JP2009200063A - 基板の変形検出機構，処理システム，基板の変形検出方法及び記録媒体 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の反り等の変形を検出する。また，基板の処理前に基板の変形を検出することにより基板の破損を防止する。
【解決手段】基板Ｗの変形を検出する機構１２３において，基板Ｗを保持する保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ，光を投光する投光部１４１，投光部１４１によって投光された光を受光する受光部１４２を備えた。投光部１４１から投光された光は，基板Ｗが正常である場合に保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃに保持された基板Ｗの上面が位置するべき高さよりも上方を通る第一の光路Ｌ１，及び，基板Ｗの下面が位置するべき高さよりも下方を通る第二の光路Ｌ２を通過する構成とした。
【選択図】図１０

Description

本発明は，基板の変形を検出するための変形検出機構，処理システム，変形検出方法及び記録媒体に関する。

例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては，基板としての半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）を一枚ずつ洗浄する枚葉式の基板処理装置が用いられている。かかる基板処理装置には，一枚のウェハを略水平に保持して回転させるスピンチャックが備えられており，このスピンチャックによってウェハを回転させながら，ウェハの上面に処理液を供給することにより，ウェハの上面全体に処理液を供給して洗浄を行うようになっている。

このような基板処理装置においては，ウェハがスピンチャックに正常に保持されていないと，スピンチャックを回転させたときにウェハが脱落して破損する危険がある。そのような事故を防止するため，従来，ウェハがスピンチャックに正常に保持されているか否かを検出する検出手段が提案されている（特許文献１参照）。

また，かかる基板処理装置や，ウェハを搬送する基板搬送装置等，各種の装置が組み込まれた処理システムが知られている。ウェハはキャリア内に整列された状態で収納され，キャリアごと処理システムに搬入される。そして，キャリア内から基板搬送装置によって取り出され，基板処理装置に搬入される構成になっている。このような処理システムにおいて，ウェハをキャリアから取り出す前にキャリア内に収納されているウェハの整列状態を光センサを用いて確認する検査（マッピング）を行う構成が知られている（特許文献２参照）。

特開平８−３１６２９０号公報 特開２００３−１６８７１５号公報

ところで，ウェハは正常な状態では薄い平板状をなしているが，熱応力の影響等により歪みが生じていることもあり，例えば，ウェハの中央部を最下部として下に凸状に，僅かに反り返った状態になっていることがある。そのように変形したウェハを基板処理装置において処理すると，洗浄用ブラシの接触や処理液の噴射等によってウェハに外力が与えられたとき，ウェハの一部に過剰な応力が発生し，ウェハが破損してしまうことがあった。また，ウェハを機械的に保持するメカニカルチャック，即ち，ウェハの周縁部に複数の当接部材を当接させて保持する構成のスピンチャックが知られているが，このようなチャックを用いる場合も，上記のようにウェハが変形していると，当接部材から与えられる押圧力によって，ウェハが割れてしまうおそれがあった。さらに，スピンチャックによってウェハを回転させると，ウェハの下方の空間が陰圧となるため，ウェハを下方に移動させようとする下向きの力が発生するが，上記のようにウェハが変形していると，この下向きの力によりウェハが破損するおそれがあった。

また，上記のようなウェハの破損が生じると，基板処理装置内でウェハの破片が散乱してしまい，この破片を除去する作業や，破片の衝突によって損傷を受けた部分の修理等に手間がかかり，基板処理装置の復旧までに長時間を要し，ウェハの処理が長時間中止され，生産性が低下する問題があった。

なお，上述したマッピング検査においては，ウェハの厚み等も検出することが可能であり，この検査によってウェハの変形が検出されることもある。しかしながら，光センサから出射される光は，ウェハの周縁部の一部（キャリアの開口部に近い部分）にしか照射されないので，周縁部の大きな変形や欠損等の不良であれば検出できるが，ウェハの中央部付近の変形まで検出することは不可能であった。そのため，上記のように反り返ったような変形等を検出することはできなかった。

本発明は，上記の点に鑑みてなされたものであり，基板の反り等の変形を検出できる変形検出機構，変形検出方法及び記録媒体を提供することにある。さらに，基板の処理前に基板の変形を検出することにより基板の破損を防止できる処理システムを提供することにある。

上記課題を解決するため，本発明によれば，基板の変形を検出する機構であって，基板を保持する保持部材を備え，光を投光する第一の投光器及び第二の投光器と，前記第一の投光器及び／又は第二の投光器によって投光された光を受光する受光器とを備え，前記第一の投光器から投光された光は，前記保持部材に保持された基板の形状が正常である場合に前記保持部材に保持された正常な形状の基板の上面が位置するべき高さよりも上方を通る第一の光路を通過し，前記第二の投光器から投光された光は，前記保持部材に保持された正常な形状の基板の下面が位置するべき高さよりも下方を通る第二の光路を通過する構成とし，前記受光器の検出情報に基づいて基板の形状が正常であるか否かを判定する異常判定部を備え，前記異常判定部は，前記保持部材に基板が保持された状態において，前記第一の光路及び前記第二の光路が遮断されなかった場合は，前記保持部材に保持された基板は正常であると判定し，前記第一の光路及び／又は前記第二の光路が遮断された場合は，前記保持部材に保持された基板は正常でないと判定することを特徴とする，基板の変形検出機構が提供される。

前記受光器は，前記第一の投光器から投光された光を受光する第一の受光器と，前記第二の投光器から投光された光を受光する第二の受光器とを備えるとしても良い。

前記第一の光路及び／又は前記第二の光路は，前記保持部材に保持された正常な形状の基板と平行であっても良い。さらに，前記第一の光路及び／又は前記第二の光路は，平面視において前記保持部材に保持された正常な形状の基板の中央部に重なる位置を通過するとしても良い。

また，本発明によれば，基板を収納するキャリアが載置されるキャリア載置部，基板に所定の処理を施す基板処理装置，及び，前記キャリア載置部と前記基板処理装置との間に設けられた受け渡し部を備え，前記受け渡し部に，上記のいずれかに記載の基板の変形検出機構が設けられていることを特徴とする，処理システムが提供される。この処理システムにあっては，前記変形検出機構の検出結果に基づいて，基板を前記基板処理装置において処理するか否かを判別する処理判別部を設けても良い。

さらに本発明によれば，基板の変形を検出する方法であって，基板を保持部材によって保持し，前記保持部材に保持された基板の形状が正常である場合に前記保持部材に保持された正常な形状の基板の上面が位置するべき高さよりも上方を通過するように光を投光させ，かつ，前記保持部材に保持された正常な形状の基板の下面が位置するべき高さよりも下方を通過するように光を投光させ，前記上方を通過するように投光された光，及び，前記下方を通過するように投光された光が遮断されなかった場合は，前記保持部材に保持された基板は正常であると判定し，前記上方を通過するように投光された光，及び／又は，前記下方を通過するように投光された光が遮断された場合は，前記保持部材に保持された基板は正常でないと判定することを特徴とする，基板の変形検出方法が提供される。

前記上方を通過するように投光された光，及び／又は，前記下方を通過するように投光された光は，前記保持部材に保持された正常な形状の基板と平行な光路を通過するとしても良い。前記上方を通過するように投光された光，及び／又は，前記下方を通過するように投光された光は，平面視において前記保持部材に保持された正常な形状の基板の中央部に重なる位置を通過するようにしても良い。

