JP3727166B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パルスモータの脱調検出機能を備えた基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に所定の処理を行うために基板処理装置が用いられている。
【０００３】
図７は基板処理装置の一例としての従来の回転式塗布装置の構成を示す模式図である。図７において、回転式塗布装置は、基板Ｗを保持する基板保持部２および基板保持部２を回転駆動するスピンモータ１を備える。さらに、回転式塗布装置には、基板Ｗの表面にレジスト液を供給するレジスト液供給系３が設けられている。
【０００４】
レジスト液供給系３は、レジスト液９を貯留するレジスト容器８、レジスト液９を吐出するレジストノズル４およびレジスト容器８とレジストノズル４とを連通するレジスト供給管５を備える。レジスト供給管５の途中にはレジスト液９をレジスト容器８からレジストノズル４へ送り出す吐出ポンプ６が設けられている。
【０００５】
吐出ポンプ６はパルスモータからなるポンプ駆動モータ７により駆動される。ポンプ駆動モータ７はメインコントローラ１１の制御の下でモータコントローラ１０から出力される駆動信号により回転駆動される。
【０００６】
そして、基板Ｗの表面に吐出されたレジスト液９は、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗの全面に均一に塗り広げられる。これによって、基板Ｗ上にレジスト薄膜が形成される。
【０００７】
近年では、基板Ｗ上のレジスト薄膜に微細なパターンを形成するためにレジスト薄膜の膜厚を薄く、かつ正確に制御することが求められている。レジスト薄膜の膜厚は、レジストノズル４から基板Ｗに吐出されるレジスト液９の吐出量に依存する。また、レジストノズル４からのレジスト液９の吐出量は吐出ポンプ６を駆動するポンプ駆動モータ７の回転量により規定される。したがって、ポンプ駆動モータ７の回転動作を正確に制御することが要求される。
【０００８】
このため、従来の回転式塗布装置では、ポンプ駆動モータ７にエンコーダ１２を取付け、エンコーダ１２からの出力によりポンプ駆動モータ７の回転数を検出している。ポンプ駆動モータ７の回転数を検出することによって、ポンプ駆動モータ７の回転に応じて動作する吐出ポンプ６の動作量を検出することができ、それによってレジストノズル４から基板Ｗに吐出されるレジスト液９の量を把握することができる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
最近では、半導体装置の微細化や高集積化の要求に伴って、種々のレジスト液が開発されている。そして、従来の回転式塗布装置では、基板Ｗの種類に応じて適切なレジスト液を選択して供給するために、複数系統のレジスト液供給系３が設けられている。この場合には、吐出ポンプ６やエンコーダ１２を取り付けたポンプ駆動モータ７もレジスト液供給系３ごとに設置する必要があり、回転式塗布装置内での占有領域が比較的大きくなり、回転式塗布装置全体が大型化する要因となる。
【００１０】
これに対し、回転式塗布装置等の基板処理装置が設置されるクリーンルームでは、設備費用を抑制するために、基板処理装置の設置面積（フットプリント）を抑制することが要求されている。このために、例えば回転式塗布装置では、レジスト液供給系３を増設した場合でも、回転式塗布装置全体が大型化することを抑制可能な構造が望まれている。
【００１１】
また、回転式塗布装置に限らず、エンコーダ等を有するパルスモータを備えた他の基板処理装置においても、同様にパルスモータ周辺の構造を簡素化することが望まれている。
【００１２】
本発明の目的は、パルスモータの脱調検出が可能で、かつパルスモータ周辺の構造が簡素化され装置の大型化を抑制できる基板処理装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
発明者らは、基板処理装置に設けられたパルスモータ周辺の構造を簡素化する過程で、エンコーダ１２を省略することを検討した。この場合、単にエンコーダ１２を省略するのみでは、パルスモータが制御通りに動作したか否かの確認ができなくなる。そこで、パルスモータの脱調検出が可能で、かつ構造を簡素化すべく以下の基板処理装置を案出したものである。
【００１４】
第１の発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板に対して所定の処理を行う処理部と、処理部での処理に関連して移動可能に設けられた移動部材と、移動部材を一方向または逆方向に移動させるパルスモータと、パルスモータに駆動パルスを与えるパルス発生手段と、移動部材に設けられ、移動部材の一方向または逆方向への移動に伴って原点位置と終点位置との間を往復移動する被検知部材と、原点位置から終点位置側に一定距離離れた検知位置に設けられ、移動部材が検知位置に到達したことを検知する検知手段と、移動部材の一方向への移動時に被検知部材が原点位置から検知位置まで移動する間にパルス発生手段からパルスモータに与えられる駆動パルスの数と、移動部材の逆方向への移動時に被検知部材が検知位置に到達してから停止するまでにパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数とが異なる場合に移動部材の一方向または逆方向への移動中にパルスモータに脱調が発生したと判定する脱調検出手段とを備えたものである。
【００１５】
