JP3974293B2 - Substrate processing apparatus and substrate processing method - Google Patents

Substrate processing apparatus and substrate processing method Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用基板、光ディスクまたは光磁気ディスク用基板などの各種の基板を処理するための基板処理装置および基板処理方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、半導体装置の製造工程では、半導体ウエハ(以下単に「ウエハ」という。)の表面(ウエハ自身の表面またはウエハの表面に形成された薄膜の表面)を研磨剤で研磨するためのポリッシング工程が含まれる場合がある。薬液と研磨布とを用いてウエハ表面を化学的機械的に研磨するCMP(Chemical Mechanical Polishing)プロセスがその典型である。
【0003】
ポリッシング後のウエハの表面には、研磨剤がスラリーとなって存在しているため、ポリッシング工程の後には、ウエハの洗浄が必須である。
ポリッシング後のウエハの表面が洗浄処理前に乾燥してしまうと、ウエハ表面のスラリーの除去が困難になる。そこで、ポリッシング後のウエハの洗浄のために用いられる基板洗浄装置では、いわゆる水中ローダが備えられている。
水中ローダは、複数枚の基板(ウエハ)を収容した状態のカセットを水中に浸漬しておくための水槽と、この水槽に対してカセットを浸漬/浮上させるためのステージとを備えている。水槽の上方には、浮上した状態の基板の表面に純水を供給する純水シャワーノズルが備えられている。
【0004】
カセットは、たとえば、25段の棚が内壁面に形成されていて、25枚の基板を積層した状態で一括して収容することができるようになっている。しかし、必ずしも25段の棚のすべてに基板が収容されるわけではなく、途中の棚には基板が無かったり、また、たとえば上方のいくつかの棚にのみ基板が収容されるような場合もある。
水中ローダからの基板の取り出しは、ステージを必要量だけ上昇させ、基板搬送ロボットがそのハンドをカセット内に差し入れ、1枚の基板を保持して退出するようにして行われる。基板搬送ロボットは、たとえば、ハンドの先端に基板の下面中央を真空吸着するための吸着部を備えている。取り出された基板は、基板を洗浄するための洗浄処理部へと搬入される。基板搬送ロボットの上方には純水シャワーノズルが設けられていて、基板の受け渡しの際にも、基板の乾燥を防止できるよう考慮されている。
【0005】
カセットからの基板の搬出および洗浄処理部への基板の搬入を効率的に行うためには、カセット内の各段の棚における基板の有無を検出することが有利である。そこで、従来では、基板搬送ロボットが各段の棚の位置に順次アクセスして、真空吸着動作を行い、真空吸着系統における真空圧の変化の有無に基づいて、各段の棚における基板の有無を検出している。このような基板の検出は、基板搬送ロボットが実際に基板を搬出するときに行われる場合もあり、また、水槽にカセットを浸漬する前などに、予め全段の棚にハンドをアクセスさせるようにして行われる場合もある。
【0006】
しかし、このような基板検出技術では、基板搬送ロボットは、基板の有無に関わらずに、カセットの全段の棚に少なくとも1回はハンドをアクセスさせる動作を行う必要があるから、とくにカセット内に収容されている基板枚数が少ない場合には、非効率的である。そのうえ、基板が存在しない状態で吸着動作を行うと、真空吸着系統に水を吸い込むことになるから、真空圧が不安定になり、基板の有無の検出感度が悪くなったりするおそれがある。
【0007】
また、基板を水中に浸漬させる前に予め全段の棚にハンドをアクセスさせる手順を採用すると、基板に対する接触回数が多くなるから、基板に対するダメージが大きくなる。しかも、基板検出の手順に時間を要するから、その間に基板の表面が乾燥するおそれもあり、後の基板洗浄処理が困難になる可能性もある。
そこで、別の従来技術では、作業者が操作パネルから基板位置を手入力するようにしているが、これでは極めて非能率的であり、基板洗浄装置の無人化の障害になるうえ、入力ミスがあれば、カセットからの基板取り出しを行えなくなる。とくに、「基板なし」と入力された棚に基板が存在していたりすると、その棚の位置を通る経路に沿って基板搬送ロボットのハンドが移動した場合に、基板が破損してしまい、基板洗浄装置の運転を停止せざるを得ない事態を招く。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
これらの問題は、非接触で基板の有無を検出することができる光学式センサや静電容量センサを用いることにより解決されるであろうが、上述のような基板洗浄装置においては、これらのセンサの適用は、一般に、困難である。
すなわち、光学式センサでは、基板の表面や投光部または受光部の表面に付着した水滴や水流による不所望な反射または屈折の影響で、安定した基板検出が困難である。また、検出対象の基板の反射率や透過率の影響を受けやすいから、表面に窒化チタン膜等の反射率の低い膜が存在していたり、透明ガラス基板や石英基板などの光透過率が高い基板が混在していたりする場合にも、安定した検出が妨げられる。
【0009】
一方、静電容量センサを用いるとすれば、一般にカセットや装置の表面での通電や、基板の空中放電によって高周波回路的に接地状態と見なせる基板に対向して、非導電性隔壁を介在させた状態で検出電極を設け、この検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を印加し、対地間に形成されるRC回路の時定数を検出することによって、基板の有無を検出する構成をとることになる。すなわち、検出電極と接地との間の静電容量の大小により基板の有無を検出する構成となり、基板が存在するときには、静電容量が大きくなるために、基板の存在が検出される。
【0010】
しかし、上述の洗浄装置のように液滴が生じやすい環境では、非導電性隔壁の表面に生じた液滴の表面が対向電極として作用し、基板が存在するときと同じく、静電容量が大きな状態を作り出す。そのため、上述のような一般的な構成の静電容量センサは、湿潤な雰囲気中での基板検出の用途には適さない
【0011】
この発明の目的は、湿潤な環境においても基板を良好に検出して、基板に対する処理を良好に行うことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【0012】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
前記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出装置と、この基板検出装置によって検出された基板を搬送する基板搬送手段と、この基板搬送手段によって処理対象の基板が受け渡され、この基板に対して予め定める処理を施す基板処理手段とを含む基板処理装置であって、前記基板検出装置が、前記基板検出位置から間隔を開けた位置に非導電性隔壁を隔てて配置される検出電極、およびこの検出電極を取り囲んで配置され、前記非導電性隔壁を隔てて前記基板検出位置に対向し、前記非導電性隔壁の表面に沿う電界成分を排除するためのガード電極を備えた基板検出プローブと、前記検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を印加するとともに、前記抵抗および前記検出電極を経由して対地間に形成されるRC回路の時定数を検出することにより、前記基板検出位置における基板の有無を検出する基板検出回路と、前記ガード電極に、前記検出電極に印加される矩形波電圧と同位相かつ同電位の矩形波電圧を印加するガード電極用矩形波印加回路とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
【0013】
この発明では、静電容量センサを用いて基板の有無が非接触で検出される。すなわち、基板検出位置に基板があれば、高周波回路的に接地状態となる基板が接地電極となるから、検出電極の対地間の静電容量が大きくなる。また、基板検出位置に基板がなければ、検出電極の対地間の静電容量は無視できるほど小さくなる。それに応じて、RC回路の時定数が変化するから、この時定数を検出電極に印加した矩形波電圧の立ち上がりや立ち下がりの遅れ時間に基づいて検出することにより、基板検出位置における基板の有無を検出できる。
【0014】
非導電性隔壁の表面に液滴が形成された場合、この液層と接地との間は、ガード電極の働きによって遮断される。すなわち、ガード電極には、検出電極に印加される矩形波電圧と同位相かつ同電位の矩形波電圧が印加されるため、検出電極とガード電極との間に電位差が生じることがない。そのため、非導電性隔壁の表面に液層が形成された場合であっても、この液層に沿う方向の電界が生じないので、この液層が高周波回路的に接地されることがなく、当該液層の表面が検出電極の対向電極としての働きを有することはない。したがって、この発明における静電容量センサは、湿潤な雰囲気中においても、基板の有無を良好に検出することができる。
【0015】
このようにして、非接触の状態で確実に基板を検出することができ、湿潤な使用環境であっても、基板の誤検出が生じるおそれがない。
したがって、この発明によれば、湿潤な環境中でも、非接触の状態で基板の有無を確実に検出することができるので、基板の検出のために基板を汚染することもなく、また、基板検出の自動化を容易に図ることができる。これにより、基板処理の品質および効率を高めることができ、半導体装置や液晶表示装置などのように基板を処理して得られるべき生産物の品質および生産効率を向上することができる。
なお、湿潤な環境とは、たとえば、基板に対して液体供給手段からの液体が供給されるような環境や、基板に液体が浴びせられた状態で当該基板が所定位置に置かれることにより湿潤になった環境を意味する。この場合、基板検出装置は、基板への液体の供給が可能な位置や、基板に供給されている液体の飛沫や基板の表面等から飛び出す液体の飛沫が到達可能な位置において、基板の検出を行うようになっていてもよい。
また、基板処理手段は、具体的には、基板の洗浄処理を行うものであってもよい。より具体的には、基板処理手段は、CMP処理後の基板の洗浄を行うものであってもよい。
請求項2記載の発明は、前記基板検出装置は、一定方向に沿って間隔を開けて積層配列された複数枚の基板にそれぞれ対応した複数の基板検出位置における基板の有無を検出するためのものであり、前記基板検出プローブは、前記複数の基板検出位置の各一方側に対向するように複数個設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置である。
【0016】
この発明では、複数の基板検出プローブにより、一定方向(たとえば鉛直方向)に間隔を開けて積層された複数枚の基板の有無を一括して検出できる。これにより、複数の基板検出位置における基板の有無を速やかに検出できるから、基板検出に要する時間を短縮できる。
なお、複数の基板検出位置が鉛直方向に沿って配列されている場合には、各基板検出位置における基板の有無を検出する基板検出プローブは、各基板検出位置の上方または下方に配置されることになる。
【0017】
請求項3記載の発明は、前記複数の基板検出プローブは、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブの前記一定方向と直交する方向に関する位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項2記載の基板処理装置である。
より具体的には、前記一定方向に見た時に、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブが重なり合わないように複数の基板検出プローブが配置されていることが好ましい。すなわち、たとえば、複数の基板検出プローブは、いわゆる千鳥配列されていることが好ましい。
【0018】
たとえば、基板が円形であるときは、基板中心方向へのプローブの入り込み代をほぼ同じにしつつ、基板円周方向へもプローブ位置をずらすのが好ましい。
請求項3の発明によれば、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブは、基板検出位置の配列方向に直交する方向にずれているので、検出電極に印加する電圧を大きくして検出感度を高くしても、隣接する基板検出プローブを基板と誤検出することがない。したがって、基板の検出をより確実に行える。また、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブが、液滴によってブリッジされる可能性が低くなり、このことによっても、誤検出を防止できる。
【0019】
請求項4記載の発明は、前記複数の基板検出プローブは、前記一定方向に沿って対向するもの同士の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で配置されていることを特徴とする請求項2または3記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板検出位置の配列方向に沿って対向することになる基板検出プローブの間の間隔が、これらの間に液滴によるブリッジが形成されることがないほど大きく定められている。これにより、液滴による基板検出プローブ間のブリッジによって基板の誤検出が生じるおそれがなくなる。
【0020】
請求項5記載の発明は、前記複数の基板検出位置は、前記一定方向に連続する3つの基板検出位置のうちの中央の基板検出位置に基板が存在していない場合に、外側の2つの基板検出位置に位置する基板の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で設定されていることを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の基板処理装置である。
具体的には、複数枚の基板がカセットに保持され、このカセット内の基板が一括してそれぞれの基板検出位置に配置される場合であれば、カセット内における基板保持位置の間隔を請求項5に記載の基板検出位置の間隔と同様に定めればよい。
【0021】
この発明によれば、隣接する基板検出位置に位置する基板同士の間には液滴によるブリッジが生じるおそれがあるとしても、1つおきの基板検出位置に位置する基板同士は、その間の基板検出位置に別の基板が存在しない限りにおいて、液滴によりブリッジされることがない。液滴によるブリッジが生じていれば、このブリッジに進入した基板検出プローブからは、「基板あり」との検出結果が得られることになる。しかし、検出対象の基板検出位置に基板が存在していなければ液滴のブリッジは存在しえないから、結局、「基板あり」との検出結果は正しいことになる。むろん、液滴によるブリッジが生じていなければ、基板の有無を正確に検出できる。
【0022】
請求項6記載の発明は、前記複数の基板検出プローブを、それらの相対位置関係を保持した状態で保持するプローブ保持部材と、このプローブ保持部材を前記基板検出位置に対して相対的に進退させることにより、前記複数の基板検出プローブを前記複数の基板検出位置に一括して導く進退駆動機構とを含むことを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の基板処理装置である。
この発明によれば、複数の基板検出プローブが、複数の基板検出位置に対して一括して進退させられるので、複数枚の基板の有無を一括して検出でき、その後に、複数の基板検出プローブを一括して退避させることができる。
【0023】
むろん、基板検出プローブを保持したプローブ保持部材が複数枚の基板に対して近接/離反変位するようになっていてもよいし、たとえば、複数枚の基板を一括保持したカセットがプローブ保持部材に向かって近接/離反変位するようになっていてもよく、また、プローブ保持部材および複数枚の基板の両方が移動してこれらが近接/離反するようになっていてもよい。