また，本発明によれば，基板の変形を検出する変形検出機構の制御コンピュータによって実行することが可能なソフトウェアが記録された記録媒体であって，前記ソフトウェアは，前記制御コンピュータによって実行されることにより，前記変形検出機構に，上記のいずれかに記載の変形検出方法を行わせるものであることを特徴とする，記録媒体が提供される。

本発明によれば，基板の上方と下方に光を投光させ，その光が遮断されるか否かを検出することにより，基板の反り等の変形を容易に検出することができる。特に，基板の中央部に重なる位置に光を照射することで，基板の中央部側の変形であっても，確実に検出することができる。変形した基板を基板処理装置において処理しないようにすることで，基板の破損を防止できる。

以下，本発明の好ましい実施の形態を，基板の一例としてのウェハ（シリコンウェハ）に対して洗浄処理を行う処理システムに基づいて説明する。図１は，本実施の形態にかかる処理システム１の平面図であり，図２はその側面図である。図３は，後述する処理部３のＸ−Ｚ面（略鉛直面）に沿った縦断面図である。図１及び図２に示すように，処理システム１は，外部から処理システム１に対してキャリアＣを搬入出するための搬入出部２と，ウェハＷに洗浄処理を施す処理部３とを備えている。

搬入出部２は，複数枚，例えば２５枚のウェハＷを収納可能な収納容器であるキャリアＣを載置するキャリア載置部（イン・アウトポート）１０，及び，キャリア載置部１０と処理部３との間に設けられた基板搬送部１２を備えている。キャリア載置部１０，基板搬送部１２，処理部３は，Ｘ軸方向（略水平方向）においてこの順に並ぶように設けられている。キャリア載置部１０と基板搬送部１２とは，Ｘ−Ｚ面に沿って立設された境界壁部１５によって仕切られている。

ウェハＷは例えば略円形をなし，所定の厚みを有する薄い平板状をなしており，表面（片面）に半導体デバイスが形成されるようになっている。

図４に示すように，キャリアＣは，一側面が開口２０となっており，ウェハＷはこの開口２０を通してキャリアＣ内から取り出され，また，キャリアＣ内に収納されるようになっている。また，開口２０を開閉する蓋体２１が設けられている。キャリアＣの内壁には，ウェハＷの周縁部を保持するためのスロット２２が，複数個，例えば２５個設けられている。ウェハＷは例えば表面が上面となっている状態で，各スロット２２に一枚ずつ収容される。これにより，キャリアＣ内には，２５枚までの複数枚のウェハＷを，互いに略平行な姿勢で，所定の間隔を空けて並列に，上下に並べた状態で収納できるようになっている。

図１及び図２に示すように，キャリア載置部１０には，所定数，例えば３個までのキャリアＣをＹ軸方向（Ｘ軸方向に対して略垂直な略水平方向）に一列に並べて載置可能なキャリア載置台２５が設けられている。また，境界壁部１５には，各キャリアＣの載置場所に対応する位置に，それぞれゲート２６が設けられている。さらに，ゲート２６を基板搬送部１２側から閉塞するシャッター２７が，各ゲート２６に対してそれぞれ設けられている。なお，図示はしないが，各シャッター２７には，キャリアＣの蓋体２１のロック状態とアンロック状態とを切り換える蓋体開閉機構が内蔵されており，この蓋体開閉機構によって蓋体２１を保持してシャッター２７と共に移動させることで，ゲート２６の開閉と同時に開口２０も開閉できるように構成されている。シャッター２７，蓋体開閉機構の動作は，後述する制御コンピュータ２００から送信される制御信号によって制御される。

図１及び図２に示すように，基板搬送部１２内には，ウェハＷを搬送する第一の基板搬送装置としてのウェハ搬送装置（ＣＲＡ）３０が配設されている。また，基板処理装置１２の天井部には，基板搬送部１２内に例えば空気，窒素ガス等の不活性ガス等の清浄な気流をダウンフローするＦＦＵ（ファンフィルターユニット）３１が配設されている。また，図示はしないが，基板搬送部１２の底部には，基板搬送部１２内を排気する排気路が設けられている。

ウェハ搬送装置３０は，軸方向をＺ軸方向に向けて設けられたロッド３２，ロッド３２の下端部を支持してロッド３２をＹ軸方向に沿って移動させる移動手段３３，ロッド３２の上端部によって支持された基台３４，一枚のウェハＷを略水平な姿勢で保持可能な搬送アーム３５，及び，搬送アーム３５に保持されたウェハＷの縁部に沿って備えられる補助部材３６Ａ，３６Ｂによって構成された装置本体４０を有しており，さらに，キャリアＣ内のウェハＷが正常に収納されているか否かを検出するマッピング機構４１を備えている。

ロッド３２は，ロッド３２の下端部に接続されたサーボ機構４２の回転駆動により，Ｚ軸方向に沿って上下移動可能に構成されている。なお，サーボ機構４２の出力信号（即ち，Ｚ軸方向におけるロッド３２の移動量を示す情報）は，後述するマッピング機構４１の収納状態判定部５５に送信されるようになっている。

基台３４は，モータ４３を介してロッド３２の上端部に取り付けられている。即ち，基台３４は，移動手段３３及びサーボ機構４２の駆動によるロッド３２の移動に伴って，Ｙ軸方向及びＺ軸方向に沿って移動することができ，また，モータ４３の駆動によって，Ｘ―Ｙ平面（水平面）内で（θ方向に）回転することができるように構成されている。

図５及び図６に示すように，搬送アーム３５は，基台３４上に支持されており，略水平に備えられた略平板状のアーム本体３５ａを有している。搬送アーム３５の先端部（前縁部）の上面には，先端部材３５ｂが設けられている。先端部材３５ｂの後面（アーム本体３５ａの基端部側に向いた面）は，例えばウェハＷの周縁部に沿うように円弧状に湾曲した形状になっており，さらに，この後面に沿って，先端部材３５ｂよりも低く形成された段部３５ｃが設けられている。一方，アーム本体３５ａの基端部（後縁部）の上面側には，基端部材３５ｄが設けられており，この基端部材３５ｄの前面（アーム本体３５ａの先端部側に向いた面）側に沿って，基端部材３５ｄより低く形成された段部３５ｅが設けられている。かかる構成により，ウェハＷは，下面周縁部においてウェハＷの中央部を中心として対向する前後２箇所の部分が各段部３５ｃ上，段部３５ｅ上にそれぞれ載せられ，かつ，周縁部が先端部材３５ｂの後面と基端部材３５ｄの前面との間に挟まれた状態で，アーム本体３５ａの上方に保持されるようになっている。

この搬送アーム３５は，前述した基台３４の移動に伴って，Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能，θ方向に回転可能になっている。さらに，基台３４に対して相対的に，アーム本体３５ａの長手方向に沿って略水平方向にスライド（直進移動）できるように構成されている。即ち，搬送アーム３５は，前述したキャリア載置台２５に載置された総てのキャリアＣに対して，また，各キャリアＣに設けられた任意の高さのスロット２２に対して，ゲート２６，開口２０を介してアクセスすることができ，また，後述する処理部３に設けられたウェハ受け渡しユニット１１１，１１２のチャンバー１２１内に，搬入出口１３１を介してアクセスすることができる。これにより，ウェハ搬送装置３０は，ウェハＷをキャリア載置部１０から処理部３へ，また，処理部３からキャリア載置部１０へと搬送することができるようになっている。

補助部材３６Ａ，３６Ｂは，基台３４に対して固定されており，また，搬送アーム３５が基台３４の真上（後退位置）に位置する状態において，基端部材３５ｄの両側に配置されるようにそれぞれ備えられている。

