(57)【要約】【課題】基板の保持状態を判別する装置の配置自由度、並びに保持状態判定の実行時期の自由度を向上させる。【解決手段】基板処理装置は、基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域に向けて検出光を照射する投光器（６１，７１）と、投光器から照射された検出光を受ける受光器（６２，７２）とを備えている。基板保持部材に保持された基板の周囲に位置するように設けられた基板処理装置の構成部材である基板周囲部材（２０，３０，３１，３４，３８など）を、投光器から受光器に向かう検出光の光路（６４，７４）が通過している。検出光は、基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している。【選択図】図１
2014036204.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板処理装置において、
基板を保持する基板保持部材と、
前記基板保持部材に保持された基板の周囲に位置するように設けられた、前記基板処理装置の構成部材である基板周囲部材と、
検出光を照射する投光器と、
前記投光器から照射された検出光を受光する受光器と、を備え、
前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板周囲部材を通過する位置に設けられており、
前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理装置。
【請求項２】
前記基板保持部材に基板が異常な状態で保持された際に前記光路が前記基板により遮られ、かつ、前記基板保持部材に基板が正常な状態で保持された際に、前記光路が前記基板により遮られない位置に、前記投光器および前記受光器が配置されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記基板周囲部材には、前記基板保持部材が含まれており、
前記検出光の光路は、正常な状態で基板を保持している前記基板保持部材の先端部を通過する位置に設定されている、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記基板保持部材に基板が正常に保持された際に、前記光路が前記基板保持部材により保持された基板により遮られる位置に、前記投光器および前記受光器が配置されている、請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記基板保持部材を支持するとともに、前記基板保持部材により保持された基板の下方で基板に近接するプレートをさらに備え、
前記基板周囲部材には、前記プレートが含まれており、
前記検出光の光路は、前記プレートを上下に通過する位置に設定されている、請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板保持部材を支持するとともに、前記基板保持部材により保持された基板の下方で基板に近接するプレートをさらに備え、
前記基板周囲部材には、前記プレートと、前記基板保持部材とが含まれており、
前記投光器および前記受光器が２組設けられており、
これら２組の投光器および受光器のうちの第１組の投光器および受光器は、この第１組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材に基板が正常な状態で保持された場合には、その基板を通過せず、かつ前記基板保持部材の先端部を通過する一方で、前記基板保持部材に基板が乗り上げた場合には、この第１組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、乗り上げた基板により遮断される位置に設置されており、
これら２組の投光器および受光器のうちの第２組の投光器および受光器は、この第２組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、前記プレートを上下方向に通過する位置に設定され、かつ、この第２組の投光器から受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材に基板が正常な状態で保持された場合には、この正常な状態で保持された基板により遮断される位置に設置されている、
請求項１記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板周囲部材には、前記基板保持部に保持された基板の周囲を包囲する基板包囲部材が含まれており、
