JP2024004049A - 基板処理装置、基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】基板の破損や欠落を処理槽毎に判断する。【解決手段】基板処理方法は、基板処理装置を制御する方法であって、基板処理装置は、複数の基板が浸漬されて複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；および、複数の基板を一括して保持する機能を有する機構であって、複数の基板を処理液へ浸漬する第１機能と、複数の基板を処理液から取り出す第２機能と、を有する基板保持機構を含む。当該方法は、基板保持機構が複数の基板を処理液へ浸漬する第１工程と、基板保持機構が複数の基板を処理液から取り出す第２工程と、第１工程の前において処理槽にかかる負荷の第１値と、第２工程の後における負荷の第２値との相違に基づいて、処理槽を用いた処理における複数の基板の欠損の有無を判定する第３工程とを備える。【選択図】図８

Description

本開示は、基板処理装置および基板処理方法に関する。

下記の特許文献１，２では、複数の基板に対して一括して処理を実行するバッチ式の基板処理装置が提案されている。特許文献１，２において、基板処理装置は処理液を貯留する処理槽を含む。処理槽に貯留された処理液へ複数の基板を浸漬させることにより、複数の基板に対する一括した処理が行われる。

特許文献１では、複数の処理を受ける前の基板の重量および当該複数の処理を受けた後の基板の重量を測定し、両者の差が比較値と比較される。特許文献２では、基板処理装置の内部を監視するために撮像部（カメラ）が設けられる。処理槽の内部を鉛直上方からカメラが撮像し、その撮像画像に基づいて処理槽の内部の基板片の有無が判定される。

特開平１０－３１３０３８号公報 米国特許出願公開第２００７／０１７７７８８号明細書

処理液へ複数の基板を浸漬するに際して、複数の基板を一括して保持する機能を有する機構（以下「基板保持機構」と称される）が利用される。基板保持機構は複数の基板を処理液に浸漬し、処理液から取り出される。処理液によって一括して処理された複数の基板は他の機構によって基板保持機構から他所へ移動される。基板保持機構から移動された複数の基板における破損や欠落の有無を判断することが望まれる。

特許文献１においては、基板が複数の処理槽における処理を受ける前後での重量差が、比較値よりも大きいかに基づいて、当該有無が判断される。しかしこの技術は、処理槽毎の破損や欠落の判断を行うことには適さない。

特許文献２においては、撮像画像は処理液の液面による反射光の影響を受ける。この影響は処理槽の内部の基板片の有無について誤判断を招く要因となる。

そこで、本開示は、処理液の液面による反射光の影響を低減し、基板の破損や欠落を処理槽毎に判断する技術を提供することを目的とする。

第１の態様に係る基板処理方法は、基板処理装置を制御する方法であって、前記基板処理装置は、複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；および、前記複数の基板を一括して保持する機能を有する機構であって、前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する第１機能と、前記複数の基板を前記処理液から取り出す第２機能と、を有する基板保持機構を含む。

前記方法は、前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する第１工程と、前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液から取り出す第２工程と、前記第１工程の前において前記処理槽にかかる負荷の第１値と、前記第２工程の後における前記負荷の第２値との相違に基づいて、前記処理槽を用いた処理における前記複数の基板の欠損の有無を判定する第３工程とを備える。

第２の態様に係る基板処理方法は、第１の態様に係る基板処理方法であって、前記処理液による処理を既に受け、かつ欠損がないと判定された複数の基板についての前記第２値が、前記第１値として採用される。

第３の態様に係る基板処理方法は、第１の態様または第２の態様に係る基板処理方法であって、前記負荷に、前記処理槽にかかる重量が採用される。

第４の態様に係る基板処理装置は、複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；前記複数の基板を一括して保持する機構であって、前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する第１機能と、前記複数の基板を前記処理液から取り出す第２機能と、を有する基板保持機構；前記処理槽にかかる負荷の値を検出するセンサ；および、前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する前に前記センサが検出する第１値と、前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液へ浸漬してから前記複数の基板を前記処理液から取り出した後に前記センサが検出する第２値との相違に基づいて、前記処理槽を用いた処理における前記複数の基板の欠損の有無を判定する判定部、を備える。

本開示にかかる基板処理方法、および基板処理装置によれば、基板の破損や欠落が処理槽毎に判断される。処理槽を撮像する必要がなく、処理液の液面による反射光の影響も小さい。

実施の形態にかかる基板処理装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。 受け渡しカセットおよび複数の処理部を示す側面図である。 搬送機構の構成を例示する側面図である。 処理槽が貯留する処理液への基板の浸漬および当該処理液からの基板の取り出しを示す側面図である。 処理槽が貯留する処理液への基板の浸漬および当該処理液からの基板の取り出しを示す側面図である。 浸漬処理を示すフローチャートである。 制御部とその周辺との接続関係を例示するブロック図である。 第１判定処理を示すフローチャートである。 第２判定処理を示すフローチャートである。

以下、添付される図面の参照を伴って実施の形態が説明される。なお、図面は概略的に示され、説明の便宜のために適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされる、図面に示される構成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てはおらず、適宜に変更され得る。

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が付されて図示され、それらの名称と機能とについては同様である。したがって、それらについての詳細な説明は、重複を避けるために省略される場合がある。

以下に記載される説明において、「第１」または「第２」などの序数が用いられる場合があっても、これらの用語は、実施の形態の内容を理解することを容易にするために便宜上用いられ、これらの序数によって生じ得る順序に限定されはしない。