第１の発明に係る基板処理装置においては、移動部材を移動させることによって処理部が基板保持部に保持された基板に所定の処理を行う。移動部材はパルスモータにより駆動される。また、パルスモータの駆動量はパルス発生手段から与えられる駆動パルスの数によって制御される。したがって、移動部材の一方向または逆方向への移動量は、パルスモータの正常動作時にはパルスモータに与えられる駆動パルスの数によって同じ量に規定される。しかしながら、パルスモータに脱調が発生した場合には、駆動パルスの数に応じたパルスモータの回転量と、実際のパルスモータの回転量とが異なる。
【００１６】
そこで、パルスモータに駆動される移動部材が一方向へ移動し、被検知部材が原点位置から検知位置まで移動する間にパルス発生手段からパルスモータに与えられる駆動パルスの数と、移動部材が逆方向への移動し、被検知部材が検知位置に到達してから停止するまでにパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数とを求めることによって、パルスモータに与えられる駆動パルスの数に応じたパルスモータの回転量と、実際のパルスモータが回転した量との差の有無を検出し、それによって移動部材の一方向または逆方向への移動中におけるパルスモータの脱調の有無を検出することができる。したがって、パルスモータにエンコーダを設けることなくパルスモータの脱調検出が可能となり、基板処理装置の構成を簡素化することができるとともに装置の大型化を抑制することができる。
【００１７】
第２の発明に係る基板処理装置は、第１の発明に係る基板処理装置の構成において、脱調検出手段が、移動部材の一方向への移動時に被検知部材が原点位置から検知位置まで移動する間にパルス発生手段からパルスモータに与えられる駆動パルスの数を第１のパルス数としてカウントし、移動部材の逆方向への移動時に被検知部材が検知位置に到達してから停止するまでにパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数を第２のパルス数としてカウントする計数手段と、計数手段により得られた第１のパルス数と第２のパルス数とが異なる場合にパルスモータに脱調が発生したと判定する判定手段とを有するものである。
【００１８】
この場合には、計数手段がカウントした移動部材の一方向への移動時の駆動パルスの数と、逆方向への移動時の駆動パルスの数との間に差があるか否かにより判定手段が容易にパルスモータの脱調の有無を判定することができる。
【００１９】
第３の発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板に対して所定の処理を行う処理部と、処理部での処理に関連して移動可能に設けられた移動部材と、移動部材を一方向または逆方向に移動させるパルスモータと、パルスモータに駆動パルスを与えるパルス発生手段と、移動部材に設けられ、移動部材の一方向または逆方向への移動に伴って原点位置と終点位置との間を往復移動する被検知部材と、原点位置から終点位置側に一定距離離れた検知位置に設けられ、移動部材が検知位置に到達したことを検知する検知手段と、移動部材の一方向への移動時に被検知部材が検知位置から終点位置まで移動する間にパルス発生手段からパルスモータに与えられる駆動パルスの数と、移動部材の逆方向への移動時に被検知部材が終点位置から検知位置に到達するまでにパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数とが異なる場合に移動部材の一方向または逆方向への移動中にパルスモータに脱調が発生したと判定する脱調検出手段とを備えたものである。
【００２０】
第３の発明に係る基板処理装置においては、パルスモータで駆動される移動部材が、一方向へ移動し、被検知部材が検知位置から終点位置まで移動する間にパルス検出手段からパルスモータに与えられる駆動パルスの数と、移動部材が逆方向へ移動し、被検知部材が終点位置から検知手段に到達するまでにパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数とを求めることにより、パルスモータに与えられる駆動パルスの数に応じたパルスモータの回転量と、実際のパルスモータが回転した量との差の有無を検出し、それによって移動部材の一方向または逆方向への移動中におけるパルスモータの脱調の有無を検出することができる。したがって、パルスモータにエンコーダを設けることなくパルスモータの脱調検出が可能となり、基板処理装置の構成を簡略化することができるとともに、装置の大型化を抑制することができる。
【００２１】
第４の発明に係る基板処理装置は、第３の発明に係る基板処理装置の構成において、脱調検出手段が、移動部材の一方向への移動時に被検知部材が検知位置から終点位置まで移動する間にパルス発生手段からパルスモータに与えられる駆動パルスの数を第１のパルス数としてカウントし、移動部材の逆方向への移動時に被検知部材が終点位置から検知位置に到達するまでにパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数を第２のパルス数としてカウントする計数手段と、計数手段により得られた第１のパルス数と第２のパルス数とが異なる場合にパルスモータに脱調が発生したと判定する判定手段とを有することを特徴とするものである。
【００２２】
この場合には、計数手段がカウントした移動部材の一方向への移動時の駆動パルスの数と、逆方向への移動時の駆動パルスの数との間に差があるか否かにより判定手段が容易にパルスモータの脱調の有無を判定することができる。
【００２３】
