JP3578577B2 - 処理液供給方法及びその装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称する）に対してフォトレジスト液や現像液などの処理液を供給する処理液供給方法及びその装置に係り、特に供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、予め設定した一定量の処理液を供給して基板に処理を施す技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の処理液供給方法について、図１３のタイムチャートを例に採って説明する。
このタイムチャートは、所望する膜厚などに応じて予め作成される処理プログラム（スピンコートプログラムやレシピーとも呼ばれる）に相当するものであり、例えば、基板が静止した状態のＴＳ 時点で供給開始命令を実行して処理液であるフォトレジスト液の供給を開始し、予め設定されている供給時間ＴＳＵを経過した時点ＴＥ で供給停止命令を実行してその供給を停止するようになっている。なお、このように基板が静止した状態でフォトレジスト液の供給を開始し、その状態で停止するような手法を『スタティック法』と称することにする。
【０００３】
上記のようにして基板へのフォトレジスト液の供給を停止した後、予め設定された一定時間が経過するｔ１ 時点において基板の回転数を第１の回転数Ｒ１（例えば、９００ｒｐｍ）に上げ始め、第１の回転数Ｒ１による回転を予め設定された時間だけ保持することによりフォトレジスト液を基板のほぼ表面全体にわたって塗り拡げる。次いで、基板の回転数を、第１の回転数Ｒ１よりも高い第２の回転数Ｒ２（例えば、３，０００ｒｐｍ）に一定時間保持することによって、基板の表面全体にわたってフォトレジスト液を完全に塗り拡げるとともに、余剰分のフォトレジスト液を振り切って、所望膜厚のフォトレジスト被膜を基板の表面全体にわたって均一に形成するようになっている。
【０００４】
ところで、フォトレジスト液の供給に係る機構、例えば、フォトレジスト液をノズルに送り込むポンプの出力側には、一般的にフィルタが設けられている。このフィルタは、フォトレジスト液に不純物が含まれていた場合などに基板の汚染を防止することが主たる目的であるが、使用している間にフィルタの目が詰まることなどに起因してフィルタにおける圧損が大きくなってゆく。このように圧損が大きくなってゆくとフォトレジスト液供給時の流速が低下するので、上述したように予め設定されている供給時間ＴＳＵだけポンプを駆動してフォトレジスト液を供給したとしても、供給時間ＴＳＵ内に供給されるフォトレジスト液の量が意図した量よりも少なくなってしまう。したがって、処理プログラムにより基板に処理を施したとしても、日数が経過するにつれて膜厚が不均一となったり、所望膜厚を得ることができなくなるという不都合が生じる。
【０００５】
また、最近では、半導体装置の製造コスト削減や環境保全などの問題から、余裕をもって供給していたフォトレジスト液の量を必要最小限に抑制して、振り切られて捨て去られるフォトレジスト液の量を極力少なくする動きが活発化している（省レジスト化とも呼ばれている）。特に、このような省レジスト化の場合には、フォトレジスト液の供給量が少なくなると、基板の表面全体をフォトレジスト液で覆うことができないという最悪の事態も生じ得る。
【０００６】
そこで、上記のような一定流速でフォトレジスト液が供給されることを前提にした供給方法に生じる問題点を解決するために、以下のような方法が提案されている。
すなわち、ポンプから送り込まれるフォトレジスト液の量を管理して、予め設定された量のフォトレジスト液が常に供給されるようにする。このようにフォトレジスト液の供給時間による管理に代えて供給量による管理を行うことによって、フィルタの圧損が増大しても予め設定した量のフォトレジスト液を基板に供給することができる。したがって、長期間にわたって予め設定した一定量のフォトレジスト液を供給することができ、上述した省レジスト化であっても上記の不都合を回避することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来方法には、次のような問題がある。
すなわち、供給開始命令の実行時点ＴＳ でフォトレジスト液の供給が開始され、予め設定されている一定量のフォトレジスト液の供給が完了した時点ＴＥ で供給停止命令が実行されてその供給が停止される。それらの命令の間隔が供給時間ＴＳＵであったとしても、ある程度の日数が経過してフィルタの圧損が増大すると、それらの命令の間隔が供給時間ＴＳＵよりも長くなるので、供給停止命令によりフォトレジスト液の供給を停止する時点ＴＥ から基板の回転を開始する時点ｔ１ までの間隔が意図した時間よりも短くなる。極端な場合には、図中に点線で示すように供給時間ＴＳＵ１ となって、基板が静止した状態でフォトレジスト液の供給を完了し、その後に基板を回転させる『スタティック法』が意図する処理であるにも係わらず、基板の回転を開始した後にフォトレジスト液の供給を停止することになる。
【０００８】
ところで処理プログラムは、製品基板と同様の表面状態を有するダミー基板などを利用して、フォトレジスト液の供給開始／停止タイミング、回転数Ｒ１／Ｒ２、回転数Ｒ１／Ｒ２の保持時間などの条件を変えつつ予め実験を繰り返し、所望する膜厚の被膜が形成できて、しかも基板の表面全体にわたって均一に形成することができた最適な条件に設定されているものである。したがって、上記のようにタイミングがずれると、設定されている最適条件からはずれた処理が基板に施されることになる。
【０００９】
なお、上記の『スタティック法』によるフォトレジスト液の供給方法の他に、基板を第１の回転数Ｒ１で回転させた状態で供給開始命令を実行し、一定量を供給した時点で供給停止命令を実行してフォトレジスト液の供給を完了する供給方法（以下、『ダイナミック法』と称する）や、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、第１の回転数Ｒ１に基板の回転数を上げ始めた後であって、一定量のフォトレジスト液を供給した時点で供給停止命令を実行して供給を完了する供給方法（『スタティック法』と『ダイナミック法』とを組み合わせたような方法であることから、以下、『スタミック法』と称する）がある。
【００１０】
これらの『ダイナミック法』および『スタミック法』の場合には、供給時間が長くなるとフォトレジスト液の供給停止時点から第２の回転数Ｒ２へと回転数を上げ始めるまでの時間が短くなってゆくので、やはり上述した『スタティック法』と同様に最適条件からはずれた処理が基板に施される問題が生じる。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液の吐出が停止されたことに基づいて処理プログラムの命令を実行することにより、処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたって正確に施すことができる処理液供給方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の処理液供給方法は、供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、前記供給開始命令を実行することにより基板の中心付近に処理液の供給を開始し、一定量の処理液を供給した時点で、前記供給停止命令を実行することにより処理液の供給を停止する処理液供給方法において、前記供給停止命令が実行された後、処理液の吐出が停止された時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の処理プログラムの命令を実行することを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の処理液供給方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が静止した状態で前記供給開始命令を実行するとともに、その状態で前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の処理液供給方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が回転している状態で前記供給開始命令を実行するとともに、その状態で前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の処理液供給方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が静止した状態で前記供給開始命令を実行するとともに、前記基板が回転を開始した後に前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の処理液供給装置は、供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、制御手段が前記供給開始命令を実行することにより処理液供給手段を介して基板に処理液の供給を開始し、一定量の処理液を供給した時点で、前記供給停止命令を実行することにより処理液の供給を停止する処理液供給装置において、前記処理液供給手段から吐出されている処理液が停止されたことを検出する吐出停止検出手段を備えるとともに、前記制御手段は、前記処理プログラムに含まれている各命令を順次に実行してゆく際に、前記処理液供給手段を介して基板に供給されている処理液の供給を前記供給停止命令の実行によって停止し、前記吐出停止検出手段が処理液の吐出停止を検出した時点に基づいて、それ以後の命令の実行を開始することを特徴とするものである。
【００１７】
【作用】
請求項１に記載の発明方法の作用は次のとおりである。
予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムを実行すると、その中に含まれている供給開始命令の実行により基板に処理液の供給が開始され、一定量の処理液が供給された時点で供給停止命令を実行することにより処理液の供給が停止される。処理液供給時の流速が低下した場合には、予め設定された一定量の処理液が供給できるように、供給停止命令の実行タイミングが遅れることになるが、それ以後の処理プログラムの命令実行を、供給停止命令が実行されて実際に処理液の吐出が停止された時点を検出し、この検出時点に基づいて行う。これにより供給停止命令より後の命令の実行タイミングが、供給停止命令の実行タイミングに応じて遅れることになり、供給停止命令より後の命令への移行を処理液の吐出が停止された時点に依存させることができる。したがって、吐出停止時点から次の命令を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行する供給方法（『スタティック法』）の場合、供給停止命令の実行後に回転を開始するための命令が実行されて、処理液を基板のほぼ表面全体にわたって塗り拡げる。このような供給方法を適用した場合でも、吐出停止時点から次の命令（回転を開始するための命令）を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明方法によれば、基板が回転している状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行する供給方法（『ダイナミック法』）の場合、供給停止命令の実行後に回転数を高める命令が実行されて、基板のほぼ表面全体に塗り拡げられた処理液の余剰分を振り切る。このような供給方法を適用した場合でも、吐出停止時点から次の命令（回転を高める命令）を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、基板が回転を開始した後に供給停止命令を実行する供給方法（『スタミック法』）の場合、供給停止命令の実行後に回転数をさらに高める命令が実行されて、基板のほぼ表面全体に塗り拡げられた処理液の余剰分を振り切る。このような供給方法を適用した場合でも、吐出停止時点から次の命令（回転を高める命令）を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明装置の作用は次のとおりである。
制御手段が供給開始命令を実行すると処理液供給手段から処理液の供給が開始され、一定量の処理液が供給された時点で供給停止命令が実行されて供給が停止される。処理液供給手段から供給される処理液の流速が低下すると、一定量の処理液を供給するために供給停止命令の実行タイミングがそれに応じて遅れることになるが、それ以後の命令の実行は吐出停止検出手段が処理液の吐出停止を検出した時点に基づいて行われるので、供給停止命令以後の命令の実行タイミングを処理液の吐出が停止された時点に依存させることができる。したがって、吐出停止時点から次の命令の実行間隔を常に一定化することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、本発明に係る処理液供給装置の一例を示す回転式基板塗布装置（スピンコータとも呼ばれる）の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
図中、符号１は吸引式スピンチャックであり、基板Ｗをほぼ水平姿勢で吸着保持するものである。この吸引式スピンチャック１は、回転軸２を介して電動モータ３によって回転駆動され、基板Ｗを水平姿勢で回転中心Ｐ周りに回転駆動する。なお、電動モータ３の回転駆動は、後述する制御部２０によって行われる。
【００２４】