相対的または絶対的な位置関係を示す表現（例えば「一方向に」「一方向に沿って」「平行」「直交」「中心」「同心」「同軸」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、その位置関係を厳密に表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる範囲で相対的に角度または距離に関して変位された状態も表す。等しい状態であることを示す表現（例えば「同一」「等しい」「均質」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、定量的に厳密に等しい状態を表すのみならず、公差もしくは同程度の機能が得られる差が存在する状態も表す。

形状を示す表現（例えば、「四角形状」または「円筒形状」など）が用いられる場合、該表現は、特に断らない限り、幾何学的に厳密にその形状を表すのみならず、同程度の効果が得られる範囲で、例えば凹凸や面取りなどを有する形状も表す。

一の構成要素を「備える」「具える」「具備する」「含む」または「有する」という表現が用いられる場合、該表現は、他の構成要素の存在を除外する排他的表現ではない。

「連結」という表現は、特に断らない限り、２つの要素が接している状態のほか、２つの要素が他の要素を挟んで離れている状態も含む表現である。

「Ａ，ＢおよびＣの少なくともいずれか一つ」という表現が用いられる場合、該表現は、Ａのみ、Ｂのみ、Ｃのみ、Ａ，ＢおよびＣのうち任意の２つ、ならびに、Ａ，ＢおよびＣの全てを含む。

＜基板処理装置の構成の概要＞
図１は、実施の形態にかかる基板処理装置１の構成の一例を概略的に示す平面図である。以下の各図における方向を統一的に示すために、図１に示すように右手系のＸＹＺ直交座標軸が設定される。ここでＸＹ平面が水平面を表す。また、Ｚ軸が鉛直軸を表し、より詳しくはＺ方向が鉛直上方向である。－Ｘ方向はＸ方向と反対の方向であり、－Ｙ方向はＹ方向と反対の方向であり、－Ｚ方向はＺ方向と反対の方向である。

基板処理装置１は複数の基板Ｗに対して一括して処理を行うバッチ式の処理装置である。基板処理装置１は、載置部２と、ロボット４と、姿勢変換機構５と、プッシャ６と、搬送機構８と、処理ユニット１０と、受け渡しカセット１１と、制御部９とを備える。

制御部９は、例えば、基板処理装置１の動作を統括して制御することができる。制御部９は、例えば、演算部、メモリおよび記憶部等を有する。演算部は、例えば、１つ以上の中央演算ユニット（Central Processing Unit：ＣＰＵ）等で構成される。当該演算部は後に演算部９０１として説明される。

メモリは、例えば、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の揮発性の記憶媒体で構成される。記憶部は、例えば、ハードディスクドライブ（Hard Disk Drive：ＨＤＤ）またはソリッドステートドライブ（Solid State Drive：ＳＳＤ）等の不揮発性の記憶媒体で構成される。記憶部は、例えば、プログラムおよび各種情報等を記憶することができる。演算部は、例えば、記憶部に記憶されたプログラムを読み込んで実行することで、各種の機能を実現することができる。このとき、ＲＡＭは、例えば、ワークスペースとして使用され、一時的に生成もしくは取得される情報等を記憶する。メモリおよび記憶部は、後に記憶部９０２として説明される。

制御部９で実現される機能的構成の少なくとも一部は、例えば、専用の電子回路等のハードウェアで実現されてもよい。

載置部２は収納器Ｆが載置される機能を有する。収納器Ｆは複数の基板Ｗを収納する機能を有する。収納器Ｆは、未処理の基板Ｗを収納した状態で載置部２に載置されたり、処理済の基板Ｗを収納するために空の状態で載置部２に載置されたりする。収納器Ｆの例としては、水平姿勢の複数枚（たとえば２５枚）の基板ＷをＺ方向に積層した状態で収納可能に構成されたＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を挙げることができる。

プロセス空間３は載置部２に対してＹ方向側で隣接する。プロセス空間３内には、ロボット４、姿勢変換機構５、プッシャ６、搬送機構８、処理ユニット１０、受け渡しカセット１１が配置されている。

図２は処理ユニット１０および受け渡しカセット１１を－Ｘ方向に沿って見た側面図である。

載置部２とプロセス空間３とは、開閉自在なシャッタを装備する隔壁（図示省略）により区画される。当該シャッタは、制御部９の制御によって開閉され、載置部２とプロセス空間３とを空間的に分離したり、相互に連通させたりする。載置部２とプロセス空間３とが連通する状態で、収納器Ｆからプロセス空間３へと未処理の基板Ｗが搬入されたり、処理済の基板Ｗが収納器Ｆへと搬出されたりする。

プロセス空間３と収納器Ｆとの間での基板Ｗの搬入および搬出は、ロボット４によって行われる。ロボット４は水平面内で旋回自在に構成されている。ロボット４は、シャッタが開いた状態で、姿勢変換機構５と収納器Ｆとの間で複数枚の基板Ｗを受け渡しする。当該受け渡しは模式的に白抜き矢印で示される。

姿勢変換機構５は、ロボット４を介して収納器Ｆから基板Ｗを受け取った後、複数枚の基板Ｗの姿勢を水平姿勢から起立姿勢へと変換する。姿勢変換機構５は、ロボット４を介して収納器Ｆに基板Ｗを受け渡す前に、複数枚の基板Ｗの姿勢を起立姿勢から水平姿勢へと変換する。

処理ユニット１０は姿勢変換機構５に関してロボット４とは反対側（同図中の－Ｘ方向側）に配置される。搬送機構８は処理ユニット１０に関して姿勢変換機構５とは反対側（同図中の－Ｘ方向側）に配置される。