前記投光器および前記受光器のうちの少なくとも一方は前記基板包囲部材の外側に配置されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板保持部に保持された基板に処理液を供給する処理液ノズルと、前記基板保持部を回転させる回転駆動機構と、をさらに備え、
前記基板包囲部材は、前記処理液ノズルから基板に供給されて遠心力により基板の外方に飛散する処理液を受け止めるカップ体であり、前記投光器および前記受光器は前記カップ体の外側に配置されている、請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記基板処理装置は、前記基板保持部材および前記基板周囲部材を収容する筐体を有しており、前記投光器は、前記筐体の外側に設置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記基板がシリコンまたはシリコン化合物からなり、前記光路が通過する前記基板周囲部材が樹脂材料からなる、請求項１〜９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記波長が１１００ｎｍ以下である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記投光器が発光素子としてＬＥＤ（発光ダイオード）を有している、請求項１〜１１のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項１３】
基板処理方法において、
基板を基板保持部材により保持することと、
投光器から検出光を照射するとともに、当該検出光を受光器により受光して、前記受光器による受光の有無または受光状態に応じて前記基板保持部材による基板の保持状態を判定することと、
前記基板が前記基板保持部材に適切に保持されていると判定された後に、前記基板保持部材に保持された前記基板に処理流体を供給して前記基板に処理を施すことと、
を備え、
前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板の周囲に位置する基板処理装置の構成部材である基板周囲部材を通過する位置に設けられており、
前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理方法。
【請求項１４】
前記基板が前記基板保持部材に保持されていないか若しくは不適切に保持されていると判定されたときには、前記基板の処理は行われず、判定結果が報知される、請求項１３記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記基板の保持状態の判定は、処理が開始された後も継続して実行され、保持状態に異常が生じたと判定された場合には、前記基板の処理を停止して、判定結果が報知される、請求項１３または１４記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を基板保持部により保持した状態で基板に所定の処理を施す基板処理装置において、基板保持部による基板の保持状態を光学的に検出する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造のための様々な工程の一つとして、半導体ウエハ等の基板を鉛直軸線回りに回転させて、回転する基板に処理液を供給することにより基板を処理する液処理工程がある。この液処理工程を実施する際に、基板保持部材により基板が適切に保持されておらず、例えば基板が基板保持部材に乗り上げていたりすると、回転に伴い基板が基板保持部材から脱落して、基板が破損するおそれがある。このため、処理の開始前に基板が適切に保持されていることを確認する必要がある。
【０００３】
特許文献１には、基板保持部材の基板の保持状態を光学的に確認するための基板保持状態判断手段を備えた回転式の基板処理装置が開示されている。この基板保持状態判断手段は、複数組の投光器／受光器を備えており、各組の投光器および受光器は、基板の径方向に対向して基板の周縁の外側の位置に配置されている。特許文献１の基板処理装置は、処理を行う際に、回転する基板に供給されて遠心力により外方に飛散する処理液を受け止めるための昇降自在のカップが設けられている。各組の投光器および受光器は上昇位置にあるカップの外側に位置するように配置されている。カップが下降位置にあるときに基板の保持状態が判定され、保持状態が適正であると判定されたら、カップが基板の周囲を囲む上昇位置に移動され、この状態で回転する基板に処理液が供給されて所定の液処理が行われる。