マッピング機構４１は，レーザ光を投光する投光部５１を備えた第一のセンサアーム５２，投光部５１から投光されたレーザ光を受光する受光部５３を備えた第二のセンサアーム５４，及び，Ｚ軸方向における受光部５３の移動量と受光部５３の検出信号とに基づいてキャリアＣ内のウェハＷが正常に収納されているか否かを判定する収納状態判定部５５を備えている。

センサアーム５２，５４は，基台３４の両側方にそれぞれ配置されており，前述した基台３４の移動に伴って，Ｙ軸方向及びＺ軸方向に移動可能，θ方向に回転可能になっている。また，各センサアーム５２，５４は，各センサアーム５２，５４の長手方向に沿って，基台３４に対して相対的に，略水平方向にスライドできるように構成されている。

投光部５１は，センサアーム５２の先端部に設けられており，発光素子（例えばＬＥＤ，レーザダイオード等の発光ダイオード）を備えている。受光部５３は，センサアーム５４の先端部に設けられており，受光素子（例えばフォトトランジスタ，フォトダイオード等）を備えている。受光素子の検出信号は，収納状態判定部５５に送信されるようになっている。

投光部５１と受光部５３との間にウェハＷ等の物体が無い状態においては，投光部５１から投光されたレーザ光は，図７に示すようにＹ軸方向に向かう真っ直ぐな光路Ｌ０に沿って直進し，受光部５３に受光され，受光素子において，受光された光の強度に応じた電流が発生し，所定のしきい値の検出信号が検出されるようになっている。一方，投光部５１と受光部５３との間にウェハＷ等の物体が有る状態においては，投光部５１から投光されたレーザ光が物体によって反射され，光路Ｌ０が遮られ，受光素子においては，物体が無いときよりも弱い強度のレーザ光が受光され，所定のしきい値未満の検出信号が検出されるようになっている。このように，投光部５１と受光部５３とによって，レーザ光を利用してウェハＷ等の物体の有無を検知するマッピング用の光センサ６０が構成されている。

収納状態判定部５５は，前述したサーボ機構４２の出力信号に基づいて，Ｚ軸方向におけるロッド３２の移動量，即ち，Ｚ軸方向における受光部５３の移動量を検知することができ，また，受光素子から送信される検出信号に基づいて，投光部５１と受光部５３との間にウェハＷ等の物体が有るか無いかを検知することができる。さらに，受光部５３の移動量と受光素子の検出信号に基づいて，後述するマッピングデータを検出し，キャリアＣ内のウェハＷが正常に収納されているか否かを判定する機能を有している。

なお，収納状態判定部５５は，例えば後述する制御・ユーティリティユニット群７５に備えられた制御コンピュータ２００内に設けられており，制御コンピュータ２００は，収納状態判定部５５の判定結果に基づいて，キャリアＣからウェハＷを取り出すか否か等の判断を行うことができる。

上述のような構成を有するウェハ搬送装置３０の動作は，後述する制御コンピュータ２００から送信される制御信号に基づいて制御される。即ち，移動手段３３，サーボ機構４２，モータ４３，搬送アーム３５等が，制御コンピュータ２００の制御命令によってそれぞれ駆動されることにより，装置本体４０の動作，即ち，ウェハＷの搬送に関する動作が行われる。また，センサアーム５２，５４，投光部５１，受光部５３等が，制御コンピュータ２００の制御命令によってそれぞれ制御されることにより，マッピング機構４１の動作が実現されるようになっている。

次に，処理部３の構成について説明する。図１に示すように，処理部３には，第二の基板搬送装置としての主ウェハ搬送装置（ＰＲＡ）７１が，平面視において処理部３のほぼ中央部に配置されており，さらに，受け渡しユニット群７２，洗浄ユニット群７３，加熱・冷却ユニット群７４，及び，制御・ユーティリティユニット群７５が，主ウェハ搬送装置７１の周りを囲むようにして設けられている。また，処理部３の天井部には，処理部３内に清浄な気流をダウンフローするＦＦＵ７６が配設されている（図２参照）。

先ず，主ウェハ搬送装置７１について説明する。図８に示すように，主ウェハ搬送装置７１は，軸方向をＺ軸方向に向けて備えられた略筒状のケース８０，ケース８０に沿ってＺ軸方向に昇降可能な基台８１，一枚のウェハＷをそれぞれ略水平な姿勢で保持可能な複数本，例えば２本の搬送アーム８２Ａ，８２Ｂを備えている。

ケース８０の側壁には，開口部８０ａが形成されている。また，ケース８０は，ケース８０の下方に設置されているモータ８５の駆動により，Ｚ軸方向に向けられたケース８０の中心軸を中心としてθ方向に回転できるようになっている。

図３に示すように，ケース８０の側部には，基台８１を昇降させる基台昇降機構８６が備えられている。基台昇降機構８６は，ケース８０の内面に設けられたガイド溝９１，ケース８０の底部に設けられたモータ９２，ケース８０の側壁内においてケース８０の底部側に設けられた駆動プーリ９３，ケース８０の側壁内においてケース８０の天井部側に設けられた従動プーリ９４，及び，駆動プーリ９３と従動プーリ９４とに巻回され上下方向に沿って架け渡されるように設けられた駆動ベルト９５とを備えている。基台８１は，先端部（前端部）を開口部８０ａ側に向けた状態で，ケース８０内に備えられ，また，駆動ベルト９５に接続されている。即ち，モータ９２の駆動により駆動プーリ９３を回転させると，駆動ベルト９５が駆動プーリ９３と従動プーリ９４との間で上下方向に周動し，この駆動ベルト９５の周動に伴って，基台８１が開口部８０ａに沿ってＺ軸方向に上下移動するように構成されている。

図８に示すように，搬送アーム８２Ａは，基台８１の上方に設けられており，２本のアーム本体１０１，１０２と，各アーム本体１０１，１０２の基端部側を支持する支持体１０３と有している。各アーム本体１０１，１０２は，例えば平面視においてウェハＷの周縁部に沿うように略円弧状に湾曲しており，また，互いに対称な形状になっている。側面視においては，各アーム本体１０１，１０２は平板状に形成されており，かつ，互いに同じ高さにおいて略水平に配置されている。また，搬送アーム８２Ａの上面には，ウェハＷの下面に当接させるための突起１０５が，複数箇所に設けられている。

かかる搬送アーム８２Ａは，前述した基台８１の移動に伴って，Ｚ軸方向に移動可能，θ方向に回転可能になっている。さらに，基台８１に対して相対的に略水平方向にスライドできるように，即ち，開口部８０ａを通じて前進及び後退できるように構成されている。従って，搬送アーム８２Ａは，主ウェハ搬送装置７１の周囲に設けられている受け渡しユニット群７２，洗浄ユニット群７３，加熱・冷却ユニット群７４等に対してアクセスすることができるようになっている。これにより，主ウェハ搬送装置７１は，ウェハＷを各装置に対して搬入出させ，また，各装置間で搬送できるようになっている。

搬送アーム８２Ｂは，搬送アーム８２Ａの上方に設けられている。この搬送アーム８２Ｂは搬送アーム８２Ａとほぼ同様の構成を有しており，詳細な説明は重複するため省略することとする。なお，搬送アーム８２Ａ，８２Ｂは，基台８１に対してはそれぞれ個別にスライドできるように構成されている。

かかる主ウェハ搬送装置７１の動作は，後述する制御コンピュータ２００から送信される制御信号によって制御される。即ち，モータ８５，モータ９２，搬送アーム８２Ａ，８２Ｂ等が後述する制御コンピュータ２００の制御信号に基づいてそれぞれ駆動されることにより，主ウェハ搬送装置７１の動作が行われる。