請求項7記載の発明は、前記基板検出位置は、基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段に基板が受け渡される基板受け渡し位置にほぼ一致しており、前記基板検出装置は、前記基板検出プローブの検出電極が、少なくとも基板検出時には、基板検出位置における基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度までの位置ずれが生じている基板の内方の領域に位置するように配置され、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の基板の位置ずれを検出する基板位置ずれ検出手段をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の基板処理装置である。
【0024】
より具体的には、前記基板検出プローブの検出電極は、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の位置ずれよりも若干大きな位置ずれが生じている基板の内方の領域に位置するように配置されることが好ましい。
また、前記基板位置ずれ検出手段は、前記基板検出プローブの検出電極が基板を検出できる限界の位置ずれよりも若干小さな位置ずれ以上の位置ずれが生じている基板を検出するものであることが好ましい。
【0025】
請求項7の発明によれば、基板の搬送不良が生じない程度の位置ずれであれば、基板検出プローブにより基板の存在を検出することができ、基板の搬送不良が生じるほど大きな位置ずれが生じていれば、このような大きな位置ずれは基板位置ずれ検出手段によって検出することができる。
したがって、基板の搬送不良が生じる可能性のある状況を事前に把握することができる。よって、必要に応じて、基板の位置を修正することにより、基板検出プローブによって確実に基板を検出させることができるとともに、基板の搬送不良を未然に防止できる。
【0026】
これにより、具体的には、基板搬送手段のハンドが基板にダメージを与えたり、逆にハンドが破損したりすることを防止でき、また、基板が正規の位置で保持されないために基板が落下したりすることを防止できる。さらに、基板搬送手段が、所定の基板処理手段に基板を搬入するものである場合には、この基板処理手段における基板保持機構に対する基板の受け渡し、または、この基板保持機構による基板の保持が不良になることを防止できる。
【0027】
請求項8記載の発明は、前記基板位置ずれ検出手段は、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の位置ずれが生じた基板により遮光されるように光軸を設定した投光部および受光部を備えるビームセンサを含むことを特徴とする請求項7記載の基板処理装置である。
この発明によれば、ビームセンサによって基板の位置ずれを非接触で検出することができる。
【0028】
なお、前記光軸は、基板の主面を含む平面を横切るように設定されていることが好ましく、たとえば、基板の主面が水平面に沿う場合には、水平面に対して若干斜めになるように設定されていることが好ましい。これにより、大きな位置ずれが生じている基板は、光軸を確実に遮るので、ビームセンサによる基板の位置ずれの検出を確実に行える。
また、前記投光部を、発光部と、この発光部から受光部に向かって出射される光を通過させる開口を有するケースとで構成するようにし、このケース内に気体供給手段から気体(たとえば、クリーンエアまたは不活性ガス)を供給して、ケース内から前記開口を通って外部に吹き出す気流を生じさせるようにすることが好ましい。同様に、前記受光部を、光検出部と、前記投光部から前記光検出部に向かう入射光を通過させる開口が形成されたケースとで構成することとし、このケース内に気体供給手段から気体を供給して、ケース内から前記開口を通って外部に吹き出す気流を生じさせるようにすることが好ましい。
【0029】
これにより、発光部または光検出部に対する液滴の付着の問題を克服して、光学式センサを用いながら、基板の位置ずれを良好に検出できる。
請求項9記載の発明は、前記基板位置ずれ検出手段は、基板の主面を含む平面が前記光軸を横切るように、基板を前記光軸に対して相対的に移動させる基板移動機構をさらに含むことを特徴とする請求項8記載の基板処理装置である。
この発明によれば、基板の主面を含む平面が光軸を横切るように、基板が光軸に対して相対的に移動させられるので、大きな位置ずれが生じている基板を確実に検出できる。
【0030】
また、たとえば、複数枚の基板が積層して配置されている場合には、この基板の積層方向に沿って基板を移動させることにより、複数枚の基板についての位置ずれの有無を、1つのビームセンサを用いて検出することができる。
なお、基板移動手段は、基板を光軸に対して相対的に移動させることができるものであればよいので、基板を移動させるものであってもよいし、ビームセンサ(の光軸)を移動させるものであってもよいし、基板およびビームセンサの両方を移動させるものであってもよい。
【0031】
請求項10記載の発明は、請求項1ないし9のいずれかに記載の基板処理装置によって基板を処理する方法であって、前記基板検出装置により、液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出工程と、この基板検出工程において検出された基板を基板処理手段に搬送する基板搬送工程と、この基板搬送工程によって基板処理手段に搬入された基板に対して、予め定められた処理を施す基板処理工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
【0034】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の外観を簡略化して示す斜視図である。この基板処理装置は、CMP処理後の半導体ウエハなどの基板Wの表面の研磨剤(スラリー)を洗浄除去するための基板洗浄装置である。この装置は、CMP処理後の複数枚(たとえば25枚)の基板Wを一括して収容可能なカセットCを装填するためのカセット投入部2と、洗浄処理後の基板Wを収容したカセット(図示せず)を取り出すためのカセット取り出し部3とを備えている。カセット投入部2には、水平な軸線まわりに、図1における実線位置と二点鎖線位置との間で回動可能に取り付けられた開閉ボックス5が設けられており、カセット取り出し部3には、垂直な軸線まわりに回動可能に取り付けられたドア6が設けられている。開閉ボックス5の上部(閉状態における上部)には、ラッチ機構付きのハンドル7が設けられており、作業者は、このハンドル7を操作して開閉ボックス5を開き、CMP処理後の基板Wを収容した状態のカセットCを当該基板処理装置内へ投入する。
【0035】
基板処理装置の前面において、カセット投入部2の上方には、操作パネル8および表示装置9が配置されており、必要な処理条件等を入力でき、また、基板処理の進行状況等をモニタできるようになっている。
図2は、前記の基板処理装置のカセット投入部2の付近の内部構成を示す平面図である。カセット投入部2から投入されるカセットCは、水中ローダ10の昇降ステージ11上に載置される。水中ローダ10は、カセットC内の基板Wを水中に浸漬させた状態で待機させるとともに、処理の直前に、基板Wを1枚ずつ払い出すための基板受け渡し位置を提供する装置である。
【0036】
この水中ローダ10に隣接して、搬送ロボット20(基板搬送手段)が配置されている。この搬送ロボット20は、基板Wの裏面のほぼ中央を吸着するための吸着部21aを先端に有するハンド21と、このハンド21の基端部に結合されたベース部22とを備えている。そして、ベース部22の回動とともに、その回動方向とは反対方向に2倍の角度だけハンド21が回動するようになっていて、これにより、搬送ロボット20は、水中ローダ10に向かってハンド21およびベース部22を屈伸させることができ、かつ、水中ローダ10とは反対側に配置された洗浄ユニット30(基板処理手段)に対してハンド21およびベース部22を屈伸させることができる。このような屈伸運動とともに、ベース部22は昇降運動をすることができるようになっている。これにより、搬送ロボット20は、水中ローダ10のカセットCから1枚の基板Wを取り出して、洗浄ユニット30に搬入することができる。
【0037】
洗浄ユニット30は、たとえば、基板Wを保持して回転させる基板保持機構と、この基板保持機構に保持された基板に対して処理液(薬液または純水)を供給する処理液供給機構と、基板保持機構に保持された基板Wの表面または裏面をスクラブするスクラブ部材とを備えている。
カセット投入部2の開閉ボックス5の内部空間には、基板検出ユニット40(基板検出装置)が収容されている。基板検出ユニット40は、複数本の基板検出プローブPと、これを保持するプローブ保持部材41と、このプローブ保持部材41を水中ローダ10に保持されたカセットCに向かって進退させるための進退駆動機構42とを備えている。これにより、複数の基板検出プローブPを、開閉ボックス5内に退避した退避位置(実線の位置)と、カセットC内の基板Wの位置まで前進した検出位置(二点鎖線の位置)との間で一括して進退させることができる。
【0038】
この実施形態では、上昇位置にある昇降ステージ11上に載置されたカセットC内に正しく収容された基板Wの収容位置が基板検出位置に相当し、この基板検出位置は、基板Wの主面(表面)を見下す平面視において、搬送ロボット20に基板Wを受け渡す基板受け渡し位置とほぼ一致する。この場合、カセットC内に正しく収容された基板Wの収容位置とは、たとえば、カセットCの奥部(開閉ボックス5側)の内壁面に基板Wの端面が当接した平面位置(すなわち、図2において二点鎖線で示す基板Wの位置)をいう。実際には、カセットC内のすべての基板Wが必ずしも正しい基板収容位置にあるわけではなく、一部または全部の基板WがカセットCの前方の開放側(搬送ロボット20側)に飛び出している場合、すなわち、基板Wの位置ずれが生じている場合もある。
【0039】
図3は、水中ローダ10に関連する構成を簡略化して示す斜視図である。水中ローダ10は、カセットCを位置決め部材15によって位置決めした状態で載置することができる昇降ステージ11と、この昇降ステージ11上に載置されたカセットCを水没させることができる水槽12と、昇降ステージ11を昇降させるための昇降駆動機構13(基板移動機構)と、昇降ステージ11の上方からカセットCに保持された基板Wに純水を供給するための純水シャワーノズル14(液体供給手段)とを備えている。
【0040】
水槽12には純水が満たされており、昇降駆動機構13によって昇降ステージ11を下降させることにより、カセットC内の基板Wを純水中に浸漬することができる。また、昇降駆動機構13によって昇降ステージ11を上昇させることにより、昇降ステージ11を水槽12中の水面よりも上方の上昇位置に導くことができる。
昇降駆動機構13は、たとえば、ボールねじ機構13aと、これに駆動力を与えるモータ13bとを備えている。
【0041】
搬送ロボット20により基板Wの取り出しを行うときには、昇降駆動機構13は昇降ステージ11を上昇させ、取り出し対象の基板Wを所定の高さにまで上昇させる。その後に、搬送ロボット20のハンド21によって、その基板Wが取り出されることになる。その後、昇降駆動機構13は昇降ステージ11を下降させ、次の基板Wの取り出しまでの期間中、カセットC内の基板Wを水槽12内の純水中に浸漬させておく。
【0042】
基板処理装置にカセットCを投入するときには、昇降ステージ11は、水槽12よりも上方の上昇位置にある。純水シャワーノズル14は、開閉ボックス5を閉じた後に、速やかに純水の供給を開始するようになっており、これにより、昇降ステージ11に載置されたカセットC内の基板Wの乾燥が防がれる。この状態で、開閉ボックス5内に収容されている基板検出プローブPがカセットCの後方からカセットC内に入り込み、カセットC内の各段における基板Wの有無を検出する。
【0043】
カセットCは、その内壁面に複数段の棚が一定の間隔で形成されており、これにより、複数枚の基板Wを鉛直方向に沿って一定の間隔で積層状態で保持することができるようになっている。カセットCの後方には、鉛直方向に沿う板状の一対の延長部Caが形成されており、この一対の延長部Caの間は、基板検出プローブPをカセットC内に差し入れることができる開放状態となっている。
基板検出プローブPは、プローブ保持部材41に複数個保持されている。すなわち、複数の基板検出プローブPは、それぞれ、板状に形成されていて、互いに平行な姿勢でプローブ保持部材41に保持されている。そして、複数の基板検出プローブPは、カセットCから臨む正面視において、いわゆる千鳥配列状態で、プローブ保持部材41に保持されている。より具体的には、開閉ボックス5の閉状態において、基板検出プローブPは、鉛直方向に隣接するもの同士は、その進退方向に直交する水平方向に沿って位置がずらされており、1つおきの基板検出プローブPが、鉛直方向に対向するようになっている。これにより、鉛直方向に相対向する基板検出プローブPの間には、十分な間隔が確保されている。
【0044】
プローブ保持部材41は、箱状に形成されていて、その側部には、ラック43が取り付けられている。このラック43にピニオン44が噛合しており、このピニオン44には、ロータリアクチュエータ46からの回転力が与えられるようになっている。この構成により、ロータリアクチュエータ46を駆動することにより、プローブ保持部材41に保持された複数の基板検出プローブPをカセットCに向かって、一括して進退させることができる。このように、ラック43、ピニオン44およびロータリアクチュエータ46などにより、進退駆動機構42が構成されている。
【0045】
詳しくは、図2に示されているように、プローブ保持部材41の進退を案内するために、開閉ボックス5の内部空間には、スライドシャフト47が基板検出プローブPの進退方向に沿って配置されており、このスライドシャフト47上をスライドするスライドブッシュ48に、ブラケット49を介してプローブ保持部材41が固定されている。そして、このブラケット49にラック43が固定されている。
【0046】
図4は、カセットC内の各段の棚に基板Wが存在するか否かを検出するときの様子を簡略化して示す側面図である。開閉ボックス5が閉じられた直後には、この開閉ボックス5の閉状態を検出する所定のセンサ(図示せず)からの出力に応答して、または、操作パネル8からの所定の入力操作に応答して、ラック43およびピニオン44などを含む進退駆動機構42の働きによって、プローブ保持部材41が退避位置(実線の位置)から検出位置(二点鎖線の位置)まで前進させられる。これにより、上述のように千鳥配列で上下方向に積層された複数の基板検出プローブPは、カセットC内に一括して差し入れられる。
【0047】
このとき、各基板検出プローブPは、検出対象の基板Wの位置から間隔を開けた各上方の位置に位置している。すなわち、最上方の基板検出プローブPは、カセットC内の最上方の棚に収容されている基板Wよりも上方において、この最上方の基板Wを下方に臨むように配置されている。残余の基板検出プローブPは、カセットC内の複数段の棚に収容されている基板Wの間の位置において、各下方の基板Wを臨むように配置されることになる。
【0048】
図5は、基板検出プローブPおよびこれに関連する電気的構成を説明するためのブロック図である。基板検出プローブPは、非導電性材料である樹脂(たとえば、FEP(四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂)など)からなるプローブケース55(非導電性隔壁)と、このプローブケース55内に埋設された検出電極51と、この検出電極51を取り囲むように配設されたリング状のガード電極52とを備えている。検出電極51は、たとえば矩形に形成されていて、それに応じて、ガード電極52は、たとえば、矩形リング形状に形成されている。これらの検出電極51およびガード電極52は、非導電性隔壁として機能するプローブケース55を介して、基板検出位置に対向することになる。
【0049】