【０００４】
特許文献１の基板保持状態判断手段は、カップが基板より低い高さにあって基板周縁の周囲空間が開放されているときにしか、保持状態の確認を行うことができない。すなわち、特許文献１の基板保持状態判断手段は、基板保持部材の基板の保持動作がカップ内で行われるように構成された基板処理装置に適用することはできない。投光器／受光器をカップ内に配置することにより、上記の制約は解消されるが、投光器／受光器のカップ内への配置は、カップ内の湿潤環境あるいは腐食環境を考慮すると好ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平８−３１６２９０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、基板保持部材による基板の保持状態を判別する装置の配置自由度、並びに保持状態判定の実行時期の自由度を向上させた基板処理装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明によれば、基板処理装置において、基板を保持する基板保持部材と、  前記基板保持部材に保持された基板の周囲に位置するように設けられた、前記基板処理装置の構成部材である基板周囲部材と、検出光を照射する投光器と、前記投光器から照射された検出光を受光する受光器と、を備え、前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板周囲部材を通過する位置に設けられており、前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理装置が提供される。
【０００８】
一実施形態においては、前記基板保持部材に基板が異常な状態で保持された際に前記光路が前記基板により遮られ、かつ、前記基板保持部材に基板が正常な状態で保持された際に、前記光路が前記基板により遮られないように、前記投光器および前記受光器を配置することができる。あるいは、前記基板保持部材に基板が正常に保持された際に、前記光路が前記基板保持部材により保持された基板により遮られるように、前記投光器および前記受光器を配置することもできる。
【０００９】
また、本発明によれば、基板処理方法において、基板を基板保持部材により保持することと、投光器から検出光を照射するとともに、当該検出光を受光器により受光して、前記受光器による受光の有無または受光状態に応じて前記基板保持部材による基板の保持状態を判定することと、前記基板が前記基板保持部材に適切に保持されていると判定された後に、前記基板保持部材に保持された前記基板に処理流体を供給して前記基板に処理を施すことと、を備え、前記投光器および前記受光器は、前記投光器から前記受光器に向かう検出光の光路が、前記基板保持部材により基板が保持されたときに基板が存在しうる領域を通過し、かつ、前記基板の周囲に位置する基板処理装置の構成部材である基板周囲部材を通過する位置に設けられており、前記投光器から照射される検出光は、前記基板周囲部材を透過し、かつ、基板を透過しない波長を有している、基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、基板の保持状態を判別する装置の配置自由度、並びに保持状態判定の実行時期の自由度を大幅に向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を示す縦断面図であって、ウエハが適切に基板保持部材に保持された状態を示す図である。
【図２】図１の基板処理装置において、基板処理装置と、外部の基板搬送アームとの間でのウエハの受け渡しについて説明する図であり、受け渡しに関与しない構成部材の一部の表示を省略した図である。
【図３】基板保持部材によるウエハの保持状態を説明する図であって、（ａ）はウエハが適正に保持されている状態を示し、（ｂ）はウエハの乗り上げが発生している状態を示す図である。
【図４】基板処理装置における受光器の他の配置を説明する概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【００１３】
基板処理装置は、筐体１０と、この筐体１０内に設けられてウエハＷを保持する円板形の保持プレート３０と、保持プレート３０の上方に設けられてウエハＷを下方から支持する複数例えば３本のリフトピン２２を有する円板形のリフトピンプレート２０と、保持プレート３０を回転させる電動モータ等を備えた回転駆動部３６と、保持プレート３０の中心部分に形成された貫通穴３０ａおよびリフトピンプレート２０の中心部分に形成された貫通穴２０ａを通るよう設けられた処理流体供給管４０とを備えている。
