JP2001068534A - 基板検出装置、ならびにそれを用いた基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】湿潤な環境においても、基板の有無を非接触で
確実に検出する。 【解決手段】基板検出プローブＰは、非導電性のプロー
ブケース５５内に、検出電極５１と、これを取り囲むガ
ード電極５２とを埋設して構成されている。検出電極５
１には、抵抗Ｒを介して、矩形波発生回路６１からの矩
形波電圧が印加される。抵抗Ｒと、検出電極５１の対地
間静電容量とで形成されるＲＣ回路の時定数が遅れ時間
検出回路６２によって検出され、この遅れ時間の大小を
比較回路６３で判定することにより、基板の有無が検出
される。ガード電極５２には、ガード電極パルス発生回
路６５から、検出電極５１と同位相かつ同電位の矩形波
電圧が印加される。これにより、プローブケース５５の
表面に液層（液滴）が存在しても、プローブケース５５
の表面に沿う方向の電界が生じることがなく、液層の影
響を排除して、基板の有無を正確に検出できる。

Description

【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検出するための基
板検出装置、ならびにそれを用いた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 Mecha
nical 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。そこで、この
発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、基板の有無
を非接触で確実に検出することができる基板検出装置、
ならびにそれを用いた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。

【００１１】この発明のさらに具体的な目的は、湿潤な
環境においても、基板の有無を確実に検出することがで
きる基板検出装置を提供することである。また、この発
明のさらに他の具体的な目的は、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、基板検出
位置に基板が存在するか否かを基板に非接触で検出する
ための基板検出装置であって、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検出装置で
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が小さくな
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。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記載の基板検出装置であ
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
載の基板検出装置である。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
基板検出装置である。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
記載の基板検出装置である。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検出装置
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
検出装置である。

【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記載の基板検出装置であ
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記載の基板検出装置である。
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、湿潤な環境に置
かれた基板を検出する請求項１ないし９のいずれかに記
載の基板検出装置と、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ことを特
徴とする基板処理装置である。また、請求項１１記載の
発明は、湿潤な環境に置かれた基板を、請求項１ないし
９のいずれかに記載の基板検出装置を用いて検出する基
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。

【００３２】これら発明によれば、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。

【００３３】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。

【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４
４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４
１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５
２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５
１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２Ｄ
Ｐ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８
１，９１と受光部８２，９２とを有し、投光部８１，９
１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Ｌ
２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２
１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Ｌ
１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１
３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８
４，８５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１
１０が形成されている。光学部品１０３の内ケース１０
４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１
００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１１
０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８
０，９０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１０
０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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 麻 籍文 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る４丁 目天神北町１番地の１ 大日本スクリーン 製造株式会社内 Ｆターム(参考） 2F063 AA50 BA27 BB05 BB07 BB08 BC05 CA09 CA31 DA01 DC08 DD02 HA03 LA08 LA23 2F065 AA67 BB13 CC01 CC17 DD03 DD15 FF02 LL02 LL12 5F031 CA02 CA05 DA01 JA05 JA14 JA17 JA22 JA23 MA23 MA33

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板検出位置に基板が存在するか否かを基
   板に非接触で検出するための基板検出装置であって、 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検出
   装置。
2. 【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記載の基板検出装置。
3. 【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記載の基板検出装置。
4. 【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記載の基板検出装置。
5. 【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検出装置。
6. 【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
   かに記載の基板検出装置。
7. 【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
   検出装置。
8. 【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記載の基板検出装置。
9. 【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記載の基板検出装置。
10. 【請求項１０】湿潤な環境に置かれた基板を検出する請
    求項１ないし９のいずれかに記載の基板検出装置と、 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
    段とを含むことを特徴とする基板処理装置。
11. 【請求項１１】湿潤な環境に置かれた基板を、請求項１
    ないし９のいずれかに記載の基板検出装置を用いて検出
    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。