吸引式スピンチャック１の周囲には、処理液の一例であるフォトレジスト液や基板Ｗの裏面を洗浄する洗浄液などの飛散を防止するための飛散防止カップ４ａが配設されている。また、この飛散防止カップ４ａの上部開口には、ダウンフローを取り込むための複数個の開口を形成された筒状の上部蓋部材４ｂが、この装置の固定フレームに配設されている。また、図示しない搬送機構が未処理の基板Ｗを吸引式スピンチャック１に載置または吸引式スピンチャック１から処理済みの基板Ｗを受け取る際には、図示しない昇降機構が飛散防止カップ４ａのみを下降させることによって、飛散防止カップ４ａと上部蓋部材４ｂとを分離し、吸引式スピンチャック１を飛散防止カップ４ａの上部開口から上方に突出させる。なお、飛散防止カップ４ａを位置固定とし、図示しない昇降機構によって上部蓋部材４ｂと回転軸２とを飛散防止カップ４ａに対して上昇させるような構成としてもよく、吸引式スピンチャック１に代えて基板Ｗの周縁部を当接支持するスピンチャック（いわゆるメカ式スピンチャック）を採用してもよい。
【００２５】
飛散防止カップ４ａの側方には、基板Ｗの上方であって回転中心Ｐの上方に相当する供給位置と、基板Ｗの上方から側方に離れた待機位置との間で移動可能に構成された処理液供給ノズル５が配備されている。この処理液供給ノズル５の下方に向けられた先端部分には、本発明の吐出停止検出手段に相当する吐出停止検出センサ６が取り付けられている。吐出停止検出センサ６は、図２に示すように、処理液供給ノズル５の先端部分に取り付け部材６ａを介して取り付けられた投光器６ｂと受光器６ｃとによって構成されている。それぞれの投光部および受光部は処理液供給ノズル５を中心にして対向するように配設されており、投光器６ｂから照射された赤外波長領域の照射光は、赤外波長領域付近に感度を有する受光素子を内蔵した受光器６ｃに入射される。
【００２６】
この装置では、一例として入光時に吐出停止検出センサ６の検出信号がオンとなるように設定されているので、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａからフォトレジスト液が吐出された時点において検出信号がオフとなり、吐出が停止された時点において検出信号がオンするようになっている。なお、『オフ』から『オン』へと検出信号のレベルが変化すると制御部２０に『吐出停止信号』が出力される。
【００２７】
処理液供給ノズル５はノズル移動機構１０により供給位置と待機位置とにわたって移動されるが、その供給位置では図２に示すように吐出孔５ａが基板Ｗの表面から上方に距離Ｌだけ離れた位置である。この距離Ｌは、例えば４ｍｍ程度であり、フォトレジスト液の粘度や基板Ｗのサイズ、その表面状態などにより基板Ｗの表面に滴下されたフォトレジスト液が表面全体にわたって拡げられる際にムラが発生しないような距離に設定されていることが好ましい。
【００２８】
また、飛散防止カップ４ａ内の基板Ｗ下方には、飛散したフォトレジスト液が霧状のミストとなって基板Ｗの裏面に付着したり、基板Ｗの表面周縁部から裏面に回り込んだ不要なフォトレジスト液を除去するために、洗浄液を基板Ｗ裏面に向けて噴射するバックリンスノズル１１が配設されている。洗浄液の噴射は、後述する制御部２０によって制御される。
【００２９】
処理液供給ノズル５には供給管１２が接続されており、この供給管１２と、サックバックバルブ１３と、フィルタＦと、ベローズポンプ１４と、逆止弁１５とを介して、フォトレジスト液を貯留している処理液タンク１６に連通接続されている。サックバックバルブ１３は、クリーンルーム内に導入されているユーティリティの１つである加圧空気源から加圧空気を送り込まれることにより動作され、この動作により処理液供給ノズル５の先端内部に貯留しているフォトレジスト液を僅かに引き戻して、いわゆる『ぼた落ち』を防止したり、吐出孔５ａから露出しているフォトレジスト液の固化を防止するものである。また、送り込まれた加圧空気が排出されると非動作、つまり、処理液供給ノズル５内にフォトレジスト液を引き戻す動作が解除される。このサックバックバルブ１３への加圧空気の導入／排出は、制御部２０からの電気信号により行われるようになっている。なお、サックバックバルブ１３は、その引き戻し時の圧力などが調整可能になっているが、一定に調整しておいたとしても加圧空気源の圧力などにより、電気信号を入力されてからフォトレジスト液の引き戻し動作やその解除となるまでの動作速度がある程度変動する場合がある。
【００３０】
フィルタＦは、処理液タンク１６内のフォトレジスト液に不純物などが含まれていた場合に基板Ｗが汚染されるのを防止するのが主たる目的である。当然のことながらフィルタＦの部分では、新品のフィルタＦであってもある程度の圧損が生じており、その圧損は日数が経過するにつれて次第に増大してゆく。
【００３１】
ベローズポンプ１４は、複動式エアシリンダ１７に連動して動作し、処理液タンク１６内のフォトレジスト液を供給管１２に送り込む。このときフォトレジスト液が処理液タンク１６に逆流することを防止するのが、逆止弁１５である。複動式エアシリンダ１７は、速度制御弁１８を介して加圧空気源により動作するものであり、ピストン１７ａにより仕切られた２つの空間のそれぞれに速度制御弁１８ａ，１８ｂを介して加圧空気が送り込まれたり排出されたりしてピストン１７ａを昇降動作される。
【００３２】
なお、複動式エアシリンダ１７は、昇降されるピストン１７ａの位置が検出可能に構成されている。具体的には、ピストン１７ａの外周面の一部位に埋設された磁石１７ｂを、複動式エアシリンダ１７の外側面であって、ピストン１７ａの移動方向の特定位置に取り付けられたシリンダセンサ１７ｃにより検出するようになっている。シリンダセンサ１７ｃには、磁石１７ｂの磁気を検出可能な磁気センサを採用しており、例えば、磁気を検出するとシリンダセンサ１７ｃの検出信号がオンになる。このシリンダセンサ１７ｃからの検出信号は、制御部２０に出力される。なお、シリンダセンサ１７ｃの取り付け位置は、基板Ｗに対して供給するフォトレジスト液の量に応じて適宜に調整されている。
【００３３】
上述したようにフィルタＦによる圧損が増大するとフォトレジスト液の流速が低下するので、一定時間だけ複動式エアシリンダ１７を駆動してベローズポンプ１４を駆動したとしても、ベローズポンプ１４から供給管１２に送り込むことができるフォトレジスト液の量が減少して一定量のフォトレジスト液を基板Ｗに供給することができなくなる。そこで、この装置では、時間管理によりフォトレジスト液を供給するのではなく、供給量により管理する方式を採用している。つまり、シリンダセンサ１７ｃがオンするまで複動式エアシリンダ１７を駆動することにより、フィルタＦの圧損が増大しても一定量のフォトレジスト液が供給できるようになっている。
【００３４】
速度制御弁１８は、制御部２０からの電気信号によって加圧空気を複動式エアシリンダ１７に送り込む動作状態とされ、同様にして複動式エアシリンダ１７から加圧空気を排出する非動作状態とされるが、手動調整によって加圧空気源からの加圧空気導入速度や複動式エアシリンダ１７からの加圧空気排出速度が調整されるようになっている。したがって、その調整度合いや加圧空気源の圧力によって、複動式エアシリンダ１７の動作速度が変わり、その結果、ベローズポンプ１４の動作、すなわち、処理液供給ノズル５からフォトレジスト液が吐出／停止されるまでの速度が変わる。なお、処理液供給ノズル５と、供給管１２と、フィルタＦと、ベローズポンプ１４と、逆止弁１５と、処理液タンク１６と、複動式エアシリンダ１７と、速度制御弁１８とが本発明の処理液供給手段に相当する。
【００３５】
本発明の制御手段に相当する制御部２０は、図示しないクロックや内蔵タイマ、ＲＡＭなどを備えている。ＲＡＭには、種々の条件を変えつつ繰り返し行った実験により所望する処理に最適であるとされた条件で作成された処理プログラムなどが予め格納されている。この処理プログラムは、クロックや内蔵タイマを基準にして実行されるようになっている。但し、詳細は後述するが、処理プログラムに含まれている命令群のうち、処理液供給ノズル５から吐出されているフォトレジスト液を停止させる供給停止命令が実行された後は、上述した吐出停止検出センサ６から『吐出停止信号』が出力されてから次の命令を実行するようになっている。つまり、供給停止命令の実行後は、『吐出停止信号』が出力されるまで次の命令の実行が禁止された状態となる。
【００３６】
上部蓋部材４ｂの上部内周面には、その左側にＣＣＤカメラ３０が、その右側にはストロボ４０が取り付けられている。ＣＣＤカメラ３０は、固体撮像素子であるＣＣＤと、電子シャッターと、レンズとから構成されている。その撮影視野は、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａと基板Ｗ表面との間隙を含む基板Ｗの回転中心付近、すなわち、フォトレジスト液が処理液供給ノズル５から吐出されて基板Ｗに到達する位置を含む領域に設定されている。なお、図１では、処理液供給ノズル５の水平方向に延びた部分により、基板Ｗの回転中心付近が遮られているように見えるが、ＣＣＤカメラ３０と処理液供給ノズル５とは平面視で横方向にずらした状態で配設されているので、上記間隙を含む回転中心付近を撮影できるようになっている。また、ストロボ４０は、フォトレジスト液が感光しないように装置自体が暗室内に設置されているので、基板Ｗを撮影する際の照明として用いる。ストロボ４０としては、フォトレジスト液の分光感度に応じて感光しないように適宜に選択すればよい。この例では、キセノンランプと、５００ｎｍ以上の波長を透過するバンドパスフィルタＢＰＦとを組み合わせているが、赤外光付近に分光感度を有する高輝度赤外発光ダイオードまたは赤外発光ダイオードアレイを採用してバンドパスフィルタＢＰＦを省略するように構成してもよい。なお、ＣＣＤカメラ３０およびスロトボ４０は、吐出停止確認部５０に接続されている。
【００３７】
図３を参照して吐出停止確認部５０について説明する。
ストロボ４０は、ストロボ電源５１から所要電力を供給されて連続的に点灯される。ＣＣＤカメラ３０は、その動作制御、例えば、撮影タイミングを決定する電子シャッターの動作がカメラ制御部５２によって制御される。カメラ制御部５２への撮影開始指示は、制御部２０からＩ／Ｏ制御部５３へトリガ信号が入力されることにより行われ、その時点でＣＣＤカメラ３０により基板Ｗの表面を撮影する。撮影された画像信号は、カメラ制御部５２およびＩ／Ｏ制御部５３を介して画像処理部５４に伝送され、静止画像として画像メモリ５５に格納される。なお、上記ストロボ電源５１は、連続的にストロボ４０に電力供給を行う必要はなく、撮影時を含む適宜の範囲内においてのみ電力を供給してストロボ４０を間欠的に点灯させるようにしてもよい。なお、上述したＣＣＤカメラ３０の撮影視野を、上記の画像処理に係る処理速度を勘案して設定することが好ましい。
【００３８】
画像処理部５４は、画像メモリ５５内の静止画像をＩ／Ｏ制御部５３を介してモニタ５９に出力する。装置のオペレータは、モニタ５９に表示された静止画像を観察して吐出停止の検出が正常に行われているか否かを判断する。もし、その静止画像が不適切な場合には、吐出停止検出センサ６が誤動作しているなどの原因が考えられるので、装置の動作をオペレータが手動で停止させればよい。これにより不適切な処理が継続的に全ての基板に対し施されることを未然に防止できる。
【００３９】
次に、図４のタイムチャートおよび図５，図６のフローチャートを参照して、装置の動作について説明する。なお、図４は塗布処理を施す処理プログラムのタイムチャートであり、図５は制御部２０の動作を示すフローチャートであり、図６は吐出停止確認部５０の動作を示すフローチャートである。
また、以下の説明においては、図示しない搬送機構により既に基板Ｗが吸引式スピンチャック１に吸着保持されているものとし、処理液供給ノズル５は、ノズル移動機構１０によって既に供給位置（図１に実線で示す状態）に移動されて、その吐出孔５ａが基板Ｗの上方に距離Ｌを隔てて位置しているものとする。
【００４０】
なお、フォトレジスト液の供給方法としては、基板Ｗが静止した状態で供給開始命令を実行して供給を開始し、その状態で供給停止命令を実行して供給を完了する『スタティック法』と、基板が回転している状態で供給開始命令を実行して供給を開始し、その状態で供給停止命令を実行して供給を完了する『ダイナミック法』と、基板が静止した状態で供給開始命令を実行して供給を開始し、基板が回転を開始した後に供給停止命令を実行して供給を完了する『スタミック法』があるが、まず、『スタティック法』について詳細に説明し、次いで『ダイナミック法』と『スタミック法』について簡単に説明する。
【００４１】
＜スタティック法＞（請求項２に記載の発明方法）
この処理プログラムによる塗布処理の基本的な流れは次のとおりである。
まず、ＴＳ 時点において供給開始命令を実行して、静止した基板Ｗに対してフォトレジスト液の供給を開始し、予め設定されている一定量のフォトレジスト液が供給されてシリンダセンサ１７ｃがオンとなった時点ＴＥ （基板Ｗは依然として静止した状態）で、供給停止命令を実行してフォトレジスト液の供給を停止する。供給停止命令の実行時点ＴＥ からある程度の遅れ時間（停止遅れ時間ＴＤＥ）が経過した時点ｔ１ において、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａから吐出されているフォトレジスト液の吐出が実際に停止する。この停止時点は吐出停止検出センサ６によって検出され、この時点から経過時間の計数が開始される（タイマスタート）。そして、処理プログラムに予め設定されている一定時間ＴＷ が経過した時点ｔ２ で回転開始命令が実行され、ｔ４ 時点で第１の回転数Ｒ１（例えば、９００ｒｍｐ）に到達するように加速される。第１の回転数Ｒ１による駆動をｔ７ 時点まで保持することにより、基板Ｗの表面に供給されたフォトレジスト液を基板Ｗのほぼ表面全体に塗り拡げ、その後、ｔ８ 時点で第２の回転数Ｒ２（例えば、３，０００ｒｐｍ）に達するように加速される。この第２の回転数Ｒ２により基板Ｗのほぼ表面全体にわたって塗り拡げられたフォトレジスト液を完全に塗り拡げ、余剰分のフォトレジスト液を振り切って所望膜厚のフォトレジスト被膜を基板Ｗの表面全体に均一に形成する。