第５の発明に係る基板処理装置は、基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持する基板保持部と、基板保持部に保持された基板に対して所定の処理を行う処理部と、処理部での処理に関連して移動可能に設けられた移動部材と、移動部材を移動させるパルスモータと、パルスモータに駆動パルスを与えるパルス発生手段と、移動部材に設けられ、移動部材とともに移動開始位置と移動終了位置とで規定される所定の範囲を移動する被検知部材と、移動開始位置と移動終了位置との間に位置する検知位置に設けられ、被検知部材の到達を検知する検知手段と、移動部材の移動時に被検知部材が、移動開始位置と検知位置間または検知位置と移動終了位置間の移動に要する前記パルス発生手段からパルスモータに与えられるべきパルス数と、実際に移動部材の移動時に被検知部材が移動開始位置と検知位置間または検知位置と移動終了位置間の移動に要したパルス発生手段から前記パルスモータに与えられた駆動パルスの数とに基づいて移動部材の移動中におけるパルスモータの脱調を検出する脱調検出手段とを備えたものである。
【００２４】
第５の発明に係る基板処理装置においては、パルスモータで駆動される移動部材の移動時に、被検知部材が移動開始位置と検知位置間の移動に要するパルス発生手段からパルスモータに与えられるべき駆動パルス数と、実際に移動部材の移動時に被検知部材が移動開始位置と検知位置間の移動に要したパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数に基づいて、パルスモータに与えられる駆動パルスの数に応じたパルスモータの回転量と、実際のパルスモータが回転した量との差の有無を検出し、それによってパルスモータの脱調の有無を検出することができる。あるいは、パルスモータで駆動される移動部材の移動時に、被検知部材が検知位置と移動終了位置間の移動に要するパルス発生手段からパルスモータに与えられるべき駆動パルスの数と、実際に移動部材の移動時に被検知部材が検知位置と移動終了位置間の移動に要したパルス発生手段からパルスモータに与えられた駆動パルスの数に基づいて、パルスモータに与えられる駆動パルスの数に応じたパルスモータの回転量と、実際のパルスモータが回転した量との差の有無を検出し、それによって移動部材の移動中におけるパルスモータの脱調の有無を検出することができる。したがって、パルスモータにエンコーダを設けることなくパルスモータの脱調検出が可能となり、基板処理装置の構成を簡略化することができるとともに、装置の大型化を抑制することができる。
【００２５】
第６の発明に係る基板処理装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る基板処理装置の構成において、処理部が、基板に処理液を吐出するノズルと、処理液供給源から処理液を吸引し、吸引した処理液をノズルに吐出するポンプとを含み、移動部材が、ポンプを動作させるために一方向または逆方向に移動可能に設けられたものである。
【００２６】
この場合、脱調検出手段が移動部材を介してポンプを駆動するパルスモータの脱調の有無を検出することにより、ノズルからの処理液の吐出不良の発生を速やかに検出して処理不良の拡大を防止することができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の第１の実施例による回転式塗布装置の構成を示す模式図である。図１において、回転式塗布装置は、スピンモータ１と、スピンモータ１の回転軸の先端に取り付けられ、基板Ｗを水平姿勢で保持して回転駆動される基板保持部２を備える。さらに、回転式塗布装置は、基板Ｗにレジスト液を供給するレジスト液供給系３を有する。
【００２８】
レジスト液供給系３は、レジスト液９を貯留するレジスト容器８と、レジスト液９を吐出するレジストノズル４と、レジストノズル４とレジスト容器８とを連結するレジスト供給管５ａ，５ｂと、レジスト供給管５ａ，５ｂの間に配置された吐出ポンプ６およびポンプ駆動モータ７とを備える。
【００２９】
レジストノズル４は、基板Ｗの上方位置と基板Ｗの外方の待機位置との間を移動可能に形成され、基板Ｗの表面にレジスト液９を吐出する。
【００３０】
図２は、ポンプ駆動モータを備えた吐出ポンプの概略断面図である。吐出ポンプ６は、レジスト液を吐出するポンプ部６ａと、ポンプ部６ａのレジスト液に吐出圧を付与するシリンダ部６ｂとから構成される。さらに、シリンダ部６ｂにはポンプ駆動モータ７が連結されている。吐出ポンプ６のポンプ部６ａはシリンダ部６ｂに隣接配置されており、ポンプ駆動モータ７は吐出ポンプ６のポンプ部６ａと反対側のシリンダ部６ｂに隣接配置されている。
【００３１】
シリンダ部６ｂのシリンダ本体２９は，ブラケット２１および支柱２２によりベース２０の上方に支持されている。シリンダ本体２９の内部には加圧空間３０が形成されており、この加圧空間３０の内部に伸縮自在なベローズ２８が配置されている。ベローズ２８の内部には昇降軸２７が取り付けられている。昇降軸２７の上端部はベローズ２８の内側に固定され、下端部はシリンダ本体２９の下部を貫通して下方に延在している。また、昇降軸２７の下端部にはねじ部２７ａが形成されており、このねじ部２７ａにボールねじ２６が螺合されている。ボールねじ２６はベース２０に回動自在に取り付けられており、ベース２０の下方側にはボールねじ２６の同軸上にプーリ２４が取り付けられている。
【００３２】
また、ポンプ駆動モータ７はベース２０に固定されており、ベース２０の下方側においてポンプ駆動モータ７の回転軸にプーリ２３が取り付けられている。ポンプ駆動モータ７の回転軸に取付けられたプーリ２３とボールねじ２６と同軸上のプーリ２４とはタイミングベルト２５により連結されている。
【００３３】
吐出ポンプ６のポンプ部６ａは、ポンプ本体３２の内部に中空のポンプ室３３を有する。また、ポンプ本体３２はシリンダ部６ｂのシリンダ本体２９に接続されており、シリンダ本体２９の連通孔３１に連通する連通孔３４を有する。連通孔３４はポンプ室３３に連通している。
