進移動機構（図示せず）によりスライダ２８を基板搬送方向（Ｘ方向）に移動させることによって、浮上ステージ１０上で搬入領域ＭINから塗布領域ＭCOTを通って搬出領域ＭOUTまで基板Ｇの浮上搬送を行うように構成されている。
【００２６】
スリットノズル１４は、浮上ステージ１０の上方を基板搬送方向と直交する水平方向（Ｙ方向）に横断し、その直下を通過する基板Ｇの上面（被処理面）に対してスリット状の吐出口よりレジスト液Ｒを帯状に吐出するようになっている。また、スリットノズル１４は、浮上ステージ１０をスリットノズル１４と平行に（Ｙ方向に）跨いで設置される門形フレーム３０に取り付けられるたとえばボールネジ機構やガイド部材等を含むノズル昇降機構３６により、このノズル１４を支持するノズル支持部材３８と一体に鉛直方向（Ｚ方向）に移動（昇降）可能に構成されている。また、スリットノズル１４は、レジスト液容器や送液ポンプ等からなるレジスト供給機構４０（図２、図５）にレジスト供給管４２を介して接続されている。
【００２７】
ここで、このレジスト塗布装置におけるレジスト塗布動作を説明する。先ず、前段の基板処理装置（図示せず）より基板Ｇがソータ機構または搬送ロボットを介して浮上ステージ１０の搬入領域ＭINに搬入され、そこで待機していたスライダ２８が基板Ｇを保持して受け取る。浮上ステージ１０上で基板Ｇは噴出孔１６より噴射されるエアの圧力（揚力）によって空中に浮く。
【００２８】
こうして基板Ｇが浮上ステージ１０上で水平に浮上したまま搬送機構１２により基板搬送方向（Ｘ方向）に搬送され、ステージ中央部の塗布領域ＭCOTを通過する際に、スリットノズル１４が基板Ｇに向けてレジスト液Ｒを所定の流量で帯状に吐出することにより、図２に示すように基板Ｇの前端側から後端側へ向かって膜厚の均一なレジスト液の塗布膜ＲＭが形成されていく。
【００２９】
基板Ｇの後端がスリットノズル１４の下を通過すると、基板一面にレジスト塗布膜ＲＭが形成される。次いで、基板Ｇは、その後もスライダ２８により浮上ステージ１０上で浮上搬送され、浮上ステージ１０の後端に設定された搬出領域ＭOUTよりソータ機構または搬送ロボットを介して後段のユニット（図示せず）へ送られる。
【００３０】
図２に示すように、浮上ステージ１０の搬入領域ＭINおよび搬出領域ＭOUTにおける搬入用および搬出用の浮上高ＨIN，ＨOUTは、特に高い精度を必要とせず、たとえば２５０〜３５０μｍの範囲内に保たれればよい。
【００３１】
これに対して、浮上ステージ１０の塗布領域ＭCOTは、基板Ｇがここを通過する際に上方のスリットノズル１４からレジスト液Ｒの供給を受ける場所である。塗布領域ＭCOTにおける浮上高ＨCOTは、スリットノズル１４の下端（吐出口）と基板上面（被処理面）との間の塗布ギャップＫ（たとえば１００μｍ）を規定する。
【００３２】
この塗布ギャップＫはレジスト塗布膜ＲＭの膜厚やレジスト消費量を左右する重要なパラメータであり、高い精度で一定に維持される必要がある。このことから、塗布領域ＭCOTのステージ上面には、基板Ｇを所望の浮上高ＨCOTで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口１６と負圧で空気を吸い込む吸引口１８とを混在させて設けている（図１）。そして、基板Ｇの塗布領域ＭCOT内を通過している部分に対して、噴出口１６から高圧空気による垂直上向きの力を加えると同時に吸引口１８より負圧吸引力による垂直下向きの力を加えて、相対抗する双方向の力のバランスを制御することで、塗布領域ＭCOTにおける浮上高ＨCOTを高い精度で設定値（たとえば４０μｍ）付近に維持するようにしている。
【００３３】
なお、基板搬送方向（Ｘ方向）における塗布領域ＭCOTのサイズは、スリットノズル１４の直下に上記のような狭い塗布ギャップＫを安定に形成できるほどの余裕があればよく、通常は基板Ｇのサイズよりも小さくてよく、たとえば１／３〜１／４程度でよい。
【００３４】
ここで、図２〜図４につき、このレジスト塗布装置において、基板Ｇの裏面に付着している異物が問題になる場面を説明する。
【００３５】
例として、浮上ステージ１０に搬入された基板Ｇの裏面に異物Ｑが付着していて、その異物Ｑの高さ方向のサイズＨQが搬入領域ＭINの浮上高ＨIN（２５０〜３５０μｍ）よりも小さくて塗布領域ＭCOTの浮上高ＨCOT（４０μｍ）よりも大きい場合を考える。
【００３６】
図２に示すように、この裏面異物Ｑが搬入領域ＭINに在る間は、基板Ｇは異物Ｑから何の影響も受けずにそのまま浮上搬送される。しかし、図３に示すように、この裏面異物Ｑは塗布領域ＭCOTに入ると基板Ｇの裏面と浮上ステージ１０の上面との間に挟まり、それによって基板Ｇの上面が裏面異物Ｑの付着している箇所ＧQで盛り上がる。この盛り上がりＧQの大きさ（上昇分）は、裏面異物Ｑの高さ方向のサイズＨQと浮上高ＨCOT（４０μｍ）との差分（ＨQ−ＨCOT）に相当する。したがって、この差分（ＨQ−ＨCOT）が塗布ギャップＫ（１００μｍ）以上の大きさである場合は、つまり裏面異物Ｑの高さ方向のサイズＨQが１４０μｍ以上である場合は、裏面異物Ｑがスリットノズル１４の直下を通過する際に、その上方で基板Ｇの盛り上がり部分ＧQがスリットノズル１４の吐出口を擦ることになる。そうなると、スリットノズル１４の吐出口が損傷して、スリットノズル１４は相当な確率で使い物にならなくなる。
【００３７】
この実施形態では、図５に示すように、本発明の裏面異物検出装置５０を備えることより、後述するように、上記のような有害な（つまり、スリットノズル１４に基板Ｇの上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）裏面異物Ｑをスリットノズル１４よりも基板搬送方向（Ｘ方向）の上流側で確実に検出することが可能である。そして、裏面異物検出装置５０がそのような有害裏面異物Ｑを検出したときに発生する警報信号ＷＳに応答して、主制御部５２がノズル昇降機構３６を通じてスリットノズル１４を即時に上昇移動させることにより、スリットノズル１４は基板Ｇの盛り上がり部分ＧQをかわす（摺接または衝突を避ける）ことができ、スリットノズル１４の損傷が防止される。
【００３８】
なお、上記警報信号ＷＳに応答して、主制御部５２が、レジスト供給機構４０を制御してスリットノズル１４のレジスト吐出動作を停止させるのが好ましく、さらには搬送機構１２を制御して基板Ｇの搬送をいったん停止させてもよい。
【００３９】
また、この実施形態では、後述するように、有害裏面異物Ｑよりも高さ方向サイズの小さな実質的に無害の（つまり、スリットノズル１４に基板Ｇの上面を擦らせるおそれのない）裏面異物ｑに対しては、裏面異物検出装置５０が上記警報信号ＷＳを発生しないようになっている。これによって、実行中の塗布処理動作を不必要に中断する事態を回避し、裏面異物に起因する装置稼働率の低下を極力避けるようにしている。
【００４０】
以下、図５〜図１６につき、本発明の一実施形態における裏面異物検出装置５０の構成および作用を詳細に説明する。
【００４１】
図５および図６に示すように、この実施形態における裏面異物検出装置５０は、基板搬送方向（Ｘ方向）においてスリットノズル１４の上流側に配置される光センサ５４と、この光センサ５４より出力される受光量信号ＡＳに基づいて、基板Ｇに付着している有害裏面異物Ｑを所定の信号処理によって検出する信号処理部５６とを有している。
【００４２】
光センサ５４は、投光部５８および受光部６０を有する。図５および図７に示すように、投光部５８および受光部６０は、スリットノズル１４から基板搬送方向（Ｘ方向）の上流側に適当な距離（たとえば６０〜８０ｍｍ）を隔てて浮上ステージ１０（塗布領域ＭCOT）の両側に対向して配置される。
【００４３】
投光部５８は、１個のＬＤ（半導体レーザ）でもよいが、好ましくは多数のＬＤを縦横マトリクス状に配置してなる２次元ＬＤアレイからなり、発光駆動回路（図示せず）より駆動電流の供給を受けて発光し、たとえば縦１ｍｍ・横５ｍｍのビーム断面サイズを有する光ビームＬＢを出射する。この際、投光部５８より出射された光ビームＬＢの下端部が基板Ｇの一側面で進路を断たれ、基板Ｇの上面よりも高い空間を水平に伝播するビーム部分だけが受光部６０の受光面に到達するように、ビーム光路の高さ位置を設定または調整してよい。
【００４４】
受光部６０は、一定サイズ（たとえば縦１ｍｍ・横５ｍｍ）の全受光エリアの中に多数の受光セルを縦横マトリクス状に配置してなる２次元ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）からなり、一定サイクルの周期で、各々の受光セル毎に受光した光を光電変換してその受光量ＡＥを表す信号電荷またはアナログの受光量信号ＡＳを生成し、所定の転送方法で受光量信号ＡＳを時系列でシリアルに出力するようになっている。
【００４５】
図８に示すように、有害裏面異物Ｑ（または無害裏面異物ｑ）が光センサ５４を通過する時は、基板Ｇの盛り上がり部ＧQ（Ｇq）によって光ビームＬＢの遮光分が増大し、つまり受光部６０における光ビームＬＢの受光量が減少し、受光量ＡＥの波形には図９に示すように逆さ山状（すり鉢状）のプロファイルＡＥQ（ＡＥq）が現れる。
【００４６】
図６において、信号処理部５６は、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器６２、受光量データメモリ６４、演算処理部６６、設定部６８および出力部７０を有している。このうち、受光量データメモリ６４、演算処理部６６、設定部６８および出力部７０は、たとえばマイクロコンピュータにより構成される。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換器６２は、図１０に示すように、光センサ５４（受光部６０）からの受光量信号ＡＳを所定の周期Δｔ（たとえば１．５ｍｓｅｃ）でディジタル信号つまり受光量データ・・Ａ0，Ａ1，Ａ2，・・に変換する。受光量データメモリ６４は、Ａ／Ｄ変換器６２より出力された受光量データ・・Ａ0，Ａ1，Ａ2，・・を現時点から一定時間前までの分（一定データ量）だけ上書き方式で一時的に格納する。
【００４８】
演算部６６は、図１１に示すように、サンプル値抽出部７２、減少分演算部７４、積算部７６および判定部７８を備えている。
【００４９】
