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再表2018-135487異物検出装置、異物検出方法及び記憶媒体
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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
【公報種別】再公表特許(A1)
(11)【国際公開番号】WO/0
(43)【国際公開日】2018年7月26日
【発行日】2019年12月19日
(54)【発明の名称】異物検出装置、異物検出方法及び記憶媒体
(51)【国際特許分類】
   G01N 21/85 20060101AFI20191122BHJP
   B29C 59/02 20060101ALI20191122BHJP
   H01L 21/027 20060101ALI20191122BHJP
【FI】
   G01N21/85 B
   B29C59/02 Z
   H01L21/30 564Z
   H01L21/30 569Z
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
【全頁数】25
【出願番号】特願2018-563336(P2018-563336)
(21)【国際出願番号】PCT/0/0
(22)【国際出願日】2018年1月16日
(31)【優先権主張番号】特願2017-8734(P2017-8734)
(32)【優先日】2017年1月20日
(33)【優先権主張国】JP
(81)【指定国】 AP(BW,GH,GM,KE,LR,LS,MW,MZ,NA,RW,SD,SL,ST,SZ,TZ,UG,ZM,ZW),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,RU,TJ,TM),EP(AL,AT,BE,BG,CH,CY,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,FR,GB,GR,HR,HU,IE,IS,IT,LT,LU,LV,MC,MK,MT,NL,NO,PL,PT,RO,RS,SE,SI,SK,SM,TR),OA(BF,BJ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GQ,GW,KM,ML,MR,NE,SN,TD,TG),AE,AG,AL,AM,AO,AT,AU,AZ,BA,BB,BG,BH,BN,BR,BW,BY,BZ,CA,CH,CL,CN,CO,CR,CU,CZ,DE,DJ,DK,DM,DO,DZ,EC,EE,EG,ES,FI,GB,GD,GE,GH,GM,GT,HN,HR,HU,ID,IL,IN,IR,IS,JO,JP,KE,KG,KH,KN,KP,KR,KW,KZ,LA,LC,LK,LR,LS,LU,LY,MA,MD,ME,MG,MK,MN,MW,MX,MY,MZ,NA,NG,NI,NO,NZ,OM,PA,PE,PG,PH,PL,PT,QA,RO,RS,RU,RW,SA,SC,SD,SE,SG,SK,SL,SM,ST,SV,SY,TH,TJ,TM,TN,TR,TT
(71)【出願人】
【識別番号】000219967
【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110002756
【氏名又は名称】特許業務法人弥生特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】林 聖人
(72)【発明者】
【氏名】野口 耕平
(72)【発明者】
【氏名】梶原 大介
(72)【発明者】
【氏名】東 広大
【テーマコード(参考)】
2G051
4F209
5F146
【Fターム(参考)】
2G051AA48
2G051AB15
2G051AB20
2G051BA04
2G051BA10
2G051CA03
2G051CB05
2G051CC07
2G051EB01
4F209AA44
4F209AC05
4F209AF01
4F209AG05
4F209AH33
4F209AP19
4F209AQ01
4F209PA02
4F209PB01
4F209PJ06
4F209PN09
4F209PN13
5F146JA03
5F146LA03
(57)【要約】
【課題】流路部を流れる異物を精度よく検出することができる技術を提供すること。
【解決手段】被処理体Wに供給される流体が流れる流路17A〜17Kを構成する流路部15A〜15Kと、流路部15A〜15Kにおける流体の流れ方向と光路が交差するように、当該流路部15A〜15K内にレーザー光を照射するためのレーザー光照射部51と、流路部15A〜15Kを透過した光路上に設けられる受光素子45A、45Bと、受光素子45A、45Bから出力される信号に基づいて、流体中の異物を検出するための検出部6と、受光素子45A、45Bと流路部15A〜15Kとの間の光路上に設けられ、流体に光照射部51から光が照射されて生じたラマン散乱光を遮断すると共にレイリー散乱光を受光素子45A、45Bへ透過させるフィルタ部57と、を備えるように装置を構成する。
【選択図】図3
【特許請求の範囲】
【請求項1】
被処理体に供給される流体中の異物を検出する異物検出装置において、
前記被処理体に供給される流体が流れる流路を構成する流路部と、
前記流路部における流体の流れ方向と光路が交差するように、当該流路部内にレーザー光を照射するためのレーザー光照射部と、
前記流路部を透過した光路上に設けられる受光素子と、
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、
前記受光素子と前記流路部との間の光路上に設けられ、前記流体に前記レーザー光照射部から光が照射されて生じたラマン散乱光を遮断すると共にレイリー散乱光を前記受光素子へ透過させるフィルタ部と、
を備えたことを特徴とする異物検出装置。
【請求項2】
前記フィルタ部によって遮断されるラマン散乱光は、ストークス光及び反ストークス光であることを特徴とする請求項1記載の異物検出装置。
【請求項3】
前記流体は前記被処理体に塗布膜を形成するためのポリマーを含む薬液であり、
前記フィルタ部は、前記ポリマーによるラマン散乱光を遮断することを特徴とする請求項1記載の異物検出装置。
【請求項4】
前記流体は液体のシンナーであることを特徴とする請求項1記載の異物検出装置。
【請求項5】
前記フィルタ部はバンドパスフィルタであり、当該バンドパスフィルタの半値幅は100nm以下であることを特徴とする請求項1記載の異物検出装置。
【請求項6】
被処理体に供給される流体中の異物を検出する異物検出方法において、
前記被処理体に供給される流体が流れる流路を構成する流路部に、当該流体を供給する工程と、
レーザー光照射部により、前記流路部における流体の流れ方向と光路が交差するように、当該流路部内にレーザー光を照射する工程と、
