(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を処理する基板処理装置において、
基板が載置される載置台と、
前記載置台に載置されている基板の周縁部を保持する保持部と、
前記保持部に光を照射する光源と、
前記保持部からの光量を検出することによって、前記保持部に保持されている前記基板の保持状態を検出する検出部と、
前記載置台に載置されている基板に処理液を供給する処理液供給部と
を有し、
前記保持部は、前記基板の周縁部の下面又は側周面の下端付近が接触した状態で前記基板が載置される載置部と、前記載置部上に設けられ、前記基板を水平方向に拘束する囲み部とを有し、
前記囲み部には、前記基板を側方から囲む囲み面が形成されており、前記光源は前記囲み面に向けて光を照射する、
基板処理装置。
【請求項２】
前記保持部は、前記載置台に載置されている基板の外周に沿って互いに異なる位置に各々が設けられてなる複数の保持部である、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
複数の前記光源と、複数の前記検出部とを有し、
前記検出部は、複数の前記保持部からの光量を同時に検出することによって、前記基板の保持状態を検出するものである、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記載置台の中心を回転軸として、前記保持部を前記基板とともに回転させる回転部を有し、
前記検出部は、前記複数の保持部の各々について、前記回転部により回転する前記保持部が所定の検出位置に位置するときに、前記保持部からの光量を検出することによって、前記基板の保持状態を検出するものである、請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記載置台が内部に設けられ、少なくとも一部が前記保持部からの光を透過する透過部材で形成されている筐体をさらに有し、
前記検出部は、前記筐体の外部に設けられ、前記透過部材を通過した前記保持部からの光量を検出することによって、前記基板の保持状態を検出するものである、請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記光源は、前記光源からの光束を前記保持部に照射するものであり、
前記保持部に照射される光束の、前記載置台の周方向に沿った幅寸法は、前記保持部の幅寸法と等しい、請求項１から請求項５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記検出部の動作を制御する制御部を有し、
前記制御部は、前記検出部が検出した光量が所定値よりも小さいときに、前記基板の保持状態が正常でないと判定する、請求項１から請求項６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記光源は、赤色レーザ光等のレーザ光を発するレーザ又は発光ダイオード（ＬＥＤ）である、請求項１から請求項７のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記保持部は、半透明の樹脂又は白色系樹脂よりなる、請求項１から請求項８のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１０】
基板を処理する基板処理方法において、
載置台に載置されている基板の周縁部を保持部により保持する保持工程と、
光源により前記保持部に光を照射し、前記保持部からの光量を検出部により検出することによって、前記保持部に保持されている前記基板の保持状態を検出する検出工程と、
処理液供給部により前記載置台に載置されている基板に処理液を供給する基板処理工程と
を有し、
前記保持部は、前記基板の周縁部の下面又は側周面の下端付近が接触した状態で前記基板が載置される載置部と、前記載置部上に設けられ、前記基板を水平方向に拘束する囲み部とを有し、
前記囲み部には、前記基板を側方から囲む囲み面が形成されており、
前記検出工程は、前記光源により前記囲み面に向けて光を照射する、
基板処理方法。
【請求項１１】
前記検出工程は、前記載置台に載置されている基板の外周に沿って互いに異なる位置に設けられている複数の保持部について検出する、請求項１０に記載の基板処理方法。
【請求項１２】
前記検出工程は、複数の前記光源により複数の前記保持部に光を照射し、複数の前記保持部からの光量を、複数の前記検出部により同時に検出することによって、前記基板の保持状態を検出する、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１３】
前記検出工程は、前記複数の保持部について、前記載置台の中心を回転軸として、前記基板とともに回転する前記保持部が所定の検出位置に位置するときに、前記保持部からの光の光量を検出することによって、前記基板の保持状態を検出するものである、請求項１１に記載の基板処理方法。
【請求項１４】
前記検出工程は、内部に前記載置台が設けられた筐体における透過部材を通過した光の光量を、前記筐体の外部に設けられた前記検出部により検出することによって、前記基板の保持状態を検出するものである、請求項１０から請求項１３のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１５】
前記検出工程は、前記載置台の周方向に沿った幅寸法が前記保持部の幅寸法と等しい光束を前記保持部に照射する、請求項１０から請求項１４のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１６】
前記検出部が検出した光量が所定値よりも小さいときに、前記基板の保持状態が正常でないと判定する判定工程を有し、前記判定工程において、前記基板の保持状態が正常でないと判定されたときに、前記基板処理工程を中止する、請求項１０から請求項１５のいずれかに記載の基板処理方法。
【請求項１７】