【００１４】
筐体１０の天井部には、ファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１１が取り付けられており、このＦＦＵ１１により筐体１０の内部空間に、上部から下部へと向かう清浄空気のダウンフローが形成される。筐体１０の一つの側壁１０ａには、ウエハＷの搬出入口１２が設けられており、搬出入口１２はシャッター１３により開閉することができる。筐体１０の底壁には、筐体１０内の雰囲気を排気するための排気路１４が設けられている。
【００１５】
リフトピンプレート２０および処理流体供給管４０は、昇降させることができる。図１はリフトピンプレート２０および処理流体供給管４０がそれぞれの下降位置にあるときの状態を示しており、図２はリフトピンプレート２０および処理流体供給管４０がそれぞれの上昇位置にあるときの状態を示している。
【００１６】
保持プレート３０の上面には、接続部材３２を介して回転カップ３１が取り付けられている。回転カップ３１は、リフトピンプレート２０および処理流体供給管４０が下降位置にあるときに、保持プレート３０により保持されたウエハＷの外周縁を囲む。保持プレート３０には、ウエハＷを保持する３つの（図１では２つだけ、図２では１つだけ図示する）基板保持部材３４が設けられ、保持プレート３０の周縁に沿って等間隔で配置されている。
【００１７】
保持プレート３０の下面の中心部分には、当該保持プレート３０の下面から下方に延びる中空の回転軸３５が取り付けられている。回転軸３５の中空部分には処理流体供給管４０が収容されている。回転軸３５はベアリング（図示せず）により支持されており、電動モータ等の回転駆動部３６により回転させることができ、これにより保持プレート３０も回転する。
【００１８】
保持プレート３０には３つの貫通穴が形成されており、各貫通穴には、リフトピンプレート２０に結合された接続部材２４がスライド可能に通されている。従って、接続部材２４は、保持プレート３０とリフトピンプレート２０との相対的回転を禁止して保持プレート３０およびリフトピンプレート２０を両者が一体的に回転するように連結する一方で、保持プレート３０とリフトピンプレート２０との相対的上下動を許容する。また、保持プレート３０の下面には、各接続部材２４に対応する位置に、３つの円筒部材３７が設けられている。各円筒部材３７はそれぞれ１つの接続部材２４を収容する。各円筒部材３７内には接続部材２４を下方に付勢するバネ２６が収容されている。
【００１９】
回転カップ３１の外方には外カップ３８が設けられており、保持プレート３０および回転カップ３１は外カップ３８により囲われる。ウエハＷに供給された後にウエハＷの回転により外方に飛散して外カップ３８により受けられた洗浄液は、外カップ３８に接続された排液管３９により排出される。
【００２０】
各基板保持部材３４は軸３４ａを介して保持プレート３０に支持され、軸３４ａを中心として揺動することができる。軸３４ａには、基板保持部材３４をウエハＷから離間する方向に回転させるように付勢する捻りバネ等のバネ部材（図示せず）が装着されている。従って、基板保持部材３４に何ら力が加えられていない場合には、基板保持部材３４は図２に示すようにウエハＷを解放する解放位置に位置する。
【００２１】
基板保持部材３４は、基板保持部分３４ｂと、被押圧部分３４ｃとを有している。リフトピンプレート２０が上昇位置から下降位置に移動すると、基板保持部材３４は、リフトピンプレート２０の下面により被押圧部分３４ｃが下方に押されることにより、軸３４ａを中心として図１および図２中における反時計回り方向に回転する。これにより基板保持部分３４ｂがウエハＷに近接するように変位する。リフトピンプレート２０が下降位置に到達したときに、３つの基板保持部材３４により保持される。このときの基板保持部材３４の位置を保持位置と呼ぶ。ウエハＷが基板保持部材３４により保持された後に、リフトピンプレート２０がさらに僅かに下降し、これによりウエハＷはリフトピン２２の先端から僅かに離れる。
【００２２】