次に，受け渡しユニット群７２について説明する。図３に示すように，受け渡しユニット群７２には，２台のウェハ受け渡しユニット（ＴＲＳ）１１１，１１２が備えられている。ウェハ受け渡しユニット１１１，１１２は，搬入出部２と主ウェハ搬送装置７１との間において，上下に積み重ねられた状態で設けられている。即ち，ウェハＷの搬送経路において，キャリア載置部１０に載置されたキャリアＣと洗浄ユニット群７３との間に設けられている。

図９及び図１０に示すように，下段のウェハ受け渡しユニット１１１は，ウェハＷを収納するチャンバー１２１，ウェハＷを保持するための複数，例えば３つの保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃを備えている。さらに，ウェハＷの変形を検出するための変形検出機構１２３を備えている。

チャンバー１２１には，チャンバー１２１内にウェハＷを搬入させるための搬入出口１３１，搬入出口１３１を開閉するためのシャッター１３２，チャンバー１２１内からウェハＷを搬出させるための搬入出口１３３，搬入出口１３３を開閉するためのシャッター１３４が設けられている。搬入出口１３１とシャッター１３２は，搬入出部２側の側壁に設けられており，搬入出口１３３とシャッター１３４は，主ウェハ搬送装置７１側の側壁に設けられている。

図１０に示すように，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃは，チャンバー１２１内の底部１２１ａから上方に突出するように設けられている。これら各保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃの上端部にウェハＷの下面を載せることにより，即ち，ウェハＷの下面中央部Ｗ_Ｃを囲む３箇所の位置に各保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃの上端部をそれぞれ当接させることにより，ウェハＷを底部１２１ａより高い位置において略水平に，安定した状態で支持できるようになっている。

変形検出機構１２３は，ウェハＷの変形を検出するための光として例えばレーザ光を投光する投光部１４１，投光部１４１から投光された光を受光する受光部１４２，及び，受光部１４２の検出信号（検出情報）に基づいてウェハＷが変形していないか否か（形状が正常であるか否か）を判定する異常判定部１４３を備えている。

投光部１４１は，２つの投光器，即ち，第一の投光器１５１と，第一の投光器１５１より下方に配置されている第二の投光器１５２とを備えている。投光器１５１，１５２には，発光素子（例えばＬＥＤ，レーザダイオード等の発光ダイオード）がそれぞれ内蔵されており，この発光素子によって発光されたレーザ光が，投光器１５１，１５２の外部にそれぞれ出射される構成になっている。各投光器１５１，１５２は，ウェハＷの形状が正常（即ち，変形が無い平板状）である場合に，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃによって正常に保持された正常な形状のウェハＷ（以下，「基準状態のウェハＷ」という）の周縁部が位置するべき空間よりも外側に位置するように設けられている。

投光器１５１は，基準状態のウェハＷの上面が位置するべき高さよりも上方に向かってレーザ光を投光するように指向している。この投光器１５１によって投光されたレーザ光は，略水平方向に向かう真っ直ぐな第一の光路Ｌ１を通過する（光路Ｌ１に沿って進む）ようになっている。換言すれば，光路Ｌ１は，基準状態のウェハＷの上面と略平行に，即ち，基準状態のウェハＷの上面と交差しないようになっている。さらに，光路Ｌ１は，基準状態のウェハＷの中央部Ｗ_Ｃの真上を通過するように，即ち，基準状態のウェハＷを上方からみた平面視において基準状態のウェハＷの中央部Ｗ_Ｃと重なる位置を通過するようになっている。

投光器１５２は，投光器１５１より低い位置に設けられており，基準状態のウェハＷとチャンバー１２１の底部１２１ａとの間にレーザ光を投光するように，即ち，基準状態のウェハＷの下面が位置するべき高さよりも下方に向かってレーザ光を投光するように指向している。この投光器１５２によって投光されたレーザ光は，略水平方向に向かう真っ直ぐな第二の光路Ｌ２を通過する（光路Ｌ２に沿って進む）ようになっている。換言すれば，光路Ｌ２は，基準状態のウェハＷの下面と略平行に，即ち，基準状態のウェハＷの下面と交差しないようになっている。さらに，光路Ｌ２は，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃに遮断されないように設けられている。図示の例では，保持部材１２２Ａと保持部材１２２Ｂとの間を通過して，基準状態のウェハＷの中央部Ｗ_Ｃの真下，即ち，平面視において基準状態のウェハＷの中央部Ｗ_Ｃと重なる位置を通過し，さらに，保持部材１２２Ｂと保持部材１２２Ｃの間を通過して，受光器１５６に向かうようになっている。

なお，図示の例では，光路Ｌ１，Ｌ２は，平面視において互いに所定の角度をなすように設けられている。即ち，互いにねじれの位置にある関係になっている。また，光路Ｌ１と光路Ｌ２との間の距離（高さ）は，例えば基準状態のウェハＷが有する所定の厚さｔよりも大きく形成されており，例えば図１１に示すように，厚さｔの約２倍（２ｔ）程度であっても良い。

受光部１４２は，２つの受光器，即ち，第一の受光器１５５と，第二の受光器１５６とを備えている。受光器１５５，１５６には，外部から入射したレーザ光を受光する受光素子（例えばフォトトランジスタ，フォトダイオード等）がそれぞれ内蔵されている。各受光器１５５，１５６は，基準状態のウェハＷの周縁部が位置するべき空間よりも外側に位置するように設けられている。

受光器１５５は，投光器１５１から投光され光路Ｌ１を通過したレーザ光を受光する位置に配置されている。即ち，基準状態のウェハＷの上面が位置するべき高さよりも上方においてレーザ光を受光するように指向している。また，投光器１５１に対して，基準状態のウェハＷの中央部Ｗ_Ｃを挟んで対向する位置に配置されている。受光器１５５に設けられている受光素子の検出信号は，異常判定部１４３に送信されるようになっている。

受光器１５６は，投光器１５２から投光され光路Ｌ２を通過したレーザ光を受光する位置に配置されている。即ち，基準状態のウェハＷの下面が位置するべき高さよりも下方においてレーザ光を受光するように指向している。また，投光器１５２に対して，基準状態のウェハＷの中央部Ｗ_Ｃを挟んで対向する位置に配置されている。受光器１５６に設けられている受光素子の検出信号も，異常判定部１４３に送信されるようになっている。

即ち，本実施形態においては，投光器１５１と受光器１５５によって，レーザ光を利用してウェハＷ等の物体の有無を検知する第一の光センサ１６１が構成されており，投光器１５２と受光器１５６によって，レーザ光を利用してウェハＷ等の物体の有無を検知する第二の光センサ１６２が構成されている。投光器１５１と受光器１５５との間（投光器１５２と受光器１５６との間）に物体が無い状態においては，投光器１５１（１５２）から投光されたレーザ光は，光路Ｌ１（Ｌ２）に沿って直進し，受光器１５５（１５６）に受光され，受光素子において，所定のしきい値の検出信号が検出されるようになっている。一方，投光器１５１と受光器１５５との間（投光器１５２と受光器１５６との間）にウェハＷ等の物体が有る状態においては，投光器１５１（１５２）から投光されたレーザ光が物体によって反射され，光路Ｌ１（光路Ｌ２）が遮られる。この場合，受光素子においては，物体が無いときよりも弱い強度のレーザ光が受光され，所定のしきい値未満の検出信号が検出されるようになっている。