コンピュータに請求項１０から請求項１６のいずれかに記載の基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板処理装置、基板処理方法及びその基板処理方法を実行させるためのプログラムを記録した記憶媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体デバイスの製造プロセスやフラットパネルディスプレー（ＦＰＤ）の製造プロセスにおいては、半導体ウェハやガラス基板等の各種の基板に処理液を供給して処理を行うプロセスが多用されている。このようなプロセスとしては、例えば、基板の表面に付着したパーティクルや、大気との接触により形成された自然酸化膜を除去するための、各種の処理液による洗浄処理等を挙げることができる。
【０００３】
上記したような洗浄処理等のプロセスを基板に対して行う基板処理装置としては、枚葉式の複数の基板処理部と、搬送部とを備えたものが用いられている。搬送部は、これら基板処理部への基板の搬入出を行う。
【０００４】
基板処理部は、例えば、回転テーブル、複数の保持部及びノズルヘッドを有する。保持部は、回転テーブルに複数設けられ、搬送部により回転テーブルに載置される基板の周縁部を保持する。ノズルヘッドは、回転テーブルの上面側に位置しており、回転テーブルに載置された基板の上面に処理液等を供給する。
【０００５】
また、基板処理装置には、保持部に保持された基板の保持状態を検出する検出手段を有するものがある（例えば、特許文献１参照。）。検出手段は、光源と受光素子を含む。光源は、例えばレーザ光よりなる光を出力するものであり、回転テーブル径方向外方の上部に配置されている。受光素子は、光源と同様、回転テーブルの径方向外方の上部に配置されている。受光素子は、光源から照射され、基板の上面で反射した光が受光素子に入射されるように、配置されており、受光素子に入射する光の光量の変化から保持部に保持された基板の水平からの傾き角度を検出することによって、基板の保持状態を検出する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２２９４０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、上記した基板処理装置における基板処理方法においては、次のような問題がある。
【０００８】
例えばレーザ光を基板の上面で反射させると、想定された光量を検出することができないことがある。そのため、実際は基板を正常に保持しているにも関わらず、基板を正常に保持していないものと判断され、基板の保持状態が誤検出されることがある。本発明の発明者は、このような誤検出が基板上に形成されている膜種、基板上で加工されている膜の表面状態等の影響により発生することを見出した。
【０００９】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、基板の膜種、表面状態等に影響されることなく、基板の保持状態を正確に検出することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために本発明では、次に述べる各手段を講じたことを特徴とするものである。
【００１１】
本発明の一実施例によれば、基板を処理する基板処理装置において、基板が載置される載置台と、前記載置台に載置されている基板の周縁部を保持する保持部と、前記保持部に光を照射する光源と、前記保持部からの光量を検出することによって、前記保持部に保持されている前記基板の保持状態を検出する検出部と、前記載置台に載置されている基板に処理液を供給する処理液供給部とを有し、前記保持部は、前記基板の周縁部の下面又は側周面の下端付近が接触した状態で前記基板が載置される載置部と、前記載置部上に設けられ、前記基板を水平方向に拘束する囲み部とを有し、前記囲み部には、前記基板を側方から囲む囲み面が形成されており、前記検出工程は、前記光源により前記囲み面に向けて光を照射する、基板処理装置が提供される。
【００１２】
また、本発明の他の一実施例によれば、基板を処理する基板処理方法において、載置台に載置されている基板の周縁部を保持部により保持する保持工程と、光源により前記保持部に光を照射し、前記保持部からの光量を検出部により検出することによって、前記保持部に保持されている前記基板の保持状態を検出する検出工程と、処理液供給部により前記載置台に載置されている基板に処理液を供給する基板処理工程とを有し、前記保持部は、前記基板の周縁部の下面又は側周面の下端付近が接触した状態で前記基板が載置される載置部と、前記載置部上に設けられ、前記基板を水平方向に拘束する囲み部とを有し、前記囲み部には、前記基板を側方から囲む囲み面が形成されており、前記検出工程は、前記光源により前記囲み面に向けて光を照射する、基板処理方法が提供される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、基板の膜種、表面状態等に影響されることなく、基板の保持状態を正確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【図２】液処理ユニットの縦断面図である。
【図３】液処理ユニットの処理液供給機構の構成を示す概略図である。
【図４】保持プレート、クランプ部材及び保持部材の構成を示す平面図である。
【図５】液処理ユニットの基板保持機構の構成を示す縦断面であって、リフトピンプレート及び洗浄液供給管が下方位置にあるときの状態を示す図である。
【図６】液処理ユニットの基板保持機構の構成を示す縦断面であって、リフトピンプレート及び洗浄液供給管が上方位置にあるときの状態を示す図である。
【図７】保持部材を保持プレートの周方向から視た側面図である。
【図８】保持部材を保持プレートの上方から視た図である。
【図９】実施の形態に係る基板処理装置を用いた基板処理方法における各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【図１０】ウェハの保持状態が正常であるときの、保持部材とウェハの状態を示す図（その１）である。
【図１１】ウェハの保持状態が正常であるときの、保持部材とウェハの状態を示す図（その２）である。
【図１２】ウェハの保持状態が正常でないときの、保持部材とウェハの状態を示す図（その１）である。
【図１３】ウェハの保持状態が正常でないときの、保持部材とウェハの状態を示す図（その２）である。