処理ユニット１０は一方向（同図中の－Ｙ方向）にこの順に並んで配置される処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５を含む。搬送機構８は、プッシャ６に対向した位置（以下「待機位置」という）から処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５が配列された方向およびその反対方向に沿って、水平方向に移動可能である。

プッシャ６は、姿勢変換機構５と搬送機構８との間に配置される。プッシャ６は、姿勢変換機構５と後述されるステージ１２との間で起立姿勢の複数枚の基板Ｗを受け渡しする。

図３は搬送機構８の構成を例示する側面図である。搬送機構８は一対のアーム８１を備える。この一対のアーム８１の位置によって、複数の基板Ｗの一括された保持と当該保持の解除とを切り替えることができる。各アーム８１は、その下縁が互いに接近する方向に水平軸周りに揺動して、複数の基板Ｗを一括して挟んで保持する。各アーム８１は、その下縁が互いに離れる方向に水平軸周りで揺動して、複数の基板Ｗの保持が解除される。

例えば搬送機構８は棒８３と一対の連結部８２とを備える。一方の連結部８２は棒８３の一方の端を一方のアーム８１と連結する。他方の連結部８２は棒８３の他方の端を他方のアーム８１と連結する。連結部８２により、一対のアーム８１は棒８３の両端において支持されつつ、上述の様に揺動する。

搬送機構８はＹ方向および－Ｙ方向のいずれに沿っても移動可能であるので、一対のアーム８１は処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５の各々に対向した位置（以下「処理位置」とも称される）および待機位置に位置決めされる。

図２においては搬送機構８が処理部１０４に対向した位置にある場合が実線で示される。図２においては搬送機構８が待機位置にある場合、処理部１０１，１０３，１０４，１０５に対向した位置にある場合が鎖線で示される。

待機位置では、プッシャ６を介して姿勢変換機構５とアーム８１との間での基板Ｗの受け渡しが可能である。

プッシャ６は受け渡しカセット１１において上下するステージ１２を介して搬送機構８との間で基板Ｗを受け渡しする。

図２においては既に基板Ｗが処理部１０５に搬送された後の、上側に位置したままのステージ１２が実線で例示される。下側に位置したステージ１２が鎖線で例示される。

処理ユニット１０は昇降器４０ａ，４０ｂ，４０ｃを有する。昇降器４０ａにはリフタ２０ａが取り付けられる。昇降器４０ｂにはリフタ２０ｂが取り付けられる。昇降器４０ｃにはリフタ２０ｃが取り付けられる。リフタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃのいずれもが、複数の基板Ｗを保持する基板保持機構として機能する。

以降の説明において、リフタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃ同士を互いに区別する必要が無い場合、例えば共通する機能についての説明においては、リフタ２０ａ，２０ｂ，２０ｃを区別せずに示す名称としてリフタ２０が採用される場合がある。

以降の説明において、昇降器４０ａ，４０ｂ，４０ｃ同士を互いに区別する必要が無い場合、例えば共通する機能についての説明においては、昇降器４０ａ，４０ｂ，４０ｃを区別せずに示す名称として昇降器４０が採用される場合がある。

昇降器４０ａおよびリフタ２０ａは、処理部１０３，１０４の間でＹ方向および－Ｙ方向のいずれに沿っても移動可能であり、処理部１０３，１０４に対応する処理位置へと位置決めされる。昇降器４０ａおよびリフタ２０ａは、処理部１０３，１０４における基板Ｗの処理に利用される。

昇降器４０ｂおよびリフタ２０ｂは、処理部１０１，１０２の間でＹ方向および－Ｙ方向のいずれに沿っても移動可能であり、処理部１０１，１０２に対応する処理位置へと位置決めされる。昇降器４０ｂおよびリフタ２０ｂは、処理部１０１，１０２における基板Ｗの処理に利用される。

昇降器４０ｃおよびリフタ２０ｃは、処理部１０５における基板Ｗの処理に利用される。

処理部１０１，１０３においては、例えば処理液たる薬液による基板Ｗの処理が行われる。処理部１０２，１０４においては、例えば基板Ｗ上の薬液のすすぎ（以下では「洗滌」と表現される）が行われる。処理部１０５においては、例えば乾燥処理が行われる。

処理部１０１は処理槽１０１ａ，１０１ｂを含む。処理部１０３は処理槽１０３ａ，１０３ｂを含む。処理槽１０１ａ，１０１ｂ，１０３ａ，１０３ｂはＺ方向に向けて開口する。処理槽１０１ａ，１０３ａには、複数の基板Ｗを一括して処理する所定の薬液が貯留される。

処理槽１０１ａには循環配管１０１ｃが設けられる。循環配管１０１ｃは処理槽１０１ａに貯留される薬液が例えばポンプ（不図示）によって循環する経路である。処理槽１０３ａには循環配管１０３ｃが設けられる。循環配管１０３ｃは処理槽１０３ａに貯留される薬液が例えばポンプ（不図示）によって循環する経路である。

処理槽１０１ｂは処理槽１０１ａを囲み、処理槽１０１ａからの薬液のオーバーフローを受ける。処理槽１０３ｂは処理槽１０３ａを囲み、処理槽１０３ａからの薬液のオーバーフローを受ける。

処理槽１０１ａが貯留する薬液へ浸漬された基板Ｗは当該薬液による処理を受ける。処理槽１０３ａが貯留する薬液へ浸漬された基板Ｗは当該薬液による処理を受ける。当該薬液が処理槽１０１ａ，１０３ａ同士で異なるか否かは不問である。例えば処理槽１０１ａ，１０３ａは「ＣＨＢ(CHemical Bath)」とも称される。

