JP2005026667A - 基板検出装置、基板検出方法、基板搬送装置および基板搬送方法、基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 種々の基板の状態を正確に検出することができる基板検出装置および基板検出方法を提供することである。
【解決手段】 基板Ｗは搬送アームｂｍ４の上面に配置された４個の基板支持部ＰＳの平面により支持されている。３個の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は基板Ｗの上方に設置された固定台ＫＤに固定される。この３個の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は、基板Ｗの外周部近傍における基板Ｗの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Ｗが正常に支持されている状態で超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の測定値が等しくなるように、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が位置決めされている。超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は、各々基板Ｗの上面までの距離を測定し、その測定値を制御部ＣＬに与える。
【選択図】 図５

Description

本発明は、基板を検出する基板検出装置、基板検出方法、基板を搬送する基板搬送装置および基板搬送方法、基板に処理を行う基板処理装置および基板処理方法に関する。

半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。例えば、半導体デバイスの製造プロセスでは、生産効率を高めるために一連の処理の各々をユニット化し、複数の処理ユニットを統合した基板処理装置が用いられている。

このような基板処理装置では、一般に、一枚の基板に対して複数の異なる処理が連続的に行われる。そのため、各処理ユニット間で基板を搬送する基板搬送ロボットが設けられている。

図１７は従来の基板処理装置５００の一例を示す斜視図である（特許文献１参照）。

図１７の基板処理装置５００は、基板Ｗに塗布処理、現像処理、加熱処理、冷却処理等の一連の処理を行うための装置であり、図１７の紙面で下側に処理領域Ａを有し、上側に処理領域Ｂを有し、処理領域Ａと処理領域Ｂとの間に搬送領域Ｃを有する。

処理領域Ａには、基板Ｗに処理液の塗布処理を行う回転式塗布ユニット（スピンコータ）ＳＣおよび基板Ｗに現像処理を行う回転式現像ユニット（スピンデベロッパ）ＳＤが配置されている。また、処理領域Ｂには、基板Ｗに加熱処理を行う加熱ユニット（ホットプレート）ＨＰおよび基板Ｗに冷却処理を行う冷却ユニット（クーリングプレート）ＣＰが配置されている。搬送領域Ｃには、基板搬送ロボット６０が移動自在に設けられている。また、処理領域Ａ，Ｂの一端部側には、基板の搬入および搬出を行うインデクサＩＤが配置されている。

このインデクサＩＤには、基板Ｗを収納する複数のカセット１と搬送領域Ｃに設けられた基板搬送ロボット６０との間で基板Ｗの受け渡しを行うインデクサロボット５１が配置されている。この基板搬送ロボット６０とインデクサロボット５１との間の基板Ｗの受け渡しは、受け渡し部ＴＰで行われる。

すなわち、インデクサＩＤのインデクサロボット５１は、矢印Ｕの方向に移動し、カセット１から基板Ｗを取り出して受け渡し部ＴＰにおいて基板搬送ロボット６０に渡し、逆に、一連の処理が施された基板Ｗを受け渡し部ＴＰにおいて基板搬送ロボット６０から受け取ってカセット１に戻す。

基板搬送ロボット６０は、搬送アーム６１を有し、インデクサロボット５１から渡された基板Ｗを指定された処理ユニットに搬送し、あるいは処理ユニットから受け取った基板Ｗを他の処理ユニットまたはインデクサロボット５１に搬送する。

このように、従来の基板処理装置５００では、基板搬送ロボット６０およびインデクサロボット５１により各処理ユニットに基板Ｗを搬送しつつ一連の処理を行うことができる。
特開２０００−８２６５３号公報

しかしながら、近年、基板の大型化に伴って各処理ユニットおよび基板搬送装置も大型化しつつある。また、この基板の大型化に伴って基板１枚当たりの生産コストも増加し、搬送不良による基板の落下または破損等が生じるとコスト増加の要因となる。

例えば、従来の基板処理装置５００において、基板Ｗが搬送アームに設けられた複数の支持ピンのうち一部の支持ピンに支持されずに搬送アーム上に載置された場合、基板Ｗは、傾斜姿勢のまま各処理ユニットに搬入される。この場合、各処理ユニットにおいて基板の保持不良が発生し、基板Ｗの未処理部分が生じたり、基板Ｗの破損が生じたりする。

そこで、光学センサを用いて基板Ｗの位置ずれが検出される。しかしながら、基板Ｗの材質としてガラス等の透光性の材質も使用されることがあり、光学センサを用いて種々の基板Ｗの姿勢を正確に検出することは困難である。

本発明の目的は、種々の基板の傾斜状態を正確に検出することができる基板検出装置および基板検出方法を提供することである。

本発明の他の目的は、種々の基板の傾斜状態を正確に検出することができる基板搬送装置および基板搬送方法を提供することである。

本発明のさらに他の目的は、種々の基板の傾斜状態を正確に検出する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。

第１の発明に係る基板検出装置は、水平面に対する基板の傾斜状態を検出する基板検出装置であって、基板を支持する支持手段と、支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定することにより基板の傾斜状態を検出する検出手段とを備えたものである。

本発明に係る基板検出装置においては、基板が支持手段により支持され、検出手段により基板の表面までの距離が測定される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態が正確に検出される。

検出手段は、超音波式距離測定センサを含んでもよい。この場合、超音波式距離測定センサから発信された超音波が基板の表面で反射され、その反射波が超音波式距離測定センサにより受信されることにより、基板の表面までの距離が測定される。

ここで、超音波は、対象物の透明および不透明にかかわらず、その表面で反射する。したがって、超音波式距離測定センサによれば、基板の透明および不透明にかかわらず基板の表面までの距離を正確に測定することができる。それにより、基板の表面までの距離に基づいて水平面に対する基板の傾斜状態を正確に検出することが可能となる。

検出手段は、レーザ式距離測定センサを含んでもよい。この場合、レーザ式距離測定センサから出射されたレーザ光が基板の表面で反射され、その反射光がレーザ式距離測定センサにより受光されることにより、基板の表面までの距離が測定される。

ここで、レーザ式距離測定センサは、高い分解能で対象物までの距離を測定することができる。したがって、レーザ式距離測定センサによれば、基板の表面までの距離を正確に測定することができる。それにより、基板の表面までの距離に基づいて水平面に対する基板の傾斜状態を正確に検出することが可能となる。

検出手段は、マイクロ波式距離測定センサを含んでもよい。この場合、マイクロ波式距離測定センサから発信されたマイクロ波が基板の表面で反射され、その反射波がマイクロ波式距離測定センサにより受信されることにより、基板の表面までの距離が測定される。

ここで、マイクロ波は、対象物の透明および不透明にかかわらず、その表面で反射する。したがって、マイクロ波式距離測定センサによれば、基板の透明および不透明にかかわらず基板の表面までの距離を正確に測定することができる。それにより、基板の表面までの距離に基づいて水平面に対する基板の傾斜状態を正確に検出することが可能となる。

検出手段は、支持手段に支持された基板の表面の少なくとも３つの測定地点までの距離を測定することにより少なくとも３つの測定地点の空間座標を算出し、算出された空間座標に基づいて基板の傾斜状態を検出してもよい。

この場合、基板の表面の少なくとも３つの測定地点までの距離が測定され、少なくとも３つの測定地点の空間座標が算出される。そして、少なくとも３つの測定地点の空間座標に基づいて基板の傾斜状態が検出される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態をより正確に検出することが可能となる。

検出手段は、支持手段にほぼ水平に支持された基板の表面までの距離を基準値として予め測定した後に、支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定値として測定する距離測定センサと、距離測定センサにより得られた基準値と距離測定センサにより得られた測定値との差に基づいて基板の傾斜状態を判定する判定手段とを含んでもよい。

