(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出装置と、
この基板検出装置によって検出された基板を搬送する基板搬送手段と、
この基板搬送手段によって処理対象の基板が受け渡され、この基板に対して予め定める処理を施す基板処理手段とを含む基板処理装置であって、
前記基板検出装置が、
前記基板検出位置から間隔を開けた位置に非導電性隔壁を隔てて配置される検出電極、およびこの検出電極を取り囲んで配置され、前記非導電性隔壁を隔てて前記基板検出位置に対向し、前記非導電性隔壁の表面に沿う電界成分を排除するためのガード電極を備えた基板検出プローブと、
前記検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を印加するとともに、前記抵抗および前記検出電極を経由して対地間に形成されるＲＣ回路の時定数を検出することにより、前記基板検出位置における基板の有無を検出する基板検出回路と、
前記ガード電極に、前記検出電極に印加される矩形波電圧と同位相かつ同電位の矩形波電圧を印加するガード電極用矩形波印加回路とを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記基板検出装置は、一定方向に沿って間隔を開けて積層配列された複数枚の基板にそれぞれ対応した複数の基板検出位置における基板の有無を検出するためのものであり、
前記基板検出プローブは、前記複数の基板検出位置の各一方側に対向するように複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記複数の基板検出プローブは、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブの前記一定方向と直交する方向に関する位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記複数の基板検出プローブは、前記一定方向に沿って対向するもの同士の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で配置されていることを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記複数の基板検出位置は、前記一定方向に連続する３つの基板検出位置のうちの中央の基板検出位置に基板が存在していない場合に、外側の２つの基板検出位置に位置する基板の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で設定されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記複数の基板検出プローブを、それらの相対位置関係を保持した状態で保持するプローブ保持部材と、
このプローブ保持部材を前記基板検出位置に対して相対的に進退させることにより、前記複数の基板検出プローブを前記複数の基板検出位置に一括して導く進退駆動機構とを含むことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記基板検出位置は、基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段に基板が受け渡される基板受け渡し位置にほぼ一致しており、
前記基板検出装置は、前記基板検出プローブの検出電極が、少なくとも基板検出時には、基板検出位置における基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度までの位置ずれが生じている基板の内方の領域に位置するように配置され、
基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の基板の位置ずれを検出する基板位置ずれ検出手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記基板位置ずれ検出手段は、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の位置ずれが生じた基板により遮光されるように光軸を設定した投光部および受光部を備えるビームセンサを含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記基板位置ずれ検出手段は、基板の主面を含む平面が前記光軸を横切るように、基板を前記光軸に対して相対的に移動させる基板移動機構をさらに含むことを特徴とする請求項８記載の基板処理装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれかに記載の基板処理装置によって基板を処理する方法であって、
前記基板検出装置により、液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出工程と、
この基板検出工程において検出された基板を基板処理手段に搬送する基板搬送工程と、
この基板搬送工程によって基板処理手段に搬入された基板に対して、予め定められた処理を施す基板処理工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用基板、光ディスクまたは光磁気ディスク用基板などの各種の基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ（以下単に「ウエハ」という。）の表面（ウエハ自身の表面またはウエハの表面に形成された薄膜の表面）を研磨剤で研磨するためのポリッシング工程が含まれる場合がある。薬液と研磨布とを用いてウエハ表面を化学的機械的に研磨するＣＭＰ（Chemical Mechanical Polishing）プロセスがその典型である。
【０００３】
ポリッシング後のウエハの表面には、研磨剤がスラリーとなって存在しているため、ポリッシング工程の後には、ウエハの洗浄が必須である。
ポリッシング後のウエハの表面が洗浄処理前に乾燥してしまうと、ウエハ表面のスラリーの除去が困難になる。そこで、ポリッシング後のウエハの洗浄のために用いられる基板洗浄装置では、いわゆる水中ローダが備えられている。
水中ローダは、複数枚の基板（ウエハ）を収容した状態のカセットを水中に浸漬しておくための水槽と、この水槽に対してカセットを浸漬／浮上させるためのステージとを備えている。水槽の上方には、浮上した状態の基板の表面に純水を供給する純水シャワーノズルが備えられている。
【０００４】
カセットは、たとえば、２５段の棚が内壁面に形成されていて、２５枚の基板を積層した状態で一括して収容することができるようになっている。しかし、必ずしも２５段の棚のすべてに基板が収容されるわけではなく、途中の棚には基板が無かったり、また、たとえば上方のいくつかの棚にのみ基板が収容されるような場合もある。
水中ローダからの基板の取り出しは、ステージを必要量だけ上昇させ、基板搬送ロボットがそのハンドをカセット内に差し入れ、１枚の基板を保持して退出するようにして行われる。基板搬送ロボットは、たとえば、ハンドの先端に基板の下面中央を真空吸着するための吸着部を備えている。取り出された基板は、基板を洗浄するための洗浄処理部へと搬入される。基板搬送ロボットの上方には純水シャワーノズルが設けられていて、基板の受け渡しの際にも、基板の乾燥を防止できるよう考慮されている。
