JP2007292726A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 処理部において処理が施される前の基板につき、容易に良否判定を実行することができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】 光源１７１および受光部１７２は、アライメント部１３０内に、アライメントヘッド１３２と離隔して設けられる。光源１７１および受光部１７２は、支持部材１７３、１７４によって、基板Ｗの上方に固定される。これにより、アライメント処理が完了して加熱処理が施される前の基板Ｗについて、表面状況を判定し、良品判定を実行できる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）に対して処理を施す基板処理装置に関するもので、特に、基板の良否判定の改良に関する。

基板処理（例えば、レジスト塗布処理、露光処理、洗浄処理、および乾燥処理等）が良好に実行されるためには、少なくとも、以前の工程において処理不良が発生しておらず、かつ、基板にキズやパーティクル等の不具合が発生していないことが必要とされる。そして、このことは、フラッシュランプから出射される閃光を基板に照射することにより、該基板に対して施される加熱処理についても、同様に当てはまる（例えば、特許文献１）。

特開２００４−１８６５４２号公報

例えば、特許文献１の装置において、フラッシュランプから出射される閃光は、極めて高いエネルギーを有している。この光が基板に照射されると、基板表面のみが極めて短時間（数ミリ秒以下）に昇温し、基板表面のみが急速に熱膨張する。

そのため、キズあるいはプロセス不良等を有する不良基板に対してフラッシュランプによる熱処理が施されると、この熱膨張のため基板が割れ、熱処理チャンバー内に基板の破片が飛散して散在する場合がある。その結果、熱処理チャンバー内の清掃工数や、基板破片の飛散によって破損した熱処理チャンバー内の部品交換に要する費用が発生するという問題が生ずる。

そこで、本発明では、処理部において処理が施される前の基板につき、容易に良否判定を実行することができる基板処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板処理装置であって、基板に対して処理を施す処理部と、基板の搬送方向から見て前記処理部の上流側に設けられており、基板に設けられた基準位置に基づいて基板の回転位置を調整するアライメント部と、基板の表面状況を判定する判定部と、を備え、前記アライメント部は、基板を保持しつつ回転する回転保持部と、前記回転保持部に保持された基板に向けて光を出射可能な光源と、前記光源から出射されて基板で反射された反射光を受光する受光部と、を有し、前記判定部は、前記回転保持部によって回転させられる基板で反射されて、前記受光部で受光された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記判定部は、回転位置を調整する処理が完了した基板について表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記光源は、略点光源であり、前記受光部は、球面レンズによって集光させられた反射光を受光することを特徴とする。

また、請求項４の発明は、請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、前記光源は、略線光源であり、前記受光部は、シリンドリカルレンズによって集光させられた反射光を受光することを特徴とする。

また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、基板上の領域であって前記光源から出射された光が反射される反射領域につき、該反射領域は、少なくとも回転保持部の回転中心を含み、該反射領域の長手方向の大きさは、少なくとも基板の半径以上であり、前記判定部は、前記反射領域で反射され、前記受光部で受光された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項６の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記光源から出射された光が反射される反射領域につき、該反射領域の長手方向の大きさは、基板の直径と略同一であり、前記判定部は、前記反射領域で反射され、前記受光部で受光された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項７の発明は、請求項５に記載の基板処理装置において、前記受光部は、基板が略１回転させられることにより、基板表面の全域で反射された反射光を受光し、前記判定部は、前記全域で反射された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項８の発明は、請求項６に記載の基板処理装置において、前記受光部は、基板が略半回転させられることにより、基板表面の略全域で反射された反射光を受光し、前記判定部は、前記全域で反射された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項９の発明は、請求項５または請求項６に記載の基板処理装置において、前記受光部は、基板が前記回転保持部によって回転させられ、基板上の複数の表面領域のそれぞれが前記反射領域によって走査されることにより、各表面領域で反射された反射光を受光し、前記判定部は、前記各表面領域で反射された反射光に基づき、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項１０の発明は、請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、前記処理部は、フラッシュランプから出射される閃光を基板に照射することにより、該基板に熱処理を実行することを特徴とする。

また、請求項１１の発明は、請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、前記判定部は、基板で反射された反射光の発光スペクトルに基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項１２の発明は、請求項１１に記載の基板処理装置において、各ロットに含まれる複数の基板のうち、前記アライメント部に最初に搬入される第１基板につき、前記第１基板で反射された反射光の発光スペクトルを基準スペクトルとするとともに、前記複数の基板のうち前記第１基板を除いた複数の対象基板につき、各対象基板で反射された反射光の発光スペクトルを実測スペクトルとし、前記判定部は、前記基準スペクトルと、前記実測スペクトルと、に基づいて、各対象基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項１３の発明は、請求項１１に記載の基板処理装置において、予め取得した良品基板の発光スペクトルを基準スペクトルとし、判定の対象となる対象基板の発光スペクトルを実測スペクトルとし、前記判定部は、前記基準スペクトルと、前記実測スペクトルと、に基づいて、前記対象基板の表面状況を判定することを特徴とする。

また、請求項１４の発明は、請求項１２または請求項１３に記載の基板処理装置において、前記判定部は、前記基準スペクトルおよび前記実測スペクトルにつき、各波長における両スペクトル強度の絶対差の総和を求めるとともに、前記総和が許容範囲内の場合に、前記対象基板が良品であると判定することを特徴とする。

また、請求項１５の発明は、請求項１２または請求項１３に記載の基板処理装置において、前記判定部は、前記基準スペクトルおよび前記実測スペクトルにつき、各波長におけるスペクトル強度の総和として基準総和および実測総和を求めるとともに、前記基準総和と前記実測総和との比率が許容範囲内の場合に、前記対象基板が良品であると判定することを特徴とする。

また、請求項１６の発明は、請求項１１に記載の基板処理装置において、判定の対象となる対象基板の発光スペクトルを実測スペクトルとし、前記判定部は、前記実測スペクトルにつき、各波長におけるスペクトル強度が許容範囲内の場合に、前記対象基板が良品であると判定することを特徴とする。

また、請求項１７の発明は、請求項１１ないし請求項１６のいずれかに記載の基板処理装置において、前記判定部は、前記発光スペクトルのうち、一部の波長範囲のスペクトルに基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする。

請求項１ないし請求項１７に記載の発明によれば、基板の搬送方向から見て処理部の上流側に設けられたアライメント部で、基板の表面状況を判定することができる。すなわち、処理部で処理が施される前の基板について良否判定を実行することができる。そのため、不良品と判定された基板に処理が施されることを防止でき、基板処理装置全体としての処理コストを低減することができる。また、基板処理装置の使用者は、不良品と判定された基板が後工程に流出することを防止するために適切な処置を施すことが可能となる。

特に、請求項２に記載の発明によれば、回転位置を調整する処理が完了して略同一姿勢となった基板について、表面状況を判定することができる。そのため、不良基板を確実に検出することができる。

特に、請求項７および請求項８に記載の発明によれば、基板表面の全域で反射された反射光に基づき、１回の判定処理によって基板の表面状況を判定することができる。そのため、判定処理に要する計算コストを低減することができる。

特に、請求項９に記載の発明によれば、基板上の複数の表面領域のそれぞれについて表面状況を判定することができる。そのため、不良基板を確実に検出することができる。

特に、請求項１０に記載の発明によれば、判定部が、基板で反射された反射光の状況に基づき、基板にキズあるいはプロセス不良があると判定した場合に、この基板に対してフラッシュランプによる熱処理が施されることを防止できる。これにより、フラッシュランプによる熱処理がキズや不良プロセスのある基板に施され、該基板が処理部内で割れることを未然に防止できる。そのため、基板割れによって必要となる処理部内の清掃工数や、基板飛散によって破損した処理部内部品の交換に要する費用を抑制することができる。

特に、請求項１２に記載の発明によれば、各ロットに含まれる複数の基板のうちアライメント部に最初に搬入された第１基板につき、該第１基板で反射された発光スペクトルを基準スペクトルとすることができる。そのため、容易に基準スペクトルを取得することができ、基準スペクトルの取得に要する工数を低減することができる。