この場合、ほぼ水平に支持された基板の表面までの距離が基準値として距離測定センサにより予め測定された後に、支持手段に支持された基板の表面までの距離が測定値として距離測定センサにより測定され、基準値と測定値との差に基づいて基板の傾斜状態が判定される。したがって、距離測定センサの位置決め精度にかかわらず、より正確に基板の傾斜状態を判定することが可能となる。

検出手段は、支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定する３つ以上の距離測定センサを含んでもよい。

この場合、３つ以上の距離測定センサにより基板の表面までの距離を測定することができる。それにより、基板の傾斜の有無、基板の傾斜の方向および基板の傾斜の角度を正確に検出ことが可能となる。

検出手段は、支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定する距離測定センサと、距離測定センサを支持手段により支持される基板に対して相対的に移動させる移動手段とを含んでもよい。

この場合、距離測定センサを移動手段により移動させることにより基板の任意の位置において基板の表面までの距離を測定することができる。それにより、基板の傾斜の有無、基板の傾斜の方向および基板の傾斜の角度を正確に検出することが可能となる。

検出手段は、支持手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の有無を検出してもよい。

この場合、基板の傾斜状態の異常を判定することができる。それにより、基板の傾斜状態の異常時に処理の中止または基板の姿勢の修正を行うことが可能となる。

検出手段は、支持手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の方向を検出してもよい。

これにより、基板の傾斜の方向に基づいて基板の姿勢を修正することが可能となる。

検出手段は、支持手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の角度を検出してもよい。

これにより、基板の傾斜の角度に基づいて基板の姿勢を修正することが可能となる。

検出手段により検出された角度が所定値以上の場合に基板の傾斜状態が異常であると判定する判定手段をさらに備えてもよい。

この場合、基板の傾斜状態の異常時に処理の中止または基板の姿勢の修正を行うことが可能となる。

検出手段により検出された基板の傾斜状態に基づいて支持手段により支持される基板の傾斜状態を修正する修正手段をさらに備えてもよい。

この場合、基板の傾斜状態が修正されるので、基板の処理を続行することが可能となる。

修正手段は、当接部材と、支持手段により支持された基板を当接部材に当接させることにより支持手段により支持された基板の傾斜状態を修正する制御手段とを含んでもよい。

この場合、支持手段により支持された基板を当接部材に当接させることにより基板の傾斜状態を容易に修正することができる。

第２の発明に係る基板搬送装置は、基板を搬送する基板搬送装置であって、上記第１の発明に係る基板検出装置を備えたものである。

本発明に係る基板搬送装置においては、第１の発明に係る基板検出装置が基板を搬送する基板搬送装置に備えられる。この場合、基板が基板搬送装置により搬送されるとともに、検出手段により基板の表面までの距離が測定される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態が正確に検出される。

第３の発明に係る基板処理装置は、基板に処理を行う基板処理装置であって、基板を支持して処理する処理部と、処理部と所定位置との間で基板を支持して搬送する搬送手段と、処理部または搬送手段により支持された基板の表面までの距離を測定することにより水平面に対する基板の傾斜状態を検出する検出手段とを備えたものである。

本発明に係る基板処理装置においては、処理部において基板が支持された状態で処理される。また、処理部と所定位置との間で搬送手段により基板が支持された状態で搬送される。さらに、検出手段により処理部または搬送手段により支持された基板の表面までの距離が測定される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態が正確に検出される。

第４の発明に係る基板検出方法は、水平面に対する基板の傾斜状態を検出する基板検出方法であって、基板を支持する工程と、支持された基板の表面までの距離を測定することにより基板の傾斜状態を検出する工程とを備えたものである。

本発明に係る基板検出方法においては、基板が支持され、基板の表面までの距離が測定される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態が正確に検出される。

第５の発明に係る基板搬送方法は、基板を搬送する基板搬送方法であって、第１の発明に係る基板検出装置を用いて水平面に対する基板の傾斜状態を検出するものである。

本発明に係る基板搬送方法においては、基板を搬送する際に第１の発明に係る基板検出装置を用いて水平面に対する基板の傾斜状態が検出される。この場合、基板が基板搬送装置により搬送されるとともに、検出手段により基板の表面までの距離が測定される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態が正確に検出される。

第６の発明に係る基板処理方法は、基板に処理を行う基板処理方法であって、処理部において支持された基板に処理を行う工程と、処理部と所定位置との間で基板を搬送手段により支持して搬送する工程と、搬送手段または処理部において支持された基板の表面までの距離を測定することにより水平面に対する基板の傾斜状態を検出する工程とを備えたものである。

本発明に係る基板処理方法においては、処理部において基板が支持された状態で処理される。また、処理部と所定位置との間で搬送手段により基板が支持された状態で搬送される。さらに、処理部または搬送手段により支持された基板の表面までの距離が測定される。それにより、水平面に対する基板の傾斜状態が正確に検出される。

本発明によれば、水平面に対する基板の傾斜状態が正確に検出される。

以下、図を用いて本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成について説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１００の平面図である。なお、図１以降の各図には、位置関係を明確にするためにＸＹＺ直交座標系を付している。なお、各軸において矢印が向かう方向を＋方向、その反対の方向を−方向とする。また、図１〜３、８および１０におけるＺ軸について、紙面に垂直で手前に向かう方向を＋Ｚ方向とし、紙面に垂直で奥に向かう方向を−Ｚ方向としている。また、図４におけるＹ軸について、紙面に垂直で手前に向かう方向を−Ｙ方向とし、紙面に垂直で奥に向かう方向を＋Ｙ方向としている。

図１の基板処理装置１００は、基板Ｗの洗浄を行う処理ユニットである枚葉式の洗浄ユニットＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，ＭＰ４（以下、ＭＰ１〜ＭＰ４と略記する。）、基板搬送装置としてのインデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲ、カセット１および制御部ＣＬを含む。

図１に示すように、基板処理装置１００は、処理領域Ａ，Ｂを有し、処理領域Ａ，Ｂの間に搬送領域Ｃを有する。

処理領域Ａには、洗浄ユニットＭＰ２，ＭＰ４が配置されている。また、処理領域Ｂにも、洗浄ユニットＭＰ１，ＭＰ３が配置されている。

搬送領域Ｃには、基板搬送ロボットＣＲが回動自在に設けられている。また、搬送領域ＣとインデクサＩＤとの間に受け渡し部ＴＰが設けられており、受け渡し部ＴＰにおいてインデクサロボットＩＲと基板搬送ロボットＣＲとの間で基板Ｗの受け渡しが行われる。受け渡し部ＴＰには、後述する複数の超音波式距離測定センサ（超音波式測長センサ）ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が設けられ、さらに複数の位置決めピンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が立設されている。

インデクサＩＤに設けられたインデクサロボットＩＲは、±Ｙ方向に移動し、カセット１から基板Ｗを取り出して基板搬送ロボットＣＲに渡し、逆に一連の処理を施された基板Ｗを基板搬送ロボットＣＲから受け取ってカセット１に戻す。

基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから渡された基板Ｗを指定された洗浄ユニットＭＰ１〜ＭＰ４に搬送し、あるいは洗浄ユニットＭＰ１〜ＭＰ４から受け取った基板Ｗを他の洗浄ユニットＭＰ１〜ＭＰ４またはインデクサロボットＩＲに搬送する。

制御部ＣＬは、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含むコンピュータ等からなり、搬送領域Ａ，Ｂの各洗浄ユニットＭＰ１〜ＭＰ４の動作、搬送領域Ｃの基板搬送ロボットＣＲの動作およびインデクサＩＤのインデクサロボットＩＲの動作を制御する。