【００４２】
なお、上記の処理中においては、基板Ｗの周囲に飛散したフォトレジスト液が霧状のミストとなって基板Ｗの裏面に付着したり、基板Ｗの表面から裏面に周り込んで付着したフォトレジスト液を除去するために、バックリンスノズル１１（図１参照）から洗浄液を噴出させる命令を付加しておくことが好ましい。
【００４３】
さらに、上記の処理プログラムは、『吐出停止信号』が出力された時点ｔ１ から所定の時間間隔をおいて、Ｉ／Ｏ制御部５３に対して撮影をするように指示するためのトリガ信号を出力するようにされている。
【００４４】
ステップＳ１（供給開始命令？）
制御部２０は、処理プログラムに含まれている複数個の命令を逐次実行してゆくにあたって、その命令が、フォトレジスト液を処理液供給ノズル５から吐出するための供給開始命令であるか否かを判断して処理を分岐する。『スタティック法』では、最初に実行される命令が供給開始命令であるので、ステップＳ３へ分岐する。しかし、後述する『ダイナミック法』では、最初の命令が回転開始命令であるので、その場合にはステップＳ２へと処理を分岐して回転開始命令を実行する。
【００４５】
ステップＳ３（供給開始命令の実行）
ＴＳ 時点で供給開始命令が実行されると次のようにしてフォトレジスト液が処理液供給ノズル５を介して吐出され始める。
まず、サックバックバルブ１３が非動作状態にされて処理液供給ノズル５内の吸引が解除されるとともに、速度制御弁１８の一方１８ａが非動作状態とされ、他方１８ｂが動作状態とされる。これにより複動式エアシリンダ１７内のピストン１７ａが上昇を開始し、この動作に連動してベローズポンプ１４が動作する。するとベローズポンプ１４の動作速度に応じて処理液タンク１６内からフォトレジスト液が送り出され、供給管１２にフォトレジスト液が送り込まれる。しかしながら、このときピストン１７ａの移動速度は、速度制御弁１８を介して複動式エアシリンダ１７に導入される加圧空気の導入速度に応じたものとならず、フィルタＦの圧損に応じたベローズポンプ１４の動作速度に依存するものとなる。
【００４６】
ステップＳ４（シリンダセンサＯＮ？）
そして、ピストン１７ａが上昇してシリンダセンサ１７ｃにより検出されるまで、このステップＳ４を繰り返し実行する。なお、この例では、ピストン１７ａが一度上昇してシリンダセンサ１７ｃをオンにした時点で一定量のフォトレジスト液が供給されたものとして説明するが、フォトレジスト液の所要量によっては、ピストン１７ａの昇降を繰り返し行う必要がある。この場合には、シリンダセンサ１７ｃがオンした回数を計数して一定量のフォトレジスト液が供給されたと判断すればよい。
【００４７】
ステップＳ５（供給停止命令の実行）
ＴＥ 時点において、上昇したピストン１７ａがシリンダセンサ１７ｃにより検出されて、シリンダセンサ１７ｃがオンしたとする。これを受けて制御部２０は、一定量のフォトレジスト液を供給したと判断してその供給を停止するための供給停止命令を実行する。
【００４８】
この命令が実行されると次のようにしてフォトレジスト液の供給が停止される。
まず、速度制御弁１８ａを非動作として、複動式エアシリンダ１７の動作を停止する。するとベローズポンプ１４によるフォトレジスト液の送り出しが停止される。さらにサックバックバルブ１３を動作状態にして処理液供給ノズル５内のフォトレジスト液を先端部から僅かに引き戻す。これらの一連の動作により、処理液供給ノズル５からのフォトレジスト液の供給が実際に停止される。つまり、供給停止命令の実行時点ＴＥ から停止遅れ時間ＴＤＥだけ遅れて、フォトレジスト液の吐出が停止される。なお、この停止遅れ時間ＴＤＥは、加圧空気源の圧力やサックバックバルブ１３の動作速度によって多少変動する。また、図４のタイムチャート中では、停止遅れ時間ＴＤＥの存在を理解しやすいように長く示しているが、実際の値としては短時間（０．１ｓｅｃ程度）なものである。
【００４９】
ステップＳ６（吐出停止？）
上記の供給停止命令を実行した後、吐出停止検出センサ６から『吐出停止信号』が出力されるまで、このステップＳ６を繰り返し実行する。すなわち、吐出孔５ａから吐出されているフォトレジスト液が遮断されるまでの間は、次の命令の実行を禁止された状態である。したがって、上記停止遅れ時間ＴＤＥの間は、このステップＳ６を繰り返し実行することになる。
【００５０】
そして、吐出停止検出センサ６から制御部２０に対して『吐出停止信号』が出力されると、ステップＳ６の実行を停止して次のステップＳ７に処理が移行する。なお、供給開始命令の実行時点ＴＳ から『吐出停止信号』が出力される時点ｔ１ までがフォトレジスト液の供給されていた時間であり、一定量のフォトレジスト液を供給するために要した時間である。この時間は日数が経過するにつれて大きくなるフィルタＦの圧損に起因して大きくなってゆくが、ここでは供給時間ＴＳＵであったとする。
【００５１】
ステップＳ７（タイマスタート）
制御部２０は、『吐出停止信号』に基づきタイマによる計数をｔ１ 時点で開始し、予め処理プログラム中に設定された待機時間ＴＷ に到達するのを待つ。なお、処理プログラムによっては待機時間ＴＷ が『０』に設定されている場合もある。
【００５２】
ステップＳ８（トリガ信号出力）
制御部２０は、タイマをスタートさせたｔ１ 時点から所定の時間間隔をおいてトリガ信号を出力する。このトリガ信号が出力されると、吐出停止確認部５０はＩ／Ｏ制御部５３を介して基板Ｗの表面を撮影する。なお、このトリガ信号を入力されたときの吐出停止確認部５０の動作については後述する。
【００５３】
ステップＳ９（命令の実行）
上記のように各種命令が実行された後は、それ以後の命令が逐次に実行されてゆく。
すなわち、まず、図示しない内蔵タイマによるカウントが待機時間ＴＷ となった時点ｔ２ において回転開始命令が実行され、基板Ｗを第１の回転数Ｒ１でｔ７ 時点まで回転駆動し、その後、ｔ７ 時点で回転上昇命令が実行され、基板Ｗを第２の回転数Ｒ２でｔ１１時点まで回転駆動し、ｔ１１時点で回転停止命令を実行してｔ１２時点で１枚の基板Ｗに対する処理を完了する。
【００５４】
上述したようにして一定量のフォトレジスト液の吐出が停止されたことに基づいて、供給開始命令の次の命令である回転開始命令を実行することにより、供給停止命令より後の命令の実行タイミングをフォトレジスト液の吐出が実際に停止された時点に依存させることができる。したがって、供給停止命令が実行されて実際にフォトレジスト液の吐出が停止された時点ｔ１ から次の命令（回転開始命令）までの時間を待機時間ＴＷ に一定化することができる。
【００５５】
次に、日数が経過してフィルタＦの圧損が増大した状態で、新たな基板Ｗを処理する場合について説明する。
この場合、同じ条件で複動式エアシリンダ１７を駆動してもベローズポンプ１４によって供給管１２に送り込まれるフォトレジスト液の流速は低下する。したがって、一定量のフォトレジスト液を供給するのに要する時間が長くなる。ここでは、その時間が上述した供給時間ＴＳＵよりも長いＴＳＵ１ となったとして説明する。なお、以下に説明する新たな基板Ｗの処理時における命令などの実行タイミングが先の処理時と異なる部分は、図４中において括弧書き及び点線矢印で示すことにする。
【００５６】
このような場合には、供給開始命令の実行タイミングは、ＴＳ 時点で先の処理時と同一であるが、一定量のフォトレジスト液を供給するのに要する時間が供給時間ＴＳＵよりも長い供給時間ＴＳＵ１ となっているため、シリンダセンサがＯＮする時点もそれらの差分だけ遅れて（ＴＥ ）時点になる。さらに、『吐出停止信号』が制御部２０に出力されてタイマによる計数が開始されるタイミングも、上記差分だけ遅れて（ｔ３ ）時点となる。これに伴い回転開始命令の実行時点も（ｔ５ ）に遅れることになる。その結果、『吐出停止信号』が出力された時点（ｔ３ ）から回転開始命令が実行されるまでの実行間隔を、先の処理時と同様に待機時間ＴＷ にすることができる。したがって、供給された一定量のフォトレジスト液を第１の回転数Ｒ１により基板Ｗのほぼ表面全体に塗り拡げる処理を先の処理時と同じだけ施すことができる。さらに回転開始命令より後の各命令の実行タイミングも同様に遅れる。具体的には、回転上昇命令がｔ７ から（ｔ９ ）に、回転停止命令がｔ１１から（ｔ１３）に遅れる。したがって、基板Ｗの表面に塗り拡げられたフォトレジスト液を第２の回転数Ｒ２によって振り切るための処理を、先の処理時と同じだけ施すことができる。つまり、フィルタＦの圧損に起因して一定量のフォトレジスト液を供給するのに要する時間が変動したとしても、処理プログラムにより意図した処理を施すことができ、長期間にわたって安定して処理を施すことができる。さらに、フォトレジスト液の供給量を極力少なくする省レジスト化を実現するのに好適である。また、フィルタＦの交換頻度を低減できることにもなるので、装置の稼働率向上が期待できる。
【００５７】
なお、上記の説明では、供給停止命令の実行から実際に吐出が停止するまでの遅延が停止遅れ時間ＴＤＥで一定としているが、上述したようにサックバックバルブ１３の調整度合いや加圧空気源の圧力によってはこの値も変動する場合がある。しかし、上記のように吐出停止を検出したことに基づいて次の命令を実行するので、その変動分をも自ずと吸収することができる。したがって、他の装置により加圧空気源の利用度合いが高まってその圧力が低下したり、変動したことに起因して停止遅れ時間ＴＤＥが変動したとしても処理プログラムによる処理を的確に施すことができる。
【００５８】
次に、上記ステップＳ８においてトリガ信号が出力された時点における吐出停止確認部５０の動作について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
ステップＴ１（基板表面の撮影）
トリガ信号を入力されるとＩ／Ｏ制御部５３がカメラ制御部５２を介してＣＣＤカメラ３０を制御し、上述した撮影視野の撮影を行う。すなわち、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａと基板Ｗの表面の間隙を含む基板Ｗの表面を撮影する。この撮影された画像信号は、Ｉ／Ｏ制御部５３を介して画像処理部５４に出力される。
【００６０】
ステップＴ２（静止画像として格納）
画像信号を静止画像として画像メモリ５５に格納する。この画像メモリ５５に格納される静止画像は、トリガ信号に基づく画像のみであるので、画像メモリ５５の記憶容量としては少なくとも上記画像を記憶できるだけあればよい。なお、記憶容量を少なくするために画像処理部５４において２値化処理などを施した後に画像メモリ５５に格納するようにしてもよい。
【００６１】
ステップＴ３（静止画像をモニタに出力）
画像処理部５４は、画像メモリ５５に格納されている静止画像を取り出してＩ／Ｏ制御部５３を介してモニタ５９に出力する。
【００６２】
このようにして『吐出停止信号』に基づいて基板Ｗの表面を撮影し、この静止画像をモニタ５９に出力し、その静止画像を装置のオペレータが確認することにより、吐出停止と判断されたタイミングが適切か否かを判断することができる。不適切であると判断された場合には、オペレータが装置を手動で停止させればよい。例えば、ミストなどが付着して吐出停止検出センサ６が誤動作すると、命令の実行タイミングがずれて不適切な処理が施されることになるが、オペレータが装置を停止させることにより基板に不適切な処理が施されることを未然に防止することができる。
【００６３】
なお、上記装置では、吐出停止センサ６（吐出停止検出手段）を光センサにより構成したが、撮影視野を吐出孔５ａ付近に設定したＣＣＤカメラにより吐出停止を検出するようにしてもよい。
【００６４】
＜ダイナミック法＞（請求項３に記載の発明方法）
次に、図７のタイムチャートを参照して、基板Ｗが回転している状態でフォトレジスト液の供給を開始し、その状態でフォトレジスト液の供給を完了するダイナミック法を採用した処理プログラムによる塗布処理について説明する。なお、図７中のタイムチャートに示したトリガ信号による動作や、括弧書き、点線矢印などの意味は上述したとおりである。
【００６５】
このダイナミック法では、基板Ｗを第１の回転数Ｒ１で回転させつつ、ＴＳ 時点で供給開始命令を実行してフォトレジスト液の供給を開始し、第１の回転数Ｒ１で回転させた状態で供給停止命令を実行（ＴＥ 時点）してフォトレジスト液の供給を完了するようになっている。
【００６６】
このようなダイナミック法による塗布処理であっても、上述した＜スタティック法＞と同様に、フォトレジスト液が吐出停止されたことに基づいて、供給停止命令の次の命令である回転上昇命令を実行することにより、供給時間ＴＳＵが供給時間ＴＳＵ１ に長くなったとしても、それらの実行間隔を待機時間ＴＷ に一定化することができる。したがって、フォトレジスト液の吐出を停止した時点から第２の回転数Ｒ２へと回転数を上げ始めるまでの時間を一定化でき、第２の回転数Ｒ２によってフォトレジスト液を振り切る時間も一定化することができる。よって、処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたってほぼ正確に施すことができ、上述した＜スタティック法＞と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
＜スタミック法＞（請求項４に記載の発明方法）
次に、図８のタイムチャートを参照して、基板Ｗが静止した状態でフォトレジスト液の供給を開始し、基板Ｗを回転させ始めた後にフォトレジスト液の供給を完了するスタミック法を採用した処理プログラムによる塗布処理について説明する。
【００６８】
このスタミック法では、基板Ｗの回転数が『０』回転、すなわち、基板Ｗが静止した状態のＴＳ 時点で供給開始命令を実行してフォトレジスト液の供給を開始し、回転開始命令の実行時点ｔ１ よりも後のＴＥ 時点で供給停止命令を実行してフォトレジスト液の供給を停止するようになっている。
【００６９】
