JP2021034418A - 基板の偏芯低減方法およびティーチング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノッチを避けて基板の周縁の位置を測定でき、高い精度で基板の偏芯量を低減できる技術を提供する。【解決手段】第１工程にて、基板Ｗを回転させる。第２工程にて、カメラが基板の周縁を順次に撮像して、複数の画像ＩＭ１を取得する。第３工程にて、複数の画像ＩＭ１に対してノッチ検出処理を行う。第４工程にて、複数の画像ＩＭ１内において第１軸に沿って延在する測定領域ＭＲ１の第２軸における位置を、測定領域ＭＲ１が複数の画像ＩＭ１のいずれにおいてもノッチＮＴ１を含まずに基板Ｗの周縁を含むように設定する。第５工程にて、基板Ｗの回転位置と測定領域ＭＲ１における基板Ｗの周縁の位置とを含むプロット点に対して、曲線補間処理を行って正弦波形を求める。第６工程にて、ノッチＮＴ１の位置を基準とした基板Ｗの偏芯を当該正弦波形に基づいて求める。第７工程にて、基板Ｗの偏芯を低減するように基板Ｗを移動させる。【選択図】図８

Description

本願は、基板の偏芯低減方法およびティーチング装置に関する。

従来から、円板状の基板を水平姿勢で保持しつつ、当該基板を水平面内で回転させる基板保持機構において、基板の偏芯を測定する技術が提案されている（例えば特許文献１）。特許文献１では、平面視において、基板の周縁と交差するようにラインセンサを設けている。ラインセンサは、その延在方向における基板の周縁の位置を、基板の回転中において所定の回転角度ごとに測定し、その測定値を制御部に出力する。ラインセンサは例えば基板の１度の回転ごとに基板の周縁の位置を測定する。

基板の１回転中にラインセンサによって測定された測定値群（測定波形）は、基板の偏芯に応じた正弦波形状を有する。ただし、特許文献１では、基板の周縁にノッチが形成されているので、測定波形は、ノッチに対応する位置において正弦波形状からずれる。制御部は、測定波形のうちノッチに応じた測定値以外の測定値を用いて、基板の偏芯量（オフセット量）を算出する。

特開２０１５−２１１２０５号公報

しかしながら、特許文献１では、ラインセンサは１度ごとに基板の周縁を測定しているので、その測定波形には、ノッチに応じた凹部が含まれる。この凹部は基板の偏芯量の算出には用いられないので、このような測定は不要である。

また、基板に対するラインセンサの設置位置は経時変化等により変動し得る。よって、ラインセンサの位置を基準として基板の偏芯量を低減しようとすると、高い精度で基板の偏芯量を低減することができない。

そこで、本願は、ノッチを避けて基板の周縁の位置を測定でき、高い精度で基板の偏芯量を低減できる技術を提供することを目的とする。

基板の偏芯低減方法の第１の態様は、周縁にノッチを有する基板を水平に保持し、鉛直方向に沿う回転軸のまわりで前記基板を回転させる第１工程と、前記基板の前記周縁と鉛直方向において対向するカメラが前記基板の回転中に前記基板の前記周縁を順次に撮像して、互いに直交する第１軸および第２軸を含む２次元の複数の画像を取得する第２工程と、前記複数の画像の各々において前記基板の前記ノッチを検出するノッチ検出処理を行う第３工程と、前記複数の画像内において前記第１軸に沿って延在する測定領域の前記第２軸における位置を、前記測定領域が前記複数の画像のいずれにおいても前記ノッチを含まずに前記基板の前記周縁を含むように設定する第４工程と、前記複数の画像の各々を取得したときの前記基板の各回転位置と、前記複数の画像の各々の前記測定領域における前記基板の前記周縁の前記第１軸における位置とを含むプロット点に対して、曲線補間処理を行って正弦波形を求める第５工程と、前記ノッチの位置を基準とした前記基板の偏芯を、前記第５工程によって求められた前記正弦波形に基づいて求める第６工程と、前記第６工程によって求められた前記基板の偏芯を低減するように、前記ノッチの前記位置を基準として前記基板を移動させる第７工程と、を備える。

基板の偏芯低減方法の第２の態様は、第１の態様にかかる基板の偏芯低減方法であって、前記第２工程において、前記カメラは第１回転角度ごとに前記基板の前記周縁を撮像し、前記第４工程において、前記複数の画像の前記一つに含まれる前記ノッチから第２回転角度ずれた領域を含む位置に前記測定領域を設定し、前記第２回転角度は前記第１回転角度よりも小さい。

基板の偏芯低減方法の第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板の偏芯低減方法であって、前記測定領域の前記第２軸における画素数は２以上であり、前記測定領域において前記第１軸に沿って並ぶ複数の画素を画素行と呼ぶと、前記第３工程において、前記測定領域内の複数の画素行における前記基板の前記周縁の位置を平均して、前記測定領域内の前記基板の前記周縁の位置を求める。

基板の偏芯低減方法の第４の態様は、第１から第３のいずれか一つの態様にかかる基板の偏芯低減方法であって、前記曲線補間処理はスプライン補間を含む。

基板の偏芯低減方法の第５の態様は、第１から第４のいずれか一つの態様にかかる基板の偏芯低減方法であって、前記第１工程よりも前に実行され、前記カメラを、前記基板の前記周縁を撮像する位置に設定する工程と、前記第２工程の後に実行され、前記カメラを取り外す工程とをさらに備える。

ティーチング装置の第１の態様は、周縁にノッチを有する基板を水平に保持し、鉛直方向に沿う回転軸のまわりで前記基板を回転させる基板保持部を含む基板処理装置において、前記基板の偏芯を低減するティーチング装置であって、前記基板の前記周縁と鉛直方向において対向し、前記基板の回転中に前記基板の前記周縁を順次に撮像して、互いに直交する第１軸および第２軸を含む２次元の複数の画像を取得するカメラと、制御部とを備え、前記制御部は、前記カメラから入力された前記複数の画像の各々において前記基板の前記ノッチを検出するノッチ検出処理を行う第１工程と、前記複数の画像内において前記第１軸に沿って延在する測定領域の前記第２軸における位置を、前記測定領域が前記複数の画像のいずれにおいても前記ノッチを含まずに前記基板の前記周縁を含むように設定する第２工程と、前記複数の画像の各々を取得したときの前記基板の各回転位置と、前記複数の画像の各々の前記測定領域における前記基板の前記周縁の前記第１軸における位置とを含むプロット点に対して、曲線補間処理を行って正弦波形を求める第３工程と、前記ノッチの位置を基準とした前記基板の偏芯を、前記第３工程によって求められた前記正弦波形に基づいて求める第４工程と、前記第４工程によって求められた前記基板の偏芯を低減するように、前記ノッチの前記位置を基準として前記基板の位置を算出する第５工程と、を実行する。

ティーチング装置の第２の態様は、第１の態様にかかるティーチング装置であって、前記カメラは前記基板処理装置に対して着脱可能である。

基板の偏芯低減方法の第１の態様およびティーチング装置の第１の態様によれば、複数の画像のいずれにおいてもノッチを含まないように測定領域を設定している。よって、偏芯の算出に寄与しないノッチの基板の周縁の位置測定を回避できる。言い換えれば、複数の画像の全てを偏芯量の算出に寄与させることができる。

しかも、ノッチの位置を基準として偏芯を求めているので、カメラの設置位置の変動に影響されずに、偏芯を低減できる。

基板の偏芯低減方法の第２の態様によれば、定領域を簡易に設定できる。

基板の偏芯低減方法の第３の態様によれば、周縁の位置を高い精度で求めることができる。

基板の偏芯低減方法の第４の態様によれば、正弦波形をより高い精度で算出できる。

基板の偏芯低減方法の第５の態様およびティーチング装置の第２の態様によれば、カメラを他の基板処理装置に設置できる。よって、当該他の基板処理装置における基板の偏芯を低減できる。