図２は、図１の基板処理装置１００におけるインデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲの構成を示す平面図である。図２（ａ）はインデクサロボットＩＲの多関節アームの構成を示し、図２（ｂ）は基板搬送ロボットＣＲの多関節アームの構成を示し、図２（ｃ）は基板支持部ＰＳの構成を示す。なお、図２の（ａ）および（ｂ）におけるθについて、紙面で時計回りの方向を＋θ方向とし、紙面で反時計回りの方向を−θ方向としている。

図２（ａ）に示すように、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを保持するための一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４と、これらの一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４をインデクサロボット本体ＩＲＨに対して互いに独立に進退させるための進退駆動機構ａｍ１，ａｍ２，ａｍ３およびｃｍ１，ｃｍ２，ｃｍ３と、インデクサロボット本体ＩＲＨを鉛直軸線の±θ方向に回転駆動するための回転駆動機構（図示せず）と、インデクサロボット本体ＩＲＨを±Ｚ方向に昇降させるための昇降駆動機構（図示せず）と、インデクサロボット本体ＩＲＨを±Ｙ方向に移動させる±Ｙ方向移動機構部（図示せず）とを備えている。

進退駆動機構ａｍ１，ａｍ２，ａｍ３およびｃｍ１，ｃｍ２，ｃｍ３は、多関節アーム型であり、一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４の姿勢を保持しつつ、それらを水平方向に進退させることができる。一方の搬送アームａｍ４は、他方の搬送アームｃｍ４よりも上方において進退するようになっており、一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４の両方がインデクサロボット本体ＩＲＨの上方に退避させられた初期状態では、これらの搬送アームａｍ４，ｃｍ４は上下に重なり合う。

インデクサロボット本体ＩＲＨは、上述した制御部ＣＬの指示に応じて進退駆動機構ａｍ１，ａｍ２，ａｍ３およびｃｍ１，ｃｍ２，ｃｍ３を駆動する。この進退駆動機構ａｍ１，ａｍ２，ａｍ３およびｃｍ１，ｃｍ２，ｃｍ３は、一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４を往復移動させるためのモータ、ワイヤおよびプーリ等からなる駆動装置を有している。このような機構により、一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４は、各々直接に駆動力が付与されて、±Ｘ方向に往復移動することができる。

それにより、インデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４，ｃｍ４が基板Ｗを支持した状態で±Ｚ方向に移動可能、±θ方向に回動可能かつ伸縮可能となる。

また、搬送アームａｍ４，ｃｍ４の上面には、後述する複数の基板支持部ＰＳが取り付けられる。本実施の形態においては、搬送アームａｍ４，ｃｍ４の上面に載置される基板Ｗの外周に沿ってほぼ均等にそれぞれ４個の基板支持部ＰＳが取り付けられる。この４個の基板支持部ＰＳにより基板Ｗが支持される。

なお、基板支持部ＰＳの個数は４個に限定されず、基板Ｗを安定して支持することができる個数であればよい。

次に、図２（ｂ）に示すように、基板搬送ロボットＣＲは、基板Ｗを保持するための一対の搬送アームｂｍ４，ｄｍ４と、これらの一対の搬送アームｂｍ４，ｄｍ４を基板搬送ロボット本体ＣＲＨに対して互いに独立に進退させるための進退駆動機構ｂｍ１，ｂｍ２，ｂｍ３およびｄｍ１，ｄｍ２，ｄｍ３と、基板搬送ロボット本体ＣＲＨを鉛直軸線の±θ方向に回転駆動するための回転駆動機構（図示せず）と、基板搬送ロボット本体ＣＲＨを±Ｚ方向に昇降させるための昇降駆動機構（図示せず）とを備えている。

進退駆動機構ｂｍ１，ｂｍ２，ｂｍ３およびｄｍ１，ｄｍ２，ｄｍ３は、多関節アーム型であり、一対の搬送アームｂｍ４，ｄｍ４の姿勢を保持しつつ、それらを水平方向に進退させることができる。一方の搬送アームｂｍ４は、他方の搬送アームｄｍ４よりも上方において進退するようになっており、一対の搬送アームｂｍ４，ｄｍ４の両方が基板搬送ロボット本体ＣＲＨの上方に退避させられた初期状態では、これらの搬送アームｂｍ４，ｄｍ４は上下に重なり合う。

基板搬送ロボット本体ＣＲＨは、上述した制御部ＣＬの指示に応じて進退駆動機構ｂｍ１，ｂｍ２，ｂｍ３およびｄｍ１，ｄｍ２，ｄｍ３を駆動する。この進退駆動機構ｂｍ１，ｂｍ２，ｂｍ３およびｄｍ１，ｄｍ２，ｄｍ３は、一対の搬送アームｂｍ４，ｄｍ４を往復移動させるためのモータ、ワイヤおよびプーリ等からなる駆動装置を有している。このような機構により、一対の搬送アームｂｍ４，ｄｍ４は、各々直接に駆動力が付与されて、±Ｘ方向に往復移動することができる。

それにより、基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４，ｄｍ４が基板Ｗを支持した状態で±Ｚ方向に移動可能、±θ方向に回動可能かつ伸縮可能となる。

また、基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４，ｄｍ４の上面には、後述する複数の基板支持部ＰＳが取り付けられる。本実施の形態においては、搬送アームｂｍ４，ｄｍ４の上面に載置される基板Ｗの外周に沿ってほぼ均等にそれぞれ４個の基板支持部ＰＳが取り付けられる。この４個の基板支持部ＰＳにより基板Ｗが支持される。

なお、基板支持部ＰＳの個数は４個に限定されず、基板Ｗを安定して支持することができる個数であればよい。

本実施の形態では、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲが、それぞれ一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４およびｂｍ４，ｄｍ４を有するダブルアーム型であるため、一方の搬送アームａｍ４，ｂｍ４で処理済の基板Ｗを搬送し、他方の搬送アームｃｍ４，ｄｍ４で未処理の基板Ｗを搬送する。それにより、未処理の基板Ｗに付着していたパーティクルが処理済の基板Ｗへと転移することを防止できる。また、処理済の基板Ｗを上方側の搬送アームａｍ４，ｂｍ４で保持するようにしているから、未処理の基板Ｗから落下したパーティクルが処理済の基板Ｗへと再付着することがない。

なお、上記実施の形態においては、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲの両方が、それぞれ、一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４およびｂｍ４，ｄｍ４を有するダブルアーム型のものである例について説明したが、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲのいずれか一方または両方が、１つの搬送アームのみを持つシングルアーム型であってもよい。

以下の説明においては、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲの一対の搬送アームａｍ４，ｃｍ４およびｂｍ４，ｄｍ４のうち、インデクサロボットＩＲの一方の搬送アームａｍ４および基板搬送ロボットＣＲの一方の搬送アームｂｍ４のみを図示しつつ説明する。

次に、図２（ｃ）に示すように、基板支持部ＰＳは、平面ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４を備えた基板支持台ＰＳＤおよび基板支持棒ＰＳＢより構成される。

基板支持台ＰＳＤの平面ＰＳ１，ＰＳ３は、水平なＸＹ平面に平行に形成され、平面ＰＳ２，ＰＳ４は、ＸＹ平面から所定の角度傾斜するように形成される。なお、平面ＰＳ２は平面ＰＳ４に比較してより険しい傾斜面となっている。また、水平な平面ＰＳ３が平面ＰＳ４に向かう方向に十分に広く形成されている場合には、傾斜した平面Ｐ４を特に設けなくともよい。

複数の基板支持部ＰＳを平面ＰＳ２，ＰＳ４が基板Ｗの中心を向くように搬送アームａｍ４，ｂｍ４の上面に配置することにより、複数の平面ＰＳ２，ＰＳ４によりテーパ形状が形成される。基板Ｗの正常な支持状態は、複数の基板支持部ＰＳの平面ＰＳ３により基板Ｗの下面が支持される状態である。