処理部１０２は処理槽１０２ａを含む。処理部１０４は処理槽１０４ａを含む。処理槽１０２ａ，１０４ａはＺ方向に向けて開口する。例えば処理槽１０２ａ，１０４ａは「ＯＮＢ（ONe Bath）」とも称される。処理槽１０２ａには、処理槽１０１ａに貯留される薬液を基板Ｗから洗滌する処理液たるリンス液（たとえば純水）が貯留される。処理槽１０４ａには、処理槽１０３ａに貯留される薬液を基板Ｗから洗滌する処理液たるリンス液（たとえば純水）が貯留される。処理槽１０２ａが貯留するリンス液へ浸漬された基板Ｗは当該リンス液により洗滌される。処理槽１０４ａが貯留するリンス液へ浸漬された基板Ｗは当該リンス液により洗滌される。

処理槽１０２ａには循環配管１０２ｃが設けられる。循環配管１０２ｃは処理槽１０２ａに貯留されるリンス液が例えばポンプ（不図示）によって循環する経路である。処理槽１０４ａには循環配管１０４ｃが設けられる。循環配管１０４ｃは処理槽１０４ａに貯留されるリンス液が例えばポンプ（不図示）によって循環する経路である。

処理部１０５は、例えば減圧雰囲気中で有機溶剤、例えばイソプロピルアルコールを、基板Ｗに供給することによって基板Ｗを乾燥させる。処理部１０５は処理槽１０５ａを含む。処理槽１０５ａは例えばイソプロピルアルコールを貯留する。処理槽１０５ａには循環配管１０５ｃが設けられる。循環配管１０５ｃは処理槽１０５ａに貯留される有機溶剤が例えばポンプ（不図示）によって循環する経路である。

処理槽１０３ａ，１０４ａに貯留される処理液に対する基板Ｗの浸漬および取り出しは、昇降器４０ａおよびリフタ２０ａによって実現される。昇降器４０ａは、リフタ２０ａを処理槽１０３ａに貯留された薬液に浸漬する機能と、リフタ２０ａを当該薬液から取り出す機能と、リフタ２０ａを処理槽１０４ａに貯留されたリンス液に浸漬する機能と、リフタ２０ａを当該リンス液から取り出す機能とを有する。

処理槽１０１ａ，１０２ａに貯留される処理液に対する基板Ｗの浸漬および取り出しは、昇降器４０ｂおよびリフタ２０ｂによって実現される。昇降器４０ｂはリフタ２０ｂを処理槽１０１ａに貯留された薬液に浸漬する機能と、リフタ２０ｂを当該薬液から取り出す機能と、リフタ２０ｂを処理槽１０２ａに貯留されたリンス液に浸漬する機能と、リフタ２０ｂを当該リンス液から取り出す機能とを有する。

処理部１０５に対する基板Ｗの投入および取り出しは、搬送機構８、昇降器４０ｃおよびリフタ２０ｃによって実現される。

リフタ２０ａは、昇降器４０ａによってＺ方向へ上昇して処理槽１０３ｂ，１０４ａよりも上方に位置する状態で、搬送機構８との間で複数の基板Ｗが受け渡しされる。リフタ２０ｂは、昇降器４０ｂによってＺ方向へ上昇して処理槽１０１ｂ，１０２ａよりも上方に位置する状態で、搬送機構８との間で複数の基板Ｗが受け渡しされる。リフタ２０ｃは、昇降器４０ｃによってＺ方向へ上昇して処理部１０５よりも上方に位置する状態で、搬送機構８との間で複数の基板Ｗが受け渡しされる。

具体的には例えば当該状態において搬送機構８が処理位置に移動してリフタ２０ｃ，２０ｂ，２０ａのいずれかとＸ方向に沿って並び、上述の保持および解除によって当該受け渡しが実行される。

図２においては基板Ｗを保持するリフタ２０ｃが処理部１０５において処理槽１０５ａよりも上方（Ｚ方向側）に位置する場合、基板Ｗを保持するリフタ２０ａが処理部１０４において処理槽１０４ａよりも上方に位置する場合、リフタ２０ｂが処理槽１０１ａよりも上方に位置する場合が、いずれも実線で例示される。搬送機構８は鎖線で例示されるように、処理槽１０５ａの近くまで下方へ移動可能である。

図２においては、基板Ｗを保持するリフタ２０ａが処理部１０４において処理槽１０４ａ中のリンス液に浸漬される位置にある場合、リフタ２０ａが基板Ｗを保持せずに処理槽１０３ｂよりも上方に位置する場合、リフタ２０ｂが基板Ｗを保持せずに処理槽１０２ａよりも上方に位置する場合が、いずれも鎖線で例示される。リフタ２０ａが処理槽１０３ａ中の薬液に浸漬される位置にある場合、リフタ２０ｂが処理槽１０２ａ中のリンス液に浸漬される位置にある場合、リフタ２０ｂが処理槽１０１ａ中の薬液に浸漬される位置にある場合、リフタ２０ｃが処理槽１０５ａ内に位置する場合は、いずれも図示が省略される。

図４は－Ｘ方向に沿って見た、処理槽１０４ａが貯留する処理液への基板Ｗの浸漬および当該処理液からの基板Ｗの取り出しを示す側面図である。図５はＹ方向に沿って見た、処理槽１０４ａが貯留する処理液への基板Ｗの浸漬および当該処理液からの基板Ｗの取り出しを示す側面図である。