図１２につき、サンプル値抽出部７２の作用を説明する。図中、[1]，[2]，[3]，[4]は抽出点を表わす。サンプル値抽出部７２は、受光量データメモリ６４に格納されている受光量データの中から、一定時間（ｐ＊Δｔ）置きの複数（ｎ）個たとえば４個の受光量データ（Ａi-3p，Ａi-2p，Ａi-p，Ａi）を抽出する。たとえば、ｐ＝１０とすると、受光量データメモリ６４に受光量データＡ30が格納された直後に、サンプル値抽出部７２は、その受光量データＡ30と、それよりも１０個分（１０Δｔ分）前の受光量データＡ20と、さらにそれよりも１０個分（１０Δｔ分）前の受光量データＡ10と、さらにそれよりも１０個分（１０Δｔ分）前の受光量データＡ0とを同時に抽出する。
【００５０】
そして、受光量データＡ30の次の受光量データＡ31が受光量データメモリ６４に格納されると、その直後にサンプル値抽出部７２は上記と同様の仕方で一定時間（１０Δｔ分）置きの４個の受光量データ（Ａ1，Ａ11，Ａ21，Ａ31）を抽出する。そして、受光量データＡ31の次の受光量データＡ32が受光量データメモリ６４に格納されると、その直後にサンプル値抽出部７２はやはり上記と同様の仕方で一定時間（１０Δｔ分）置きの４個の受光量データ（Ａ2，Ａ12，Ａ22，Ａ32）を抽出するようになっている。
【００５１】
なお、サンプル値抽出部７２で用いる抽出点の個数ｎ（好ましくは３以上）および間隔ｐは、判定部６８（図６）より与えられる。
【００５２】
図１３につき、減少分演算部７４の作用を説明する。減少分演算部７４は、サンプル値抽出部７２により抽出された４個の受光量データ（Ａi-3p，Ａi-2p，Ａi-p，Ａi）についてそれぞれ受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を求める。ここで、δi-3p＝Ｎ−Ａi-3p，δi-2p＝Ｎ−Ａi-2p，δi-p＝Ａi-p，δi＝ＮAE−Ａiであり、ＮAEは受光量基準値である。したがって、たとえば時間ｔ30で得られる受光量減少分（δ0，δ10，δ20，δ30）は、δ0＝ＮAE−Ａ0，δ10＝ＮAE−Ａ10、δ20＝ＮAE−Ａ20，δ30＝ＮAE−Ａ30である。
【００５３】
受光量基準値ＮAEは、好ましくは、基板搬送方向（Ｘ方向）において基板Ｇの先頭部分が光センサ５４を通過した際に受光部６０で得られた光ビーム受光量の値でよく、あるいは４個の抽出点[1]，[2]，[3]，[4]の中で最も時間的に古いもの[4]よりも一定時間前（たとえば１０ｍｓｅｃ）に受光部６０で得られた光ビーム受光量の値に相当し、１００％の値に設定される。
【００５４】
減少分演算部７４は、受光量データ（Ａ2，Ａ12，Ａ22，Ａ32）を％表示で正規化して、受光量減少分（δ0，δ10，δ20，δ30）を％表示で求める。したがって、たとえば（Ａ2，Ａ12，Ａ22，Ａ32）＝（１００，９８，９５，９７）のときは、（δ0，δ10，δ20，δ30）＝（０，２，５，３）となる。
【００５５】
積算部７６は、減少分演算部７４より一括的または１フレーム（枠）ＦＬで出力される４個の受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を乗算して、演算結果Ｉiを出力する。たとえば、減少分演算部７４より出力された（δ0，δ10，δ20，δ30）が（０，２，５，３）の場合、０＊２＊５＊３の乗算が行われ、演算結果として、Ｉi＝０が出力される。
【００５６】
判定部７８は、積算部７６より出力される演算結果Ｉiを設定部６８（図６）からの判定しきい値ＩSと比較して、それらの大小関係を判定し、Ｉi≦ＩSのときは判定出力信号Ｗをたとえば論理値Ｌとし、Ｉi＞ＩSのときは判定出力信号Ｗをたとえば論理値Ｈとする。判定部７８より論理値Ｈの判定出力信号Ｗが出力されると、出力部７０（図６）より警報信号ＷＳが出力されるようになっている。
【００５７】
上記のように、信号処理部５６においては、サンプル値抽出部７２および減少分演算部７４により、時間軸上に所定の間隔（ｐ＊Δｔ）を置いて設定される複数（ｎ）個たとえば４個の抽出点[1],[2], [3],[4]で所定の受光量基準値ＮAEに対する光ビーム受光量ＡＥの減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を求める第１の演算が行われる。そして、積算部７６により、それら複数の抽出点[1],[2], [3],[4]よりそれぞれ得られた受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を乗算する第２の演算が行われる。最後に、判定部７８において、受光量減少分の積算値Ｉiを所定のしきい値ＩSと比較して、積算値Ｉiが上記しきい値ＩSを超えたときに、論理値Ｈの判定結果Ｗを出す第３の演算が行われる。
【００５８】
ここで、判定部７８が論理値Ｈの判定結果Ｗを出すということは、この裏面異物検出装置５０が光ビーム受光量ＡＥの波形の中に基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルが含まれていると判定したことを意味している。
【００５９】
ここで、抽出点[1],[2], [3],[4]の先頭[1]から末尾[4]までの時間幅ＴSおよび上記しきい値ＩSは、有害裏面異物Ｑの高さ方向のサイズＨQが下限値（つまり浮上高ＨCOTと塗布ギャップＫとを足し合わせた値）のときに受光量ＡＥの波形に現れる逆さ山形プロファイルの基準サイズ（直径サイズＤQ、受光量減少ピーク値δQ）に応じて、最適または適度な値に設定される。
【００６０】
たとえば、基板Ｇの厚さＴGが７００μｍ、浮上高ＨCOTが４０μｍ、塗布ギャップＫが１００μｍの場合、高さ方向のサイズＨQが１４０μｍの有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着していると、基板Ｇの盛り上がり部ＧQがスリットノズル１４の吐出口の高さになる。このとき、受光量ＡＥの波形に現れる逆さ山形プロファイルの直径サイズは７０μｍ、受光量減少ピーク値δQは７％である。これらの値（７０μｍ，７％）は、実験から得られる。
【００６１】
なお、基板搬送速度ｖは一定であるから、受光量信号ＡＳまたは受光量ＡＥの波形における時間軸ｔは一定の比例関係（Ｘ＝ｖｔ）で基板搬送方向のＸ軸に置き換えることができる。
【００６２】
したがって、理論的には、たとえば５％〜７％のしきい値にかければ、殆どの有害裏面異物Ｑを検出できるはずではある。しかし、実際には、光センサ５４より出力される受光量信号ＡＳには浮上搬送中の基板Ｇのゆれや光センサ５４自体の振動等により殆ど１に近いＳＮ比でノイズ成分が混じっているため、そのような判定法は有効ではない。
【００６３】
そこで、この実施形態では、上記のように複数（ｎ）個の抽出点[1],[2], [3],[4]よりそれぞれ得られる１フレームＦＬの受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を乗算（または加算）し、その演算結果（積算値）Ｉiによって逆さ山形プロファイルの大きさを計るようにしている。
【００６４】
この手法では、抽出点の全体時間幅ＴSが距離換算ＤＴSで基準（下限）の直径サイズＤQ（７０μｍ）よりも適度（好ましくは１／２ＤQ＜ＤＴS＜ＤQ）に小さいことが重要であり、たとえばＤＴS＝６０μｍに設定される。これによって、逆さ山形プロファイルのうち、直径サイズがＤＴSよりも小さいものは、積算値Ｉiが常に零またはその付近の値をとるため、確実に有害裏面異物Ｑではないと判定することができる。また、逆さ山形プロファイルのうち、直径サイズがＴSよりも大きいものは、その逆さ山形プロファイルの大きさが積算値Ｉiに反映されるので、適度な値の上記しきい値ＩSによって有害裏面異物Ｑであることを確実に判別することができる。
【００６５】
たとえば、上記のように高さ方向のサイズＨQが１４０μｍの最小有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着しているときに、受光量ＡＥの波形に図１４の（ａ）に示すような逆さ山形プロファイルが現れた場合、積算値Ｉiは１＊４．５＊６＊２．５＝６７．５になる。この積算値Ｉiはノイズ成分の影響を殆ど受けない当該逆さ山形プロファイル固有の属性値である。したがって、上記しきい値ＩSをたとえば６０に設定することで、当該裏面異物が有害裏面異物Ｑであることを的確かつ確実に判別することができる。
【００６６】
因みに、高さ方向のサイズＨQが１９０μｍの有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合、受光量ＡＥの波形には図１４の（ｂ）に示すような逆さ山形プロファイルが現れる。この場合、積算値Ｉiは８．５＊９＊５＊２＝６７５になり、上記しきい値ＩS（６０）を優に超えるので、やはり確実に有害裏面異物Ｑであると判定することができる。
【００６７】
また、高さ方向のサイズＨQが１００μｍの実質的無害裏面異物ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合、受光量ＡＥの波形には図１４の（ｃ）に示すような逆さ山形プロファイルが現れる。この場合、積算値Ｉiは０＊１＊３＊０．２＝０になり、当該裏面異物が有害裏面異物Ｑではないと明確に判定することができる。
【００６８】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種種の変形または変更が可能である。
【００６９】
たとえば、図１５に示すように、信号処理部５６の演算部６６を、サンプル値抽出部７２、パターン比較部８０および判定部８２で構成することができる。ここで、パターン比較部８０は、図１６に示すように、時間軸上で光ビーム受光量の波形に基準サイズ（基準直径サイズＤＱ、基準受光量減少ピーク値δQ）またはそれより一回り小さなサイズを有する逆さ山形プロファイルのモデルパターンＭＰを定規として当てて、複数箇所（たとえば５箇所）[1]〜[5]で逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）とモデルパターンＭＰとを比較して、その大小関係を＋／−の２値で出力する。なお、モデルパターンＭＰのデータは設定部６８（図６）より与えられる。
【００７０】