前記流路部を透過した光路上に設けられる受光素子により受光する工程と、
前記受光素子から出力される信号に基づいて、検出部により前記流体中の異物を検出するための工程と、
前記受光素子と前記流路部との間の光路上に設けられるフィルタ部により、前記流体に前記レーザー光照射部から光が照射されて生じたラマン散乱光を遮断すると共にレイリー散乱光を前記受光素子へ透過させる工程と、
を備えたことを特徴とする異物検出方法。
【請求項7】
被処理体に供給される流体中の異物を検出する異物検出装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、請求項6記載の異物検出方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする記憶媒体。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、被処理体に供給される流体中の異物を光学的に検出する異物検出装置、異物検出方法及び当該方法を実行するコンピュータプログラムを備えた記憶媒体に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置の製造工程においては、例えば半導体ウエハ(以下、ウエハと記載する)に対して液処理を行う工程がある。例えばレジストパターンを形成する工程では、レジストなどの各種の薬液が用いられ、薬液は薬液ボトルから、バルブなどの機器が介設された流路である配管を通ってノズルを介してウエハ上に吐出される。そのようにウエハに供給される薬液には配管あるいは各機器に付着していたパーティクルが混入する場合があり、また当該薬液中に気泡が発生する場合もある。更に樹脂材料を含む薬液例えばレジストにおいては、正常なポリマー成分よりも大きな、いわば異常なポリマー成分が含まれていることもある。
【0003】
例えばレジスト中にパーティクルや気泡あるいは異常なポリマーが混入していると、現像欠陥の要因になることから、これらの異物を監視して異物の量が設定値を下回るまで例えば配管を含む供給系内にて薬液の清浄化を図る処理技術が知られている。異物を監視する手法としては流路内の薬液にレーザー光を照射し、異物からの散乱光を受光して異物の量を計測するパーティクルカウンタを用いた手法がある。
【0004】
一方、半導体デバイスのデザインルールの微細化が進むにつれて許容されるパーティクルサイズが益々小さくなる傾向にあり、より微細な異物を精度よく検出する技術が要求されている。しかしながら検出対象の異物が小さいほど、S(信号レベル)/N(ノイズレベル)が小さくなるので、高精度な検出が困難になる。またレジスト中におけるサイズが大きい異常ポリマーを検出しようとすると、サイズが小さい正常なポリマーに対応するレーザー光の強度がノイズとなるので、異常ポリマーについての高精度な検出が難しい。例えば特許文献1には、流路にレーザー光を透過させて薬液中のパーティクルを検出する技術について記載されているが、より高精度な検出を行うことが求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2016−103590号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
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、流路部を流れる異物を精度よく検出する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】
【0007】
本発明の異物検出装置は、被処理体に供給される流体中の異物を検出する異物検出装置において、
前記被処理体に供給される流体が流れる流路を構成する流路部と、
前記流路部における流体の流れ方向と光路が交差するように、当該流路部内にレーザー光を照射するためのレーザー光照射部と、
前記流路部を透過した光路上に設けられる受光素子と、
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、
前記受光素子と前記流路部との間の光路上に設けられ、前記流体に前記レーザー光照射部から光が照射されて生じたラマン散乱光を遮断すると共にレイリー散乱光を前記受光素子へ透過させるフィルタ部と、
を備えたことを特徴とする。
【0008】
本発明の異物検出方法は、被処理体に供給される流体中の異物を検出する異物検出方法において、
前記被処理体に供給される流体が流れる流路を構成する流路部に、当該流体を供給する工程と、
レーザー光照射部により、前記流路部における流体の流れ方向と光路が交差するように、当該流路部内にレーザー光を照射する工程と、
前記流路部を透過した光路上に設けられる受光素子により受光する工程と、
前記受光素子から出力される信号に基づいて、検出部により前記流体中の異物を検出するための工程と、
前記受光素子と前記流路部との間の光路上に設けられるフィルタ部により、前記流体に前記レーザー光照射部から光が照射されて生じたラマン散乱光を遮断すると共にレイリー散乱光を前記受光素子へ透過させる工程と、
を備えたことを特徴とする。
【0009】
本発明の記憶媒体は、被処理体に供給される流体中の異物を検出する異物検出装置に用いられるコンピュータプログラムを記憶した記憶媒体であって、
前記コンピュータプログラムは、本発明の異物検出方法を実行するようにステップ群が組まれていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、基板に供給される流体の供給路の一部であって流体中の異物の測定領域を構成する測定用の流路部と、光照射部から照射されて当該流路部を透過する光を受光する受光素子とが設けられ、受光素子と流路部との間には、前記流体に上記の光が照射されることで生じたラマン散乱光を遮断すると共にレイリー散乱光を前記受光素子へ通過させるフィルタ部が設けられる。従って、ラマン散乱光が受光素子へ入射することを防ぐことができ、受光素子から出力される信号中にノイズが発生することを抑制することができるため、流体中の異物について精度の高い検出を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0011】
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レジスト塗布モジュールの斜視図である。
図3】前記塗布、現像装置に含まれる異物検出ユニットの概略構成図である。
図4】前記異物検出ユニットを構成する薬液の流路の構成部材の斜視図である。
図5】前記異物検出ユニットの平面図である。
図6】前記異物検出ユニットに含まれるバンドパスフィルタの作用を説明するための模式図である。
図7】前記バンドパスフィルタの特性を示すためのグラフ図である。