検出電極51には、矩形波発生回路61から、抵抗Rを介して矩形波電圧が印加されている。検出電極51の近傍に、カセットCや装置の表面での通電や、基板Wの空中放電によって高周波回路的に接地されたと見なせる被検出誘電体(この実施形態では基板W)が存在すれば、検出電極51の対接地間容量が大きくなり、検出電極51の近傍に被検出誘電体が存在しなければ、検出電極51の対接地間容量は無視できるほど小さくなる。したがって、抵抗Rと検出電極51の対接地間容量とによって形成されるRC回路の時定数は、検出電極51の近傍に被検出誘電体が存在している場合には大きくなり、検出電極51に現れる矩形波電圧には、立ち上がりおよび立ち下がりに遅れ時間が発生する。この遅れ時間が遅れ時間検出回路62によって検出されるようになっている。そして、遅れ時間の大小が比較回路63によって判定され、大きな遅れ時間が検出された場合に、被検出物が存在することを表す信号を出力回路64を介して出力するようになっている。このように、矩形波発生回路61、遅れ時間検出回路62および比較回路63などにより、基板の有無を検出するための基板検出回路が形成されている。
【0050】
一方、ガード電極52には、矩形波発生回路61からの矩形波電圧に基づいてガード電極パルス発生回路65(ガード電極用矩形波印加回路)で作成された矩形波電圧が印加されている。このガード電極パルス発生回路65が生成する矩形波電圧は、検出電極51に印加される矩形波電圧と同位相(同周波数)で、かつ、同電位の電圧信号とされる。したがって、ガード電極52の電位は、いずれの時間においても、検出電極51と等しく、これらの間に有意な電位差が生じることはない。
【0051】
図6は、ガード電極52の働きを説明するための図解図である。検出電極51が単独で存在していて、ガード電極52が設けられていない場合には、基板検出プローブPの下面に水滴が存在していると、図6(b)に示すように、水滴中を電荷が移動して放電することができるため、検出電極51と水滴の表面との間に電位差が生じる。この場合、水滴の表面が対向電極としての役割を果たし、大きな静電容量が生じる。したがって、水滴が付着している状況では、基板Wが存在しない場合にも、「基板あり」を表す信号が出力されることになる。
【0052】
これに対して、ガード電極52に検出電極51と同位相・同電位の矩形波電圧を印加している本実施形態の構成では、図6(a)に示すように、検出電極51の面に沿う方向の電界成分が生じないから、水滴中での電荷の移動が生じない。そのため、検出電極51と水滴の表面との間に電位差が生じることがなく、水滴は、検出電極51の厚みが増したのと同じ効果を有するにすぎない。この場合には、対地間の距離が無限大とみなせるので、大きな静電容量が生じることがなく、「基板なし」を表す正しい信号が出力されることになる。
【0053】
図7は、複数の基板検出プローブPおよびカセットCに収容された複数枚の基板Wの間隔について説明するための図解図である。カセットCに収容された基板Wが水中ローダ10の昇降ステージ11上において、純水シャワーノズル14からの純水の供給を受けると、複数枚の基板Wの間に純水が流れ込み、カセットCの全段の棚に基板Wが収容されている場合には、図7(a)に示すように、隣接する基板Wの表裏面間に水滴が溜まり、複数枚の基板Wはあたかも1つの水柱のような様相を呈する場合がある。しかし、途中の棚に基板Wが収容されていなければ、この部分において上下の基板Wが水滴によりブリッジされることはない。すなわち、カセットCにおける複数の基板収容位置の間隔は、隣接する3つの基板収容位置の中央に基板Wが存在せず、その両側(上下)の基板収容位置にそれぞれ基板Wが存在する場合において、この両側の一対の基板W間が水滴でブリッジされることのないような間隔DWに設定されている。
【0054】
一方、上下方向に隣接する基板検出プローブPは、図7(b)に示すように、基板検出プローブPの進退方向に直交する水平方向に沿ってずらされている。したがって、上下方向に隣接する基板検出プローブP間が水滴によりブリッジされるおそれはない。また、各基板検出プローブPに比較的大きな矩形波電圧を印加して、高周波電界の到達距離を上下方向に対向する基板検出プローブP間の間隔DP程度またはそれよりも長く(ただし、2DPよりも短く)とるようにして、検出感度を高めることができる。これにより、カセットC内の基板Wの傾きに起因する検出電極51と基板Wとの距離のばらつきや、基板Wの種類(半導体ウエハ、石英基板、ガラス基板など)の違いによる誘電率の差などの影響を排除して、各基板検出プローブPによる基板の検出を安定して行える。
【0055】
一本おきの基板検出プローブPは上下方向に沿って対向することになるが、これらの間の距離2DPは、これらの間に水滴によるブリッジが形成されることのない十分な距離となっている。
図8は、基板検出原理を説明するための図解図である。隣接する基板W間が水滴によりブリッジされていない図8(a)の状態では、基板検出プローブPは、その下方に臨む基板Wの有無を問題なく検出できる。
【0056】
隣接する基板W間が水滴によりブリッジされている図8(b)の状態では、水滴中に進入している基板検出プローブPは、水滴を介して高周波回路的に接地されることになり、「基板あり」表す信号を出力する。この信号は、結果的に、正しい信号である。
図8(c)に示すように、基板検出プローブPが下方に臨む基板検出位置に基板Wが存在していない場合には、当該基板検出位置の上下に基板Wがそれぞれ存在していても、これらの基板W間は水滴によりブリッジされることがない。したがって、「基板なし」を表す信号が出力されることになる。
【0057】
このように、水滴の有無にかかわらず、基板Wの有無を正しく表す信号が得られることが解る。
3枚以上の基板Wが水滴によりブリッジされて水柱のような形態を呈する場合には、それらの基板Wの位置に対応した2個以上の基板検出プローブPは、共通に接地された状態となり、これらの基板検出プローブPに対応した信号は、いずれも「基板あり」を表すものとなる。この場合、基板検出プローブPは、実際には、水滴を検出しているのであるが、基板検出プローブPの位置における水滴のブリッジの存在は、その下方に基板Wが存在することを意味するから、3枚以上の基板Wが水滴によりブリッジされている状況においても、なお、各基板検出プローブPに対応した信号は、各基板検出位置における基板Wの有無を正確に表すことになる。
【0058】
このようにして、水中ローダ10内の湿潤な環境下においても、カセットC内の各段の基板Wの有無を、非接触で確実に検出することができる。
次に、この実施形態の基板処理装置の他の特徴を説明する。
図2および図3に示されているように、水槽12の搬送ロボット20側の外壁12Aの上端付近には、カセットCの前方の開口からの基板Wの飛び出し(基板の位置ずれ)を検出するためのビームセンサ80,90が配置されている。ビームセンサ80,90は、それぞれ、投光部81,91と受光部82,92とを有し、投光部81,91から受光部82,92に向かうビーム光の光軸L1,L2を基板Wが遮光するか否かにより、各所定量だけ飛び出した状態の基板Wの有無を検出する構成となっている。
【0059】
ビームセンサ80の光軸L1は、図9に示すように、水槽12の外壁12Aの若干上方において、外壁12Aの内面よりも水槽12の内側の位置を通るように設定されている。また、ビームセンサ90の光軸L2は、ビームセンサ80の光軸L1よりも基板Wの内方(開閉ボックス5側)に位置するように設定されている。
すなわち、基板WがカセットCから大きく飛び出していて、水槽12への下降時に、基板Wが外壁12Aと干渉するおそれがある場合に、ビームセンサ80が、このように大きく飛び出した基板Wを検出する。
【0060】
これに対して、基板Wが外壁12Aと干渉するほど大きくは飛び出していない場合であっても、基板Wが、基板検出プローブPによって検出されないおそれのある位置にまで飛び出した状態(平面視において基板検出プローブPの検出電極51と基板Wのいずれかの部分とが重なり合わないおそれのある状態)のときに、ビームセンサ90がそのような基板Wを検出する。
より具体的には、基板検出プローブPの検出電極51は、基板検出時において、搬送ロボット20による搬送不良が生じる程度よりも若干大きな程度までの飛び出しが生じている基板W1,W2の内方の領域(平面視における内方の領域)に位置するようにカセットC内に差し入れられる。なお、図9において、符号W1は、カセットCからの飛び出しが生じていない基板Wを表し、符号W2は、基板検出プローブPによる検出限界位置まで飛び出した基板Wを表す。
【0061】
また、ビームセンサ90の光軸L2は、基板検出プローブPによる検出が可能な限界量の飛び出し量よりも若干小さな飛び出し量以上の飛び出しが生じている基板W2を検出できるように設定されている。
したがって、ビームセンサ90の光軸L2が基板Wで遮光されれば、カセットC内のいずれかの棚における基板Wに、搬送不良が生じるか、基板検出プローブPによる基板Wの有無の検出が正確に行われていないほどの不所望な飛び出しが生じていることが検出されることになる。この場合、搬送不良とは、搬送ロボット20のハンド21が基板Wにダメージを与えたり、逆にハンド21が破損したり、また、ハンド21の吸着部21が基板Wの裏面中央から大きくずれた位置を吸着して、ハンド21上で基板Wがバランスを失って落下したり、ハンド21から洗浄ユニット30の基板保持機構への受け渡しに失敗するなどの事態を含む。
【0062】
また、ビームセンサ80の光軸L1が基板Wで遮光されれば、外壁12Aと干渉するおそれのある基板W3が存在していることが検出されることになる。
ビームセンサ80の光軸L1は、図10に示すように、水平に配置されることになる基板Wの主面を含む平面に対して傾斜させて設定されており、これにより、光軸L1は、飛び出した状態の基板Wの主面で遮光されることになるから、基板Wの飛び出しを確実に検出することができる。ビームセンサ90の光軸L2も、同様に、基板Wの主面を含む平面に対して傾斜させて設定されている。
【0063】
基板検出プローブPにより各段の基板Wの有無の検出動作が終了し、基板検出プローブPが開閉ボックス5の内部空間に退避した後には、昇降駆動機構13の働きによって、昇降ステージ11が下降させられ、カセットCは水槽12の内部へと導かれる。この過程で、ビームセンサ80,90は、基板検出動作を行う。すなわち、固定配置されたビームセンサ80,90に対して、カセットCが下降していくことにより、カセットCの各段の棚の基板Wの位置が順に走査され、各段の基板Wの飛び出しが検出される。
【0064】
昇降ステージ11を下降させている過程でビームセンサ80が基板Wの飛び出しを検出した場合には、それ以上に昇降ステージ11を下降させれば、基板Wが破損するおそれがある。したがって、昇降駆動機構13は、ビームセンサ80が基板Wを検出したことに応答して、昇降ステージ11の下降を停止する。これとともに、表示装置9には、基板Wが飛び出していることを報知するためのメッセージなどが表示される。この場合には、昇降ステージ11を上昇させた後、作業者が、飛び出している基板WをカセットC内に押し込み、処理再開のための指示を操作パネル8から与えることになる。
【0065】
一方、昇降ステージ11を下降させている過程でビームセンサ90のみが基板Wの飛び出しを検出した場合には、基板Wの破損のおそれはないので、昇降ステージ11の下降が継続される。そして、表示装置9には、基板Wが飛び出していることを報知するためのメッセージなどが表示される。この場合、作業者が飛び出している基板WをカセットC内に押し込む作業を行うまでの間、基板Wは水槽12に貯留された純水中に浸漬された状態に保たれ、基板Wの乾燥が防がれる。基板Wが正常な位置に戻された後には、基板検出プローブPによる基板Wの検出を確実に行うことができ、かつ、搬送ロボット20による基板搬送が不良になることもない。
【0066】
図10および図11を参照して、ビームセンサ80の構成についてさらに詳説する。ビームセンサ90の構成は、同様であるので、説明を省く。
ビームセンサ80の投光部81および受光部82は、センサアンプ83に光ファイバ84,85を介して結合されている。センサアンプ83は、投光部81に結合された光ファイバ84の端部に光学的に結合された発光素子(図示せず)と、受光部82に結合された光ファイバ85に光学的に結合された受光素子(図示せず)とを備えている。基板Wの検出を行うときには、発光素子を発光させるとともに、受光素子の出力信号が監視される。受光素子の受光光量が減少してその出力信号が小さくなれば、光軸L1が基板Wにより遮光されたことを意味する。
【0067】
投光部81および受光部82には、さらに、エアポンプ86(気体供給手段)から、エア供給パイプ87,88,89を介して、クリーンエア(または、窒素ガスなどの不活性ガスでもよい。)が供給されている。
図11(a)および(b)は、それぞれ、投光部81および受光部82の共通の内部構造を示す斜視図および断面図である。投光部81および受光部82は、円柱状の外ケース100を備えている。外ケース100には、下方からエア供給パイプ88,89が挿入される気体流通路101と、同じく下方から光ファイバ84,85が挿入されるファイバ挿入孔102とが形成されている。光ファイバ84,85の先端には、発光部(投光部81の場合)または光検出部(受光部82の場合)としての光学部品103が取り付けられている。光学部品103は、たとえば、ステンレス製の円筒状の内ケース104と、この内ケース104内に収容され、光ファイバ84,85に対する光の入出射のためのレンズ105と、光の進行方向を変更するための反射鏡106とを有している。内ケース104には、反射鏡106の近傍の位置に、光の入出射のための開口107が形成されている。
【0068】
一方、外ケース100の側壁には、開口110が形成されている。光学部品103の内ケース104は、開口107を開口110に対向させた状態で外ケース100に取り付けられている。そして、外ケース100内の気体流通路101は、開口110に連通している。
この構成により、エア供給パイプ88,89から外ケース100内にクリーンエアが供給されることによって、気体流通路101を通って開口110から吹き出すクリーンエアの気流が発生する。したがって、水中ローダ10の近傍の湿潤な雰囲気中でも、水滴やミストが光学部品103に達することはない。
【0069】
したがって、光学部品103は、開口110からの入射光を光ファイバ84に良好に導くことができ、また、光ファイバ85からの出射光を開口110に良好に導くことができる。光学部品103のいずれの箇所にも水滴が付着することがないので、光軸がずれたり、光の不所望な拡散が生じたりするおそれはなく、投光部81から発生した光は、基板Wに遮られない限り、確実に受光部82に入射する。したがって、受光部82では、光軸L1を遮る基板Wの有無に応じて、十分な受光光量の差を確保できる。
【0070】
なお、水中ローダ10中の雰囲気にさらされることになる外ケース100は、金属を含まない樹脂材料(たとえば、四フッ化エチレン樹脂(PTFE)や四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂(PFA)など)からなっていることが好ましい。これにより、CMP処理後の基板Wに対して、金属物質が付着することを防止できる。
また、上述のような構成のビームセンサは、薬液を用いる基板処理部(たとえば、洗浄ユニット30)内において基板Wの位置や基板Wの有無を検出する用途に使用することができるが、このような場合には、外ケース100は、耐薬品性の材料(たとえば、PTFEまたはPFAなど)で構成することが好ましい。この場合、外ケース100の内部に収容される各構成部品は、その開口110からのクリーンエアの吹き出しにより、薬液雰囲気にさらされることがないので、とくに耐薬品性の材料で構成されている必要はない。
【0071】
また、この実施形態では、ビームセンサ80,90の投光部81,92を各別の外ケース100に収容し、同じく受光部82,92を各別の外ケース100に収容しているが、投光部81,92を1つのケースに収容し、受光部82,92を別の1つのケースに収容するようにしてもよい。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形態でも実施することができる。たとえば、上述の実施形態では、複数の基板検出プローブPは、水中ローダ10側から臨む正面視において、鉛直方向に沿った2列の千鳥配列で配置されているが、鉛直方向に沿った3列以上の千鳥配列が採用されてもよい。
【0072】
また、上述の実施形態では、上昇位置にある昇降ステージ11上のカセットCの各段の基板Wの有無を基板検出ユニット40で検出した後に、昇降ステージ11を下降させて基板WのカセットCからの飛び出しを検知するようにしているが、これらの順序を逆にしても構わない。