たとえば、高さ方向のサイズＨQが１４０μｍの最小有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着しているときは、図１６の（ａ）のようになり、比較箇所[1]〜[5]のすべてにおいて逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）がモデルパターンＭＰを上回っているので、パターン比較部８０より（＋，＋，＋，＋，＋）の比較結果出力が得られる。この場合、判定部８２は、比較結果出力がすべて＋なので、有害裏面異物Ｑが検出された旨の論理値Ｈの判定結果Ｗを出す。
【００７１】
また、高さ方向のサイズＨQが１９０μｍの有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合は、図１６の（ｂ）のようになり、やはり比較箇所[1]〜[5]のすべてにおいて逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）がモデルパターンＭＰを上回っているので、パターン比較部８０より（＋，＋，＋，＋，＋）の比較結果出力が得られ、判定部８２は有害裏面異物Ｑが検出された旨の論理値Ｈの判定結果Ｗを出力する。
【００７２】
しかし、高さ方向のサイズＨQが１００μｍの実質的無害裏面異物ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合は、図１６の（ｃ）のようになり、比較箇所[4]，[5]では逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p）がモデルパターンＭＰを上回っているものの、比較箇所[1],[2],[3]では逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-2p，δi-p，δi）がモデルパターンＭＰを下回っている。この場合、パターン比較部８０より（＋，＋，−，−，−）の比較結果出力が得られる。これにより、判定部８２は、比較結果出力の一部が"−"であるから、有害裏面異物Ｑではない旨の論理値Ｌの判定結果Ｗを出力する。
【００７３】
本発明の塗布装置における処理液としては、レジスト液以外にも、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の塗布液も可能であり、各種薬液、現像液やリンス液等も可能である。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、他のフラットパネルディスプレイ用基板、半導体ウエハ、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。本発明の裏面異物検出方法および裏面異物検出装置は、特に平流し方式の塗布装置に好適に適用できるが、平流し方式を採る他の種類の基板処理装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 浮上ステージ
１２ 搬送機構
１４ スリットノズル
１６ 噴出口
１８ 吸引口
４０ レジスト供給機構
５０ 裏面異物検出装置
５２ 光センサ
５４ 信号処理部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮上ステージ上で被処理基板に処理液を塗布する塗布装置に係わり、特に基板の裏面に付着している望ましくない異物を検出するための裏面異物検出方法および裏面異物検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＬＣＤ等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）の製造プロセスにおけるフォトリソグラフィー工程には、スリット状の吐出口を有する長尺形のスリットノズルを用いて被処理基板（ガラス基板等）上にレジスト液を塗布するスピンレスの塗布法がよく用いられている。
【０００３】
このようなスピンレス塗布法の一形式として、基板を支持するためのステージに基板浮上機構を組み込み、この浮上ステージ上で基板を空中に浮かせて水平な一方向（ステージ長手方向）に搬送し、搬送途中の所定位置でステージ上方に設置したスリットノズルより直下を通過する基板に向けてレジスト液を帯状に吐出させることにより、基板上の一端から他端までレジスト液を塗布するようにした浮上方式が知られている。
【０００４】
かかる浮上方式のスピンレス塗布法において、基板上にレジスト液の塗布膜を設定通りの膜厚で均一に形成するには、スリットノズルの吐出口と基板との間に設ける通常１００μｍ前後の微小なギャップを精確に設定値またはその付近に維持することが要求される。
【０００５】
この要求条件を満たすために、浮上方式のスピンレス塗布法を採用するレジスト塗布装置は、浮上ステージの略全域に高圧または正圧の気体たとえばエアを噴出する噴出口を所定の密度で多数設けるだけでなく、浮上ステージ上でスリットノズルの直下およびその前後のエリアとして設定される塗布領域には、負圧でエアを吸い込む吸引口を噴出口に混在させている。そして、該塗布領域内では、そこを通過する基板に対して、噴出口より加えられる垂直上向きの圧力と吸引口より加えられる垂直下向きの圧力とのバランスをとって、基板に与える浮上圧力を精細に制御し、基板の浮上高を設定値（通常５０μｍ以下）に合わせるようにしている（たとえば特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１９０４８３
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のような浮上方式のスピンレス塗布法においても、他のスピンレス塗布法と同様に、塗布処理を受ける直前の基板に異物が付着していることがあり、スリットノズルの先端（吐出口）に異物または基板の上面が擦ると、スリットノズルが損傷を受けることがある。スリットノズルの吐出口に少しでも傷が付くと、帯状吐出流が不均一になって、塗布膜の膜質低下に直結する。スリットノズルは非常に高価であり、その部品交換を低コストで簡便に行えるものではないので、基板に付着する異物の早期検出は重要な課題となっている。
【０００８】
基板上の異物には、基板の表面（上面）に付着する表面異物と、基板の裏面（下面）に付着する裏面異物の２種類がある。このうち、表面異物は、基板の上面を掠めるように光ビームを横断させる光センサを用いて、光ビームの遮光分または受光量減少分の大きさから有害な（つまり、スリットノズルを直接擦って傷を付けるおそれのある）異物を容易に検出できる。したがって、従来の異物検出装置で対応することができる。
【０００９】
しかし、裏面異物は、浮上方式のスピンレス塗布法においては、やっかいなものになっている。すなわち、基板をステージに載置して吸着固定する方式のスピンレス塗布法であれば、裏面異物による基板の盛り上がりを表面異物と同視して、上記のような光ビームの遮光分または受光量減少分を所定のしきい値にかけて、有害な（つまり、スリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）異物を容易に検出することができる。
【００１０】
ところが、浮上方式のスピンレス塗布法では、基板の浮上搬送による基板のぶれや周囲の振動に起因するノイズ成分が光センサの出力信号に殆ど１に近いＳＮ比で混じるため、光ビームの遮光分または受光量減少分を所定のしきい値にかける従来技術の技法によっては、有害な（スリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）裏面異物を精度良く抽出（検出）することはできない。
【００１１】
本発明は、上記のような従来技術の問題点を解決するものであり、浮上方式のスピンレス塗布法においてスリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある有害な裏面異物を精度よく確実に検出できる裏面異物検出方法、裏面異物検出装置およびこれを用いる塗布装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の裏面異物検出方法は、多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板上に処理液を供給して前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出方法であって、前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部と受光部との間で、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を取得する第１の工程と、前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する第２の工程とを有する。
【００１３】
本発明の裏面異物検出装置は、多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板に向けて処理液を供給して、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出装置であって、前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部および受光部を有し、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを前記投光部と前記受光部との間で送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を出力する光センサと、前記光センサより出力される前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する信号処理部とを有する。
【００１４】
本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置によれば、光センサより得られる光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とするので、受光量信号に含まれるノイズ成分の影響を受けずに、当該逆さ山形プロファイルの元になっている裏面異物がスリットノズルに対して有害な（つまり、スリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）異物であるか否かを的確に判別することができる。
