JP6869842B2 - 基板処理装置、および基板に形成された切り欠きを検出する方法 - Google Patents

基板処理装置、および基板に形成された切り欠きを検出する方法 Download PDF

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Description

本発明は、ウェーハなどの基板の表面を処理するための基板処理装置に関し、特に基板の周縁部に形成された切り欠きを検出する装置および方法に関する。
ウェーハ等の基板の表面の一部を局所的に処理するためには、基板処理前に基板の向きを検出することが必要である。そこで、基板の向きを検出するために、基板のオリエンテーションフラットやノッチなどの切り欠きの位置を検出する検出装置が使用されている。
切り欠きの位置検出は、基板の周縁部で反射する光の量の変化、または基板の周縁部によって遮られる光の量の変化に基づいて検出する方法や、基板の上方からカメラで基板の周縁部を撮影し、撮影された画像データと予め用意された判定用の画像データを比較する方法により行われている。一般に、基板の表面の一部を局所的に処理する半導体デバイス製造工程においては、このような切り欠きの位置検出方法が使用されてきた。
特開２００９−２４６０２７号公報
しかしながら、上述の検出方法は、測定環境によっては基板の切り欠きの位置を正しく検出できないという問題があった。光電センサを使用した上記検出方法は、基板処理で使用するスラリなどの処理液が、光電センサ内の投光部や受光部、または基板表面に付着すると、基板の切り欠きの正確な位置を検出できないという問題があった。カメラを使用した上記検出方法も同様に、カメラにスラリなどの処理液がかかると、基板の切り欠きの正確な位置を検出できないという問題があった。また、カメラを使用した検出方法は、光が照射されることによって腐食が発生する可能性があるＣｕなどの金属が表面に形成された基板には使用できないとういう問題もあった。
本発明は、上述した従来の問題点を解決するためになされたもので、測定環境に拘わらず基板の切り欠きの正確な位置を検出し、基板の表面を処理することができる基板処理装置を提供することを目的とする。また、本発明は、測定環境に拘わらず基板の切り欠きの正確な位置を検出することができる方法を提供することを目的とする。
上述した目的を達成するために、本発明の一態様は、基板を保持する基板ステージと、前記基板の表面を処理する処理ヘッドと、前記基板の切り欠きの位置を検出する切り欠き検出システムと、前記処理ヘッドを前記基板ステージの半径方向に移動させる移動機構と、前記基板ステージを回転させる回転機構とを備え、前記切り欠き検出システムは、前記基板が前記基板ステージに保持されているときに前記基板の周縁部に流体を噴射する流体噴射ノズルと、前記流体の圧力または流量のいずれかである物理量を測定する流体測定器と、前記物理量の変化に基づいて、前記基板の周縁部に形成された切り欠きの位置を検出する位置検出器とを有することを特徴とする基板処理装置である。
本発明の好ましい態様は、前記位置検出器は、前記物理量の最新の測定値と前回の測定値との差を、予め設定されたしきい値と比較し、前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記位置検出器は、前記差が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記位置検出器は、前記物理量の測定値を、予め設定されたしきい値と比較し、前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記位置検出器は、前記物理量の測定値が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記検出された切り欠きの位置に基づいて、前記基板上の目標領域が前記処理ヘッドの処理位置に到達するのに必要な前記基板ステージの位置を算出する制御装置をさらに備えたことを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記流体は、純水、クリーンエア、およびＮ２ガスのうちのいずれか１つであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記物理量は前記流体の圧力であり、前記流体測定器は圧力センサであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記物理量は前記流体の流量であり、前記流体測定器は流量センサであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記処理ヘッドは、前記基板の表面を研磨するための研磨ヘッドであることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記処理ヘッドは、前記基板の表面をスクラブするためのペンシル型洗浄具であることを特徴とする。