１つの基板支持部ＰＳの平面ＰＳ２で基板Ｗの一方側の周縁が支持され、他の１つの基板支持部ＰＳの平面ＰＳ３または平面ＰＳ４で基板Ｗの他方側の周縁が支持された場合には、この平面ＰＳ２のテーパ形状により基板Ｗの周縁を平面ＰＳ３上に容易に移動させることができる。

次いで、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲの動作について説明する。

図３は、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲの受け渡し部ＴＰにおける基板Ｗの受け渡し動作を説明するための平面図であり、図４は、インデクサロボットＩＲおよび基板搬送ロボットＣＲの受け渡し部ＴＰにおける基板Ｗの受け渡し動作を説明するための側面図である。

図３（ａ）および図４（ａ）は基板ＷがインデクサロボットＩＲにより支持された状態を示し、図３（ｂ）および図４（ｂ）は基板ＷがインデクサロボットＩＲから基板搬送ロボットＣＲに受け渡された直後の状態を示し、図３（ｃ）および図４（ｃ）は基板Ｗが基板搬送ロボットＣＲにより支持された状態を示す。なお、図４に示す超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３、固定台ＫＤおよび位置決めピンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４については後述する。

まず、図３（ａ）および図４（ａ）に示すように、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを搬送アームａｍ４の基板支持部ＰＳで支持している。

図４（ａ）に示すように、インデクサロボットＩＲと受け渡し部ＴＰとの間には、開口部を有する周壁ＷＬが形成されている。その周壁ＷＬの開口部には、シャッタＳＨが開閉自在に設けられている。シャッタＳＨは、制御部ＣＬからの指示に基づいてシリンダＳＬにより開閉される。

図４（ａ）に示すように、基板Ｗを受け取る前の基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４は、インデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４に対して相対的に下方向に位置する。

図４（ｂ）に示すように、制御部ＣＬは、シリンダＳＬによりシャッタＳＨを開かせる。続いて、インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持する搬送アームａｍ４を受け渡し部ＴＰに前進させる。基板搬送ロボットＣＲは、点線で示すように、搬送アームｂｍ４を周壁ＷＬの開口部を通して受け渡し部ＴＰに進入させる。

続いて、基板搬送ロボットＣＲは、搬送アームｂｍ４を上方向に移動させる。それにより、インデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４により支持された基板Ｗが基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４により支持される。このとき、図３（ｂ）に平面図で示すように、この受け渡し部ＴＰにおいては、インデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４および基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４は、互いの形状が干渉しない平面位置に位置しているので、搬送アームｂｍ４と搬送アームａｍ４とが相対的に昇降しても、互いに干渉しない。

この場合、基板Ｗは、搬送アームｂｍ４の上面に設けられた４個の基板支持部ＰＳにより支持される。インデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４は、受け渡し部ＴＰから後退する。

次に、基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４により支持された基板Ｗの姿勢が超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３および制御部ＣＬにより検出される。超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３による基板Ｗの姿勢の検出結果に応じて、制御部ＣＬは基板搬送ロボットＣＲの動作指示を行う。基板搬送ロボットＣＲは、制御部ＣＬの指示に基づいて位置決めピンＴ１〜Ｔ４により基板Ｗの姿勢を修正する。この超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３による基板Ｗの姿勢の検出および位置決めピンＴ１〜Ｔ４による基板Ｗの姿勢の修正方法に関しては後述する。

続いて、これら基板Ｗの姿勢の検出結果が良好と判定された場合には、図３（ｃ）および図４（ｃ）に示すように、基板搬送ロボットＣＲは、基板Ｗを支持する搬送アームｂｍ４を受け渡し部ＴＰから後退させる。その後、制御部ＣＬは、シリンダＳＬによりシャッタＳＨを閉じる。

次に、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３による基板Ｗの姿勢の検出および位置決めピンＴ１〜Ｔ４による基板Ｗの姿勢の修正に関して説明する。

図５または図６は超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を用いて基板Ｗの姿勢を検出する方法を示す斜視図であり、図５は基板Ｗが搬送アームｂｍ４に正常に支持されている場合を示し、図６は基板Ｗが搬送アームｂｍ４に傾斜姿勢で支持されている場合を示す。

ここで、超音波式距離測定センサは、超音波を対象物に発信し、対象物で反射された超音波を受信し、超音波の発信から受信までの時間を測定することにより対象物までの距離を測定する。超音波式距離測定センサによれば、不透明体のみならず透明体からなる対象物までの距離も正確に測定することができる。したがって、超音波式距離測定センサは光学式測長センサ等と異なり、基板が透光性であるか否かにかかわらず基板Ｗの上面までの距離を正確に測定することができる。

図５においては、基板Ｗは搬送アームｂｍ４の上面に配置された４個の基板支持部ＰＳの平面ＰＳ３により正常に支持されている。この場合、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の測定値（Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）は、全て所定の許容範囲内にある。それにより、制御部ＣＬは、基板Ｗが正常に支持されていると判定する。

また、３個の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は基板Ｗの上方に設置された固定台ＫＤに固定される。この３個の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は、基板Ｗの外周部近傍における基板Ｗの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Ｗが正常に支持されている状態で超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が等しくなるように、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が位置決めされている。

超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は、各々基板Ｗの上面までの距離を測定し、その測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を制御部ＣＬに与える。

制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳ１の測定値Ｄ１、超音波式距離測定センサＴＳ２の測定値Ｄ２および超音波式距離測定センサＴＳ３の測定値Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度を算出する。

ここで、図７は、基板Ｗの傾斜方向と傾斜角度とを算出する方法の説明図である。

まず、基板Ｗ表面の上向きの法線ベクトルＡ１を、基板Ｗ表面に対して垂直下方向に投影させてできたベクトルを基板Ｗの傾斜ベクトルＶとする。そして、基板Ｗの傾斜方向Ｈとは、この傾斜ベクトルＶをＸＹ平面（水平面Ｗ'）に投影させてできたベクトルの方向であり、基板Ｗの傾斜角度θ１とは、傾斜ベクトルＶとＸＹ平面（水平面Ｗ'）とのなす角度である。そして、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が測定した基板Ｗ表面における３つの測定地点の空間座標（以下、測定座標という。Ｘ座標およびＹ座標は既知、Ｚ座標は測定値Ｄ１〜Ｄ３に対応する値。）をそれぞれ求め、この３つの測定座標より基板Ｗ表面を含む平面の方程式が導かれる。この平面の方程式より、基板Ｗの法線ベクトルＡ１、傾斜ベクトルＶ、傾斜方向Ｈおよび傾斜角度θ１が算出される。

次に、制御部ＣＬは、算出した基板Ｗの傾斜角度θ１が所定の許容範囲内（例えば、水平に対する基板Ｗの傾斜角度θ１が１度未満）にあるか否かを判定し、所定の許容範囲内にあれば、基板Ｗが正常に搬送アームｂｍ４に支持されていると判定し、傾斜角度θ１が所定の許容範囲外（例えば、１度以上）にあれば、基板Ｗが傾斜姿勢で搬送アームｂｍ４に支持されていると判定する。

なお、ここで、図５のように搬送アームｂｍ４により正規に（ほぼ水平に）支持された基板Ｗ上面までのそれぞれの距離（基準値ＤＲ１，ＤＲ２，ＤＲ３）を予め測定しておき、基板Ｗ上面までのそれぞれの実測距離（測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）を測定し、そして基準値と実測距離との差（差分距離ＤＲ１−Ｄ１，ＤＲ２−Ｄ２，ＤＲ３−Ｄ３）を算出し、これら差分距離ＤＲ１−Ｄ１，ＤＲ２−Ｄ２，ＤＲ３−Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜姿勢を判定してもよい。このようにすれば、上記実施の形態のように超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を上下方向の位置に関して精密に位置決めしておく必要がない。このため、これら超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の取り付け位置精度に関わらず、より正確に基板Ｗの姿勢を判定することが可能である。