特に、請求項１３に記載の発明によれば、良品基板の発光スペクトルを基準スペクトルとすることができ、良好に不良基板を検出することができる。

特に、請求項１６に記載の発明によれば、各波長におけるスペクトル強度のうち、１つ以上が許容範囲外となった場合、対象基板は不良品であると判定することができる。これにより、その他の波長については、スペクトル強度が許容範囲内となるか否かの判断を行う必要がない。そのため、判定処理に要する計算コストを低減することができる。

特に、請求項１７に記載の発明によれば、発光スペクトルの全波長範囲のうち一部の波長範囲について判定処理を行えばよく、判定処理に要する計算コストを低減することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について詳細に説明する。

＜１．第１の実施の形態＞
＜１．１．基板処理装置の構成＞
図１は、本実施の形態における基板処理装置１００の構成の一例を示す平面図である。図２は、加熱処理部１６０の構成の一例を示す正面図である。なお、図１および以降の各図には、それらの方向関係を明確にすべく必要に応じて適宜、Ｚ軸方向を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とするＸＹＺ直交座標系が付されている。

基板処理装置１００は、キセノンフラッシュランプから極めて短い光パルスを出射させ、各基板Ｗに対して極めて強い光を照射することにより、基板Ｗを１枚ずつ加熱する枚葉式の基板処理装置である。図１に示すように基板処理装置１００は、主として、インデクサ部１１０と、受渡ロボット１２０と、アライメント部１３０と、冷却部１４０と、搬送ロボット１５０と、加熱処理部１６０と、を備える。

ここで、インデクサ部１１０に搬入された各基板Ｗは、受渡ロボット１２０および搬送ロボット１５０により搬送経路Ｐに沿って搬送される。すなわち、各基板Ｗは、インデクサ部１１０、アライメント部１３０、加熱処理部１６０、冷却部１４０およびインデクサ部１１０に、この順番で受け渡される。

インデクサ部１１０は、未処理の基板Ｗを装置１００内に搬入するとともに、処理済みの基板Ｗを装置外に搬出する。図１に示すように、インデクサ部１１０には、複数（本実施の形態では２つ）のキャリア９１が載置可能とされている。これらキャリア９１は、複数の基板Ｗを収納可能とされており、無人搬送車（ＡＧＶ：図示省略）等によって装置１００外から搬送される。

受渡ロボット１２０は、図１に示すように、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１から見てインデクサ部１１０の下流側に設けられている。受渡ロボット１２０は、矢印１２０Ｓ方向にスライド移動可能であるとともに、矢印１２０Ｒ方向に回動可能とされている。また、基板Ｗを支持するハンド１２１は、Ｘ軸方向に進退可能とされている。

これにより、受渡ロボット１２０は、（１）キャリア９１との間で任意の基板Ｗを出し入れすること、（２）キャリア９１から取り出された基板Ｗをアライメント部１３０に受け渡すこと、および、（３）冷却処理が完了した基板Ｗを冷却部１４０から取り出すこと、を実行できる。

アライメント部１３０は、図１に示すように、受渡ロボット１２０と搬送室１７０との間であって、搬送方向ＡＲ１から見て加熱処理部１６０の上流側に設けられている。アライメント部１３０は、受渡ロボット１２０から受け渡された各基板Ｗに対してアライメント処理を施す。ここで、アライメント処理とは、各基板Ｗに設けられたノッチやオリフラ等の基準位置に基づいて各基板Ｗの回転位置を調整することにより、各基板Ｗの回転方向の姿勢を略同一にすることをいう。

図３は、本実施の形態において、図１のアライメント部１３０をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。図４は、アライメント部１３０の構成の一例を示す平面図である。図３および図４に示すように、アライメント部１３０は、主として、アライメントヘッド１３２と、ウェハーステージ１３３と、光源１７１と、受光部１７２と、分光器１７６と、を有する。なお、図４について、図示の便宜上、アライメントチャンバー１３１は記載されていない。

アライメントヘッド１３２は、一対の投光部および受光部からなるセンサ（図示省略）を備えている。このセンサによって基板Ｗのノッチやオリフラ等の基準位置が検出される。

ウェハーステージ１３３は、基板Ｗを保持しつつ回転する回転保持部である。図４に示すように、ウェハーステージ１３３の上面（基板Ｗ側の面）には、複数（本実施の形態では３本）のピン１３４が立設されている。本実施の形態においてピン１３４は、不図示の昇降機構によって、ウェハーステージ１３３の上面に対して昇降自在に構成されている。

なお、ピン１３４がウェハーステージ１３３の上面に固定され、ウェハーステージ１３３自体が昇降するように構成してもよい。また、ウェハーステージ１３３はモータ１３５によって鉛直方向に沿った軸を中心に回転され、それに伴ってピン１３４も回転する。

光源１７１は、略点光源として使用される要素であり、例えば片口金構造のハロゲンランプによって構成されている。図３および図４に示すように、光源１７１は、アライメントチャンバー１３１内に、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。また、光源１７１は、支持部材１７３の上端付近に取り付けられており、基板Ｗの斜め上方にて支持されている。

したがって、光源１７１は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面に向けて光を出射可能とされており、出射された出射光Ｅ１０は、基板Ｗ上の反射領域Ｓ１０で反射される（図３および図４参照）。

受光部１７２は、光源１７１から出射されて基板Ｗで反射された反射光Ｒ１０を受光する要素であり、図３および図４に示すようにアライメント部１３０内に、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。また、受光部１７２は、光軸１７１ａの延長上となるように、支持部材１７４の上端付近に取り付けられており、受光部１７２は、基板Ｗの斜め上方にて支持されている。したがって、受光部１７２は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面で反射された反射光Ｒ１０を受光可能とされている。

ここで、受光部１７２は、図３に示すように、球面レンズ１７２ａを有しており、基板Ｗからの反射光Ｒ１０は、集光させられる。そして、集光させられた反射光Ｒ１０は、光ファイバー１７５によって伝送され、分光器１７６に入光する。

分光器１７６は、集光させられた反射光Ｒ１０を、分散系（例えばプリズム）によって各波長に分解するとともに、この各波長についてスペクトル強度を計測する。これにより、反射光Ｒ１０のスペクトル強度−波長曲線（以下、「発光スペクトル」とも呼ぶ）が取得される（例えば、図６の実線）。

搬送ロボット１５０は、図１に示すように、搬送室１７０内であって、アライメント部１３０および冷却部１４０と、加熱処理部１６０との間に配設されている。そして、アライメント部１３０、冷却部１４０、および加熱処理部１６０は、それぞれの内側空間が搬送室１７０の内側空間と連通可能なように、搬送室１７０と連結して配置されている。これにより、搬送ロボット１５０は、アライメント部１３０、冷却部１４０、および加熱処理部１６０との間で基板Ｗの受け渡しを行うことができる。

ここで、搬送ロボット１５０は、鉛直方向を向く軸（Ｚ軸と略平行）を中心に矢印１５０Ｒにて示すように旋回可能とされている。また、搬送ロボット１５０は、複数のアームセグメントからなる２つのリンク機構を有し、２つのリンク機構の末端にはそれぞれ基板Ｗを保持する搬送アーム１５１ａ、１５１ｂが設けられている。これら搬送アーム１５１ａ、１５１ｂは上下に所定のピッチだけ隔てて配置され、リンク機構によりそれぞれ独立して同一水平方向に直線的にスライド移動可能とされている。さらに、搬送ロボット１５０は、搬送アーム１５１ａ、１５１ｂ間のピッチを維持した状態で、昇降可能とされている。

したがって、搬送ロボット１５０がアライメント部１３０、加熱処理部１６０、および冷却部１４０のいずれかを受け渡し相手として基板Ｗの受け渡し（出し入れ）を行う際には、まず、両搬送アーム１５１ａ、１５１ｂが受け渡し相手と対向するように旋回し、その後（または旋回している間に）昇降移動していずれかの搬送アームが受け渡し相手と基板Ｗを受け渡しする高さに位置する。そして、搬送アーム１５１ａ（１５１ｂ）を水平方向に直線的にスライド移動させて基板Ｗの受け渡しを行う。

加熱処理部１６０は、基板Ｗに対して極めて強い光を照射することにより、基板Ｗの表面に対して加熱処理を実行する。ここで、加熱処理部１６０による加熱処理の対象となる基板Ｗは、例えばイオン注入法により不純物が添加されたものであり、添加された不純物は、この加熱処理によって活性化する。