図示の煩雑を避けるため、図２および図４において昇降器４０ａは省かれている。図４および図５においては処理槽１０４ａにリンス液Ｑが貯留される場合が例示される。

図４および図５において、基板Ｗがリフタ２０ａと共にリンス液Ｑへ浸漬された状態は、一点鎖線を用いて示される。図４および図５において、基板Ｗがリフタ２０ａと共にリンス液Ｑから取り出されている状態は、浸漬の前であるか後であるかが区別されることなく、実線を用いて示される。図４において二点鎖線は、基板Ｗがリフタ２０ａと共にリンス液Ｑから取り出されている状態と、リンス液Ｑに浸漬されている状態との間の遷移を模式的に示す。

リフタ２０ａは複数の棒２１と板２２とを含む。例えばリフタ２０ａは３本の棒２１を含む。棒２１の各々は複数の基板Ｗを間隔を空けて支持する。例えば棒２１の各々には、図において明示されないが、Ｘ方句において相互に離れた２５個の溝が設けられる。

板２２は例えばＸ方向に対して垂直に広がる。いずれの棒２１の端（例えば－Ｘ方向の端）も、板２２に連結される。複数の棒２１および板２２を含むことにより、リフタ２０ａは複数の基板Ｗを保持する機能を担う。リフタ２０ｂ，２０ｃもリフタ２０ａと同様に構成され、複数の基板Ｗを保持する機能を担う。

図５を参照して、昇降器４０ａは支持片４１、昇降ガイド４２、モータ４３、サーボアンプ４４を含む。

支持片４１はリフタ２０ａの板２２を、－Ｘ方向側から支持する。昇降ガイド４２は支持片４１の昇降、具体的にはＺ方向への支持片４１の移動および－Ｚ方向への支持片４１の移動を案内する。例えば昇降ガイド４２は、モータ４３の回転軸に連結されたボールねじと、当該ボールねじに嵌まるタップが掘られ、かつ板２２が連結された棒（いずれも不図示）を有する。モータ４３は制御部９の制御の下でサーボアンプ４４によって駆動され、支持片４１を昇降させる。制御部９はサーボアンプ４４を介してモータ４３を制御してリフタ２０ａを所定の位置へ移動させる。

例えばモータ４３はサーボモータである。サーボアンプ４４は制御部９から回転する指示を受けてモータ４３を駆動する他、支持片４１の上下位置、ひいてはリフタ２０ａの上下位置に関する情報をモータ４３から制御部９へ伝達する。

昇降器４０ｂ，４０ｃも昇降器４０ａと同様に構成され、それぞれリフタ２０ｂ，２０ｃを昇降させて所定の位置に移動させる。

＜リフタと搬送機構との間での基板の受け渡し＞
基板Ｗが処理部１０１，１０２，１０３，１０４，１０５における処理を受ける流れは、下記のように区分される工程で例示される：
(i)プッシャ６が搬送機構８へ基板Ｗを受け渡す；
(ii)搬送機構８が処理部１０１に対する処理位置までＹ方向へ移動する；
(iii)昇降器４０ｂによって処理槽１０１ａの上方に位置したリフタ２０ｂへ、搬送機構８から基板Ｗが受け渡される；
(iv)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを降ろし、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０１ａが貯留する薬液へ浸漬する；
(v)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを上昇させ、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０１ａが貯留する薬液から取り出す；
(vi)昇降器４０ｂが処理部１０２に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(vii)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを降ろし、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０２ａが貯留するリンス液へ浸漬する；
(viii)昇降器４０ｂがリフタ２０ｂを上昇させ、リフタ２０ｂおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０２ａが貯留するリンス液から取り出す；
(ix)搬送機構８が処理部１０２に対する処理位置まで移動する；
(x)昇降器４０ｂによって処理槽１０２ａの上方に位置したリフタ２０ｂから、搬送機構８へ、基板Ｗが受け渡される；
(xi)搬送機構８が処理部１０３に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(xii)昇降器４０ａによって処理槽１０３ａの上方に位置したリフタ２０ａへ、搬送機構８から基板Ｗが受け渡される；
(xiii)昇降器４０ａがリフタ２０ａを降ろし、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０３ａが貯留する薬液へ浸漬する；
(xiv)昇降器４０ａがリフタ２０ａを上昇させ、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０３ａが貯留する薬液から取り出す；
(xv)昇降器４０ａが処理部１０４に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(xvi)昇降器４０ａがリフタ２０ａを降ろし、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、処理槽１０４ａが貯留するリンス液Ｑへ浸漬する；
(xvii)昇降器４０ａがリフタ２０ａを上昇させ、リフタ２０ａおよびこれに保持される基板Ｗを、リンス液Ｑから取り出す；
(xviii)搬送機構８が処理部１０４に対する処理位置まで移動する；
(xix)昇降器４０ａによって処理槽１０４ａの上方に位置したリフタ２０ａから、搬送機構８へ、基板Ｗが受け渡される；
(xx)搬送機構８が処理部１０５に対する処理位置まで－Ｙ方向へ移動する；
(xxi)昇降器４０ｃによって処理部１０５の上方に位置したリフタ２０ｃへ、搬送機構８から基板Ｗが受け渡される；
(xxii)リフタ２０ｃが基板Ｗを処理部１０５に投入し、基板Ｗを乾燥させる。

＜基板の欠損の有無の判定＞
本実施の形態では、処理槽１００を用いた処理における基板Ｗの欠損の有無を判定する技術が説明される。処理槽１００は処理槽１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａを区別せずに示す名称である。