【０００５】
カセットからの基板の搬出および洗浄処理部への基板の搬入を効率的に行うためには、カセット内の各段の棚における基板の有無を検出することが有利である。そこで、従来では、基板搬送ロボットが各段の棚の位置に順次アクセスして、真空吸着動作を行い、真空吸着系統における真空圧の変化の有無に基づいて、各段の棚における基板の有無を検出している。このような基板の検出は、基板搬送ロボットが実際に基板を搬出するときに行われる場合もあり、また、水槽にカセットを浸漬する前などに、予め全段の棚にハンドをアクセスさせるようにして行われる場合もある。
【０００６】
しかし、このような基板検出技術では、基板搬送ロボットは、基板の有無に関わらずに、カセットの全段の棚に少なくとも１回はハンドをアクセスさせる動作を行う必要があるから、とくにカセット内に収容されている基板枚数が少ない場合には、非効率的である。そのうえ、基板が存在しない状態で吸着動作を行うと、真空吸着系統に水を吸い込むことになるから、真空圧が不安定になり、基板の有無の検出感度が悪くなったりするおそれがある。
【０００７】
また、基板を水中に浸漬させる前に予め全段の棚にハンドをアクセスさせる手順を採用すると、基板に対する接触回数が多くなるから、基板に対するダメージが大きくなる。しかも、基板検出の手順に時間を要するから、その間に基板の表面が乾燥するおそれもあり、後の基板洗浄処理が困難になる可能性もある。
そこで、別の従来技術では、作業者が操作パネルから基板位置を手入力するようにしているが、これでは極めて非能率的であり、基板洗浄装置の無人化の障害になるうえ、入力ミスがあれば、カセットからの基板取り出しを行えなくなる。とくに、「基板なし」と入力された棚に基板が存在していたりすると、その棚の位置を通る経路に沿って基板搬送ロボットのハンドが移動した場合に、基板が破損してしまい、基板洗浄装置の運転を停止せざるを得ない事態を招く。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
これらの問題は、非接触で基板の有無を検出することができる光学式センサや静電容量センサを用いることにより解決されるであろうが、上述のような基板洗浄装置においては、これらのセンサの適用は、一般に、困難である。
すなわち、光学式センサでは、基板の表面や投光部または受光部の表面に付着した水滴や水流による不所望な反射または屈折の影響で、安定した基板検出が困難である。また、検出対象の基板の反射率や透過率の影響を受けやすいから、表面に窒化チタン膜等の反射率の低い膜が存在していたり、透明ガラス基板や石英基板などの光透過率が高い基板が混在していたりする場合にも、安定した検出が妨げられる。
【０００９】
一方、静電容量センサを用いるとすれば、一般にカセットや装置の表面での通電や、基板の空中放電によって高周波回路的に接地状態と見なせる基板に対向して、非導電性隔壁を介在させた状態で検出電極を設け、この検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を印加し、対地間に形成されるＲＣ回路の時定数を検出することによって、基板の有無を検出する構成をとることになる。すなわち、検出電極と接地との間の静電容量の大小により基板の有無を検出する構成となり、基板が存在するときには、静電容量が大きくなるために、基板の存在が検出される。
【００１０】
しかし、上述の洗浄装置のように液滴が生じやすい環境では、非導電性隔壁の表面に生じた液滴の表面が対向電極として作用し、基板が存在するときと同じく、静電容量が大きな状態を作り出す。そのため、上述のような一般的な構成の静電容量センサは、湿潤な雰囲気中での基板検出の用途には適さない。
【００１１】
この発明の目的は、湿潤な環境においても基板を良好に検出して、基板に対する処理を良好に行うことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
前記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出装置と、この基板検出装置によって検出された基板を搬送する基板搬送手段と、この基板搬送手段によって処理対象の基板が受け渡され、この基板に対して予め定める処理を施す基板処理手段とを含む基板処理装置であって、前記基板検出装置が、前記基板検出位置から間隔を開けた位置に非導電性隔壁を隔てて配置される検出電極、およびこの検出電極を取り囲んで配置され、前記非導電性隔壁を隔てて前記基板検出位置に対向し、前記非導電性隔壁の表面に沿う電界成分を排除するためのガード電極を備えた基板検出プローブと、前記検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を印加するとともに、前記抵抗および前記検出電極を経由して対地間に形成されるＲＣ回路の時定数を検出することにより、前記基板検出位置における基板の有無を検出する基板検出回路と、前記ガード電極に、前記検出電極に印加される矩形波電圧と同位相かつ同電位の矩形波電圧を印加するガード電極用矩形波印加回路とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【００１３】
この発明では、静電容量センサを用いて基板の有無が非接触で検出される。すなわち、基板検出位置に基板があれば、高周波回路的に接地状態となる基板が接地電極となるから、検出電極の対地間の静電容量が大きくなる。また、基板検出位置に基板がなければ、検出電極の対地間の静電容量は無視できるほど小さくなる。それに応じて、ＲＣ回路の時定数が変化するから、この時定数を検出電極に印加した矩形波電圧の立ち上がりや立ち下がりの遅れ時間に基づいて検出することにより、基板検出位置における基板の有無を検出できる。
【００１４】
非導電性隔壁の表面に液滴が形成された場合、この液層と接地との間は、ガード電極の働きによって遮断される。すなわち、ガード電極には、検出電極に印加される矩形波電圧と同位相かつ同電位の矩形波電圧が印加されるため、検出電極とガード電極との間に電位差が生じることがない。そのため、非導電性隔壁の表面に液層が形成された場合であっても、この液層に沿う方向の電界が生じないので、この液層が高周波回路的に接地されることがなく、当該液層の表面が検出電極の対向電極としての働きを有することはない。したがって、この発明における静電容量センサは、湿潤な雰囲気中においても、基板の有無を良好に検出することができる。
【００１５】
このようにして、非接触の状態で確実に基板を検出することができ、湿潤な使用環境であっても、基板の誤検出が生じるおそれがない。
したがって、この発明によれば、湿潤な環境中でも、非接触の状態で基板の有無を確実に検出することができるので、基板の検出のために基板を汚染することもなく、また、基板検出の自動化を容易に図ることができる。これにより、基板処理の品質および効率を高めることができ、半導体装置や液晶表示装置などのように基板を処理して得られるべき生産物の品質および生産効率を向上することができる。