処理流体供給管４０は、リフトピンプレート２０の中央部分に形成された貫通穴２０ａ、保持プレート３０の中央部分に形成された貫通穴３０ａ、および中空の回転軸３５の内部空間を通過しており、リフトピンプレート２０および保持プレート３０が回転する際にも回転しないようになっている。処理流体供給管４０の内部には、この基板処理装置にて実行される処理に必要な処理流体を流すための１つまたは複数の流体供給路４１が軸方向に延びている。各流体供給路４１の上端の開口部４２は、処理流体を基板に吐出するためのノズルの吐出口となる。各流体供給路４１には、概略的に示す流体供給機構４３により処理流体が供給される。流体供給機構４３は流体供給源に接続された開閉弁、流量調整弁等（図示せず）を備えている。処理流体としては、ＤＨＦ、ＳＣ１等の薬液、ＤＩＷ等のリンス液、乾燥補助流体としてのＮ２ガスなどが例示されるが、もちろんこれらに限定されるものではない。
【００２３】
処理流体供給管４０は接続部材５２を介して昇降駆動部５０により昇降する。また、３本の押棒５４（１本だけが図示されている）が連動部材５６を介して処理流体供給管４０に接続されている。図１に示す状態から、昇降駆動部５０により処理流体供給管４０を上昇させると、それに連動して押棒５４も上昇し、押棒５４が対応する角度位置にある接続部材２４を上方に押し上げる。これにより、図２に示すように、リフトピンプレート２０が上昇位置に到達する。この状態から、昇降駆動部５０により処理流体供給管４０を下降させると、リフトピンプレート２０は下降位置に移動して保持プレート３０上に載置され、また、押棒５４も処理流体供給管４０と連動して下降して接続部材２４から離れ、接続部材２４はバネ２６の力により下降する。
【００２４】
基板処理装置はさらに、保持プレート３０によるウエハＷの保持状態を判定するための第１保持状態判定装置６０および第２保持状態判定装置７０を備えている。第１保持状態判定装置６０は、ウエハＷの有無を検出するためのものである。第２保持状態判定装置７０は、基板保持部材３４の基板保持部分３４ｂへのウエハＷの乗り上げの有無を検出するためのものである。
【００２５】
第１保持状態判定装置６０は、検出光を照射する投光器６１と、検出光を受光して受光状態に応じた検出信号を出力する受光器６２と、受光器６２から出力された検出信号に基づいてウエハＷの保持状態を判定する判定部６３とを備えている。
【００２６】
投光器６１は、検出光として、平行光を照射することができるように構成された平行光ＬＥＤ（Light Emitting Diode）を備えて構成されている。ＬＥＤ光の波長は好ましくは８８０ｎｍである。８８０ｎｍのＬＥＤ光は、シリコンウエハを加熱するために用いられるものであり、シリコンウエハに非常に良く吸収され、シリコンウエハを殆ど透過しない。
【００２７】
受光器６２は、検出光の波長に対して所定の感度、好ましくは高い感度を有するフォトセンサを有している。受光器６２は、例えば、前記感度を有するフォトセンサを備えたＣＣＤ（電荷結合素子）二次元イメージセンサにより構成することができる。受光器６２として、波長８８０ｎｍのＬＥＤ光を選択的に検出することができるように、バンドパスフィルタ、石英ガラスないし硼珪酸ガラス等からなるウインドウを有しているものを用いることも好ましい。
【００２８】
図示された実施形態においては、投光器６１は筐体１０の天井壁１０ｃの外側に設けられ、受光器６２は筐体１０の底壁１０ｄの外側に設けられている。従って、投光器６１から照射されて受光器６２に至る検出光の光路６４は、筐体１０の天井壁１０ｃ、リフトピンプレート２０、保持プレート３０、そして筐体１０の底壁１０ｄを通過するように設定されている。これらの検出光の光路６４が通過する部材は、少なくとも光路６４が通過する部分が、検出光を透過する材料により構成されている。このような材料として、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）が例示される。ＰＥＥＫおよびＰＴＦＥは半導体製造装置における耐薬品性樹脂材料として良く用いられており、筐体１０、リフトピンプレート２０および保持プレート３０の少なくとも一部を構成する材料として用いることに何ら不都合はない。なお、ＰＥＥＫおよびＰＴＦＥのような半導体装置においてよく用いられる耐薬品性樹脂材料の多くは、１１００ｎｍより長波長側に吸収ピークを有しているので、検出光の波長は、１１００ｎｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
図１に示すように、ウエハＷが保持プレート３０に保持されていると、投光器６１からの検出光がウエハＷに遮られるので、受光器６２には到達しない。一方、ウエハＷが保持プレート３０に保持されていないときには、投光器６１からの検出光は、筐体１０の天井壁１０ｃ、リフトピンプレート２０、保持プレート３０、そして筐体１０の底壁１０ｄを透過して、受光器６２に入射する。このようにウエハＷの有無に応じて受光器６２の受光状態が変化し、これに伴い受光器６２から出力される出力信号が変化するので、この変化に基づいて判定部６３はウエハの有無を判定することができる。