図8】前記異物検出ユニットを構成する光検出部の平面図である。
図9】前記異物検出ユニットに含まれる回路構成を示すブロック図である。
図10】前記異物検出ユニットにおける光路を示す概略図である。
図11】塗布、現像装置の各部の動作を示すタイミングチャートである。
図12】前記バンドパスフィルタの他の特性を示すためのグラフ図である。
図13】前記塗布、現像装置の平面図である。
図14】前記塗布、現像装置の概略縦断側面図である。
図15】他の構成の異物検出ユニットの受光部を示す平面図である。
図16】評価試験の結果を示すグラフ図である。
【発明を実施するための形態】
【0012】
図1は、本発明の異物検出装置が適用された塗布、現像装置1の概略図である。この塗布、現像装置1は、被処理体である基板例えばウエハ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。これらのモジュール1A〜1F(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)は、ウエハWに薬液を供給して処理を行う薬液供給モジュールである。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。
【0013】
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。従って、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、気泡、及び薬液を構成する正常なポリマーよりも粒径が大きい異常なポリマーなどである。異物の検出とは具体的には、例えば所定の期間中に薬液の流路の所定の検出領域を流れる異物の総数と各異物の大きさとについての検出である。塗布、現像装置1には光供給部2が設けられており、光供給部2は、光源21から出力される例えば波長532nmのレーザー光をファイバー23により、モジュール1A〜1Fに設けられる異物検出ユニット4に導光する。
【0014】
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、塗布膜である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り、レジストの溶剤である。
【0015】
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。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。
【0016】
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。即ち、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〜12K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〜11Kの移動を妨げないように構成されている。薬液供給管12A〜12Kにおけるノズル11A〜11KとバルブV1との間にはキュベット15A〜15K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、その内部を通過する異物について検出される。キュベット15A〜15Kについては後に詳述する。
【0017】
図2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。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。
【0018】
上記の回転ステージ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異物検出ユニット4が設けられている。この異物検出ユニット4と、上記の光供給部2と、後述の制御部6と、によって本発明の異物検出装置が構成されている。図3は、この異物検出ユニット4の平面図を示している。異物検出ユニット4は、レーザー光照射部51と、受光部52と、流路アレイ16と、を備え、例えば前方散乱光を利用した光散乱光方式のパーティクルカウンタとして構成されている。つまり、異物によって生じた散乱光を受光素子で受光したときに、当該受光素子から出力される信号の変化に基づいて異物の検出が行われる。
【0019】
上記のファイバー23の下流端は、コリメータ42を介してレーザー光照射部51に接続されている。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、後述するシャッタ41の光路の開閉によって、流路アレイ16へ光が供給された状態と、流路アレイ16への光の供給が停止した状態とが切り替えられる。ファイバー23は、後述するレーザー光照射部51の移動を妨げないように可撓性を有している。
【0020】
流路アレイ16について、図4の斜視図を参照して説明する。薬液の流路部をなす流路アレイ16は石英製であり、角形の横長のブロックとして構成され、上下方向に各々形成された11個の貫通口を備えている。各貫通口は流路アレイ16の長さ方向に沿って配列されており、各貫通口と当該貫通口の周囲の壁部とが上記のキュベット15A〜15Kとして構成されている。従って、キュベット15A〜15Kは起立したチューブをなし、このキュベット15A〜15Kを構成する各貫通口を上方から下方へ向けて薬液が流れる。キュベット15A〜15Kの各貫通口を流路17A〜17Kとする。流路17A〜17Kは互いに同様に構成されており、既述のように薬液供給管12A〜12Kに各々介設される。
【0021】
図3に戻って説明を続ける。上記のレーザー光照射部51及び受光部52は、流路アレイ16を前後から挟んで互いに対向するように設けられる。図中43は、レーザー光照射部51と受光部52とを流路アレイ16の下方側から支持するステージであり、図示しない駆動機構によって左右方向に移動自在に構成されている。このようにステージ43が移動することによって、レーザー光照射部51はファイバー23から導光された光を流路17A〜17Kのうちの選択された一つの流路17に照射することができ、受光部52はそのように流路17に照射され、当該流路17を透過した光を受光する。つまり、薬液の流れ方向に対して交差するように流路17に光路が形成される。
【0022】
図5はレーザー光照射部51及び受光部52の概略構成図である。この図5は、流路17A〜17Kのうち、代表して17Aに光照射した状態を示しており、図中の矢印は上記のレーザー光によって形成される光路の概略を示している。説明の便宜上、レーザー光照射部51から受光部52へ向かう方向を後方とする。レーザー光照射部51は光学系を備え、この光学系には例えば集光レンズ53が含まれる。また、図5では表示を省略しているが、図3に示すようにレーザー光照射部51には、上記のシャッタ41が設けられている。