なお、湿潤な環境とは、たとえば、基板に対して液体供給手段からの液体が供給されるような環境や、基板に液体が浴びせられた状態で当該基板が所定位置に置かれることにより湿潤になった環境を意味する。この場合、基板検出装置は、基板への液体の供給が可能な位置や、基板に供給されている液体の飛沫や基板の表面等から飛び出す液体の飛沫が到達可能な位置において、基板の検出を行うようになっていてもよい。
また、基板処理手段は、具体的には、基板の洗浄処理を行うものであってもよい。より具体的には、基板処理手段は、ＣＭＰ処理後の基板の洗浄を行うものであってもよい。
請求項２記載の発明は、前記基板検出装置は、一定方向に沿って間隔を開けて積層配列された複数枚の基板にそれぞれ対応した複数の基板検出位置における基板の有無を検出するためのものであり、前記基板検出プローブは、前記複数の基板検出位置の各一方側に対向するように複数個設けられていることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置である。
【００１６】
この発明では、複数の基板検出プローブにより、一定方向（たとえば鉛直方向）に間隔を開けて積層された複数枚の基板の有無を一括して検出できる。これにより、複数の基板検出位置における基板の有無を速やかに検出できるから、基板検出に要する時間を短縮できる。
なお、複数の基板検出位置が鉛直方向に沿って配列されている場合には、各基板検出位置における基板の有無を検出する基板検出プローブは、各基板検出位置の上方または下方に配置されることになる。
【００１７】
請求項３記載の発明は、前記複数の基板検出プローブは、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブの前記一定方向と直交する方向に関する位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。
より具体的には、前記一定方向に見た時に、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブが重なり合わないように複数の基板検出プローブが配置されていることが好ましい。すなわち、たとえば、複数の基板検出プローブは、いわゆる千鳥配列されていることが好ましい。
【００１８】
たとえば、基板が円形であるときは、基板中心方向へのプローブの入り込み代をほぼ同じにしつつ、基板円周方向へもプローブ位置をずらすのが好ましい。
請求項３の発明によれば、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブは、基板検出位置の配列方向に直交する方向にずれているので、検出電極に印加する電圧を大きくして検出感度を高くしても、隣接する基板検出プローブを基板と誤検出することがない。したがって、基板の検出をより確実に行える。また、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブが、液滴によってブリッジされる可能性が低くなり、このことによっても、誤検出を防止できる。
【００１９】
請求項４記載の発明は、前記複数の基板検出プローブは、前記一定方向に沿って対向するもの同士の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で配置されていることを特徴とする請求項２または３記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板検出位置の配列方向に沿って対向することになる基板検出プローブの間の間隔が、これらの間に液滴によるブリッジが形成されることがないほど大きく定められている。これにより、液滴による基板検出プローブ間のブリッジによって基板の誤検出が生じるおそれがなくなる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、前記複数の基板検出位置は、前記一定方向に連続する３つの基板検出位置のうちの中央の基板検出位置に基板が存在していない場合に、外側の２つの基板検出位置に位置する基板の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で設定されていることを特徴とする請求項２ないし４のいずれかに記載の基板処理装置である。
具体的には、複数枚の基板がカセットに保持され、このカセット内の基板が一括してそれぞれの基板検出位置に配置される場合であれば、カセット内における基板保持位置の間隔を請求項５に記載の基板検出位置の間隔と同様に定めればよい。
【００２１】
この発明によれば、隣接する基板検出位置に位置する基板同士の間には液滴によるブリッジが生じるおそれがあるとしても、１つおきの基板検出位置に位置する基板同士は、その間の基板検出位置に別の基板が存在しない限りにおいて、液滴によりブリッジされることがない。液滴によるブリッジが生じていれば、このブリッジに進入した基板検出プローブからは、「基板あり」との検出結果が得られることになる。しかし、検出対象の基板検出位置に基板が存在していなければ液滴のブリッジは存在しえないから、結局、「基板あり」との検出結果は正しいことになる。むろん、液滴によるブリッジが生じていなければ、基板の有無を正確に検出できる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記複数の基板検出プローブを、それらの相対位置関係を保持した状態で保持するプローブ保持部材と、このプローブ保持部材を前記基板検出位置に対して相対的に進退させることにより、前記複数の基板検出プローブを前記複数の基板検出位置に一括して導く進退駆動機構とを含むことを特徴とする請求項２ないし５のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、複数の基板検出プローブが、複数の基板検出位置に対して一括して進退させられるので、複数枚の基板の有無を一括して検出でき、その後に、複数の基板検出プローブを一括して退避させることができる。
【００２３】
むろん、基板検出プローブを保持したプローブ保持部材が複数枚の基板に対して近接／離反変位するようになっていてもよいし、たとえば、複数枚の基板を一括保持したカセットがプローブ保持部材に向かって近接／離反変位するようになっていてもよく、また、プローブ保持部材および複数枚の基板の両方が移動してこれらが近接／離反するようになっていてもよい。
請求項７記載の発明は、前記基板検出位置は、基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段に基板が受け渡される基板受け渡し位置にほぼ一致しており、前記基板検出装置は、前記基板検出プローブの検出電極が、少なくとも基板検出時には、基板検出位置における基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度までの位置ずれが生じている基板の内方の領域に位置するように配置され、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の基板の位置ずれを検出する基板位置ずれ検出手段をさらに含むことを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の基板処理装置である。