さらに、上述の実施形態では、ほぼ円形の基板である半導体ウエハに対する処理を行う場合について説明したが、この発明は、液晶表示装置用ガラス基板などにおいて一般的な角形基板やその他の任意の形状の基板を処理する場合にも適用することが可能である。
【0073】
これらの変形のほかにも、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の外観を簡略化して示す斜視図である。
【図2】前記基板処理装置のカセット投入部付近の内部構成を示す平面図である。
【図3】前記基板処理装置の水中ローダに関連する構成を簡略化して示す斜視図である。
【図4】カセット内の各段の棚に基板が存在するか否かを検出するときの様子を簡略化して示す側面図である。
【図5】基板検出プローブおよびこれに関連する電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図6】基板検出プローブに備えられたのガード電極の働きを説明するための図解図である。
【図7】複数の基板検出プローブの間隔およびカセットに収容された複数枚の基板の間隔について説明するための図解図である。
【図8】基板検出原理を説明するための図解図である。
【図9】基板の飛び出しの検出原理を説明するための図解図である。
【図10】基板の飛び出しを検出するビームセンサの構成を説明するための斜視図である。
【図11】ビームセンサを構成する投光部および受光部の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
2 カセット投入部
5 開閉ボックス
10 水中ローダ
11 昇降ステージ
12 水槽
13 昇降駆動機構
14 純水シャワーノズル
20 搬送ロボット
21 ハンド
30 洗浄ユニット
40 基板検出ユニット
41 プローブ保持部材
42 進退駆動機構
43 ラック
44 ピニオン
46 ロータリアクチュエータ
51 検出電極
52 ガード電極
55 プローブケース
61 矩形波発生回路
62 遅れ時間検出回路
63 比較回路
64 出力回路
65 ガード電極パルス発生回路
80 ビームセンサ
81 投光部
82 受光部
83 センサアンプ
84 光ファイバ
85 光ファイバ
86 エアポンプ
87 エア供給パイプ
88 エア供給パイプ
89 エア供給パイプ
90 ビームセンサ
90 光軸
91 投光部
92 受光部
100 外ケース
101 気体流通路
102 ファイバ挿入孔
103 光学部品
110 開口
C カセット
L1 光軸
L2 光軸
P 基板検出プローブ
R 抵抗
W 基板
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to various substrates such as semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for plasma displays, photomask substrates, optical disks or magneto-optical disk substrates.processingTo doBase ofThe present invention relates to a plate processing apparatus and a substrate processing method.
[0002]
[Prior art]
For example, in the manufacturing process of a semiconductor device, a polishing process for polishing a surface of a semiconductor wafer (hereinafter simply referred to as “wafer”) (the surface of the wafer itself or the surface of a thin film formed on the surface of the wafer) with an abrasive. May be included. A typical example is a CMP (Chemical Mechanical Polishing) process in which a wafer surface is chemically and mechanically polished using a chemical solution and a polishing cloth.
[0003]
Since the polishing agent is present as a slurry on the surface of the wafer after polishing, cleaning of the wafer is essential after the polishing step.
If the surface of the wafer after polishing is dried before the cleaning process, it becomes difficult to remove the slurry on the wafer surface. Therefore, a substrate cleaning apparatus used for cleaning a wafer after polishing is provided with a so-called underwater loader.
The underwater loader includes a water tank for immersing a cassette containing a plurality of substrates (wafers) in water, and a stage for immersing / floating the cassette in the water tank. Above the water tank, there is provided a pure water shower nozzle that supplies pure water to the surface of the floating substrate.
[0004]
The cassette has, for example, 25-level shelves formed on the inner wall surface, and can be accommodated in a lump with 25 substrates stacked. However, the boards are not necessarily accommodated in all the 25-level shelves, and there are cases where there are no boards in the middle shelves, and for example, the boards are accommodated only in some upper shelves. .
Removal of the substrate from the underwater loader is performed by raising the stage by a necessary amount, so that the substrate transport robot inserts the hand into the cassette and holds out one substrate and then moves out. The substrate transport robot includes, for example, a suction unit for vacuum-sucking the center of the lower surface of the substrate at the tip of the hand. The taken-out substrate is carried into a cleaning processing unit for cleaning the substrate. A pure water shower nozzle is provided above the substrate transfer robot, and it is considered that the substrate can be prevented from drying even when the substrate is transferred.
[0005]
In order to efficiently carry out the substrate from the cassette and carry the substrate into the cleaning processing unit, it is advantageous to detect the presence or absence of the substrate on each shelf in the cassette. Therefore, conventionally, the substrate transfer robot sequentially accesses the positions of the shelves of each stage, performs the vacuum suction operation, and based on the presence or absence of the change in the vacuum pressure in the vacuum suction system, the presence or absence of the substrate on each shelf is determined. Detected. Such substrate detection may be performed when the substrate transfer robot actually carries out the substrate. Also, before the cassette is immersed in the water tank, the hand is made to access the shelves at all stages in advance. Sometimes it is done.
[0006]
However, in such a substrate detection technique, the substrate transfer robot needs to perform an operation of accessing the hand at least once on all shelves of the cassette regardless of the presence or absence of the substrate. When the number of accommodated substrates is small, it is inefficient. In addition, if the suction operation is performed in the absence of the substrate, water is sucked into the vacuum suction system, so that the vacuum pressure becomes unstable and the detection sensitivity of the presence / absence of the substrate may be deteriorated.
[0007]
In addition, if the procedure of accessing the hand to all the shelves in advance before the substrate is immersed in water, the number of times of contact with the substrate increases, so that damage to the substrate increases. In addition, since the substrate detection procedure takes time, the surface of the substrate may be dried during that time, and the subsequent substrate cleaning process may be difficult.
Therefore, in another prior art, the operator manually inputs the substrate position from the operation panel. However, this is extremely inefficient, which hinders the unmanned operation of the substrate cleaning apparatus, and makes an input error. If so, the substrate cannot be removed from the cassette. In particular, if there is a substrate on the shelf where “no substrate” is entered, the substrate will be damaged when the substrate transfer robot's hand moves along the path passing through the shelf position, and the substrate will be washed. This causes a situation where the operation of the device must be stopped.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
These problems will be solved by using an optical sensor or a capacitance sensor that can detect the presence / absence of the substrate in a non-contact manner. The application of is generally difficult.
That is, in the optical sensor, it is difficult to detect a stable substrate due to the influence of undesired reflection or refraction caused by water droplets or water flow adhering to the surface of the substrate or the surface of the light projecting unit or the light receiving unit. Also, because it is easily affected by the reflectance and transmittance of the substrate to be detected, a film with low reflectance such as a titanium nitride film exists on the surface, or the light transmittance of a transparent glass substrate or quartz substrate is high. Even when substrates are mixed, stable detection is prevented.