【図１４】第２の実施の形態に係る基板処理装置における、レーザセンサ、保持部材及びウェハの位置関係を模式的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、本発明を実施するための形態について図面と共に説明する。ここでは、本発明を半導体ウェハ（以下、単に「ウェハ」と記す。）の表面洗浄を行う基板処理装置に適用した場合について示す。
（実施の形態）
始めに、図１を参照し、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略構成について説明する。
【００１６】
図１は本実施の形態に係る基板処理装置の概略構成を示す平面図である。
【００１７】
この基板処理装置１０は、複数のウェハＷを収容するウェハキャリアＷＣを載置し、ウェハＷの搬入・搬出を行う搬入出ステーション（基板搬入出部）１と、ウェハＷに洗浄処理を施すための処理ステーション（液処理部）２とを備えている。搬入出ステーション（基板搬入出部）１及び処理ステーション（液処理部）２は、隣接して設けられている。
【００１８】
搬入出ステーション１は、キャリア載置部１１、搬送部１２、受け渡し部１３及び筐体１４を有している。キャリア載置部１１は、複数のウェハＷを水平状態で収容する４個のウェハキャリアＷＣを載置する。搬送部１２は、ウェハＷの搬送を行う。受け渡し部１３は、ウェハＷの受け渡しを行う。筐体１４は、搬送部１２および受け渡し部１３を収容する。
【００１９】
搬送部１２は、搬送機構１５を有している。搬送機構１５は、ウェハＷを保持するウェハ保持アーム１５ａ及びウェハ保持アーム１５ａを前後に移動させる機構を有している。また搬送機構１５は、ウェハキャリアＷＣの配列方向であるＸ方向に延在する水平ガイド１７に沿って移動させる機構、垂直方向に設けられた図示しない垂直ガイドに沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構１５により、ウェハキャリアＷＣと受け渡し部１３との間でウェハＷが搬送される。
【００２０】
受け渡し部１３は、受け渡しステージ１９上に、ウェハＷを載置可能な載置部を複数備えた受け渡し棚２０を有している。受け渡し部１３は、この受け渡し棚２０を介して処理ステーション２との間でウェハＷの受け渡しが行われるようになっている。
【００２１】
処理ステーション２は、直方体状をなす筐体２１を有している。処理ステーション２は、筐体２１内には、その中央にウェハキャリアＷＣの配列方向であるＸ方向に直交するＹ方向に沿って延びる搬送路を構成する搬送室２１ａと、搬送室２１ａの両側に設けられた２つのユニット室２１ｂ、２１ｃとを有している。ユニット室２１ｂ、２１ｃにはそれぞれ搬送室２１ａに沿って６個ずつ合計１２個の液処理ユニット２２が水平に配列されている。
【００２２】
搬送室２１ａの内部には搬送機構２４が設けられている。搬送機構２４は、ウェハＷを保持するウェハ保持アーム２４ａを前後に移動させる機構を有している。また、搬送機構２４は、搬送室２１ａに設けられた水平ガイド２５に沿ってＹ方向に移動させる機構、垂直方向に設けられた図示しない垂直ガイドに沿って移動させる機構、水平面内で回転させる機構を有している。この搬送機構２４により、各液処理ユニット２２に対するウェハＷの搬入出が行われる。
【００２３】
次に、本実施の形態に係る基板処理装置に搭載された液処理ユニット２２について説明する。
【００２４】
図２は、液処理ユニット２２の縦断面図である。
【００２５】
液処理ユニット２２は、ケーシング３１と、ケーシング３１内に設けられ、ウェハＷを保持する基板保持機構３２と、基板保持機構３２によって保持されたウェハＷに処理液を供給する処理液供給機構３３と、基板保持機構３２を回転させる回転機構３５（モータ５１）とを備えている。
【００２６】
なお、基板保持機構３２は、保持部材４４の載置面にウェハＷが載置されることによって、ウェハＷを保持するものであり、本発明における載置台に相当する。また、保持部材４４は、本発明における保持部に相当する。また、クランプ部材４３は、本発明における第２の保持部に相当する。また、回転機構３５は、本発明における回転部に相当する。
【００２７】
ケーシング３１内であって基板保持機構３２の周縁外方には、ウェハＷを洗浄した後の処理液を受ける環状の排液カップ３６が配置されている。そして、この排液カップ３６には、排液カップ３６を経た処理液を排出する排液管３７が連結されている。また、ケーシング３１の側壁には、ウェハＷを出し入れするための出入口３１ａが設けられている。
【００２８】
なお、ケーシング３１は、本発明における筐体に相当する。
【００２９】
基板保持機構３２は、リフトピンプレート４１、保持プレート４２、クランプ部材４３、保持部材４４を有する。リフトピンプレート４１及び保持プレート４２は、水平に設けられており、円板状をなしている。保持プレート４２の周縁部には、ウェハＷの周縁部を保持するためのクランプ部材４３及び保持部材４４が設けられている。なお、リフトピンプレート４１、保持プレート４２、クランプ部材４３及び保持部材４４の詳細な構造については、後述する。
【００３０】
保持プレート４２の下面の中心部には、下方鉛直に延びる円筒状の回転軸４２ａが連結されている。また、保持プレート４２の中心部には、円筒状の回転軸４２ａの孔４２ｂに連通する円形の孔４２ｃが形成されており、回転軸４２ａの孔４２ｂの内部には、洗浄液供給管４６が設けられている。洗浄液供給管４６内には、ウェハＷの裏面（下面）に向けて処理液を供給する裏面処理液供給路４６ａが設けられている。
【００３１】
洗浄液供給管４６は、第１の部材４６ｂを介して昇降機構４７に接続されており、上下方向に昇降自在に設けられている。
【００３２】
洗浄液供給管４６には、第２の部材４６ｃが接続されている。そして、第２の部材４６ｃには、３つの棒状の第３の部材４６ｄが第２の部材４６ｃから上方に延びるように接続されている。第３の部材４６ｄは、リフトピンプレート４１の裏面から下方に延びるように設けられた、後述する各接続部材４１ｃに対応して設けられている。また、第３の部材４６ｄは、昇降部材４７により洗浄液供給管４６が上方に移動する際に、接続部材４１ｃを上方に押し上げることができる。
【００３３】
回転軸４２ａは、軸受け部材４８を介してベースプレート４０に回転可能に支持されており、回転機構３５により回転駆動される。