【００２４】
より具体的には、前記基板検出プローブの検出電極は、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の位置ずれよりも若干大きな位置ずれが生じている基板の内方の領域に位置するように配置されることが好ましい。
また、前記基板位置ずれ検出手段は、前記基板検出プローブの検出電極が基板を検出できる限界の位置ずれよりも若干小さな位置ずれ以上の位置ずれが生じている基板を検出するものであることが好ましい。
【００２５】
請求項７の発明によれば、基板の搬送不良が生じない程度の位置ずれであれば、基板検出プローブにより基板の存在を検出することができ、基板の搬送不良が生じるほど大きな位置ずれが生じていれば、このような大きな位置ずれは基板位置ずれ検出手段によって検出することができる。
したがって、基板の搬送不良が生じる可能性のある状況を事前に把握することができる。よって、必要に応じて、基板の位置を修正することにより、基板検出プローブによって確実に基板を検出させることができるとともに、基板の搬送不良を未然に防止できる。
【００２６】
これにより、具体的には、基板搬送手段のハンドが基板にダメージを与えたり、逆にハンドが破損したりすることを防止でき、また、基板が正規の位置で保持されないために基板が落下したりすることを防止できる。さらに、基板搬送手段が、所定の基板処理手段に基板を搬入するものである場合には、この基板処理手段における基板保持機構に対する基板の受け渡し、または、この基板保持機構による基板の保持が不良になることを防止できる。
【００２７】
請求項８記載の発明は、前記基板位置ずれ検出手段は、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の位置ずれが生じた基板により遮光されるように光軸を設定した投光部および受光部を備えるビームセンサを含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置である。
この発明によれば、ビームセンサによって基板の位置ずれを非接触で検出することができる。
【００２８】
なお、前記光軸は、基板の主面を含む平面を横切るように設定されていることが好ましく、たとえば、基板の主面が水平面に沿う場合には、水平面に対して若干斜めになるように設定されていることが好ましい。これにより、大きな位置ずれが生じている基板は、光軸を確実に遮るので、ビームセンサによる基板の位置ずれの検出を確実に行える。
また、前記投光部を、発光部と、この発光部から受光部に向かって出射される光を通過させる開口を有するケースとで構成するようにし、このケース内に気体供給手段から気体（たとえば、クリーンエアまたは不活性ガス）を供給して、ケース内から前記開口を通って外部に吹き出す気流を生じさせるようにすることが好ましい。同様に、前記受光部を、光検出部と、前記投光部から前記光検出部に向かう入射光を通過させる開口が形成されたケースとで構成することとし、このケース内に気体供給手段から気体を供給して、ケース内から前記開口を通って外部に吹き出す気流を生じさせるようにすることが好ましい。
【００２９】
これにより、発光部または光検出部に対する液滴の付着の問題を克服して、光学式センサを用いながら、基板の位置ずれを良好に検出できる。
請求項９記載の発明は、前記基板位置ずれ検出手段は、基板の主面を含む平面が前記光軸を横切るように、基板を前記光軸に対して相対的に移動させる基板移動機構をさらに含むことを特徴とする請求項８記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の主面を含む平面が光軸を横切るように、基板が光軸に対して相対的に移動させられるので、大きな位置ずれが生じている基板を確実に検出できる。
【００３０】
また、たとえば、複数枚の基板が積層して配置されている場合には、この基板の積層方向に沿って基板を移動させることにより、複数枚の基板についての位置ずれの有無を、１つのビームセンサを用いて検出することができる。
なお、基板移動手段は、基板を光軸に対して相対的に移動させることができるものであればよいので、基板を移動させるものであってもよいし、ビームセンサ（の光軸）を移動させるものであってもよいし、基板およびビームセンサの両方を移動させるものであってもよい。
【００３１】
請求項１０記載の発明は、請求項１ないし９のいずれかに記載の基板処理装置によって基板を処理する方法であって、前記基板検出装置により、液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出工程と、この基板検出工程において検出された基板を基板処理手段に搬送する基板搬送工程と、この基板搬送工程によって基板処理手段に搬入された基板に対して、予め定められた処理を施す基板処理工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の外観を簡略化して示す斜視図である。この基板処理装置は、ＣＭＰ処理後の半導体ウエハなどの基板Ｗの表面の研磨剤（スラリー）を洗浄除去するための基板洗浄装置である。この装置は、ＣＭＰ処理後の複数枚（たとえば２５枚）の基板Ｗを一括して収容可能なカセットＣを装填するためのカセット投入部２と、洗浄処理後の基板Ｗを収容したカセット（図示せず）を取り出すためのカセット取り出し部３とを備えている。カセット投入部２には、水平な軸線まわりに、図１における実線位置と二点鎖線位置との間で回動可能に取り付けられた開閉ボックス５が設けられており、カセット取り出し部３には、垂直な軸線まわりに回動可能に取り付けられたドア６が設けられている。開閉ボックス５の上部（閉状態における上部）には、ラッチ機構付きのハンドル７が設けられており、作業者は、このハンドル７を操作して開閉ボックス５を開き、ＣＭＰ処理後の基板Ｗを収容した状態のカセットＣを当該基板処理装置内へ投入する。
【００３５】
基板処理装置の前面において、カセット投入部２の上方には、操作パネル８および表示装置９が配置されており、必要な処理条件等を入力でき、また、基板処理の進行状況等をモニタできるようになっている。
図２は、前記の基板処理装置のカセット投入部２の付近の内部構成を示す平面図である。カセット投入部２から投入されるカセットＣは、水中ローダ１０の昇降ステージ１１上に載置される。水中ローダ１０は、カセットＣ内の基板Ｗを水中に浸漬させた状態で待機させるとともに、処理の直前に、基板Ｗを１枚ずつ払い出すための基板受け渡し位置を提供する装置である。
【００３６】