基板処理システムの構成の一例を概略的に示す図である。 基板の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。 基板処理システムの電気的な構成の一例を示す図である。 基板Ｗの偏芯低減方法の一例を示すフローチャートである。 偏芯算出処理の動作の一例を示すフローチャートである。 画像の一例を概略的に示す図である。 画像の一例を概略的に示す図である。 画像の一例を概略的に示す図である。 測定領域内の基板の周縁の位置と回転位置との関係の一例を示すグラフである。 基板搬送装置のハンドの上の基板の構成の一例を概略的に示す図である。 比較例にかかる測定領域内の基板の周縁の位置を回転位置との関係の一例を示すグラフである。 画像の一例を概略的に示す図である。 基板の偏芯低減方法の一例を示すフローチャートである。

以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、図面に示される構成などの大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。

また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。

＜基板処理システムの概要＞
図１は、基板処理システム１００の構成の一例を概略的に示す図である。この基板処理システム１００は、インデクサ部１１０と、処理ブロック１２０と、基板処理システム１００を制御する制御部９とを含んでいる。

インデクサ部１１０には、基板収容器１１１が載置されている。図１の例では、複数の基板収容器１１１が一列に載置されている。各基板収容器１１１には、複数の基板Ｗが収納される。基板Ｗは例えば半導体基板である。基板Ｗが半導体基板である場合、基板Ｗは略円板状の形状を有している。基板収容器１１１としては、例えば、基板Ｗを密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)またはＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、あるいは、収納した状態で基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)を採用することができる。各基板収容器１１１には、例えば、複数の基板Ｗが鉛直方向に並んで収納される。

図２は、基板Ｗの構成の一例を概略的に示す図である。図２に例示するように、基板Ｗの周縁には、ノッチＮＴ１が形成されている。ノッチＮＴ１は、基板Ｗの周縁に形成された凹部であり、平面視において基板Ｗの中心Ｑ１側に凹んでいる。ノッチＮＴ１は平面視において略Ｖ字状に形成される。このような基板Ｗは基板収容器１１１内において、そのノッチＮＴ１の周方向の位置が互いに等しくなるように揃えられている。

図１を参照して、インデクサ部１１０には、基板搬送装置１１２が設けられている。基板搬送装置１１２は例えば基板搬送ロボットであり、インデクサロボットと呼ばれ得る。基板搬送装置１１２は複数の基板収容器１１１の各々と基板Ｗの受け渡しを行う。図１の例では、基板搬送装置１１２は、複数の基板収容器１１１が載置された領域に隣り合って設けられている。インデクサ部１１０には、基板搬送装置１１２を移動させる移動機構（不図示）が設けられる。この移動機構は、基板搬送装置１１２を基板収容器１１１の配列方向に沿って移動させ、複数の基板収容器１１１の各々と向かい合う位置で停止させる。基板搬送装置１１２は、基板収容器１１１の一つと向かい合う位置で停止した状態で、その一つの基板収容器１１１と基板Ｗの受け渡しを行うことができる。

図１の例では、基板搬送装置１１２はハンドＨを有しており、そのハンドＨを基板収容器１１１内の未処理の基板Ｗの直下に移動させ、ハンドＨを上昇させることで基板Ｗを持ち上げる。これにより、基板搬送装置１１２は基板収容器１１１から未処理の基板Ｗを取り出すことができる。

基板搬送装置１１２は、例えば平面視において自転することにより、ハンドＨの向きを変えることができる。基板搬送装置１１２は基板載置部ＰＡＳＳと向かい合う位置において、ハンドＨを基板載置部ＰＡＳＳ側に向けることができる。基板搬送装置１１２はハンドＨを基板載置部ＰＡＳＳに移動させた上で下降させることにより、未処理の基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳに載置することができる。

基板搬送装置１１２は基板ＷをハンドＨに対して回転させない。つまり、基板搬送装置１１２はハンドＨに対する基板ＷのノッチＮＴ１の周方向の位置を維持しつつ基板Ｗを搬送する。よって、基板載置部ＰＡＳＳにおける基板ＷのノッチＮＴ１の周方向の位置は予め決められた位置となる。なお、基板載置部ＰＡＳＳには、基板ＷのノッチＮＴ１の周方向の位置を調整する調整機構が設けられもよい。当該調整機構は基板Ｗを水平面内で回転させる回転機構（例えばモータ）を含む。これにより、基板ＷのノッチＮＴ１の位置決めを高い精度で行うことができる。よって、基板収容器１１１内における基板ＷのノッチＮＴ１の周方向の位置がばらついている場合であっても、基板載置部ＰＡＳＳにおけるノッチＮＴ１の周方向の位置を、高い精度で、予め決められた位置に調整できる。また、基板載置部ＰＡＳＳの調整機構は基板Ｗの平面視の位置を調整してもよい。

基板載置部ＰＡＳＳはインデクサ部１１０と処理ブロック１２０との間に設けられている。基板載置部ＰＡＳＳは基板Ｗを載置することができ、インデクサ部１１０と処理ブロック１２０との間で基板Ｗを中継する。

基板Ｗは処理ブロック１２０において種々の処理を施され、再び基板載置部ＰＡＳＳに載置される。基板搬送装置１１２は、基板載置部ＰＡＳＳに載置された処理済みの基板Ｗを、ハンドＨで取り出し、その基板Ｗを基板収容器１１１に収納することができる。

処理ブロック１２０は、インデクサ部１１０から基板載置部ＰＡＳＳを介して渡された基板Ｗに対して種々の処理を行う。図１の例では、処理ブロック１２０は、基板搬送装置１２１と、複数の基板処理装置１２２とを含んでいる。基板搬送装置１２１は例えば基板搬送ロボットであり、センターロボットと呼ばれ得る。基板搬送装置１２１は基板載置部ＰＡＳＳおよび複数の基板処理装置１２２の各々と基板Ｗの受け渡しを行うことができる。図１の例では、複数の基板処理装置１２２は基板搬送装置１２１を取り囲むように配置されている。

基板搬送装置１２１は、例えば基板搬送装置１１２と同様にハンドＨを含んでいる。基板搬送装置１２１はハンドＨを基板載置部ＰＡＳＳに移動させた上でハンドＨを昇降させることにより、基板載置部ＰＡＳＳと基板Ｗの受け渡しを行うことができる。

また、基板搬送装置１２１は、例えば平面視において自転することにより、ハンドＨの向きを変えることができる。基板搬送装置１２１はハンドＨを基板処理装置１２２と対向させ、ハンドＨを基板処理装置１２２に移動させる。基板搬送装置１２１はこの状態でハンドＨを昇降させることにより、基板処理装置１２２と基板Ｗの受け渡しを行うことができる。

基板搬送装置１２１は基板ＷをハンドＨに対して回転させない。つまり、基板搬送装置１２１はハンドＨに対する基板ＷのノッチＮＴ１の周方向の位置を維持しつつ基板Ｗを搬送する。よって、搬入時における基板処理装置１２２内の基板ＷのノッチＮＴ１の周方向の位置も予め決められた位置となる。

基板処理装置１２２の各々は、基板搬送装置１２１から受け取った基板Ｗに対して処理を行う。この処理は特に限定される必要はないものの、例えば洗浄処理、成膜処理、熱処理、露光処理およびエッチング処理などの処理が挙げられる。基板搬送装置１２１は、基板処理装置１２２から受け取った処理済みの基板Ｗを他の基板処理装置１２２または基板載置部ＰＡＳＳに渡す。