一方、図６においては、基板Ｗは搬送アームｂｍ４の上面に配置された４個の基板支持部ＰＳの平面ＰＳ１および傾斜した平面ＰＳ４により支持されている（図２（ｂ），（ｃ）参照）。この場合、算出した基板Ｗの傾斜角度θ１が所定の許容範囲外となるように設定されている。

続いて、制御部ＣＬにより基板Ｗが傾斜姿勢で支持されていると判定された場合の基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４の動作について説明する。

図８は基板Ｗの傾斜姿勢を修正する方法を示す斜視図であり、図９は基板Ｗの傾斜姿勢を修正する過程を示す平面図である。

図９（ａ）は基板Ｗが傾斜姿勢で支持されている一例を示し、図９（ｂ）は図９（ａ）の基板Ｗの傾斜姿勢を修正する一例を示し、図９（ｃ）は基板Ｗが傾斜姿勢で支持されている他の例を示し、図９（ｄ）は図９（ｃ）の基板Ｗの傾斜姿勢を修正する他の例を示す。

まず、制御部ＣＬにより基板Ｗが傾斜姿勢で支持されていると判定された場合、図８に示すように、基板搬送ロボットＣＲは、基板Ｗを支持した搬送アームｂｍ４を、受け渡し部ＴＰ内に立設された位置決めピンＴ１〜Ｔ４の上端部よりも低い位置まで下方向に平行移動させる。

次に、図９（ａ）においては、基板Ｗの前側（−Ｘ方向）の周縁が、搬送アームｂｍ４の先端に設けられた２個の基板支持部ＰＳの平面ＰＳ１上にあり、基板Ｗの後側（＋Ｘ方向）の周縁が搬送アームｂｍ４の上面にある。このような場合、制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３から与えられる測定値Ｄ１〜Ｄ３より基板Ｗの傾斜ベクトルＶを求め、さらに傾斜方向Ｈ（この場合は＋Ｘ方向）を算出し、基板Ｗが前側にずれた状態で前側が高く後側が低く傾斜していると判定する。

この場合、制御部ＣＬは、傾斜方向Ｈから傾斜姿勢の基板Ｗの前側の周縁を２本の位置決めピンＴ１，Ｔ３に当接させて基板姿勢を修正するように基板搬送ロボットＣＲに指示する。すなわち、制御部ＣＬは、基板Ｗを保持した搬送アームｂｍ４を基板Ｗの傾斜方向Ｈ（＋Ｘ方向）とは逆の方向（−Ｘ方向）に移動させ、搬送アームｂｍ４を位置決めピンＴ１，Ｔ３に近づける。

この場合、図９（ｂ）に示すように、搬送アームｂｍ４の先端側に支持された基板Ｗの前側の周縁が位置決めピンＴ１，Ｔ３に当接する。それにより、基板Ｗの前側の周縁が基板支持部ＰＳの平面ＰＳ１から平面ＰＳ３に移動し、基板Ｗの後側の周縁が搬送アームｂｍ４の上面から傾斜した平面ＰＳ４を経由して平面ＰＳ３に移動する。その結果、基板Ｗの傾斜姿勢が水平に修正される。

一方、図９（ｃ）においては、基板Ｗの前側（−Ｘ方向）の周縁が、搬送アームｂｍ４の上面にあり、基板Ｗの後側（＋Ｘ方向）の周縁が搬送アームｂｍ４の後端に設けられた２個の基板支持部ＰＳの平面ＰＳ１上にある。この場合、制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３から与えられる測定値Ｄ１〜Ｄ３より基板Ｗの傾斜ベクトルＶを求め、さらに傾斜方向Ｈ（この場合はちょうど−Ｘ方向）を算出し、基板Ｗが後側にずれた状態で前側が低く後側が高く傾斜していると判定する。

この場合、制御部ＣＬは、傾斜方向Ｈから傾斜姿勢の基板Ｗの後側の周縁を２本の位置決めピンＴ２，Ｔ４に当接させて基板Ｗの姿勢を修正するように基板搬送ロボットＣＲに指示する。すなわち、制御部ＣＬは、基板Ｗを保持した搬送アームｂｍ４を基板Ｗの傾斜方向Ｈ（−Ｘ方向）とは逆の方向（＋Ｘ方向）に移動させ、搬送アームｂｍ４を位置決めピンＴ２，Ｔ４に近づける。

この場合、図９（ｄ）に示すように、搬送アームｂｍ４の後端側に支持された基板Ｗの後側の周縁が位置決めピンＴ２，Ｔ４に当接する。それにより、基板Ｗの前側の周縁が搬送アームｂｍ４の上面から基板支持部ＰＳの平面ＰＳ４を経由して平面ＰＳ３に移動し、基板Ｗの後側の周縁が基板支持部ＰＳの平面ＰＳ１から平面ＰＳ３に移動する。その結果、基板Ｗの傾斜姿勢が水平に修正される。

続いて、基板搬送ロボットＣＲは、搬送アームｂｍ４を上方向に上昇させて超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を用いて基板Ｗの姿勢を再度検出する。制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３による測定値Ｄ１〜Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜角度θ１を算出し、基板Ｗが傾斜姿勢であるか否かを判定し、傾斜姿勢であると判定した場合には、再度、図８および図９に示した動作を基板搬送ロボットＣＲに指示する。

一方、基板Ｗが傾斜姿勢でないと判定した場合には、制御部ＣＬは図１の各洗浄ユニットＭＰ１〜ＭＰ４に基板Ｗを搬入するように基板搬送ロボットＣＲに指示する。

以上のように、本実施の形態に係る基板処理装置１００においては、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を用いて基板Ｗの上面までの距離を正確に測定することができる。そして、制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３から与えられる測定値Ｄ１〜Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜姿勢を正確かつ容易に判定することができる。

また、基板処理装置１００の制御部ＣＬは、まず、基板Ｗの傾斜角度θ１に基づいて基板Ｗの保持が不良であるかどうかを判定し、不良である場合には、基板Ｗの傾斜方向Ｈに基づいて、最適な方法で位置決めピンＴ１〜Ｔ４に傾斜姿勢の基板Ｗを当接させることにより基板Ｗの傾斜姿勢を容易に修正することができる。それにより、基板Ｗの落下、破損および基板Ｗの未処理部分の発生を防止することができる。その結果、コスト増加を抑制することができる。

図１０は、超音波式距離測定センサＴＳＲにより基板Ｗの姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図である。

図１０に示すように、受け渡し部ＴＰの上方にモータＭが固定され、モータＭの回転軸に固定回転板ＫＢが取り付けられている。固定回転板ＫＢの外周部近傍に超音波式距離測定センサＴＳＲが取り付けられている。モータＭの回転軸が±θ方向（鉛直軸Ｚを中心とする回転方向）に回転することにより、固定回転板ＫＢが回転し、固定回転板ＫＢに取り付けられた超音波式距離測定センサＴＳＲが基板Ｗの外周部近傍の上方を回転移動する。

この場合、制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳＲが基板Ｗの外周部近傍の上方を回転移動している際に、所定のタイミングで（例えば、超音波式距離測定センサＴＳＲが＋θ方向に３０度回転する毎に）基板Ｗの外周部近傍における基板Ｗの上面までの距離を３箇所以上測定するように超音波式距離測定センサＴＳＲに指示する。超音波式距離測定センサＴＳＲは、制御部ＣＬの指示に応じて基板Ｗの上面までの距離を３箇所以上測定する。