【００３４】
ケーシング３１内の上方部には、基板処理装置のファン・フィルター・ユニット（ＦＦＵ）（図示せず）からの気体を、導入口３１ｂを介して導入するための気体導入部５５が設けられている。そして、導入口３１ｂを介して導入された清浄空気（気体）を、基板保持機構３２に保持されたウェハＷ上方の空間に供給する。
【００３５】
また、気体導入部５５と、ケーシング３１内であって基板保持機構３２等が設けられている空間５６との間には、仕切り部材５７が設けられている。仕切り部材５７には、気体導入部５５から空間５６へ気体が流れるため、及び、後述するレーザセンサと保持部材との間でレーザ光が通過するために、孔部５７ａが形成されている。
【００３６】
排液カップ３６の周縁外方には、気体導入部５５から供給されてウェハＷを経た清浄空気を取り込んで排気する環状の排気カップ５８が配置されている。排気カップ５８には、排気カップ５８を経た気体を排出する排気管５９が連結されている。
【００３７】
図３は、液処理ユニット２２の処理液供給機構３３の構成を示す概略図である。
【００３８】
図２及び図３に示すように、処理液供給機構３３は、基板保持機構３２によって保持されたウェハＷの表面に処理液を供給するノズル６１ａ、６１ｂを有するノズルブロック６１を有している。また、処理液供給機構３３は、ノズルブロック６１に連結され、ノズルブロック６１を基板保持機構３２に保持されたウェハＷの表面に沿って移動させるノズルアーム６２と、ノズルアーム６２から下方鉛直方向に向かって延びるノズル揺動軸６３とを有している。また、処理液供給機構３３は、ノズル揺動軸６３を駆動するノズル駆動部６４を有している。
【００３９】
処理液供給機構３３のノズル６１ａ、６１ｂを有するノズルブロック６１、ノズルアーム６２およびノズル揺動軸６３内には、処理液が通過する処理液流路７０と、リンス液が通過するリンス液流路７１が設けられている。
【００４０】
処理液流路７０は、第１バルブ７７を介してアンモニア過水(ＳＣ１)を供給するＳＣ１供給源７３と連通されている。また、リンス液流路７１は、第２バルブ７９を介して純水(ＤＩＷ)を供給するＤＩＷ供給源７５と連通されている。
【００４１】
また、裏面処理液供給路４６ａへ処理液を供給する機構は、上述した処理液供給機構３３と同様の構成からなっている。
【００４２】
第１バルブ７７、第２バルブ７９の各々には制御部１００が接続されており、それぞれのバルブは、制御部１００により制御される。
【００４３】
なお、ＳＣ１以外に、例えば希フッ酸(ＤＨＦ)、ＢＨＦ（ＨＦとＮＨ４Ｆの混合溶液）、ＬＡＬ（ＢＨＦと界面活性剤との混合溶液）を供給してもよい。また、乾燥溶媒として例えばＩＰＡ（イソプロピルアルコール）を供給してもよい。
【００４４】
図４は、保持プレート４２、クランプ部材４３及び保持部材４４の構成を示す平面図である。図５及び図６は、液処理ユニット２２の基板保持機構３２の構成を示す縦断面であって、リフトピンプレート４１及び洗浄液供給管４６がそれぞれ下方位置又は上方位置にあるときの状態を示す図である。
【００４５】
図４に示すように、保持プレート４２の周縁部近傍において、周方向に沿って互いに異なる位置に各々が配置された複数の保持部材４４が設けられている。本実施の形態では、一例として、３つの保持部材４４が設けられている。また、保持プレート４２の周縁部近傍において、周方向に沿って保持部材４４と異なる位置に配置された、複数のクランプ部材４３が設けられている。本実施の形態では、一例として、３つのクランプ部材４３が設けられている。
【００４６】
なお、以下では、クランプ部材４３は、保持プレート４２の周縁部近傍において、周方向に保持部材４４と異なる位置に設けられた場合を例として説明する。しかし、保持部材４４とクランプ部材４３の保持部材４３ｂを本発明の保持部材として一体化してもよく、このとき、クランプ部材４３は、保持プレート４２の周縁部近傍において、周方向に沿って保持部材４４と同一の位置に配置されていてもよい。
【００４７】
リフトピンプレート４１は円板形状のものからなり、その中心部分には貫通孔４１ａが形成されている。貫通孔４１ａには洗浄液供給管４６が通されている。リフトピンプレート４１の表面には、３本のリフトピン４１ｂが設けられている。リフトピン４１ｂは、リフトピンプレート４１の中心部と周縁部との間において、周方向に沿って等間隔で設けられている。また、リフトピンプレート４１の裏面には、下方に延びる３つの棒状の接続部材４１ｃが設けられている。接続部材４１ｃは、リフトピンプレート４１の中心部と周縁部との間において、周方向に等間隔で設けられている。
【００４８】
保持プレート４２には、接続部材４１ｃの各々が通過するように、３つの貫通孔４２ｄが形成されている。各貫通孔４２ｄは、保持プレート４２の周方向に等間隔で設けられている。また、保持プレート４２の裏面において、各貫通孔４２ｄの箇所には、保持プレート４２の裏面から下方に延びる３つの円筒形状の収容部材４２ｅが設けられている。各収容部材４２ｅは、各接続部材４１ｃを収容する。これらの収容部材４２ｅは、保持プレート４２の周縁部近傍において周方向に等間隔で設けられている。
【００４９】
円筒形状の各収容部材４２ｅの内径は各接続部材４１ｃの外径よりもやや大きくなっており、各収容部材４２ｅの長手方向（図５及び図６の上下方向）に沿って各接続部材４１ｃが各収容部材４２ｅ内で移動できる。図５に示すように、リフトピンプレート４１が下方位置にあるときは、各接続部材４１ｃは各収容部材４２ｅに収容された状態となる。これにより、保持プレート４２を回転させたときに、各接続部材４１ｃを介してリフトピンプレート４１も連動して回転する。一方、図６に示すように、リフトピンプレート４１が上方位置にあるときは、各接続部材４１ｃはその下部における一部分のみが各収容部材４２ｅに収容された状態となり、各接続部材４１ｃは貫通孔４２ｄを通過して保持プレート４２から上方に突出する。
【００５０】
各収容部材４２ｅの中空部分にはバネ４２ｆが圧縮された状態で収容されている。バネ４２ｆが圧縮状態から元の状態に戻ろうとする力により、接続部材４１ｃには常に下向きの力（保持プレート４２から下方に移動しようとする力）が加えられている。
【００５１】