この水中ローダ１０に隣接して、搬送ロボット２０（基板搬送手段）が配置されている。この搬送ロボット２０は、基板Ｗの裏面のほぼ中央を吸着するための吸着部２１ａを先端に有するハンド２１と、このハンド２１の基端部に結合されたベース部２２とを備えている。そして、ベース部２２の回動とともに、その回動方向とは反対方向に２倍の角度だけハンド２１が回動するようになっていて、これにより、搬送ロボット２０は、水中ローダ１０に向かってハンド２１およびベース部２２を屈伸させることができ、かつ、水中ローダ１０とは反対側に配置された洗浄ユニット３０（基板処理手段）に対してハンド２１およびベース部２２を屈伸させることができる。このような屈伸運動とともに、ベース部２２は昇降運動をすることができるようになっている。これにより、搬送ロボット２０は、水中ローダ１０のカセットＣから１枚の基板Ｗを取り出して、洗浄ユニット３０に搬入することができる。
【００３７】
洗浄ユニット３０は、たとえば、基板Ｗを保持して回転させる基板保持機構と、この基板保持機構に保持された基板に対して処理液（薬液または純水）を供給する処理液供給機構と、基板保持機構に保持された基板Ｗの表面または裏面をスクラブするスクラブ部材とを備えている。
カセット投入部２の開閉ボックス５の内部空間には、基板検出ユニット４０（基板検出装置）が収容されている。基板検出ユニット４０は、複数本の基板検出プローブＰと、これを保持するプローブ保持部材４１と、このプローブ保持部材４１を水中ローダ１０に保持されたカセットＣに向かって進退させるための進退駆動機構４２とを備えている。これにより、複数の基板検出プローブＰを、開閉ボックス５内に退避した退避位置（実線の位置）と、カセットＣ内の基板Ｗの位置まで前進した検出位置（二点鎖線の位置）との間で一括して進退させることができる。
【００３８】
この実施形態では、上昇位置にある昇降ステージ１１上に載置されたカセットＣ内に正しく収容された基板Ｗの収容位置が基板検出位置に相当し、この基板検出位置は、基板Ｗの主面（表面）を見下す平面視において、搬送ロボット２０に基板Ｗを受け渡す基板受け渡し位置とほぼ一致する。この場合、カセットＣ内に正しく収容された基板Ｗの収容位置とは、たとえば、カセットＣの奥部（開閉ボックス５側）の内壁面に基板Ｗの端面が当接した平面位置（すなわち、図２において二点鎖線で示す基板Ｗの位置）をいう。実際には、カセットＣ内のすべての基板Ｗが必ずしも正しい基板収容位置にあるわけではなく、一部または全部の基板ＷがカセットＣの前方の開放側（搬送ロボット２０側）に飛び出している場合、すなわち、基板Ｗの位置ずれが生じている場合もある。
【００３９】
図３は、水中ローダ１０に関連する構成を簡略化して示す斜視図である。水中ローダ１０は、カセットＣを位置決め部材１５によって位置決めした状態で載置することができる昇降ステージ１１と、この昇降ステージ１１上に載置されたカセットＣを水没させることができる水槽１２と、昇降ステージ１１を昇降させるための昇降駆動機構１３（基板移動機構）と、昇降ステージ１１の上方からカセットＣに保持された基板Ｗに純水を供給するための純水シャワーノズル１４（液体供給手段）とを備えている。
【００４０】
水槽１２には純水が満たされており、昇降駆動機構１３によって昇降ステージ１１を下降させることにより、カセットＣ内の基板Ｗを純水中に浸漬することができる。また、昇降駆動機構１３によって昇降ステージ１１を上昇させることにより、昇降ステージ１１を水槽１２中の水面よりも上方の上昇位置に導くことができる。
昇降駆動機構１３は、たとえば、ボールねじ機構１３ａと、これに駆動力を与えるモータ１３ｂとを備えている。
【００４１】
搬送ロボット２０により基板Ｗの取り出しを行うときには、昇降駆動機構１３は昇降ステージ１１を上昇させ、取り出し対象の基板Ｗを所定の高さにまで上昇させる。その後に、搬送ロボット２０のハンド２１によって、その基板Ｗが取り出されることになる。その後、昇降駆動機構１３は昇降ステージ１１を下降させ、次の基板Ｗの取り出しまでの期間中、カセットＣ内の基板Ｗを水槽１２内の純水中に浸漬させておく。
【００４２】
基板処理装置にカセットＣを投入するときには、昇降ステージ１１は、水槽１２よりも上方の上昇位置にある。純水シャワーノズル１４は、開閉ボックス５を閉じた後に、速やかに純水の供給を開始するようになっており、これにより、昇降ステージ１１に載置されたカセットＣ内の基板Ｗの乾燥が防がれる。この状態で、開閉ボックス５内に収容されている基板検出プローブＰがカセットＣの後方からカセットＣ内に入り込み、カセットＣ内の各段における基板Ｗの有無を検出する。
【００４３】
カセットＣは、その内壁面に複数段の棚が一定の間隔で形成されており、これにより、複数枚の基板Ｗを鉛直方向に沿って一定の間隔で積層状態で保持することができるようになっている。カセットＣの後方には、鉛直方向に沿う板状の一対の延長部Ｃａが形成されており、この一対の延長部Ｃａの間は、基板検出プローブＰをカセットＣ内に差し入れることができる開放状態となっている。
基板検出プローブＰは、プローブ保持部材４１に複数個保持されている。すなわち、複数の基板検出プローブＰは、それぞれ、板状に形成されていて、互いに平行な姿勢でプローブ保持部材４１に保持されている。そして、複数の基板検出プローブＰは、カセットＣから臨む正面視において、いわゆる千鳥配列状態で、プローブ保持部材４１に保持されている。より具体的には、開閉ボックス５の閉状態において、基板検出プローブＰは、鉛直方向に隣接するもの同士は、その進退方向に直交する水平方向に沿って位置がずらされており、１つおきの基板検出プローブＰが、鉛直方向に対向するようになっている。これにより、鉛直方向に相対向する基板検出プローブＰの間には、十分な間隔が確保されている。
【００４４】
プローブ保持部材４１は、箱状に形成されていて、その側部には、ラック４３が取り付けられている。このラック４３にピニオン４４が噛合しており、このピニオン４４には、ロータリアクチュエータ４６からの回転力が与えられるようになっている。この構成により、ロータリアクチュエータ４６を駆動することにより、プローブ保持部材４１に保持された複数の基板検出プローブＰをカセットＣに向かって、一括して進退させることができる。このように、ラック４３、ピニオン４４およびロータリアクチュエータ４６などにより、進退駆動機構４２が構成されている。
【００４５】
詳しくは、図２に示されているように、プローブ保持部材４１の進退を案内するために、開閉ボックス５の内部空間には、スライドシャフト４７が基板検出プローブＰの進退方向に沿って配置されており、このスライドシャフト４７上をスライドするスライドブッシュ４８に、ブラケット４９を介してプローブ保持部材４１が固定されている。そして、このブラケット４９にラック４３が固定されている。
【００４６】
図４は、カセットＣ内の各段の棚に基板Ｗが存在するか否かを検出するときの様子を簡略化して示す側面図である。開閉ボックス５が閉じられた直後には、この開閉ボックス５の閉状態を検出する所定のセンサ（図示せず）からの出力に応答して、または、操作パネル８からの所定の入力操作に応答して、ラック４３およびピニオン４４などを含む進退駆動機構４２の働きによって、プローブ保持部材４１が退避位置（実線の位置）から検出位置（二点鎖線の位置）まで前進させられる。これにより、上述のように千鳥配列で上下方向に積層された複数の基板検出プローブＰは、カセットＣ内に一括して差し入れられる。
【００４７】