制御部９は、例えば、基板処理システム１００に含まれた各部の動作を制御することができる。図３は、基板処理システム１００の電気的な構成の一例を概略的に示す図である。制御部９は電子回路であって、例えばデータ処理装置９１および記憶媒体９２を有していてもよい。図３の例では、データ処理装置９１と記憶媒体９２とはバス９３を介して相互に接続されている。データ処理装置９１は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶媒体９２は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）９２１および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））９２２を有していてもよい。非一時的な記憶媒体９２１には、例えば制御部９が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。データ処理装置９１がこのプログラムを実行することにより、制御部９が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部９が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。

制御部９の記憶媒体９２には、基板搬送装置１１２用のティーチングデータ、および、基板搬送装置１２１用のティーチングデータが記憶されている。これらのティーチングデータは、それぞれ、基板搬送装置１１２および基板搬送装置１２１による基板Ｗの搬送経路を示している。制御部９は、記憶媒体９２に記憶されたティーチングデータに基づいて基板搬送装置１１２および基板搬送装置１２１を制御する。図３では、基板搬送装置１１２および基板搬送装置１２１がバス９３に接続された態様が一例として概略的に示されている。なお、記憶媒体９２とは別の記憶媒体が設けられる場合に、ティーチングデータは当該別の記憶媒体に記憶されてもよい。

＜基板処理装置＞
図４は、基板処理装置１の構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１は上述の基板処理装置１２２の一つに相当する。基板処理装置１は基板Ｗに対して一枚ずつ処理を行う枚葉式の処理装置である。

基板処理装置１は、基板Ｗを略水平姿勢で保持して基板Ｗを水平面内で回転させつつ、基板Ｗに対して種々の処理を行う。例えば基板処理装置１は回転中の基板Ｗの主面に対して処理液を供給する。基板Ｗの主面に着液した処理液は遠心力を受けて基板Ｗの主面から外側に飛散する。処理液が基板Ｗの主面に作用することにより、処理液に応じた処理を基板Ｗに対して行うことができる。処理液としては、例えば、エッチング液等の種々の薬液、もしくは、純水等のリンス液を採用することができる。

ここでは、基板処理装置１は基板Ｗの主面の周縁部のみに対して処理液を供給して、基板Ｗの周縁部に対して処理を行う。例えば、基板Ｗの上面にレジストが形成されている場合には、そのレジストが基板Ｗの周縁部において盛り上がっている場合がある（いわゆるエッジビード）。処理液として当該レジストを除去可能な薬液を採用すれば、基板処理装置１は基板Ｗの周縁部に対して処理液を供給することにより、このエッジビードを除去することができる。また、基板Ｗの周縁部に金属などの不純物が付着する場合もある。このような場合、当該処理液として不純物を除去可能な薬液を採用することで、基板処理装置１は基板Ｗの周縁部の不純物を除去することができる。

図４に例示するように、基板処理装置１は、チャンバー１０内に、主たる要素として、基板保持部２０と、処理液供給部３０とを含んでいる。基板保持部２０は基板Ｗを保持しつつ基板Ｗを回転させる。処理液供給部３０は、基板保持部２０に保持された基板Ｗの上面に処理液を供給する。また図４の例では、チャンバー１０内には、処理カップ４０および仕切板１５が設けられている。処理カップ４０は基板保持部２０の周囲を取り囲む。仕切板１５は、チャンバー１０内における処理カップ４０の周囲において、チャンバー１０の内側空間を上下に仕切る。

チャンバー１０は、鉛直方向に沿う側壁１１、側壁１１によって囲まれた空間の上方を閉塞する天井壁１２および下方を閉塞する床壁１３を含む。側壁１１、天井壁１２および床壁１３によって囲まれた空間が基板Ｗの処理空間となる。また、チャンバー１０の側壁１１の一部には、チャンバー１０に対して基板搬送装置１２１が基板Ｗを搬出入するための搬出入口およびその搬出入口を開閉するシャッターが設けられている（いずれも図示省略）。

図４の例では、チャンバー１０の天井壁１２には、基板処理装置１が設置されているクリーンルーム内の空気をさらに清浄化してチャンバー１０内の処理空間に供給するためのファンフィルタユニット（ＦＦＵ）１４が取り付けられている。ファンフィルタユニット１４は、クリーンルーム内の空気を取り込んでチャンバー１０内に送り出すためのファンおよびフィルタ（例えばＨＥＰＡフィルタ）を含んでおり、チャンバー１０内の処理空間に清浄空気のダウンフローを形成する。ファンフィルタユニット１４から供給された清浄空気を均一に分散するために、多数の吹出し孔を穿設したパンチングプレートを天井壁１２の直下に設けても良い。

基板保持部２０は、保持した基板Ｗを回転軸Ｑ２のまわりで回転させる。回転軸Ｑ２は鉛直方向に略平行であり、基板Ｗの中央部を通る軸である。理想的には、基板Ｗの中心Ｑ１は平面視において回転軸Ｑ２と一致する。しかしながら、実際には基板Ｗの中心Ｑ１は平面視において、回転軸Ｑ２からずれ得る（いわゆる偏芯）。

図１の例では、基板保持部２０は、スピンチャック２１と、回転機構２２とを含んでいる。スピンチャック２１は基板Ｗを略水平姿勢で保持する。ここでいう水平姿勢とは、基板Ｗの厚み方向が鉛直方向に沿う状態をいう。スピンチャック２１は複数のチャックピンにより基板Ｗの周縁を保持してもよい。チャックピンの駆動は制御部９によって制御される。あるいは、スピンチャック２１は例えば吸引チャックまたは静電チャック等により、基板Ｗの下面を吸着して基板Ｗを保持してもよい。スピンチャック２１の吸引機構（不図示）または静電機構（不図示）は制御部９によって制御される。

基板保持部２０は、基板搬送装置１２１と基板Ｗの受け渡しを行うための３以上の昇降ピン（不図示）を含んでいてもよい。３以上の昇降ピンは回転軸Ｑ２についての周方向において略等間隔に設けられる。この昇降ピンの昇降機構（不図示）も制御部９によって制御される。

ここで、基板搬送装置１２１が基板Ｗを基板処理装置１に搬入する動作の一例について説明する。基板搬送装置１２１は、基板Ｗを保持したハンドＨをチャンバー１０内に移動させて、基板保持部２０よりも鉛直上方の受渡位置で停止させる。この受渡位置は、制御部９の記憶媒体９２に記憶された、基板搬送装置１２１用のティーチングデータによって規定される。

また、基板処理装置１は昇降ピンを上昇させる。基板搬送装置１２１はこの状態でハンドＨを受渡位置から下降させて、基板Ｗを昇降ピンの先端に載せる。これにより、基板搬送装置１２１から昇降ピンに基板Ｗが受け渡される。次に、基板搬送装置１２１はハンドＨをチャンバー１０の内部から外部へと移動させる。次に、昇降ピンが下降して、基板Ｗをスピンチャック２１に渡す。スピンチャック２１は基板Ｗを保持する。これにより、基板Ｗが基板処理装置１に搬入される。

このとき、上記受渡位置が平面視において所定位置からずれていると、基板Ｗの中心Ｑ１が回転軸Ｑ２からずれることになる。なお、スピンチャック２１がチャックピンにより基板Ｗの周縁を保持する場合には、チャック時において基板Ｗの偏芯を低減できるものの、上記受渡位置のずれが大きい場合には、スピンチャック２１において偏芯を低減しきれずに偏芯が残り得る。また、スピンチャック２１が吸引チャックまたは静電チャックにより基板Ｗの下面を吸着する場合には、上記受渡位置のずれがそのままスピンチャック２１における基板Ｗの偏芯となる。