保持プレート４２には、ウェハＷを側方からクランプするためのクランプ部材４３が設けられている。クランプ部材４３は、図５に示すようにリフトピンプレート４１が下方位置にあるときにウェハＷを側方から保持し、一方、図６に示すようにリフトピンプレート４１が上方位置にあるときにウェハＷから離間する。
【００５２】
クランプ部材４３は、ウェハＷを側方から保持する保持部材４３ｂと、軸４３ａに関して保持部材４３ｂと反対側に設けられた被押圧部材４３ｃとを有し、保持プレート４２に軸支する軸４３ａを中心として回動する。
【００５３】
クランプ部材４３は、リフトピンプレート４１が上方位置から下方位置に移動したときに、リフトピンプレート４１の下面により被押圧部材４３ｃが下方に押圧されることによって、軸４３ａを中心として回転する。そして、クランプ部材４３が軸４３ａを中心として回動することによって、保持部材４３ｂがウェハＷに向かってウェハＷの側方から移動し、ウェハＷに対して前進する。これにより、図５に示すように、リフトピンプレート４１が下方位置に到達したときに、ウェハＷがクランプ部材４３により側方から保持されることとなる。また、図５に示すように、ウェハＷがクランプ部材４３により側方から保持されたときに、ウェハＷはリフトピン４１ｂの先端から上方に離間し、リフトピン４１ｂから上方に浮いた状態となる。
【００５４】
なお、クランプ部材４３は、ウェハＷに対して進退可能に設けられてなるとともに、ウェハＷに対して前進することによってウェハＷの周縁部を保持するものであればよく、軸４３ａを中心として回動可能に設けられる場合に限られない。
【００５５】
図７は、保持部材４４を保持プレート４２の周方向（θ方向）から視た側面図である。図８は、保持部材４４を保持プレート４２の上方から視た図である。
【００５６】
図７及び図８に示すように、保持部材４４は、台座部９１、載置部９２、囲み部９３及び案内部９４を有する。台座部９１は、保持プレート４２の周縁部近傍において、周方向（θ方向）に沿って互いに異なる位置、例えば等間隔に設けられている。
【００５７】
載置部９２は、台座部９１上に設けられており、ウェハＷが載置されるためのものである。載置部９２には、ウェハＷの周縁部の下面又は側周面の下端付近が接触した状態で、ウェハＷが載置される。載置部９２には、ウェハＷが載置される載置面９２ａが形成されている。載置面９２ａは、水平面であってもよく、図７及び図８に示すように、保持プレート４２の外周側から中心側に向かって下降する傾斜面であってもよい。
【００５８】
囲み部９３は、載置部９２上に設けられている。囲み部９３は、クランプ部材４３に保持されることによって保持プレート４２上の所定の位置に載置されているウェハＷを側方から囲むように設けられている。すなわち、囲み部９３は、保持プレート４２に保持されているウェハＷの周縁部が所定の位置から位置ずれしないように、水平方向に拘束するためのものである。囲み部９３には、ウェハＷを側方から囲む囲み面９３ａが形成されていてもよい。囲み面９３ａは、図７及び図８に示すように、保持プレート４２の外周側から中心側を向くように形成された略垂直な面であってもよい。
【００５９】
案内部９４は、囲み部９３上に設けられている。案内部９４は、ウェハＷがリフトピン４１ｂに載置されている状態で、リフトピンプレート４１が上方位置から下方位置に下がるときに、リフトピン４１ｂに載置されているウェハＷの周縁部が、囲み部９３の囲み面９３ａよりも保持プレート４２の中心側に納まるように、ウェハＷを案内するためのものである。案内部９４には、ウェハＷが案内される案内面９４ａが形成されている。案内面９４ａは、ウェハＷの側周面の下端付近をスライドさせることによってウェハＷの周縁部を案内することができるように、保持プレート４２の外周側から中心側に向かって下降する傾斜面とされている。
【００６０】
囲み部９３と案内部９４とは、保持プレート４２の周方向（θ方向）に沿って２つに分割され、爪部９５、９６を形成していてもよい。そして、２つの爪部９５、９６の間に、溝部９７が設けられていてもよい。溝部９７が設けられることによって、例えば処理液供給機構３３からウェハＷの上面に供給され、回転するウェハＷの遠心力によってウェハＷの外周側に拡散させられた処理液が、ウェハＷと囲み部９３及び案内部９４との間に滞留することを抑制することができる。
【００６１】
図８に示すように、爪部９５、９６の周方向（θ方向）に沿った幅寸法をＷ１とし、溝部９７の周方向（θ方向）に沿った幅寸法をＷ２とする。
【００６２】
保持部材４４は、少なくとも囲み部９３と案内部９４が半透明の樹脂又は白色系樹脂よりなることが好ましい。これらの樹脂として、例えばポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を用いることができる。これにより、保持部材４４は、各種の処理液に対する耐性に優れるとともに、後述するように、保持部材４４に照射された光源からの光を、効率よく反射させることができる。
【００６３】
次に、レーザセンサ４５について説明する。レーザセンサ４５は、例えば反射型レーザセンサよりなり、光源９８及び受光素子９９を有する。なお、受光素子９９は、本発明における検出部に相当する。
【００６４】
光源９８は、光を保持部材４４に照射する。光源９８として、例えば赤色レーザ光等のレーザ光を発光するレーザ、発光ダイオード（ＬＥＤ）等を用いることができる。
【００６５】
受光素子９９は、保持部材４４で反射された光の光量を検出することによって、保持部材４４に保持されたウェハＷの保持状態を検出する。受光素子９９として、フォトダイオード、フォトトランジスタ等を用いることができる。
【００６６】
なお、光源９８と受光素子９９とは、別体で設けられていてもよく、光源９８が受光素子９９と異なる位置に設けられていてもよい。更に、光源９８を保持部材４４中に埋め込み、保持部材４４自体から光を発するようにしてもよい。あるいは、保持部材４４を挟んで光源９８と受光素子９９とが反対側になるように配置し、光源９８から照射された光が、保持部材４４を透過し、保持部材４４を透過した光が受光素子９９に受光されるようにしてもよい。
【００６７】