図１に示すように、加熱処理部１６０は、搬送室１７０を挟んでアライメント部１３０および冷却部１４０と逆側に設けられている。図２に示すように、加熱処理部１６０は、主として、光照射部５と、チャンバー６と、保持部７と、を有する。

光照射部５は、図２に示すように、チャンバー６の上部に設けられており、主として、複数（本実施の形態においては３０本）のキセノンフラッシュランプ（以下、単に「フラッシュランプ」と呼ぶ）６９と、リフレクタ５２と、光拡散板５３と、を有する。

複数のフラッシュランプ６９は、それぞれが長尺の円筒形状を有する棒状ランプであり、それぞれの長手方向が保持部７に保持される基板Ｗの主面に沿って互いに平行となるように平面状に配列されている。

リフレクタ５２は、複数のフラッシュランプ６９の上方にそれら全体を覆うように設けられている。また、リフレクタ５２の表面はブラスト処理により粗面化加工が施されており、梨地模様を呈する。

さらに、光拡散板５３は、表面に光拡散加工が施された石英ガラスによって形成されており、図２に示すように、複数のフラッシュランプ６９の下方に設けられた透光板６１との間に所定の間隙を有する。これにより、フラッシュランプ６９から出射されて光拡散板５３に入射した光は、光拡散板５３によって拡散され、透光板６１に到達する。

チャンバー６は、略円筒形状を有する処理室であり、その内側空間（熱処理空間６５）に基板Ｗを収納することができる。また、チャンバー６上部の開口６０には、透光板６１が設けられている。

ここで、透光板６１は、例えば、石英等により形成されており、透光板６１は、光照射部５から出射された光を透過して熱処理空間６５に導くチャンバー窓として機能する。すなわち、加熱処理部１６０は、フラッシュランプ６９から出射される閃光が透光板６１を透過して、基板Ｗに照射されることにより、該基板Ｗに熱処理を実行する。

保持部７は、図２に示すように、主として、基板Ｗを予備加熱（いわゆるアシスト加熱）するホットプレート７１と、サセプタ７２と、を有しており、加熱対象となる基板Ｗを保持する。

サセプタ７２は、ホットプレート７１の上面（基板Ｗ側の面）を覆うように配設されており、石英（あるいは、窒化アルミニウム（ＡＩＮ）等であってもよい）によって形成されている。また、サセプタ７２の上部周縁付近には、基板Ｗの位置ズレを防止するピン７５が設けられている。

ここで、保持部７に設けられた複数（本実施の形態では３つ）の貫通孔７７のそれぞれには、対応する支持ピン７０が挿通されている。支持ピン７０は、例えば石英により形成されており、保持部７から遠方側の端部は、図２に示すように、チャンバー６の底部６２にチャンバー６の外側から固定されている。そのため、基板処理装置１００の使用者（以下、単に、「使用者」と呼ぶ）は、各支持ピン７０を容易に交換することができる。

また、図２に示すように、保持部７の下部には、シャフト４１が接続されている。シャフト４１は、略円筒形状を有しており、保持部昇降機構４によってＺ軸方向に昇降可能とされている。

これにより、複数の支持ピン７０に基板Ｗが支持された状態でシャフト４１が上昇させられると、基板Ｗは、保持部７に対して相対的に下降して、保持部７に載置される。一方、基板Ｗが保持部７に載置された状態でシャフト４１が下降させられると、基板Ｗは、保持部７に対して相対的に上昇し、保持部７から離隔する。

なお、本実施の形態の加熱処理部１６０による加熱処理は、以下の手順によって実行される。まず、保持部昇降機構４によって保持部７が受渡位置まで下降させられる。次に、チャンバー６内に常温の窒素ガスが導入され、熱処理空間６５は窒素ガス雰囲気となる。

続いて、ゲートバルブ１８５が開放されると、アライメント処理の完了した基板Ｗは、搬送ロボット１５０によって搬送室１７０から加熱処理部１６０に搬入され、支持ピン７０に支持される。そして、搬送ロボット１５０の搬送アーム１５１ａが後退してチャンバー６内から退室すると、ゲートバルブ１８５が閉鎖される。

続いて、支持ピン７０に基板Ｗが支持されると、保持部７は、保持部昇降機構４によって処理位置まで上昇させられる。これにより、支持ピン７０に支持された基板Ｗは、サセプタ７２に受け渡されて載置・保持される。そして、載置・保持された基板Ｗは、ホットプレート７１によって予備加熱され、基板Ｗの温度は、基板Ｗに添加された不純物が熱により拡散する恐れのない温度（予備加熱温度）Ｔ１まで昇温させられる。

ここで、フラッシュランプ６９による閃光照射の前に予備加熱するのは、フラッシュランプ６９による熱処理によって表面温度を処理温度Ｔ２まで速やかに上昇させるためである。

続いて、保持部７が処理位置まで上昇させられると、光照射部５から基板Ｗに向け、短い光パルスのフラッシュ光が照射される。この光の照射によって基板Ｗのフラッシュ加熱が行われる。これにより、基板Ｗの表面温度は、瞬間的に１０００℃ないし１１００℃程度の処理温度Ｔ２まで急速に上昇し、基板Ｗに添加された不純物が活性化され、その後、表面温度は急速に下降する。そのため、基板Ｗに添加された不純物の熱による拡散（この拡散現象を、基板Ｗ中の不純物のプロファイルがなまる、ともいう）を抑制しつつ不純物の活性化を行うことができる。

なお、この照射の際において、光照射部５のフラッシュランプ６９から放射される光の一部は光拡散板５３および透光板６１を透過して直接にチャンバー６内へと向かう。また他の一部は一旦リフレクタ５２により反射されてから光拡散板５３および透光板６１を透過してチャンバー６内へと向かう。

フラッシュ加熱が完了すると、保持部７が再び受渡位置まで下降させられ、基板Ｗは支持ピン７０に受け渡される。そして、ゲートバルブ１８５が開放されて、支持ピン７０上の基板Ｗが搬送ロボット１５０によって搬出されることにより、加熱処理部１６０での加熱処理が完了する。

冷却部１４０は、図１に示すように受渡ロボット１２０と搬送室１７０との間であって、搬送方向ＡＲ１から見て搬送室１７０の下流側に設けられている。冷却部１４０は、加熱処理部１６０での加熱処理によって昇温した基板Ｗを冷却する。冷却部１４０にて冷却された基板Ｗは、受渡ロボット１２０によって冷却部１４０から取り出され、処理済の基板Ｗとして受渡ロボット１２０からキャリア９１に返却される。

ここで、搬送室１７０は、アライメント部１３０、冷却部１４０および加熱処理部１６０と、ゲートバルブ１８３、１８４、１８５を介して接続されている。また、アライメント部１３０および冷却部１４０と、受渡ロボット１２０とは、それぞれゲートバルブ１８１、１８２を介して接続されている。したがって、基板Ｗが搬送される際には、適宜これらのゲートバルブが開閉される。また、アライメント部１３０、冷却部１４０、加熱処理部１６０、および搬送室１７０の内側空間は、対応するゲートバルブ１８１〜１８５が閉鎖されることにより、密閉空間となる。

また、アライメント部１３０、冷却部１４０、および搬送室１７０内には、それぞれ窒素ガス供給部（図示省略）からの高純度の窒素ガスが供給され、余剰の窒素ガスは適宜排気管（図示省略）から排気される、したがって、アライメント部１３０、冷却部１４０および搬送室１７０内は清浄に維持される。

＜１．２．基板処理装置の機能構成＞
図５は、基板処理装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。ここでは、主として図５を参照しつつ、基板処理装置１００の機能構成について説明する。

搬送処理制御部３１は、受渡ロボット１２０および搬送ロボット１５０の動作を制御することにより、基板Ｗの搬送処理を所定のタイミングで実行する。アライメント処理制御部３２は、インデクサ部１１０からアライメント部１３０に搬入された各基板Ｗについて、アライメント処理を所定のタイミングで実行する。また、加熱処理制御部３３は、アライメント処理が完了して加熱処理部１６０に搬入された基板Ｗについて、所定のタイミングで加熱処理（フラッシュ加熱）を実行する。また、冷却処理制御部３４は、加熱処理が完了して冷却部１４０に搬入された基板Ｗについて、所定のタイミングで冷却処理を実行する。