【００３０】
第２保持状態判定装置７０も、第１保持状態判定部６０と同様に、投光器７１と、受光器７２と、判定部７３とを備えている。投光器７１および受光器７２は、投光器６１および受光器６２と同じものを用いることができる。
【００３１】
投光器７１から照射されて受光器７２に至る検出光の光路７４は、筐体１０の側壁１０ｂ、基板保持部材３４の基板保持部分３４ｂの先端部、回転カップ３１、外カップ３８、筐体１０の側壁１０ａを通過するように設定されている。これらの検出光の光路７４が通過する部材は、少なくとも光路７４が通過する部分が、検出光を透過する材料により構成されている。例えば、回転カップ３１および外カップ３８は、ＰＥＥＫまたはＰＴＦＥにより形成することができる。なお、光路７４を基板保持部材３４の基板保持部分３４ｂの先端部を通過させることに代えて、基板保持部分３４ｂの先端部の側方近傍を通過させてもよい。
【００３２】
図３（ａ）に示すように、基板保持部材３４が適正にウエハＷを保持している場合には、検出光の光路７４上にウエハＷが存在しないため、投光器７１から照射された検出光は受光器７２に入射する。一方、図３（ｂ）に示すように、基板保持部分３４ｂの先端部の上にウエハＷが乗り上げている場合には、検出光の少なくとも一部がウエハＷに遮られ、受光器７２に検出光が入射しなくなるか、若しくは入射光量が少なくなる。このようにウエハＷの乗り上げの有無に応じて受光器７２の受光状態が変化し、これに伴い受光器７２から出力される出力信号が変化するので、この変化に基づいて判定部７３はウエハの乗り上げの有無を判定することができる。
【００３３】
基板処理装置は、その全体の動作を統括制御するコントローラ（制御装置）１００を有している。コントローラ１００は、基板処理装置の全ての機能部品（例えば回転駆動部３６、昇降駆動部５０、流体供給機構４３、第１および第２保持状態判定装置６０，７０など）の動作を制御する。コントローラ１００は、ハードウエアとして例えば汎用コンピュータと、ソフトウエアとして当該コンピュータを動作させるためのプログラム（装置制御プログラムおよび処理レシピ等）とにより実現することができる。ソフトウエアは、コンピュータに固定的に設けられたハードディスクドライブ等の記憶媒体に格納されるか、あるいはＣＤＲＯＭ、ＤＶＤ、フラッシュメモリ等の着脱可能にコンピュータにセットされる記憶媒体に格納される。このような記憶媒体が参照符号１０１で示されている。プロセッサ１０２は必要に応じて図示しないユーザーインターフェースからの指示等に基づいて所定の処理レシピを記憶媒体１０１から呼び出して実行させ、これによってコントローラ１００の制御の下で基板処理装置の各機能部品が動作して所定の処理が行われる。コントローラ１００は、基板処理装置が組み込まれている基板処理システム全体の動作を制御するシステムコントローラであるか、あるいは、このようなシステムコントローラと連携して動作するコントローラとすることができる。
【００３４】
次に、基板処理装置の動作について説明する。下記の動作はコントローラ１００の制御の下で行われる。
【００３５】
まず、リフトピンプレート２０および処理流体供給管４０を図２に示す上昇位置に位置させる。次に、シャッター１３が開かれて、被処理面を下向きにしてウエハＷを保持した搬送アーム９０が、基板処理装置の外部から筐体１０の内部に進入し、ウエハＷ（図２中において二点鎖線で示す）がリフトピンプレート２０の真上に位置する。次いで、搬送アーム９０が下降して、ウエハＷ（図２中において実線で示す）がリフトピンプレート２０のリフトピン２２上に載置される。
【００３６】
次に、リフトピンプレート２０および処理流体供給管４０を図１に示す下降位置に移動させる。これによって、前述したように、基板保持部材３４が揺動し、ウエハＷは基板保持部材３４によって保持され、かつ、ウエハＷはリフトピン２２から離れて僅かに上方に位置する。以上により、ウエハＷの搬入が終了する。
【００３７】
ウエハＷの搬入が終了すると、第１保持状態判定装置６０および第２保持状態判定装置７０が動作し、ウエハＷの保持状態が判定される。
【００３８】
第１保持状態判定装置６０は、前述したようにウエハＷの有無を判定する。なお、ウエハＷが無いという状況は、例えば、ウエハＷを保持した状態で筐体１０内に進入しなければならない搬送アーム９０が、基板処理装置の外部にて生じた何らかの不具合により、ウエハＷを保持していなかったことによるものと考えられる。