レーザセンサ４５は、ケーシング３１の外側に設けられている。このとき、ケーシング３１は、少なくとも一部が保持部材４４からのレーザ光を透過する透過部材３１ｃよりなる。そして、ケーシング３１、透過部材３１ｃ、及びレーザセンサ４５は、レーザセンサ４５の光源９８からのレーザ光が透過部材３１ｃを通過して保持部材４４に照射されるとともに、保持部材４４から反射した光が透過部材３１ｃを通過してレーザセンサ４５の受光素子９９に受光されるように、配置されている。透過部材３１ｃとしては、透明性、及び、処理液等の各種の薬品への耐性の点から、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）等の樹脂又は石英ガラスを用いることができる。
【００６８】
また、図８に示すように、光源９８からのレーザ光は、囲み部９３に向けて照射される。照射されるレーザ光の光束ＬＢは、保持プレート４２の周方向（θ方向）に沿った幅寸法ＷＬが、保持部材４４の幅寸法Ｗ３（=Ｗ１×２＋Ｗ２）と略等しくなることが好ましい。光束ＬＢの幅寸法ＷＬが、保持部材４４の幅寸法Ｗ３よりも小さいときは、光束ＬＢの幅寸法ＷＬが小さくなるに伴って、モータ５１により回転する保持部材４４が所定の検出位置からずれたときに、保持部材４４が光束ＬＢの幅寸法ＷＬに入らず、保持部材４４に光が当たらない可能性が大きくなるからである。また、光束ＬＢの幅寸法ＷＬが保持部材４４の幅寸法Ｗ３よりも大きいときは、保持部材４４以外の部材にレーザ光が照射されることとなり、保持部材４４以外から反射した光を受光してしまうおそれがあるからである。
【００６９】
制御部１００は、マイクロプロセッサ（コンピュータ）からなるプロセスコントローラ１０１を有しており、基板処理装置１０の各構成部がこのプロセスコントローラ１０１に接続されて制御される構成となっている。また、プロセスコントローラ１０１には、工程管理者が基板処理装置１０の各構成部を管理するためにコマンドの入力操作などを行うキーボードや、基板処理装置１０の各構成部の可動状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース１０２が接続されている。さらに、プロセスコントローラ１０１には、基板処理装置１０で実行される各種処理をプロセスコントローラ１０１の制御にて実現するための制御プログラムや、処理条件に応じて基板処理装置１０の各構成部に所定の処理を実行させるための制御プログラムすなわちレシピが格納された記憶部１０３が接続されている。レシピは記憶部１０３の中の記憶媒体に記憶されている。記憶媒体は、ハードディスクや半導体メモリであってもよい。また、他の装置から、例えば専用回線を介してレシピを適宜伝送させるようにしてもよい。
【００７０】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース１０２からの指示等にて任意のレシピを記憶部１０３から呼び出してプロセスコントローラ１０１に実行させる。これにより、プロセスコントローラ１０１の制御下で、モータ５１、昇降機構４７、レーザセンサ４５、処理液供給機構３３を含む各部材を制御し、基板処理装置１０での所望の処理が行われる。
【００７１】
次に、上記した制御部１００により液処理ユニット２２を用いて行なわれる基板処理方法について説明する。
【００７２】
図９は、本実施の形態に係る基板処理装置を用いた基板処理方法における各工程の手順を説明するためのフローチャートである。
【００７３】
予め、搬入出ステーション１のキャリア載置部１１に載置されたウェハキャリアＷＣから搬送機構１５によりウェハＷを取り出して受け渡し棚２０の載置部に載置し、この動作を連続的に行う。
【００７４】
そして、ステップＳ１１では、受け渡し棚２０の載置部に載置されたウェハＷは、処理ステーション２の搬送機構２４により順次搬送されて、いずれかの液処理ユニット２２に搬入される。液処理ユニット２２では、ウェハ保持アーム２４ａが、出入口３１ａを通って、ケーシング３１の外部から内部へ前進する。ウェハ保持アーム２４ａがケーシング３１の内部へ前進した状態で、昇降機構４７によりリフトピンプレート４１が下方位置から上方位置に移動し、ウェハＷは、ウェハ保持アーム２４ａからリフトピンプレート４１のリフトピン４１ｂに受け渡される。リフトピン４１ｂにウェハＷが受け渡された状態で、ウェハ保持アーム２４ａを出入口３１ａを通ってケーシング３１の内部から外部へ後退させ、昇降機構４７によりリフトピンプレート４１を上方位置から下方位置に移動させる。そして、リフトピンプレート４１を下方位置に移動させるときに、リフトピンプレート４１の下面により被押圧部材４３ｃが下方に押圧され、クランプ部材４３が軸４３ａを中心として回動することによって、ウェハＷはクランプ部材４３に側方から保持される（保持工程）。
【００７５】
次いで、ステップＳ１２では、レーザセンサ４５の光源９８からレーザ光Ｌを発光し、ケーシング３１の透過部材３１ｃを通して保持部材４４に照射する。そして、保持部材４４で反射した光Ｌ´をレーザセンサ４５の受光素子９９で受光し、光量を検出する（検出工程）。そして、ステップＳ１３では、検出した光量が所定値よりも小さいか否かを比較する。
【００７６】
この所定値は、処理を行う前に予め決定しておく。具体的には、ウェハＷの保持状態が正常であるときにレーザセンサ４５で検出される光量（正常時の光量）と、ウェハＷの保持状態が正常でないときにレーザセンサ４５で検出される光量（異常時の光量）を予め測定する。そして、所定値が、正常時の光量の最小値と異常時の光量の最大値の間になるように、所定値を決定する。
【００７７】
図１０及び図１１に示すように、ウェハＷが所定の位置に保持されているとき、すなわちウェハＷの保持状態が正常であるときは、レーザセンサ４５からのレーザ光Ｌは、保持部材４４の例えば囲み部９３又は案内部９４に照射される。囲み部９３又は案内部９４にレーザ光Ｌが照射されると、例えば半透明の樹脂よりなる保持部材４４の表面でレーザ光が受光素子９９に向けて反射される。そして、反射された光Ｌ´のうち、透過部材３１ｃを通って再びレーザセンサ４５に戻る光がレーザセンサ４５の受光素子９９に受光されることによって、保持部材４４で反射された光の光量が検出される。このとき、受光素子９９で検出される光量は、相対的に大きくなる。
【００７８】