受光処理制御部３５は、モータ１３５によるウェハーステージ１３３の回転動作と、光源１７１から出射される光の発光動作とを同期させる。例えば、受光処理制御部３５は、以下の手順によって基板Ｗからの反射光Ｒ１０を受光させる。

すなわち、アライメント部１３０に搬入された基板Ｗについてのアライメント処理が完了すると、受光処理制御部３５は、光源１７１を発光させる。また、受光処理制御部３５は、光源１７１の発光と略同時に、ウェハーステージ１３３によって基板Ｗを回転させる。なお、光源１７１の発光が開始される時点において、基板Ｗの回転方向の位置はアライメント完了位置であるものとする。

本実施の形態において、光源１７１は、図３および図４に示すように、（１）反射領域Ｓ１０がウェハーステージ１３３の回転中心Ｃを含み、かつ、（２）反射領域Ｓ１０の長手方向の大きさＬ１が基板Ｗの直径と略同一となるように、支持部材１７３に固定されている。

これにより、基板Ｗがウェハーステージ１３３によって回転させられると、基板Ｗの表面は反射領域Ｓ１０によって走査され、基板表面で反射された反射光Ｒ１０は受光部１７２によって受光される。そして、受光された反射光Ｒ１０は、レンズ１７２ａで集光されるとともに、光ファイバー１７５によって伝送されて分光器１７６に入光する。この光源１７１による発光は、基板Ｗがアライメント完了位置から略半回転（１８０度）回転させられるまで実行される。

続いて、受光処理制御部３５は、基板Ｗが略半回転したことを検出すると、光源１７１を消灯する。これにより、受光部１７２は、基板表面の略全域で反射された反射光の受光を完了する。そして、光源１７１が消灯された後、ウェハーステージ１３３がさらに略半回転させられ、基板Ｗの回転位置がアライメント完了位置に復帰すると、受光処理制御部３５は、基板Ｗの回転を停止させる。

このように、受光処理制御部３５によって、光源１７１による発光処理と、ウェハーステージ１３３による回転処理とが制御されることにより、受光部１７２は、基板Ｗ表面の略全域で反射された反射光を受光することができる。この場合、分光器１７６は、基板Ｗ上の全域からの反射光Ｒ１０に対応する１つの発光スペクトルを取得する。

なお、ウェハーステージ１３３の回転量の検出は、例えばモータ１３５に取り付けられたエンコーダ（図示省略）によって行ってもよい。

判定部３６は、ウェハーステージ１３３によって回転させられる基板Ｗで反射されて、受光部１７２で受光された反射光の発光スペクトルに基づいて、基板Ｗの表面状況を判定する。なお、判定部３６による判定処理の詳細については、後述する。

＜１．３．基板の良否判定＞
本実施の形態における基板の良否判定（判定処理）は、判定対象となる基板Ｗの発光スペクトル（以下、「実測スペクトル」とも呼ぶ）と、良品基板Ｗ１の発光スペクトル（以下、「基準スペクトル」とも呼ぶ）とに基づき、対象基板Ｗの表面状況を判定することによって実行される。

そこで、以下では、まず、基準スペクトルおよび実測スペクトルの取得方法について説明した後、両スペクトルから判定の対象となる基板（以下、「対象基板」とも呼ぶ）Ｗの良否判定をする手法について説明する。

なお、基準スペクトルは、実測スペクトルが取得される前の時点において、予め取得されてもよい。また、基準スペクトルの取得手法と、実測スペクトルの取得手法とは、光源１７１からの光を反射させる対象（良品基板Ｗ１または対象基板Ｗ）が異なる点を除いては、同様である。そこで、以下では、実測スペクトルの取得手法についてのみ説明する。

ここで、実測スペクトルが取得される対象基板Ｗは、まず、受渡ロボット１２０によってインデクサ部１１０のキャリア９１から取り出される。次に、キャリア９１から取り出された基板Ｗは、アライメント部１３０に搬入されてアライメント処理が施される。そして、アライメント処理が完了すると、受光処理制御部３５は、光源１７１を発光させつつ、基板Ｗを略半回転させる。これにより、基板Ｗ上の略全域からの反射光Ｒ１０に対応する発光スペクトル（実測スペクトル）が取得される。

次に、判定部３６での判定処理について説明する。図６は、基板Ｗの良否判定をする手法を説明するための図である。図６の縦軸および横軸は、それぞれスペクトル強度および反射光の波長を表す。また、図６の破線および実線は、それぞれ、基準スペクトル２１、および実測スペクトル２２を表す。

実測スペクトル２２が測定されると、判定部３６は、この実測スペクトル２２と、予め取得された基準スペクトル２１とから、各波長におけるスペクトル強度の絶対値の総和Ｓを求める。すなわち、分光器１７６によって取得される発光スペクトルの波長λの範囲（以下、「計測波長範囲」とも呼ぶ）がλ１≦λ≦λ２の場合、判定部３６は、この計測波長範囲において、基準スペクトル２１と実測スペクトル２２とによって囲まれる差分領域２３（図６の斜線領域）の面積を求める。

そして、判定部３６によって総和Ｓが許容範囲内であると判断される場合、この対象基板Ｗは良品であると判定される。一方、総和Ｓが許容範囲内であると判断される場合、対象基板Ｗは不良品であると判定される。なお、この許容範囲は、予め実験等によって求めてもよい。

＜１．４．第１の実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、第１の実施の形態の基板処理装置１００は、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１方向から見て加熱処理部１６０の上流側に設けられたアライメント部１３０で基板Ｗの表面状況を判定することができ、加熱処理部１６０で加熱処理が施される前の基板Ｗについて、良否判定を実行することができる。そのため、不良品と判定された基板Ｗに処理が施されることを防止でき、基板処理装置１００全体としての処理コストを低減することができる。また、使用者は、不良品と判定された基板Ｗが後工程に流出することを防止するために適切な処置を施すことが可能となる。

特に、フラッシュランプ６９による熱処理を実行する加熱処理部１６０の場合、キズ等のある不良基板に対してこの熱処理が施され、基板が加熱処理部１６０内で割れることが未然に防止される。そのため、基板割れによって必要となる加熱処理部１６０内の清掃工数や、基板飛散によって破損した加熱処理部１６０内の部品の交換に要する費用を抑制することができる。

また、判定部３６で行われる判定処理は、基板Ｗ上の全域から取得された１つの実測スペクトルと、１つの基準スペクトルとによって実行される。すなわち、判定部３６は、１回の判定処理によって基板Ｗの表面状況を判定することができる。そのため、判定処理に要する計算コストを低減することができる。さらに、判定部３６は、アライメント処理が完了して略同一姿勢となった基板Ｗについて、表面状況を判定することができるため、不良基板を確実に検出することができる。

＜２．第２の実施の形態＞
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態における基板処理装置２００は、第１の実施の形態の基板処理装置１００と比較して、光源１７１および受光部１７２の配置が異なる点を除いては、第１の実施の形態と同じである。そこで、以下ではこの相違点を中心に説明する。

なお、以下の説明において、第１の実施の形態の基板処理装置１００における構成要素と同様な構成要素については同一符号を付している。これら同一符号の構成要素は、第１の実施の形態において説明済みであるため、本実施形態では説明を省略する。

図７は、本実施の形態において、図１のアライメント部１３０をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。図８は、アライメント部１３０の構成の一例を示す平面図である。図７および図８に示すように、アライメント部１３０は、第１の実施の形態の場合と同様に、主として、アライメントヘッド１３２と、ウェハーステージ１３３と、光源１７１と、受光部１７２と、分光器１７６と、を有する。なお、図８について、図示の便宜上、アライメントチャンバー１３１は記載されていない。

光源１７１は、図７および図８に示すように、光源１７１は、アライメントチャンバー１３１内に、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。また、光源１７１は、支持部材１７３の上端付近に取り付けられており、基板Ｗの斜め上方にて支持されている。したがって、光源１７１は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面に向けて光を出射可能とされており、出射された出射光Ｅ２０は、基板Ｗ上の反射領域Ｓ２０で反射される。