【0023】
上記のコリメータ42は、後方側に向けて水平方向にレーザー光を照射する。シャッタ41は、コリメータ42と集光レンズ53との間の光路を遮蔽する遮蔽位置(図3中に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3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。集光レンズ53は、例えばシリンドリカルレンズやパウエルレンズまたはレーザーラインジェネレーターレンズと呼ばれるレンズにより構成されており、図5に示すようにコリメータ42から照射されたレーザー光を流路17Aに集光させると共に、光路の横断面について薬液の流れ方向の長さよりも当該流れ方向の長さに直交する方向が長くなるように、レーザー光を扁平化させる。集光レンズ53よりも前方側では、光路の横断面(前後方向に向かって見た断面)は例えば略真円の円形であり、集光レンズ53によってキュベット15内における光路の横断面は、例えば左右方向に沿った長径を有する楕円形とされる。
【0024】
流路17Aに形成される光路において、エネルギー密度が比較的高い集光領域が異物の検出領域50となり、当該検出領域50に進入した異物に対して検出が行われる。そして、上記のように流路17Aに光路が形成されているので、この検出領域50は左右に横長であり、平面で見たときに流路17Aの面積に対する検出領域50の面積の割合は比較的大きい。このような検出領域50を形成することで、流路17A内を流れる異物の総数のうち、検出される異物の数の割合が高くなるようにしている。
【0025】
続いて、受光部52について説明する。受光部52は光学系54及び光検出部40を備えており、光学系54が前方側に、光検出部40が後方側に各々設けられている。光学系54は、例えば対物レンズ56、バンドパスフィルタ57、結像レンズ58が前方から後方に向けてこの順に配置されて構成されている。キュベット15Aを透過した光は対物レンズ56により平行光となり、フィルタ部であるバンドパスフィルタ57を通過して、結像レンズ58によって光検出部40に集光される。光検出部40は後に詳しく説明するが、受光素子により構成される。バンドパスフィルタ57は、その作用に入射角依存性が有るため、上記のように平行光が入射される位置に設けられている。なお、ここまで流路17Aに光照射したときに形成される光路について説明してきたが、他の流路17B〜17Kに光照射する場合も同様に光路が形成される。
【0026】
次に上記のバンドパスフィルタ57の役割について、図6の模式図を参照しながら説明する。流路17A〜流路17Jを流通するレジストにはウエハWにレジスト膜を形成するためのポリマー61が多数含まれている。このポリマー61は凝集などを起こしていない、レジスト中に正常に含まれるポリマーである。レーザー光照射部51から流路17Aを流通するレジストに照射される光が、ポリマー61に照射されると、ラマン散乱によるストークス光及び反ストークス光と、レイリー散乱によるレイリー光とが生じる。レイリー光は、ポリマー61に照射される前の光と同じく波長が532nmである光であり、ストークス光は532nmよりも長波長側にシフトした波長を有し、反ストークス光は532nmよりも短波長側にシフトした波長を有する。このように、流路17A〜17Jを透過した後のレーザー光の波長成分には、光源の波長以外に波長シフト成分が含まれている。同様に異物62にレーザー光が照射されることによっても、レイリー光と、ラマン散乱光であるストークス光及び反ストークス光と、が生じる。また、ポリマー61以外のレジストの構成物、例えばレジストの溶媒であるシンナーにレーザー光が照射されることによっても、レイリー光、ストークス光及び反ストークス光が生じる。
【0027】
異物62にレーザー光が照射されたときの光検出部40の受光素子における受光の変化に基づいて異物の検出が行われるが、異物62から生じた散乱光(レイリー光、ストークス光及び反ストークス光)の他に、正常なポリマー61から生じた散乱光及びシンナーから生じた散乱光についても受光素子に照射される。しかし、上記のポリマー61及びポリマー61以外のシンナーなどのレジストの構成物の散乱光が受光素子に照射されると、当該光検出部40から出力される電圧信号に、これらの散乱光に起因する振幅が現れる。つまりバックグラウンドノイズとなる。異物の検出信号について、このバックグラウンドのノイズ信号よりも振幅が小さいと、当該ノイズ信号との区別が困難である。つまり、このノイズ信号のレベルにより、測定可能な異物の最小粒径(最小可測粒径)が決まることになる。
【0028】
図7は、バンドパスフィルタ57を設けない場合において光検出部40に導光される光のラマンスペクトルの概略を示すグラフである。グラフの横軸はラマンシフト(単位:cm−1)、即ち光の波長(単位:nm)を示しており、グラフの縦軸はラマン強度を示している。スペクトルにおいて、+800cm−1付近の波長に見られる比較的大きなピークは、夾雑物、即ちポリマー61及びポリマー61以外の異物では無いレジストの構成部材(シンナーを含む)についてのストークス光によるものであり、−800cm−1付近の波長に見られる比較的大きなピークは当該夾雑物についての反ストークス光によるものである。このように比較的大きなピークを持つ成分は、比較的大きなレベルのノイズの原因となる。
【0029】
そこでバンドパスフィルタ57を設けることにより、図6に示すようにこの夾雑物によるストークス光及び反ストークス光の成分を除去し、異物62、ポリマー61及びシンナーなどのポリマー61以外のレジストの構成部材から生じたレイリー光については受光素子を含む光検出部40に導光されるようにする。つまり、上記したノイズの原因となるポリマー61及びシンナーの散乱光のうち、ポリマー61によるストークス光及び反ストークス光と、シンナーによるストークス光及び反ストークス光と、をバンドパスフィルタ57によって除去する。このバンドパスフィルタ57については、そのような作用を有するように半値幅が4nmに構成されている。なお、特に記載の無い限り、本明細書において半値幅は半値全幅(full width at half maximum)であるものとする。また、バンドパスフィルタ57の中心波長は、この例では光供給部2から出力されるレーザーの波長である532nmである。
【0030】
続いて光検出部40について、図8の平面図を参照しながら説明する。光検出部40は、例えば各々フォトダイオードからなる64個の受光素子によって構成されている。受光素子は、例えば2×32の行列をなすように互いに間隔をおいて配置されている。上側に配置された受光素子を受光素子45A、下側に配置された受光素子を受光素子45Bとする。左右方向の同じ位置における受光素子45A、受光素子45Bは1つの組をなしている。これらの受光素子45A、45Bについて、後方側に向かって見て左側から順に1チャンネル、2チャンネル、3チャンネル・・・32チャンネル(ch)として、チャンネル(ch)番号を付して示す場合が有る。