一方、図１２及び図１３に示すように、例えば保持部材４４の上に乗り上げているときなど、ウェハＷが所定の位置に保持されていないとき、すなわちウェハＷの保持状態が正常でないときを考える。ウェハＷが保持部材４４の上に乗り上げていると、レーザセンサ４５からのレーザ光Ｌは、ウェハＷに遮られて保持部材４４に当たらない。レーザ光は、保持部材４４の上に乗り上げているウェハＷの上面に照射され、反射される。乗り上げているウェハＷの上面は、レーザ光に対して保持部材４４とは異なる角度となっているので、ウェハＷ上面で反射された光は、保持部材４４で反射した場合とは異なる方向に反射する。そのため、レーザセンサ４５の受光素子９９で受光する光量は、ほとんど零近くまで減少する。従って、受光素子９９で検出される光量は、相対的に小さくなる。
【００７９】
これにより、検出した光量が所定値よりも大きいときは、ウェハＷの保持状態は正常であると判定することができ（ステップＳ１４）、検出した光量が所定値よりも小さいときは、ウェハＷの保持状態は正常でないと判定することができる（ステップＳ１５）。
【００８０】
なお、ステップＳ１３〜ステップＳ１５は、本発明における判定工程に相当する。
【００８１】
そして、ウェハＷの保持状態が正常でないと判定されたときは（ステップＳ１５）、ステップＳ１６を行う（再保持工程）。ステップＳ１６では、昇降機構４７によりリフトピンプレート４１を下方位置から上方位置に移動させ、リフトピンプレート４１の下面により被押圧部材４３ｃへの下方への押圧を解除し、クランプ部材４３を軸４３ａを中心として回動させることによって、一旦、クランプ部材４３によるウェハＷの保持を解除する（図６参照）。その後、リフトピンプレート４１を再び下方位置に移動させ、リフトピンプレート４１の下面により被押圧部材４３ｃが下方に押圧され、クランプ部材４３が軸４３ａを中心として回動することによって、ウェハＷはクランプ部材４３の保持部材４３ｂにより側方から再度保持される（図５参照）。
【００８２】
すなわち、ウェハＷの保持状態が正常でないと判定されたときに、クランプ部材４３の保持部材４３ｂをウェハＷに対して後退及び前進させることによってウェハＷを保持し直す。
【００８３】
次いで、ステップＳ１７では、ステップＳ１２と同様に、レーザセンサ４５の光源９８からレーザ光Ｌを発光し、ケーシング３１の透過部材３１ｃを通して保持部材４４に照射する。そして、保持部材４４で反射した光Ｌ´をレーザセンサ４５の受光素子９９で受光し、光量を検出する（再検出工程）。そして、ステップＳ１８では、ステップＳ１３と同様に、検出した光量が所定値よりも小さいか否かを比較する。再び検出した光量が所定値よりも大きいときは、ウェハＷの保持状態は正常であると判定することができ（ステップＳ１９）、再び検出した光量が所定値よりも小さいときは、ウェハＷの保持状態は正常でないと判定することができる（ステップＳ２０）。そして、再びウェハＷの保持状態が正常でないと判定されたときは（ステップＳ２０）、ステップＳ２１を行う。ステップＳ２１では、警報を出力し、処理を中止する（警報出力工程）。なお、ステップＳ１８〜ステップＳ２０は、再判定工程である。
【００８４】
一方、ステップＳ１３〜ステップＳ１５（判定工程）、及び、ステップＳ１８〜ステップＳ２０（再判定工程）において、ウェハＷの保持状態が正常であると判定されたときは（ステップＳ１４、ステップＳ１９）、ステップＳ２２を行う。ステップＳ２２では、各種の基板処理を行う（基板処理工程）。
【００８５】
例えば、回転機構３５により保持プレート４２を回転させることによって、クランプ部材４３及び保持部材４４に保持されているウェハＷを回転させる。そして、回転しているウェハＷに、ノズルブロック６１により、例えばＳＣ１等の処理液を供給する。次いで、処理液を供給したウェハＷに、ノズルブロック６１により、例えば純水等のリンス液を供給する。次いで、リンス液を供給したウェハＷを高速で回転させて、振り切り乾燥する。乾燥後、もう１度判定処理を行ってもよい。次いで、回転機構３５のモータ５１が停止され、クランプ部材４３及び保持部材４４に保持されているウェハＷの回転も停止される。そして、昇降機構４７によって、リフトピンプレート４１が上方位置に移動させられて、ウェハＷが受け渡し位置（上方位置）に上昇する。そして、搬送機構２４により液処理ユニット２２からウェハＷを搬出し、受け渡しステージ１９の受け渡し棚２０に載置し、受け渡し棚２０から搬送機構１５によりウェハキャリアＷＣに戻される。
【００８６】
以上の一連の工程により、一枚のウェハＷの処理が終了する。
【００８７】
本実施の形態によれば、レーザセンサの光源からのレーザ光を保持部材に照射し、保持部材から反射した光の光量をレーザセンサの受光素子により検出する。従って、基板の上面でレーザ光を反射させないので、基板の膜種、表面状態等に影響されることなく、基板の保持状態を正確に検出することができる。
（第１の実施の形態の変形例）
次いで、第１の実施の形態の変形例に係る基板処理方法について説明する。
【００８８】
本変形例に係る基板処理方法では、ウェハを回転させ、複数の保持部材の各々が所定の検出位置に位置するときに、各々の保持部材からの光量を、１つのレーザセンサにより、順次検出する。
【００８９】
なお、本変形例でも、第１の実施の形態に係る基板処理装置を用いることができるため、基板処理装置についての説明を省略する。
【００９０】
本変形例に係る基板処理方法も、図９のフローチャートに示した工程に基づいて説明することができる。
【００９１】
ステップＳ１１（保持工程）の後、回転機構３５を回転させ、ウェハＷを回転させる。そして、複数の保持部材４４の各々が所定の検出位置に位置するときに、ステップＳ１２（検出工程）を行って、複数の保持部材４４の各々からの光量を、順次検出する。そして、ステップＳ１３〜ステップＳ１５では、各々の保持部材４４について、検出した光量が所定値よりも小さいか否かを比較し、ウェハＷの保持状態が正常であるか否かを判定する。
【００９２】
このとき、複数の保持部材４４のいずれかについて、光量が所定値よりも小さく、保持状態が正常でないと判定されたときに、クランプ部材４３をウェハＷに対して後退及び前進させることによってウェハＷを保持し直してもよい（ステップＳ１６）。そして、ウェハＷを保持し直した後、回転機構３５を回転させ、複数の保持部材４４が所定の検出位置に位置するときに、保持部材４４からの光量を検出することによって、ウェハＷの保持状態を、順次再検出してもよい（ステップＳ１７）。そして、再検出した光量が所定値よりも小さいか否かを比較し、ウェハＷの保持状態が正常であるか否かを再判定してもよい（ステップＳ１８〜ステップＳ２０）。これにより、ウェハの膜種、表面状態等に影響されることなく、ウェハの保持状態を正確に検出することができる。