このようなスタミック法による塗布処理であっても、上述した＜スタティック法＞および＜ダイナミック法＞と同様に、フォトレジスト液が吐出停止されたことに基づいて、供給停止命令の次の命令である回転上昇命令を実行することにより、供給時間ＴＳＵが供給時間ＴＳＵ１ に長くなったとしても、それらの実行間隔を待機時間ＴＷ に一定化することが可能である。よって、吐出を停止した時点から第２の回転数Ｒ２へと回転数を上げ始めるまでの時間を一定化することができ、第２の回転数Ｒ２によってフォトレジスト液を振り切る時間も一定化することができる。その結果、処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたってほぼ正確に施すことができ、上述した各供給方法と同様の効果を奏する。
【００７０】
＜好適な塗布方法＞
上述したように処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたって正確に施すことができる装置を用いることにより好適に実施することができる塗布方法の一例について説明する。なお、フォトレジスト液の供給方法としては＜スタティック法＞を例に採って説明する。
【００７１】
まず、上述した図４のタイムチャートに示す処理プログラムにより処理を行った場合には、図９の模式図に示すようなフォトレジスト液Ｒの挙動によってフォトレジスト被膜が形成される。なお、この図では、簡略的に基板を円で示し、フォトレジスト液をハッチングした領域で示すとともに、基板の回転数を矢印の大きさで模式的に示す。
【００７２】
まず、基板Ｗの表面にフォトレジスト液Ｒを供給し始めた直後では、図９（ａ）に示すようにフォトレジスト液Ｒは平面視で円形状の塊Ｒａ （以下、これをコアＲａ と称する）となって基板Ｗの中心付近にある。さらにフォトレジスト液Ｒを供給時間ＴＳＵだけ供給し続けると、このコアＲａ は、自重により半径方向に拡がって同心円状に拡がって行く（図９（ａ）中の点線）。
【００７３】
その後、フォトレジスト液Ｒの供給を停止するとともに基板Ｗを回転数Ｒ１で回転させ始めると、コアＲａ は暫くの間は円形状を保ってその径を拡大してゆくが、その後に大きく形を変えてゆく。つまり、コアＲａ の円周部から多数の細長いフォトレジスト液Ｒｂ の流れ（以下、これをヒゲＲｂ と称する）が放射状に延び始める（図９（ａ）の点線）。この多数のヒゲＲｂ は、回転数Ｒ１に伴う遠心力によってコアＲａ の径の拡大とともに延び続けるが、ヒゲＲｂ はコアＲａ の径の拡大よりも速く基板Ｗの周縁部に向かって延びる（図９（ｂ））。
【００７４】
さらに基板Ｗの回転を回転数Ｒ１で続けると、多数のヒゲＲｂ の先端部は、基板Ｗの周縁部に到達する（図９（ｃ））。このように多数のヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁部に到達すると、フォトレジスト液ＲはヒゲＲｂ を通って基板Ｗの周縁部に到達して飛散（飛散フォトレジスト液Ｒｃ ）する。さらにコアＲａ の径が大きくなるとともにヒゲＲｂ の幅が拡がる（図９（ｃ）中の二点鎖線と図９（ｄ））ことによって、ヒゲＲｂ 間の領域が次第に少なくなって基板Ｗの全面がフォトレジスト液Ｒ（コアＲａ ，ヒゲＲｂ ）によって覆われる（図９（ｅ））。
【００７５】
以上のように、フォトレジスト液Ｒで基板Ｗのほぼ表面全体を覆った後、現在の回転数Ｒ１よりも高い回転数２として、基板Ｗの表面全体を覆っているフォトレジスト液Ｒの余剰分（余剰フォトレジスト液Ｒｄ ）を振り切って、基板Ｗの表面に所望膜厚のフォトレジスト被膜Ｒ’を形成する。
【００７６】
ところが、図９（ｃ）に示すように、多数のヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁部に到達すると、基板Ｗの表面に供給されたフォトレジスト液Ｒの大部分がヒゲＲｂ を通って基板Ｗの周囲に放出されて飛散する（飛散フォトレジスト液Ｒｃ ）ことになる。したがって、基板Ｗの表面全体がフォトレジスト液Ｒによって覆われるようにするためには、飛散フォトレジスト液Ｒｃ の量を見込んで多めにフォトレジスト液Ｒを供給する必要があり、使用量が極めて多くなる。
【００７７】
そこで、図１０のタイムチャートに示すように、フォトレジスト液Ｒを供給完了した後、基板Ｗの回転数を第１の回転数Ｒ３（例えば、１，０００ｒｐｍ）に上げ始めた時点ｔ２ から時間Ｔａ ’（例えば、０．１〜０．３ｓｅｃ程度であり、回転数切換開始時間と称する）内に基板Ｗの回転数を上げてゆく。なお、回転数切換開始時間Ｔａ ’は、ヒゲＲａ が第１の回転数Ｒ３により伸長し、基板Ｗの周縁部に到達するまでの時間（到達時間）内となるように設定する（例えば、約０．５ｓｅｃ）。
【００７８】
このときコアＲａ は暫くの間は円形状を保っているが、その後、図１１に示すように、コアＲａ から新たな放射状のフォトレジスト液Ｒの流れＲｂ ’（新たなヒゲＲｂ ’と称する）が生じて、多数のヒゲＲｂ の間から新たなヒゲＲｂ ’（図１１の二点鎖線）が基板Ｗの周縁部に向かって延び始める。さらに、フォトレジスト液Ｒが基板Ｗの表面全体を覆う前に、基板Ｗの回転数を第２の回転数Ｒ４（例えば、３，０００ｒｐｍ）に上げてゆく。なお、その回転数切換時間Ｔｂ は、０．０７ｓｅｃ程度が好ましい。
【００７９】
このように基板Ｗの回転数を回転数切換時間Ｔｂ 内に第１の回転数Ｒ３から第２の回転数Ｒ４に急激に上げることにより、基板Ｗの周縁部に向かって直線的に延びてゆくはずのヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’に慣性力、つまり回転方向（図１２の矢印）とは逆方向の力が作用することになる。したがって、遠心力と慣性力との合力によりヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’は、図１２に示すように周方向に曲げられるようにその幅を拡大するとともに、遠心力によってその先端部が基板Ｗの周縁部に向かって伸長し、コアＲａ の径も拡大することになる。
【００８０】
このように静止した状態の基板Ｗにフォトレジスト液Ｒを供給した後に、基板Ｗを第１の回転数Ｒ３で回転させ、基板Ｗの回転を開始した時点ｔ２ から回転数切換開始時間Ｔａ ’後に、第１の回転数Ｒ３よりも高い第２の回転数４に回転数を上げ始め、その回転上昇を短い回転数切換時間Ｔｂ 内に完了させることにより、被覆所要時間を大幅に短縮することができる。したがって、ヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’が基板Ｗの周縁部に到達してから、基板Ｗの表面全体をフォトレジスト液Ｒが覆い尽くすまでの時間が短くなるので、ヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’を通して基板Ｗの周囲に放出・飛散するフォトレジスト液Ｒの量を少なくすることができる。その結果、所望膜厚のフォトレジスト被膜Ｒ’を形成するのに要するフォトレジスト液Ｒの量を極めて少なくすることができる。
【００８１】
このように基板Ｗの回転数を制御するのであるが、従来方法によると供給時間ＴＳＵが変動してゆくので、回転数切換開始時間Ｔａ ’が変動することになる。したがって、加速度を加える時点のフォトレジスト液Ｒの形状が変わってゆくことになる。これにより日数が経過するにつれて塗布状態が不均一となる不都合が生じる。
【００８２】
一方、本発明装置によれば、上述したように日数が経過して供給時間ＴＳＵが変動しても処理プログラムに正確に処理を施すことができるので、そのような不都合が生じることを防止できる。したがって、処理プログラムにより意図する処理を長期間にわたって正確に施すことができるともに、所望膜厚の被膜を得るために供給するフォトレジスト液の量を極めて少なくすることができる。その結果、省レジスト化により半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００８３】
また、上記の塗布方法では、図１０の回転上昇命令の実行時点ｔ４ においてトリガ信号を出力して、加速時点のフォトレジスト液の形状を撮影することが好ましい。これによりタイミングにずれが生じていないかを確認することができ、適切に処理が施されているか否かを容易に確認できる。
【００８４】
なお、＜ダイナミック法＞および＜スタミック法＞であっても、上記＜スタティック法＞のようにヒゲＲｂ に慣性力を与えるように加速すればよい。
【００８５】
なお、処理液としてフォトレジスト液を例に採って説明したが、その他に、表面保護や絶縁のために利用されるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ） 液やポリイミド樹脂などであってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明方法によれば、供給停止命令が実行された後、処理液の吐出が停止された時点に基づいて、それ以後の命令を実行することにより、供給停止命令より後の命令への移行を処理液の吐出が停止された時点に依存させることができる。したがって、処理液供給時の流速が低下して供給停止命令の実行タイミングが遅れたとしても、吐出停止時点から次の命令を実行するまでの間隔を常に一定化することができる。その結果、予め作成した処理プログラムにより意図した処理を、長期間にわたって正確に基板に対して施すことができる。また、フォトレジスト液の使用量を極めて少なくする省レジスト化を好適に実施可能である。
【００８７】
また、請求項２に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行して処理液を供給する方法（スタティック法）であっても、請求項１に記載の効果を得ることができる。
【００８８】
また、請求項３に記載の発明方法によれば、基板が回転している状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行して処理液を供給する方法（ダイナミック法）であっても、請求項１とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、請求項４に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、基板が回転を開始した後に供給停止命令を実行して処理液を供給する方法（スタミック法）であっても、請求項１とほぼ同様の効果を奏する。
【００９０】
また、請求項５に記載の発明装置によれば、請求項１ないし請求項４に記載の発明方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る処理液供給装置の一例である回転式基板塗布装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】吐出停止検出センサを示す図である。
【図３】吐出停止確認部を示すブロック図である。
【図４】スタティック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図５】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図６】吐出停止確認部の動作を示すフローチャートである。
【図７】ダイナミック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図８】スタミック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図９】フォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１０】本発明装置により実施するのに好適な塗布処理プログラムを、スタティック法により実施した一例を示すタイムチャートである。
【図１１】好適な塗布処理プログラムによるフォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１２】好適な塗布処理プログラムによるフォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１３】従来例に係る処理液供給方法（スタティック法）を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｗ … 基板
１ … 吸引式スピンチャック
５ … 処理液供給ノズル（処理液供給手段）
６ … 吐出停止検出センサ（吐出停止検出手段）
６ａ … 取り付け部材
６ｂ … 投光器
６ｃ … 受光器
Ｆ … フィルタ（処理液供給手段）
１４ … ベローズポンプ（処理液供給手段）
１７ … 複動式エアシリンダ（処理液供給手段）
１７ｂ … マグネット
１７ｃ … シリンダセンサ
１８ … 速度制御弁（処理液供給手段）
２０ … 制御部（制御手段）
３０ … ＣＣＤカメラ
４０ … ストロボ
５０ … 吐出停止確認部
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板など（以下、単に基板と称する）に対してフォトレジスト液や現像液などの処理液を供給する処理液供給方法及びその装置に係り、特に供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、予め設定した一定量の処理液を供給して基板に処理を施す技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の処理液供給方法について、図１３のタイムチャートを例に採って説明する。
このタイムチャートは、所望する膜厚などに応じて予め作成される処理プログラム（スピンコートプログラムやレシピーとも呼ばれる）に相当するものであり、例えば、基板が静止した状態のＴＳ 時点で供給開始命令を実行して処理液であるフォトレジスト液の供給を開始し、予め設定されている供給時間ＴＳＵを経過した時点ＴＥ で供給停止命令を実行してその供給を停止するようになっている。なお、このように基板が静止した状態でフォトレジスト液の供給を開始し、その状態で停止するような手法を『スタティック法』と称することにする。