【0031】
異物検出ユニット4は、受光素子45A、45Bの各チャンネルに対応して各々設けられる計32個の回路部46を備えている。図9を参照してこの回路部46について説明すると、回路部46は、受光素子45A及び受光素子45Bの後段に夫々設けられるトランスインピーダンスアンプ(TIA)47A、47Bと、TIA47A、47Bの後段に設けられる差分回路48と、を備えている。受光素子45A及び受光素子45Bは受光する光の強度に応じた電流をTIA47A、47Bに供給し、TIA47A、47Bは各々供給された電流に対応する電圧信号を差分回路48に出力する。差分回路48は、TIA47Aからの電圧信号とTIA47Bからの電圧信号との差分の電圧信号を後述の制御部6に出力する。
【0032】
制御部6は、上記の差分回路48から出力される信号に基づいて異物の検出を行う。このように受光素子45A、45Bからの各出力の差分に対応する信号に基づいて異物の検出を行うのは、受光素子45A、45Bで共通に検出されるノイズを除去するためである。また、上記の回路部46についても、接続される受光素子45A、45Bのチャンネル番号と同じチャンネル番号を付して示す場合が有る。
【0033】
受光素子45A、45Bと上記のキュベットの検出領域50との関係について、図10の模式図を用いてさらに詳しく説明する。図中の二点鎖線の矢印は、キュベット15Aの流路17Aに向けて光照射したときにおけるレーザー光照射部51から受光素子45A群に至る光路を示したものである。流路17Aの光路において前方側に向かって見て、集光領域である検出領域50の上半分を長さ方向に32個に分割した分割検出領域の各々を、右端から順番に1chの分割検出領域〜32chの分割検出領域と呼ぶものとする。図中L21で示す1つの分割検出領域の左右の幅は、例えば0.85μmであり、各分割検出領域には符号59を付している。
【0034】
光学系54は、1chの分割検出領域59と1chの受光素子45Aとが1対1に対応し、2chの分割検出領域59と2chの受光素子45Aとが1対1に対応し、3chの分割検出領域59と3chの受光素子45Aとが1対1に対応し、同様に順番に同じチャンネルの分割検出領域59と受光素子45Aとが1対1に対応するように構成されている。即ち、1chの受光素子45Aには1chの分割検出領域59で異物と反応して生じた反応光(反応によって摂動を受けた光)のほぼ全部が照射され、2chの受光素子45Aには2chの分割検出領域59で異物と反応して生じた反応光(反応によって摂動を受けた光)のほぼ全部が照射される。図10では、実線の矢印、点線の矢印で互いに異なるチャンネルの分割検出領域59から互いに異なるチャンネルの受光素子45Aに照射される反応光の光路を示している。
【0035】
このように光が照射されるので、検出領域50に進入した異物に対応する信号が、いずれか一つのチャンネルの受光素子45Aから発生する。例えばこの反応光が対応するチャンネルの受光素子45Aだけに照射されずに他のチャンネルの受光素子45Aに跨って入光されると、受光素子45Aに流れる電流レベルが低くなり、検出精度が低くなる。つまり、上記のように分割検出領域と受光素子45Aとが対応するように構成することで、異物の検出精度を高くしている。
【0036】
同様に、集光領域である検出領域50の下半分を長さ方向に32個に分割した分割検出領域59の各々を、順番に1chの分割検出領域59〜32chの分割検出領域59と呼ぶものとすると、1つのチャンネルの分割検出領域59は、1つのチャンネルの受光素子45Bに対応する。つまり1つのチャンネルの分割検出領域59の反応光が1つのチャンネルの受光素子45Bに照射されるように光学系54が構成されている。
【0037】
また、上記のように複数のチャンネルの受光素子45A、45Bを持つように構成するのは、1つの受光素子45(45A、45B)が受けるレーザー光のエネルギーを抑えることで、レーザー光のフォトンの揺らぎに起因するショットノイズを低減させ、SN比(S/N)を向上させるためであり、1つの受光素子45に対応する検出領域を流れる正常なポリマーの数を抑えることで、当該ポリマーに起因するノイズを抑え、SN比を向上させるためでもある。なお、キュベット15Aに検出領域50が形成される場合の光路を例示したが、他のキュベット15B〜15Kに検出領域50が形成される場合も、同様に光路が形成されて、異物の検出が行われる。
【0038】
続いて、塗布、現像装置1に設けられる異物の検出部である制御部6(図1図9を参照)について説明する。制御部6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、及び上記のように受光素子の各チャンネルから出力される信号に基づいた異物の検出、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いる。当該プログラムによって、制御部6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。
【0039】
図1に示したレジスト塗布モジュール1A以外のモジュールについても説明しておくと、レジスト塗布モジュール1Bは、レジスト塗布モジュール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、レジスト塗布モジュール1A、1Bと同様に構成されている。反射防止膜形成用の薬液はレジストと同様にポリマーを含有している。例えばモジュール1C〜1F(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)においても、レジスト塗布モジュール1A、1Bと同様に薬液がウエハWに供給される。
【0040】
続いて図11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〜13K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、11A〜11Kのうちの一の供給源13に対応する一のノズル11がアーム37により移動するタイミング、12A〜12Kのうちの一の供給源13に対応する薬液供給管12のバルブV1が開閉するタイミング、レーザー光照射部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6により光検出部40の各チャンネル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41が開閉するタイミングとも言える。
【0041】