【００３４】
ポンプ室３３の内部には弾性を有する中空の円筒チューブ３５が配置されている。円筒チューブ３５とポンプ室３３との間にはシリンダ部６ｂから供給される油性流体が充填されている。また、円筒チューブ３５の下端には逆止弁３７を介して吸い込み側のレジスト供給管５ｂが接続されており、円筒チューブ３５の上端には逆止弁３６を介して吐出側のレジスト供給管５ａが接続されている。さらに、円筒チューブ３５の内部にはレジスト液の通路が形成されている。
【００３５】
円筒チューブ３５の下端の逆止弁３７は、レジスト供給管５ｂ側から円筒チューブ３５の内部へレジスト液が流入することを許容し、円筒チューブ３５の内部からレジスト供給管５ｂ側へレジスト液が逆流することを禁止する。また、円筒チューブ３５の上方の逆止弁３６は、円筒チューブ３５の内部のレジスト液がレジスト供給管５ａ側へ流出することを許容し、レジスト供給管５ａ側から円筒チューブ３５の内部へレジスト液が逆流することを禁止する。
【００３６】
さらに、吐出ポンプ６は昇降軸２７に固定されたセクタ４１と、セクタ４１の移動を検知するホームセンサ４０とを有する。このホームセンサ４０およびセクタ４１は後述する原点復帰動作およびポンプ駆動モータ７の脱調検出動作に使用される。
【００３７】
ポンプ駆動モータ７はパルスモータからなり、モータコントローラ１０から出力される駆動パルスにより正転および逆転駆動される。モータコントローラ１０はポンプ駆動モータ７を駆動する駆動パルスを発生するパルス発生部１０ａと、ポンプ駆動モータ７に与えた駆動パルスのパルス数をカウントするカウント部１０ｂとを備える。
【００３８】
メインコントローラ１１は、予め定められた処理手順に従って回転式塗布装置の各部の動作を制御するとともに、モータコントローラ１０に制御信号を出力してポンプ駆動モータ７の回転動作を制御する。
【００３９】
本実施例においては、基板保持部２が本発明の基板保持部に相当し、レジストノズル４、吐出ポンプ６、レジスト供給管５ａ，５ｂが処理部に相当し、昇降軸２７が移動部材に相当し、ポンプ駆動モータ７がパルスモータに相当し、モータコントローラ１０のパルス発生部１０ａがパルス発生手段に相当し、カウント部１０ｂが計数手段に相当し、セクタ４１が被検知部材に相当し、ホームセンサ４０が検知手段に相当し、モータコントローラ１０およびメインコントローラ１１が脱調検出手段に相当する。
【００４０】
ここで、上記構成を有する回転式塗布装置におけるレジスト液の吐出動作について説明する。吐出ポンプ６は、所定量のレジスト液を吐出する吐出工程と、吐出したレジスト液と同量のレジスト液をレジスト容器８から吸引して補給する吸引工程とを１サイクルとした動作を行う。
【００４１】
図１および図２において、レジスト液の吐出工程では、モータコントローラ１０から正転用の駆動パルスがポンプ駆動モータ７に与えられる。そして、ポンプ駆動モータ７が正方向に回転すると、プーリ２３、タイミングベルト２５およびプーリ２４が正方向に回転され、それによってボールねじ２６が正方向に回転する。そして、ボールねじ２６に螺合する昇降軸２７が上昇してベローズ２８を上方に伸長する。ベローズ２８が伸長すると、加圧空間３０が圧縮される。加圧空間３０内には油性流体が封入されており、ベローズ２８が加圧空間３０を圧縮することにより、油性流体がシリンダ本体２９に設けられた連通孔３１を通りポンプ部６ａのポンプ室３３へ移動する。
【００４２】
油性流体がポンプ室３３内に圧入されると、円筒チューブ３５が圧縮される。これにより、円筒チューブ３５の圧縮量に応じた量のレジスト液がレジスト供給管５ａを通してレジストノズル４から基板Ｗに吐出される。
【００４３】
また、レジスト液の吸引工程では、モータコントローラ１０から逆転用の駆動パルスがポンプ駆動モータ７に与えられる。そして、ポンプ駆動モータ７が逆方向に回転すると、プーリ２３、タイミングベルト２５およびプーリ２４が上記の場合と逆方向に回転され、それによってボールねじ２６が逆方向に回転する。そして、ボールねじ２６に螺合する昇降軸２７が下降してベローズ２８を下方に縮退させる。ベローズ２８が縮退すると、加圧空間３０が拡張して減圧され、ポンプ室３３内の油性流体が加圧空間３０内に吸い込まれる。
【００４４】
ポンプ室３３内の油性流体がシリンダ部６ｂの加圧空間３０内に吸い戻されると、ポンプ室３３内が減圧され、円筒チューブ３５が膨張する。そして、円筒チューブ３５の膨張量に応じた量のレジスト液が吸引側のレジスト供給管５ｂから円筒チューブ３５の内部に吸い込まれる。
【００４５】
このように、モータコントローラ１０から駆動パルスを与えてポンプ駆動モータ７を正転および逆転することによりシリンダ部６ｂのベローズ２８を伸縮させ、加圧空間３０内の油性流体をポンプ部６ａ側へ送出し、またポンプ部６ａから吸引することによって吐出ポンプ６からレジスト液を吐出し、またレジスト容器８から吐出ポンプ６内にレジスト液を吸引する。
【００４６】
回転式塗布装置では、レジストノズル４から吐出されるレジスト液の量を正確に制御する必要がある。上述したように、吐出ポンプ６からのレジスト液の吐出量はシリンダ部６ｂのベローズ２８の移動量によって規定され、ベローズ２８の移動量はポンプ駆動モータ７の回転量によって規定される。ポンプ駆動モータ７の回転量はモータコントローラ１０のパルス発生部１０ａから出力される駆動パルスのパルス数により制御される。このため、ポンプ駆動モータ７の動作状態が正常の場合には、モータコントローラ１０からの駆動パルス数に応じてポンプ駆動モータ７が回転し、それに応じてベローズ２８が移動して吐出ポンプ６から所定量のレジスト液がレジストノズル４を通して基板Ｗに吐出される。