上述の説明から、処理槽１００は、複数の基板Ｗが浸漬されて複数の基板Ｗを一括して処理する処理液を貯留するということができる。処理槽１００が処理槽１０１ａ，１０３ａに該当するときには処理液は上述の薬液である。処理槽１００が処理槽１０２ａ，１０４ａに該当するときには処理液は上述のリンス薬液である。

リフタ２０は、複数の基板Ｗを一括して保持する機能を有する機構であり、基板保持機構として機能する。当該基板保持機構は基板Ｗを処理液へ浸漬する第１機能と、基板Ｗを処理液から取り出す第２機能とを有する。

本実施の形態では、処理槽１００にかかる負荷に基づいて、処理槽１００を用いた処理における基板Ｗの欠損の有無が判定される。リフタ２０が第１機能を発揮するときの具体例としては、例えば上述の工程(iv)、(vii)、(xiii)、(xvi)が該当する。第２機能を発揮するときの具体例としては、例えば上述の工程(v)、(viii)、(xiv)、(xvii)が該当する。

＜同一ロットの基板Ｗの処理前後に基づく判定＞
図６は基板Ｗを処理液に浸漬し、処理液から取り出す処理（以下では単に「浸漬処理」とも称される）に採用される工程群を示すフローチャートである。当該工程群はステップＳ１１，Ｓ１２，Ｓ１３，Ｓ１４，Ｓ１５，Ｓ５１，Ｓ５２，Ｓ５３を有する。

ステップＳ１１はリフタ２０へ基板Ｗを載置する工程である。処理槽１００が処理槽１０１ａ，１０３ａに該当するときには、ステップＳ１１は上述の工程(iii)(xii)に相当する。かかる載置は搬送機構８によって実行される。処理槽１００が処理槽１０２ａ，１０４ａに該当するときには、ステップＳ１１は省略される。

ステップＳ１１および後述されるステップＳ５１が実行されてから、ステップＳ１２が実行される。ステップＳ１２は処理槽１００が貯留する処理液へ、基板Ｗを浸漬する工程である。ステップＳ１２は第１機能に相当し、上述の工程(iv)、(vii)、(xiii)、(xvi)に相当する。以下、基板保持機構が基板Ｗを処理液へ浸漬する工程が「第１工程」とも称される。

ステップＳ１３は、処理槽１００における基板Ｗの処理に必要な時間を確保する工程である。ステップＳ１３においては、ステップＳ１２が実行されてから所定時間が経過したか否が判断される。当該判断が否定的であれば、つまりステップＳ１２が実行されてから所定時間が経過していなければステップＳ１３が繰り返し実行される。当該判断が肯定的であれば、つまりステップＳ１２が実行されてから所定時間が経過したときには、ステップＳ１４が実行される。

ステップＳ１４は処理槽１００から基板Ｗを引き上げる工程である。かかる引き上げによって、処理槽１００が貯留する処理液から基板Ｗが取り出される。ステップＳ１４は第２機能に相当し、上述の工程(v)、(viii)、(xiv)、(xvii)に相当する。以下、基板保持機構が基板Ｗを処理液から取り出す工程が「第２工程」とも称される。

上述された処理液への基板Ｗの浸漬と、処理液からの基板Ｗの取り出しとは、昇降器４０が昇降することによって実現される。この観点から、昇降器４０ａとリフタ２０ａとの組み合わせを基板保持機構として捉えることができ、昇降器４０ｂとリフタ２０ｂとの組み合わせを基板保持機構として捉えることができる。

ステップＳ１４および後述されるステップＳ５２，Ｓ５３が実行されてから、ステップＳ１５が実行される。但しステップＳ５３は省略可能であり、ステップＳ５３を表す枠は破線で示される。

ステップＳ１５はリフタ２０から基板Ｗを移動する工程である。ステップＳ１５は、より具体的には、基板Ｗをリフタ２０から搬送機構８へ受け渡す工程である。ステップＳ１５は上述の工程(x)、(xix)に相当する。かかる受け渡しは搬送機構８によって実行される。処理槽１００が処理槽１０１ａ，１０３ａに該当するときには、ステップＳ１５は省略される。

ステップＳ５１はステップＳ１２が実行される前に実行される。ステップＳ５１はステップＳ１１よりも前に実行されてもよいし、ステップＳ１１と並行して実行されてもよいし、ステップＳ１１が実行された後に実行されてもよい。例えばステップＳ５１は、基板Ｗが処理液に浸漬される迄にリフタ２０が下降する途中の位置で実行されてもよい。

例えばステップＳ１１が実行された後にステップＳ５１が実行される場合には、リフタ２０が基板Ｗを保持している状態でステップＳ５１が実行される。この場合において、処理槽１００が処理槽１０１ａ，１０３ａに該当するときには、ステップＳ１１が実行されてからステップＳ５１が実行される。処理槽１００が処理槽１０２ａに該当するときには、工程(vi)によってリフタ２０ｂが処理槽１０２ａの上方に位置した後にステップＳ５１が実行される。処理槽１００が処理槽１０４ａに該当するときには、工程(xv)によってリフタ２０ａが処理槽１０４ａの上方に位置した後にステップＳ５１が実行される。

ステップＳ５２はステップＳ１４が実行された後に実行される。ステップＳ５２はステップＳ１５よりも前に実行されてもよいし、ステップＳ１５と並行して実行されてもよいし、ステップＳ１５が実行された後に実行されてもよい。例えばステップＳ５２は、基板Ｗが処理液から取り出されてから、リフタ２０が上昇する途中の位置で実行されてもよい。