【００１５】
本発明の塗布装置は、多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有する浮上ステージと、前記浮上ステージ上で空中に浮く前記基板を保持して前記第１の浮上領域を通過するように搬送する搬送機構と、前記第１の浮上領域の上方に配置されるスリットノズルを有し、前記第１の浮上領域を通過する前記基板上に前記スリットノズルより処理液を供給する処理液供給部と、基板搬送方向において前記スリットノズルより上流側の位置で、前記第１の浮上領域を通過する前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を検出するための本発明の裏面異物検出装置とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置によれば、上記のような構成および作用により、浮上方式のスピンレス塗布法においてスリットノズルに基板の上面を擦らせて傷を付けるおそれのある有害な裏面異物を精度よく確実に検出することができる。
【００１７】
また、本発明の塗布装置によれば、本発明の裏面検出装置を備えることにより、スリットノズルの損傷を確実に防止することができるだけでなく、裏面異物に起因した塗布処理動作の不必要な中断を回避できるので、メンテナンスコストの低減と塗布処理効率の向上をはかることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置の適用可能なレジスト塗布装置の主要な構成を示す略平面図である。
【図２】上記レジスト塗布装置における塗布処理動作を模式的に示す正面図である。
【図３】上記レジスト塗布装置において裏面異物が問題になるときの葉面を説明するための図である。
【図４】上記レジスト塗布装置において裏面異物が問題になるときの葉面を説明するための図である。
【図５】上記レジスト塗布装置における裏面異物検出装置の作用を説明するための図である。
【図６】実施形態における裏面異物検出装置の構成を示すブロック図である。
【図７】実施形態の裏面異物検出装置における光センサの配置構成を示す側面図である。
【図８】裏面異物による基板の盛り上がりと上記光センサの作用を示す部分拡大正面図である。
【図９】上記光センサにおいて得られる光ビーム受光量の波形を示す図である。
【図１０】上記裏面異物検出装置におけるＡ／Ｄ変換器の作用を示す図である。
【図１１】上記裏面異物検出装置の信号処理部における演算部の構成を示すブロック図である。
【図１２】上記信号処理部の演算部に含まれるサンプル値抽出部の作用を説明するための図である。
【図１３】上記信号処理部の演算部に含まれる減少分演算部および積算部の作用を説明するための図である。
【図１４】上記信号処理部の作用（適用例）を示す図である。
【図１５】一変形例における信号処理部の構成を示すブロック図である。
【図１６】上記変形例による信号処理部の作用（適用例）を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、添付図を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。
【００２０】
図１に、本発明の裏面異物検出方法または裏面異物検出装置を適用できるレジスト塗布装置の主要な構成を示す。
【００２１】
このレジスト塗布装置は、浮上方式のスピンレス塗布法を採用しており、図１に示すように、被処理基板たとえばＦＰＤ用のガラス基板Ｇを気体の圧力によって空中に浮かす浮上ステージ１０と、この浮上ステージ１０上で空中に浮いている基板Ｇを浮上ステージ長手方向（Ｘ方向）に搬送する搬送機構１２と、浮上ステージ１０上を搬送される基板Ｇの上面にレジスト液を供給するスリットノズル１４とを備えている。
【００２２】
浮上ステージ１０の上面は、基板搬送方向（Ｘ方向）に沿って３つの領域つまり搬入領域ＭIN、塗布領域ＭCOTおよび搬出領域ＭOUTに区画されている。このうち、搬入領域ＭINおよび搬出領域ＭOUTには、噴出口１６のみが所定の密度で多数設けられており、塗布領域ＭCOTには噴出口１６と吸引口１８とが所定の密度で多数混在して設けられている。
【００２３】
搬入領域ＭINには、塗布処理前の基板Ｇを前段の外部装置からソータ機構（図示せず）により平流し搬送で、あるいは搬送ロボット（図示せず）からの受け渡しで搬入するための基板搬入部（図示せず）が設けられている。搬出領域ＭOUTには、塗布処理の済んだ基板Ｇを後段の外部装置へソータ機構（図示せず）により平流しの搬送で、あるいは搬送ロボット（図示せず）への受け渡しで搬出するための基板搬出部（図示せず）が設けられている。
【００２４】
塗布領域ＭCOTには、ステージ上方に、スリットノズル１４が昇降移動可能に設けられるとともに、塗布処理の合間にスリットノズル１４をリフレッシュするノズルリフレッシュ部２４が基板搬送方向（Ｘ方向）と平行に水平移動可能に設けられている。
【００２５】
搬送機構１２は、図１に示すように、浮上ステージ１０を挟んでＸ方向に延びる一対のガイドレール２６Ａ，２６Ｂと、これらのガイドレール２６Ａ，２６Ｂに沿って往復移動可能な一対のスライダ２８と、浮上ステージ１０上で基板Ｇの両側端部を着脱可能に保持するようにスライダ２８に設けられた吸着パッド等の基板保持部材（図示せず）とを備えており、直進移動機構（図示せず）によりスライダ２８を基板搬送方向（Ｘ方向）に移動させることによって、浮上ステージ１０上で搬入領域ＭINから塗布領域ＭCOTを通って搬出領域ＭOUTまで基板Ｇの浮上搬送を行うように構成されている。
【００２６】
スリットノズル１４は、浮上ステージ１０の上方を基板搬送方向と直交する水平方向（Ｙ方向）に横断し、その直下を通過する基板Ｇの上面（被処理面）に対してスリット状の吐出口よりレジスト液Ｒを帯状に吐出するようになっている。また、スリットノズル１４は、浮上ステージ１０をスリットノズル１４と平行に（Ｙ方向に）跨いで設置される門形フレーム３０に取り付けられるたとえばボールネジ機構やガイド部材等を含むノズル昇降機構３６により、このノズル１４を支持するノズル支持部材３８と一体に鉛直方向（Ｚ方向）に移動（昇降）可能に構成されている。また、スリットノズル１４は、レジスト液容器や送液ポンプ等からなるレジスト供給機構４０（図２、図５）にレジスト供給管４２を介して接続されている。
【００２７】
ここで、このレジスト塗布装置におけるレジスト塗布動作を説明する。先ず、前段の基板処理装置（図示せず）より基板Ｇがソータ機構または搬送ロボットを介して浮上ステージ１０の搬入領域ＭINに搬入され、そこで待機していたスライダ２８が基板Ｇを保持して受け取る。浮上ステージ１０上で基板Ｇは噴出孔１６より噴射されるエアの圧力（揚力）によって空中に浮く。
【００２８】
こうして基板Ｇが浮上ステージ１０上で水平に浮上したまま搬送機構１２により基板搬送方向（Ｘ方向）に搬送され、ステージ中央部の塗布領域ＭCOTを通過する際に、スリットノズル１４が基板Ｇに向けてレジスト液Ｒを所定の流量で帯状に吐出することにより、図２に示すように基板Ｇの前端側から後端側へ向かって膜厚の均一なレジスト液の塗布膜ＲＭが形成されていく。
【００２９】
基板Ｇの後端がスリットノズル１４の下を通過すると、基板一面にレジスト塗布膜ＲＭが形成される。次いで、基板Ｇは、その後もスライダ２８により浮上ステージ１０上で浮上搬送され、浮上ステージ１０の後端に設定された搬出領域ＭOUTよりソータ機構または搬送ロボットを介して後段のユニット（図示せず）へ送られる。
【００３０】
図２に示すように、浮上ステージ１０の搬入領域ＭINおよび搬出領域ＭOUTにおける搬入用および搬出用の浮上高ＨIN，ＨOUTは、特に高い精度を必要とせず、たとえば２５０〜３５０μｍの範囲内に保たれればよい。
【００３１】
これに対して、浮上ステージ１０の塗布領域ＭCOTは、基板Ｇがここを通過する際に上方のスリットノズル１４からレジスト液Ｒの供給を受ける場所である。塗布領域ＭCOTにおける浮上高ＨCOTは、スリットノズル１４の下端（吐出口）と基板上面（被処理面）との間の塗布ギャップＫ（たとえば１００μｍ）を規定する。
【００３２】
この塗布ギャップＫはレジスト塗布膜ＲＭの膜厚やレジスト消費量を左右する重要なパラメータであり、高い精度で一定に維持される必要がある。このことから、塗布領域ＭCOTのステージ上面には、基板Ｇを所望の浮上高ＨCOTで浮かせるために高圧または正圧の圧縮空気を噴き出す噴出口１６と負圧で空気を吸い込む吸引口１８とを混在させて設けている（図１）。そして、基板Ｇの塗布領域ＭCOT内を通過している部分に対して、噴出口１６から高圧空気による垂直上向きの力を加えると同時に吸引口１８より負圧吸引力による垂直下向きの力を加えて、相対抗する双方向の力のバランスを制御することで、塗布領域ＭCOTにおける浮上高ＨCOTを高い精度で設定値（たとえば４０μｍ）付近に維持するようにしている。
【００３３】
なお、基板搬送方向（Ｘ方向）における塗布領域ＭCOTのサイズは、スリットノズル１４の直下に上記のような狭い塗布ギャップＫを安定に形成できるほどの余裕があればよく、通常は基板Ｇのサイズよりも小さくてよく、たとえば１／３〜１／４程度でよい。
【００３４】
ここで、図２〜図４につき、このレジスト塗布装置において、基板Ｇの裏面に付着している異物が問題になる場面を説明する。
【００３５】
例として、浮上ステージ１０に搬入された基板Ｇの裏面に異物Ｑが付着していて、その異物Ｑの高さ方向のサイズＨQが搬入領域ＭINの浮上高ＨIN（２５０〜３５０μｍ）よりも小さくて塗布領域ＭCOTの浮上高ＨCOT（４０μｍ）よりも大きい場合を考える。
【００３６】
図２に示すように、この裏面異物Ｑが搬入領域ＭINに在る間は、基板Ｇは異物Ｑから何の影響も受けずにそのまま浮上搬送される。しかし、図３に示すように、この裏面異物Ｑは塗布領域ＭCOTに入ると基板Ｇの裏面と浮上ステージ１０の上面との間に挟まり、それによって基板Ｇの上面が裏面異物Ｑの付着している箇所ＧQで盛り上がる。この盛り上がりＧQの大きさ（上昇分）は、裏面異物Ｑの高さ方向のサイズＨQと浮上高ＨCOT（４０μｍ）との差分（ＨQ−ＨCOT）に相当する。したがって、この差分（ＨQ−ＨCOT）が塗布ギャップＫ（１００μｍ）以上の大きさである場合は、つまり裏面異物Ｑの高さ方向のサイズＨQが１４０μｍ以上である場合は、裏面異物Ｑがスリットノズル１４の直下を通過する際に、その上方で基板Ｇの盛り上がり部分ＧQがスリットノズル１４の吐出口を擦ることになる。そうなると、スリットノズル１４の吐出口が損傷して、スリットノズル１４は相当な確率で使い物にならなくなる。