異常判定部１４３は，各受光器１５５，１５６の受光素子の検出信号に基づいて，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃによって保持されたウェハＷが変形しているか否かを判定できる。具体的には，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２ＣによってウェハＷが保持されている状態において，光路Ｌ１，Ｌ２のいずれも遮断されなかった場合（受光器１５５，１５６のいずれにおいても所定のしきい値の検出信号が検出された場合）は，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃによって保持されているウェハＷは正常であると判定するようになっている。これに対し，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２ＣによってウェハＷが保持されている状態において，光路Ｌ１，Ｌ２のいずれかが遮断された場合（受光器１５５，１５６のいずれかにおいて所定のしきい値より弱い検出信号が検出された場合）は，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃによって保持されているウェハＷは正常ではないと判定するようになっている。

なお，異常判定部１４３は，例えば後述する制御コンピュータ２００内に設けられていても良い。また，例えば後述する制御コンピュータ２００には，変形検出機構１２３の検出結果（異常判定部１４３の判定結果）に基づいて，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃによって保持されたウェハＷを処理部３において処理するか否かを判別する処理判別部１６５が設けられている。処理判別部１６５は，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃによって保持されたウェハＷが正常であると判定された場合は，当該ウェハＷを処理すると判断し，当該ウェハＷが正常ではないと判定された場合は，当該ウェハＷを処理しないと判断するようになっている。

上述のような構成を有する変形検出機構１２３の動作，即ち，シャッター１３２，１３４の開閉動作，各投光器１５１，１５２からレーザ光を投光するタイミング等は，後述する制御コンピュータ２００から送信される制御信号に基づいて制御される。

上段のウェハ受け渡しユニット１１２は，上述した下段のウェハ受け渡しユニット１１１とほぼ同様に，チャンバー１２１，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃを備えているが，変形検出機構１２３が設けられていない点が，ウェハ受け渡しユニット１１１とは異なっている。

次に，洗浄ユニット群７３について説明する。図１及び図２に示すように，洗浄ユニット群７３には，２台の基板処理装置としての基板洗浄ユニット１８０Ａ，１８０Ｂが下段にＸ軸方向に並べて配設され，その上段にも２台の基板処理装置としての基板洗浄ユニット１８０Ｃ，１８０Ｄが，Ｘ軸方向に並べて配設された構成になっている。

図１２に示すように，基板洗浄ユニット１８０Ａのチャンバー１８１の内部には，ウェハＷを略水平に保持して回転させるスピンチャック１８２と，スピンチャック１８２によって保持されたウェハＷの上面に対して例えば薬液，リンス液等の処理液（洗浄液）を供給する供給ノズル１８３が備えられている。スピンチャック１８２は，例えばメカニカルチャックであり，ウェハＷの周縁部に当接させる複数，例えば３つの当接部材１８４を有している。これらの当接部材１８４をウェハＷの周縁部の３箇所にそれぞれ外側から当接させることにより，ウェハＷを保持するようになっている。スピンチャック１８２の下端部には，スピンチャック１８２を回転させるモータ１８５が接続されている。モータ１８５の駆動は，後述する制御コンピュータ２００の制御信号によって制御される。

基板洗浄ユニット１８０Ｂ，１８０Ｃ，１８０Ｄは，基板洗浄ユニット１８０Ａとほぼ同様の構成を有するので，詳細な説明は省略する。

図３に示すように，加熱・冷却ユニット群７４は，主ウェハ搬送機構７１を挟んで受け渡しユニット群７２の反対側に配置されている。この加熱・冷却ユニット群７４には，冷却ユニット１９１，加熱ユニット１９２Ａ，１９２Ｂ，１９２Ｃが，下からこの順に積み重ねられた状態で備えられている。

図１に示すように，制御・ユーティリティユニット群７５には，処理システム１の電源である電装ユニット１９５，制御ユニット１９６，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄに送液する洗浄用の薬液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット１９７とが配設されている。

制御ユニット１９６には，ウェハ搬送装置３０，主ウェハ搬送装置７１，ウェハ受け渡しユニット１１１，１１２，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄ等，処理システム１内の各種装置の動作の自動制御を行う制御部としての制御コンピュータ２００が設けられている。この制御コンピュータ２００には，処理システム１の各機能要素が，信号ライン等を介して接続されている。ここで，機能要素とは，例えば前述したウェハ搬送装置３０の移動手段３３，サーボ機構４２，主ウェハ搬送装置７１のモータ８５，モータ９２等の，所定の工程を実現するために動作する総ての要素を意味している。制御コンピュータ２００は，典型的には，実行するソフトウェアに依存して任意の機能を実現することができる汎用コンピュータである。

図１に示すように，制御コンピュータ２００は，ＣＰＵ（中央演算装置）を備えた演算部２００ａと，演算部２００ａに接続された入出力部２００ｂと，入出力部２００ｂに挿着され制御ソフトウェアを格納した記録媒体２００ｃと，を備えており，さらに，例えば前述したマッピング機構４１の収納状態判定部５５（図５），変形検出機構１２３の異常判定部１４３（図１０），処理判別部１６５（図１０）等を備えている。

記録媒体２００ｃには，制御コンピュータ２００によって実行されることにより各種の動作を行わせる制御ソフトウェアが記録されている。かかる制御ソフトウェアとは，例えば，ウェハ受け渡しユニット１１１の変形検出機構１２３に後述する所定の変形検出方法を行わせるソフトウェア，あるいは，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄに後述する所定の洗浄処理を行わせるソフトウェア等である。制御コンピュータ２００は，該制御ソフトウェアを実行することにより，処理システム１の各機能要素を，様々な条件（例えば，モータ８５，９２の回転数等）が実現されるように制御する。

記録媒体２００ｃは，制御コンピュータ２００に固定的に設けられるもの，あるいは，制御コンピュータ２００に設けられた図示しない読み取り装置に着脱自在に装着されて該読み取り装置により読み取り可能なものであっても良い。最も典型的な実施形態においては，記録媒体２００ｃは，制御ソフトウェアがインストールされたハードディスクドライブである。他の実施形態においては，記録媒体２００ｃは，制御ソフトウェアが書き込まれたＣＤ−ＲＯＭ又はＤＶＤ−ＲＯＭのような，リムーバブルディスクである。このようなリムーバブルディスクは，制御コンピュータ２００に設けられた図示しない光学的読取装置により読み取られる。また，記録媒体２００ｃは，ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）又はＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）のいずれの形式のものであっても良い。さらに，記録媒体２００ｃは，カセット式のＲＯＭのようなものであっても良い。要するに，コンピュータの技術分野において知られている任意のものを記録媒体２００ｃとして用いることが可能である。

次に，以上のように構成された処理システム１を用いたウェハＷの処理工程について説明する。先ず，未だ処理システム１における処理が施されていない複数枚のウェハＷが収納されたキャリアＣが，図示しないキャリア搬送装置によって処理システム１の外部から搬送され，キャリア載置台２５に載置される。キャリアＣを載置したら，シャッター２７及び蓋体２１を外して，ゲート２６と開口２０を開口させる。

このキャリアＣ内に正常な（変形していない）ウェハＷが正常に収納されている場合，ウェハＷは各スロット２２に１枚ずつ収容されて，所定間隔を空けて互いに略平行に並べられた状態になっている。キャリアＣがキャリア載置台２５に正常に載置されると，ウェハＷは略水平な姿勢で上下に整列され，平面視において互いにほぼ同じ位置に重なるように配列された状態になる。