実際には、ウエハWにはシンナー、レジストの順で塗布が行われるが、説明の便宜上、レジストが塗布されるときの動作から説明する。先ず、ウエハWがスピンチャック31上に搬送されて保持された状態で、例えばノズル11AがウエハW上に搬送されると共に、供給源13Aのポンプがレジストの吸引を行い、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)。例えばこのノズルの移動及びポンプの動作に並行して、レーザー光照射部51及び受光部52がキュベット15Aを挟む位置に移動する。このとき異物検出ユニット4のシャッタ41は閉じられている。
【0042】
ノズル11AがウエハW上で静止し(時刻t2)、ウエハWが所定の回転数で回転した状態となる。続いて薬液供給管12KのバルブV1が開かれ、ポンプからレジストがノズル11Aへ向けて所定の流量で圧送されると共にシャッタ41が開かれ、レーザー光照射部51からレーザー光が照射され、キュベット15Aを透過する。即ち、キュベット15Aの流路17Aに、図5図10で説明した光路による検出領域50が形成される(時刻t3)。そして図6で説明したように、ポリマー61などのレジストの構成物に光が照射されることで生じたストークス光及び反ストークス光はバンドパスフィルタ57により遮蔽され、波長532nm及びその付近の波長を有する光が選択的に受光部52へ照射されて、各チャンネルの受光素子45A、45Bから信号が出力される。上記のようにストークス光及び反ストークス光が遮蔽されているため、これらの受光素子45A、45Bから回路部46へ出力される信号に含まれるノイズは小さい。
【0043】
そして、圧送されたレジストはキュベット15Aを通過し、ノズル11A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する(時刻t4)。然る後、制御部6による各チャンネルの回路部46からの出力信号の取得が開始される(時刻t5)。異物が流路17Aの検出領域50を上方から下方に流れて、当該異物にレーザー光が照射されると、生じた散乱光が、異物が流れた箇所に対応するチャンネルの受光素子45Aまたは受光素子45Bに照射され、当該受光素子45Aまたは45Bから、この異物に対応する信号が出力され、回路部46からの出力信号のレベルが変化する。その後、制御部6による各チャンネルの受光素子45からの出力信号の取得が停止し(時刻t6)、続いてシャッタ41が閉じられてレーザー光照射部51からの光照射が停止すると共に薬液供給管12AのバルブV1が閉じられ(時刻t7)、ウエハWへのレジストの吐出が停止する。吐出されたレジストは、遠心力によりウエハWの周縁部に展伸されて、レジスト膜が形成される。
【0044】
上記の時刻t5〜t6間において、各チャンネルの回路部46から取得された出力信号に基づいて、受光素子のチャンネル毎の異物の計数が行われる。さらにこの出力信号に基づいて、異物の粒径が測定され、分級が行われる。つまり、粒径について設定された複数の範囲毎に、異物の数がカウントされる。上記のバンドパスフィルタ57により、この出力信号に含まれるノイズのレベルは抑えられている。つまり、上記の出力信号におけるSN比は、比較的大きい。従って、この計数及び粒径の測定が精度高く行われる。そして、チャンネル毎に検出された異物の数は合計され、検出領域50全体で検出された異物の数(異物の総数とする)が算出される。然る後、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行われる。
【0045】
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6を構成するモニターへの所定の表示や、制御部6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。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の動作の停止も行われない。なお、上記の各演算及び各判定は、計数部をなす制御部6により行われる。
【0046】
シンナーをウエハWに吐出する際には、ノズル11Aの代わりにノズル11KがウエハW上に搬送されること、供給源13Aのポンプの代わりに供給源13Kのポンプが動作すること、薬液供給管12AのバルブV1の代わりに薬液供給管12KのバルブV1が開閉すること、及びキュベット15Aに光照射される代わりにキュベット15Kに光照射されることを除いて、図11のタイミングチャートに従って各部が動作する。その動作によって、ウエハWのシンナーへの供給に並行して、当該シンナー中の異物の検出が行われる。
【0047】
シンナーにはポリマー61が含まれていないが、当該シンナーにレーザー光が照射されることによってラマン散乱光が生じ、バンドパスフィルタ57は、このラマン散乱光を遮断することができる。従って、レジスト中の異物を検出する場合と同様に、高い精度で異物の検出が行われる。ウエハWに供給されたシンナーは、レジストと同様にウエハWの回転により、ウエハWの表面全体に供給される。上記の流路17Aを介して供給されたレジストは、そのようにシンナーが供給されたウエハWに対して供給される。
【0048】
ウエハWへのシンナーの供給後、当該ウエハWに供給源13A以外の薬液供給源に含まれるレジストが吐出される場合には、使用されるレジストを吐出するノズルがウエハW上に搬送されること、使用されるレジストに対応する供給源のポンプが動作すること、使用されるレジストに対応する供給管のバルブV1が開閉すること、及び使用されるレジストに対応するキュベットに光が照射されることを除いて、供給源13AのレジストがウエハWに供給される場合と同様の動作が行われる。
【0049】
上記の図11のチャートで説明した異物の検出では、キュベット15A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6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。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1B〜1Fについてもモジュール1Aと同様に、ウエハWへの薬液の供給及び異物の検出が行われる。
【0050】
この塗布、現像装置1によれば、ウエハWに供給される薬液の流路の一部であって薬液中の異物の測定領域を構成するキュベット15A〜15Kと、レーザー光照射部51から照射されて当該キュベット15A〜15Kを透過する光を受光する光検出部40と、が設けられ、キュベット15A〜15Kの後段には、薬液に上記の光が照射されることで生じたラマン散乱光を遮断すると共にレイリー散乱光を光検出部40へ通過させるバンドパスフィルタ57が設けられる。従って、ラマン散乱光であるストークス光及び反ストークス光が光検出部40へ入射し、光検出部40から出力される信号のノイズとなることを抑制することができる。従って、光検出部40からの出力信号のSN比を大きくすることができるため、薬液中の異物について、精度の高い検出を行うことができる。