【００４７】
しかしながら、ポンプ駆動モータ７では、与えられた駆動パルス数に応じた量だけポンプ駆動モータ７が回転しないような状態、すなわち脱調が生じる場合がある。ポンプ駆動モータ７に脱調が生じると、レジストノズル４からのレジスト液の吐出量が所望の量と異なることになり、基板Ｗ表面に形成されるレジスト薄膜に膜厚不均一等の不良が生じる。
【００４８】
そこで、従来の回転式塗布装置では、ポンプ駆動モータ７にエンコーダを設けて脱調の有無検出を行っていた。これに対し、本実施例の回転式塗布装置では、回転式塗布装置の大型化を抑制するためにエンコーダを省略している。そこで、本実施例では、吐出ポンプ６の昇降軸２７に固定されたセクタ４１とセクタ４１の通過を検知するホームセンサ４０を用いて、以下のような方法によりポンプ駆動モータ７の脱調検出を行う。
【００４９】
図３は吐出ポンプ動作時のセクタの移動状態を示す説明図である。図３において、Ｘ軸は昇降軸２７の昇降方向に対応するセクタ４１の移動方向を示している。Ｘ軸において、ＭＯはセクタ４１が原点方向へ移動できる機械的限界位置を示し、Ｏはセクタ４１の原点位置を示し、Ｓはホームセンサ４０の検知位置を示している。さらに、Ｘ１，Ｘ２は吐出ポンプ６の吐出終了時のセクタ４１の終点位置を示している。
【００５０】
また、図３（ａ）はポンプ駆動モータ７の原点復帰動作時のセクタ４１の移動状態を示し、図３（ｂ）はポンプ駆動モータ７の正常動作時のセクタ４１の移動状態を示し、さらに図３（ｃ）はポンプ駆動モータ７に脱調が生じた際のセクタ４１の移動状態を示している。なお、以下の説明においては、モータコントローラ１０から４０００パルスの正転駆動パルスをパルス駆動モータ７に与えて２ｍｌ（ミリリットル）のレジスト液を吐出ポンプ６から吐出し、その後４０００パルスの逆転駆動パルスをパルス駆動モータ７に与えて２ｍｌのレジスト液をレジスト容器８から吸引する場合を例に説明する。
【００５１】
（１）原点復帰動作
吐出ポンプ６の初期設定として、電源投入時等に、ポンプ駆動モータ７を原点位置に復帰させておく必要がある。そこで、図３（ａ）に示すように、ポンプ駆動モータ７にパルス数Ｎ１（数百パルス）の正転駆動パルスを与えてセクタ４１を一旦、Ｘ軸の正方向に移動させた後、逆転駆動パルスを与えてセクタ４１をＸ軸の負方向に移動させる。そして、ホームセンサ４０がセクタ４１を検知すると、ホームセンサ４０の検知信号をトリガとしてモータコントローラ１０のカウント部１０ｂがポンプ駆動モータ７に与えられる駆動パルスの数のカウントを開始する。ポンプ駆動モータ７の原点位置Ｏはホームセンサ４０の検知位置Ｓから所定パルス数Ｎ２（例えば６００パルス）だけＸ軸の負方向に戻った位置に設定されている。そこで、駆動パルスのカウント数が所定値Ｎ２に達したときに、セクタ４１の移動を停止させる。これにより、セクタ４１がポンプ駆動モータ７の原点位置Ｏに静止する。
【００５２】
（２）正常吐出動作
図３（ｂ）に示すように、レジスト液の吐出工程では、吐出ポンプ６の昇降軸２７に取り付けられたセクタ４１が原点位置Ｏに位置している状態で、モータコントローラ１０のパルス発生部１０ａからレジスト液の吐出量に応じたパルス数Ｎ３（４０００パルス）の駆動パルスがポンプ駆動モータ７に与えられ、ポンプ駆動モータ７が正転する。これにより、セクタ４１が駆動パルスに応じた正規の終点位置Ｘ１まで移動する。セクタ４１が原点位置Ｏから正規の終点位置Ｘ１に移動する距離に応じてベローズ２８が移動し、それによって吐出ポンプ６から所定量（２ｍｌ）のレジスト液が吐出される。
【００５３】
レジスト液の吸引工程では、モータコントローラ１０のパルス発生部１０ａはレジスト吐出工程と同じパルス数Ｎ４（４０００パルス）で逆位相の駆動パルスをポンプ駆動モータ７に与える。ポンプ駆動モータ７は与えられた駆動パルスに従って逆転する。これにより、セクタ４１は正規の終点位置Ｘ１から原点位置Ｏまで移動する。この間に、ベローズ２８は縮退し、それによってポンプ部６ａの円筒チューブ３５内に所定量（２ｍｌ）のレジスト液がレジスト容器８から吸引される。
【００５４】
（３）ポンプ駆動モータ７の脱調時の動作
ポンプ駆動モータ７の脱調は、レジスト液の吐出工程および吸引工程のいずれか一方で生じる場合が多い。しかも吐出工程でのポンプ駆動モータ７の脱調はレジスト液の吐出量不足を生じさせるため、特に問題となる。
【００５５】
図３（ｃ）に示すように、レジスト液の吐出工程においてポンプ駆動モータ７に脱調が生じる場合には、図３（ｂ）に示す正常動作時と同じパルス数Ｎ３（４０００パルス）の駆動パルスがポンプ駆動モータ７に与えられるが、ポンプ駆動モータ７は与えられた駆動パルス数分移動せず、セクタ４１が正規の終点位置Ｘ１よりも手前の終点位置Ｘ２で停止する。この終点位置Ｘ２は正規のパルス数Ｎ３よりも少ないパルス数Ｎ３０の駆動パルスに相当する。
【００５６】
さらに、レジスト液の吸引工程においては、セクタ４１はモータコントローラ１０から与えられる逆転駆動パルスのパルス数Ｎ４（４０００パルス）に応じて終点位置Ｘ２から原点位置Ｏ側に向かって移動する。このパルス数Ｎ４は正規の終点位置Ｘ１から原点位置Ｏまでセクタ４１が移動する距離に相当する。このため、終点位置Ｘ２から移動を開始したセクタ４１は原点位置Ｏを通り過ぎ、場合によっては機械原点位置ＭＯに到達し、その移動が強制的に停止される。この場合には、セクタ４１の移動が停止され、ポンプ駆動モータ７の回転が物理的に静止されるにも関わらず、モータコントローラ１０から駆動パルスが与えられ続けるため、ポンプ駆動モータ７等の故障の原因となり、好ましくない。
【００５７】
