(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を支持する支持部材と前記基板の外周端面に当接して水平方向の移動を規制する規制部材とを備えた基板保持部材を鉛直方向の軸芯回りで回転可能に設け、前記基板保持部材に保持された基板の存否を検出する基板存否センサを備えた回転式基板処理装置において、
前記基板保持部材の周囲であって前記支持部材の上端よりも上方に、かつ、前記支持部材に正常な位置で支持されている前記基板による遮光が無い位置に、平面視において前記基板保持部材に保持された基板に重複するとともに互いに平行ではなく、かつ、水平方向に複数の投光軌跡を有する投光器と、対の受光器と、前記基板存否センサと前記受光器それぞれの信号に基づいて前記基板を正常に保持したことを判断する基板保持状態判断手段と、
を設けたことを特徴とする回転式基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の回転式基板処理装置において、
投光軌跡が平面視において互いに平行ではない投光器と受光器がそれぞれ複数個設けられている回転式基板処理装置。
【請求項３】
請求項１に記載の回転式基板処理装置において、
投光器と受光器が単数であり、投光器からの投光が受光器に入射するように構成された反射部材を設けた回転式基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板や光ディスク用基板等の基板を基板支持体に適正な姿勢で支持して回転させることにより、純水等の洗浄液を供給して基板を洗浄したり、基板上にフォトレジスト等の塗布液を供給して塗布液被膜を形成したり、基板上に現像液を滴下して現像を行ったりするなどの処理を行うために、基板を支持する支持部材と基板の外周端面に当接して水平方向の移動を規制する規制部材とを備えた基板保持部材を鉛直方向の軸芯回りで回転可能に設け、基板保持部材に保持された基板の存否を検出する基板存否センサを備えた回転式基板処理装置に関し、さらに詳しくは、基板保持部材による基板の保持姿勢か適正かどうかを検出することのできる回転式基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
スピンコータ、スピンデベロッパ、スピンスクラバ等の回転式基板処理装置では、基板が正しい姿勢で基板保持部材に支持されず、傾いていたり、規制部材上に載り上げていたりすると、回転に伴って基板が基板保持部材から脱落離脱して破損する危険がある。
【０００３】
そのため、基板を処理するための回転に先立ち、基板を基板保持部材に支持させた直後にその保持姿勢が適正かどうかを判別する必要があった。
【０００４】
そこで、従来では、例えば、特開平２−８６１４４号公報や実開平６−２９１３１号公報に開示されるものが知られている。この従来例によれば、基板を間にした上下の一方に、光ビームを投射する投光器を設け、他方に、投光器からの光ビームを受光して受光信号を出力する受光器を設け、基板が正常な姿勢で基板保持部材に支持されているときには、基板を１回転させる間に基板により投光器と受光器との光軸が常に遮られるように配置し、基板を低速で１回転させ、その１回転の間に受光信号の出力があるかどうかによって、基板保持部材への基板の保持姿勢が適正かどうかを判別するように構成されている。
【０００５】
すなわち、正常な姿勢であれば、１回転の間中にわたって光ビームが基板によって遮光されるために受光信号の出力が無く、逆に、正常な姿勢で無い場合には、基板が１回転するうちの少なくとも１箇所において投光器からの光ビームが受光器に受光されて受光器から受光信号が出力されることになり、受光信号の出力の有無によって、基板の保持姿勢が適正かどうかを判別できるのである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように、基板の保持姿勢が適正かどうかを判別するために、基板を基板保持部材上に搬入した後、その基板を低速で１回転させなければならず、判別処理に時間を要する欠点があった。
【０００７】
本発明に係る回転式基板処理装置は、基板を基板保持部材上に搬入した後、瞬時に基板の保持姿勢が適正かどうかを判断できるようにすることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、上述のような目的を達成するために、基板を支持する支持部材と前記基板の外周端面に当接して水平方向の移動を規制する規制部材とを備えた基板保持部材を鉛直方向の軸芯回りで回転可能に設け、前記基板保持部材に保持された基板の存否を検出する基板存否センサを備えた回転式基板処理装置において、基板保持部材の周囲であって前記支持部材の上端よりも上方に、かつ、前記支持部材に正常な位置で支持されている前記基板による遮光が無い位置に、平面視において基板保持部材に保持された基板に重複するとともに互いに平行ではなく、かつ、水平方向に複数の投光軌跡を有する投光器と、対の受光器と、基板存否センサと受光器それぞれの信号に基づいて基板を正常に保持したことを判断する基板保持状態判断手段とを設けて構成する。
【０００９】