ステップＳ１５が実行される前にステップＳ５２が実行される場合には、ステップＳ５２はリフタ２０が基板Ｗを保持している状態で実行される。ステップＳ５２が実行された後に、ステップＳ５３が実行される。

ステップＳ５１，Ｓ５２はいずれも処理槽１００にかかる負荷（以下「処理槽１００の負荷」とも称される）を測定する工程である。本実施の形態ではステップＳ５１で測定される負荷の値が第１値として説明され、ステップＳ５２で測定される負荷の値が第２値として説明される。当該第１値は、第１工程の前において処理槽１００にかかる負荷を示す。当該第２値は第２工程の後において処理槽１００にかかる負荷を示す。

サーボアンプ４４によってモータ４３が駆動され、モータ４３によって昇降器４０が昇降する。リフタ２０は制御部９の制御の下、サーボアンプ４４によって所定の位置へ移動可能である。

処理槽１００にかかる負荷は、処理槽１００にかかる重量によって評価することができる。図４を参照して、ロードセル５０は処理部１０４のうち、処理槽１０４ａを囲む内壁１０４ｅに固定される。ロードセル５０にはＺ方向側から支持部１０４ｄが載置される。支持部１０４ｄは処理槽１０４ａの外側壁１０４ｆに固定される。他の処理槽１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０５ａ，についても同様にロードセル５０が設置され得る。

ロードセル５０は支持部１０４ｄを介して処理槽１００自身および処理槽１００にかかる重量を測定するセンサとして機能する。ロードセル５０が測定する重量の値は、第１値と処理槽１００自身の重量の合計、または第２値と処理槽１００自身の重量の合計である。よって当該重量は処理槽１００にかかる負荷を反映する。ロードセル５０から得られる重量についての情報を用いて、上述の第１値および第２値を得ることができる。例えばロードセル５０が出力する測定値のオフセットが、処理槽１００自身の重量を負値として予め設定される。

図７はロードセル５０が設けられた場合の、制御部９とその周辺との接続関係を例示するブロック図である。制御部９は演算部９０１、記憶部９０２、入出力インターフェース９０３を備える。

入出力インターフェース９０３は、サーボアンプ４４、ロードセル５０、搬送機構８との間での情報の授受を行う。入出力インターフェース９０３は他の構成要素、例えば昇降器４０ａ，４０ｂ，４０ｃ、ロボット４、姿勢変換機構５、プッシャ６、その他の基板処理装置１の構成要素との間でも情報の授受を行うが、かかる授受は図７では省略される。

記憶部９０２は種々の情報を記憶する。演算部９０１は記憶部９０２に記憶される情報および入出力インターフェース９０３から入力されるデータの情報または両方を用いた演算を行う。

ロードセル５０は測定された第１値、第２値を示すデータを、入出力インターフェース９０３を介して演算部９０１に与える。演算部９０１は第１値と第２値との相違に基づいて、処理槽１００を用いた処理における基板Ｗの欠損の有無を判定する。第２値から第１値を減じた値が所定範囲を超えて大きければ、基板Ｗそれ自体、あるいはその一部が処理槽１００に残置すると推定される。当該残置があると推定されたとき、処理槽１００から引き上げられた基板Ｗには欠損があると判定することは妥当である。引き上げられた基板Ｗの欠損の有無の判定は、基板Ｗが取り出された処理液を貯留する処理槽１００を用いた処理における基板Ｗの欠損の有無の判定に直結する。

ステップＳ１４において処理液の一部がリフタ２０に付着する場合もあり得る。当該一部（以下「持ち出し液」と仮称）は第２値に影響を与える。持ち出し液の重量は、例えば処理液の種類、基板Ｗの表面の親水性あるいは疎水性、リフタ２０に保持される基板Ｗの枚数、処理液に浸漬される時間に依存する。例えば持ち出し液がリフタ２０から蒸発、滴下することで、ステップＳ１４からステップＳ５２までの時間間隔も第２値に影響する。かかる観点から、第１値と第２値との相違が所定範囲内にあるか否かによって欠損の有無が判定される。

図８は上述の判定の一例である、第１判定処理の工程群を示すフローチャートである。当該工程群はステップＳ１０１，Ｓ１０２，Ｓ１０３を備える。第１判定処理は例えば制御部９において実行される。制御部９は上述の判定を行う判定部として機能する。第１判定処理は、第１値と第２値との相違に基づいて、処理槽１００を用いた処理における基板Ｗの欠損の有無を判定する第３工程といえる。

ステップＳ１０１は、第１値と第２値との相違が所定範囲内にあるかを判断する工程である。当該判断が否定的となるのは、基板Ｗの処理液への浸漬（第１工程）の前と、処理液からの取り出しの後（第２工程）とにおいて、処理槽１００にかかる負荷に大きな相違があるときである。ステップＳ１０１の判断が否定的であればステップＳ１０２において、引き上げられた基板Ｗに欠損があると判定され、第１判定処理は終了する。

当該判断が肯定的となるのは、第１工程の前と、第２工程との後とにおいて、処理槽１００にかかる負荷に大きな相違がないときである。ステップＳ１０１の判断が肯定的であればステップＳ１０３において、引き上げられた基板Ｗに欠損がないと判定され、第１判定処理は終了する。

第１判定処理により、引き上げられた基板Ｗに欠損があるか否かが判定され、従って、引き上げられた基板Ｗが浸漬された処理液を用いた処理における、基板Ｗの欠損の有無が判定される。

第１判定処理によれば、処理槽１００の負荷が第１工程の前と、第２工程の後とで評価される。よって基板Ｗの破損や欠落が処理槽１００毎に判断される。また処理槽１００を撮像する必要がなく、処理液の液面による反射光の影響も小さい。