また、制御部ＣＬは、基板Ｗの外周部の任意の複数位置における基板Ｗの上面までの距離を測定することができる。その結果、制御部ＣＬは、傾斜方向Ｈおよび傾斜角度θ１をより正確に判定することができる。したがって、制御部ＣＬは、より最適に、基板Ｗの傾斜姿勢の是非を判定したり、位置決めピンＴ１〜Ｔ４を用いて基板Ｗの傾斜姿勢を修正することができる。

さらに、この場合、複数の超音波式距離測定センサを配置する必要がなくなるため、部品点数の削減および組み立て工数の削減を実現でき、総合的なコストダウンを図ることもできる。

本実施の形態においては、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が検出手段に相当し、搬送アームｂｍ４および基板支持部ＰＳが基板支持手段に相当し、基板搬送ロボットＣＲが移動手段に相当し、位置決めピンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が修正手段および当接部材に相当し、制御部ＣＬが制御手段および判定手段に相当し、洗浄ユニットが処理部に相当する。

（第２の実施の形態）
図１１は、第２の実施の形態に係る基板処理装置１００ａの平面図である。図１１の基板処理装置１００ａの構成が図１の基板処理装置１００の構成と異なるのは以下の点である。

図１１の基板処理装置１００ａの構成は、受け渡し部ＴＰに設けられた超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３および位置決めピンＴ１〜Ｔ４に代えて、洗浄ユニットＭＰ３に超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３および位置決めピンＴ１〜Ｔ４を備える。

図１１に示す基板処理装置１００ａにおいては、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが洗浄ユニットＭＰ３に搬入された場合、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を用いて基板Ｗの上面までの距離を測定する。超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３は、基板Ｗの上面までの距離を測定し、その測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を制御部ＣＬに与える。

制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳ１の測定値Ｄ１、超音波式距離測定センサＴＳ２の測定値Ｄ２および超音波式距離測定センサＴＳ３の測定値Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度を算出する。

ここで、図７に示した方法と同様に、基板Ｗの傾斜方向Ｈと傾斜角度θ１とを算出する。

次に、制御部ＣＬは、算出した基板Ｗの傾斜角度θ１が所定の許容範囲内（例えば、水平に対する基板Ｗの傾斜角度θ１が１度未満）にあるか否かを判定し、所定の許容範囲内にあれば、基板Ｗが正常に洗浄処理ユニットＭＰ３において支持されていると判定し、傾斜角度θ１が所定の許容範囲外（例えば、１度以上）にあれば、基板Ｗが傾斜姿勢で洗浄ユニットＭＰ３において支持されていると判定する。

なお、ここで、図１１の洗浄処理ユニットＭＰ３において正規に（ほぼ水平に）支持された基板Ｗ上面までのそれぞれの距離（基準値ＤＭ１，ＤＭ２，ＤＭ３）を予め測定しておき、基板Ｗ上面までのそれぞれの実測距離（測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３）を測定し、そして基準値と実測距離との差（差分距離ＤＭ１−Ｄ１，ＤＭ２−Ｄ２，ＤＭ３−Ｄ３）を算出し、これら差分距離ＤＭ１−Ｄ１，ＤＭ２−Ｄ２，ＤＭ３−Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜姿勢を判定してもよい。このようにすれば、上記実施の形態のように超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を上下方向の位置に関して精密に位置決めしておく必要がない。このため、これら超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の取り付け位置精度に関わらず、より正確に基板Ｗの姿勢を判定することが可能である。

制御部ＣＬは、基板Ｗが傾斜姿勢で支持されていると判定した場合、図８および図９に示すように、傾斜姿勢の基板Ｗを傾斜方向Ｈに応じて位置決めピンＴ１〜Ｔ４のいずれか１つまたは複数に当接するように搬送アームｂｍ４を制御することにより基板Ｗの姿勢を正常に修正することができる。

以上のように、第２の実施の形態に係る基板処理装置１００ａにおいては、洗浄ユニットＭＰ３において超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を用いて基板Ｗの上面までの距離を正確に測定することができる。そして、制御部ＣＬは、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３から与えられる測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３に基づいて洗浄ユニットＭＰによる洗浄処理の前に基板Ｗの傾斜姿勢を容易に判定することができる。

また、基板処理装置１００の制御部ＣＬは、基板Ｗの傾斜方向Ｈおよび傾斜角度θ１から基板Ｗの傾斜姿勢を検出し、傾斜方向Ｈ１に基づいて最適な方法で洗浄ユニットＭＰ３内に立設された位置決めピンＴ１〜Ｔ４に傾斜姿勢の基板Ｗを当接させることにより基板搬送ロボットＣＲを制御して基板Ｗの傾斜姿勢を容易に修正することができる。それにより、基板Ｗの落下、破損および基板Ｗの未処理部分の発生を防止することができる。その結果、コスト増加を抑制することができる。

第２の実施の形態においては、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３が検出手段に相当し、搬送アームｂｍ４および基板支持部ＰＳが基板支持手段に相当し、基板搬送ロボットＣＲが移動手段に相当し、位置決めピンＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４が修正手段および当接部材に相当し、制御部ＣＬが制御手段に相当し、洗浄ユニットが処理部に相当する。

（基板Ｗの姿勢の検出方法の他の例）
図１２は図１の基板処理装置１００において基板Ｗの姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図であり、図１３は基板Ｗの姿勢を検出する方法の他の例を示す平面図である。

図１２および図１３の例では、図５および図６の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の代りに、レーザ式距離測定センサ（レーザ式変位センサ）ＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３が設けられている。レーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３は、図５および図６の例と同様に、図１の受け渡し部ＴＰの上方に設置された固定台ＫＤに固定される。これらのレーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３は、基板Ｗの外周部近傍における基板Ｗの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Ｗが正常に支持されている状態でレーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３の測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が等しくなるように、レーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３が位置決めされている。

レーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３は、各々基板Ｗの上面までの距離を測定し、その測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を図１の制御部ＣＬに与える。

制御部ＣＬは、レーザ式距離測定センサＴＳ１１の測定値Ｄ１、レーザ式距離測定センサＴＳ１２の測定値Ｄ２およびレーザ式距離測定センサＴＳ１３の測定値Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度を算出する。

基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度の算出方法は、図５〜図７を用いて説明した方法と同様である。また、基板Ｗの傾斜姿勢を修正する方法は、図８および図９を用いて説明した方法と同様である。

なお、本例では、レーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３が検出手段に相当する。

図１４は図１２および図１３のレーザ式距離測定センサＴＳ１１の構成および動作原理を説明するための模式図である。レーザ式距離測定センサＴＳ１２，ＴＳ１３の構成および動作原理は、図１４のレーザ式距離測定センサＴＳ１１の構成および動作原理と同様である。

図１４に示されるように、レーザ式距離測定センサＴＳ１１は、レーザ光源４０１およびＣＣＤ（電荷結合素子）４０２を備える。レーザ光源４０１から出射されたレーザ光は、対象物ＯＢに照射される。対象物ＯＢからの反射光が受光レンズ４０３を通してＣＣＤ４０２の受光面により受光される。このレーザ式距離測定センサＴＳ１１においては、三角測距方式により対象物ＯＢまでの距離を高い分解能（例えば０．１μｍ）で測定することができる。