【００９３】
一方、複数の保持部材４４の全てについて、光量が所定値よりも小さく、ウェハＷの保持状態が正常でないと判定されたときに、ウェハＷの処理を中止するようにしてもよい。これにより、ウェハがない状態、又はウェハが割れている状態を検出することができる。
【００９４】
本変形例によれば、各々の保持部材からの光量を、１つのレーザセンサにより、順次検出する。従って、レーザセンサが１つだけでよく、装置構成が複雑にならない。
（第２の実施の形態）
次いで、第２の実施の形態に係る基板処理装置及び基板処理方法について説明する。
【００９５】
本実施の形態に係る基板処理装置では、複数の保持部材の各々に対応して複数のレーザセンサが設けられている。
【００９６】
図１４は、本実施の形態に係る基板処理装置における、レーザセンサ４５、保持部材４４及びウェハＷの位置関係を模式的に示す図である。
【００９７】
複数のレーザセンサ４５と複数の保持部材４４とは、回転するウェハＷが所定の検出位置に位置するときに、各々のレーザセンサが各々の保持部材からの光量を検出できるように配置されている。すなわち、複数のレーザセンサ４５と複数の保持部材４４とは、各々の保持部材４４が、対応する各々のレーザセンサ４５により光量を検出できる検出位置に同時に位置することができるように配置されている。
【００９８】
なお、本実施の形態では、複数の保持部材４４の各々に対応して複数のレーザセンサ４５が設けられている点を除き、第１の実施の形態に係る基板処理装置と同一の基板処理装置を用いることができるため、基板処理装置についての説明を省略する。
【００９９】
また、本実施の形態に係る基板処理方法では、ウェハを回転させ、複数の保持部材の各々が所定の検出位置に位置するときに、複数の保持部材４４の各々からの光量を、各々の保持部材４４に対応して設けられたレーザセンサ４５により、同時に検出する。
【０１００】
本実施の形態に係る基板処理方法も、図９のフローチャートに示した工程に基づいて説明することができる。
【０１０１】
ステップＳ１１（保持工程）の後、回転機構３５を回転させ、ウェハＷを回転させる。そして、複数の保持部材４４について、回転するウェハＷが所定の検出位置に位置するときに、ステップＳ１２（検出工程）を行って、複数の保持部材４４の各々からの光量を、同時に検出する。そして、ステップＳ１３〜ステップＳ１５では、検出した光量が所定値よりも小さいか否かを比較し、ウェハＷの保持状態が正常であるか否かを判定する。
【０１０２】
このとき、複数の保持部材４４のいずれかについて、光量が所定値よりも小さく、保持状態が正常でないと判定されたときに、クランプ部材４３をウェハＷに対して後退及び前進させることによってウェハＷを保持し直してもよい（ステップＳ１６）。そして、ウェハＷを保持し直した後、回転機構３５を回転させ、ウェハＷが所定の検出位置に位置するときに、複数の保持部材４４からの光量を同時に検出することによって、ウェハＷの保持状態を再検出してもよい（ステップＳ１７）。そして、再検出した光量が所定値よりも小さいか否かを比較し、ウェハＷの保持状態が正常であるか否かを再判定してもよい（ステップＳ１８〜ステップＳ２０）。これにより、ウェハの膜種、表面状態等に影響されることなく、ウェハの保持状態を正確に検出することができる。
【０１０３】
一方、複数の保持部材４４の全てについて、光量が所定値よりも小さく、ウェハＷの保持状態が正常でないと判定されたときに、ウェハＷの処理を中止するようにしてもよい。これにより、ウェハがない状態、又はウェハが割れている状態を検出することができる。
【０１０４】
本実施の形態によれば、複数の保持部材の各々からの光量を、各々の保持部材に対応して設けられたレーザセンサにより、同時に検出する。従って、ウェハを回転させる時間が省けるので短時間で検出でき、スループットに影響を及ぼさない。
【０１０５】
以上、本発明の好ましい実施の形態について記述したが、本発明はかかる特定の実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【０１０６】
例えば、保持部から光が発せられればよく、光源が保持部に埋め込まれている場合も含め、光源が保持部と一体になっているものであってもよい。また、光源から照射される光はレーザ光である場合に限られず、ＬＥＤ等の各種の光源から照射される光であってもよい。
【０１０７】
また、例えば、処理液による処理として、レジスト膜を塗布する塗布処理、塗布されたレジスト膜を加熱又は冷却する熱処理、レジスト膜を露光した後、例えばアルカリ性の現像液により現像する現像処理、及び現像処理後のリンス処理にも適用可能である。
【符号の説明】
【０１０８】
１０  基板処理装置
３２  基板保持機構
３５  回転機構
４２  保持プレート
４３  クランプ部材
４４  保持部材
４５  レーザセンサ
９８  光源
９９  受光素子
１００  制御部
【図１】
0005977844.tif 000002
【図２】
0005977844.tif 000003
【図３】
0005977844.tif 000004
【図４】
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【図５】
0005977844.tif 000006
【図６】
0005977844.tif 000007
【図７】
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【図８】
0005977844.tif 000009
【図９】
0005977844.tif 000010
【図１０】
0005977844.tif 000011
【図１１】
0005977844.tif 000012
【図１２】
0005977844.tif 000013
【図１３】
0005977844.tif 000014
【図１４】
0005977844.tif 000015