【０００３】
上記のようにして基板へのフォトレジスト液の供給を停止した後、予め設定された一定時間が経過するｔ１ 時点において基板の回転数を第１の回転数Ｒ１（例えば、９００ｒｐｍ）に上げ始め、第１の回転数Ｒ１による回転を予め設定された時間だけ保持することによりフォトレジスト液を基板のほぼ表面全体にわたって塗り拡げる。次いで、基板の回転数を、第１の回転数Ｒ１よりも高い第２の回転数Ｒ２（例えば、３，０００ｒｐｍ）に一定時間保持することによって、基板の表面全体にわたってフォトレジスト液を完全に塗り拡げるとともに、余剰分のフォトレジスト液を振り切って、所望膜厚のフォトレジスト被膜を基板の表面全体にわたって均一に形成するようになっている。
【０００４】
ところで、フォトレジスト液の供給に係る機構、例えば、フォトレジスト液をノズルに送り込むポンプの出力側には、一般的にフィルタが設けられている。このフィルタは、フォトレジスト液に不純物が含まれていた場合などに基板の汚染を防止することが主たる目的であるが、使用している間にフィルタの目が詰まることなどに起因してフィルタにおける圧損が大きくなってゆく。このように圧損が大きくなってゆくとフォトレジスト液供給時の流速が低下するので、上述したように予め設定されている供給時間ＴＳＵだけポンプを駆動してフォトレジスト液を供給したとしても、供給時間ＴＳＵ内に供給されるフォトレジスト液の量が意図した量よりも少なくなってしまう。したがって、処理プログラムにより基板に処理を施したとしても、日数が経過するにつれて膜厚が不均一となったり、所望膜厚を得ることができなくなるという不都合が生じる。
【０００５】
また、最近では、半導体装置の製造コスト削減や環境保全などの問題から、余裕をもって供給していたフォトレジスト液の量を必要最小限に抑制して、振り切られて捨て去られるフォトレジスト液の量を極力少なくする動きが活発化している（省レジスト化とも呼ばれている）。特に、このような省レジスト化の場合には、フォトレジスト液の供給量が少なくなると、基板の表面全体をフォトレジスト液で覆うことができないという最悪の事態も生じ得る。
【０００６】
そこで、上記のような一定流速でフォトレジスト液が供給されることを前提にした供給方法に生じる問題点を解決するために、以下のような方法が提案されている。
すなわち、ポンプから送り込まれるフォトレジスト液の量を管理して、予め設定された量のフォトレジスト液が常に供給されるようにする。このようにフォトレジスト液の供給時間による管理に代えて供給量による管理を行うことによって、フィルタの圧損が増大しても予め設定した量のフォトレジスト液を基板に供給することができる。したがって、長期間にわたって予め設定した一定量のフォトレジスト液を供給することができ、上述した省レジスト化であっても上記の不都合を回避することができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来方法には、次のような問題がある。
すなわち、供給開始命令の実行時点ＴＳ でフォトレジスト液の供給が開始され、予め設定されている一定量のフォトレジスト液の供給が完了した時点ＴＥ で供給停止命令が実行されてその供給が停止される。それらの命令の間隔が供給時間ＴＳＵであったとしても、ある程度の日数が経過してフィルタの圧損が増大すると、それらの命令の間隔が供給時間ＴＳＵよりも長くなるので、供給停止命令によりフォトレジスト液の供給を停止する時点ＴＥ から基板の回転を開始する時点ｔ１ までの間隔が意図した時間よりも短くなる。極端な場合には、図中に点線で示すように供給時間ＴＳＵ１ となって、基板が静止した状態でフォトレジスト液の供給を完了し、その後に基板を回転させる『スタティック法』が意図する処理であるにも係わらず、基板の回転を開始した後にフォトレジスト液の供給を停止することになる。
【０００８】
ところで処理プログラムは、製品基板と同様の表面状態を有するダミー基板などを利用して、フォトレジスト液の供給開始／停止タイミング、回転数Ｒ１／Ｒ２、回転数Ｒ１／Ｒ２の保持時間などの条件を変えつつ予め実験を繰り返し、所望する膜厚の被膜が形成できて、しかも基板の表面全体にわたって均一に形成することができた最適な条件に設定されているものである。したがって、上記のようにタイミングがずれると、設定されている最適条件からはずれた処理が基板に施されることになる。
【０００９】
なお、上記の『スタティック法』によるフォトレジスト液の供給方法の他に、基板を第１の回転数Ｒ１で回転させた状態で供給開始命令を実行し、一定量を供給した時点で供給停止命令を実行してフォトレジスト液の供給を完了する供給方法（以下、『ダイナミック法』と称する）や、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、第１の回転数Ｒ１に基板の回転数を上げ始めた後であって、一定量のフォトレジスト液を供給した時点で供給停止命令を実行して供給を完了する供給方法（『スタティック法』と『ダイナミック法』とを組み合わせたような方法であることから、以下、『スタミック法』と称する）がある。
【００１０】
これらの『ダイナミック法』および『スタミック法』の場合には、供給時間が長くなるとフォトレジスト液の供給停止時点から第２の回転数Ｒ２へと回転数を上げ始めるまでの時間が短くなってゆくので、やはり上述した『スタティック法』と同様に最適条件からはずれた処理が基板に施される問題が生じる。
【００１１】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、処理液の吐出が停止されたことに基づいて処理プログラムの命令を実行することにより、処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたって正確に施すことができる処理液供給方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の処理液供給方法は、供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、前記供給開始命令を実行することにより基板の中心付近に処理液の供給を開始し、一定量の処理液を供給した時点で、前記供給停止命令を実行することにより処理液の供給を停止する処理液供給方法において、前記供給停止命令が実行された後、処理液の吐出が停止された時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の処理プログラムの命令を実行することを特徴とするものである。
【００１３】
また、請求項２に記載の処理液供給方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が静止した状態で前記供給開始命令を実行するとともに、その状態で前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の処理液供給方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が回転している状態で前記供給開始命令を実行するとともに、その状態で前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の処理液供給方法は、請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が静止した状態で前記供給開始命令を実行するとともに、前記基板が回転を開始した後に前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とするものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の処理液供給装置は、供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、制御手段が前記供給開始命令を実行することにより処理液供給手段を介して基板に処理液の供給を開始し、一定量の処理液を供給した時点で、前記供給停止命令を実行することにより処理液の供給を停止する処理液供給装置において、前記処理液供給手段から吐出されている処理液が停止されたことを検出する吐出停止検出手段を備えるとともに、前記制御手段は、前記処理プログラムに含まれている各命令を順次に実行してゆく際に、前記処理液供給手段を介して基板に供給されている処理液の供給を前記供給停止命令の実行によって停止し、前記吐出停止検出手段が処理液の吐出停止を検出した時点に基づいて、それ以後の命令の実行を開始することを特徴とするものである。
【００１７】
【作用】
請求項１に記載の発明方法の作用は次のとおりである。
予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムを実行すると、その中に含まれている供給開始命令の実行により基板に処理液の供給が開始され、一定量の処理液が供給された時点で供給停止命令を実行することにより処理液の供給が停止される。処理液供給時の流速が低下した場合には、予め設定された一定量の処理液が供給できるように、供給停止命令の実行タイミングが遅れることになるが、それ以後の処理プログラムの命令実行を、供給停止命令が実行されて実際に処理液の吐出が停止された時点を検出し、この検出時点に基づいて行う。これにより供給停止命令より後の命令の実行タイミングが、供給停止命令の実行タイミングに応じて遅れることになり、供給停止命令より後の命令への移行を処理液の吐出が停止された時点に依存させることができる。したがって、吐出停止時点から次の命令を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００１８】
また、請求項２に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行する供給方法（『スタティック法』）の場合、供給停止命令の実行後に回転を開始するための命令が実行されて、処理液を基板のほぼ表面全体にわたって塗り拡げる。このような供給方法を適用した場合でも、吐出停止時点から次の命令（回転を開始するための命令）を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００１９】
また、請求項３に記載の発明方法によれば、基板が回転している状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行する供給方法（『ダイナミック法』）の場合、供給停止命令の実行後に回転数を高める命令が実行されて、基板のほぼ表面全体に塗り拡げられた処理液の余剰分を振り切る。このような供給方法を適用した場合でも、吐出停止時点から次の命令（回転を高める命令）を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００２０】
また、請求項４に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、基板が回転を開始した後に供給停止命令を実行する供給方法（『スタミック法』）の場合、供給停止命令の実行後に回転数をさらに高める命令が実行されて、基板のほぼ表面全体に塗り拡げられた処理液の余剰分を振り切る。このような供給方法を適用した場合でも、吐出停止時点から次の命令（回転を高める命令）を実行するまでの実行間隔を常に一定化することができる。
【００２１】
また、請求項５に記載の発明装置の作用は次のとおりである。
制御手段が供給開始命令を実行すると処理液供給手段から処理液の供給が開始され、一定量の処理液が供給された時点で供給停止命令が実行されて供給が停止される。処理液供給手段から供給される処理液の流速が低下すると、一定量の処理液を供給するために供給停止命令の実行タイミングがそれに応じて遅れることになるが、それ以後の命令の実行は吐出停止検出手段が処理液の吐出停止を検出した時点に基づいて行われるので、供給停止命令以後の命令の実行タイミングを処理液の吐出が停止された時点に依存させることができる。したがって、吐出停止時点から次の命令の実行間隔を常に一定化することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
図１は、本発明に係る処理液供給装置の一例を示す回転式基板塗布装置（スピンコータとも呼ばれる）の概略構成を示すブロック図である。
【００２３】
図中、符号１は吸引式スピンチャックであり、基板Ｗをほぼ水平姿勢で吸着保持するものである。この吸引式スピンチャック１は、回転軸２を介して電動モータ３によって回転駆動され、基板Ｗを水平姿勢で回転中心Ｐ周りに回転駆動する。なお、電動モータ３の回転駆動は、後述する制御部２０によって行われる。
【００２４】
吸引式スピンチャック１の周囲には、処理液の一例であるフォトレジスト液や基板Ｗの裏面を洗浄する洗浄液などの飛散を防止するための飛散防止カップ４ａが配設されている。また、この飛散防止カップ４ａの上部開口には、ダウンフローを取り込むための複数個の開口を形成された筒状の上部蓋部材４ｂが、この装置の固定フレームに配設されている。また、図示しない搬送機構が未処理の基板Ｗを吸引式スピンチャック１に載置または吸引式スピンチャック１から処理済みの基板Ｗを受け取る際には、図示しない昇降機構が飛散防止カップ４ａのみを下降させることによって、飛散防止カップ４ａと上部蓋部材４ｂとを分離し、吸引式スピンチャック１を飛散防止カップ４ａの上部開口から上方に突出させる。なお、飛散防止カップ４ａを位置固定とし、図示しない昇降機構によって上部蓋部材４ｂと回転軸２とを飛散防止カップ４ａに対して上昇させるような構成としてもよく、吸引式スピンチャック１に代えて基板Ｗの周縁部を当接支持するスピンチャック（いわゆるメカ式スピンチャック）を採用してもよい。