【００３７】
この実施形態では、図５に示すように、本発明の裏面異物検出装置５０を備えることより、後述するように、上記のような有害な（つまり、スリットノズル１４に基板Ｇの上面を擦らせて傷を付けるおそれのある）裏面異物Ｑをスリットノズル１４よりも基板搬送方向（Ｘ方向）の上流側で確実に検出することが可能である。そして、裏面異物検出装置５０がそのような有害裏面異物Ｑを検出したときに発生する警報信号ＷＳに応答して、主制御部５２がノズル昇降機構３６を通じてスリットノズル１４を即時に上昇移動させることにより、スリットノズル１４は基板Ｇの盛り上がり部分ＧQをかわす（摺接または衝突を避ける）ことができ、スリットノズル１４の損傷が防止される。
【００３８】
なお、上記警報信号ＷＳに応答して、主制御部５２が、レジスト供給機構４０を制御してスリットノズル１４のレジスト吐出動作を停止させるのが好ましく、さらには搬送機構１２を制御して基板Ｇの搬送をいったん停止させてもよい。
【００３９】
また、この実施形態では、後述するように、有害裏面異物Ｑよりも高さ方向サイズの小さな実質的に無害の（つまり、スリットノズル１４に基板Ｇの上面を擦らせるおそれのない）裏面異物ｑに対しては、裏面異物検出装置５０が上記警報信号ＷＳを発生しないようになっている。これによって、実行中の塗布処理動作を不必要に中断する事態を回避し、裏面異物に起因する装置稼働率の低下を極力避けるようにしている。
【００４０】
以下、図５〜図１６につき、本発明の一実施形態における裏面異物検出装置５０の構成および作用を詳細に説明する。
【００４１】
図５および図６に示すように、この実施形態における裏面異物検出装置５０は、基板搬送方向（Ｘ方向）においてスリットノズル１４の上流側に配置される光センサ５４と、この光センサ５４より出力される受光量信号ＡＳに基づいて、基板Ｇに付着している有害裏面異物Ｑを所定の信号処理によって検出する信号処理部５６とを有している。
【００４２】
光センサ５４は、投光部５８および受光部６０を有する。図５および図７に示すように、投光部５８および受光部６０は、スリットノズル１４から基板搬送方向（Ｘ方向）の上流側に適当な距離（たとえば６０〜８０ｍｍ）を隔てて浮上ステージ１０（塗布領域ＭCOT）の両側に対向して配置される。
【００４３】
投光部５８は、１個のＬＤ（半導体レーザ）でもよいが、好ましくは多数のＬＤを縦横マトリクス状に配置してなる２次元ＬＤアレイからなり、発光駆動回路（図示せず）より駆動電流の供給を受けて発光し、たとえば縦１ｍｍ・横５ｍｍのビーム断面サイズを有する光ビームＬＢを出射する。この際、投光部５８より出射された光ビームＬＢの下端部が基板Ｇの一側面で進路を断たれ、基板Ｇの上面よりも高い空間を水平に伝播するビーム部分だけが受光部６０の受光面に到達するように、ビーム光路の高さ位置を設定または調整してよい。
【００４４】
受光部６０は、一定サイズ（たとえば縦１ｍｍ・横５ｍｍ）の全受光エリアの中に多数の受光セルを縦横マトリクス状に配置してなる２次元ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）からなり、一定サイクルの周期で、各々の受光セル毎に受光した光を光電変換してその受光量ＡＥを表す信号電荷またはアナログの受光量信号ＡＳを生成し、所定の転送方法で受光量信号ＡＳを時系列でシリアルに出力するようになっている。
【００４５】
図８に示すように、有害裏面異物Ｑ（または無害裏面異物ｑ）が光センサ５４を通過する時は、基板Ｇの盛り上がり部ＧQ（Ｇq）によって光ビームＬＢの遮光分が増大し、つまり受光部６０における光ビームＬＢの受光量が減少し、受光量ＡＥの波形には図９に示すように逆さ山状（すり鉢状）のプロファイルＡＥQ（ＡＥq）が現れる。
【００４６】
図６において、信号処理部５６は、アナログ−ディジタル（Ａ／Ｄ）変換器６２、受光量データメモリ６４、演算処理部６６、設定部６８および出力部７０を有している。このうち、受光量データメモリ６４、演算処理部６６、設定部６８および出力部７０は、たとえばマイクロコンピュータにより構成される。
【００４７】
Ａ／Ｄ変換器６２は、図１０に示すように、光センサ５４（受光部６０）からの受光量信号ＡＳを所定の周期Δｔ（たとえば１．５ｍｓｅｃ）でディジタル信号つまり受光量データ・・Ａ0，Ａ1，Ａ2，・・に変換する。受光量データメモリ６４は、Ａ／Ｄ変換器６２より出力された受光量データ・・Ａ0，Ａ1，Ａ2，・・を現時点から一定時間前までの分（一定データ量）だけ上書き方式で一時的に格納する。
【００４８】
演算部６６は、図１１に示すように、サンプル値抽出部７２、減少分演算部７４、積算部７６および判定部７８を備えている。
【００４９】
図１２につき、サンプル値抽出部７２の作用を説明する。図中、[1]，[2]，[3]，[4]は抽出点を表わす。サンプル値抽出部７２は、受光量データメモリ６４に格納されている受光量データの中から、一定時間（ｐ＊Δｔ）置きの複数（ｎ）個たとえば４個の受光量データ（Ａi-3p，Ａi-2p，Ａi-p，Ａi）を抽出する。たとえば、ｐ＝１０とすると、受光量データメモリ６４に受光量データＡ30が格納された直後に、サンプル値抽出部７２は、その受光量データＡ30と、それよりも１０個分（１０Δｔ分）前の受光量データＡ20と、さらにそれよりも１０個分（１０Δｔ分）前の受光量データＡ10と、さらにそれよりも１０個分（１０Δｔ分）前の受光量データＡ0とを同時に抽出する。
【００５０】
そして、受光量データＡ30の次の受光量データＡ31が受光量データメモリ６４に格納されると、その直後にサンプル値抽出部７２は上記と同様の仕方で一定時間（１０Δｔ分）置きの４個の受光量データ（Ａ1，Ａ11，Ａ21，Ａ31）を抽出する。そして、受光量データＡ31の次の受光量データＡ32が受光量データメモリ６４に格納されると、その直後にサンプル値抽出部７２はやはり上記と同様の仕方で一定時間（１０Δｔ分）置きの４個の受光量データ（Ａ2，Ａ12，Ａ22，Ａ32）を抽出するようになっている。
【００５１】
なお、サンプル値抽出部７２で用いる抽出点の個数ｎ（好ましくは３以上）および間隔ｐは、判定部６８（図６）より与えられる。
【００５２】
図１３につき、減少分演算部７４の作用を説明する。減少分演算部７４は、サンプル値抽出部７２により抽出された４個の受光量データ（Ａi-3p，Ａi-2p，Ａi-p，Ａi）についてそれぞれ受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を求める。ここで、δi-3p＝Ｎ−Ａi-3p，δi-2p＝Ｎ−Ａi-2p，δi-p＝Ａi-p，δi＝ＮAE−Ａiであり、ＮAEは受光量基準値である。したがって、たとえば時間ｔ30で得られる受光量減少分（δ0，δ10，δ20，δ30）は、δ0＝ＮAE−Ａ0，δ10＝ＮAE−Ａ10、δ20＝ＮAE−Ａ20，δ30＝ＮAE−Ａ30である。
【００５３】
受光量基準値ＮAEは、好ましくは、基板搬送方向（Ｘ方向）において基板Ｇの先頭部分が光センサ５４を通過した際に受光部６０で得られた光ビーム受光量の値でよく、あるいは４個の抽出点[1]，[2]，[3]，[4]の中で最も時間的に古いもの[4]よりも一定時間前（たとえば１０ｍｓｅｃ）に受光部６０で得られた光ビーム受光量の値に相当し、１００％の値に設定される。
【００５４】
減少分演算部７４は、受光量データ（Ａ2，Ａ12，Ａ22，Ａ32）を％表示で正規化して、受光量減少分（δ0，δ10，δ20，δ30）を％表示で求める。したがって、たとえば（Ａ2，Ａ12，Ａ22，Ａ32）＝（１００，９８，９５，９７）のときは、（δ0，δ10，δ20，δ30）＝（０，２，５，３）となる。
【００５５】
積算部７６は、減少分演算部７４より一括的または１フレーム（枠）ＦＬで出力される４個の受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を乗算して、演算結果Ｉiを出力する。たとえば、減少分演算部７４より出力された（δ0，δ10，δ20，δ30）が（０，２，５，３）の場合、０＊２＊５＊３の乗算が行われ、演算結果として、Ｉi＝０が出力される。
【００５６】
判定部７８は、積算部７６より出力される演算結果Ｉiを設定部６８（図６）からの判定しきい値ＩSと比較して、それらの大小関係を判定し、Ｉi≦ＩSのときは判定出力信号Ｗをたとえば論理値Ｌとし、Ｉi＞ＩSのときは判定出力信号Ｗをたとえば論理値Ｈとする。判定部７８より論理値Ｈの判定出力信号Ｗが出力されると、出力部７０（図６）より警報信号ＷＳが出力されるようになっている。
【００５７】
上記のように、信号処理部５６においては、サンプル値抽出部７２および減少分演算部７４により、時間軸上に所定の間隔（ｐ＊Δｔ）を置いて設定される複数（ｎ）個たとえば４個の抽出点[1],[2], [3],[4]で所定の受光量基準値ＮAEに対する光ビーム受光量ＡＥの減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を求める第１の演算が行われる。そして、積算部７６により、それら複数の抽出点[1],[2], [3],[4]よりそれぞれ得られた受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を乗算する第２の演算が行われる。最後に、判定部７８において、受光量減少分の積算値Ｉiを所定のしきい値ＩSと比較して、積算値Ｉiが上記しきい値ＩSを超えたときに、論理値Ｈの判定結果Ｗを出す第３の演算が行われる。
【００５８】
ここで、判定部７８が論理値Ｈの判定結果Ｗを出すということは、この裏面異物検出装置５０が光ビーム受光量ＡＥの波形の中に基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルが含まれていると判定したことを意味している。
【００５９】