[0009]
On the other hand, if a capacitance sensor is used, a non-conductive partition wall is generally provided opposite to a substrate that can be regarded as a grounded state in terms of high-frequency circuit due to energization on the surface of the cassette or device or air discharge of the substrate. A detection electrode is provided in a state, a rectangular wave voltage is applied to the detection electrode via a resistor, and a time constant of an RC circuit formed between the ground is detected to detect the presence or absence of a substrate. Become. That is, the presence / absence of the substrate is detected based on the capacitance between the detection electrode and the ground, and the presence of the substrate is detected when the substrate exists because the capacitance increases.
[0010]
  However, in an environment where liquid droplets are likely to be generated as in the above-described cleaning apparatus, the surface of the liquid droplets generated on the surface of the non-conductive partition acts as a counter electrode, and the capacitance is large as in the case where the substrate exists. Create a state. Therefore, the capacitance sensor having the general configuration as described above is not suitable for use in detecting a substrate in a humid atmosphere..
[0011]
  This inventionEyesThe objective is to provide a substrate processing apparatus and a substrate processing method that can detect a substrate satisfactorily even in a humid environment and perform processing on the substrate satisfactorily.
[0012]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
  In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 provides:A substrate detection device for detecting, in a non-contact manner, whether or not a substrate is present at a predetermined substrate detection position at a position where a liquid is supplied from the liquid supply means to the substrate or a position where the substrate is exposed to liquid; Substrate processing including substrate transport means for transporting a substrate detected by the substrate detection apparatus, and substrate processing means for delivering a substrate to be processed by the substrate transport means and performing predetermined processing on the substrate An apparatus, wherein the substrate detection deviceA detection electrode disposed at a position spaced from the substrate detection position with a non-conductive partition wall therebetween, and is disposed to surround the detection electrode, and is opposed to the substrate detection position with the non-conductive partition wall interposed therebetween. A substrate detection probe having a guard electrode for eliminating an electric field component along the surface of the non-conductive partition wall, and applying a rectangular wave voltage to the detection electrode via a resistor, and the resistance and the detection electrode By detecting the time constant of the RC circuit formed between and via the substrate, a substrate detection circuit for detecting the presence or absence of a substrate at the substrate detection position, and a rectangular wave applied to the detection electrode to the guard electrode And a guard wave rectangular wave applying circuit for applying a rectangular wave voltage having the same phase and the same potential as the voltage.processingDevice.
[0013]
  In the present invention, the presence or absence of a substrate is detected in a non-contact manner using a capacitance sensor. That is, if there is a substrate at the substrate detection position, the substrate that is grounded in terms of high-frequency circuit becomes the ground electrode, so that the capacitance between the detection electrode and the ground increases. Also, if there is no substrate at the substrate detection position, the capacitance between the detection electrode and the ground can be ignored.SmallIt will be. Correspondingly, the time constant of the RC circuit changes. By detecting this time constant based on the delay time of the rise and fall of the rectangular wave voltage applied to the detection electrode, the presence or absence of the substrate at the substrate detection position is detected. It can be detected.
[0014]
When droplets are formed on the surface of the nonconductive partition wall, the liquid layer and the ground are blocked by the action of the guard electrode. That is, since a rectangular wave voltage having the same phase and the same potential as the rectangular wave voltage applied to the detection electrode is applied to the guard electrode, there is no potential difference between the detection electrode and the guard electrode. Therefore, even when a liquid layer is formed on the surface of the non-conductive partition wall, an electric field in a direction along the liquid layer is not generated, so that the liquid layer is not grounded in a high-frequency circuit. The surface of the liquid layer does not function as a counter electrode of the detection electrode. Therefore, the capacitance sensor according to the present invention can detect the presence or absence of the substrate satisfactorily even in a humid atmosphere.
[0015]
  In this way, the substrate can be reliably detected in a non-contact state, and there is no possibility of erroneous detection of the substrate even in a wet use environment.
Therefore, according to the present invention, since the presence or absence of the substrate can be reliably detected in a non-contact state even in a humid environment, the substrate is not contaminated for the detection of the substrate. Automation can be easily achieved. Thereby, the quality and efficiency of substrate processing can be improved, and the quality and production efficiency of a product to be obtained by processing a substrate such as a semiconductor device or a liquid crystal display device can be improved.
The wet environment is, for example, an environment in which the liquid from the liquid supply unit is supplied to the substrate, or the substrate is placed in a predetermined position in a state where the substrate is immersed in the liquid. Means the environment. In this case, the substrate detection device detects the substrate at a position where the liquid can be supplied to the substrate, or at a position where the droplets of liquid supplied to the substrate or the liquid splashing from the surface of the substrate can reach. You may come to do.
Further, the substrate processing means may specifically perform a substrate cleaning process. More specifically, the substrate processing unit may clean the substrate after the CMP process.
  According to a second aspect of the present invention, the substrate detection device is configured to detect the presence / absence of a substrate at a plurality of substrate detection positions respectively corresponding to a plurality of substrates arranged in a stacked manner at intervals along a certain direction. The substrate according to claim 1, wherein a plurality of the substrate detection probes are provided so as to face each one side of the plurality of substrate detection positions.processingDevice.
[0016]
In the present invention, the presence or absence of a plurality of substrates stacked at intervals in a certain direction (for example, the vertical direction) can be collectively detected by a plurality of substrate detection probes. Thereby, since the presence or absence of the board | substrate in a several board | substrate detection position can be detected rapidly, the time which a board | substrate detection requires can be shortened.
When a plurality of substrate detection positions are arranged along the vertical direction, a substrate detection probe for detecting the presence / absence of a substrate at each substrate detection position is disposed above or below each substrate detection position. become.
[0017]
  The invention described in claim 3 is characterized in that the plurality of substrate detection probes are arranged with their positions in a direction orthogonal to the certain direction of the substrate detection probes corresponding to adjacent substrate detection positions being shifted. Item 2. SubstrateprocessingDevice.
  More specifically, it is preferable that a plurality of substrate detection probes are arranged so that substrate detection probes corresponding to adjacent substrate detection positions do not overlap when viewed in the certain direction. That is, for example, the plurality of substrate detection probes are preferably arranged in a so-called staggered arrangement.
[0018]
For example, when the substrate is circular, it is preferable to shift the probe position in the circumferential direction of the substrate while making the insertion allowance of the probe in the substrate center direction substantially the same.
According to the invention of claim 3, since the substrate detection probes corresponding to the adjacent substrate detection positions are displaced in the direction orthogonal to the arrangement direction of the substrate detection positions, the detection sensitivity can be increased by increasing the voltage applied to the detection electrodes. Even if the height is increased, an adjacent substrate detection probe is not erroneously detected as a substrate. Therefore, the substrate can be detected more reliably. In addition, the possibility that the substrate detection probe corresponding to the adjacent substrate detection position is bridged by the droplets is reduced, and this can also prevent erroneous detection.
[0019]
  The invention according to claim 4 is characterized in that the plurality of substrate detection probes are arranged at intervals at which no droplet bridges are formed between those facing each other along the certain direction. The substrate according to claim 2 or 3processingDevice.
  According to the present invention, the interval between the substrate detection probes that face each other along the arrangement direction of the substrate detection positions is determined to be so large that a bridge formed by droplets is not formed therebetween. . This eliminates the possibility of erroneous detection of the substrate due to the bridge between the substrate detection probes due to the droplets.
[0020]
  According to a fifth aspect of the present invention, the plurality of substrate detection positions include two outer substrates when no substrate exists at a central substrate detection position among the three substrate detection positions continuous in the certain direction. 5. The substrate according to claim 2, wherein the substrate is set at an interval at which a droplet bridge is not formed between the substrates positioned at the detection position.processingDevice.
  Specifically, in the case where a plurality of substrates are held in a cassette and the substrates in the cassette are collectively arranged at the respective substrate detection positions, the interval between the substrate holding positions in the cassette is claimed. What is necessary is just to determine like the space | interval of the board | substrate detection position as described in.
[0021]
According to the present invention, even if there is a possibility that a droplet bridge may occur between the substrates positioned at adjacent substrate detection positions, the substrates positioned at every other substrate detection position are detected between them. Unless another substrate is in place, it will not be bridged by the droplets. If a bridge due to droplets is generated, a detection result of “with substrate” is obtained from the substrate detection probe that has entered the bridge. However, a droplet bridge cannot exist unless a substrate exists at the detection position of the substrate to be detected, so that the detection result of “with substrate” is correct. Of course, the presence or absence of the substrate can be accurately detected if no bridging occurs due to the droplets.
[0022]
  According to a sixth aspect of the present invention, a probe holding member that holds the plurality of substrate detection probes in a state in which the relative positional relationship is maintained, and the probe holding member is advanced and retracted relative to the substrate detection position. 6. A substrate according to claim 2, further comprising an advancing / retreating drive mechanism that guides the plurality of substrate detection probes to the plurality of substrate detection positions all at once.processingDevice.
  According to the present invention, the plurality of substrate detection probes can be collectively advanced / retreated with respect to the plurality of substrate detection positions, so that the presence / absence of the plurality of substrates can be detected at a time, and then the plurality of substrate detection probes. Can be evacuated in a batch.
[0023]
  Of course, the probe holding member holding the substrate detection probe may be displaced near / separate from a plurality of substrates. For example, a cassette holding a plurality of substrates at a time is directed toward the probe holding member. The probe holding member and the plurality of substrates may both move so as to come close / separate.
  According to a seventh aspect of the present invention, the substrate detection position substantially coincides with a substrate delivery position at which the substrate is delivered to the substrate transport means in a plan view in which the main surface of the substrate is viewed almost vertically. The detection electrode of the substrate detection probe is misaligned to the extent that a conveyance failure is caused by the substrate conveyance means in a plan view in which the main surface of the substrate at the substrate detection position is viewed almost vertically at least during substrate detection. 7. The apparatus according to claim 1, further comprising a substrate misalignment detection unit that is disposed so as to be located in an inner area of the substrate and detects a misalignment of the substrate to such an extent that a conveyance failure by the substrate transfer unit occurs. The board according to any oneprocessingDevice.
[0024]
More specifically, the detection electrode of the substrate detection probe is disposed so as to be located in an inner region of the substrate where a positional deviation slightly larger than a positional deviation that causes a conveyance failure by the substrate conveying means occurs. It is preferable.
In addition, it is preferable that the substrate position detection means detects a substrate in which a position shift slightly larger than a position shift slightly smaller than a limit position shift in which the detection electrode of the substrate detection probe can detect the substrate is generated. .
[0025]
According to the seventh aspect of the present invention, the substrate detection probe can detect the presence of the substrate as long as the substrate is not misaligned so that the substrate is poorly transported. If so, such a large misalignment can be detected by the substrate misalignment detection means.
Therefore, it is possible to grasp in advance a situation where there is a possibility that a substrate conveyance failure may occur. Therefore, by correcting the position of the substrate as necessary, it is possible to reliably detect the substrate by the substrate detection probe, and it is possible to prevent a substrate conveyance failure.
[0026]
Specifically, this can prevent the hand of the substrate transfer means from damaging the substrate or conversely damaging the hand, and the substrate is dropped because the substrate is not held in the proper position. Can be prevented. Further, when the substrate transport means is for carrying the substrate into the predetermined substrate processing means, the delivery of the substrate to the substrate holding mechanism in the substrate processing means or the holding of the substrate by the substrate holding mechanism becomes defective. Can be prevented.
[0027]
  According to an eighth aspect of the present invention, the substrate positional deviation detecting means includes a light projecting section and a light receiving section in which an optical axis is set so as to be shielded from light by a substrate having a positional deviation that causes a conveyance failure by the substrate conveying means. 8. The substrate according to claim 7, further comprising a beam sensor provided.processingDevice.
  According to the present invention, the positional deviation of the substrate can be detected in a non-contact manner by the beam sensor.
[0028]
The optical axis is preferably set so as to cross a plane including the main surface of the substrate. For example, when the main surface of the substrate is along a horizontal plane, the optical axis is slightly inclined with respect to the horizontal plane. It is preferable that it is set. As a result, since the optical axis of the substrate having a large positional deviation is reliably blocked, the detection of the positional deviation of the substrate by the beam sensor can be reliably performed.
In addition, the light projecting unit is configured by a light emitting unit and a case having an opening through which light emitted from the light emitting unit toward the light receiving unit passes, and gas (for example, , Clean air or inert gas) is preferably supplied to generate an airflow that blows out from the inside of the case through the opening. Similarly, the light receiving unit is composed of a light detection unit and a case in which an opening through which incident light is directed from the light projecting unit to the light detection unit is formed. It is preferable to supply a gas to generate an air flow that blows out from the case through the opening.
[0029]
Thereby, the problem of adhesion of droplets to the light emitting unit or the light detecting unit can be overcome, and the positional deviation of the substrate can be detected well while using the optical sensor.