図１４に実線の矢印で示すように、対象物ＯＢがレーザ式距離測定センサＴＳ１１に近い位置にある場合には、対象物ＯＢへの入射光とＣＣＤ４０２への入射光とのなす角度θ１が大きくなる。一方、図１４に点線の矢印で示すように、対象物ＯＢがレーザ式距離測定センサＴＳ１１から遠い位置にある場合には、対象物ＯＢへの入射光とＣＣＤ４０２への入射光とのなす角度θ２が小さくなる。それにより、レーザ式距離測定センサＴＳ１１から対象物ＯＢまでの距離によりＣＣＤ４０２の受光面に形成される光スポットの位置が変化する。このレーザ式距離測定センサＴＳ１１は、ＣＣＤ４０２の受光面上での光スポットの位置を検出することにより対象物ＯＢまでの距離に比例した電圧信号を出力する。したがって、レーザ式距離測定センサＴＳ１１から出力される電圧信号に基づいて対象物ＯＢまでの距離を測定することができる。

本例では、レーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３を用いて基板Ｗの上面までの距離を正確に測定することができる。そして、制御部ＣＬは、レーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３から与えられる測定値Ｄ１〜Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜姿勢を正確かつ容易に判定することができる。

この場合にも、制御部ＣＬは、まず、基板Ｗの傾斜角度に基づいて基板Ｗの保持が不良であるかどうかを判定し、不良である場合には、基板Ｗの傾斜方向に基づいて、最適な方法で図８の位置決めピンＴ１〜Ｔ４に傾斜姿勢の基板Ｗを当接させることにより、基板Ｗの傾斜姿勢を容易に修正することができる。

なお、図１０に示した例において超音波式距離測定センサＴＳＲの代わりにレーザ式距離測定センサＴＳ１１を用いてもよい。

この場合にも、レーザ式距離測定センサＴＳ１１により基板Ｗの外周部の任意の複数位置における基板Ｗの上面までの距離を測定することができる。それにより、制御部ＣＬは、基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度をより正確に判定することができる。したがって、制御部ＣＬは、より最適に基板Ｗの傾斜姿勢の是非を判定し、図８の位置決めピンＴ１〜Ｔ４を用いて基板Ｗの傾斜姿勢を修正することができる。

さらに、図１１の基板処理装置１００ａにおいて洗浄ユニットＭＰ３の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の代わりに、レーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３を用いてもよい。

この場合にも、洗浄ユニットＭＰ３においてレーザ式距離測定センサＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３を用いて基板Ｗの上面までの距離を正確に測定することができる。それにより、制御部ＣＬは、洗浄ユニットＭＰによる洗浄処理の前に基板Ｗの傾斜姿勢を容易に判定することができる。したがって、制御部ＣＬは、洗浄ユニットＭＰ３内の位置決めピンＴ１〜Ｔ４を用いて基板Ｗの傾斜姿勢を容易に修正することができる。

（基板Ｗの姿勢の検出方法のさらに他の例）
図１５は図１の基板処理装置１００において基板Ｗの姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す斜視図であり、図１６は基板Ｗの姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す平面図である。

図１５および図１６の例では、図５および図６の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の代りに、マイクロ波式距離測定センサ（マイクロ波式変位センサ）ＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３が設けられている。マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３は、図５および図６の例と同様に、受け渡し部ＴＰの上方に設置された固定台ＫＤに固定される。これらのマイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３は、基板Ｗの外周部近傍における基板Ｗの上面までの距離を測定できるように配置されている。この場合、基板Ｗが正常に支持されている状態でマイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３の測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３が等しくなるように、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３が位置決めされている。

マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３は、各々基板Ｗの上面までの距離を測定し、その測定値Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３を制御部ＣＬに与える。

制御部ＣＬは、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１の測定値Ｄ１、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２２の測定値Ｄ２およびマイクロ波式距離測定センサＴＳ２３の測定値Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度を算出する。

基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度の算出方法は、図５〜図７を用いて説明した方法と同様である。また、基板Ｗの傾斜姿勢を修正する方法は、図８および図９を用いて説明した方法と同様である。

なお、本例では、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３が検出手段に相当する。

マイクロ波式距離測定センサは、Ｘバンド等のマイクロ波バンドの電波を対象物に発信するとともに、対象物により反射された電波を受信し、発信から受信までの時間差に基づいて対象物までの距離を測定する。

このマイクロ波式距離測定センサは、対象物までの距離に比例した電圧信号を出力する。したがって、マイクロ波式距離測定センサから出力される電圧信号に基づいて対象物までの距離を測定することができる。マイクロ波式距離測定センサによれば、不透明体のみならず透明体からなる対象物までの距離も正確に測定することができる。

本例では、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３を用いて基板Ｗの上面までの距離を正確に測定することができる。そして、制御部ＣＬは、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３から与えられる測定値Ｄ１〜Ｄ３に基づいて基板Ｗの傾斜姿勢を正確かつ容易に判定することができる。

この場合にも、制御部ＣＬは、まず、基板Ｗの傾斜角度に基づいて基板Ｗの保持が不良であるかどうかを判定し、不良である場合には、基板Ｗの傾斜方向に基づいて、最適な方法で図８の位置決めピンＴ１〜Ｔ４に傾斜姿勢の基板Ｗを当接させることにより、基板Ｗの傾斜姿勢を容易に修正することができる。

なお、図１０に示した例において超音波式距離測定センサＴＳＲの代わりにマイクロ波式距離測定センサＴＳ２１を用いてもよい。

この場合にも、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１により基板Ｗの外周部の任意の複数位置における基板Ｗの上面までの距離を測定することができる。それにより、制御部ＣＬは、基板Ｗの傾斜方向および傾斜角度をより正確に判定することができる。したがって、制御部ＣＬは、より最適に基板Ｗの傾斜姿勢の是非を判定し、図８の位置決めピンＴ１〜Ｔ４を用いて基板Ｗの傾斜姿勢を修正することができる。

さらに、図１１の基板処理装置１００ａにおいて洗浄ユニットＭＰ３の超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３の代わりに、マイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３を用いてもよい。

この場合にも、洗浄ユニットＭＰ３においてマイクロ波式距離測定センサＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３を用いて基板Ｗの上面までの距離を正確に測定することができる。それにより、制御部ＣＬは、洗浄ユニットＭＰによる洗浄処理の前に基板Ｗの傾斜姿勢を容易に判定することができる。したがって、制御部ＣＬは、洗浄ユニットＭＰ３内の位置決めピンＴ１〜Ｔ４を用いて基板Ｗの傾斜姿勢を容易に修正することができる。

（その他）
上述した実施の形態においては、基板Ｗの傾斜方向Ｈに基づいて基板Ｗの傾斜姿勢を修正する場合について説明したが、これに限定されず、制御部ＣＬは、基板Ｗが傾斜姿勢にあると判定した場合に、位置決めピンＴ１〜Ｔ４のそれぞれ全てに基板Ｗの周縁を順に当接させて基板Ｗの傾斜姿勢を修正してもよい。

なお、上記実施の形態においては、位置決めピンＴ１〜Ｔ４に傾斜姿勢の基板Ｗを当接させることにより基板Ｗの傾斜姿勢を修正しているが、これに限らず、例えば、以下のようにインデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４を用いた方法で基板Ｗの姿勢の修正を行ってもよい。まず、基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４上で傾斜姿勢で保持されている基板Ｗを、インデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４によって一時的に保持する。そして、超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３によって得られた基板Ｗの傾斜状態（傾斜方向Ｈや傾斜角度θ１）に基づいて搬送アームａｍ４と搬送アームｂｍ４との水平方向での相対位置を修正し、再びインデクサロボットＩＲの搬送アームａｍ４から基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４への基板Ｗの受け渡しを行ってもよい。

なお、搬送アームｂｍ４が基板Ｗを支持していないときに超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３を用いて基板搬送ロボットＣＲの搬送アームｂｍ４までの距離を測定することにより、搬送アームｂｍ４の動作を調整してもよい。