また、請求項２に係る発明の回転式基板処理装置は、請求項１に記載の回転式基板処理装置において、投光軌跡が平面視において互いに平行ではない投光器と受光器をそれぞれ複数個設けた。
【００１０】
また、請求項３に係る発明の回転式基板処理装置は、請求項１に記載の回転式基板処理装置において、投光器と受光器が単数であり、投光器からの投光が受光器に入射するように構成された反射部材を設けた。
【００１１】
【作用】
請求項１に係る発明の回転式基板処理装置の構成によれば、基板を基板保持部材上に搬入して保持させるに伴い、基板存否センサによって基板が存在しているかどうかを検出する。それと略同時に、基板の存在を検出した状態で、受光器からの受光状態に基づき、その受光光量が設定値より少ないとか受光されないといった、複数の投光軌跡のいずれかにおいて基板による遮光があるときには基板が傾斜していたり規制部材上に載り上げているといったように異常であると判断し、基板による遮光が無ければ基板を正常に保持したと判断することができる。
【００１２】
また、請求項２に係る発明の回転式基板処理装置の構成によれば、基板の保持姿勢が適正かどうかの判断が確実に行える。
【００１３】
また、請求項３に係る発明の回転式基板処理装置の構成によれば、基板の保持姿勢が適正かどうかの判断が単純な構成で行える。
【００１４】
【実施例】
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１５】
＜第１実施例＞
図１は本発明に係る回転式基板処理装置の第１実施例を示す全体概略側面図、図２は全体概略平面図であり、電動モータ１の駆動軸２の上端に、鉛直方向の軸芯Ｐ回りで一体回転可能に基板保持部材３が取り付けられている。
【００１６】
基板保持部材３は、回転台４上に、基板Ｗの外周端縁の下部を載置支持する支持部材５…を周方向に所定間隔を隔てて取り付けるとともに、各支持部材５…それぞれの上端に、基板Ｗの外周端面に当接して水平方向の移動を規制する規制部材６を突設して構成されている。図示しないが、回転台４には、その回転軸芯Ｐを中心とする径方向に所定間隔を隔てて、支持部材５…を付け替え可能に取り付ける取付孔が付設されていて、図３の要部の側面図に示すように、大きいサイズの基板Ｗを支持する場合［図３の（ａ）］と、小さいサイズの基板Ｗを支持する場合［図３の（ｂ）］とに対応できるように構成されている。上記支持部材５…と規制部材６…とは回転台４に個別に取り付けるものでも良い。
【００１７】
基板保持部材３の周囲を覆うようにカップ７が昇降可能に設けられ、純水による洗浄処理などの各種の処理に際し、カップ７を上昇して基板保持部材３の周囲を覆い、処理液が遠心力で飛散することを防止できるように構成されている。
【００１８】
カップ７よりも水平方向外側方で、かつ、規制部材６の上端よりも上方になる所定箇所に、投光方向がやや斜め下方に向かうように第１の投光器８が設けられ、一方、カップ７よりも水平方向外側方で、かつ、支持部材５の上端よりも下方になるとともに基板保持部材３を間にして第１の投光器８と対応する箇所に、第１の投光器８から投射された光を受ける第１の受光器９が設けられ、基板保持部材３に保持された基板Ｗの存否を検出する基板存否センサ１０が構成されている。
【００１９】
また、カップ７よりも水平方向外側方で、かつ、支持部材５の上端よりも上方になるとともに基板Ｗの回転方向に約１／４回転分だけ位置を異ならせた所定箇所に、水平方向に光を投射する第２の投光器１１，１１が設けられ、一方、基板保持部材３を間にして第２の投光器１１，１１それぞれと対応する箇所に、第２の投光器１１，１１それぞれから投射された光を受ける第２の受光器１２が設けられ、その投光軌跡Ｔ，Ｔが平面視において基板保持部材３に保持された基板Ｗに重複するとともに十字状に交差するように構成されている。第２の投光器１１，１１それぞれは、全体として基板Ｗの厚み以上の上下幅で光を投射するとともに、その上下幅内に複数個の投光部を有するように構成されている。第２の受光器１２，１２それぞれも同様にして複数個の受光部を有するように構成されている。
【００２０】
第１および第２の投光器８，１１，１１、ならびに、第１および第２の受光器９，１２，１２それぞれが基板保持状態判断手段としてのマイクロコンピュータ１３に接続されるとともに、マイクロコンピュータ１３に、ブザーや点滅ランプ等の警報装置１４が接続されている。
【００２１】
マイクロコンピュータ１３では、基板Ｗの搬入後に第１および第２の投光器８，１１，１１から光を投射させ、それに対応して第１および第２の受光器９，１２，１２からの信号を受け、それらの受光状態に基づいて基板Ｗを正常に保持したことを判断するようになっている。
【００２２】
すなわち、図４の（ａ）の要部の側面図に示すように、基板Ｗの一部が規制部材６上に載り上げ、支持部材５とによって傾斜状態で基板保持部材３に支持されているときには、第２の受光器１２，１２の少なくともいずれか一方の受光光量が減少する。また、図４の（ｂ）の要部の側面図に示すように、基板Ｗが規制部材６上に載り上げて、支持部材５による支持位置よりも高い位置で支持されているときには、第２の受光器１２，１２の両方の受光光量が減少する。そして、図３に示すように、基板Ｗが支持部材５…に正常な位置で支持されている場合には第２の受光器１２，１２のいずれにおいても受光光量が減少しない。