【００３９】
第２保持状態判定装置７０は、前述したようにウエハＷの基板保持部材３４上への乗り上げの有無を判定する。なお、図３（ｂ）に示すような乗り上げは、例えば、搬送アーム９０がリフトピンプレート２０上の不適切な位置に載置したことにより生じうる。ウエハＷの搬入／搬出を行う場合には、回転角度制御機能を有する回転駆動部３６が、接続部材２４と押棒５４とが鉛直方向に整列するような角度位置でリフトピンプレート２０および保持プレート３０を停止させる。なお、回転駆動部３６の回転角度制御機能を実現するため、回転駆動部３６または回転軸３５の回転角度位置を検出するための図示しない回転角度センサが設けられている。また、保持プレート３０がこのような角度位置にあるときに、基板保持部材３４を第２保持状態判定装置７０の光路７４が横切るように、投光器７１および受光器７２が設置されている。
【００４０】
ウエハＷを保持している保持プレート６０を回転させて、３つの基板保持部材３４を光路７４と交差する位置に順次位置させることにより、１つの第２保持状態判定装置７０により各基板保持部材３４に対するウエハＷの乗り上げの有無の判定を行うことができる。これに代えて、第２保持状態判定装置７０を３つ設けてもよい。この場合、保持プレート３０が上記の角度位置にあるときに、各第２保持状態判定装置７０の検出光の光路７４がそれぞれ３つの基板保持部材３４のうちの１つを横切るようにする。そうすれば、３つの基板保持部材３４におけるウエハＷの乗り上げの有無の判定を一度に行うことができる。
【００４１】
第１保持状態判定装置６０および第２保持状態判定装置によりウエハＷの保持状態が適正であると判定されると、回転駆動部３６によりウエハＷを回転させるとともに、処理流体供給管４０の上端の開口部４２から必要な処理流体をウエハＷの下面に供給することにより、ウエハＷに所定の処理（薬液洗浄処理、リンス処理、乾燥処理等）が施される。
【００４２】
第１保持状態判定装置６０の判定部６３によりウエハＷが無いと判定された場合、判定部６３はコントローラ１００にその旨を通知する信号を送る。コントローラ１００は、その後の処理は行わず、別のウエハＷがロードされるまで基板処理装置を待機状態にさせる。これによれば、無駄な処理流体の消費を防止することができる。また、図示された実施形態の場合、ウエハＷが無い状態で処理流体供給管４０から処理液を吐出させると、処理液が筐体１０内に飛散して筐体内を汚染することになるが、ウエハの有無を判定することにより、そのような事態を未然に防止することができる。
【００４３】
第２保持状態判定装置７０の判定部７３によりウエハＷの乗り上げが発生していると判定された場合、判定部７３はコントローラ１００にその旨を通知する信号を送る。コントローラ１００は、昇降駆動部５０を動作させるとともに、搬送アーム９０のコントローラに指示を送り、ウエハＷの保持動作の再試行（すなわち、一旦ウエハを搬送アーム９０に戻した後に、再度、基板保持部材３４によりウエハＷを保持させる）を行う。再試行を行った後に、判定部７３より再度の判定が行われ、ウエハＷが適切に保持されていることが確認された場合には、ウエハＷに所定の処理が行われる。再試行の後においてもウエハＷが適切に保持されていないと判定された場合には、コントローラ１００は、ディスプレイまたは警報音発生装置等のアラーム手段（図示せず）を用いて、オペレータに異常を報知する。これを受けて、オペレータはメンテナンス作業を行う。
【００４４】
所定の処理が終了したら、昇降駆動部５０によりリフトピンプレート２０および処理流体供給管４０を下降位置から上昇位置まで移動させる。この過程において、基板保持部材３４からウエハＷが解放され、リフトピンプレート２０のリフトピン２２上に載置される。その後、ウエハＷは、開放された搬出入口１２を通って筐体１０内に進入してきた搬送アーム９０により受け取られ（ウエハＷのアンロード）、基板処理装置の外部に搬送される。
【００４５】
上記の実施形態によれば、検出光の波長をウエハＷを透過しないような波長に設定し、かつ、投光器６１，７１から受光器６２，７２に至る検出光の光路６４，７４が通過する基板周囲部材（基板保持部材３４に保持されたウエハＷの周囲に位置するように設けられた、基板処理装置の構成部材、例えば、回転カップ３１、外カップ３８、基板保持部材３４等を意味する）を検出光が透過するような材料で構成しているため、基板周囲部材に影響を受けることなく、ウエハＷの保持状態の検出を行うことができる。このため、保持状態判定装置（投光器および受光器）の配置の自由度が大幅に向上する。また、ウエハＷが基板周囲部材に囲まれている場合には保持状態の判定ができないといった制約がなくなり、保持状態判定の実行タイミングの自由度が大幅に向上する。