次に、基板搬送装置１２１が基板Ｗを基板処理装置１から搬出する場合の動作の一例について説明する。スピンチャック２１における基板Ｗの保持が解除された状態で昇降ピンが上昇することにより、昇降ピンはスピンチャック２１に保持された基板Ｗを持ち上げることができる。この状態で、基板搬送装置１２１がハンドＨを基板Ｗの直下に移動させ、ハンドＨを上昇させて昇降ピンから基板Ｗを持ち上げる。次に、基板搬送装置１２１はハンドＨをチャンバー１０の外部へと移動させる。これにより、基板Ｗが基板処理装置１から搬出される。

回転機構２２はスピンチャック２１を回転軸Ｑ２のまわりで回転させる。これにより、スピンチャック２１に保持された基板Ｗも回転軸Ｑ２のまわりで回転する。図４の例では、回転機構２２は、モータ２２１と、シャフト２２２とを含んでいる。シャフト２２２は回転軸Ｑ２に沿って延在し、その一端がスピンチャック２１の下面に連結される。モータ２２１がシャフト２２２を回転軸Ｑ２のまわりで回転させることにより、スピンチャック２１および基板Ｗを回転軸Ｑ２のまわりで回転させることができる。モータ２２１は制御部９によって制御される。

処理液供給部３０は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗの主面へと処理液を供給する。処理液としては、種々の薬液またはリンス液を採用することができる。処理液供給部３０は基板Ｗの回転中に、例えば、基板Ｗの主面の周縁部のみに処理液を供給する。具体的には、処理液供給部３０は基板Ｗの周縁部上の所定の着液位置に向かって処理液を供給する。基板Ｗは回転軸Ｑ２のまわりで回転するので、当該着液位置は相対的に基板Ｗの周縁部を周回し、結果として、処理液が基板Ｗの周縁部の全周に供給される。処理液は基板Ｗの中央部には流れないので、基板処理装置１は基板Ｗの周縁部のみに対して処理を行うことができる。

図４に例示するように、処理液供給部３０は、ノズル３１と、供給管３２と、供給バルブ３３と、処理液供給源３４とを含んでいる。図４の例では、ノズル３１はノズル移動機構３５に連結されている。ノズル移動機構３５は例えばモータを含んでおり、ノズル３１を処理位置と待機位置との間で移動させる。処理位置は、例えば、基板保持部２０によって保持された基板Ｗよりも上方の位置であり、基板Ｗに対して処理液を吐出するときの位置である。ここでは、処理位置は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗの周縁部と鉛直方向において対向する位置である。待機位置は、処理位置に比べて、基板保持部２０によって保持された基板Ｗから離れた位置であり、例えば基板保持部２０によって保持された基板Ｗの直上空間を避けた位置である。ノズル移動機構３５は制御部９によって制御される。

ノズル３１は供給管３２を介して処理液供給源３４に接続されている。供給バルブ３３は供給管３２の途中に設けられており、供給管３２の内部の流路の開閉を切り替える。供給バルブ３３は制御部９によって制御される。供給バルブ３３が供給管３２の流路を開くことにより、処理液供給源３４からの処理液が供給管３２を介してノズル３１へ供給され、ノズル３１の吐出口から基板Ｗに吐出される。供給バルブ３３は、供給管３２を流れる処理液の流量を調整可能なバルブであってもよい。

処理液供給部３０は複数種の処理液を供給可能であってもよい。例えば処理液供給部３０は基板Ｗの周縁部に薬液を供給した後に、当該周縁部に第１リンス液を供給して薬液を洗い流してもよい。さらに、処理液供給部３０は第１リンス液よりも揮発性の高い第２リンス液を基板Ｗの周縁部に供給し、第１リンス液を洗い流してもよい。これにより、基板Ｗの周縁部の上には第２リンス液が残留する。この第２リンス液の揮発性は高いので、速やかに基板Ｗを乾燥させることができる。

図４の例では、基板処理装置１には処理カップ４０が設けられている。処理カップ４０は、チャンバー１０内において基板保持部２０を取り囲むように設けられる。処理カップ４０は内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３を含んでいる。内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３は昇降機構４４によって互いに独立に昇降可能に設けられている。昇降機構４４は例えばボールねじ機構またはエアシリンダを含む。内カップ４１、中カップ４２および外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は内カップ４１の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第１回収機構によって回収される。内カップ４１が下降し、中カップ４２および外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は中カップ４２の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第２回収機構によって回収される。内カップ４１および中カップ４２が下降し、外カップ４３が上昇した状態では、基板Ｗの周縁から飛散した処理液は外カップ４３の内周面に当って落下する。落下した処理液は適宜に第３回収機構によって回収される。これによれば、異なる処理液をそれぞれ適切に回収することができる。

仕切板１５は、処理カップ４０の周囲においてチャンバー１０の内側空間を上下に仕切るように設けられている。仕切板１５は、処理カップ４０を取り囲む１枚の板状部材であっても良いし、複数の板状部材をつなぎ合わせたものであっても良い。

仕切板１５の外周端はチャンバー１０の側壁１１に連結されている。また、仕切板１５の処理カップ４０を取り囲む端縁部は外カップ４３の外径よりも大きな径の円形形状となるように形成されている。よって、仕切板１５が外カップ４３の昇降の障害となることはない。

また図４の例では、チャンバー１０の側壁１１のうち床壁１３の近傍には排気ダクト１８が設けられている。排気ダクト１８は図示省略の排気機構に接続されている。ファンフィルタユニット１４から供給されてチャンバー１０内を流下した清浄空気のうち、処理カップ４０と仕切板１５と間を通過した空気は排気ダクト１８から装置外に排出される。

制御部９は、基板処理装置１を統括的に制御することができる。例えば制御部９は基板保持部２０、処理液供給部３０、昇降機構４４を制御することができる。図３の例では、これらの各部がバス９３に接続された態様が一例として概略的に示されている。制御部９は、より具体的には、例えば、スピンチャック２１のチャック機構、回転機構２２、供給バルブ３３、ノズル移動機構３５および昇降機構４４を制御する。

＜基板処理装置１の動作の概要＞
まず、チャンバー１０のシャッターが開き、基板搬送装置１２１が当該シャッターを介して未処理の基板Ｗを基板保持部２０に搬入する。次にシャッターが閉じ、ノズル移動機構３５がノズル３１を処理位置に移動させる。次に、回転機構２２がスピンチャック２１を回転軸Ｑ２のまわりで回転させる。これにより、基板Ｗが回転軸Ｑ２のまわりで回転する。次に、処理液供給部３０は処理液を基板Ｗの主面に供給する。これにより、基板Ｗの主面に対して処理が行われる。処理液供給部３０は例えば基板Ｗの周縁部のみに薬液を供給した後で、第１リンス液を当該周縁部に供給して、基板Ｗの周縁部上の薬液を洗い流す。次に、処理液供給部３０は揮発性の高い第２リンス液を基板Ｗの周縁部に供給して第１リンス液を洗い流す。次に、回転機構２２は基板Ｗの回転速度を増加させて、基板Ｗを乾燥させる（いわゆるスピン乾燥）。次に、シャッターを開き、基板搬送装置１２１が処理済みの基板Ｗを基板保持部２０から搬出する。

以上の動作により、基板処理装置１は基板Ｗに対する処理を行うことができる。

＜偏芯＞
基板Ｗに対する上記処理において、基板Ｗの中心Ｑ１が回転軸Ｑ２と一致していれば、処理液の基板Ｗに対する径方向の着液位置は、基板Ｗの回転位置によらず一定となる。この場合には、基板Ｗの周縁部に対して等幅で処理液を供給することができる。しかしながら、基板Ｗの中心Ｑ１が回転軸Ｑ２からずれると、その着液位置は基板Ｗの回転位置に応じて径方向に変動する。図２の例では、基板Ｗに対する処理液の着液位置ＬＰ１が模式的に示されている。また、図２の例では、回転軸Ｑ２のまわりに基板Ｗを半回転させたときの基板Ｗを二点鎖線で示している。基板Ｗの中心Ｑ１の回転軸Ｑ２からのずれ量（偏芯量）が大きくなると、基板Ｗの回転に伴う着液位置ＬＰ１の変動幅も大きくなり、基板Ｗの周縁部よりも内側に処理液がはみ出るおそれがある。基板Ｗの周縁部よりも内側の領域には、デバイスが形成され得るので、処理液が内側にはみ出すことは望ましくない。