ここで、抽出点[1],[2], [3],[4]の先頭[1]から末尾[4]までの時間幅ＴSおよび上記しきい値ＩSは、有害裏面異物Ｑの高さ方向のサイズＨQが下限値（つまり浮上高ＨCOTと塗布ギャップＫとを足し合わせた値）のときに受光量ＡＥの波形に現れる逆さ山形プロファイルの基準サイズ（直径サイズＤQ、受光量減少ピーク値δQ）に応じて、最適または適度な値に設定される。
【００６０】
たとえば、基板Ｇの厚さＴGが７００μｍ、浮上高ＨCOTが４０μｍ、塗布ギャップＫが１００μｍの場合、高さ方向のサイズＨQが１４０μｍの有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着していると、基板Ｇの盛り上がり部ＧQがスリットノズル１４の吐出口の高さになる。このとき、受光量ＡＥの波形に現れる逆さ山形プロファイルの直径サイズは７０μｍ、受光量減少ピーク値δQは７％である。これらの値（７０μｍ，７％）は、実験から得られる。
【００６１】
なお、基板搬送速度ｖは一定であるから、受光量信号ＡＳまたは受光量ＡＥの波形における時間軸ｔは一定の比例関係（Ｘ＝ｖｔ）で基板搬送方向のＸ軸に置き換えることができる。
【００６２】
したがって、理論的には、たとえば５％〜７％のしきい値にかければ、殆どの有害裏面異物Ｑを検出できるはずではある。しかし、実際には、光センサ５４より出力される受光量信号ＡＳには浮上搬送中の基板Ｇのゆれや光センサ５４自体の振動等により殆ど１に近いＳＮ比でノイズ成分が混じっているため、そのような判定法は有効ではない。
【００６３】
そこで、この実施形態では、上記のように複数（ｎ）個の抽出点[1],[2], [3],[4]よりそれぞれ得られる１フレームＦＬの受光量減少分（δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）を乗算（または加算）し、その演算結果（積算値）Ｉiによって逆さ山形プロファイルの大きさを計るようにしている。
【００６４】
この手法では、抽出点の全体時間幅ＴSが距離換算ＤＴSで基準（下限）の直径サイズＤQ（７０μｍ）よりも適度（好ましくは１／２ＤQ＜ＤＴS＜ＤQ）に小さいことが重要であり、たとえばＤＴS＝６０μｍに設定される。これによって、逆さ山形プロファイルのうち、直径サイズがＤＴSよりも小さいものは、積算値Ｉiが常に零またはその付近の値をとるため、確実に有害裏面異物Ｑではないと判定することができる。また、逆さ山形プロファイルのうち、直径サイズがＴSよりも大きいものは、その逆さ山形プロファイルの大きさが積算値Ｉiに反映されるので、適度な値の上記しきい値ＩSによって有害裏面異物Ｑであることを確実に判別することができる。
【００６５】
たとえば、上記のように高さ方向のサイズＨQが１４０μｍの最小有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着しているときに、受光量ＡＥの波形に図１４の（ａ）に示すような逆さ山形プロファイルが現れた場合、積算値Ｉiは１＊４．５＊６＊２．５＝６７．５になる。この積算値Ｉiはノイズ成分の影響を殆ど受けない当該逆さ山形プロファイル固有の属性値である。したがって、上記しきい値ＩSをたとえば６０に設定することで、当該裏面異物が有害裏面異物Ｑであることを的確かつ確実に判別することができる。
【００６６】
因みに、高さ方向のサイズＨQが１９０μｍの有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合、受光量ＡＥの波形には図１４の（ｂ）に示すような逆さ山形プロファイルが現れる。この場合、積算値Ｉiは８．５＊９＊５＊２＝６７５になり、上記しきい値ＩS（６０）を優に超えるので、やはり確実に有害裏面異物Ｑであると判定することができる。
【００６７】
また、高さ方向のサイズＨQが１００μｍの実質的無害裏面異物ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合、受光量ＡＥの波形には図１４の（ｃ）に示すような逆さ山形プロファイルが現れる。この場合、積算値Ｉiは０＊１＊３＊０．２＝０になり、当該裏面異物が有害裏面異物Ｑではないと明確に判定することができる。
【００６８】
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、その技術的思想の範囲内で種種の変形または変更が可能である。
【００６９】
たとえば、図１５に示すように、信号処理部５６の演算部６６を、サンプル値抽出部７２、パターン比較部８０および判定部８２で構成することができる。ここで、パターン比較部８０は、図１６に示すように、時間軸上で光ビーム受光量の波形に基準サイズ（基準直径サイズＤＱ、基準受光量減少ピーク値δQ）またはそれより一回り小さなサイズを有する逆さ山形プロファイルのモデルパターンＭＰを定規として当てて、複数箇所（たとえば５箇所）[1]〜[5]で逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）とモデルパターンＭＰとを比較して、その大小関係を＋／−の２値で出力する。なお、モデルパターンＭＰのデータは設定部６８（図６）より与えられる。
【００７０】
たとえば、高さ方向のサイズＨQが１４０μｍの最小有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着しているときは、図１６の（ａ）のようになり、比較箇所[1]〜[5]のすべてにおいて逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）がモデルパターンＭＰを上回っているので、パターン比較部８０より（＋，＋，＋，＋，＋）の比較結果出力が得られる。この場合、判定部８２は、比較結果出力がすべて＋なので、有害裏面異物Ｑが検出された旨の論理値Ｈの判定結果Ｗを出す。
【００７１】
また、高さ方向のサイズＨQが１９０μｍの有害裏面異物Ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合は、図１６の（ｂ）のようになり、やはり比較箇所[1]〜[5]のすべてにおいて逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p，δi-2p，δi-p，δi）がモデルパターンＭＰを上回っているので、パターン比較部８０より（＋，＋，＋，＋，＋）の比較結果出力が得られ、判定部８２は有害裏面異物Ｑが検出された旨の論理値Ｈの判定結果Ｗを出力する。
【００７２】
しかし、高さ方向のサイズＨQが１００μｍの実質的無害裏面異物ｑが基板Ｇの裏面に付着している場合は、図１６の（ｃ）のようになり、比較箇所[4]，[5]では逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-4p，δi-3p）がモデルパターンＭＰを上回っているものの、比較箇所[1],[2],[3]では逆さ山形プロファイルの受光量減少分（δi-2p，δi-p，δi）がモデルパターンＭＰを下回っている。この場合、パターン比較部８０より（＋，＋，−，−，−）の比較結果出力が得られる。これにより、判定部８２は、比較結果出力の一部が"−"であるから、有害裏面異物Ｑではない旨の論理値Ｌの判定結果Ｗを出力する。
【００７３】
本発明の塗布装置における処理液としては、レジスト液以外にも、たとえば層間絶縁材料、誘電体材料、配線材料等の塗布液も可能であり、各種薬液、現像液やリンス液等も可能である。本発明における被処理基板はＬＣＤ基板に限らず、他のフラットパネルディスプレイ用基板、半導体ウエハ、ＣＤ基板、フォトマスク、プリント基板等も可能である。本発明の裏面異物検出方法および裏面異物検出装置は、特に平流し方式の塗布装置に好適に適用できるが、平流し方式を採る他の種類の基板処理装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００７４】
１０ 浮上ステージ
１２ 搬送機構
１４ スリットノズル
１６ 噴出口
１８ 吸引口
４０ レジスト供給機構
５０ 裏面異物検出装置
５２ 光センサ
５４ 信号処理部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板上に処理液を供給して前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出方法であって、
前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部と受光部との間で、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を取得する第１の工程と、
前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する第２の工程と
を有する裏面異物検出方法。
【請求項２】
前記基準サイズは、高さ方向における基準の受光量減少ピーク値と、横方向における基準の直径サイズとを含む、請求項１に記載の裏面異物検出方法。
【請求項３】
前記基準の受光量減少ピーク値および前記基準の直径サイズは、前記基板の厚さ、前記浮上高および前記スリットノズルと前記基板との間の塗布ギャップに依存し、実験値を基に設定される、請求項２に記載の裏面異物検出方法。
【請求項４】
前記浮上高と前記塗布ギャップとを足し合わせた値を基準にして、前記有害裏面異物としての高さ方向のサイズの下限値を設定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項５】
前記第２の工程は、
時間軸上に所定の間隔を置いて設定される複数の抽出点で所定の受光量基準値に対する前記光ビーム受光量の減少分を求める第３の工程と、
前記複数の抽出点よりそれぞれ得られた受光量減少分を積算する第４の工程と、
前記受光量減少分の積算値を所定のしきい値と比較して、前記積算値が前記しきい値を超えたときに、前記光ビーム受光量の波形の中に前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルが含まれていると判定する第５の工程と
を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項６】