第１判定処理によれば、同じ処理槽１００に一括して処理される基板Ｗ（以下「ロット」と称される）毎に上記判定が行われる。よって後述されるような、他のロットの結果を参照する必要はない。

＜異なるロットのデータを利用した判定＞
ある処理槽１００における判定の対象とされる複数の基板Ｗ（以下「現行ロット」と仮称）に先行して、同じ処理槽１００における処理を既に受けた複数の基板Ｗ（以下「先行ロット」）のデータを利用する場合が、以下に説明される。

例えば、第１値に代えて、欠損がなかった先行ロットにおける第２値を採用することができる。かかる採用には、先行ロットにおける第２値が記憶されて現行ロットにおける第２値と比較されることが望ましい。図６には、浸漬処理においてステップＳ５３が示される。

現行ロットは、現行ロットに続いて同じ処理槽１００における処理を受ける複数の基板Ｗ（以下「後行ロット」）に対しては、先行ロットとなる。ステップＳ５３において第２値を記憶することは、記憶された第２値が後行ロットにおける第１値として採用されるための準備である。例えば第２値は記憶部９０２に記憶される。

図９は、引き上げられた基板Ｗにおける欠損の有無を判定する一例である、第２判定処理の工程群を示すフローチャートである。当該工程群はステップＳ２０１，Ｓ２０２，Ｓ２０３，Ｓ２０４を備える。第２判定処理は、例えば制御部９によって実行される。制御部９は上述の判定を行う判定部として機能する。

ステップＳ２０１は先行ロットの浸漬処理において欠損があるかを判断する工程である。当該判断は、例えば第１判定処理の判定の結果、他の基板Ｗに対する第２判定処理の結果、あるいは目視による欠損の有無、を用いて行われてもよい。当該判断が肯定的であれば、当該先行ロットの浸漬処理において欠損があったので、当該先行ロットについて記憶された第２値は、現行ロットの第２値の基準値として適切ではない。この場合には第２判定処理は終了する。

ステップＳ２０１の判断が否定的であれば、当該先行ロットについて記憶された第２値が、現行ロットの第２値の基準値として採用される。具体的にはステップＳ２０２が実行される。ステップＳ２０２は、先行ロットの第２値と、現行ロットの第２値との相違が所定範囲内にあるかを判断する工程である。ステップＳ２０２は、第１判定処理のステップＳ１０１の第１値に代えて、欠損がなかった先行ロットについての第２値を採用した工程であるといえる。

ステップＳ２０２の判断結果が肯定的であればステップＳ２０４において、第１判定処理のステップＳ１０３と同様に、引き上げられた基板Ｗには欠損がないと判定される。ステップＳ２０２の判断結果が否定的であればステップＳ２０３において、第１判定処理のステップＳ１０２と同様に、引き上げられた基板Ｗには欠損があると判定される。

第２判定処理によっても、基板Ｗの破損や欠落が処理槽１００毎に判断される。また処理槽１００を撮像する必要がなく、処理液の液面による反射光の影響も小さい。

＜変形＞
ロードセル５０が処理槽１０４ａの底部１０４ｇと内壁１０４ｅとの間に設けられてもよい。この場合は支持部１０４ｄを省略できるが、底部１０４ｇへ超音波を照射する際にロードセル５０が障害となる。当該照射は例えばリンス液Ｑによる洗滌を促進するときに適用される。

なお、上記各実施形態および各種変形例をそれぞれ構成する全部または一部を、適宜、矛盾しない範囲で組み合わせ可能であることは、言うまでもない。

１ 基板処理装置
９ 制御部
２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ リフタ（基板保持機構）
４０，４０ａ，４０ｂ 昇降器（基板保持機構）
５０ ロードセル（センサ）
１００，１０１ａ，１０２ａ，１０３ａ，１０４ａ 処理槽
Ｑ リンス液（処理液）
Ｗ 基板

Claims (4)

1. 複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；および
   前記複数の基板を一括して保持する機能を有する機構であって、前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する第１機能と、前記複数の基板を前記処理液から取り出す第２機能と、を有する基板保持機構；
   を含む基板処理装置を制御する方法であって、
   前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する第１工程と、
   前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液から取り出す第２工程と、
   前記第１工程の前において前記処理槽にかかる負荷の第１値と、前記第２工程の後における前記負荷の第２値との相違に基づいて、前記処理槽を用いた処理における前記複数の基板の欠損の有無を判定する第３工程と
   を備える、基板処理方法。
2. 前記処理液による処理を既に受け、かつ欠損がないと判定された複数の基板についての前記第２値が、前記第１値として採用される、請求項１に記載の基板処理方法。
3. 前記負荷に、前記処理槽にかかる重量が採用される、請求項１または請求項２に記載の基板処理方法。
4. 複数の基板が浸漬されて前記複数の基板を一括して処理する処理液を貯留する処理槽；
   前記複数の基板を一括して保持する機構であって、前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する第１機能と、前記複数の基板を前記処理液から取り出す第２機能と、を有する基板保持機構；
   前記処理槽にかかる負荷の値を検出するセンサ；および
   前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液へ浸漬する前に前記センサが検出する第１値と、前記基板保持機構が前記複数の基板を前記処理液へ浸漬してから前記複数の基板を前記処理液から取り出した後に前記センサが検出する第２値との相違に基づいて、前記処理槽を用いた処理における前記複数の基板の欠損の有無を判定する判定部
   を備える基板処理装置。

Images