そこで、本実施の形態では、基板Ｗの偏芯を求め、当該偏芯に基づいて基板搬送装置１２１のティーチングデータ、より具体的には、基板搬送装置１２１が基板処理装置１に基板Ｗを受け渡す際の受渡位置を補正する。

＜ティーチング装置＞
ここでは、ティーチング装置５０が設けられる。作業員は、例えば基板処理装置１の据え付け時、または、基板処理装置１の据え付け後に定期的に、ティーチング装置５０を用いて基板Ｗの偏芯量をチェックする。

ティーチング装置５０はカメラ５１を含んでいる。カメラ５１は基板処理装置１内（具体的には、チャンバー１０内）に着脱可能に設置される。例えば固定部材５２を介してカメラ５１が基板処理装置１内に設置される。固定部材５２は、着脱可能に基板処理装置１のチャンバー１０内に固定される。着脱構造としては、例えばねじ、係止構造等の任意の着脱構造を採用することができる。チャンバー１０の床壁１３が軟磁性体で形成されている場合には、磁石を利用した着脱構造を採用してもよい。

カメラ５１は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗの周縁を撮像できる位置に設置される。具体的には、カメラ５１は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗの周縁と鉛直方向において対向する位置に設置される。図４の例では、カメラ５１は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗよりも鉛直上方に位置している。このカメラ５１の位置は処理カップ４０よりも鉛直上方にある。

カメラ５１は制御部９と着脱可能に電気的に接続される。例えばカメラ５１には配線が接続され、当該配線には、制御部９と接続可能なコネクタが設けられる。作業員は、カメラ５１を基板処理装置１内に設置する際に、当該コネクタを制御部９に接続する。これにより、カメラ５１が制御部９と電気的に接続する。なお、カメラ５１は無線で制御部９と通信してもよい。図３では、カメラ５１がバス９３に接続された態様が一例として概略的に示されている。

カメラ５１は例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサなどのイメージセンサを含む。当該イメージセンサに含まれる複数の受光素子は２次元的に配列されており、より具体的な一例としてマトリクス状に配列されている。よって、カメラ５１は２次元の画像を取得する。

カメラ５１は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗの周縁を撮像して２次元の画像を取得する。カメラ５１はこの画像を制御部９に出力する。図２には、カメラ５１の撮像領域ＩＲ１の一例が破線で示されている。この撮像領域ＩＲ１には、基板Ｗの周縁の一部が含まれており、基板Ｗの全体は含まれていない。図２から理解できるように、基板Ｗの中心Ｑ１が回転軸Ｑ２からずれているときには、基板Ｗの回転に応じて、基板Ｗの周縁の位置が変動する。

カメラ５１の位置は設置時に変動するので、基板保持部２０に対するカメラ５１の位置も変動し得る。よって、基板Ｗに対する撮像領域ＩＲ１の位置も変動し得る。

制御部９は、カメラ５１から入力された複数の画像に基づいて、基板Ｗの偏芯（偏芯ベクトル）を求める。基板Ｗの偏芯は基板Ｗの偏芯量ｄ１および偏芯角度θ１によって表現される（図２も参照）。偏芯量ｄ１は基板Ｗの中心Ｑ１と回転軸Ｑ２との間のずれ量（距離）である。偏芯角度θ１は、平面視において基板Ｗの中心Ｑ１が回転軸Ｑ２からどの方向にずれているのかを示す指標である。ここでは、偏芯角度θ１として、回転軸Ｑ２とノッチＮＴ１とを結ぶ仮想的な直線と、回転軸Ｑ２と基板Ｗの中心Ｑ１とを結ぶ仮想的な直線とがなす角度（０度≦θ１≦１８０度）を採用する。基板Ｗの偏芯の求め方については後に詳述する。

制御部９は、求めた基板Ｗの偏芯に基づいて偏芯量ｄ１を低減するように、基板搬送装置１２１用のティーチングデータ（より具体的には、上記受渡位置）を補正する。これにより、以後、基板搬送装置１２１はより適切な位置で基板Ｗを基板保持部２０に渡すことができる。よって、基板Ｗの偏芯を低減することができる。

なお、制御部９の偏芯算出機能およびティーチング補正機能はティーチング装置５０に属している、ともいえる。当該偏芯算出機能およびティーチング補正機能は制御部９とは別体の制御部に実装されていてもよい。この場合、ティーチング装置５０は、カメラ５１および当該制御部によって構成され、当該制御部が制御部９と着脱可能に電気的に接続される。以下では、偏芯算出機能およびティーチング補正機能は制御部９に実装されているものとして説明する。

＜基板の偏芯低減方法＞
図５は、基板Ｗの偏芯低減方法の一例を示すフローチャートである。まず、基板Ｗが基板処理装置１内に搬入される（ステップＳ１）。具体的には、基板搬送装置１１２が基板収容器１１１内の基板Ｗを取り出し、基板Ｗを基板載置部ＰＡＳＳに載置する。次に、基板搬送装置１２１が基板載置部ＰＡＳＳから基板Ｗを取り出し、基板Ｗを基板処理装置１に搬入する。このとき、受渡位置が所定位置からずれていると、結果として、基板保持部２０は、基板Ｗの中心Ｑ１が回転軸Ｑ２からずれた状態で、基板Ｗを保持する。

次に、作業員はティーチング装置５０（カメラ５１）を基板処理装置１のチャンバー１０内に設置する（ステップＳ２）。具体的には、作業員は、基板Ｗよりも鉛直上方において基板Ｗの周縁と対向する位置にカメラ５１を設置する。

次に、偏芯算出処理が実行される（ステップＳ３）。偏芯算出処理とは、基板Ｗの偏芯を測定する処理である。この偏芯算出処理については後に詳述する。

次に、制御部９は、ステップＳ３で求めた基板Ｗの偏芯量を低減するように、基板搬送装置１２１用のティーチングデータ（より具体的には、受渡位置）を補正し、当該ティーチングデータを更新して記憶媒体９２に記憶する（ステップＳ４）。

次に、作業員はティーチング装置５０（カメラ５１）を基板処理装置１のチャンバー１０から取り外す（ステップＳ５）。

＜偏芯算出処理＞
図６は、偏芯算出処理の具体的な一例を示すフローチャートである。まず基板保持部２０が基板Ｗを回転軸Ｑ２のまわりで回転させ始める（ステップＳ３１）。

次に、カメラ５１が撮像領域ＩＲ１を撮像して画像ＩＭ１を取得する（ステップＳ３２）。カメラ５１はこの画像ＩＭ１を制御部９に出力する。カメラ５１は例えば基板Ｗが所定の回転角度Δφ１だけ回転するたびに撮像を行う。ここでは、カメラ５１が基板Ｗの定速回転中に所定の撮像周期で撮像を行うことによって、所定の回転角度Δφ１ごとの画像ＩＭ１を取得する。なお、基板Ｗを所定の回転角度Δφ１だけ回転させて静止させてからカメラ５１が撮像を行うことによって、所定の回転角度Δφ１ごとの画像ＩＭ１を取得してもよい。

次に、制御部９は、カメラ５１が指定枚数の画像ＩＭ１を取得したか否かを判断する（ステップＳ３３）。取得枚数が指定枚数未満であれば、カメラ５１は再び撮像領域ＩＲ１を撮像して画像ＩＭ１を取得する（ステップＳ３２）。この指定枚数は、基板Ｗの１回転中に取得される画像ＩＭ１の枚数以上に設定される。