  The invention according to claim 9 is characterized in that the substrate positional deviation detecting means further includes a substrate moving mechanism for moving the substrate relative to the optical axis so that a plane including the main surface of the substrate crosses the optical axis. 9. The substrate according to claim 8, further comprising:processingDevice.
  According to the present invention, since the substrate is moved relative to the optical axis so that the plane including the main surface of the substrate crosses the optical axis, it is possible to reliably detect a substrate in which a large positional deviation has occurred.
[0030]
Further, for example, when a plurality of substrates are arranged in a stacked manner, by moving the substrate along the stacking direction of the substrates, it is possible to determine whether or not there is a positional deviation with respect to the plurality of substrates by one beam. It can be detected using a sensor.
The substrate moving means may be any device that can move the substrate relative to the optical axis. Therefore, the substrate moving means may move the substrate or move the beam sensor (optical axis). It is also possible to move both the substrate and the beam sensor.
[0031]
  The invention according to claim 10 is:A method of processing a substrate by the substrate processing apparatus according to claim 1, wherein the substrate detection apparatus is in a position where liquid is supplied from the liquid supply means to the substrate or in a state where the liquid is bathed. Whether or not a substrate exists at a predetermined substrate detection position at a position where the substrate is placed without contact.A substrate detection step to detect, a substrate transfer step for transferring the substrate detected in this substrate detection step to the substrate processing means, and a predetermined process for the substrate carried into the substrate processing means by this substrate transfer step The substrate processing method characterized by including a substrate processing step.
[0034]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a simplified appearance of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention. This substrate processing apparatus is a substrate cleaning apparatus for cleaning and removing an abrasive (slurry) on the surface of a substrate W such as a semiconductor wafer after CMP processing. This apparatus includes a cassette loading unit 2 for loading a cassette C that can collectively accommodate a plurality of (for example, 25) substrates W after CMP processing, and a cassette (FIG. And a cassette takeout unit 3 for taking out (not shown). The cassette loading unit 2 is provided with an open / close box 5 that is rotatably mounted between a solid line position and a two-dot chain line position in FIG. 1 around a horizontal axis. A door 6 is provided that is pivotably mounted about a vertical axis. A handle 7 with a latch mechanism is provided at the upper part (the upper part in the closed state) of the open / close box 5. The operator operates the handle 7 to open the open / close box 5, and the substrate W after the CMP process is opened. The accommodated cassette C is put into the substrate processing apparatus.
[0035]
On the front surface of the substrate processing apparatus, an operation panel 8 and a display device 9 are disposed above the cassette loading unit 2 so that necessary processing conditions can be input and the progress of substrate processing can be monitored. It has become.
FIG. 2 is a plan view showing an internal configuration in the vicinity of the cassette loading portion 2 of the substrate processing apparatus. The cassette C loaded from the cassette loading unit 2 is placed on the lift stage 11 of the underwater loader 10. The underwater loader 10 is a device that stands by in a state where the substrates W in the cassette C are immersed in water, and provides a substrate delivery position for discharging the substrates W one by one immediately before processing.
[0036]
A transfer robot 20 (substrate transfer means) is disposed adjacent to the underwater loader 10. The transfer robot 20 includes a hand 21 having a suction part 21 a at the tip for sucking the substantially center of the back surface of the substrate W, and a base part 22 coupled to the base end part of the hand 21. As the base portion 22 is rotated, the hand 21 is rotated by an angle twice as large as the rotation direction. As a result, the transfer robot 20 moves toward the underwater loader 10. The hand 21 and the base portion 22 can be bent and stretched, and the hand 21 and the base portion 22 can be bent and stretched with respect to the cleaning unit 30 (substrate processing means) disposed on the side opposite to the underwater loader 10. Along with such bending and stretching movements, the base portion 22 can move up and down. Thereby, the transfer robot 20 can take out one substrate W from the cassette C of the underwater loader 10 and carry it into the cleaning unit 30.
[0037]
The cleaning unit 30 includes, for example, a substrate holding mechanism that holds and rotates the substrate W, a processing liquid supply mechanism that supplies a processing liquid (chemical solution or pure water) to the substrate held by the substrate holding mechanism, and a substrate And a scrub member for scrubbing the front surface or the back surface of the substrate W held by the holding mechanism.
A substrate detection unit 40 (substrate detection device) is accommodated in the internal space of the open / close box 5 of the cassette loading unit 2. The board detection unit 40 includes a plurality of board detection probes P, a probe holding member 41 that holds the board detection probes P, and an advance / retreat drive mechanism for moving the probe holding member 41 forward and backward toward the cassette C held by the underwater loader 10. 42. Thus, the position between the retreat position (solid line position) where the plurality of substrate detection probes P are retreated in the open / close box 5 and the detection position (position of the two-dot chain line) advanced to the position of the substrate W in the cassette C. You can move forward and backward at once.
[0038]
In this embodiment, the accommodation position of the substrate W correctly accommodated in the cassette C placed on the elevating stage 11 in the ascending position corresponds to the substrate detection position, and this substrate detection position is the main surface of the substrate W. In a plan view overlooking the (front surface), it substantially coincides with the substrate delivery position for delivering the substrate W to the transfer robot 20. In this case, the accommodation position of the substrate W correctly accommodated in the cassette C is, for example, a planar position where the end surface of the substrate W is in contact with the inner wall surface of the back part (opening / closing box 5 side) of the cassette C (that is, FIG. 2, the position of the substrate W indicated by a two-dot chain line). Actually, not all the substrates W in the cassette C are necessarily in the correct substrate accommodation position, and a part or all of the substrates W are projected to the open side (the transfer robot 20 side) in front of the cassette C. That is, the substrate W may be misaligned.
[0039]
FIG. 3 is a perspective view showing a configuration related to the underwater loader 10 in a simplified manner. The underwater loader 10 includes an elevating stage 11 that can be placed with the cassette C positioned by the positioning member 15, a water tank 12 that can submerge the cassette C placed on the elevating stage 11, A lift drive mechanism 13 (substrate movement mechanism) for moving the stage 11 up and down, and a pure water shower nozzle 14 (liquid supply means) for supplying pure water to the substrate W held in the cassette C from above the lift stage 11. And.
[0040]
The water tank 12 is filled with pure water, and the substrate W in the cassette C can be immersed in the pure water by lowering the elevating stage 11 by the elevating drive mechanism 13. Further, by raising and lowering the elevating stage 11 by the elevating drive mechanism 13, the elevating stage 11 can be guided to a raised position above the water surface in the water tank 12.
The elevating drive mechanism 13 includes, for example, a ball screw mechanism 13a and a motor 13b that applies a driving force thereto.
[0041]
When the substrate W is taken out by the transfer robot 20, the elevating drive mechanism 13 raises the elevating stage 11 and raises the substrate W to be taken out to a predetermined height. Thereafter, the substrate W is taken out by the hand 21 of the transfer robot 20. Thereafter, the elevating drive mechanism 13 lowers the elevating stage 11 and immerses the substrate W in the cassette C in pure water in the water tank 12 until the next substrate W is taken out.
[0042]
When the cassette C is loaded into the substrate processing apparatus, the lifting / lowering stage 11 is in a raised position above the water tank 12. The pure water shower nozzle 14 starts supplying pure water promptly after closing the open / close box 5, thereby drying the substrate W in the cassette C placed on the elevating stage 11. It is prevented. In this state, the substrate detection probe P accommodated in the open / close box 5 enters the cassette C from behind the cassette C, and detects the presence or absence of the substrate W at each stage in the cassette C.
[0043]
The cassette C has a plurality of stages of shelves formed on the inner wall surface at regular intervals, so that a plurality of substrates W can be held in a stacked state at regular intervals along the vertical direction. It has become. A pair of plate-like extensions Ca extending in the vertical direction is formed behind the cassette C, and the substrate detection probe P can be inserted into the cassette C between the pair of extensions Ca. It is in a state.
A plurality of substrate detection probes P are held by the probe holding member 41. That is, each of the plurality of substrate detection probes P is formed in a plate shape and is held by the probe holding member 41 in a posture parallel to each other. The plurality of substrate detection probes P are held by the probe holding member 41 in a so-called zigzag arrangement state when viewed from the cassette C. More specifically, in the closed state of the open / close box 5, the substrate detection probes P adjacent to each other in the vertical direction are shifted in the horizontal direction perpendicular to the advancing / retreating direction, and every other one. The substrate detection probe P is opposed to the vertical direction. Thereby, a sufficient space is secured between the substrate detection probes P opposed to each other in the vertical direction.
[0044]
The probe holding member 41 is formed in a box shape, and a rack 43 is attached to the side portion thereof. A pinion 44 meshes with the rack 43, and a rotational force from the rotary actuator 46 is applied to the pinion 44. With this configuration, by driving the rotary actuator 46, the plurality of substrate detection probes P held by the probe holding member 41 can be advanced and retracted collectively toward the cassette C. Thus, the advance / retreat drive mechanism 42 is configured by the rack 43, the pinion 44, the rotary actuator 46, and the like.
[0045]
Specifically, as shown in FIG. 2, in order to guide the advancement and retraction of the probe holding member 41, a slide shaft 47 is arranged in the inner space of the open / close box 5 along the advance / retreat direction of the substrate detection probe P. The probe holding member 41 is fixed to a slide bush 48 that slides on the slide shaft 47 via a bracket 49. The rack 43 is fixed to the bracket 49.
[0046]
FIG. 4 is a side view schematically showing a state in which it is detected whether or not the substrate W exists on each shelf in the cassette C. Immediately after the open / close box 5 is closed, in response to an output from a predetermined sensor (not shown) for detecting the closed state of the open / close box 5 or in response to a predetermined input operation from the operation panel 8. The probe holding member 41 is advanced from the retracted position (solid line position) to the detection position (two-dot chain line position) by the action of the advance / retreat drive mechanism 42 including the rack 43 and the pinion 44. As a result, the plurality of substrate detection probes P stacked in the vertical direction in a staggered arrangement as described above are collectively inserted into the cassette C.
[0047]
At this time, each board | substrate detection probe P is located in each upper position spaced apart from the position of the board | substrate W of a detection target. That is, the uppermost substrate detection probe P is arranged above the substrate W accommodated in the uppermost shelf in the cassette C so as to face the uppermost substrate W downward. The remaining substrate detection probes P are arranged so as to face each lower substrate W at a position between the substrates W accommodated in a plurality of shelves in the cassette C.
[0048]
FIG. 5 is a block diagram for explaining the substrate detection probe P and the electrical configuration related thereto. The substrate detection probe P includes a probe case 55 (non-conductive partition wall) made of a resin that is a non-conductive material (for example, FEP (tetrafluoroethylene / hexafluoropropylene copolymer resin)), and the probe case 55. A detection electrode 51 embedded therein and a ring-shaped guard electrode 52 disposed so as to surround the detection electrode 51 are provided. The detection electrode 51 is formed in a rectangular shape, for example, and the guard electrode 52 is formed in a rectangular ring shape, for example. The detection electrode 51 and the guard electrode 52 are opposed to the substrate detection position via the probe case 55 that functions as a non-conductive partition wall.
[0049]
A rectangular wave voltage is applied to the detection electrode 51 from the rectangular wave generating circuit 61 via a resistor R. If there is a dielectric to be detected (substrate W in this embodiment) that can be regarded as being grounded in a high-frequency circuit near the detection electrode 51 by energization on the surface of the cassette C or the apparatus or by air discharge of the substrate W, detection is performed. If the capacitance between the electrode 51 and the ground is increased and there is no dielectric to be detected in the vicinity of the detection electrode 51, the capacitance between the detection electrode 51 and the ground is reduced to a negligible level. Therefore, the time constant of the RC circuit formed by the resistance R and the capacitance between the detection electrode 51 and the ground is increased when a detected dielectric exists in the vicinity of the detection electrode 51. The appearing rectangular wave voltage has a delay time at the rise and fall. This delay time is detected by a delay time detection circuit 62. The magnitude of the delay time is determined by the comparison circuit 63, and when the large delay time is detected, a signal indicating the presence of the detected object is output via the output circuit 64. As described above, the rectangular wave generation circuit 61, the delay time detection circuit 62, the comparison circuit 63, and the like form a substrate detection circuit for detecting the presence or absence of a substrate.
[0050]
On the other hand, a rectangular wave voltage created by a guard electrode pulse generating circuit 65 (guard electrode rectangular wave applying circuit) based on the rectangular wave voltage from the rectangular wave generating circuit 61 is applied to the guard electrode 52. The rectangular wave voltage generated by the guard electrode pulse generating circuit 65 is a voltage signal having the same phase (same frequency) and the same potential as the rectangular wave voltage applied to the detection electrode 51. Therefore, the potential of the guard electrode 52 is equal to that of the detection electrode 51 at any time, and no significant potential difference occurs between them.