前記第３の工程において前記光ビーム受光量の減少分をパーセント表示で求め、前記第４の工程において前記受光量減少分の積算を乗算によって行う、請求項５に記載の裏面異物検出方法。
【請求項７】
前記受光量基準値は、基板搬送方向において前記基板の先頭部分が前記投光部および前記受光部を通過した際に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項５または請求項６に記載の裏面異物検出方法。
【請求項８】
前記受光量基準値は、前記複数の抽出点の中で最も時間的に古いものよりも一定時間前に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項５または請求項６に記載の裏面異物検出方法。
【請求項９】
前記複数の抽出点の先頭から末尾までの時間幅は、前記基準の直径サイズよりは小さくて、前記基準の直径サイズの半分よりは大きい、請求項５〜８のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項１０】
前記複数の抽出点を３箇所以上設ける、請求項５〜９のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項１１】
前記第２の工程において、時間軸上で前記光ビーム受光量の波形に前記基準サイズまたはそれより一回り小さなサイズを有する逆さ山形プロファイルのモデルパターンを定規として当てて、複数箇所で前記モデルパターンを上回る大きさの逆さ山形プロファイルが見つかれば、それは前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルであると判定する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項１２】
多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板に向けて処理液を供給して、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出装置であって、
前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部および受光部を有し、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを前記投光部と前記受光部との間で送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を出力する光センサと、
前記光センサより出力される前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する信号処理部と
を有する裏面異物検出装置。
【請求項１３】
前記基準サイズは、高さ方向における基準の受光量減少ピーク値と横方向における基準の直径サイズとを含む、請求項１２に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１４】
前記信号処理部は、前記基板の厚さ、前記浮上高および前記スリットノズルと前記基板と間の塗布ギャップに依存して実験値に基づいて設定された前記基準の受光量減少ピーク値および前記基準の直径サイズを用いる、請求項１３に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１５】
前記浮上高と前記塗布ギャップとを足し合わせた値を基準にして、前記有害裏面異物としての高さ方向サイズの下限値を設定する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１６】
前記信号処理部は、
時間軸上に所定の間隔を置いて設定される複数の抽出点で所定の受光量基準値に対する前記光ビーム受光量の減少分を求める第１の演算部と、
前記複数の抽出点よりそれぞれ得られた受光量減少分を積算する第２の演算部と、
前記受光量減少分の積算値を所定のしきい値と比較して、前記積算値が前記しきい値を超えたときに、前記光ビーム受光量の波形の中に前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルが含まれていると判定する第３の演算部と
を含む、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１７】
前記第１の演算部は前記光ビーム受光量の減少分をパーセント表示で求め、前記第２の演算部は前記受光量減少分の積算を乗算によって行う、請求項１５に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１８】
前記受光量基準値は、基板搬送方向において前記基板の先頭部分が前記投光部および前記受光部を通過した際に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項１６または請求項１７に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１９】
前記受光量基準値は、前記複数の抽出点の中で最も時間的に古いものよりも一定時間前に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項１６または請求項１７に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２０】
前記複数の抽出点の先頭から末尾までの時間幅は、前記基準の直径サイズよりは小さくて、前記基準の直径サイズの半分よりは大きい、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２１】
前記複数の抽出点を３箇所以上設ける、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２２】
前記信号処理部は、時間軸上で前記光ビーム受光量の波形に前記基準サイズまたはそれより一回り小さなサイズを有する逆さ山形プロファイルのモデルパターンを定規として当てて、複数箇所で前記モデルパターンを上回る大きさの逆さ山形プロファイルが見つかれば、それは前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルであると判定する演算部を有する、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２３】
多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有する浮上ステージと、
前記浮上ステージ上で空中に浮く前記基板を保持して前記第１の浮上領域を通過するように搬送する搬送機構と、
前記第１の浮上領域の上方に配置されるスリットノズルを有し、前記第１の浮上領域を通過する前記基板上に前記スリットノズルより処理液を供給する処理液供給部と、
基板搬送方向において前記スリットノズルよりも上流側の位置で、前記第１の浮上領域を通過する前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を検出するための請求項１２〜２２のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置と
を有する塗布装置。
【請求項２４】
前記スリットノズルを昇降移動させるための昇降機構を有し、前記裏面異物検出装置より発生された前記警報信号に応答して、前記昇降機構を通じて前記スリットノズルを上昇移動させる、請求項２３に記載の塗布装置。
【請求項２５】
前記裏面異物検出装置より発生された前記警報信号に応答して、前記処理液供給部における処理液吐出動作を停止させる、請求項２３または請求項２４に記載の塗布装置。
【請求項２６】
前記裏面異物検出装置より発生された前記警報信号に応答して、前記搬送機構における基板搬送動作を停止させる、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項２７】
前記浮上ステージが、基板搬送方向において前記第１の浮上領域の上流側に前記基板を浮かせるための多数の噴出口を設けた第２の浮上領域を有する、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項２８】
前記第２の浮上領域内に、前記基板を搬入するための搬入部が設けられる、請求項２７に記載の塗布装置。
【請求項２９】
前記浮上ステージが、基板搬送方向において前記第１の浮上領域の下流側に前記基板を浮かせるための多数の噴出口を設けた第３の浮上領域を有する、請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項３０】
前記第３の浮上領域内に、前記基板を搬出するための搬出部が設けられる、請求項２９に記載の塗布装置。
【請求項１】
多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板上に処理液を供給して前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出方法であって、
前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部と受光部との間で、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を取得する第１の工程と、
前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する第２の工程と
を有する裏面異物検出方法。
【請求項２】
前記基準サイズは、高さ方向における基準の受光量減少ピーク値と、横方向における基準の直径サイズとを含む、請求項１に記載の裏面異物検出方法。
【請求項３】
前記基準の受光量減少ピーク値および前記基準の直径サイズは、前記基板の厚さ、前記浮上高および前記スリットノズルと前記基板との間の塗布ギャップに依存し、実験値を基に設定される、請求項２に記載の裏面異物検出方法。
【請求項４】
前記浮上高と前記塗布ギャップとを足し合わせた値を基準にして、前記有害裏面異物としての高さ方向のサイズの下限値を設定する、請求項１〜３のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項５】
前記第２の工程は、