このとき、各基板検出プローブＰは、検出対象の基板Ｗの位置から間隔を開けた各上方の位置に位置している。すなわち、最上方の基板検出プローブＰは、カセットＣ内の最上方の棚に収容されている基板Ｗよりも上方において、この最上方の基板Ｗを下方に臨むように配置されている。残余の基板検出プローブＰは、カセットＣ内の複数段の棚に収容されている基板Ｗの間の位置において、各下方の基板Ｗを臨むように配置されることになる。
【００４８】
図５は、基板検出プローブＰおよびこれに関連する電気的構成を説明するためのブロック図である。基板検出プローブＰは、非導電性材料である樹脂（たとえば、ＦＥＰ（四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂）など）からなるプローブケース５５（非導電性隔壁）と、このプローブケース５５内に埋設された検出電極５１と、この検出電極５１を取り囲むように配設されたリング状のガード電極５２とを備えている。検出電極５１は、たとえば矩形に形成されていて、それに応じて、ガード電極５２は、たとえば、矩形リング形状に形成されている。これらの検出電極５１およびガード電極５２は、非導電性隔壁として機能するプローブケース５５を介して、基板検出位置に対向することになる。
【００４９】
検出電極５１には、矩形波発生回路６１から、抵抗Ｒを介して矩形波電圧が印加されている。検出電極５１の近傍に、カセットＣや装置の表面での通電や、基板Ｗの空中放電によって高周波回路的に接地されたと見なせる被検出誘電体（この実施形態では基板Ｗ）が存在すれば、検出電極５１の対接地間容量が大きくなり、検出電極５１の近傍に被検出誘電体が存在しなければ、検出電極５１の対接地間容量は無視できるほど小さくなる。したがって、抵抗Ｒと検出電極５１の対接地間容量とによって形成されるＲＣ回路の時定数は、検出電極５１の近傍に被検出誘電体が存在している場合には大きくなり、検出電極５１に現れる矩形波電圧には、立ち上がりおよび立ち下がりに遅れ時間が発生する。この遅れ時間が遅れ時間検出回路６２によって検出されるようになっている。そして、遅れ時間の大小が比較回路６３によって判定され、大きな遅れ時間が検出された場合に、被検出物が存在することを表す信号を出力回路６４を介して出力するようになっている。このように、矩形波発生回路６１、遅れ時間検出回路６２および比較回路６３などにより、基板の有無を検出するための基板検出回路が形成されている。
【００５０】
一方、ガード電極５２には、矩形波発生回路６１からの矩形波電圧に基づいてガード電極パルス発生回路６５（ガード電極用矩形波印加回路）で作成された矩形波電圧が印加されている。このガード電極パルス発生回路６５が生成する矩形波電圧は、検出電極５１に印加される矩形波電圧と同位相（同周波数）で、かつ、同電位の電圧信号とされる。したがって、ガード電極５２の電位は、いずれの時間においても、検出電極５１と等しく、これらの間に有意な電位差が生じることはない。
【００５１】
図６は、ガード電極５２の働きを説明するための図解図である。検出電極５１が単独で存在していて、ガード電極５２が設けられていない場合には、基板検出プローブＰの下面に水滴が存在していると、図６(b)に示すように、水滴中を電荷が移動して放電することができるため、検出電極５１と水滴の表面との間に電位差が生じる。この場合、水滴の表面が対向電極としての役割を果たし、大きな静電容量が生じる。したがって、水滴が付着している状況では、基板Ｗが存在しない場合にも、「基板あり」を表す信号が出力されることになる。
【００５２】
これに対して、ガード電極５２に検出電極５１と同位相・同電位の矩形波電圧を印加している本実施形態の構成では、図６(a)に示すように、検出電極５１の面に沿う方向の電界成分が生じないから、水滴中での電荷の移動が生じない。そのため、検出電極５１と水滴の表面との間に電位差が生じることがなく、水滴は、検出電極５１の厚みが増したのと同じ効果を有するにすぎない。この場合には、対地間の距離が無限大とみなせるので、大きな静電容量が生じることがなく、「基板なし」を表す正しい信号が出力されることになる。
【００５３】
図７は、複数の基板検出プローブＰおよびカセットＣに収容された複数枚の基板Ｗの間隔について説明するための図解図である。カセットＣに収容された基板Ｗが水中ローダ１０の昇降ステージ１１上において、純水シャワーノズル１４からの純水の供給を受けると、複数枚の基板Ｗの間に純水が流れ込み、カセットＣの全段の棚に基板Ｗが収容されている場合には、図７(a)に示すように、隣接する基板Ｗの表裏面間に水滴が溜まり、複数枚の基板Ｗはあたかも１つの水柱のような様相を呈する場合がある。しかし、途中の棚に基板Ｗが収容されていなければ、この部分において上下の基板Ｗが水滴によりブリッジされることはない。すなわち、カセットＣにおける複数の基板収容位置の間隔は、隣接する３つの基板収容位置の中央に基板Ｗが存在せず、その両側（上下）の基板収容位置にそれぞれ基板Ｗが存在する場合において、この両側の一対の基板Ｗ間が水滴でブリッジされることのないような間隔ＤＷに設定されている。
【００５４】
一方、上下方向に隣接する基板検出プローブＰは、図７(b)に示すように、基板検出プローブＰの進退方向に直交する水平方向に沿ってずらされている。したがって、上下方向に隣接する基板検出プローブＰ間が水滴によりブリッジされるおそれはない。また、各基板検出プローブＰに比較的大きな矩形波電圧を印加して、高周波電界の到達距離を上下方向に対向する基板検出プローブＰ間の間隔ＤＰ程度またはそれよりも長く（ただし、２ＤＰよりも短く）とるようにして、検出感度を高めることができる。これにより、カセットＣ内の基板Ｗの傾きに起因する検出電極５１と基板Ｗとの距離のばらつきや、基板Ｗの種類（半導体ウエハ、石英基板、ガラス基板など）の違いによる誘電率の差などの影響を排除して、各基板検出プローブＰによる基板の検出を安定して行える。
【００５５】
一本おきの基板検出プローブＰは上下方向に沿って対向することになるが、これらの間の距離２ＤＰは、これらの間に水滴によるブリッジが形成されることのない十分な距離となっている。
図８は、基板検出原理を説明するための図解図である。隣接する基板Ｗ間が水滴によりブリッジされていない図８(a)の状態では、基板検出プローブＰは、その下方に臨む基板Ｗの有無を問題なく検出できる。
【００５６】
隣接する基板Ｗ間が水滴によりブリッジされている図８(b)の状態では、水滴中に進入している基板検出プローブＰは、水滴を介して高周波回路的に接地されることになり、「基板あり」表す信号を出力する。この信号は、結果的に、正しい信号である。
図８(c)に示すように、基板検出プローブＰが下方に臨む基板検出位置に基板Ｗが存在していない場合には、当該基板検出位置の上下に基板Ｗがそれぞれ存在していても、これらの基板Ｗ間は水滴によりブリッジされることがない。したがって、「基板なし」を表す信号が出力されることになる。
【００５７】
このように、水滴の有無にかかわらず、基板Ｗの有無を正しく表す信号が得られることが解る。