【００２３】
したがって、第１の受光器９から遮光状態の信号が入力されるに伴って基板Ｗが存在することを検出し、かつ、第２の受光器１２，１２のいずれにおいても遮光が無くて設定量以上の受光光量が有ることに基づいて基板Ｗを正常に保持したことを判断することができる。ここで、基板Ｗが正常に保持されていないと判断したときには、警報装置１４に警報信号を出力して警報を発し、基板Ｗが正常に保持されていないことを作業者に知らせることができる。
【００２４】
この回転式基板処理装置を用いて基板Ｗを洗浄処理するシステムの一例を示せば、次の通りである。
すなわち、カセットから基板Ｗを取り出し、基板反転ユニットに供給して基板Ｗを反転する。その反転した基板Ｗを回転式基板処理装置に搬入した後、基板Ｗの正常保持状態を確認する。ここで、基板Ｗが正常に保持されていないと判断したときには処理を中断する。一方、正常と判断したときには、カップ７を上昇するとともに基板Ｗを回転し、洗浄液を供給して洗浄処理する。洗浄処理後にカップ７を下降し、処理基板Ｗを基板反転ユニットに供給して元の姿勢に戻し、その基板Ｗを回転式基板処理装置に供給して同様に洗浄処理し、最終的に基板Ｗの両面を洗浄してからカセットに戻す。
【００２５】
このような処理工程において、回転式基板処理装置に基板Ｗを搬入して基板保持部材３に保持させた後、その保持状態で基板Ｗが適正な姿勢で支持されているかどうかを即座に判断でき、基板Ｗの洗浄処理工程に要する時間を短縮できるようになったのである。
【００２６】
比較実験の結果、従来の基板Ｗを１回転させて適正な姿勢で支持されているかどうかを判断する場合、８インチウエハでは７秒、そして、６インチウエハでは４秒要していたが、上記実施例によれば、大小にかかわらずいずれも１秒で済むことがわかった。
【００２７】
図５は、本発明に係る回転式基板処理装置の第２実施例を示す平面図であり、第１実施例と異なるところは次の通りである。
すなわち、第２の投光器１１および第２の受光器１２をいずれも１個にし、鏡や鏡面部材などの反射部材１５を用い、第２の投光器１１からの光を反射部材１５に投射し、その反射部材１５で反射した光を第２の受光器１２に受けさせ、第２の投光器１１から反射部材１５に至る平面視における投光軌跡Ｔと、反射部材１５から第２の受光器１２に至る平面視における投光軌跡Ｔとが互いに平行にならないように構成されている。他の構成は第１実施例と同じであり、同一図番を付すことにより、その説明は省略する。
【００２８】
この第２実施例によれば、反射部材１５を付加するだけで、投光器および受光器のいずれをも１個にでき、部材数を少なくできるとともに、マイクロコンピュータ１３で処理する変数も少なくできて構成が簡単になり、安価に製作できる利点を有している。
【００２９】
基板保持状態判断手段を構成するのに、上述のようなマイクロコンピュータ１３を用いずに、例えば、第１および第２の受光器９，１２それぞれにおいて、受光状態を１、遮光状態を０とし、第１の受光器９からの信号をＮＯＴ回路に入力して反転し、そのＮＯＴ回路からの出力信号と第２の受光器１２からの信号とをＡＮＤ回路に入力し、ＡＮＤ回路からの出力によって基板Ｗが適正な姿勢で支持されているかどうかを判断するとともに警報装置１４を起動したりするように構成しても良い。
【００３０】
本発明は、液晶表示装置用ガラス基板やフォトマスク用ガラス基板、さらに光ディスク用基板等、円形状や角形状などの各種の基板に適用できる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の回転式基板処理装置によれば、基板の保持姿勢が適正かどうか瞬時に判断できるので、処理時間を短縮できる。
【００３２】
また、請求項２に係る発明の回転式基板処理装置によれば、基板の保持姿勢が適正かどうかの判断が確実に行える。
【００３３】
また、請求項３に係る発明の回転式基板処理装置によれば、基板の保持姿勢が適正かどうかの判断が単純な構成で行える。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転式基板処理装置の第１実施例を示す全体概略側面図である。
【図２】第１実施例の全体概略平面図である。
【図３】基板支持状態を示す要部の側面図である。
【図４】基板支持状態を示す要部の側面図である。
【図５】本発明に係る回転式基板処理装置の第２実施例を示す全体概略平面図である。
【符号の説明】
３…基板保持部材
５…支持部材
６…規制部材
８…第１の投光器
９…第１の受光器
１０…基板存否センサ
１１…第２の投光器
１２…第２の受光器
１３…基板保持状態判断手段としてのマイクロコンピュータ
１５…反射部材
Ｐ…鉛直方向の軸芯
Ｔ…投光軌跡
Ｗ…基板
【図１】
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【図３】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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