【0051】
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が停止され、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を防ぐことができるので、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、異物が検出された薬液供給管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ることができ、その結果として、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。
【0052】
さらに、上記のように検出領域50を通流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、または、所定の粒径より大きい粒径を有する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に対応する供給源13から、薬液を薬液供給管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。即ち、自動で薬液供給管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。
【0053】
ところで、図6図7で説明したようにポリマー61及びシンナーなどのポリマー61以外のレジストの構成物に起因するレイリー光が光検出部40に導光される。そして当該ポリマー61及びポリマー61以外のレジストの構成物に起因するストークス光及び反ストークス光についても光検出部40に向けて照射されるが、図7に示すように比較的大きなピークを持つ成分が、受光素子45A、45Bからの出力信号における比較的大きなノイズとなる。そこで図12に示すように、そのようなピークを持つ成分を除去することができるように、図7で説明した例よりも広い通過帯域を有するようにバンドパスフィルタ57を構成しても上記のノイズを抑制することができる。このバンドパスフィルタ57においては、中心波長は532nmであり、半値幅(FWHM)は例えば40nmである。
【0054】
レーザー光照射部51からのレーザー光が異物に照射されて生じるストークス光及び反ストークス光について、比較的大きなピークがバンドパスフィルタ57の通過帯域に含まれる場合、異物の検出信号のレベルは比較的大きくなる。つまり、図12に示した比較的広い通過帯域を有するバンドパスフィルタ57を用いることで、異物によって生じたレイリー光及びラマン散乱光の多くを受光素子45A、45Bに導光し、異物の検出の感度を向上させることができるという利点がある。ただし、バンドパスフィルタ57の通過帯域が広くなりすぎると、上記のポリマー61やシンナーなどのレジストの構成物に起因するノイズを防ぐことができないため、当該バンドパスフィルタ57の半値幅は例えば100nm以下とすることが好ましい。なお、薬液の種類に応じて含まれるポリマーの分子構造は異なるため、薬液の種類毎に当該ポリマーに起因するストークス光、反ストークス光の各ピークが出現する波長は互いに異なる。また、薬液を構成する溶媒によっても当該ピークが出現する波長が異なる。従って、この半値幅は薬液の種類に応じて適宜設定することが好ましい。
【0055】
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図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71と、開閉部72と、開閉部72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73とを備えている。
【0056】
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(第1〜第6の単位ブロックE1〜E6)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。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13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74が延びるように形成されており、当該搬送領域74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74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74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74に沿って設けられている。
【0057】
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。
【0058】
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75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。
【0059】
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76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77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78が設けられている。
【0060】
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。
【0061】
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6を構成し、既述の各チャンネルの回路部46からの出力信号に基づいたチャンネル毎の異物の数の算出、異物の総数の算出及び各異物の粒径の算出を行う演算部60が設けられており、図示しない配線により演算部60とモジュール1A〜1Fとが接続されている。
【0062】
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73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75により行われる。
【0063】
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75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。
【0064】