図７から図９は、カメラ５１によって取得された画像ＩＭ１の一例を模式的に示す図である。画像ＩＭ１は矩形形状を有している。以下では、画像ＩＭ１の横方向および縦方向をそれぞれＸ軸方向およびＹ軸方向と呼ぶ。Ｘ軸方向およびＹ軸方向は互いに直交する。また以下では、図７から図９に例示する画像ＩＭ１を互いに区別する場合に、図７から図９の画像ＩＭ１をそれぞれ画像ＩＭ１１、画像ＩＭ１２および画像ＩＭ１３と呼ぶ。画像ＩＭ１１、画像ＩＭ１２および画像ＩＭ１３は、カメラ５１によってこの順で連続して取得される。なお、図８には、画像ＩＭ１３における基板Ｗの周縁が二点鎖線で仮想的に示されている。

画像ＩＭ１には、基板Ｗの周縁の一部が含まれている。図７から図９の例では、基板Ｗの周縁は画像ＩＭ１の上辺から湾曲しつつ下側に延在しており、画像ＩＭ１の下辺に到達している。図７の例では、画像ＩＭ１にはノッチＮＴ１が含まれておらず、図８および図９の例では、画像ＩＭ１にはノッチＮＴ１の全体が含まれている。言い換えれば、カメラ５１の撮像領域ＩＲ１のサイズは、その撮像領域ＩＲ１にノッチＮＴ１の全体を含めることが可能なサイズに設定され、また、カメラ５１の撮像周期（具体的には、回転角度Δφ１）は、ノッチＮＴ１の全体が少なくとも一つの画像ＩＭ１に含まれるように設定される。例えば指定枚数の画像ＩＭ１により、基板Ｗの周縁部の全周を撮像することができるように、回転角度Δφ１が設定される。これにより、少なくとも一つの画像ＩＭ１にノッチＮＴ１を含めることができる。

ここでは、カメラ５１は平面視において基板Ｗの右側の周縁を撮像しており（図２参照）、基板Ｗは時計回りに回転する。よって、画像ＩＭ１３におけるノッチＮＴ１は、画像ＩＭ１２におけるノッチＮＴ１よりも下側に位置している。また、ここでは、基板Ｗの中心Ｑ１は回転軸Ｑ２からずれているので、各画像ＩＭ１における基板Ｗの周縁の位置はＸ軸方向に変動する。

ステップＳ３３にて取得枚数が指定枚数以上であるときには、基板保持部２０は基板Ｗの回転を終了する（ステップＳ３４）。次に、制御部９は、カメラ５１から入力された複数の画像ＩＭ１の各々に対してエッジ抽出処理を行う（ステップＳ３５）。エッジ抽出処理としては、例えばキャニー法を採用することができる。制御部９はエッジ抽出処理により、各画像ＩＭ１において基板Ｗの周縁（エッジ）を抽出する。具体的には、制御部９は各画像ＩＭ１において、基板Ｗの周縁を示す画素（以下、周縁画素と呼ぶ）Ｐ１を特定し、その周縁画素Ｐ１の位置情報（座標情報）を抽出する。図７および図８の例では、いくつかの周縁画素Ｐ１を模式的に示している。

次に、制御部９は複数の画像ＩＭ１の各々に対してノッチ検出処理を行う（ステップＳ３６）。ノッチ検出処理とは、ノッチＮＴ１を含む画像ＩＭ１を特定する処理である。制御部９はこのノッチ検出処理において、各画像ＩＭ１にノッチＮＴ１が含まれているか否かを、基板Ｗの周縁の形状に基づいて判断する。例えば、制御部９は、各画像ＩＭ１において、隣り合う周縁画素Ｐ１の差異を示すベクトル（以下、形状ベクトルと呼ぶ）Ｖ１を順次に求める。ここでは、より上側の周縁画素Ｐ１を形状ベクトルＶ１の始点とする。

図７に例示するように、画像ＩＭ１１にノッチＮＴ１が含まれていない場合、その画像ＩＭ１１において複数の形状ベクトルＶ１の方向は所定範囲内に収まる。当該所定範囲は予め設定される。一方で、図８に例示するように、画像ＩＭ１２にノッチＮＴ１が含まれている場合、そのノッチＮＴ１において形状ベクトルＶ１の方向が所定範囲から外れる。例えばノッチＮＴ１の所定位置において形状ベクトルＶ１がＸ軸方向にほぼ沿っており、ノッチＮＴ１以外では、Ｘ軸方向に沿う形状ベクトルＶ１は存在しない。

そこで、制御部９は、画像ＩＭ１において全ての形状ベクトルＶ１の方向が所定範囲内に収まっているときには、その画像ＩＭ１にはノッチＮＴ１が含まれていないと判断してもよい。その一方で、制御部９は、画像ＩＭ１において少なくとも一つの形状ベクトルＶ１の方向が所定範囲外となっているときに、その画像ＩＭ１にはノッチＮＴ１が含まれていると判断してもよい。

次に、制御部９は、ノッチＮＴ１を含む一つの画像ＩＭ１（例えば画像ＩＭ１２）を用いて、測定領域ＭＲ１を設定する（ステップＳ３７）。この測定領域ＭＲ１の位置およびサイズは複数の画像ＩＭ１において共通である。ここでは、測定領域ＭＲ１はＹ軸方向よりもＸ軸方向に長い長尺状の矩形形状を有している。測定領域ＭＲ１のＹ軸方向の画素数は例えば１つに設定される。測定領域ＭＲ１のＸ軸方向の画素数およびＸ軸方向の位置は、測定領域ＭＲ１内に基板Ｗの周縁の一部が含まれるように設定される。

制御部９は、ステップＳ３７において、測定領域ＭＲ１が複数の画像ＩＭ１のいずれにおいてもノッチＮＴ１を含まず基板Ｗの周縁の一部を含むように、測定領域ＭＲ１のＹ軸方向における位置を設定する。例えば、制御部９は画像ＩＭ１２において、ノッチＮＴ１から回転角度α１ずれた領域を含む位置に測定領域ＭＲ１を設定する。より具体的には、制御部９は、例えば、ノッチＮＴ１の周方向の中心位置を回転方向に所定の回転角度α１だけ回転させて得られる、基板Ｗの周縁上の画素を含む領域を、測定領域ＭＲ１に設定する。カメラ５１が基板Ｗの回転角度Δφ１の回転ごとに画像ＩＭ１を取得する場合、所定の回転角度α１は、例えば回転角度Δφ１よりも小さい値に設定される。なお、回転角度Δφ１はノッチＮＴ１の周方向の幅よりも広く設定され、例えば２倍以上に設定され得る。

より具体的な一例として、回転角度Δφ１が１５度である場合、回転角度α１として１５度よりも小さい値、例えば７．５度を採用する。これにより、画像ＩＭ１３を含む他の画像ＩＭ１においても、測定領域ＭＲ１にはノッチＮＴ１が含まれず基板Ｗの周縁が含まれる。

以上のようにして、測定領域ＭＲ１を簡易に設定することができる。なお、より簡単には、制御部９は画像ＩＭ１２においてノッチＮＴ１（例えばノッチＮＴ１の下側の端部）よりも所定画素数ＰＮ１だけ下側の画素を含む領域を、測定領域ＭＲ１に設定してもよい。

次に、制御部９は複数の画像ＩＭ１において測定領域ＭＲ１内における基板Ｗの周縁の位置（以下、測定位置と呼ぶ）ＰＭ１を求める。測定位置ＰＭ１は測定領域ＭＲ１内における基板Ｗの周縁のＸ軸方向の位置である。