受光部１７２は、光源１７１から出射されて基板Ｗで反射された反射光Ｒ２０を受光する要素であり、図７および図８に示すようにアライメント部１３０内に、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。また、受光部１７２は、光軸１７１ａの延長上となるように、支持部材１７４の上端付近に取り付けられており、、受光部１７２は、基板Ｗの斜め上方にて支持されている。したがって、受光部１７２は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面で反射された反射光Ｒ２０を受光可能とされている。

本実施の形態において、受光処理制御部３５は、以下の手順によって基板Ｗからの反射光Ｒ２０を受光させる。すなわち、アライメント部１３０に搬入された基板Ｗについてのアライメント処理が完了すると、受光処理制御部３５は、光源１７１を発光させる。また、受光処理制御部３５は、光源１７１の発光と略同時に、ウェハーステージ１３３によって基板Ｗを回転させる。なお、光源１７１の発光が開始される時点において、基板Ｗの回転方向の位置はアライメント完了位置であるものとする。

ここで、光源１７１は、図７および図８に示すように、（１）反射領域Ｓ２０がウェハーステージ１３３の回転中心Ｃを含み、かつ、（２）反射領域Ｓ２０の長手方向の大きさが少なくとも基板の半径以上となるように、支持部材１７３に取り付けられている。

これにより、基板Ｗがウェハーステージ１３３によって回転させられると、基板Ｗの表面は反射領域Ｓ２０によって走査され、基板表面で反射された反射光Ｒ２０は受光部１７２によって受光される。そして、受光された反射光Ｒ２０は、レンズ１７２ａで集光されるとともに、光ファイバー１７５によって伝送されて分光器１７６に入光する。この光源１７１による発光は、基板Ｗがアライメント完了位置から略１回転（３６０度）回転させられるまで実行される。

続いて、受光処理制御部３５は、基板Ｗが略１回転してアライメント完了位置に復帰したことを検出すると、光源１７１を消灯する。これにより、受光部１７２は、基板表面の略全域で反射された反射光の受光を完了するとともに、基板Ｗの回転を停止する。

このように、受光処理制御部３５によって、光源１７１による発光処理と、ウェハーステージ１３３による回転処理とが制御されることにより、受光部１７２は、基板Ｗ表面の略全域で反射された反射光を受光することができる。この場合、分光器１７６は、基板Ｗ上の全域からの反射光Ｒ２０に対応する１つの発光スペクトルを取得する。

なお、ウェハーステージ１３３の回転量の検出は、第１の実施の形態の場合と同様に、例えばモータ１３５に取り付けられたエンコーダ（図示省略）によって行ってもよい。また、基板Ｗの良否判定は、基板Ｗ上の全域からの反射光Ｒ２０に対応する１つの発光スペクトルを使用し、第１の実施の形態と同様な手法によって実行される。

以上のように、第２の実施の形態の基板処理装置２００は、第１の実施の形態の基板処理装置１００と同様に、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１方向から見て加熱処理部１６０の上流側に設けられたアライメント部１３０で基板Ｗの表面状況を判定することができ、加熱処理部１６０で加熱処理が施される前の基板Ｗについて、良否判定を実行することができる。そのため、不良品と判定された基板Ｗに処理が施されることを防止でき、基板処理装置１００全体としての処理コストを低減することができる。また、使用者は、不良品と判定された基板Ｗが後工程に流出することを防止するために適切な処置を施すことが可能となる。

また、判定部３６で行われる判定処理は、第１の実施の形態の場合と同様に、基板Ｗ上の全域から取得された１つの実測スペクトルと、１つの基準スペクトルとによって実行される。すなわち、判定部３６は、１回の判定処理によって基板Ｗの表面状況を判定することができる。そのため、判定処理に要する計算コストを低減することができる。さらに、判定部３６は、アライメント処理が完了して略同一姿勢となった基板Ｗについて、表面状況を判定することができるため、不良基板を確実に検出することができる。

＜３．第３の実施の形態＞
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態における基板処理装置３００は、第１の実施の形態の基板処理装置１００と比較して、基板の良否判定に使用される光源および受光部の形状および配置が異なる点を除いては、第１の実施の形態と同じである。そこで、以下ではこの相違点を中心に説明する。

なお、以下の説明において、第１の実施の形態の基板処理装置１００における構成要素と同様な構成要素については同一符号を付している。これら同一符号の構成要素は、第１の実施の形態において説明済みであるため、本実施形態では説明を省略する。

図９は、本実施の形態において、図１のアライメント部１３０をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。図１０は、アライメント部１３０の構成の一例を示す平面図である。図９および図１０に示すように、アライメント部１３０は、主として、アライメントヘッド１３２と、ウェハーステージ１３３と、光源２７１と、受光部２７２と、分光器１７６と、を有する。なお、図１０について、図示の便宜上、アライメントチャンバー１３１は記載されていない。

光源２７１は、略線光源として基板Ｗに向けて光を出射する要素であり、例えば両口金構造のハロゲンランプによって構成されている。図９に示すように、光源２７１は、アライメントチャンバー１３１内において、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。

また、光源２７１の長手方向の両端は、支持部材２７３ａ、２７３ｂの上端付近に取り付けられており、光源２７１は、基板Ｗの上方に固定されている。さらに、光源２７１の長手方向中心位置の略直下にウェハーステージ１３３の回転中心Ｃが位置し、光源２７１の長手方向の大きさＬ３は、基板Ｗの直径以上となるように設定されている。

したがって、光源２７１は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面に向けて光を出射可能とされており、出射された光は、基板Ｗ上の反射領域Ｓ３０（図９参照）で反射される。

受光部２７２は、光源２７１から出射されて基板Ｗで反射された反射光Ｒ３０を受光する要素である。受光部２７２は、図１０に示すようにアライメント部１３０内に、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。また、受光部２７２のな長手方向の両端は、支持部材２７４ａ、２７４ｂ上端付近に取り付けられており、受光部２７２は、基板Ｗの上方に固定されている。さらに、受光部２７２の長手方向の大きさＬ３は、基板Ｗの直径以上となるように設定されている。したがって、受光部２７２は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面で反射された反射光Ｒ３０を受光可能とされている。

ここで、受光部２７２のウェハーステージ１３３側には、図９に示すように、受光面２７２ｂが光源２７１の長手方向と略平行な方向に延伸するシリンドリカルレンズ（円柱レンズ）２７２ａが設けられている。これにより、基板Ｗからの反射光Ｒ３０は、集光させられる。そして、集光させられた反射光Ｒ３０は、光ファイバー１７５に伝送され、分光器１７６に入光する。

本実施の形態において、受光処理制御部３５は、以下の手順によって基板Ｗからの反射光Ｒ３０を受光させる。すなわち、アライメント部１３０に搬入された基板Ｗについてのアライメント処理が完了すると、受光処理制御部３５は、光源２７１を発光させる。また、受光処理制御部３５は、光源２７１の発光と略同時に、ウェハーステージ１３３によって基板Ｗを回転させる。なお、光源２７１の発光が開始される時点において、基板Ｗの回転方向の位置はアライメント完了位置であるものとする。

ここで、光源２７１は、図９に示すように、反射領域Ｓ３０がウェハーステージ１３３の回転中心Ｃを含み、反射領域Ｓ３０の長手方向の大きさＬ４が基板Ｗの直径と略同一となるように、支持部材２７３ａ、２７３ｂに取り付けられている。

これにより、基板Ｗがウェハーステージ１３３によって回転させられると、基板Ｗの表面は反射領域Ｓ３０によって走査され、基板表面で反射された反射光Ｒ３０は受光部２７２によって受光される。そして、受光された反射光Ｒ３０は、シリンドリカルレンズ２７２ａで集光されるとともに、光ファイバー１７５によって伝送されて分光器１７６に入光する。この光源２７１による発光は、基板Ｗがアライメント完了位置から略半回転（１８０度）回転させられるまで実行される。