【００２５】
飛散防止カップ４ａの側方には、基板Ｗの上方であって回転中心Ｐの上方に相当する供給位置と、基板Ｗの上方から側方に離れた待機位置との間で移動可能に構成された処理液供給ノズル５が配備されている。この処理液供給ノズル５の下方に向けられた先端部分には、本発明の吐出停止検出手段に相当する吐出停止検出センサ６が取り付けられている。吐出停止検出センサ６は、図２に示すように、処理液供給ノズル５の先端部分に取り付け部材６ａを介して取り付けられた投光器６ｂと受光器６ｃとによって構成されている。それぞれの投光部および受光部は処理液供給ノズル５を中心にして対向するように配設されており、投光器６ｂから照射された赤外波長領域の照射光は、赤外波長領域付近に感度を有する受光素子を内蔵した受光器６ｃに入射される。
【００２６】
この装置では、一例として入光時に吐出停止検出センサ６の検出信号がオンとなるように設定されているので、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａからフォトレジスト液が吐出された時点において検出信号がオフとなり、吐出が停止された時点において検出信号がオンするようになっている。なお、『オフ』から『オン』へと検出信号のレベルが変化すると制御部２０に『吐出停止信号』が出力される。
【００２７】
処理液供給ノズル５はノズル移動機構１０により供給位置と待機位置とにわたって移動されるが、その供給位置では図２に示すように吐出孔５ａが基板Ｗの表面から上方に距離Ｌだけ離れた位置である。この距離Ｌは、例えば４ｍｍ程度であり、フォトレジスト液の粘度や基板Ｗのサイズ、その表面状態などにより基板Ｗの表面に滴下されたフォトレジスト液が表面全体にわたって拡げられる際にムラが発生しないような距離に設定されていることが好ましい。
【００２８】
また、飛散防止カップ４ａ内の基板Ｗ下方には、飛散したフォトレジスト液が霧状のミストとなって基板Ｗの裏面に付着したり、基板Ｗの表面周縁部から裏面に回り込んだ不要なフォトレジスト液を除去するために、洗浄液を基板Ｗ裏面に向けて噴射するバックリンスノズル１１が配設されている。洗浄液の噴射は、後述する制御部２０によって制御される。
【００２９】
処理液供給ノズル５には供給管１２が接続されており、この供給管１２と、サックバックバルブ１３と、フィルタＦと、ベローズポンプ１４と、逆止弁１５とを介して、フォトレジスト液を貯留している処理液タンク１６に連通接続されている。サックバックバルブ１３は、クリーンルーム内に導入されているユーティリティの１つである加圧空気源から加圧空気を送り込まれることにより動作され、この動作により処理液供給ノズル５の先端内部に貯留しているフォトレジスト液を僅かに引き戻して、いわゆる『ぼた落ち』を防止したり、吐出孔５ａから露出しているフォトレジスト液の固化を防止するものである。また、送り込まれた加圧空気が排出されると非動作、つまり、処理液供給ノズル５内にフォトレジスト液を引き戻す動作が解除される。このサックバックバルブ１３への加圧空気の導入／排出は、制御部２０からの電気信号により行われるようになっている。なお、サックバックバルブ１３は、その引き戻し時の圧力などが調整可能になっているが、一定に調整しておいたとしても加圧空気源の圧力などにより、電気信号を入力されてからフォトレジスト液の引き戻し動作やその解除となるまでの動作速度がある程度変動する場合がある。
【００３０】
フィルタＦは、処理液タンク１６内のフォトレジスト液に不純物などが含まれていた場合に基板Ｗが汚染されるのを防止するのが主たる目的である。当然のことながらフィルタＦの部分では、新品のフィルタＦであってもある程度の圧損が生じており、その圧損は日数が経過するにつれて次第に増大してゆく。
【００３１】
ベローズポンプ１４は、複動式エアシリンダ１７に連動して動作し、処理液タンク１６内のフォトレジスト液を供給管１２に送り込む。このときフォトレジスト液が処理液タンク１６に逆流することを防止するのが、逆止弁１５である。複動式エアシリンダ１７は、速度制御弁１８を介して加圧空気源により動作するものであり、ピストン１７ａにより仕切られた２つの空間のそれぞれに速度制御弁１８ａ，１８ｂを介して加圧空気が送り込まれたり排出されたりしてピストン１７ａを昇降動作される。
【００３２】
なお、複動式エアシリンダ１７は、昇降されるピストン１７ａの位置が検出可能に構成されている。具体的には、ピストン１７ａの外周面の一部位に埋設された磁石１７ｂを、複動式エアシリンダ１７の外側面であって、ピストン１７ａの移動方向の特定位置に取り付けられたシリンダセンサ１７ｃにより検出するようになっている。シリンダセンサ１７ｃには、磁石１７ｂの磁気を検出可能な磁気センサを採用しており、例えば、磁気を検出するとシリンダセンサ１７ｃの検出信号がオンになる。このシリンダセンサ１７ｃからの検出信号は、制御部２０に出力される。なお、シリンダセンサ１７ｃの取り付け位置は、基板Ｗに対して供給するフォトレジスト液の量に応じて適宜に調整されている。
【００３３】
上述したようにフィルタＦによる圧損が増大するとフォトレジスト液の流速が低下するので、一定時間だけ複動式エアシリンダ１７を駆動してベローズポンプ１４を駆動したとしても、ベローズポンプ１４から供給管１２に送り込むことができるフォトレジスト液の量が減少して一定量のフォトレジスト液を基板Ｗに供給することができなくなる。そこで、この装置では、時間管理によりフォトレジスト液を供給するのではなく、供給量により管理する方式を採用している。つまり、シリンダセンサ１７ｃがオンするまで複動式エアシリンダ１７を駆動することにより、フィルタＦの圧損が増大しても一定量のフォトレジスト液が供給できるようになっている。
【００３４】
速度制御弁１８は、制御部２０からの電気信号によって加圧空気を複動式エアシリンダ１７に送り込む動作状態とされ、同様にして複動式エアシリンダ１７から加圧空気を排出する非動作状態とされるが、手動調整によって加圧空気源からの加圧空気導入速度や複動式エアシリンダ１７からの加圧空気排出速度が調整されるようになっている。したがって、その調整度合いや加圧空気源の圧力によって、複動式エアシリンダ１７の動作速度が変わり、その結果、ベローズポンプ１４の動作、すなわち、処理液供給ノズル５からフォトレジスト液が吐出／停止されるまでの速度が変わる。なお、処理液供給ノズル５と、供給管１２と、フィルタＦと、ベローズポンプ１４と、逆止弁１５と、処理液タンク１６と、複動式エアシリンダ１７と、速度制御弁１８とが本発明の処理液供給手段に相当する。
【００３５】
本発明の制御手段に相当する制御部２０は、図示しないクロックや内蔵タイマ、ＲＡＭなどを備えている。ＲＡＭには、種々の条件を変えつつ繰り返し行った実験により所望する処理に最適であるとされた条件で作成された処理プログラムなどが予め格納されている。この処理プログラムは、クロックや内蔵タイマを基準にして実行されるようになっている。但し、詳細は後述するが、処理プログラムに含まれている命令群のうち、処理液供給ノズル５から吐出されているフォトレジスト液を停止させる供給停止命令が実行された後は、上述した吐出停止検出センサ６から『吐出停止信号』が出力されてから次の命令を実行するようになっている。つまり、供給停止命令の実行後は、『吐出停止信号』が出力されるまで次の命令の実行が禁止された状態となる。
【００３６】
上部蓋部材４ｂの上部内周面には、その左側にＣＣＤカメラ３０が、その右側にはストロボ４０が取り付けられている。ＣＣＤカメラ３０は、固体撮像素子であるＣＣＤと、電子シャッターと、レンズとから構成されている。その撮影視野は、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａと基板Ｗ表面との間隙を含む基板Ｗの回転中心付近、すなわち、フォトレジスト液が処理液供給ノズル５から吐出されて基板Ｗに到達する位置を含む領域に設定されている。なお、図１では、処理液供給ノズル５の水平方向に延びた部分により、基板Ｗの回転中心付近が遮られているように見えるが、ＣＣＤカメラ３０と処理液供給ノズル５とは平面視で横方向にずらした状態で配設されているので、上記間隙を含む回転中心付近を撮影できるようになっている。また、ストロボ４０は、フォトレジスト液が感光しないように装置自体が暗室内に設置されているので、基板Ｗを撮影する際の照明として用いる。ストロボ４０としては、フォトレジスト液の分光感度に応じて感光しないように適宜に選択すればよい。この例では、キセノンランプと、５００ｎｍ以上の波長を透過するバンドパスフィルタＢＰＦとを組み合わせているが、赤外光付近に分光感度を有する高輝度赤外発光ダイオードまたは赤外発光ダイオードアレイを採用してバンドパスフィルタＢＰＦを省略するように構成してもよい。なお、ＣＣＤカメラ３０およびスロトボ４０は、吐出停止確認部５０に接続されている。
【００３７】
図３を参照して吐出停止確認部５０について説明する。
ストロボ４０は、ストロボ電源５１から所要電力を供給されて連続的に点灯される。ＣＣＤカメラ３０は、その動作制御、例えば、撮影タイミングを決定する電子シャッターの動作がカメラ制御部５２によって制御される。カメラ制御部５２への撮影開始指示は、制御部２０からＩ／Ｏ制御部５３へトリガ信号が入力されることにより行われ、その時点でＣＣＤカメラ３０により基板Ｗの表面を撮影する。撮影された画像信号は、カメラ制御部５２およびＩ／Ｏ制御部５３を介して画像処理部５４に伝送され、静止画像として画像メモリ５５に格納される。なお、上記ストロボ電源５１は、連続的にストロボ４０に電力供給を行う必要はなく、撮影時を含む適宜の範囲内においてのみ電力を供給してストロボ４０を間欠的に点灯させるようにしてもよい。なお、上述したＣＣＤカメラ３０の撮影視野を、上記の画像処理に係る処理速度を勘案して設定することが好ましい。
【００３８】
画像処理部５４は、画像メモリ５５内の静止画像をＩ／Ｏ制御部５３を介してモニタ５９に出力する。装置のオペレータは、モニタ５９に表示された静止画像を観察して吐出停止の検出が正常に行われているか否かを判断する。もし、その静止画像が不適切な場合には、吐出停止検出センサ６が誤動作しているなどの原因が考えられるので、装置の動作をオペレータが手動で停止させればよい。これにより不適切な処理が継続的に全ての基板に対し施されることを未然に防止できる。
【００３９】
次に、図４のタイムチャートおよび図５，図６のフローチャートを参照して、装置の動作について説明する。なお、図４は塗布処理を施す処理プログラムのタイムチャートであり、図５は制御部２０の動作を示すフローチャートであり、図６は吐出停止確認部５０の動作を示すフローチャートである。
また、以下の説明においては、図示しない搬送機構により既に基板Ｗが吸引式スピンチャック１に吸着保持されているものとし、処理液供給ノズル５は、ノズル移動機構１０によって既に供給位置（図１に実線で示す状態）に移動されて、その吐出孔５ａが基板Ｗの上方に距離Ｌを隔てて位置しているものとする。
【００４０】
なお、フォトレジスト液の供給方法としては、基板Ｗが静止した状態で供給開始命令を実行して供給を開始し、その状態で供給停止命令を実行して供給を完了する『スタティック法』と、基板が回転している状態で供給開始命令を実行して供給を開始し、その状態で供給停止命令を実行して供給を完了する『ダイナミック法』と、基板が静止した状態で供給開始命令を実行して供給を開始し、基板が回転を開始した後に供給停止命令を実行して供給を完了する『スタミック法』があるが、まず、『スタティック法』について詳細に説明し、次いで『ダイナミック法』と『スタミック法』について簡単に説明する。
【００４１】
＜スタティック法＞（請求項２に記載の発明方法）
この処理プログラムによる塗布処理の基本的な流れは次のとおりである。
まず、ＴＳ 時点において供給開始命令を実行して、静止した基板Ｗに対してフォトレジスト液の供給を開始し、予め設定されている一定量のフォトレジスト液が供給されてシリンダセンサ１７ｃがオンとなった時点ＴＥ （基板Ｗは依然として静止した状態）で、供給停止命令を実行してフォトレジスト液の供給を停止する。供給停止命令の実行時点ＴＥ からある程度の遅れ時間（停止遅れ時間ＴＤＥ）が経過した時点ｔ１ において、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａから吐出されているフォトレジスト液の吐出が実際に停止する。この停止時点は吐出停止検出センサ６によって検出され、この時点から経過時間の計数が開始される（タイマスタート）。そして、処理プログラムに予め設定されている一定時間ＴＷ が経過した時点ｔ２ で回転開始命令が実行され、ｔ４ 時点で第１の回転数Ｒ１（例えば、９００ｒｍｐ）に到達するように加速される。第１の回転数Ｒ１による駆動をｔ７ 時点まで保持することにより、基板Ｗの表面に供給されたフォトレジスト液を基板Ｗのほぼ表面全体に塗り拡げ、その後、ｔ８ 時点で第２の回転数Ｒ２（例えば、３，０００ｒｐｍ）に達するように加速される。この第２の回転数Ｒ２により基板Ｗのほぼ表面全体にわたって塗り拡げられたフォトレジスト液を完全に塗り拡げ、余剰分のフォトレジスト液を振り切って所望膜厚のフォトレジスト被膜を基板Ｗの表面全体に均一に形成する。
【００４２】
なお、上記の処理中においては、基板Ｗの周囲に飛散したフォトレジスト液が霧状のミストとなって基板Ｗの裏面に付着したり、基板Ｗの表面から裏面に周り込んで付着したフォトレジスト液を除去するために、バックリンスノズル１１（図１参照）から洗浄液を噴出させる命令を付加しておくことが好ましい。
【００４３】
さらに、上記の処理プログラムは、『吐出停止信号』が出力された時点ｔ１ から所定の時間間隔をおいて、Ｉ／Ｏ制御部５３に対して撮影をするように指示するためのトリガ信号を出力するようにされている。
【００４４】