図１０は、測定位置ＰＭ１と基板Ｗの回転位置φ１との関係の一例を示すグラフである。図１０の例では、横軸に回転位置φ１が示されている。回転位置φ１は、画像ＩＭ１を取得したときの基板Ｗの回転位置を示している。回転位置φ１が零度であるときの測定位置ＰＭ１は、画像ＩＭ１２における測定位置ＰＭ１を示す。画像ＩＭ１２における測定位置ＰＭ１と、画像ＩＭ１２におけるノッチＮＴ１との間の回転角度α１は予め設定されているので、図１０の回転位置φ１は、画像ＩＭ１２のノッチＮＴ１の周方向の位置を基準とした位置であるともいえる。

ところで、周縁にノッチＮＴ１が形成されていない略円板状の基板が偏芯を伴って回転した場合、その測定位置は正弦波状に変動する。ここでは、測定領域ＭＲ１は全ての画像ＩＭ１においてノッチＮＴ１を含まないように設定されるので、複数の測定位置ＰＭ１のいずれもが略正弦波状の仮想線上に位置する。

次に、制御部９は複数のプロット点（回転位置φ１および測定位置ＰＭ１を含む点）に対して曲線補間処理を行って、正弦波形ＶＬ１を算出する（ステップＳ３８）。曲線補間処理としては、例えばスプライン補間処理を採用する。この正弦波形ＶＬ１の振幅Ａ１は偏芯量ｄ１に対応する。また、正弦波形ＶＬ１が最大値をとるときの回転位置φ１（以下、回転位置φ１ａと呼ぶ）が偏芯角度θ１に対応する。そこで、制御部９はこの正弦波形ＶＬ１の振幅Ａ１と、正弦波形ＶＬ１が最大値をとるときの回転位置φ１ａとを求め、これらに基づいて、偏芯量ｄ１および偏芯角度θ１を求める（ステップＳ３９）。正弦波形ＶＬ１の振幅Ａ１と偏芯量ｄ１との関係は幾何学的に求めることができる。偏芯角度θ１は（φ１ａ−α１）で表される。

再び図５を参照して、ステップＳ４にて、制御部９は、ステップＳ３で求めた、ノッチＮＴ１の周方向の位置を基準とした偏芯（偏芯量ｄ１および偏芯角度θ１）に基づいて、基板搬送装置１２１のティーチングデータ（具体的には受渡位置）を補正する。

図１１は、基板搬送装置１２１のハンドＨに保持された基板Ｗを示す図である。図１１では、補正前の受渡位置における基板Ｗが示されている。ハンドＨの上の基板Ｗの中心Ｑ１の位置は予め決められており、ハンドＨの上のノッチＮＴ１の周方向の位置も既述の通り、予め決められている。例えば基板載置部ＰＡＳＳの調整機構が基板Ｗの位置および基板ＷのノッチＮＴ１の周方向の位置を調整する場合には、ハンドＨの上の基板Ｗの中心Ｑ１およびノッチＮＴ１は高い精度で位置決めされる。

制御部９は偏芯角度θ１に基づいて、基板Ｗの受渡位置の移動方向（図１２のブロック矢印）を求め、また偏芯量ｄ１に基づいて、基板Ｗの受渡位置の移動量を求める。移動方向は偏芯角度θ１と１８０度の和で示される方向であり、移動量は偏芯量ｄ１と等しい。制御部９は当該移動方向に沿って当該移動量だけ補正前の受渡位置を移動させた位置を、新たな受渡位置として算出する。

以後、制御部９が補正後のティーチングデータに基づいて基板搬送装置１２１を制御することにより、基板搬送装置１２１はより適切な受渡位置で基板Ｗを基板保持部２０に渡すことができる。これにより、基板保持部２０によって保持された基板Ｗの偏芯量ｄ１を低減することができる。

また上述の例では、制御部９は、測定領域ＭＲ１が複数の画像ＩＭ１のいずれにおいてもノッチＮＴ１を含まず基板Ｗの周縁を含むように、測定領域ＭＲ１のＹ軸方向における位置を設定する（ステップＳ３７）。よって、複数の画像ＩＭ１における測定位置ＰＭ１のいずれもが、ノッチＮＴ１以外の基板Ｗの周縁の位置を示す。

比較のために、ある一つの画像ＩＭ１において、測定領域ＭＲ１内にノッチＮＴ１を含む場合について考慮する。図１２は、一つの画像ＩＭ１の測定領域ＭＲ１内にノッチＮＴ１が含まれたときの、測定位置ＰＭ１と回転位置φ１との関係の一例を示すグラフである。図１２に例示するように、ノッチＮＴ１に対応する測定位置ＰＭ１は正弦波形からずれた位置にプロットされる。よって、その測定位置ＰＭ１を用いて得られる正弦波形の算出精度は大きく劣化し、これに応じて偏芯の算出精度も大きく劣化する。そこで、ノッチＮＴ１に対応する測定位置ＰＭ１を除き、ノッチＮＴ１に対応していない測定位置ＰＭ１のみを用いて偏芯を算出することも考えられる。しかしながら、この場合であっても、曲線補間処理に利用できるプロット点の個数が少なくなるため、正弦波形の算出精度は低減し得る。ひいては、偏芯の算出精度の低減を招き得る。また、カメラ５１は偏芯の算出に寄与しない画像ＩＭ１を取得することになり、不要な画像ＩＭ１を取得することになる。

これに対して、制御部９は複数の画像ＩＭ１の全てにおいてノッチＮＴ１を含まないように、測定領域ＭＲ１のＹ軸方向の位置を設定する。よって、制御部９は、全ての画像ＩＭ１における測定位置ＰＭ１を用いて曲線補間処理を行う。つまり、制御部９はより多くのプロット点を用いて曲線補間処理を行うことができる。したがって、制御部９はより高い算出精度で偏芯を求めることができる。また、全ての画像ＩＭ１を偏芯の算出に寄与させることができるので、不要な画像ＩＭ１の取得を回避できる。

また、制御部９は偏芯角度θ１として、ノッチＮＴ１の周方向の位置を基準とした偏芯角度を求めている。したがって、カメラ５１の設置位置が変動しても、そのカメラ５１の設置位置の変動は偏芯角度θ１の算出に影響しない。したがって、高い精度で基板Ｗの偏芯量ｄ１を低減することができる。

また、上述の例では、制御部９は曲線補間処理としてスプライン補間処理を採用している（ステップＳ３８）。これによれば、制御部９は高い精度で正弦波形ＶＬ１を求めることができる。よって、制御部９は高い精度で偏芯を求めることができる。

また、ティーチング装置５０は基板処理装置１に対して着脱可能であるので、作業員は複数の基板処理装置１のそれぞれにティーチング装置５０を順次に取り付けることができる。よって、作業員は基板処理装置１の基板Ｗの偏芯を順次に測定することができ、また、各基板処理装置１内における基板Ｗの受渡位置を順次に補正することができる。したがって、以後の各基板処理装置１における基板Ｗの偏芯を低減できる。

＜測定領域＞
上述の例では、測定領域ＭＲ１のＹ軸方向における画素数として１を採用したものの、２以上であってもよい。図１３は、画像ＩＭ１の一例を概略的に示す図である。図１３の例では、測定領域ＭＲ１のＹ軸方向における画素数は３である。よって、測定領域ＭＲ１には、複数の画素がＸ軸方向に沿って並んで構成された画素行がＹ軸方向に３つ設けられる。図１３の例では、各画素行における基板Ｗの周縁の位置として、測定位置ＰＭ１１〜ＰＭ１３が示されている。制御部９は測定領域ＭＲ１の各画素行における測定位置ＰＭ１１〜ＰＭ１３の平均値を、当該測定領域ＭＲ１における測定位置ＰＭ１として算出してもよい。