次に，キャリアＣ内のウェハＷの整列状態を確認するマッピング検査を行う。かかるマッピング検査においては，先ず，ウェハ搬送装置３０のセンサアーム５２，５４が前進させられ，投光部５１，受光部５３が，ゲート２６，開口２０を介してキャリアＣ内に進入させられ，キャリアＣ内の所定位置，即ち，例えば最も下段に位置するウェハＷとキャリアＣの底面との間の高さに配置され，かつ，平面視において，投光部５１と受光部５３との間に，キャリアＣ内のウェハＷの周縁部の一部（開口２０側に向けられているスロット２２に保持されていない部分）が配置されるような位置に移動させられる。

こうして，投光部５１，受光部５３が所定位置に配置されたら，投光部５１からレーザ光を投光させながら，投光部５１，受光部５３を基台３４と一体的に，ウェハＷに対して上昇させる。投光部５１，受光部５３は，各ウェハＷの両側，即ち，キャリアＣの内側面と各ウェハＷの開口２０側の周縁部との間の隙間を通過しながら，キャリアＣの内側面に沿って，また，ウェハＷの整列方向に沿って上昇させられる。

投光部５１と受光部５３との間にウェハＷが存在しないとき，即ち，投光部５１，受光部５３がウェハＷ同士の間に形成されている隙間と同じ高さを移動する間は，投光部５１から投光されたレーザ光は，途中で遮られることなく光路Ｌ０に沿って進み，受光部５３によって受光される。受光素子においては，受光されたレーザ光の強度に応じた電流が発生し，収納状態判定部５５において，所定のしきい値の検出信号が検出される。一方，投光部５１と受光部５３との間にウェハＷが存在するとき，即ち，投光部５１，受光部５３がウェハＷと同じ高さを移動する間は，投光部５１から投光されたレーザ光はウェハＷの開口２０側の周縁部によって反射され，光路Ｌ０が遮られる。収納状態判定部５５においては，所定のしきい値未満の検出信号が検出される。

こうして，投光部５１，受光部５３がキャリアＣ内の所定位置，即ち，例えば最も上段に位置するウェハＷとキャリアＣの天井面との間の高さに移動するまで上昇させられる。これにより，キャリアＣ内の各ウェハＷが所定の高さに保持されているか否かを検査できる。即ち，受光部５３の移動量と光路Ｌ０が遮断された位置とに基づいて，各ウェハＷが保持されている高さ，各ウェハＷの厚さ，各ウェハＷ同士の間の隙間の幅等を測定することができ，これらの情報が含まれたマッピングデータを検出することができる。投光部５１，受光部５３がキャリアＣ内の所定位置に到達したら，センサアーム５２，５４を後退させ，投光部５１，受光部５３をキャリアＣ内から退出させる。

収納状態判定部５５には，例えばキャリアＣ内にウェハＷが正常に収納されている状態で得られるべき，信頼性が確認されている基準マッピングデータが記憶されており，この基準マッピングデータと検出されたマッピングデータとを比較することにより，検出されたマッピングデータが正常であるか否か，即ち，キャリアＣ内のウェハＷが正常に収納されているか否かを判定することができる。

キャリアＣ内にウェハＷが正常に収納されており，かつ，各ウェハＷの形状が正常である場合は，検出されたマッピングデータより，正常であると判定される。そして，制御コンピュータ２００の制御命令により，後述するようにウェハ搬送装置３０によってキャリアＣ内のウェハＷが取り出され，下段のウェハ受け渡しユニット１１１に搬送される。

一方，例えば，いずれかのウェハＷがキャリアＣ内で傾斜した状態で保持されている，いずれかのスロット２２にウェハＷが保持されていない，キャリアＣが傾いた状態で載置されているといった異常がある場合，基準マッピングデータと検出されたマッピングデータとの間にずれが生じる。従って，ウェハＷが正常に収納されていない可能性があることを検知できる。また，いずれかのウェハＷの開口２０側に位置する周縁部が歪んでいたり，割れていたりしているといった不良がある場合も，基準マッピングデータと検出されたマッピングデータとの間にずれが生じることがある。即ち，例えば検出されたウェハＷの厚さが，正常な厚さｔよりも大きい値として検出されることがある。従って，ウェハＷの形状が正常でない可能性があることを検知できる。このように，検出されたマッピングデータより，正常でないと判定された場合は，ウェハ搬送装置３０によるウェハＷの取り出しを行わないようにしても良い。あるいは，例えば制御コンピュータ２００等において警報を発生させ，管理者に知らせるようにしても良い。また，いずれかのウェハＷが正常でないと判定された場合は，そのウェハＷをウェハ受け渡しユニット１１１に搬送させず，処理システム１における処理を行わずに，処理システム１から払い出すようにしても良い。

以上のマッピング検査が行われた後，ウェハ搬送装置３０によってキャリアＣからウェハＷが搬出される。先ず，ウェハ搬送装置３０の搬送アーム３５が，ゲート４１，開口２０を介してキャリアＣ内に先端部から進入させられ，ウェハＷの下方に進入させられる。その後，搬送アーム３５が僅かに上昇させられ，搬送アーム３５の上方に位置する一枚のウェハＷが搬送アーム３５の上面に載せられる。その後，搬送アーム３５が後退させられると，搬送アーム３５に保持されたウェハＷが，両側のスロット２２から抜き出される。このようにウェハＷが取り出される際，前述したマッピング検査によって，ウェハＷがキャリアＣ内において正常な位置に保持されていることが予め確認されているので，搬送アーム３５がウェハＷに干渉することを防止でき，ウェハＷを安全に取り出すことができる。

こうして搬送アーム３５によってウェハＷが取り出された後，基台３４が下段のウェハ受け渡しユニット１１１の正面側に移動させられ，ウェハ受け渡しユニット１１１の搬入出口１３１が開かれ，搬送アーム３５が搬入出口１３１を介してチャンバー１２１内に進入させられる。そして，搬送アーム３５上のウェハＷが，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃの上端に載せられて保持される。ウェハＷを保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃに受け渡した後，搬送アーム３５は，ウェハＷの下方において後退させられ，チャンバー１２１から退出させられる。その後，シャッター１３２によって搬入出口１３１が閉じられる。こうして，ウェハＷがウェハ受け渡しユニット１１１内に搬入される。

次に，変形検出機構１２３によって，ウェハＷの変形があるか否かを検出する変形検査を行う。先ず，投光器１５１，１５２からそれぞれレーザ光を投光させる。すると，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ上にウェハＷが正常に保持されており，かつ，ウェハＷの形状が正常である場合は，投光器１５１から投光されたレーザ光は，ウェハＷより上方において光路Ｌ１に沿って進み，受光器１５５によって受光される。また，投光器１５２から投光されたレーザ光は，ウェハＷより下方において光路Ｌ２に沿って進み，受光器１５６によって受光される。こうして，各受光器１５５，１５６において，それぞれ所定の強度のレーザ光が受光され，それぞれ所定のしきい値の検出信号が検出される。従って，異常判定部１４３においては，当該ウェハＷは正常であると判定される。この場合は，処理判別部１６５において，ウェハＷの処理を行うと判別され，後述するように，主ウェハ搬送装置７１によってウェハＷがウェハ受け渡しユニット１１１から搬出され，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄのいずれかに搬入される。

一方，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ上にウェハＷが正常に保持されていない場合，あるいは，ウェハＷが変形している場合等では，投光器１５１，１５２のいずれかにおいて投光されたレーザ光が，ウェハＷによって遮断されることがある。