本発明の一態様は、基板の周縁部に形成された切り欠きの位置を検出する方法であって、前記基板を基板ステージで保持し、前記基板および前記基板ステージを回転させながら前記基板の周縁部に流体を噴射し、前記流体の圧力または流量のいずれかである物理量を測定し、前記物理量の変化に基づいて、前記基板の周縁部に形成された切り欠きの位置を検出することを特徴とする方法である。
本発明の好ましい態様は、前記物理量の変化に基づいて、前記切り欠きの位置を検出する工程は、前記物理量の最新の測定値と前回の測定値との差を、予め設定されたしきい値と比較し、前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程は、前記差が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記物理量の変化に基づいて、前記切り欠きの位置を検出する工程は、前記物理量の測定値を、予め設定されたしきい値と比較し、前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程は、前記物理量の測定値が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする。
本発明の好ましい態様は、前記基板および前記基板ステージを回転させながら前記基板の周縁部に流体を噴射する工程は、前記基板および前記基板ステージを第１の方向、および該第１の方向とは逆の第２の方向に回転させながら前記基板の周縁部に前記流体を噴射する工程であり、前記物理量の変化に基づいて前記切り欠きの位置を検出する工程は、前記基板および前記基板ステージを前記第１の方向に回転させているときに、前記物理量の変化に基づいて前記基板の周縁部に形成された切り欠きの第１の位置を検出し、前記基板および前記基板ステージを前記第２の方向に回転させているときに、前記物理量の変化に基づいて前記切り欠きの第２の位置を検出し、前記第１の位置と前記第２の位置との平均である前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする。
本発明によれば、測定環境によって実質的に変動しない物理量である圧力または流量が測定される。したがって、圧力または流量の変化に基づいて、正確な切り欠きの位置を検出することができる。
本発明の基板処理装置の一実施形態に係る基板処理装置を示す概略図である。 処理ヘッドの処理パッドを保持する機構を示す概略図である。 図１の切り欠き検出システムを示す模式図である。 流体噴射ノズルを基板の周縁部に接近させたときの状態を横から見た図である。 流体測定器によって測定された物理量を示す図である。 流体測定器によって測定された物理量の測定値間の差を示す図である。 選択的に研磨する基板内の研磨点の座標を示す模式図である。 流体噴射ノズルと、保持アームと、基板ステージの位置関係を示す平面図である。 処理ヘッド、保持アーム、および基板ステージをＸ軸方向から見た図である。 基板ステージが回転原点に位置するときの基板の切り欠きと流体噴射ノズルの位置関係を模式的に表す上面図である。 基板の切り欠きの中心をノズル中心まで移動させた状態を示す図である。 回転機構によって、図１１に示す状態から基板ステージを角度Ａだけ回転させた状態を示す図である。 図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）は、研磨点の研磨方法を詳細に示す概要図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の基板処理装置の一実施形態に係る部分研磨装置を示す概略図である。図１に示されるように、部分研磨装置１０００は、ベース面１００２の上に構成されている。部分研磨装置１０００は、図示しない筐体内に設置される。筐体は図示しない排気機構を備え、研磨処理中に研磨液などが筐体の外部に暴露しないように構成されている。