ステップＳ１（供給開始命令？）
制御部２０は、処理プログラムに含まれている複数個の命令を逐次実行してゆくにあたって、その命令が、フォトレジスト液を処理液供給ノズル５から吐出するための供給開始命令であるか否かを判断して処理を分岐する。『スタティック法』では、最初に実行される命令が供給開始命令であるので、ステップＳ３へ分岐する。しかし、後述する『ダイナミック法』では、最初の命令が回転開始命令であるので、その場合にはステップＳ２へと処理を分岐して回転開始命令を実行する。
【００４５】
ステップＳ３（供給開始命令の実行）
ＴＳ 時点で供給開始命令が実行されると次のようにしてフォトレジスト液が処理液供給ノズル５を介して吐出され始める。
まず、サックバックバルブ１３が非動作状態にされて処理液供給ノズル５内の吸引が解除されるとともに、速度制御弁１８の一方１８ａが非動作状態とされ、他方１８ｂが動作状態とされる。これにより複動式エアシリンダ１７内のピストン１７ａが上昇を開始し、この動作に連動してベローズポンプ１４が動作する。するとベローズポンプ１４の動作速度に応じて処理液タンク１６内からフォトレジスト液が送り出され、供給管１２にフォトレジスト液が送り込まれる。しかしながら、このときピストン１７ａの移動速度は、速度制御弁１８を介して複動式エアシリンダ１７に導入される加圧空気の導入速度に応じたものとならず、フィルタＦの圧損に応じたベローズポンプ１４の動作速度に依存するものとなる。
【００４６】
ステップＳ４（シリンダセンサＯＮ？）
そして、ピストン１７ａが上昇してシリンダセンサ１７ｃにより検出されるまで、このステップＳ４を繰り返し実行する。なお、この例では、ピストン１７ａが一度上昇してシリンダセンサ１７ｃをオンにした時点で一定量のフォトレジスト液が供給されたものとして説明するが、フォトレジスト液の所要量によっては、ピストン１７ａの昇降を繰り返し行う必要がある。この場合には、シリンダセンサ１７ｃがオンした回数を計数して一定量のフォトレジスト液が供給されたと判断すればよい。
【００４７】
ステップＳ５（供給停止命令の実行）
ＴＥ 時点において、上昇したピストン１７ａがシリンダセンサ１７ｃにより検出されて、シリンダセンサ１７ｃがオンしたとする。これを受けて制御部２０は、一定量のフォトレジスト液を供給したと判断してその供給を停止するための供給停止命令を実行する。
【００４８】
この命令が実行されると次のようにしてフォトレジスト液の供給が停止される。
まず、速度制御弁１８ａを非動作として、複動式エアシリンダ１７の動作を停止する。するとベローズポンプ１４によるフォトレジスト液の送り出しが停止される。さらにサックバックバルブ１３を動作状態にして処理液供給ノズル５内のフォトレジスト液を先端部から僅かに引き戻す。これらの一連の動作により、処理液供給ノズル５からのフォトレジスト液の供給が実際に停止される。つまり、供給停止命令の実行時点ＴＥ から停止遅れ時間ＴＤＥだけ遅れて、フォトレジスト液の吐出が停止される。なお、この停止遅れ時間ＴＤＥは、加圧空気源の圧力やサックバックバルブ１３の動作速度によって多少変動する。また、図４のタイムチャート中では、停止遅れ時間ＴＤＥの存在を理解しやすいように長く示しているが、実際の値としては短時間（０．１ｓｅｃ程度）なものである。
【００４９】
ステップＳ６（吐出停止？）
上記の供給停止命令を実行した後、吐出停止検出センサ６から『吐出停止信号』が出力されるまで、このステップＳ６を繰り返し実行する。すなわち、吐出孔５ａから吐出されているフォトレジスト液が遮断されるまでの間は、次の命令の実行を禁止された状態である。したがって、上記停止遅れ時間ＴＤＥの間は、このステップＳ６を繰り返し実行することになる。
【００５０】
そして、吐出停止検出センサ６から制御部２０に対して『吐出停止信号』が出力されると、ステップＳ６の実行を停止して次のステップＳ７に処理が移行する。なお、供給開始命令の実行時点ＴＳ から『吐出停止信号』が出力される時点ｔ１ までがフォトレジスト液の供給されていた時間であり、一定量のフォトレジスト液を供給するために要した時間である。この時間は日数が経過するにつれて大きくなるフィルタＦの圧損に起因して大きくなってゆくが、ここでは供給時間ＴＳＵであったとする。
【００５１】
ステップＳ７（タイマスタート）
制御部２０は、『吐出停止信号』に基づきタイマによる計数をｔ１ 時点で開始し、予め処理プログラム中に設定された待機時間ＴＷ に到達するのを待つ。なお、処理プログラムによっては待機時間ＴＷ が『０』に設定されている場合もある。
【００５２】
ステップＳ８（トリガ信号出力）
制御部２０は、タイマをスタートさせたｔ１ 時点から所定の時間間隔をおいてトリガ信号を出力する。このトリガ信号が出力されると、吐出停止確認部５０はＩ／Ｏ制御部５３を介して基板Ｗの表面を撮影する。なお、このトリガ信号を入力されたときの吐出停止確認部５０の動作については後述する。
【００５３】
ステップＳ９（命令の実行）
上記のように各種命令が実行された後は、それ以後の命令が逐次に実行されてゆく。
すなわち、まず、図示しない内蔵タイマによるカウントが待機時間ＴＷ となった時点ｔ２ において回転開始命令が実行され、基板Ｗを第１の回転数Ｒ１でｔ７ 時点まで回転駆動し、その後、ｔ７ 時点で回転上昇命令が実行され、基板Ｗを第２の回転数Ｒ２でｔ１１時点まで回転駆動し、ｔ１１時点で回転停止命令を実行してｔ１２時点で１枚の基板Ｗに対する処理を完了する。
【００５４】
上述したようにして一定量のフォトレジスト液の吐出が停止されたことに基づいて、供給開始命令の次の命令である回転開始命令を実行することにより、供給停止命令より後の命令の実行タイミングをフォトレジスト液の吐出が実際に停止された時点に依存させることができる。したがって、供給停止命令が実行されて実際にフォトレジスト液の吐出が停止された時点ｔ１ から次の命令（回転開始命令）までの時間を待機時間ＴＷ に一定化することができる。
【００５５】
次に、日数が経過してフィルタＦの圧損が増大した状態で、新たな基板Ｗを処理する場合について説明する。
この場合、同じ条件で複動式エアシリンダ１７を駆動してもベローズポンプ１４によって供給管１２に送り込まれるフォトレジスト液の流速は低下する。したがって、一定量のフォトレジスト液を供給するのに要する時間が長くなる。ここでは、その時間が上述した供給時間ＴＳＵよりも長いＴＳＵ１ となったとして説明する。なお、以下に説明する新たな基板Ｗの処理時における命令などの実行タイミングが先の処理時と異なる部分は、図４中において括弧書き及び点線矢印で示すことにする。
【００５６】
このような場合には、供給開始命令の実行タイミングは、ＴＳ 時点で先の処理時と同一であるが、一定量のフォトレジスト液を供給するのに要する時間が供給時間ＴＳＵよりも長い供給時間ＴＳＵ１ となっているため、シリンダセンサがＯＮする時点もそれらの差分だけ遅れて（ＴＥ ）時点になる。さらに、『吐出停止信号』が制御部２０に出力されてタイマによる計数が開始されるタイミングも、上記差分だけ遅れて（ｔ３ ）時点となる。これに伴い回転開始命令の実行時点も（ｔ５ ）に遅れることになる。その結果、『吐出停止信号』が出力された時点（ｔ３ ）から回転開始命令が実行されるまでの実行間隔を、先の処理時と同様に待機時間ＴＷ にすることができる。したがって、供給された一定量のフォトレジスト液を第１の回転数Ｒ１により基板Ｗのほぼ表面全体に塗り拡げる処理を先の処理時と同じだけ施すことができる。さらに回転開始命令より後の各命令の実行タイミングも同様に遅れる。具体的には、回転上昇命令がｔ７ から（ｔ９ ）に、回転停止命令がｔ１１から（ｔ１３）に遅れる。したがって、基板Ｗの表面に塗り拡げられたフォトレジスト液を第２の回転数Ｒ２によって振り切るための処理を、先の処理時と同じだけ施すことができる。つまり、フィルタＦの圧損に起因して一定量のフォトレジスト液を供給するのに要する時間が変動したとしても、処理プログラムにより意図した処理を施すことができ、長期間にわたって安定して処理を施すことができる。さらに、フォトレジスト液の供給量を極力少なくする省レジスト化を実現するのに好適である。また、フィルタＦの交換頻度を低減できることにもなるので、装置の稼働率向上が期待できる。
【００５７】
なお、上記の説明では、供給停止命令の実行から実際に吐出が停止するまでの遅延が停止遅れ時間ＴＤＥで一定としているが、上述したようにサックバックバルブ１３の調整度合いや加圧空気源の圧力によってはこの値も変動する場合がある。しかし、上記のように吐出停止を検出したことに基づいて次の命令を実行するので、その変動分をも自ずと吸収することができる。したがって、他の装置により加圧空気源の利用度合いが高まってその圧力が低下したり、変動したことに起因して停止遅れ時間ＴＤＥが変動したとしても処理プログラムによる処理を的確に施すことができる。
【００５８】
次に、上記ステップＳ８においてトリガ信号が出力された時点における吐出停止確認部５０の動作について図６のフローチャートを参照して説明する。
【００５９】
ステップＴ１（基板表面の撮影）
トリガ信号を入力されるとＩ／Ｏ制御部５３がカメラ制御部５２を介してＣＣＤカメラ３０を制御し、上述した撮影視野の撮影を行う。すなわち、処理液供給ノズル５の吐出孔５ａと基板Ｗの表面の間隙を含む基板Ｗの表面を撮影する。この撮影された画像信号は、Ｉ／Ｏ制御部５３を介して画像処理部５４に出力される。
【００６０】
ステップＴ２（静止画像として格納）
画像信号を静止画像として画像メモリ５５に格納する。この画像メモリ５５に格納される静止画像は、トリガ信号に基づく画像のみであるので、画像メモリ５５の記憶容量としては少なくとも上記画像を記憶できるだけあればよい。なお、記憶容量を少なくするために画像処理部５４において２値化処理などを施した後に画像メモリ５５に格納するようにしてもよい。
【００６１】
ステップＴ３（静止画像をモニタに出力）
画像処理部５４は、画像メモリ５５に格納されている静止画像を取り出してＩ／Ｏ制御部５３を介してモニタ５９に出力する。
【００６２】
このようにして『吐出停止信号』に基づいて基板Ｗの表面を撮影し、この静止画像をモニタ５９に出力し、その静止画像を装置のオペレータが確認することにより、吐出停止と判断されたタイミングが適切か否かを判断することができる。不適切であると判断された場合には、オペレータが装置を手動で停止させればよい。例えば、ミストなどが付着して吐出停止検出センサ６が誤動作すると、命令の実行タイミングがずれて不適切な処理が施されることになるが、オペレータが装置を停止させることにより基板に不適切な処理が施されることを未然に防止することができる。
【００６３】
なお、上記装置では、吐出停止センサ６（吐出停止検出手段）を光センサにより構成したが、撮影視野を吐出孔５ａ付近に設定したＣＣＤカメラにより吐出停止を検出するようにしてもよい。
【００６４】
＜ダイナミック法＞（請求項３に記載の発明方法）
次に、図７のタイムチャートを参照して、基板Ｗが回転している状態でフォトレジスト液の供給を開始し、その状態でフォトレジスト液の供給を完了するダイナミック法を採用した処理プログラムによる塗布処理について説明する。なお、図７中のタイムチャートに示したトリガ信号による動作や、括弧書き、点線矢印などの意味は上述したとおりである。
【００６５】
このダイナミック法では、基板Ｗを第１の回転数Ｒ１で回転させつつ、ＴＳ 時点で供給開始命令を実行してフォトレジスト液の供給を開始し、第１の回転数Ｒ１で回転させた状態で供給停止命令を実行（ＴＥ 時点）してフォトレジスト液の供給を完了するようになっている。
【００６６】
このようなダイナミック法による塗布処理であっても、上述した＜スタティック法＞と同様に、フォトレジスト液が吐出停止されたことに基づいて、供給停止命令の次の命令である回転上昇命令を実行することにより、供給時間ＴＳＵが供給時間ＴＳＵ１ に長くなったとしても、それらの実行間隔を待機時間ＴＷ に一定化することができる。したがって、フォトレジスト液の吐出を停止した時点から第２の回転数Ｒ２へと回転数を上げ始めるまでの時間を一定化でき、第２の回転数Ｒ２によってフォトレジスト液を振り切る時間も一定化することができる。よって、処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたってほぼ正確に施すことができ、上述した＜スタティック法＞と同様の効果を得ることができる。
【００６７】
＜スタミック法＞（請求項４に記載の発明方法）
次に、図８のタイムチャートを参照して、基板Ｗが静止した状態でフォトレジスト液の供給を開始し、基板Ｗを回転させ始めた後にフォトレジスト液の供給を完了するスタミック法を採用した処理プログラムによる塗布処理について説明する。
【００６８】
このスタミック法では、基板Ｗの回転数が『０』回転、すなわち、基板Ｗが静止した状態のＴＳ 時点で供給開始命令を実行してフォトレジスト液の供給を開始し、回転開始命令の実行時点ｔ１ よりも後のＴＥ 時点で供給停止命令を実行してフォトレジスト液の供給を停止するようになっている。
【００６９】
このようなスタミック法による塗布処理であっても、上述した＜スタティック法＞および＜ダイナミック法＞と同様に、フォトレジスト液が吐出停止されたことに基づいて、供給停止命令の次の命令である回転上昇命令を実行することにより、供給時間ＴＳＵが供給時間ＴＳＵ１ に長くなったとしても、それらの実行間隔を待機時間ＴＷ に一定化することが可能である。よって、吐出を停止した時点から第２の回転数Ｒ２へと回転数を上げ始めるまでの時間を一定化することができ、第２の回転数Ｒ２によってフォトレジスト液を振り切る時間も一定化することができる。その結果、処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたってほぼ正確に施すことができ、上述した各供給方法と同様の効果を奏する。
【００７０】
＜好適な塗布方法＞