このようなポンプ駆動モータ７の脱調の発生に対し、本実施例では、以下のような方法により脱調検出を行う。図４は脱調検出動作時のセクタの移動状態を示す説明図である。
【００５８】
（４）第１の脱調検出方法
第１の脱調検出方法は、レジスト液の吸引工程において、セクタ４１がホームセンサ４０の検知位置に達した後、停止するまでにポンプ駆動モータ７に与えられた駆動パルスのパルス数をカウントする方法である。この脱調検出動作は、上記（２）に示した通常のレジスト液の吸引動作中に同時に行う。
【００５９】
図４（ａ）に示すように、セクタ４１の原点位置Ｏはホームセンサ４０の検知位置Ｓから一定パルス数Ｎ２（例えば６００パルス）に相当する距離だけ離れて設置されている。そこで、レジスト液の吸引時にセクタ４１がホームセンサ４０の検知位置Ｓに到達し、ホームセンサ４０がセクタ４１を検知した信号をトリガとして、モータコントローラ１０のカウント部１０ｂがセクタ４１がホームセンサ４０の検知位置Ｓから実際に停止するまでにポンプ駆動モータ７に出力された駆動パルスのパルス数ＮＸをカウントする。また、モータコントローラ１０のカウント部１０ｂは、レジスト液の吐出工程においてセクタ４１が原点位置Ｏから検知位置Ｓに移動する間にポンプ駆動モータ７に与えられた駆動パルスのパルス数Ｎ２をカウントしている。
【００６０】
メインコントローラ１１は、モータコントローラ１０のカウント部１０ｂからパルス数Ｎ２とパルス数ＮＸとを受け取り、両者を比較する。そして、両者が一致する場合にはポンプ駆動モータ７に脱調が生じておらず、また両者が異なる場合には、ポンプ駆動モータ７に脱調が生じたものと判定する。これにより、ポンプ駆動モータ７の脱調の有無を検出することができる。
【００６１】
（５）第２の脱調検出方法
第２の脱調検出方法は、レジスト液の吸引工程において、ポンプ駆動モータ７に原点復帰動作を行わせてセクタ４１を強制的に原点位置Ｏに復帰させ、セクタ４１が原点位置Ｏに復帰する際にポンプ駆動モータ７に与えられる駆動パルスのパルス数を検出して脱調の有無を検出する方法である。
【００６２】
図４（ｂ）に示すように、レジスト液の吐出工程において、ポンプ駆動モータ７に脱調が生じると、モータコントローラ１０のパルス発生部１０ａからポンプ駆動モータ７に正規のパルス数Ｎ３の駆動パルスを与えたにも関わらず、セクタ４１は正規のパルス数Ｎ３よりも少ないパルス数Ｎ３０に相当する終点位置Ｘ２にまでしか移動しない。
【００６３】
このレジスト液の吐出工程においては、セクタ４１が検知位置Ｓに到達し、ホームセンサ４０がセクタ４１を検知すると、モータコントローラ１０は、ホームセンサ４０からのセクタ４１の検知信号を受ける。すると、モータコントローラ１０のカウント部１０ｂは、モータコントローラ１０からポンプ駆動モータ７に出力される駆動パルスのカウントを開始し、セクタ４１が検知位置Ｓから終点位置Ｘ２までに移動したときにポンプ駆動モータ７に与えられた駆動パルスの総パルス数Ｎ５０をカウントする。
【００６４】
レジスト液の吸引工程では、メインコントローラ１１がポンプ駆動モータ７に対して原点復帰動作を行わせる。原点復帰動作では、ポンプ駆動モータ７に逆転駆動パルスを与える。そして、セクタ４１が終点位置Ｘ２からホームセンサ４０の検知位置Ｓに到達し、ホームセンサ４０がセクタ４１を検知すると、モータコントローラ１０は、ホームセンサ４０からのセクタ４１の検知信号を受け、その後、セクタ４１をホームセンサ４０の検知位置Ｓから原点位置Ｏまで移動させるのに必要なパルス数Ｎ２（例えば６００パルス）の駆動パルスをポンプ駆動モータ７に出力する。これにより、ポンプ駆動モータ７はセクタ４１が原点位置Ｏに到達するまで回転した後、停止する。
【００６５】
モータコントローラ１０のカウント部１０ｂは、このポンプ駆動モータ７の原点復帰動作時に、セクタ４１が終点位置Ｘ２から検知位置Ｓまで移動したときにポンプ駆動モータ７に与えられた駆動パルスの総パルス数Ｎ４０をカウントする。そして、メインコントローラ１１は、吐出ポンプ６のレジスト吐出工程におけるモータコントローラ１０からポンプ駆動モータ７に与えられた駆動パルスの総パルス数Ｎ５０とポンプ駆動モータ７の原点復帰時にポンプ駆動モータ７に与えられた駆動パルスの総パルス数Ｎ４０とを比較する。そして、両者の値が等しい場合にはポンプ駆動モータ７の脱調が生じておらず、また両者の値が異なる場合には、ポンプ駆動モータ７の脱調が生じたものと判定する。これにより、ポンプ駆動モータ７の脱調の有無を検出することができる。
【００６６】
図５は本発明の第２の実施例による基板洗浄装置の概略構成を示す模式図であり、図６は図５の基板洗浄装置の平面模式図である。この第２の実施例は、第１の実施例による回転式塗布装置に用いられた脱調検出機構を基板洗浄装置の洗浄液ノズルの移動機構に適用したものである。
【００６７】
図５および図６において、基板洗浄装置はスピンモータ５１と、スピンモータ５１の回転軸の先端に取り付けられ、基板Ｗを水平姿勢で保持して回転駆動される基板保持部５２を備える。基板保持部５２の周囲には、洗浄液等が外部へ飛散することを防止する中空のカップ５３が設けられている。
【００６８】
基板保持部２に保持された基板Ｗの上方には水平方向および垂直方向に移動可能な洗浄液ノズル５４が配置されている。洗浄液ノズル５４は支持アーム５５の先端に取り付けられている。また、支持アーム５５の基部５５ａは回転モータ５６の回転軸５７に取り付けられている。これにより、洗浄液ノズル５４および支持アーム５５は回転モータ５６の回転軸５７を中心に水平面内で回動することができる。
【００６９】
さらに、回転モータ５６は昇降ベース５８に取り付けられており、昇降ベース５８には昇降モータ６０の回転軸に連結されるボールねじ５９に螺合している。これにより、洗浄液ノズル５４および支持アーム５５は昇降モータ６０の回転により昇降移動することができる。