続いて、受光処理制御部３５は、基板Ｗが略半回転したことを検出すると、光源２７１を消灯する。これにより、受光部２７２は、基板表面の略全域で反射された反射光の受光を完了する。そして、受光部２７２が消灯された後、ウェハーステージ１３３がさらに略半回転させられ、基板Ｗの回転位置がアライメント完了位置に復帰すると、受光処理制御部３５は、基板Ｗの回転を停止させる。

このように、受光処理制御部３５によって、光源２７１による発光処理と、ウェハーステージ１３３による回転処理とが制御されることにより、受光部２７２は、基板Ｗ表面の略全域で反射された反射光を受光することができる。この場合、分光器１７６は、基板Ｗ上の全域からの反射光Ｒ３０に対応する１つの発光スペクトルを取得する。

なお、ウェハーステージ１３３の回転量の検出は、第１および第２の実施の形態と同様に、例えばモータ１３５に取り付けられたエンコーダ（図示省略）によって行ってもよい。また、基板Ｗの良否判定は、基板Ｗ上の全域からの反射光Ｒ３０に対応する１つの発光スペクトルを使用し、第１の実施の形態と同様な手法によって実行される。

以上のように、第３の実施の形態の基板処理装置３００は、第１の実施の形態の基板処理装置１００と同様に、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１方向から見て加熱処理部１６０の上流側に設けられたアライメント部１３０で基板Ｗの表面状況を判定することができ、加熱処理部１６０で加熱処理が施される前の基板Ｗについて、良否判定を実行することができる。そのため、不良品と判定された基板Ｗに処理が施されることを防止でき、基板処理装置１００全体としての処理コストを低減することができる。また、使用者は、不良品と判定された基板Ｗが後工程に流出することを防止するために適切な処置を施すことが可能となる。

また、判定部３６で行われる判定処理は、第１の実施の形態の場合と同様に、基板Ｗ上の全域から取得された１つの実測スペクトルと、１つの基準スペクトルとによって実行される。すなわち、判定部３６は、１回の判定処理によって基板Ｗの表面状況を判定することができる。そのため、判定処理に要する計算コストを低減することができる。さらに、判定部３６は、アライメント処理が完了して略同一姿勢となった基板Ｗについて、表面状況を判定することができるため、不良基板を確実に検出することができる。

＜４．第４の実施の形態＞
次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。第４の実施の形態における基板処理装置４００は、第１の実施の形態の比較して、基板の良否判定に使用される光源および受光部の形状および配置が異なる点を除いては、第１の実施の形態と同じである。そこで、以下ではこの相違点を中心に説明する。

なお、以下の説明において、第１の実施の形態の基板処理装置１００における構成要素と同様な構成要素については同一符号を付している。これら同一符号の構成要素は、第１の実施の形態において説明済みであるため、本実施形態では説明を省略する。

図１１は、本実施の形態において、図１のアライメント部１３０をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。図１２は、アライメント部１３０の構成の一例を示す平面図である。図１１および図１２に示すように、アライメント部１３０は、主として、アライメントヘッド１３２と、ウェハーステージ１３３と、光源２７１と、受光部２７２と、分光器１７６と、を有する。なお、図１２について、図示の便宜上、アライメントチャンバー１３１は記載されていない。

光源２７１は、略線光源として基板Ｗに向けて光を出射する要素であり、例えば両口金構造のハロゲンランプによって構成されている。図１１に示すように、光源２７１は、アライメントチャンバー１３１内において、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。

また、光源２７１の長手方向の端部のうち一端部は、ブラケット部材２７３ｃに、他端部は、支持部材２７３ａにそれぞれ取り付けられており、光源２７１は、基板Ｗの上方に固定されている。ここで、ブラケット部材２７３ｃは、水平方向（Ｙ軸方向）に伸びる部材であり、光源２７１と逆側の端部は、支持部材２７３ｂに固定されている。

さらに、光源２７１の長手方向の一端部（ブラケット部材２７３ｃ側の端部）の略直下にはウェハーステージ１３３の回転中心Ｃが位置し、光源２７１の長手方向の大きさＬ５は、基板Ｗの半径以上となるように設定されている。

したがって、光源２７１は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面に向けて光を出射可能とされており、出射された光は、基板Ｗ上の反射領域Ｓ４０（図１１参照）で反射される。

受光部２７２は、光源２７１から出射されて基板Ｗで反射された反射光Ｒ４０を受光する要素である。受光部２７２は、図１２に示すようにアライメント部１３０内に、アライメントヘッド１３２と離隔して干渉しない位置に設けられている。

また、受光部２７２の長手方向の端部のうち一端部は、ブラケット部材２７４ｃに、他端部は、支持部材２７４ａにそれぞれ取り付けられており、受光部２７２は、基板Ｗの上方に固定されている。ここで、ブラケット部材２７４ｃは、ブラケット部材２７３ｃと同様に、水平方向（Ｙ軸方向）に伸びる部材であり、受光部２７２と逆側の端部は、支持部材２７４ｂに固定されている。

さらに、受光部２７２の長手方向の一端部（ブラケット部材２７４ｃ側の端部）の略直下にはウェハーステージ１３３の回転中心Ｃが位置し、受光部２７２の長手方向の大きさＬ５は、基板Ｗの半径以上となるように設定されている。

したがって、受光部２７２は、ウェハーステージ１３３に保持された基板Ｗの表面で反射された反射光Ｒ４０を受光可能とされている。

本実施の形態において、受光処理制御部３５は、以下の手順によって基板Ｗからの反射光Ｒ４０を受光させる。すなわち、アライメント部１３０に搬入された基板Ｗについてのアライメント処理が完了すると、受光処理制御部３５は、光源２７１を発光させる。また、受光処理制御部３５は、光源２７１の発光と略同時に、ウェハーステージ１３３によって基板Ｗを回転させる。なお、光源２７１の発光が開始される時点において、基板Ｗの回転方向の位置はアライメント完了位置であるものとする。

本実施の形態において、光源１７１は、図１１に示すように、（１）反射領域Ｓ４０がウェハーステージ１３３の回転中心Ｃを含み、かつ、（２）反射領域Ｓ４０の長手方向の大きさＬ６が少なくとも基板の半径以上となるように、支持部材２７３ａおよびブラケット部材２７３ｃに取り付けられている。

これにより、基板Ｗがウェハーステージ１３３によって回転させられると、基板Ｗの表面は反射領域Ｓ４０によって走査され、基板表面で反射された反射光Ｒ４０は受光部２７２によって受光される。そして、受光された反射光Ｒ４０は、シリンドリカルレンズ２７２ａで集光されるとともに、光ファイバー１７５によって伝送されて分光器１７６に入光する。この光源２７１による発光は、基板Ｗがアライメント完了位置から略１回転（３６０度）回転させられるまで実行される。

続いて、受光処理制御部３５は、基板Ｗが略１回転してアライメント完了位置に復帰したことを検出すると、光源２７１を消灯する。これにより、受光部２７２は、基板表面の略全域で反射された反射光の受光を完了するとともに、基板Ｗの回転を停止する。

このように、受光処理制御部３５によって、光源２７１による発光処理と、ウェハーステージ１３３による回転処理とが制御されることにより、受光部２７２は、基板Ｗ表面の略全域で反射された反射光を受光することができる。この場合、分光器１７６は、基板Ｗ上の全域からの反射光Ｒ４０に対応する１つの発光スペクトルを取得する。

なお、ウェハーステージ１３３の回転量の検出は、第１ないし第３の実施の形態の場合と同様に、例えばモータ１３５に取り付けられたエンコーダ（図示省略）によって行ってもよい。また、基板Ｗの良否判定は、基板Ｗ上の全域からの反射光Ｒ４０に対応する１つの発光スペクトルを使用し、第１の実施の形態と同様な手法によって実行される。

以上のように、第４の実施の形態の基板処理装置４００は、第１の実施の形態の基板処理装置１００と同様に、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１方向から見て加熱処理部１６０の上流側に設けられたアライメント部１３０で基板Ｗの表面状況を判定することができ、加熱処理部１６０で加熱処理が施される前の基板Ｗについて、良否判定を実行することができる。そのため、不良品と判定された基板Ｗに処理が施されることを防止でき、基板処理装置４００全体としての処理コストを低減することができる。また、使用者は、不良品と判定された基板Ｗが後工程に流出することを防止するために適切な処置を施すことが可能となる。