[0051]
FIG. 6 is an illustrative view for explaining the function of the guard electrode 52. In the case where the detection electrode 51 exists alone and the guard electrode 52 is not provided, if a water droplet is present on the lower surface of the substrate detection probe P, as shown in FIG. Can be discharged by moving the electric charge, so that a potential difference is generated between the detection electrode 51 and the surface of the water droplet. In this case, the surface of the water droplet serves as a counter electrode, and a large capacitance is generated. Therefore, in a situation where water droplets are attached, even when the substrate W is not present, a signal indicating “with substrate” is output.
[0052]
On the other hand, in the configuration of the present embodiment in which a rectangular wave voltage having the same phase and the same potential as the detection electrode 51 is applied to the guard electrode 52, as shown in FIG. Since no electric field component is generated along the direction, no charge movement occurs in the water droplet. Therefore, there is no potential difference between the detection electrode 51 and the surface of the water droplet, and the water droplet only has the same effect as the thickness of the detection electrode 51 is increased. In this case, since the distance between the ground and the ground can be regarded as infinite, a large capacitance is not generated, and a correct signal indicating “no substrate” is output.
[0053]
FIG. 7 is an illustrative view for explaining the interval between the plurality of substrates W accommodated in the plurality of substrate detection probes P and the cassette C. FIG. When the substrate W accommodated in the cassette C is supplied with pure water from the pure water shower nozzle 14 on the lifting / lowering stage 11 of the underwater loader 10, pure water flows between the plurality of substrates W, When the substrates W are accommodated in all the shelves, as shown in FIG. 7 (a), water droplets are collected between the front and back surfaces of adjacent substrates W, and the plurality of substrates W are as if one water column. It may appear like this. However, if the substrate W is not accommodated in the intermediate shelf, the upper and lower substrates W are not bridged by water droplets in this portion. That is, the interval between the plurality of substrate accommodation positions in the cassette C is such that the substrate W does not exist at the center of the three adjacent substrate accommodation positions, and the substrates W exist at the substrate accommodation positions on both sides (upper and lower), respectively. The distance DW is set such that the pair of substrates W on both sides is not bridged by water droplets.
[0054]
On the other hand, the substrate detection probes P adjacent in the vertical direction are shifted along a horizontal direction orthogonal to the advancing and retreating direction of the substrate detection probe P as shown in FIG. Therefore, there is no possibility that the substrate detection probes P adjacent in the vertical direction are bridged by water droplets. Further, by applying a relatively large rectangular wave voltage to each substrate detection probe P, the reach distance of the high-frequency electric field is about DP or longer than the interval DP between the substrate detection probes P facing in the vertical direction (however, more than 2DP) Detection sensitivity can be increased. Thereby, variations in the distance between the detection electrode 51 and the substrate W due to the inclination of the substrate W in the cassette C, differences in dielectric constant due to differences in the type of the substrate W (semiconductor wafer, quartz substrate, glass substrate, etc.), etc. The substrate detection by each substrate detection probe P can be performed stably.
[0055]
Although every other board | substrate detection probe P will oppose along an up-down direction, distance 2DP between these is sufficient distance from which the bridge | bridging by a water droplet is not formed between these. .
FIG. 8 is an illustrative view for explaining the substrate detection principle. In the state of FIG. 8A in which the adjacent substrates W are not bridged by water droplets, the substrate detection probe P can detect the presence or absence of the substrate W facing below without any problem.
[0056]
In the state of FIG. 8B in which the adjacent substrates W are bridged by water droplets, the substrate detection probe P that has entered the water droplets is grounded in a high-frequency circuit via the water droplets. A signal indicating “with substrate” is output. This signal is consequently a correct signal.
As shown in FIG. 8C, when the substrate W does not exist at the substrate detection position where the substrate detection probe P faces downward, even if the substrate W exists above and below the substrate detection position, These substrates W are not bridged by water droplets. Therefore, a signal indicating “no substrate” is output.
[0057]
Thus, it can be seen that a signal that correctly indicates the presence or absence of the substrate W can be obtained regardless of the presence or absence of water droplets.
When three or more substrates W are bridged by water droplets to form a water column, two or more substrate detection probes P corresponding to the positions of the substrates W are in a state of being grounded in common, Any of the signals corresponding to these substrate detection probes P represents “with substrate”. In this case, the substrate detection probe P actually detects a water droplet, but the presence of a water droplet bridge at the position of the substrate detection probe P means that the substrate W exists below it. Even in a situation where three or more substrates W are bridged by water droplets, the signal corresponding to each substrate detection probe P accurately represents the presence or absence of the substrate W at each substrate detection position.
[0058]
In this way, the presence / absence of the substrate W at each stage in the cassette C can be reliably detected in a non-contact manner even in a wet environment in the underwater loader 10.
Next, other features of the substrate processing apparatus of this embodiment will be described.
As shown in FIGS. 2 and 3, in the vicinity of the upper end of the outer wall 12 </ b> A on the transfer robot 20 side of the water tank 12, the jumping out of the substrate W (substrate misalignment) from the opening in front of the cassette C is detected. Beam sensors 80 and 90 are arranged. The beam sensors 80 and 90 have light projecting portions 81 and 91 and light receiving portions 82 and 92, respectively, and the optical axes L1 and L2 of the beam light directed from the light projecting portions 81 and 91 to the light receiving portions 82 and 92 are substrates. It is configured to detect the presence or absence of the substrate W in a state where each predetermined amount protrudes depending on whether or not W shields light.
[0059]
As shown in FIG. 9, the optical axis L1 of the beam sensor 80 is set to pass slightly above the outer wall 12A of the water tank 12 so as to pass through a position inside the water tank 12 rather than the inner surface of the outer wall 12A. Further, the optical axis L2 of the beam sensor 90 is set so as to be located inward of the substrate W (on the open / close box 5 side) with respect to the optical axis L1 of the beam sensor 80.
That is, when the substrate W has greatly jumped out of the cassette C and the substrate W may interfere with the outer wall 12A when descending to the water tank 12, the beam sensor 80 detects the substrate W that has jumped out in this way. .
[0060]
On the other hand, even when the substrate W does not protrude so much as to interfere with the outer wall 12A, the substrate W has protruded to a position where it may not be detected by the substrate detection probe P (the substrate in plan view). When the detection electrode 51 of the detection probe P and any part of the substrate W are not likely to overlap each other), the beam sensor 90 detects such a substrate W.
More specifically, the detection electrode 51 of the substrate detection probe P is located on the inner side of the substrates W1 and W2 that are projected to a degree slightly larger than the degree of conveyance failure by the conveyance robot 20 during substrate detection. It is inserted into the cassette C so as to be located in the region (inner region in plan view). In FIG. 9, the symbol W <b> 1 represents the substrate W that has not jumped out of the cassette C, and the symbol W <b> 2 represents the substrate W that has jumped to the detection limit position by the substrate detection probe P.
[0061]
Further, the optical axis L2 of the beam sensor 90 is set so as to be able to detect the substrate W2 on which a jumping amount slightly larger than the jumping amount that is a limit amount that can be detected by the substrate detection probe P has occurred.
Therefore, if the optical axis L2 of the beam sensor 90 is shielded from light by the substrate W, the substrate W on any shelf in the cassette C has a conveyance failure, or the substrate detection probe P can accurately detect the presence or absence of the substrate W. Thus, it is detected that an undesired pop-out has occurred that has not been performed. In this case, the conveyance failure means that the hand 21 of the conveyance robot 20 damages the substrate W, conversely, the hand 21 is damaged, or the suction portion 21 of the hand 21 is greatly displaced from the center of the back surface of the substrate W. This includes a situation in which the position W is attracted and the substrate W falls out of balance on the hand 21 and the delivery from the hand 21 to the substrate holding mechanism of the cleaning unit 30 fails.
[0062]
If the optical axis L1 of the beam sensor 80 is shielded by the substrate W, it is detected that there is a substrate W3 that may interfere with the outer wall 12A.
As shown in FIG. 10, the optical axis L1 of the beam sensor 80 is set to be inclined with respect to a plane including the main surface of the substrate W to be arranged horizontally. Since the main surface of the substrate W in the protruded state is shielded from light, the protrusion of the substrate W can be reliably detected. Similarly, the optical axis L2 of the beam sensor 90 is set to be inclined with respect to a plane including the main surface of the substrate W.
[0063]
After the detection operation of the presence / absence of the substrate W at each stage is completed by the substrate detection probe P and the substrate detection probe P is retracted into the internal space of the open / close box 5, the elevation stage 11 is lowered by the action of the elevation drive mechanism 13. The cassette C is guided into the water tank 12. In this process, the beam sensors 80 and 90 perform a substrate detection operation. That is, as the cassette C descends with respect to the fixedly arranged beam sensors 80 and 90, the position of the substrate W on the shelf of each stage of the cassette C is scanned in sequence, and the substrate W at each stage jumps out. Detected.
[0064]
If the beam sensor 80 detects the jumping out of the substrate W while the lifting stage 11 is being lowered, the substrate W may be damaged if the lifting stage 11 is further lowered. Therefore, the lifting drive mechanism 13 stops the lifting stage 11 in response to the beam sensor 80 detecting the substrate W. Along with this, a message for notifying that the substrate W is popping out is displayed on the display device 9. In this case, after raising the elevating stage 11, the operator pushes the protruding substrate W into the cassette C and gives an instruction for resuming the processing from the operation panel 8.
[0065]
On the other hand, when only the beam sensor 90 detects the jumping of the substrate W while the lifting stage 11 is being lowered, the lifting of the lifting stage 11 is continued because there is no possibility of the substrate W being damaged. Then, the display device 9 displays a message for notifying that the substrate W has jumped out. In this case, the substrate W is kept immersed in the pure water stored in the water tank 12 until the operator pushes the protruding substrate W into the cassette C, and the substrate W is dried. It is prevented. After the substrate W is returned to the normal position, the substrate W can be reliably detected by the substrate detection probe P, and the substrate transfer by the transfer robot 20 does not become defective.
[0066]
With reference to FIGS. 10 and 11, the configuration of the beam sensor 80 will be described in more detail. Since the configuration of the beam sensor 90 is the same, description thereof is omitted.
The light projecting unit 81 and the light receiving unit 82 of the beam sensor 80 are coupled to the sensor amplifier 83 via optical fibers 84 and 85. The sensor amplifier 83 is optically coupled to a light emitting element (not shown) optically coupled to the end of the optical fiber 84 coupled to the light projecting unit 81 and an optical fiber 85 coupled to the light receiving unit 82. Light receiving element (not shown). When detecting the substrate W, the light emitting element is caused to emit light and the output signal of the light receiving element is monitored. If the amount of light received by the light receiving element decreases and the output signal becomes smaller, it means that the optical axis L1 is shielded by the substrate W.
[0067]
The light projecting section 81 and the light receiving section 82 are further supplied with clean air (or an inert gas such as nitrogen gas) from the air pump 86 (gas supply means) through the air supply pipes 87, 88, 89. Is supplied.
FIGS. 11A and 11B are a perspective view and a cross-sectional view showing a common internal structure of the light projecting unit 81 and the light receiving unit 82, respectively. The light projecting unit 81 and the light receiving unit 82 include a cylindrical outer case 100. The outer case 100 is formed with a gas flow passage 101 into which the air supply pipes 88 and 89 are inserted from below, and a fiber insertion hole 102 into which the optical fibers 84 and 85 are similarly inserted from below. An optical component 103 as a light emitting unit (in the case of the light projecting unit 81) or a light detecting unit (in the case of the light receiving unit 82) is attached to the tips of the optical fibers 84 and 85. The optical component 103 is, for example, a cylindrical inner case 104 made of stainless steel, a lens 105 for entering and exiting the optical fibers 84 and 85, and a direction in which the light travels is changed. And a reflecting mirror 106. In the inner case 104, an opening 107 for entering and exiting light is formed at a position near the reflecting mirror 106.
[0068]
On the other hand, an opening 110 is formed in the side wall of the outer case 100. The inner case 104 of the optical component 103 is attached to the outer case 100 with the opening 107 facing the opening 110. The gas flow passage 101 in the outer case 100 communicates with the opening 110.
With this configuration, clean air is supplied from the air supply pipes 88 and 89 into the outer case 100, thereby generating an air flow of clean air that blows out from the opening 110 through the gas flow passage 101. Accordingly, water droplets and mist do not reach the optical component 103 even in a humid atmosphere near the underwater loader 10.