上述した実施の形態においては、基板Ｗの傾斜方向Ｈが−Ｘ方向および＋Ｘ方向である場合、位置決めピンＴ１〜Ｔ４に基板Ｗを当接させて基板Ｗの姿勢を修正しているが、例えば、基板Ｗの傾斜方向Ｈが−Ｙ方向および＋Ｙ方向に近い場合を考慮して、さらに２〜４本の位置決めピンを、図８の基板Ｗから見て±Ｙ方向に設け、この位置決めピンに基板Ｗを当接させてもよい。

なお、第２の実施の形態においては、洗浄ユニットＭＰ３に超音波式距離測定センサＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３および位置決めピンＴ１〜Ｔ４を設けることとしたが、これに限定されず、超音波式距離測定センサおよび位置決めピンを他の洗浄ユニットＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ４にも設けてよい。

さらに、上記の実施の形態においては、処理領域Ａ，Ｂに処理ユニットとして複数の枚葉式の洗浄ユニットＭＰ１〜ＭＰ４が配置されているが、これに限定されず、任意の処理ユニット、例えば、加熱処理を行うホットプレート、冷却処理を行うクーリングプレート、現像処理を行う回転式現像装置（スピンデベロッパ）、レジストの塗布処理を行う回転式塗布ユニット（スピンコータ）、レジストの剥離処理を行うレジスト剥離ユニット、有機金属等のポリマーを除去するポリマー除去ユニット等の種々の処理ユニットを任意に組み合わせて設けてもよい。

本発明は、種々の基板に処理を行うため等に利用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図１の基板処理装置におけるインデクサロボットおよび基板搬送ロボットの構成を示す平面図である。 インデクサロボットおよび基板搬送ロボットの受け渡し部における基板の受け渡し動作を説明するための平面図である。 インデクサロボットおよび基板搬送ロボットの受け渡し部における基板の受け渡し動作を説明するための側面図である。 超音波式距離測定センサを用いて基板の姿勢を検出する方法を示す斜視図である。 超音波式距離測定センサを用いて基板の姿勢を検出する方法を示す斜視図である。 基板の傾斜方向と傾斜角度とを算出する方法の説明図である。 基板の傾斜姿勢を修正する方法を示す斜視図である。 基板の傾斜姿勢を修正する過程を示す平面図である。 超音波式距離測定センサにより基板の傾斜姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図である。 第２の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。 図１の基板処理装置において基板の姿勢を検出する方法の他の例を示す斜視図である。 基板の姿勢を検出する方法の他の例を示す平面図である。 図１２および図１３のレーザ式距離測定センサの構成および動作原理を説明するための模式図である。 図１の基板処理装置において基板の姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す斜視図である。 基板の姿勢を検出する方法のさらに他の例を示す平面図である。 従来の基板処理装置の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１ カセット
１００ 基板処理装置
Ｗ 基板
ＭＰ１，ＭＰ２，ＭＰ３，ＭＰ４ 枚葉式の洗浄ユニット
ＩＲ インデクサロボット
ＣＲ 基板搬送ロボット
ＣＬ 制御部
ＩＲＨ インデクサロボット本体
ａｍ１，ａｍ２，ａｍ３，ｂｍ１，ｂｍ２，ｂｍ３ 搬送アーム
ＰＳ 基板支持部
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 回転駆動部
ＣＲＨ 基板搬送ロボット本体
ＴＳ１，ＴＳ２，ＴＳ３ 超音波式距離測定センサ
ＬＳ１，ＬＳ２，ＬＳ３，ＬＳＲ 光学式測長センサ
ｂｍ４ 略馬蹄形状の搬送アーム
ＴＰ 受け渡し部
ＳＬ シリンダ
ＳＨ シャッタ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４ 位置決めピン
ＴＳ１１，ＴＳ１２，ＴＳ１３ レーザ式距離測定センサ
ＴＳ２１，ＴＳ２２，ＴＳ２３ マイクロ波式距離測定センサ
ＰＳ１，ＰＳ２，ＰＳ３，ＰＳ４ 平面
ＰＳＤ 基板支持台
ＰＳＢ 基板支持棒

Claims (19)

1. 水平面に対する基板の傾斜状態を検出する基板検出装置であって、
   基板を支持する支持手段と、
   前記支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定することにより基板の前記傾斜状態を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする基板検出装置。
2. 前記検出手段は、超音波式距離測定センサを含むことを特徴とする請求項１記載の基板検出装置。
3. 前記検出手段は、レーザ式距離測定センサを含むことを特徴とする請求項１記載の基板検出装置。
4. 前記検出手段は、マイクロ波式距離測定センサを含むことを特徴とする請求項１記載の基板検出装置。
5. 前記検出手段は、前記支持手段に支持された基板の表面の少なくとも３つの測定地点までの距離を測定することにより前記少なくとも３つの測定地点の空間座標を算出し、算出された空間座標に基づいて基板の傾斜状態を検出することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の基板検出装置。
6. 前記検出手段は、
   前記支持手段にほぼ水平に支持された基板の表面までの距離を基準値として予め測定した後に、前記支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定値として測定しする距離測定センサと、
   前記距離測定センサにより得られた基準値と前記距離測定センサにより得られた測定値との差に基づいて基板の傾斜状態を判定する判定手段とを含むことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の基板検出装置。
7. 前記検出手段は、前記支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定する３つ以上の距離測定センサを含むことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の基板検出装置。
8. 前記検出手段は、
   前記支持手段に支持された基板の表面までの距離を測定する距離測定センサと、
   前記距離測定センサを前記支持手段により支持される基板に対して相対的に移動させる移動手段とを含むことを特徴とする請求項２記載の基板検出装置。
9. 前記検出手段は、前記支持手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の有無を検出することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の基板検出装置。
10. 前記検出手段は、前記支持手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の方向を検出することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の基板検出装置。
11. 前記検出手段は、前記支持手段により支持される基板の傾斜状態として基板の傾斜の角度を検出することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の基板検出装置。
12. 前記検出手段により検出された角度が所定値以上の場合に基板の傾斜状態が異常であると判定する判定手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１１記載の基板検出装置。
13. 前記検出手段により検出された基板の傾斜状態に基づいて前記支持手段により支持される基板の状態を修正する修正手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜１２のいずれかに記載の基板検出装置。
14. 前記修正手段は、
    当接部材と、
    前記支持手段により支持された基板を前記当接部材に当接させることにより前記支持手段により支持された基板の傾斜状態を修正する制御手段とを含むことを特徴とする請求項１３記載の基板検出装置。
15. 基板を搬送する基板搬送装置であって、
    上記請求項１〜１４のいずれかに記載の基板検出装置を備えたことを特徴とする基板搬送装置。
16. 基板に処理を行う基板処理装置であって、
    基板を支持して処理する処理部と、
    前記処理部と所定位置との間で基板を支持して搬送する搬送手段と、
    前記処理部または前記搬送手段により支持された基板の表面までの距離を測定することにより水平面に対する基板の傾斜状態を検出する検出手段とを備えたことを特徴とする基板処理装置。
17. 水平面に対する基板の傾斜状態を検出する基板検出方法であって、
    基板を支持する工程と、
    前記支持された基板の表面までの距離を測定することにより基板の傾斜状態を検出する工程とを備えたことを特徴とする基板検出方法。
18. 基板を搬送する基板搬送方法であって、
    基板を搬送する際に上記請求項１〜１４のいずれかに記載の基板検出装置を用いて水平面に対する基板の傾斜状態を検出することを特徴とする基板搬送方法。
19. 基板に処理を行う基板処理方法であって、
    処理部において支持された基板に処理を行う工程と、
    前記処理部と所定位置との間で基板を搬送手段により支持して搬送する工程と、
    前記搬送手段または前記処理部において支持された基板の表面までの距離を測定することにより水平面に対する基板の傾斜状態を検出する工程とを備えたことを特徴とする基板処理方法。

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