また、判定部３６で行われる判定処理は、第１の実施の形態の場合と同様に、基板Ｗ上の全域から取得された１つの実測スペクトルと、１つの基準スペクトルとによって実行される。すなわち、判定部３６は、１回の判定処理によって基板Ｗの表面状況を判定することができる。そのため、判定処理に要する計算コストを低減することができる。さらに、判定部３６は、アライメント処理が完了して略同一姿勢となった基板Ｗについて、表面状況を判定することができるため、不良基板を確実に検出することができる。

＜５．第５の実施の形態＞
次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。第５の実施の形態は、第１の実施の形態と比較して、判定部３６（図５参照）で実行される基板の良否判定手法が異なる点を除いては、第１の実施の形態と同様である。すなわち、第５の実施の形態の基板処理装置は、第１の実施の形態の基板処理装置１００と同様なハードウェア構成を有する。そこで、以下では、この相違点を中心に説明する。

なお、以下の説明において、第１の実施の形態の基板処理装置１００における構成要素と同様な構成要素については同一符号を付している。これら同一符号の構成要素は、第１の実施の形態において説明済みであるため、本実施形態では説明を省略する。

＜５．１．基板の良否判定＞
図１３および図１４は、本実施の形態における基板Ｗの良否判定の手法を説明するための図である。ここで、本実施の形態における基板の良否判定は、第１の実施の形態と同様に、基準スペクトル２１と、実測スペクトル２２と、に基づいて実行される。

計測波長範囲がλ１≦λ≦λ２の場合、判定部３６は、まず、この計測波長範囲において、各波長λにおける基準スペクトル２１のスペクトル強度ＳＳの総和（以下、単に、「基準総和」とも呼ぶ）Ｓ１、すなわち、直線λ＝λ１と、直線ＳＳ＝０と、直線λ＝λ２と、基準スペクトル２１とによって囲まれる基準積分領域２４（図１３中の右下がり斜線領域）の面積を求める。

続いて、実測スペクトル２２が測定されると、判定部３６は、計測波長範囲において、各波長λにおける実測スペクトル２２のスペクトル強度ＳＳの総和（以下、単に、「実測総和」とも呼ぶ）Ｓ２、すなわち、直線λ＝λ１と、直線ＳＳ＝０と、直線λ＝λ２と、実測スペクトル２２とによって囲まれる実測積分領域２５（図１４中の右上がり斜線領域）の面積を求める。

続いて、判定部３６は、基準総和Ｓ１と実測総和Ｓ２とに基づいて、比率ＲＴを求める。ここで、比率ＲＴは、基準総和Ｓ１を実測総和Ｓ２で除することによって求めてもよいし、実測総和Ｓ２を基準総和Ｓ１で除することによって求めてもよい。

そして、判定部３６によって比率ＲＴが許容範囲（例えば、０．９≦ＲＴ≦１．０）内であると判断される場合、対象基板Ｗは良品であると判定される。一方、比率ＲＴが許容範囲外となると判断される場合、対象基板Ｗは不良品であると判定される。なお、この許容範囲は、予め実験等によって求めてもよい。

＜５．２．第５の実施の形態の基板処理装置の利点＞
以上のように、第５の実施の形態の基板処理装置は、第１の実施の形態の基板処理装置１００と同様に、搬送ロボット１５０によって搬送中の基板Ｗが加熱処理部１６０に搬入されるまでの期間に、該基板Ｗの表面状況を判定し、良否判定を実行することができる。そのため、第５の実施の形態では、第１の実施の形態と同様に、基板処理装置全体のスループットを低下させることなく、基板Ｗの良否判定を実行することができる。また、使用者は、不良品と判定された基板Ｗが後工程に流出することを防止するための適切な処置を施すことが可能となる。

＜６．変形例＞
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。

（１）第１ないし第５の実施の形態において、受光部１７２、２７２は、基板Ｗ表面の全域で反射された反射光Ｒ１０、Ｒ２０、Ｒ３０、Ｒ４０を受光するものとして説明したが、受光部１７２、２７２で受光される反射光Ｒ１０、Ｒ２０、Ｒ３０、Ｒ４０は、これに限定されるものでない。

例えば、アライメント部１３０のウェハーステージ１３３によって基板Ｗを回転させつつ、光源１７１、２７１の発光および消灯動作を繰り返す。これにより、基板Ｗ上の複数の表面領域のそれぞれが反射領域Ｓ１０、Ｓ２０、Ｓ３０、Ｓ４０によって走査され、各表面領域で反射された反射光Ｒ１０、Ｒ２０、Ｒ３０、Ｒ４０が受光される。そのため、光源１７１、２７１の発光期間に応じた複数の表面領域につき、各表面領域で反射された反射光に基づいて、基板Ｗの表面状況を判定することができ、不良基板を確実に検出することができる。

（２）また、第１ないし第５の実施の形態では、予め取得した良品基板の発光スペクトルを基準スペクトルとして使用するものとして説明したが、これに限定されるものでない。例えば、各ロットに含まれる複数の基板Ｗ（例えば、キャリア９１に収容された複数の基板Ｗ）のうち、アライメント部１３０に最初に搬入される基板Ｗ（第１基板）搬送経路Ｐ上を搬送される基板（第１基板）につき、この基板で反射された反射光の発光スペクトルを基準スペクトルとしてよい。

そして、判定部３６は、各ロットに含まれる複数の基板Ｗのうち、アライメント部１３０に最初に搬入される基板を除いた複数の対象基板につき、各対象基板で反射された反射光の発光スペクトルを実測スペクトルとし、基準スペクトルと、実測スペクトルとに基づいて、各対象基板の表面状況を判定してもよい。この場合、容易に基準スペクトルを取得することができるため、基準スペクトルの取得に要する工数を低減することができる。

（３）また、第１ないし第５の実施の形態において、基板Ｗの良否判定は、基準スペクトルと、実測スペクトルとに基づいて行われるものとして説明したが、これに限定されるものでない。図１５および図１６は、本実施の形態における基板Ｗの良否判定の手法の他の例を説明するための図である。図１５および図１６の縦軸はスペクトル強度を、横軸は反射光の波長を表す。また、図１５および図１６の実線は実測スペクトル２８を、２本の破線は、それぞれ許容上限スペクトル２６ａおよび許容下限スペクトル２６ｂを、表す。

この場合、実測スペクトル２８が測定されると、判定部３６は、実測スペクトル２８が許容上限スペクトル２６ａと許容下限スペクトル２６ｂとによって囲まれる許容領域２７内となるか否かについて判断する。

そして、実測スペクトル２８の各波長のスペクトル強度につき、いずれも許容領域２７内（許容範囲内）であると判定部３６によって判断される場合、対象基板Ｗは良品であると判定される（図１５参照）。一方、各波長におけるスペクトル強度の１つでも許容領域２７外（許容範囲外）となると判断される場合（例えば、図１６の波長λ２１、λ２２の場合）、対象基板Ｗは不良品であると判定される。

すなわち、各波長におけるスペクトル強度のうち、１つ以上が許容範囲外となった場合、対象基板は不良品であると判定することができ、その他の波長については、スペクトル強度が許容範囲内となるか否かの判断を行う必要がない。そのため、判定処理に要する計算コストを低減することができる。

なお、許容上限スペクトル２６ａおよび許容下限スペクトル２６ｂは、予め実験等によって求めてもよい。

（４）また、第１ないし第５の実施の形態において、判定部３６による判定処理は、計測波長範囲（λ１≦λ≦λ２：図６および図１４参照）において実行されるものとして説明したが、判定処理の対象となる波長範囲は、これに限定されるものでない。

例えば、波長λがλ１１≦λ≦λ１２（図６および図１４参照）となる範囲について判定処理を実行してもよいし、波長λがλ１１≦λ≦λ１２と、λ１３≦λ≦λ１４となる複数の範囲について判定処理を実行してもよい。この場合、発光スペクトル全波長範囲のうち指定された一部の波長範囲について判定処理を行えばよく、判定処理に要する計算コストを低減することができる。