３枚以上の基板Ｗが水滴によりブリッジされて水柱のような形態を呈する場合には、それらの基板Ｗの位置に対応した２個以上の基板検出プローブＰは、共通に接地された状態となり、これらの基板検出プローブＰに対応した信号は、いずれも「基板あり」を表すものとなる。この場合、基板検出プローブＰは、実際には、水滴を検出しているのであるが、基板検出プローブＰの位置における水滴のブリッジの存在は、その下方に基板Ｗが存在することを意味するから、３枚以上の基板Ｗが水滴によりブリッジされている状況においても、なお、各基板検出プローブＰに対応した信号は、各基板検出位置における基板Ｗの有無を正確に表すことになる。
【００５８】
このようにして、水中ローダ１０内の湿潤な環境下においても、カセットＣ内の各段の基板Ｗの有無を、非接触で確実に検出することができる。
次に、この実施形態の基板処理装置の他の特徴を説明する。
図２および図３に示されているように、水槽１２の搬送ロボット２０側の外壁１２Ａの上端付近には、カセットＣの前方の開口からの基板Ｗの飛び出し（基板の位置ずれ）を検出するためのビームセンサ８０，９０が配置されている。ビームセンサ８０，９０は、それぞれ、投光部８１，９１と受光部８２，９２とを有し、投光部８１，９１から受光部８２，９２に向かうビーム光の光軸Ｌ１，Ｌ２を基板Ｗが遮光するか否かにより、各所定量だけ飛び出した状態の基板Ｗの有無を検出する構成となっている。
【００５９】
ビームセンサ８０の光軸Ｌ１は、図９に示すように、水槽１２の外壁１２Ａの若干上方において、外壁１２Ａの内面よりも水槽１２の内側の位置を通るように設定されている。また、ビームセンサ９０の光軸Ｌ２は、ビームセンサ８０の光軸Ｌ１よりも基板Ｗの内方（開閉ボックス５側）に位置するように設定されている。
すなわち、基板ＷがカセットＣから大きく飛び出していて、水槽１２への下降時に、基板Ｗが外壁１２Ａと干渉するおそれがある場合に、ビームセンサ８０が、このように大きく飛び出した基板Ｗを検出する。
【００６０】
これに対して、基板Ｗが外壁１２Ａと干渉するほど大きくは飛び出していない場合であっても、基板Ｗが、基板検出プローブＰによって検出されないおそれのある位置にまで飛び出した状態（平面視において基板検出プローブＰの検出電極５１と基板Ｗのいずれかの部分とが重なり合わないおそれのある状態）のときに、ビームセンサ９０がそのような基板Ｗを検出する。
より具体的には、基板検出プローブＰの検出電極５１は、基板検出時において、搬送ロボット２０による搬送不良が生じる程度よりも若干大きな程度までの飛び出しが生じている基板Ｗ１，Ｗ２の内方の領域（平面視における内方の領域）に位置するようにカセットＣ内に差し入れられる。なお、図９において、符号Ｗ１は、カセットＣからの飛び出しが生じていない基板Ｗを表し、符号Ｗ２は、基板検出プローブＰによる検出限界位置まで飛び出した基板Ｗを表す。
【００６１】
また、ビームセンサ９０の光軸Ｌ２は、基板検出プローブＰによる検出が可能な限界量の飛び出し量よりも若干小さな飛び出し量以上の飛び出しが生じている基板Ｗ２を検出できるように設定されている。
したがって、ビームセンサ９０の光軸Ｌ２が基板Ｗで遮光されれば、カセットＣ内のいずれかの棚における基板Ｗに、搬送不良が生じるか、基板検出プローブＰによる基板Ｗの有無の検出が正確に行われていないほどの不所望な飛び出しが生じていることが検出されることになる。この場合、搬送不良とは、搬送ロボット２０のハンド２１が基板Ｗにダメージを与えたり、逆にハンド２１が破損したり、また、ハンド２１の吸着部２１が基板Ｗの裏面中央から大きくずれた位置を吸着して、ハンド２１上で基板Ｗがバランスを失って落下したり、ハンド２１から洗浄ユニット３０の基板保持機構への受け渡しに失敗するなどの事態を含む。
【００６２】
また、ビームセンサ８０の光軸Ｌ１が基板Ｗで遮光されれば、外壁１２Ａと干渉するおそれのある基板Ｗ３が存在していることが検出されることになる。
ビームセンサ８０の光軸Ｌ１は、図１０に示すように、水平に配置されることになる基板Ｗの主面を含む平面に対して傾斜させて設定されており、これにより、光軸Ｌ１は、飛び出した状態の基板Ｗの主面で遮光されることになるから、基板Ｗの飛び出しを確実に検出することができる。ビームセンサ９０の光軸Ｌ２も、同様に、基板Ｗの主面を含む平面に対して傾斜させて設定されている。
【００６３】
基板検出プローブＰにより各段の基板Ｗの有無の検出動作が終了し、基板検出プローブＰが開閉ボックス５の内部空間に退避した後には、昇降駆動機構１３の働きによって、昇降ステージ１１が下降させられ、カセットＣは水槽１２の内部へと導かれる。この過程で、ビームセンサ８０，９０は、基板検出動作を行う。すなわち、固定配置されたビームセンサ８０，９０に対して、カセットＣが下降していくことにより、カセットＣの各段の棚の基板Ｗの位置が順に走査され、各段の基板Ｗの飛び出しが検出される。
【００６４】
昇降ステージ１１を下降させている過程でビームセンサ８０が基板Ｗの飛び出しを検出した場合には、それ以上に昇降ステージ１１を下降させれば、基板Ｗが破損するおそれがある。したがって、昇降駆動機構１３は、ビームセンサ８０が基板Ｗを検出したことに応答して、昇降ステージ１１の下降を停止する。これとともに、表示装置９には、基板Ｗが飛び出していることを報知するためのメッセージなどが表示される。この場合には、昇降ステージ１１を上昇させた後、作業者が、飛び出している基板ＷをカセットＣ内に押し込み、処理再開のための指示を操作パネル８から与えることになる。
【００６５】
一方、昇降ステージ１１を下降させている過程でビームセンサ９０のみが基板Ｗの飛び出しを検出した場合には、基板Ｗの破損のおそれはないので、昇降ステージ１１の下降が継続される。そして、表示装置９には、基板Ｗが飛び出していることを報知するためのメッセージなどが表示される。この場合、作業者が飛び出している基板ＷをカセットＣ内に押し込む作業を行うまでの間、基板Ｗは水槽１２に貯留された純水中に浸漬された状態に保たれ、基板Ｗの乾燥が防がれる。基板Ｗが正常な位置に戻された後には、基板検出プローブＰによる基板Ｗの検出を確実に行うことができ、かつ、搬送ロボット２０による基板搬送が不良になることもない。
【００６６】
図１０および図１１を参照して、ビームセンサ８０の構成についてさらに詳説する。ビームセンサ９０の構成は、同様であるので、説明を省く。
ビームセンサ８０の投光部８１および受光部８２は、センサアンプ８３に光ファイバ８４，８５を介して結合されている。センサアンプ８３は、投光部８１に結合された光ファイバ８４の端部に光学的に結合された発光素子（図示せず）と、受光部８２に結合された光ファイバ８５に光学的に結合された受光素子（図示せず）とを備えている。基板Ｗの検出を行うときには、発光素子を発光させるとともに、受光素子の出力信号が監視される。受光素子の受光光量が減少してその出力信号が小さくなれば、光軸Ｌ１が基板Ｗにより遮光されたことを意味する。
【００６７】
投光部８１および受光部８２には、さらに、エアポンプ８６（気体供給手段）から、エア供給パイプ８７，８８，８９を介して、クリーンエア（または、窒素ガスなどの不活性ガスでもよい。）が供給されている。