【００７０】
スピンモータ５１、回転モータ５６および昇降モータ６０はモータコントローラ６３により制御される。昇降モータ６０にはエンコーダ６５が取り付けられており、モータコントローラ６３はエンコーダ６５からの検出信号に基づいて昇降モータ６０の回転動作を制御する。
【００７１】
また、支持アーム５５にはセクタ６１が取り付けられており、待機ポット６４の内部には、セクタ６１の待機位置への復帰を検知するためのホームセンサ６２が配設されている。ホームセンサ６２の検知信号はモータコントローラ６３に出力される。
【００７２】
上記構造を有する基板洗浄装置において、洗浄液ノズル５４は、基板洗浄処理時に待機ポット６４内の待機位置から水平方向に回動する。そして、基板Ｗの上方を通過する間に、洗浄液ノズル５４から超音波振動が付与された洗浄液を基板Ｗの表面に供給し、基板Ｗの表面を洗浄する。この基板洗浄処理では、基板Ｗの表面に均等に洗浄液を供給するように洗浄ノズル５４の水平方向への回動範囲が規制されている。
【００７３】
そこで、この基板洗浄装置では、セクタ６１およびホームセンサ６２を用いて洗浄液ノズル５４を回動する回転モータ５６の脱調検出を行っている。なお、この基板洗浄装置における脱調検出動作は、第１の実施例の回転式塗布装置における脱調検出動作と同様の方法を適用することができる。すなわち、第１の実施例におけるポンプ駆動モータ７に第２の実施例における回転モータ５６が対応し、モータコントローラ１０にモータコントローラ６３が対応し、メインコントローラ１１にメインコントローラ６６が対応する。
【００７４】
また、本実施例においては、洗浄液ノズル５４が本発明の処理部に相当し、支持アーム５５が移動部材に相当する。
【００７５】
この第２の実施例による基板洗浄装置では、回転モータ５６の回転動作を検出するエンコーダを省略したことにより、洗浄液ノズル５４および支持アーム５５を回動する回転モータ５６近傍の構造を簡素化し、基板洗浄装置全体を小型化することができる。
【００７６】
なお、上記第１および第２の実施例では基板処理装置として回転式塗布装置および基板洗浄装置を例に説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、パルスモータによって一方向または逆方向に駆動される部材を有し、かつパルスモータの回転動作を検出して制御するような他の基板処理装置に対して本発明の脱調検出手段を適用することが可能である。
【００７７】
上記第１および第２の実施例での第１の脱調検出方法と第２の脱調検出方法では、移動部材に相当する昇降軸２７や支持アーム５５を往復動作させ、被検知部材としてのセクタ４１、６１が往路において、原点位置から検知位置まで移動するのに実際に与えられた駆動パルスの数と、復路において検知位置から原点位置まで移動するのに実際に与えられた駆動パルスの数とを比較してパルスモータの脱調の有無を検出していたが、これに限られるものではない。たとえば、移動部材とともに移動開始位置と移動終了位置とで規定される所定の範囲を移動する被検知部材が、移動部材の移動にともなって、移動開始位置と検知位置間または検知位置と移動終了位置間の移動に要するパルスモータに与えられるべきパルスの数が予めわかっていれば、このパルスの数と、実際に移動部材を移動させた時の被検知部材が移動開始位置と検知位置間または検知位置と移動終了位置間の移動に要したパルスモータに与えられた駆動パルスの数とに基づいてパルスモータの脱調の有無を検出するようにすることもできる。この場合には、移動部材の移動の往復にわたって、駆動パルスの数を計数する必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例による回転式塗布装置の構成を示す模式図である。
【図２】ポンプ駆動モータを備えた吐出ポンプの概略断面図である。
【図３】吐出ポンプ動作時のセクタの移動状態を示す説明図である。
【図４】脱調検出動作時のセクタの移動状態を示す説明図である。
【図５】本発明の第２の実施例による基板洗浄装置の構成を示す模式図である。
【図６】図５の基板洗浄装置の平面図である。
【図７】従来の回転式塗布装置の構成を示す模式図である。
【符号の説明】
１，５１ スピンモータ
２，５２ 基板保持部
３ レジスト液供給系
４ レジストノズル
６ 吐出ポンプ
６ａ 吐出ポンプのシリンダ部
６ｂ 吐出ポンプのポンプ部
７ ポンプ駆動モータ
１０，６３ モータコントローラ
１０ａ パルス発生部
１０ｂ カウント部
１１，６６ メインコントローラ
２６ ボールねじ
２７ 昇降軸
２８ ベローズ
３０ 加圧空間
３１，３４ 連通孔
３３ ポンプ室
３５ 円筒チューブ
４０，６２ ホームセンサ
４１，６１ セクタ
５４ 洗浄液ノズル
５５ 支持アーム
５６ 回転モータ

Claims (6)

1. 基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された基板に対して所定の処理を行う処理部と、
   前記処理部での処理に関連して移動可能に設けられた移動部材と、
   前記移動部材を一方向または逆方向に移動させるパルスモータと、
   前記パルスモータに駆動パルスを与えるパルス発生手段と、
   前記移動部材に設けられ、前記移動部材の一方向または逆方向への移動に伴って原点位置と終点位置との間を往復移動する被検知部材と、
   前記原点位置から前記終点位置側に一定距離離れた検知位置に設けられ、前記移動部材が前記検知位置に到達したことを検知する検知手段と、