（５）また、第１ないし第５の実施の形態において、基板Ｗの搬送方向ＡＲ１から見てアライメント部１３０の下流側には、フラッシュランプ６９からの閃光を基板Ｗに照射することによって加熱処理を実行する加熱処理部１６０が処理部として配置されているが、アライメント部１３０の下流側に配置される処理部はこれに限定されない。例えば、基板上に塗布されたフォトレジスト膜に露光処理を施してパターンを形成する露光部であってもよいし、フォトレジストが塗布された基板の周縁部を露光するエッジ露光部であってもよい。

（６）さらに、第５の実施の形態では、第１の実施の形態の基板処理装置１００と同様なハードウェア構成を有するものとして説明したが、これに限定されない。例えば、第２の実施の形態の基板処理装置２００と同様なハードウェア構成を有し、基準総和Ｓ１と実測総和Ｓ２との比率ＲＴに基づいて、基板Ｗの良否判定を行ってもよい。また、第３または第４の実施の形態の基板処理装置３００、４００と同様なハードウェア構成を有し、基準総和Ｓ１と実測総和Ｓ２との比率ＲＴに基づいて、基板Ｗの良否判定を行ってもよい。

本発明の第１ないし第４の実施の形態における基板処理装置の全体構成の一例を示す平面図である。 本発明の第１ないし第４の実施の形態における加熱処理部の一例を示す正面図である。 第１の実施の形態において、図１のアライメント部をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。 第１の実施の形態におけるアライメント部の構成の一例を示す平面図である。 第１ないし第４の実施の形態の基板処理装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 第１の実施の形態における基板の良否判定の手法を説明するための図である。 第２の実施の形態において、図１のアライメント部をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。 第２の実施の形態におけるアライメント部の構成の一例を示す平面図である。 第３の実施の形態において、図１のアライメント部をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。 第３の実施の形態におけるアライメント部の構成の一例を示す平面図である。 第４の実施の形態において、図１のアライメント部をＶ１−Ｖ１線から見た断面図である。 第４の実施の形態におけるアライメント部の構成の一例を示す平面図である。 第５の実施の形態における基板の良否判定の手法を説明するための図である。 第５の実施の形態における基板の良否判定の手法を説明するための図である。 本実施の形態における基板の良否判定の手法の他の例を説明するための図である。 本実施の形態における基板の良否判定の手法の他の例を説明するための図である。

符号の説明

３ 制御部
２１ 基準スペクトル
２２ 実測スペクトル
２３ 差分領域
２４ 基準積分領域
２５ 実測積分領域
２６ａ 許容上限スペクトル
２６ｂ 許容下限スペクトル
２７ 許容領域
２８ 実測スペクトル
３１ 搬送処理制御部
３２ アライメント処理制御部
３３ 加熱処理制御部
３４ 冷却処理制御部
３５ 受光処理制御部
３６ 判定部
１００、２００、３００、４００ 基板処理装置
１１０ インデクサ部
１２０ 受渡ロボット
１３０ アライメント部
１３１ アライメントチャンバー
１３２ アライメントヘッド
１３３ ウェハーステージ（回転保持部）
１３４ ピン
１３５ モータ
１４０ 冷却部
１５０ 搬送ロボット
１６０ 加熱処理部
１７０ 搬送室
１７１、２７１ 光源
１７２、２７２ 受光部
１７２ａ 球面レンズ
１７３、１７４、２７３ａ、２７３ｂ、２７４ａ、２７４ｂ 支持部材
２７３ｃ、２７４ｃ ブラケット部材
１７５ 光ファイバー
１７６ 分光器
２７２ａ シリンドリカルレンズ
ＡＲ１ 搬送方向
Ｃ 回転中心
Ｒ１０、Ｒ２０ 反射光
Ｓ１０、Ｓ２０ 反射領域
Ｗ 基板

Claims (17)

1. 基板処理装置であって、
   (a) 基板に対して処理を施す処理部と、
   (b) 基板の搬送方向から見て前記処理部の上流側に設けられており、基板に設けられた基準位置に基づいて基板の回転位置を調整するアライメント部と、
   (c) 基板の表面状況を判定する判定部と、
   を備え、
   前記アライメント部は、
   (b-1) 基板を保持しつつ回転する回転保持部と、
   (b-2) 前記回転保持部に保持された基板に向けて光を出射可能な光源と、
   (b-3) 前記光源から出射されて基板で反射された反射光を受光する受光部と、
   を有し、
   前記判定部は、前記回転保持部によって回転させられる基板で反射されて、前記受光部で受光された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記判定部は、回転位置を調整する処理が完了した基板について表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
   前記光源は、略点光源であり、
   前記受光部は、球面レンズによって集光させられた反射光を受光することを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
   前記光源は、略線光源であり、
   前記受光部は、シリンドリカルレンズによって集光させられた反射光を受光することを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
   基板上の領域であって前記光源から出射された光が反射される反射領域につき、該反射領域は、少なくとも回転保持部の回転中心を含み、該反射領域の長手方向の大きさは、少なくとも基板の半径以上であり、
   前記判定部は、前記反射領域で反射され、前記受光部で受光された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記光源から出射された光が反射される反射領域につき、該反射領域の長手方向の大きさは、基板の直径と略同一であり、
   前記判定部は、前記反射領域で反射され、前記受光部で受光された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項５に記載の基板処理装置において、
   前記受光部は、基板が略１回転させられることにより、基板表面の全域で反射された反射光を受光し、
   前記判定部は、前記全域で反射された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項６に記載の基板処理装置において、
   前記受光部は、基板が略半回転させられることにより、基板表面の略全域で反射された反射光を受光し、
   前記判定部は、前記全域で反射された反射光に基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
9. 請求項５または請求項６に記載の基板処理装置において、
   前記受光部は、
   基板が前記回転保持部によって回転させられ、
   基板上の複数の表面領域のそれぞれが前記反射領域によって走査されることにより、
   各表面領域で反射された反射光を受光し、
   前記判定部は、前記各表面領域で反射された反射光に基づき、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
10. 請求項１ないし請求項９のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記処理部は、フラッシュランプから出射される閃光を基板に照射することにより、該基板に熱処理を実行することを特徴とする基板処理装置。
11. 請求項１ないし請求項１０のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記判定部は、基板で反射された反射光の発光スペクトルに基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
12. 請求項１１に記載の基板処理装置において、
    各ロットに含まれる複数の基板のうち、前記アライメント部に最初に搬入される第１基板につき、前記第１基板で反射された反射光の発光スペクトルを基準スペクトルとするとともに、
    前記複数の基板のうち前記第１基板を除いた複数の対象基板につき、各対象基板で反射された反射光の発光スペクトルを実測スペクトルとし、
    前記判定部は、前記基準スペクトルと、前記実測スペクトルと、に基づいて、各対象基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
13. 請求項１１に記載の基板処理装置において、
    予め取得した良品基板の発光スペクトルを基準スペクトルとし、
    判定の対象となる対象基板の発光スペクトルを実測スペクトルとし、
    前記判定部は、前記基準スペクトルと、前記実測スペクトルと、に基づいて、前記対象基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。
14. 請求項１２または請求項１３に記載の基板処理装置において、
    前記判定部は、
    前記基準スペクトルおよび前記実測スペクトルにつき、各波長における両スペクトル強度の絶対差の総和を求めるとともに、
    前記総和が許容範囲内の場合に、前記対象基板が良品であると判定することを特徴とする基板処理装置。
15. 請求項１２または請求項１３に記載の基板処理装置において、
    前記判定部は、
    前記基準スペクトルおよび前記実測スペクトルにつき、各波長におけるスペクトル強度の総和として基準総和および実測総和を求めるとともに、
    前記基準総和と前記実測総和との比率が許容範囲内の場合に、前記対象基板が良品であると判定することを特徴とする基板処理装置。
16. 請求項１１に記載の基板処理装置において、
    判定の対象となる対象基板の発光スペクトルを実測スペクトルとし、
    前記判定部は、前記実測スペクトルにつき、各波長におけるスペクトル強度が許容範囲内の場合に、前記対象基板が良品であると判定することを特徴とする基板処理装置。
17. 請求項１１ないし請求項１６のいずれかに記載の基板処理装置において、
    前記判定部は、前記発光スペクトルのうち、一部の波長範囲のスペクトルに基づいて、基板の表面状況を判定することを特徴とする基板処理装置。

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