図１１(a)および(b)は、それぞれ、投光部８１および受光部８２の共通の内部構造を示す斜視図および断面図である。投光部８１および受光部８２は、円柱状の外ケース１００を備えている。外ケース１００には、下方からエア供給パイプ８８，８９が挿入される気体流通路１０１と、同じく下方から光ファイバ８４，８５が挿入されるファイバ挿入孔１０２とが形成されている。光ファイバ８４，８５の先端には、発光部（投光部８１の場合）または光検出部（受光部８２の場合）としての光学部品１０３が取り付けられている。光学部品１０３は、たとえば、ステンレス製の円筒状の内ケース１０４と、この内ケース１０４内に収容され、光ファイバ８４，８５に対する光の入出射のためのレンズ１０５と、光の進行方向を変更するための反射鏡１０６とを有している。内ケース１０４には、反射鏡１０６の近傍の位置に、光の入出射のための開口１０７が形成されている。
【００６８】
一方、外ケース１００の側壁には、開口１１０が形成されている。光学部品１０３の内ケース１０４は、開口１０７を開口１１０に対向させた状態で外ケース１００に取り付けられている。そして、外ケース１００内の気体流通路１０１は、開口１１０に連通している。
この構成により、エア供給パイプ８８，８９から外ケース１００内にクリーンエアが供給されることによって、気体流通路１０１を通って開口１１０から吹き出すクリーンエアの気流が発生する。したがって、水中ローダ１０の近傍の湿潤な雰囲気中でも、水滴やミストが光学部品１０３に達することはない。
【００６９】
したがって、光学部品１０３は、開口１１０からの入射光を光ファイバ８４に良好に導くことができ、また、光ファイバ８５からの出射光を開口１１０に良好に導くことができる。光学部品１０３のいずれの箇所にも水滴が付着することがないので、光軸がずれたり、光の不所望な拡散が生じたりするおそれはなく、投光部８１から発生した光は、基板Ｗに遮られない限り、確実に受光部８２に入射する。したがって、受光部８２では、光軸Ｌ１を遮る基板Ｗの有無に応じて、十分な受光光量の差を確保できる。
【００７０】
なお、水中ローダ１０中の雰囲気にさらされることになる外ケース１００は、金属を含まない樹脂材料（たとえば、四フッ化エチレン樹脂（ＰＴＦＥ）や四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂（ＰＦＡ）など）からなっていることが好ましい。これにより、ＣＭＰ処理後の基板Ｗに対して、金属物質が付着することを防止できる。
また、上述のような構成のビームセンサは、薬液を用いる基板処理部（たとえば、洗浄ユニット３０）内において基板Ｗの位置や基板Ｗの有無を検出する用途に使用することができるが、このような場合には、外ケース１００は、耐薬品性の材料（たとえば、ＰＴＦＥまたはＰＦＡなど）で構成することが好ましい。この場合、外ケース１００の内部に収容される各構成部品は、その開口１１０からのクリーンエアの吹き出しにより、薬液雰囲気にさらされることがないので、とくに耐薬品性の材料で構成されている必要はない。
【００７１】
また、この実施形態では、ビームセンサ８０，９０の投光部８１，９２を各別の外ケース１００に収容し、同じく受光部８２，９２を各別の外ケース１００に収容しているが、投光部８１，９２を１つのケースに収容し、受光部８２，９２を別の１つのケースに収容するようにしてもよい。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態でも実施することができる。たとえば、上述の実施形態では、複数の基板検出プローブＰは、水中ローダ１０側から臨む正面視において、鉛直方向に沿った２列の千鳥配列で配置されているが、鉛直方向に沿った３列以上の千鳥配列が採用されてもよい。
【００７２】
また、上述の実施形態では、上昇位置にある昇降ステージ１１上のカセットＣの各段の基板Ｗの有無を基板検出ユニット４０で検出した後に、昇降ステージ１１を下降させて基板ＷのカセットＣからの飛び出しを検知するようにしているが、これらの順序を逆にしても構わない。
さらに、上述の実施形態では、ほぼ円形の基板である半導体ウエハに対する処理を行う場合について説明したが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板などにおいて一般的な角形基板やその他の任意の形状の基板を処理する場合にも適用することが可能である。
【００７３】
これらの変形のほかにも、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の外観を簡略化して示す斜視図である。
【図２】前記基板処理装置のカセット投入部付近の内部構成を示す平面図である。
【図３】前記基板処理装置の水中ローダに関連する構成を簡略化して示す斜視図である。
【図４】カセット内の各段の棚に基板が存在するか否かを検出するときの様子を簡略化して示す側面図である。
【図５】基板検出プローブおよびこれに関連する電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図６】基板検出プローブに備えられたのガード電極の働きを説明するための図解図である。
【図７】複数の基板検出プローブの間隔およびカセットに収容された複数枚の基板の間隔について説明するための図解図である。
【図８】基板検出原理を説明するための図解図である。
【図９】基板の飛び出しの検出原理を説明するための図解図である。
【図１０】基板の飛び出しを検出するビームセンサの構成を説明するための斜視図である。
【図１１】ビームセンサを構成する投光部および受光部の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
２      カセット投入部
５      開閉ボックス
１０    水中ローダ
１１    昇降ステージ
１２    水槽
１３    昇降駆動機構
１４    純水シャワーノズル
２０    搬送ロボット
２１    ハンド
３０    洗浄ユニット
４０    基板検出ユニット
４１    プローブ保持部材
４２    進退駆動機構
４３    ラック
４４    ピニオン
４６    ロータリアクチュエータ
５１    検出電極
５２    ガード電極
５５    プローブケース
６１    矩形波発生回路
６２    遅れ時間検出回路
６３    比較回路
６４    出力回路
６５    ガード電極パルス発生回路
８０    ビームセンサ
８１    投光部
８２    受光部
８３    センサアンプ
８４    光ファイバ
８５    光ファイバ
８６    エアポンプ
８７    エア供給パイプ
８８    エア供給パイプ
８９    エア供給パイプ
９０    ビームセンサ
９０    光軸
９１    投光部
９２    受光部
１００  外ケース
１０１  気体流通路
１０２  ファイバ挿入孔
１０３  光学部品
１１０  開口
Ｃ      カセット
Ｌ１    光軸
Ｌ２    光軸
Ｐ      基板検出プローブ
Ｒ      抵抗
Ｗ      基板
【図１】
0003974293.tif 000002
【図２】
0003974293.tif 000003
【図３】
0003974293.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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