時間軸上に所定の間隔を置いて設定される複数の抽出点で所定の受光量基準値に対する前記光ビーム受光量の減少分を求める第３の工程と、
前記複数の抽出点よりそれぞれ得られた受光量減少分を積算する第４の工程と、
前記受光量減少分の積算値を所定のしきい値と比較して、前記積算値が前記しきい値を超えたときに、前記光ビーム受光量の波形の中に前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルが含まれていると判定する第５の工程と
を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項６】
前記第３の工程において前記光ビーム受光量の減少分をパーセント表示で求め、前記第４の工程において前記受光量減少分の積算を乗算によって行う、請求項５に記載の裏面異物検出方法。
【請求項７】
前記受光量基準値は、基板搬送方向において前記基板の先頭部分が前記投光部および前記受光部を通過した際に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項５または請求項６に記載の裏面異物検出方法。
【請求項８】
前記受光量基準値は、前記複数の抽出点の中で最も時間的に古いものよりも一定時間前に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項５または請求項６に記載の裏面異物検出方法。
【請求項９】
前記複数の抽出点の先頭から末尾までの時間幅は、前記基準の直径サイズよりは小さくて、前記基準の直径サイズの半分よりは大きい、請求項５〜８のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項１０】
前記複数の抽出点を３箇所以上設ける、請求項５〜９のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項１１】
前記第２の工程において、時間軸上で前記光ビーム受光量の波形に前記基準サイズまたはそれより一回り小さなサイズを有する逆さ山形プロファイルのモデルパターンを定規として当てて、複数箇所で前記モデルパターンを上回る大きさの逆さ山形プロファイルが見つかれば、それは前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルであると判定する、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の裏面異物検出方法。
【請求項１２】
多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた浮上領域を所定の浮上高で通過するように被処理基板を搬送し、前記浮上領域の上方に配置されるスリットノズルよりその下を通過する前記基板に向けて処理液を供給して、前記基板上に前記処理液の塗布膜を形成する塗布装置において、前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を前記スリットノズルよりも基板搬送方向の上流側の位置で検出するための裏面異物検出装置であって、
前記浮上ステージを挟んでその両側に対向して配置される投光部および受光部を有し、前記浮上領域を通過する前記基板の上面を掠めて水平に横断する光ビームを前記投光部と前記受光部との間で送受させて、前記受光部より前記光ビームの受光量を表わす受光量信号を出力する光センサと、
前記光センサより出力される前記受光量信号に基づいて、前記光ビーム受光量の波形が時間軸上で逆さ山形になるプロファイルを監視対象とし、前記光ビーム受光量の波形の中に所定の基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルを検出したときに、前記有害裏面異物を検出した旨の警報信号を発生する信号処理部と
を有する裏面異物検出装置。
【請求項１３】
前記基準サイズは、高さ方向における基準の受光量減少ピーク値と横方向における基準の直径サイズとを含む、請求項１２に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１４】
前記信号処理部は、前記基板の厚さ、前記浮上高および前記スリットノズルと前記基板と間の塗布ギャップに依存して実験値に基づいて設定された前記基準の受光量減少ピーク値および前記基準の直径サイズを用いる、請求項１３に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１５】
前記浮上高と前記塗布ギャップとを足し合わせた値を基準にして、前記有害裏面異物としての高さ方向サイズの下限値を設定する、請求項１２〜１４のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１６】
前記信号処理部は、
時間軸上に所定の間隔を置いて設定される複数の抽出点で所定の受光量基準値に対する前記光ビーム受光量の減少分を求める第１の演算部と、
前記複数の抽出点よりそれぞれ得られた受光量減少分を積算する第２の演算部と、
前記受光量減少分の積算値を所定のしきい値と比較して、前記積算値が前記しきい値を超えたときに、前記光ビーム受光量の波形の中に前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルが含まれていると判定する第３の演算部と
を含む、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１７】
前記第１の演算部は前記光ビーム受光量の減少分をパーセント表示で求め、前記第２の演算部は前記受光量減少分の積算を乗算によって行う、請求項１５に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１８】
前記受光量基準値は、基板搬送方向において前記基板の先頭部分が前記投光部および前記受光部を通過した際に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項１６または請求項１７に記載の裏面異物検出装置。
【請求項１９】
前記受光量基準値は、前記複数の抽出点の中で最も時間的に古いものよりも一定時間前に前記受光部で得られた光ビーム受光量の値である、請求項１６または請求項１７に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２０】
前記複数の抽出点の先頭から末尾までの時間幅は、前記基準の直径サイズよりは小さくて、前記基準の直径サイズの半分よりは大きい、請求項１６〜１９のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２１】
前記複数の抽出点を３箇所以上設ける、請求項１６〜２０のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２２】
前記信号処理部は、時間軸上で前記光ビーム受光量の波形に前記基準サイズまたはそれより一回り小さなサイズを有する逆さ山形プロファイルのモデルパターンを定規として当てて、複数箇所で前記モデルパターンを上回る大きさの逆さ山形プロファイルが見つかれば、それは前記基準サイズを超える大きさの逆さ山形プロファイルであると判定する演算部を有する、請求項１２〜１５のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置。
【請求項２３】
多数の噴出口と多数の吸引口とが混在して設けられた第１の浮上領域を有する浮上ステージと、
前記浮上ステージ上で空中に浮く前記基板を保持して前記第１の浮上領域を通過するように搬送する搬送機構と、
前記第１の浮上領域の上方に配置されるスリットノズルを有し、前記第１の浮上領域を通過する前記基板上に前記スリットノズルより処理液を供給する処理液供給部と、
基板搬送方向において前記スリットノズルよりも上流側の位置で、前記第１の浮上領域を通過する前記基板の裏面に付着していて前記スリットノズルに対して有害な裏面異物を検出するための請求項１２〜２２のいずれか一項に記載の裏面異物検出装置と
を有する塗布装置。
【請求項２４】
前記スリットノズルを昇降移動させるための昇降機構を有し、前記裏面異物検出装置より発生された前記警報信号に応答して、前記昇降機構を通じて前記スリットノズルを上昇移動させる、請求項２３に記載の塗布装置。
【請求項２５】
前記裏面異物検出装置より発生された前記警報信号に応答して、前記処理液供給部における処理液吐出動作を停止させる、請求項２３または請求項２４に記載の塗布装置。
【請求項２６】
前記裏面異物検出装置より発生された前記警報信号に応答して、前記搬送機構における基板搬送動作を停止させる、請求項２３〜２５のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項２７】
前記浮上ステージが、基板搬送方向において前記第１の浮上領域の上流側に前記基板を浮かせるための多数の噴出口を設けた第２の浮上領域を有する、請求項２３〜２６のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項２８】
前記第２の浮上領域内に、前記基板を搬入するための搬入部が設けられる、請求項２７に記載の塗布装置。
【請求項２９】
前記浮上ステージが、基板搬送方向において前記第１の浮上領域の下流側に前記基板を浮かせるための多数の噴出口を設けた第３の浮上領域を有する、請求項２３〜２８のいずれか一項に記載の塗布装置。
【請求項３０】
前記第３の浮上領域内に、前記基板を搬出するための搬出部が設けられる、請求項２９に記載の塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１１−１９２６９７（Ｐ２０１１−１９２６９７Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５５４６７（Ｐ２０１０−５５４６７）
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１２日（２０１０．３．１２）
【出願人】（０００２１９９６７）東京エレクトロン株式会社 (5,184)
【Ｆターム（参考）】
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