例えば図１３に示すように，ウェハＷが熱応力の影響等により反り返った状態，即ち，ウェハＷの中央部Ｗ_Ｃ側から周縁部に向かうに従い中央部に対して上昇するような反りが生じ，ウェハＷの下面が，ウェハＷの中央部Ｗ_Ｃ付近を最下部として，下に凸状に歪んだ状態になっていることがある。このようなウェハＷは，中央部Ｗ_Ｃ付近では大きく変形しているが，周縁部付近の変形が小さいため，前述したマッピング検査では，変形していることが検出され難く，正常なウェハＷと判定されて，ウェハ受け渡しユニット１１１内に搬入されることがある。

このような下に凸状に反ったウェハＷが保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃに保持されると，ウェハＷの周縁部付近が，基準状態のウェハＷの上面よりも高い位置に上昇した状態になることがあり，さらに，ウェハＷの周縁部付近によって光路Ｌ１が遮られることがある。その場合，投光器１５１から投光されたレーザ光が，ウェハＷの周縁部付近によって反射され，受光器１５５においては，所定のしきい値より低い値の検出信号が検出される。

また，下に凸状に反ったウェハＷが保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃに保持されると，ウェハＷの中央部Ｗ_Ｃ付近の下面が，基準状態のウェハＷの下面よりも低い位置に下降した状態になることがあり，さらに，ウェハＷの下面によって光路Ｌ２が遮られることがある。その場合，投光器１５２から投光されたレーザ光が，ウェハＷの下面によって反射され，受光器１５６においては，所定のしきい値より低い値の検出信号が検出される。

以上のように，受光器１５５，１５６のいずれかにおいて，所定のしきい値より低い値の検出信号が検出された場合，異常判定部１４３においては，当該ウェハＷは正常ではないと判定される。この場合は，処理判別部１６５において，ウェハＷの処理を行わないと判別され，ウェハＷは基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄには搬送されず，ウェハ搬送装置３０によって搬入出口１３１を介して搬出される。そして，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄにおける処理が行われないまま，例えばキャリアＣ等に戻され，あるいは，処理システム１の外部に払い出される。なお，異常判定部１４３においてウェハＷが正常ではないと判定された場合は，制御コンピュータ２００において警報を発生させ，管理者に知らせるようにしても良い。

こうして，変形検出機構１２３によるウェハＷの変形検査が行われ，異常判定部１４３において正常であると判定されたウェハＷのみが，主ウェハ搬送装置７１の搬送アーム８２Ａによって，搬入出口１３３を介してチャンバー１２１から搬出され，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄのいずれかに搬入される。各基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄにおいては，ウェハＷは搬送アーム８２Ａからスピンチャック１８２に受け渡され，ウェハＷの周縁部に各当接部材１８４がそれぞれ当接させられた状態で保持される。そして，スピンチャック１８２によって回転させられながら，ウェハＷの上面に薬液，リンス液等の処理液が順次供給され，所定の洗浄処理が施される。これにより，ウェハＷに付着したパーティクル，あるいは自然酸化膜等の汚染物が除去される。

ここで，ウェハＷは予めウェハ受け渡しユニット１１１内の変形検出機構１２３によって，所定の範囲以上に変形していないことが確認されている。即ち，仮に変形検出機構１２３において検出されない変形があったとしても，十分に小さいものであり，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄにおいて処理を行っても破損が生じるおそれがない程度の，安全な範囲であるといえる。従って，ウェハＷの周縁部に当接部材１８４を当接させても，ウェハＷに過剰な応力が発生すること，ウェハＷが破損することを防止できる。また，スピンチャック１８２によってウェハを回転させると，ウェハＷの下方の空間が陰圧となり，ウェハＷを下方に移動させようとする下向きの力が発生するが，そのような力が発生しても，ウェハＷに過剰な応力が発生すること，ウェハＷが破損することを防止できる。

ウェハＷの洗浄処理が終了すると，主ウェハ搬送装置７１の搬送アーム８２Ｂによって，スピンチャック１８２に保持されていたウェハＷが受け取られ，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄから搬出され，ウェハ受け渡しユニット１１２に搬入される。ウェハ受け渡しユニット１１２に搬入されたウェハＷは，ウェハ搬送装置３０によって保持され，ウェハ受け渡しユニット１１２から搬出され，再びキャリアＣ内に戻される。

かかる処理システム１によれば，ウェハＷが基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄに搬入される前に，マッピング機構４１，及び，ウェハ受け渡しユニット１１１の変形検出機構１２３によって，ウェハＷの形状が正常であるか否かを検査することにより，ウェハＷの変形を発見することができ，変形したウェハＷを基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄにおいて処理しないようにすることができる。これにより，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄのチャンバー１８１内において，変形しているウェハＷがスピンチャック１８２の保持力，スピンチャック１８２の回転による下向きの力等を受けて破損することを防止できる。従って，ウェハＷの破損によってウェハＷの破片がチャンバー１８１内に散乱すること，チャンバー１８１内の機器が損傷することを防止できる。即ち，ウェハＷの破損のために基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄ内の処理が中断されることを防止できる。

特に，変形検出機構１２３においては，ウェハＷの上下に光路Ｌ１，Ｌ２をそれぞれ設けたことにより，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２ＣにおいてウェハＷが上方に向かって変形している場合も，下方に向かって変形している場合も，かかるウェハＷの変形を確実に検出できる。さらに，光路Ｌ１，Ｌ２がウェハＷの中央部Ｗ_Ｃを通過するようにしたことにより，中央部Ｗ_Ｃ付近の変形も確実に検出することができる。従って，ウェハＷの変形を精度良く判定することができ，ひいては，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０ＤにおけるウェハＷの破損を確実に防止できる。

以上，本発明の好適な実施の形態の一例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において，各種の変更例または修正例に想到しうることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば以上の実施形態では，マッピング機構４１においてもウェハＷの変形の有無を検査することとしたが，変形検出機構１２３においてのみウェハＷの変形の有無を検査するようにしても良い。

以上の実施形態では，変形検出機構１２３は，２つの光センサ１６１，１６２，即ち，２つの投光器１５１，１５２と２つの受光器１５５，１５６を備えるとしたが，光センサは３つ以上設けても良い。また，光センサ１６１，１６２は，反射型の光センサであっても良い。即ち，例えば，光センサの投光器，反射板，受光器を，保持部材１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃによって保持されたウェハＷの周囲に配置し，投光器から投光された光を反射板によって反射させ，反射した光を受光器によって受光する構成としても良い。

以上の実施形態では，変形検出機構１２３においては，２本の光路Ｌ１，Ｌ２が形成される構成としたが，光路の数は３本以上であっても良い。例えば，基準状態のウェハＷの上方又は下方に，２本以上の光路が設けられるようにしても良い。また，総ての光路が平面視においてウェハＷの中央部Ｗ_Ｃに重なる位置を通過するように配置する必要はなく，各光路の配置は任意に設定することができる。

以上の実施形態では，変形検出機構１２３は下段のウェハ受け渡しユニット１１１に設けられているとしたが，他の場所に設けても良い。例えば，上段のウェハ受け渡しユニット１１２に変形検出機構１２３を設け，上段のウェハ受け渡しユニット１１２内に搬入されたウェハＷに対して，ウェハＷの変形検査を行うようにしても良い。また，ウェハ受け渡しユニット１１１，１１２とは別の箇所に設けても良い。例えば，ウェハＷの変形等の異常の有無を検査するための専用の検査ユニットを処理システム１に設置し，かかる検査ユニットに変形検出機構１２３を設けても良い。