【００４６】
なお、第２保持状態判定装置７０によるウエハ保持状態の判定を、ウエハＷを回転させている間も継続して行ってもよい。この場合、前述した図示しない回転角度センサの検出値に基づいて、基板保持部材３４が光路７４を通過するタイミングで第２保持状態判定装置７０によるウエハＷの保持状態の検出を行うことができる。これにより、回転中に生じる振動等により万一ウエハＷの保持状態が変化した場合でも、回転を非常停止させて、ウエハＷおよび基板処理装置の損傷を防止することができる。
【００４７】
なお、上記の説明において「検出光を透過する」とは透過率が概ね１００％であることに限定されるものではなく、また「検出光を透過しない」とは透過率が概ね０％であることに限定されるものではない。ウエハＷが検出光を遮った場合と遮っていない場合とにおいて、受光器６２，７２の出力信号に判定の根拠となりうる有意な差異が生じる程度に「検出光を透過する」（「検出光を透過しない」）のであれば十分である。
【００４８】
基板処理装置の構造は、図示されたものに限定されるものではない。例えば、基板処理装置は、基板の上面に処理液を供給するように構成されたものであってもよい。また例えば、基板処理装置は、回転天板に設けられた可動基板保持部材により回転天板の下方で基板を保持する形式の基板保持機構を有するものであってもよい。また、基板処理装置は、基板の下面中央部を真空吸着するバキュームチャックを有するものであってもよい。基板に供給される処理流体は液体に限らず、気体であってもよい。基板は回転させなくてもよい。
【００４９】
また、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、検出光の受光を別の構成を用いて実行することができる。図４（ａ）に示す変形実施形態では、受光器７２（破線で示す）を光路７４上に配置することに代えて、受光器７２’（例えばＣＣＤアレイ）を有する撮像装置７５を、検出光進行方向に関して基板周囲部材（ここでは外カップ３８）よりも下流側の領域において、光路７４の側方に配置する。検出光は大気中で散乱するので、光路７４の側方から撮像を行うことにより、光路７４上に検出光があれば、線状の検出光の（検出光の散乱光の）画像が得られる。この画像に基づいて、検出光進行方向に関して基板周囲部材の上流側で生じたウエハＷ（図示せず）による検出光の遮光の度合いを測定することができる。また、図４（ｂ）の変形実施形態では、投影壁（スクリーン）７６を、検出光進行方向に関して基板周囲部材（ここでは外カップ３８）よりも下流側の領域において、光路７４に沿うように配置する。投影壁７６の表面が光路７４に対して極く僅かな角度を成すように投影壁７６を設置すれば、投影壁７６の表面上に、検出光が線状に投影される。受光器７２’を有する撮像装置７５により投影壁７６を撮像すれば、検出光の反射光の画像が得られる。このようにして得られた画像に基づいて、検出光進行方向に関して基板周囲部材の上流側で生じたウエハＷ（図示せず）による検出光の遮光の度合いを測定することができる。Ｓｉに吸収される赤外領域の光（例えば波長８８０ｎｍのＬＥＤ光）を検出光として用いた場合、この検出光は、受光部に用いられる受光素子としての半導体デバイスをも加熱する。従って、継続的に保持状態判定を行う場合には、受光部の熱的負担が高くなるおそれがあり、冷却を考慮しなければならない場合がありうる。しかしながら、図４（ａ）、（ｂ）の実施形態によれば、受光器７２’に入射する検出光は十分に弱いため、受光器７２’の冷却を考慮する必要はない。なお、図４（ａ）、（ｂ）の実施形態において、検出光が入射する部分（破線で示す符号７２を付した部分）の冷却が必要となったら、その部分に冷却手段（空冷ファン、ウオータージャケット等）を設ければよい。
【符号の説明】
【００５０】
３４  基板保持部材
２０，３０，３１，３４，３８  基板周囲部材
３１，３８  基板包囲部材（カップ体）
６１，７１  投光器
６２，７２，７２’  受光器
６４，７４  検出光の光路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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