   前記移動部材の一方向への移動時に前記被検知部材が前記原点位置から前記検知位置まで移動する間に前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられる駆動パルスの数と、前記移動部材の逆方向への移動時に前記被検知部材が前記検知位置に到達してから停止するまでに前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられた駆動パルスの数とが異なる場合に前記移動部材の一方向または逆方向への移動中に前記パルスモータに脱調が発生したと判定する脱調検出手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 前記脱調検出手段は、
   前記移動部材の一方向への移動時に前記被検知部材が前記原点位置から前記検知位置まで移動する間に前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられる駆動パルスの数を第１のパルス数としてカウントし、前記移動部材の逆方向への移動時に前記被検知部材が前記検知位置に到達してから停止するまでに前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられた駆動パルスの数を第２のパルス数としてカウントする計数手段と、
   前記計数手段により得られた前記第１のパルス数と前記第２のパルス数とが異なる場合に前記パルスモータに脱調が発生したと判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された基板に対して所定の処理を行う処理部と、
   前記処理部での処理に関連して移動可能に設けられた移動部材と、
   前記移動部材を一方向または逆方向に移動させるパルスモータと、
   前記パルスモータに駆動パルスを与えるパルス発生手段と、
   前記移動部材に設けられ、前記移動部材の一方向または逆方向への移動に伴って原点位置と終点位置との間を往復移動する被検知部材と、
   前記原点位置から前記終点位置側に一定距離離れた検知位置に設けられ、前記移動部材が前記検知位置に到達したことを検知する検知手段と、
   前記移動部材の一方向への移動時に前記被検知部材が前記検知位置から前記終点位置まで移動する間に前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられる駆動パルスの数と、前記移動部材の逆方向への移動時に前記被検知部材が前記終点位置から前記検知位置に到達するまでに前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられた駆動パルスの数とが異なる場合に前記移動部材の一方向または逆方向への移動中に前記パルスモータに脱調が発生したと判定する脱調検出手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
4. 前記脱調検出手段は、前記移動部材の一方向への移動時に前記被検知部材が前記検知位置から前記終点位置まで移動する間に前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられる駆動パルスの数を第１のパルス数としてカウントし、前記移動部材の逆方向への移動時に前記被検知部材が前記終点位置から前記検知位置に到達するまでに前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられた駆動パルスの数を第２のパルス数としてカウントする計数手段と、
   前記計数手段により得られた前記第１のパルス数と前記第２のパルス数とが異なる場合に前記パルスモータに脱調が発生したと判定する判定手段とを有することを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
5. 基板に所定の処理を行う基板処理装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、
   前記基板保持部に保持された基板に対して所定の処理を行う処理部と、
   前記処理部での処理に関連して移動可能に設けられた移動部材と、
   前記移動部材を移動させるパルスモータと、
   前記パルスモータに駆動パルスを与えるパルス発生手段と、
   前記移動部材に設けられ、前記移動部材とともに移動開始位置と移動終了位置とで規定される所定の範囲を移動する被検知部材と、
   前記移動開始位置と移動終了位置との間に位置する検知位置に設けられ、前記被検知部材の到達を検知する検知手段と、
   前記移動部材の移動時に前記被検知部材が、前記移動開始位置と検知位置間または前記検知位置と前記移動終了位置間の移動に要する前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられるべきパルスの数と、実際に前記移動部材の移動時に前記被検知部材が前記移動開始位置と検知位置間または前記検知位置と前記移動終了位置間の移動に要した前記パルス発生手段から前記パルスモータに与えられた駆動パルスの数とに基づいて前記移動部材の移動中における前記パルスモータの脱調の有無を検出する脱調検出手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
6. 前記処理部は、
   基板に処理液を吐出するノズルと、
   処理液供給源から処理液を吸引し、吸引した前記処理液を前記ノズルに吐出するポンプとを含み、
   前記移動部材は、前記ポンプを動作させるために一方向または逆方向に移動可能に設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。

Images