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76、78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78、77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73を介してキャリアCに戻される。
【0065】
ところで、レーザー光がポリマー61に照射されたときの波長シフト量は、ポリマー61の分子構造に依存する。従って、光検出部40におけるSN比を向上させるためのバンドパスフィルタ57の適切な通過帯域は、薬液の種類毎に異なる。それ故に、薬液の種類に応じて、適切な通過帯域を有するバンドパスフィルタ57を設けることが好ましい。図15は、異物検出ユニット4の受光部52においてそのように薬液に対応するようにバンドパスフィルタ57を設けた例を示している。図示を省略しているが、この異物検出ユニット4のキュベット15A〜15Kには互いに異なる化合物のポリマーを含有した薬液が流れる。そして、各キュベット15A〜15Kに各々対応するように、受光部52には11個のバンドパスフィルタ57(便宜上、4個のみ表示している)が左右方向に沿って設けられている。
【0066】
11個のバンドパスフィルタ57は受光部52に設けられる図示しないフィルタ移動機構により、当該受光部52において左右方向に移動自在に構成されており、各バンドパスフィルタ57は各キュベット15A〜15Kを流通する薬液に応じて、個別の通過帯域を有する。レーザー光照射部51によるキュベット15への光照射が行われる際には、11個のバンドパスフィルタのうち、この光照射が行われるキュベット15に対応するバンドパスフィルタが、光照射されるキュベット15と光検出部40との間に位置して、ラマン散乱光を遮蔽する。
【0067】
ところで、上記の各バンドパスフィルタ57は、ラマン散乱光のうちのストークス光及び反ストークス光の両方を遮蔽するように構成されているが、いずれか一方のみを遮蔽するように構成されていても本発明の権利範囲に含まれる。なお、本発明を構成するフィルタ部としては特定の波長帯域の光を通過させるバンドパスフィルタの他に、特定の波長帯域の光を遮断する帯域除去フィルタを用いてもよい。
【0068】
なお、前方散乱光を利用した光散乱光方式のパーティクルカウンタに本発明が適用された例を説明したが、本発明はレーザー光が異物に照射されて生じる回折光(回折縞)を光検出部40が受光し、この回折縞の受光による出力信号の変化に基づいて、異物が検出されるパーティクルカウンタにも適用することができるし、IPSA法と呼ばれる手法により検出を行うパーティクルカウンタにも適用することができる。つまり、本発明の適用は、特定の測定原理を持つパーティクルカウンタに限定されるものではない。
【0069】
ところで、異物を検出する対象となる薬液は、上記のレジスト及びシンナーに限られない。例えば、保護膜形成モジュール1E、1F、現像モジュールに本発明を適用し、保護膜形成用の薬液中の異物や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供給モジュール(薬液供給装置)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。
【0070】
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とは別の気体通流用のキュベット15を設ける。そして、塗布、現像装置1における搬送領域74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、当該気体通流用のキュベット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、気体通流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。従って、本発明はウエハWに供給される液体に含まれる異物を検出することができるだけでなく、周辺環境に含まれる異物を検出することができる。つまり、流体に含まれる異物を検出することができる。なお、本発明は既述した各実施形態に限られず、当該実施形態は適宜変更することができる。
【0071】
(評価試験)
本発明に関連して行われた評価試験1について説明する。上記の異物検出ユニット4の流路17に薬液を流すと共にレーザー光照射部51から当該流路17にレーザー光を照射して、制御部6へ出力される信号のノイズレベル(単位:mV)を測定した。このノイズレベルは、電圧波形のピーク間の差である。キュベット15と受光素子45A、45Bとの間には、既述の実施形態と同様に、バンドパスフィルタ57を設けた。このバンドパスフィルタ57の中心波長は、532nm、半値幅は4nmである。
【0072】
流路17に供給する薬液については、シンナー、反射防止膜形成用の薬液、及びレジストのうちから選択して試験を行った。この評価試験1においてシンナーを使用したものを評価試験1−1、1−4、反射防止膜形成用の薬液を使用したものを評価試験1−2、1−5、レジストを使用したものを評価試験1−3、1−6とする。また、比較試験1として、バンドパスフィルタ57を設けずに、評価試験1と同様の試験を行った。そのようにバンドパスフィルタ57を設けないことを除いて評価試験1−1、1−2、1−3、1−4、1−5、1−6と同様の条件で行われた試験を、夫々比較試験1−1、1−2、1−3、1−4、1−5、1−6とする。
【0073】
図16は、評価試験1及び比較試験1の結果を示す棒グラフであり、縦軸が上記のノイズレベルを示す。評価試験1の棒グラフには斜線を付し、比較試験1の棒グラフには当該斜線を付していない。評価試験1−1、1−2、1−3、1−4、1−5、1−6では、各々ノイズレベルが75.8mV、63.6mV、89.5mV、75.6mV、82.9mV、554.4mVであった。比較試験1−1、1−2、1−3、1−4、1−5、1−6では、各々ノイズレベルが103.1mV、98.3mV、119.6mV、103.1mV、126.1mV、594.1mVであった。このように薬液がシンナー、反射防止膜形成用の薬液及びレジストのうちのいずれであっても、バンドパスフィルタ57を設けることでノイズレベルが低減された。従って、この評価試験1から本発明の効果を確認することができた。
【符号の説明】
【0074】
1 塗布、現像装置
1A、1B レジスト塗布モジュール
15A〜15K キュベット
17A〜17K 流路
4 異物検出ユニット
50 検出領域
51 レーザー光照射部
45A、45B 受光素子
57 バンドパスフィルタ
6 制御部

図1
図2
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図5
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【国際調査報告】