上述したように処理プログラムにより意図した処理を長期間にわたって正確に施すことができる装置を用いることにより好適に実施することができる塗布方法の一例について説明する。なお、フォトレジスト液の供給方法としては＜スタティック法＞を例に採って説明する。
【００７１】
まず、上述した図４のタイムチャートに示す処理プログラムにより処理を行った場合には、図９の模式図に示すようなフォトレジスト液Ｒの挙動によってフォトレジスト被膜が形成される。なお、この図では、簡略的に基板を円で示し、フォトレジスト液をハッチングした領域で示すとともに、基板の回転数を矢印の大きさで模式的に示す。
【００７２】
まず、基板Ｗの表面にフォトレジスト液Ｒを供給し始めた直後では、図９（ａ）に示すようにフォトレジスト液Ｒは平面視で円形状の塊Ｒａ （以下、これをコアＲａ と称する）となって基板Ｗの中心付近にある。さらにフォトレジスト液Ｒを供給時間ＴＳＵだけ供給し続けると、このコアＲａ は、自重により半径方向に拡がって同心円状に拡がって行く（図９（ａ）中の点線）。
【００７３】
その後、フォトレジスト液Ｒの供給を停止するとともに基板Ｗを回転数Ｒ１で回転させ始めると、コアＲａ は暫くの間は円形状を保ってその径を拡大してゆくが、その後に大きく形を変えてゆく。つまり、コアＲａ の円周部から多数の細長いフォトレジスト液Ｒｂ の流れ（以下、これをヒゲＲｂ と称する）が放射状に延び始める（図９（ａ）の点線）。この多数のヒゲＲｂ は、回転数Ｒ１に伴う遠心力によってコアＲａ の径の拡大とともに延び続けるが、ヒゲＲｂ はコアＲａ の径の拡大よりも速く基板Ｗの周縁部に向かって延びる（図９（ｂ））。
【００７４】
さらに基板Ｗの回転を回転数Ｒ１で続けると、多数のヒゲＲｂ の先端部は、基板Ｗの周縁部に到達する（図９（ｃ））。このように多数のヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁部に到達すると、フォトレジスト液ＲはヒゲＲｂ を通って基板Ｗの周縁部に到達して飛散（飛散フォトレジスト液Ｒｃ ）する。さらにコアＲａ の径が大きくなるとともにヒゲＲｂ の幅が拡がる（図９（ｃ）中の二点鎖線と図９（ｄ））ことによって、ヒゲＲｂ 間の領域が次第に少なくなって基板Ｗの全面がフォトレジスト液Ｒ（コアＲａ ，ヒゲＲｂ ）によって覆われる（図９（ｅ））。
【００７５】
以上のように、フォトレジスト液Ｒで基板Ｗのほぼ表面全体を覆った後、現在の回転数Ｒ１よりも高い回転数２として、基板Ｗの表面全体を覆っているフォトレジスト液Ｒの余剰分（余剰フォトレジスト液Ｒｄ ）を振り切って、基板Ｗの表面に所望膜厚のフォトレジスト被膜Ｒ’を形成する。
【００７６】
ところが、図９（ｃ）に示すように、多数のヒゲＲｂ が基板Ｗの周縁部に到達すると、基板Ｗの表面に供給されたフォトレジスト液Ｒの大部分がヒゲＲｂ を通って基板Ｗの周囲に放出されて飛散する（飛散フォトレジスト液Ｒｃ ）ことになる。したがって、基板Ｗの表面全体がフォトレジスト液Ｒによって覆われるようにするためには、飛散フォトレジスト液Ｒｃ の量を見込んで多めにフォトレジスト液Ｒを供給する必要があり、使用量が極めて多くなる。
【００７７】
そこで、図１０のタイムチャートに示すように、フォトレジスト液Ｒを供給完了した後、基板Ｗの回転数を第１の回転数Ｒ３（例えば、１，０００ｒｐｍ）に上げ始めた時点ｔ２ から時間Ｔａ ’（例えば、０．１〜０．３ｓｅｃ程度であり、回転数切換開始時間と称する）内に基板Ｗの回転数を上げてゆく。なお、回転数切換開始時間Ｔａ ’は、ヒゲＲａ が第１の回転数Ｒ３により伸長し、基板Ｗの周縁部に到達するまでの時間（到達時間）内となるように設定する（例えば、約０．５ｓｅｃ）。
【００７８】
このときコアＲａ は暫くの間は円形状を保っているが、その後、図１１に示すように、コアＲａ から新たな放射状のフォトレジスト液Ｒの流れＲｂ ’（新たなヒゲＲｂ ’と称する）が生じて、多数のヒゲＲｂ の間から新たなヒゲＲｂ ’（図１１の二点鎖線）が基板Ｗの周縁部に向かって延び始める。さらに、フォトレジスト液Ｒが基板Ｗの表面全体を覆う前に、基板Ｗの回転数を第２の回転数Ｒ４（例えば、３，０００ｒｐｍ）に上げてゆく。なお、その回転数切換時間Ｔｂ は、０．０７ｓｅｃ程度が好ましい。
【００７９】
このように基板Ｗの回転数を回転数切換時間Ｔｂ 内に第１の回転数Ｒ３から第２の回転数Ｒ４に急激に上げることにより、基板Ｗの周縁部に向かって直線的に延びてゆくはずのヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’に慣性力、つまり回転方向（図１２の矢印）とは逆方向の力が作用することになる。したがって、遠心力と慣性力との合力によりヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’は、図１２に示すように周方向に曲げられるようにその幅を拡大するとともに、遠心力によってその先端部が基板Ｗの周縁部に向かって伸長し、コアＲａ の径も拡大することになる。
【００８０】
このように静止した状態の基板Ｗにフォトレジスト液Ｒを供給した後に、基板Ｗを第１の回転数Ｒ３で回転させ、基板Ｗの回転を開始した時点ｔ２ から回転数切換開始時間Ｔａ ’後に、第１の回転数Ｒ３よりも高い第２の回転数４に回転数を上げ始め、その回転上昇を短い回転数切換時間Ｔｂ 内に完了させることにより、被覆所要時間を大幅に短縮することができる。したがって、ヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’が基板Ｗの周縁部に到達してから、基板Ｗの表面全体をフォトレジスト液Ｒが覆い尽くすまでの時間が短くなるので、ヒゲＲｂ および新たなヒゲＲｂ ’を通して基板Ｗの周囲に放出・飛散するフォトレジスト液Ｒの量を少なくすることができる。その結果、所望膜厚のフォトレジスト被膜Ｒ’を形成するのに要するフォトレジスト液Ｒの量を極めて少なくすることができる。
【００８１】
このように基板Ｗの回転数を制御するのであるが、従来方法によると供給時間ＴＳＵが変動してゆくので、回転数切換開始時間Ｔａ ’が変動することになる。したがって、加速度を加える時点のフォトレジスト液Ｒの形状が変わってゆくことになる。これにより日数が経過するにつれて塗布状態が不均一となる不都合が生じる。
【００８２】
一方、本発明装置によれば、上述したように日数が経過して供給時間ＴＳＵが変動しても処理プログラムに正確に処理を施すことができるので、そのような不都合が生じることを防止できる。したがって、処理プログラムにより意図する処理を長期間にわたって正確に施すことができるともに、所望膜厚の被膜を得るために供給するフォトレジスト液の量を極めて少なくすることができる。その結果、省レジスト化により半導体装置の製造コストを低減することができる。
【００８３】
また、上記の塗布方法では、図１０の回転上昇命令の実行時点ｔ４ においてトリガ信号を出力して、加速時点のフォトレジスト液の形状を撮影することが好ましい。これによりタイミングにずれが生じていないかを確認することができ、適切に処理が施されているか否かを容易に確認できる。
【００８４】
なお、＜ダイナミック法＞および＜スタミック法＞であっても、上記＜スタティック法＞のようにヒゲＲｂ に慣性力を与えるように加速すればよい。
【００８５】
なお、処理液としてフォトレジスト液を例に採って説明したが、その他に、表面保護や絶縁のために利用されるＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ） 液やポリイミド樹脂などであってもよい。
【００８６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明方法によれば、供給停止命令が実行された後、処理液の吐出が停止された時点に基づいて、それ以後の命令を実行することにより、供給停止命令より後の命令への移行を処理液の吐出が停止された時点に依存させることができる。したがって、処理液供給時の流速が低下して供給停止命令の実行タイミングが遅れたとしても、吐出停止時点から次の命令を実行するまでの間隔を常に一定化することができる。その結果、予め作成した処理プログラムにより意図した処理を、長期間にわたって正確に基板に対して施すことができる。また、フォトレジスト液の使用量を極めて少なくする省レジスト化を好適に実施可能である。
【００８７】
また、請求項２に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行して処理液を供給する方法（スタティック法）であっても、請求項１に記載の効果を得ることができる。
【００８８】
また、請求項３に記載の発明方法によれば、基板が回転している状態で供給開始命令を実行し、その状態で供給停止命令を実行して処理液を供給する方法（ダイナミック法）であっても、請求項１とほぼ同様の効果を得ることができる。
【００８９】
また、請求項４に記載の発明方法によれば、基板が静止した状態で供給開始命令を実行し、基板が回転を開始した後に供給停止命令を実行して処理液を供給する方法（スタミック法）であっても、請求項１とほぼ同様の効果を奏する。
【００９０】
また、請求項５に記載の発明装置によれば、請求項１ないし請求項４に記載の発明方法を好適に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る処理液供給装置の一例である回転式基板塗布装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】吐出停止検出センサを示す図である。
【図３】吐出停止確認部を示すブロック図である。
【図４】スタティック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図５】制御部の動作を示すフローチャートである。
【図６】吐出停止確認部の動作を示すフローチャートである。
【図７】ダイナミック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図８】スタミック法による塗布処理を示すタイムチャートである。
【図９】フォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１０】本発明装置により実施するのに好適な塗布処理プログラムを、スタティック法により実施した一例を示すタイムチャートである。
【図１１】好適な塗布処理プログラムによるフォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１２】好適な塗布処理プログラムによるフォトレジスト液の挙動を示す模式図である。
【図１３】従来例に係る処理液供給方法（スタティック法）を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
Ｗ … 基板
１ … 吸引式スピンチャック
５ … 処理液供給ノズル（処理液供給手段）
６ … 吐出停止検出センサ（吐出停止検出手段）
６ａ … 取り付け部材
６ｂ … 投光器
６ｃ … 受光器
Ｆ … フィルタ（処理液供給手段）
１４ … ベローズポンプ（処理液供給手段）
１７ … 複動式エアシリンダ（処理液供給手段）
１７ｂ … マグネット
１７ｃ … シリンダセンサ
１８ … 速度制御弁（処理液供給手段）
２０ … 制御部（制御手段）
３０ … ＣＣＤカメラ
４０ … ストロボ
５０ … 吐出停止確認部
Claims (5)
- 供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、前記供給開始命令を実行することにより基板の中心付近に処理液の供給を開始し、一定量の処理液を供給した時点で、前記供給停止命令を実行することにより処理液の供給を停止する処理液供給方法において、
前記供給停止命令が実行された後、処理液の吐出が停止された時点を検出し、この検出時点に基づいて、それ以後の処理プログラムの命令を実行することを特徴とする処理液供給方法。 - 請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が静止した状態で前記供給開始命令を実行するとともに、その状態で前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とする処理液供給方法。
- 請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が回転している状態で前記供給開始命令を実行するとともに、その状態で前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とする処理液供給方法。
- 請求項１に記載の処理液供給方法において、前記基板が静止した状態で前記供給開始命令を実行するとともに、前記基板が回転を開始した後に前記供給停止命令を実行するようにしたことを特徴とする処理液供給方法。
- 供給開始命令および供給停止命令を含む複数個の命令からなり、予め記憶されている一連の処理を規定する処理プログラムに基づいて、制御手段が前記供給開始命令を実行することにより処理液供給手段を介して基板に処理液の供給を開始し、一定量の処理液を供給した時点で、前記供給停止命令を実行することにより処理液の供給を停止する処理液供給装置において、
前記処理液供給手段から吐出されている処理液が停止されたことを検出する吐出停止検出手段を備えるとともに、
前記制御手段は、前記処理プログラムに含まれている各命令を順次に実行してゆく際に、前記処理液供給手段を介して基板に供給されている処理液の供給を前記供給停止命令の実行によって停止し、前記吐出停止検出手段が処理液の吐出停止を検出した時点に基づいて、それ以後の命令の実行を開始することを特徴とする処理液供給装置。
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