また，以上の実施形態では，処理部３における処理が未だ施されていない未処理のウェハＷがウェハ搬送装置３０から主ウェハ搬送装置７１に受け渡される途中で，変形検出機構１２３によるウェハＷの変形検査を行うようにしたが，ウェハＷの変形検査を行うタイミングは，かかるものに限定されない。例えば，ウェハＷが主ウェハ搬送装置７１からウェハ搬送装置３０に受け渡される途中で，変形検出機構１２３によるウェハＷの変形検査を行うようにしても良い。また，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄ，あるいは，冷却ユニット１９１，加熱ユニット１９２Ａ〜１９２Ｃにおける処理が施された後のウェハＷに対して，例えば上段のウェハ受け渡しユニット１１２に設けた変形検出機構１２３によって，変形検査を行うようにしても良い。

以上の実施形態では，基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄは，供給ノズル１１８３から処理液を供給してウェハＷを洗浄処理する構成としたが，かかるものには限定されず，例えば，ブラシやスポンジ等のスクラバ（洗浄具）等をウェハＷに接触又は近接させ，スクラブ洗浄を行う構成などであっても良い。この場合も，変形検出機構１２３によってウェハＷが正常であるか否かを予め検査し，正常と判定されたウェハＷのみを基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄにおいて処理する構成としたことにより，ウェハＷに対してスクラバを接触させても，ウェハＷに過剰な応力が発生することを防止できる。従って，ウェハＷの破損を防止できる。また，スピンチャック１８２はメカチャックであるとしたが，ウェハＷの下面を吸着して保持する構成であっても良い。この場合も，変形検出機構１２３の検査によって正常と判定されたウェハＷは，ウェハＷの下面の変形が無い，あるいは十分に小さいので，スピンチャックはウェハＷを確実に吸着保持することができる。

処理システム１は複数の基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄを備えた構成としたが，かかる形態には限定されない。即ち，基板処理装置はウェハＷに対して処理液を供給して洗浄処理を行う基板洗浄ユニット１８０Ａ〜１８０Ｄであるとしたが，洗浄以外の他の処理，例えば，エッチング処理，レジスト除去処理等を行う装置であっても良い。

また，基板はシリコンウェハには限定されず，他の半導体ウェハであっても良く，さらには，例えばＬＣＤ用のガラス基板，ＣＤ基板，プリント基板，セラミック基板などであっても良い。

本発明は，例えば半導体ウェハ等の基板の変形を検出するための変形検出機構，処理システム，変形検出方法及び記録媒体に適用できる。

本実施形態にかかる処理システムの概略平面図である。 処理システムの概略側面図である。 処理部の構成を説明する概略断面図である。 キャリアの斜視図である。 ウェハ搬送装置の平面図である。 ウェハ搬送装置の側面図と動作を説明する側面図である。 マッピング検査の様子を説明する説明図である。 主ウェハ搬送装置の斜視図である。 ウェハ受け渡しユニットの構成を説明する平面図である。 変形検出機構の構成を説明する側面図である。 受光器の配置を説明する側面図である。 基板洗浄ユニットの構成を説明する側面図である。 変形検出機構においてウェハの変形が検出される状態を説明する側面図である。

符号の説明

Ｌ１，Ｌ２ 光路
Ｗ ウェハ
１ 処理システム
３０ ウェハ搬送装置
４１ マッピング機構
７１ 主ウェハ搬送装置
１１１，１１２ ウェハ受け渡しユニット
１２３ 変形検出機構
１２２Ａ，１２２Ｂ，１２２Ｃ 保持部材
１４１ 投光部
１４２ 受光部
１４３ 異常判定部
１５１，１５２ 投光器
１５５，１５６ 受光器
１６１，１６２ 光センサ
１６５ 処理判別部
１８０Ａ〜１８０Ｄ 基板洗浄ユニット
１８２ スピンチャック
２００ 制御コンピュータ
２００ｃ 記録媒体

Claims (10)

1. 基板の変形を検出する機構であって，
   基板を保持する保持部材を備え，
   光を投光する第一の投光器及び第二の投光器と，前記第一の投光器及び／又は第二の投光器によって投光された光を受光する受光器とを備え，
   前記第一の投光器から投光された光は，前記保持部材に保持された基板の形状が正常である場合に前記保持部材に保持された正常な形状の基板の上面が位置するべき高さよりも上方を通る第一の光路を通過し，
   前記第二の投光器から投光された光は，前記保持部材に保持された正常な形状の基板の下面が位置するべき高さよりも下方を通る第二の光路を通過する構成とし，
   前記受光器の検出情報に基づいて基板の形状が正常であるか否かを判定する異常判定部を備え，
   前記異常判定部は，前記保持部材に基板が保持された状態において，前記第一の光路及び前記第二の光路が遮断されなかった場合は，前記保持部材に保持された基板は正常であると判定し，前記第一の光路及び／又は前記第二の光路が遮断された場合は，前記保持部材に保持された基板は正常でないと判定することを特徴とする，基板の変形検出機構。
2. 前記受光器は，前記第一の投光器から投光された光を受光する第一の受光器と，前記第二の投光器から投光された光を受光する第二の受光器とを備えることを特徴とする，請求項１に記載の基板の変形検出機構。
3. 前記第一の光路及び／又は前記第二の光路は，前記保持部材に保持された正常な形状の基板と平行であることを特徴とする，請求項１又は２に記載の基板の変形検出機構。
4. 前記第一の光路及び／又は前記第二の光路は，平面視において前記保持部材に保持された正常な形状の基板の中央部に重なる位置を通過することを特徴とする，請求項１〜３のいずれかに記載の基板の変形検出機構。
5. 基板を収納するキャリアが載置されるキャリア載置部，基板に所定の処理を施す基板処理装置，及び，前記キャリア載置部と前記基板処理装置との間に設けられた受け渡し部を備え，
   前記受け渡し部に，請求項１〜４のいずれかに記載の基板の変形検出機構が設けられていることを特徴とする，処理システム。
6. 前記変形検出機構の検出結果に基づいて，基板を前記基板処理装置において処理するか否かを判別する処理判別部を備えることを特徴とする，請求項５に記載の処理システム。
7. 基板の変形を検出する方法であって，
   基板を保持部材によって保持し，
   前記保持部材に保持された基板の形状が正常である場合に前記保持部材に保持された正常な形状の基板の上面が位置するべき高さよりも上方を通過するように光を投光させ，かつ，前記保持部材に保持された正常な形状の基板の下面が位置するべき高さよりも下方を通過するように光を投光させ，
   前記上方を通過するように投光された光，及び／又は，前記下方を通過するように投光された光が遮断されなかった場合は，前記保持部材に保持された基板は正常であると判定し，
   前記上方を通過するように投光された光，及び／又は，前記下方を通過するように投光された光が遮断された場合は，前記保持部材に保持された基板は正常でないと判定することを特徴とする，基板の変形検出方法。
8. 前記上方を通過するように投光された光，及び／又は，前記下方を通過するように投光された光は，前記保持部材に保持された正常な形状の基板と平行な光路を通過することを特徴とする，請求項７に記載の基板の変形検出方法。
9. 前記上方を通過するように投光された光，及び／又は，前記下方を通過するように投光された光は，平面視において前記保持部材に保持された正常な形状の基板の中央部に重なる位置を通過することを特徴とする，請求項７又は８に記載の基板の変形検出方法。
10. 基板の変形を検出する変形検出機構の制御コンピュータによって実行することが可能なソフトウェアが記録された記録媒体であって，
    前記ソフトウェアは，前記制御コンピュータによって実行されることにより，前記変形検出機構に，請求項７〜９のいずれかに記載の変形検出方法を行わせるものであることを特徴とする，記録媒体。

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