これによれば、画素数の少ないカメラ５１を用いても、より高い精度で測定領域ＭＲ１における測定位置を求めることができる。

＜補正要否の判断＞
上述の例では、制御部９は基板Ｗの偏芯を求めたときに、その偏芯量ｄ１を低減するように、基板搬送装置１２１用のティーチングデータ（受渡位置）を補正した。しかるに、偏芯量ｄ１が小さい場合には、制御部９は必ずしも当該ティーチングデータを補正する必要はない。

図１４は、基板Ｗの偏芯低減方法の一例を示すフローチャートである。この動作では、図６のフローチャートに比して、ステップＳ３とステップＳ４との間でステップＳ６がさらに実行される。ステップＳ６では、制御部９はステップＳ３で求めた偏芯量ｄ１が基準値ｄｒｅｆ以上であるか否かを判断する。偏芯量ｄ１が基準値ｄｒｅｆ以上であるときには、制御部９はステップＳ４にてティーチングデータを補正する。つまり、偏芯量ｄ１が大きいときには、ティーチングデータを補正して、次回以降の基板Ｗの偏芯量ｄ１を低減する。次にステップＳ５にて、作業員はティーチング装置５０（カメラ５１）を基板処理装置１から取り外す。

一方で、偏芯量ｄ１が基準値ｄｒｅｆ未満であるときには、制御部９はステップＳ４を実行しない。つまり、偏芯量ｄ１が小さいときには、制御部９はティーチングデータを補正しない。次にステップＳ５にて、作業員はティーチング装置５０（カメラ５１）を基板処理装置１から取り外す。

この動作によれば、不必要なティーチングデータの補正を回避することができる。

以上のように、基板の偏芯を低減する方法（基板の偏芯を測定する測定方法およびティーチング補正方法）は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての態様において例示であって限定的ではない。したがって、本実施の形態の開示の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。また上述の実施の形態は適宜に組み合わせることが可能である。

例えば上述の説明では、作業員がティーチング装置５０（カメラ５１）を基板処理装置１に設置し（ステップＳ２）、ティーチングデータの補正後に、作業員がティーチング装置５０（カメラ５１）を基板処理装置１から取り外した（ステップＳ５）。しかしながら、必ずしもこれに限らない。ティーチング装置５０（カメラ５１）は基板処理装置１内に常設されていてもよい。この場合、制御部９は基板Ｗの搬入ごとに基板Ｗの偏芯を求め、当該偏芯を低減するように基板搬送装置１２１用のティーチングデータを補正してもよい。

また、上述の例では、制御部９は基板搬送装置１２１用のティーチングデータを補正しているものの、必ずしもこれに限らない。基板処理装置１が位置調整機構を含んでいる場合がある。位置調整機構は、基板Ｗを基板保持部２０（具体的には回転機構２２）に対して水平方向に移動させることができる機構である。この位置調整機構は例えばボールねじ機構などを有している。この場合、基板処理装置１の位置調整機構が基板Ｗの位置を調整することで、基板Ｗの偏芯量ｄ１を低減させてもよい。

９ 制御部
２０ 基板保持部
５０ ティーチング装置
５１ カメラ
ＩＭ１，ＩＭ１１〜ＩＭ１３ 画像
ＩＲ１ 撮像領域
ＭＲ１ 測定領域
ＮＴ１ ノッチ
Ｑ２ 回転軸
Ｗ 基板
α１ 第２回転角度（回転角度）
Δφ１ 第１回転角度（回転角度）

Claims (7)

1. 周縁にノッチを有する基板を水平に保持し、鉛直方向に沿う回転軸のまわりで前記基板を回転させる第１工程と、
   前記基板の前記周縁と鉛直方向において対向するカメラが前記基板の回転中に前記基板の前記周縁を順次に撮像して、互いに直交する第１軸および第２軸を含む２次元の複数の画像を取得する第２工程と、
   前記複数の画像の各々において前記基板の前記ノッチを検出するノッチ検出処理を行う第３工程と、
   前記複数の画像内において前記第１軸に沿って延在する測定領域の前記第２軸における位置を、前記測定領域が前記複数の画像のいずれにおいても前記ノッチを含まずに前記基板の前記周縁を含むように設定する第４工程と、
   前記複数の画像の各々を取得したときの前記基板の各回転位置と、前記複数の画像の各々の前記測定領域における前記基板の前記周縁の前記第１軸における位置とを含むプロット点に対して、曲線補間処理を行って正弦波形を求める第５工程と、
   前記ノッチの位置を基準とした前記基板の偏芯を、前記第５工程によって求められた前記正弦波形に基づいて求める第６工程と、
   前記第６工程によって求められた前記基板の偏芯を低減するように、前記ノッチの前記位置を基準として前記基板を移動させる第７工程と、
   を備える、基板の偏芯低減方法。
2. 請求項１に記載の基板の偏芯低減方法であって、
   前記第２工程において、前記カメラは第１回転角度ごとに前記基板の前記周縁を撮像し、
   前記第４工程において、前記複数の画像の前記一つに含まれる前記ノッチから第２回転角度ずれた領域を含む位置に前記測定領域を設定し、
   前記第２回転角度は前記第１回転角度よりも小さい、基板の偏芯低減方法。
3. 請求項１または請求項２に記載の基板の偏芯低減方法であって、
   前記測定領域の前記第２軸における画素数は２以上であり、
   前記測定領域において前記第１軸に沿って並ぶ複数の画素を画素行と呼ぶと、
   前記第３工程において、前記測定領域内の複数の画素行における前記基板の前記周縁の位置を平均して、前記測定領域内の前記基板の前記周縁の位置を求める、基板の偏芯低減方法。
4. 請求項１から請求項３のいずれか一つに記載の基板の偏芯低減方法であって、
   前記曲線補間処理はスプライン補間を含む、基板の偏芯低減方法。
5. 請求項１から請求項４のいずれか一つに記載の基板の偏芯低減方法であって、
   前記第１工程よりも前に実行され、前記カメラを、前記基板の前記周縁を撮像する位置に設定する工程と、
   前記第２工程の後に実行され、前記カメラを取り外す工程と
   をさらに備える、基板の偏芯低減方法。
6. 周縁にノッチを有する基板を水平に保持し、鉛直方向に沿う回転軸のまわりで前記基板を回転させる基板保持部を含む基板処理装置において、前記基板の偏芯を低減するティーチング装置であって、
   前記基板の前記周縁と鉛直方向において対向し、前記基板の回転中に前記基板の前記周縁を順次に撮像して、互いに直交する第１軸および第２軸を含む２次元の複数の画像を取得するカメラと、
   制御部と
   を備え、
   前記制御部は、
   前記カメラから入力された前記複数の画像の各々において前記基板の前記ノッチを検出するノッチ検出処理を行う第１工程と、
   前記複数の画像内において前記第１軸に沿って延在する測定領域の前記第２軸における位置を、前記測定領域が前記複数の画像のいずれにおいても前記ノッチを含まずに前記基板の前記周縁を含むように設定する第２工程と、
   前記複数の画像の各々を取得したときの前記基板の各回転位置と、前記複数の画像の各々の前記測定領域における前記基板の前記周縁の前記第１軸における位置とを含むプロット点に対して、曲線補間処理を行って正弦波形を求める第３工程と、
   前記ノッチの位置を基準とした前記基板の偏芯を、前記第３工程によって求められた前記正弦波形に基づいて求める第４工程と、
   前記第４工程によって求められた前記基板の偏芯を低減するように、前記ノッチの前記位置を基準として前記基板の位置を算出する第５工程と、
   を実行する、ティーチング装置。
7. 請求項６に記載のティーチング装置であって、
   前記カメラは前記基板処理装置に対して着脱可能である、ティーチング装置。

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