[0069]
Therefore, the optical component 103 can guide the incident light from the opening 110 to the optical fiber 84 and can guide the outgoing light from the optical fiber 85 to the opening 110. Since no water droplets adhere to any part of the optical component 103, there is no possibility that the optical axis is shifted or undesired diffusion of light occurs, and the light generated from the light projecting unit 81 As long as it is not obstructed, the light is surely incident on the light receiving portion 82. Therefore, the light receiving unit 82 can ensure a sufficient difference in the amount of received light depending on the presence or absence of the substrate W that blocks the optical axis L1.
[0070]
The outer case 100 to be exposed to the atmosphere in the underwater loader 10 is made of a resin material not containing metal (for example, tetrafluoroethylene resin (PTFE) or tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin ( PFA) and the like. Thereby, it is possible to prevent the metal material from adhering to the substrate W after the CMP process.
Further, the beam sensor having the above-described configuration can be used for the purpose of detecting the position of the substrate W and the presence or absence of the substrate W in the substrate processing unit (for example, the cleaning unit 30) using a chemical solution. In this case, the outer case 100 is preferably made of a chemical resistant material (for example, PTFE or PFA). In this case, each component housed in the outer case 100 is not exposed to a chemical atmosphere due to the blowing of clean air from the opening 110, so that it is particularly necessary to be made of a chemical resistant material. There is no.
[0071]
Further, in this embodiment, the light projecting portions 81 and 92 of the beam sensors 80 and 90 are accommodated in different outer cases 100, and the light receiving portions 82 and 92 are similarly accommodated in the different outer cases 100. The light projecting portions 81 and 92 may be accommodated in one case, and the light receiving portions 82 and 92 may be accommodated in another case.
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can be implemented also with another form. For example, in the above-described embodiment, the plurality of substrate detection probes P are arranged in a two-row zigzag arrangement along the vertical direction when viewed from the underwater loader 10 side, but three rows along the vertical direction. The above staggered arrangement may be adopted.
[0072]
In the above-described embodiment, the substrate detection unit 40 detects the presence / absence of the substrate W at each stage of the cassette C on the elevation stage 11 at the elevated position, and then lowers the elevation stage 11 to remove the substrate W from the cassette C. However, the order may be reversed.
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where processing is performed on a semiconductor wafer that is a substantially circular substrate has been described. However, the present invention can be applied to a general rectangular substrate or other arbitrary shape in a glass substrate for a liquid crystal display device. The present invention can also be applied when processing a substrate.
[0073]
In addition to these modifications, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a simplified appearance of a substrate processing apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing an internal configuration in the vicinity of a cassette loading portion of the substrate processing apparatus.
FIG. 3 is a perspective view schematically showing a configuration related to an underwater loader of the substrate processing apparatus.
FIG. 4 is a side view showing, in a simplified manner, a state in which it is detected whether or not a substrate exists on each shelf in the cassette.
FIG. 5 is a block diagram for explaining a substrate detection probe and an electrical configuration related thereto.
FIG. 6 is an illustrative view for explaining the function of a guard electrode provided in the substrate detection probe.
FIG. 7 is an illustrative view for explaining an interval between a plurality of substrate detection probes and an interval between a plurality of substrates accommodated in a cassette.
FIG. 8 is an illustrative view for explaining a substrate detection principle;
FIG. 9 is an illustrative view for explaining the principle of detection of jumping out of a substrate.
FIG. 10 is a perspective view for explaining the configuration of a beam sensor that detects the jumping out of a substrate.
FIG. 11 is a diagram for explaining a configuration of a light projecting unit and a light receiving unit constituting the beam sensor.
[Explanation of symbols]
2 Cassette loading part
5 Open / close box
10 Underwater loader
11 Lifting stage
12 Aquarium
13 Elevating drive mechanism
14 Pure water shower nozzle
20 Transport robot
21 hands
30 Cleaning unit
40 Substrate detection unit
41 Probe holding member
42 Advance / Retreat Drive Mechanism
43 racks
44 Pinion
46 Rotary actuator
51 Detection electrode
52 Guard electrode
55 Probe case
61 Square wave generator
62 Delay time detection circuit
63 Comparison circuit
64 output circuit
65 Guard electrode pulse generation circuit
80 Beam sensor
81 Emitter
82 Receiver
83 Sensor amplifier
84 Optical fiber
85 optical fiber
86 Air Pump
87 Air supply pipe
88 Air supply pipe
89 Air supply pipe
90 Beam sensor
90 optical axis
91 Projector
92 Light receiver
100 outer case
101 Gas flow passage
102 Fiber insertion hole
103 Optical components
110 opening
C cassette
L1 optical axis
L2 optical axis
P substrate detection probe
R resistance
W substrate

Claims (10)

液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出装置と、
この基板検出装置によって検出された基板を搬送する基板搬送手段と、
この基板搬送手段によって処理対象の基板が受け渡され、この基板に対して予め定める処理を施す基板処理手段とを含む基板処理装置であって、
前記基板検出装置が、
前記基板検出位置から間隔を開けた位置に非導電性隔壁を隔てて配置される検出電極、およびこの検出電極を取り囲んで配置され、前記非導電性隔壁を隔てて前記基板検出位置に対向し、前記非導電性隔壁の表面に沿う電界成分を排除するためのガード電極を備えた基板検出プローブと、
前記検出電極に抵抗を介して矩形波電圧を印加するとともに、前記抵抗および前記検出電極を経由して対地間に形成されるRC回路の時定数を検出することにより、前記基板検出位置における基板の有無を検出する基板検出回路と、
前記ガード電極に、前記検出電極に印加される矩形波電圧と同位相かつ同電位の矩形波電圧を印加するガード電極用矩形波印加回路とを含むことを特徴とする基板処理装置。
A substrate detection device for detecting, in a non-contact manner, whether or not a substrate is present at a predetermined substrate detection position at a position where a liquid is supplied from the liquid supply means to the substrate or a position where the substrate is exposed to liquid; ,
Substrate transport means for transporting a substrate detected by the substrate detection device;
A substrate processing apparatus including a substrate processing unit that delivers a substrate to be processed by the substrate transport unit and performs a predetermined process on the substrate;
The substrate detection apparatus is
A detection electrode disposed at a position spaced from the substrate detection position with a non-conductive partition wall interposed therebetween, and is disposed so as to surround the detection electrode, and is opposed to the substrate detection position with the non-conductive partition wall interposed therebetween; A substrate detection probe comprising a guard electrode for eliminating an electric field component along the surface of the non-conductive partition;
A rectangular wave voltage is applied to the detection electrode via a resistor, and a time constant of an RC circuit formed between the resistor and the ground via the detection electrode is detected to detect the substrate at the substrate detection position. A substrate detection circuit for detecting presence or absence;
A substrate processing apparatus, comprising: a guard electrode rectangular wave application circuit that applies a rectangular wave voltage having the same phase and the same potential as the rectangular wave voltage applied to the detection electrode to the guard electrode.
前記基板検出装置は、一定方向に沿って間隔を開けて積層配列された複数枚の基板にそれぞれ対応した複数の基板検出位置における基板の有無を検出するためのものであり、
前記基板検出プローブは、前記複数の基板検出位置の各一方側に対向するように複数個設けられていることを特徴とする請求項1記載の基板処理装置。
The substrate detection device is for detecting the presence or absence of a substrate at a plurality of substrate detection positions respectively corresponding to a plurality of substrates stacked and arranged at regular intervals along a certain direction,
The substrate processing apparatus according to claim 1, wherein a plurality of the substrate detection probes are provided so as to face each one side of the plurality of substrate detection positions.
前記複数の基板検出プローブは、隣接する基板検出位置に対応した基板検出プローブの前記一定方向と直交する方向に関する位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項2記載の基板処理装置。3. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the plurality of substrate detection probes are arranged so that positions of substrate detection probes corresponding to adjacent substrate detection positions are shifted with respect to a direction orthogonal to the certain direction. 前記複数の基板検出プローブは、前記一定方向に沿って対向するもの同士の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で配置されていることを特徴とする請求項2または3記載の基板処理装置。4. The substrate detection probes according to claim 2, wherein the plurality of substrate detection probes are arranged at intervals at which droplet bridges are not formed between the substrates facing each other along the certain direction. Substrate processing equipment. 前記複数の基板検出位置は、前記一定方向に連続する3つの基板検出位置のうちの中央の基板検出位置に基板が存在していない場合に、外側の2つの基板検出位置に位置する基板の間に液滴のブリッジが形成されることのない間隔で設定されていることを特徴とする請求項2ないし4のいずれかに記載の基板処理装置。The plurality of substrate detection positions are between the substrates positioned at the outer two substrate detection positions when no substrate exists at the center substrate detection position among the three substrate detection positions continuous in the certain direction. 5. The substrate processing apparatus according to claim 2, wherein the substrate processing apparatus is set at intervals at which droplet bridges are not formed. 前記複数の基板検出プローブを、それらの相対位置関係を保持した状態で保持するプローブ保持部材と、
このプローブ保持部材を前記基板検出位置に対して相対的に進退させることにより、前記複数の基板検出プローブを前記複数の基板検出位置に一括して導く進退駆動機構とを含むことを特徴とする請求項2ないし5のいずれかに記載の基板処理装置。
A probe holding member that holds the plurality of substrate detection probes in a state in which the relative positional relationship thereof is held; and
An advancing / retracting drive mechanism that collectively guides the plurality of substrate detection probes to the plurality of substrate detection positions by moving the probe holding member relative to the substrate detection position. Item 6. The substrate processing apparatus according to any one of Items 2 to 5.
前記基板検出位置は、基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段に基板が受け渡される基板受け渡し位置にほぼ一致しており、
前記基板検出装置は、前記基板検出プローブの検出電極が、少なくとも基板検出時には、基板検出位置における基板の主面をほぼ垂直に見下す平面視において、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度までの位置ずれが生じている基板の内方の領域に位置するように配置され、
基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の基板の位置ずれを検出する基板位置ずれ検出手段をさらに含むことを特徴とする請求項1ないし6のいずれかに記載の基板処理装置。
The substrate detection position substantially coincides with the substrate delivery position at which the substrate is delivered to the substrate transport means in a plan view in which the main surface of the substrate is viewed almost vertically.
In the substrate detection apparatus, the detection electrode of the substrate detection probe is misaligned to the extent that a conveyance failure by the substrate conveyance means occurs in a plan view in which the main surface of the substrate at the substrate detection position is looked down almost vertically at least during substrate detection. Is located in the inner region of the substrate where the
7. The substrate processing apparatus according to claim 1, further comprising a substrate misalignment detecting unit that detects a misalignment of the substrate to such an extent that a conveyance failure is caused by the substrate transporting unit.
前記基板位置ずれ検出手段は、基板搬送手段による搬送不良が生じる程度の位置ずれが生じた基板により遮光されるように光軸を設定した投光部および受光部を備えるビームセンサを含むことを特徴とする請求項7記載の基板処理装置。The substrate positional deviation detecting means includes a beam sensor including a light projecting unit and a light receiving unit in which an optical axis is set so as to be shielded from light by a substrate having a positional deviation to the extent that a conveyance failure is caused by the substrate conveying unit. The substrate processing apparatus according to claim 7. 前記基板位置ずれ検出手段は、基板の主面を含む平面が前記光軸を横切るように、基板を前記光軸に対して相対的に移動させる基板移動機構をさらに含むことを特徴とする請求項8記載の基板処理装置。The substrate displacement detection means further includes a substrate moving mechanism that moves the substrate relative to the optical axis so that a plane including a main surface of the substrate crosses the optical axis. 9. The substrate processing apparatus according to 8. 請求項1ないし9のいずれかに記載の基板処理装置によって基板を処理する方法であって、
前記基板検出装置により、液体供給手段から基板に液体が供給される位置または液体が浴びせられた状態の基板が置かれる位置において、所定の基板検出位置に基板が存在するか否かを非接触で検出する基板検出工程と、
この基板検出工程において検出された基板を基板処理手段に搬送する基板搬送工程と、
この基板搬送工程によって基板処理手段に搬入された基板に対して、予め定められた処理を施す基板処理工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。
A method for processing a substrate by the substrate processing apparatus according to claim 1,
Whether or not the substrate exists at a predetermined substrate detection position at a position where the liquid is supplied from the liquid supply means to the substrate or a position where the substrate is exposed to the liquid is placed by the substrate detection device without contact. A substrate detection step to detect;
A substrate transfer step of transferring the substrate detected in this substrate detection step to the substrate processing means;
And a substrate processing step of performing a predetermined process on the substrate carried into the substrate processing means by the substrate transporting step.
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