図１に示されるように、部分研磨装置１０００は、基板Ｗｆを上向きに保持する基板ステージ４００を備える。一実施形態において、基板Ｗｆは、図示しない搬送装置により基板ステージ４００上に載置することができる。図示の部分研磨装置１０００は、基板ステージ４００の周りに、上下動が可能な４個のリフトピン４０２を備えており、リフトピン４０２が上昇した状態において、搬送装置から４個のリフトピン４０２上で基板Ｗｆを受け取ることができる。リフトピン４０２上に基板Ｗｆが載せられた後、リフトピン４０２は、基板ステージ４００への基板受け渡し位置まで下降することで、基板Ｗｆがステージに仮置きされる。そのため、４個のリフトピン４０２の内側に制限された領域内に基板Ｗｆを位置決めが可能である。
しかし、さらに高精度の位置決めを要する場合は、別途、位置決め機構４０４により、基板ステージ４００上の所定位置に基板Ｗｆを位置決めしてもよい。図１に示される実施形態においては、位置決めピン（図示せず）と位置決めパッド４０６とにより基板Ｗｆの位置決めが可能である。位置決め機構４０４は、基板Ｗｆの平面内の方向に移動可能な位置決めパッド４０６を備える。基板ステージ４００を挟んで、位置決めパッド４０６の反対側に複数の位置決めピン（図示せず）を備えている。リフトピン４０２上に基板Ｗｆが載置された状態において、位置決めパッド４０６を基板Ｗｆに押し付け、位置決めパッド４０６と位置決めピンとにより基板Ｗｆの位置決めを行うことができる。基板Ｗｆの位置決めをしたら、基板Ｗｆを基板ステージ４００上に固定し、その後、リフトピン４０２を下降させて基板Ｗｆを基板ステージ４００の上に載置することができる。基板ステージ４００は、たとえば真空吸着により基板Ｗｆを基板ステージ４００上に固定するものとすることができる。基板ステージ４００は、その上面に基板Ｗｆを保持するステージ面（図１には示さず）を有している。
なお、基板Ｗｆを基板ステージ４００から離脱させるときは、リフトピン４０２を基板ステージ４００からの基板受取位置に移動した後、基板ステージ４００の真空吸着を解放する。そして、リフトピン４０２を上昇させて、基板Ｗｆを搬送装置への基板受け渡し位置に移動させた後、リフトピン４０２の基板Ｗｆを図示しない搬送装置が受け取ることができる。基板Ｗｆはその後、搬送装置により後続の処理のために任意の場所へ搬送することができる。
基板ステージ４００は、回転機構４１０を備え、軸心４００Ａを中心に回転可能に構成されている。なお、他の実施形態として、基板ステージ４００は保持された基板Ｗｆに直線運動を与える移動機構を備えるものとしてもよい。
部分研磨装置１０００は、制御装置９００を備える。回転機構４１０は制御装置９００に電気的に接続されている。回転機構４１０は、制御装置９００によって動作を制御される。制御装置９００は、基板Ｗｆの被研磨領域における目標研磨量を計算する演算部を備える。制御装置９００は、演算部により計算された目標研磨量に従って、部分研磨装置１０００を制御するように構成される。なお、制御装置９００は、記憶装置、ＣＰＵ、入出力機構などを備える一般的なコンピュータに所定のプログラムをインストールすることによって構成することができる。
図１に示される部分研磨装置１０００は、切り欠き検出システム４３０をさらに備えている。切り欠き検出システム４３０は、基板Ｗｆの周縁部に形成されたオリエンテーションフラットやノッチなどの切り欠きの位置を検出するためのものであり、制御装置９００に電気的に接続されている。切り欠き検出システム４３０は、制御装置９００によって動作を制御される。また、制御装置９００は、切り欠き検出システム４３０によって検出される基板Ｗｆの切り欠きの位置と、後述する基板Ｗｆの表面状態を検出するための表面状態検出器４２０によって検出される基板Ｗｆの表面状態に基づいて基板Ｗｆの研磨位置および研磨量を決定する。これにより、基板Ｗｆの表面の一部を局所的に研磨することが可能となる。
図１に示される部分研磨装置１０００は、基板Ｗｆの表面を処理する処理ヘッド５００を備える。処理ヘッド５００は、処理パッド５０２を保持する。本実施形態では、処理ヘッド５００は基板Ｗｆの表面を研磨する研磨ヘッドであり、処理パッド５０２は、基板Ｗｆの表面に摺接させて研磨する研磨パッドである。
図２は、処理ヘッド５００の処理パッド５０２を保持する機構を示す概略図である。図２に示されるように、処理ヘッド５００は、第１保持部材５０４および第２保持部材５０６を備える。処理パッド５０２は、第１保持部材５０４と第２保持部材５０６との間に保持される。第１保持部材５０４、処理パッド５０２、および第２保持部材５０６は、いずれも円板形状である。第１保持部材５０４および第２保持部材５０６の直径は、処理パッド５０２の直径よりも小さい。そのため、処理パッド５０２が第１保持部材５０４および第２保持部材５０６に保持された状態で、処理パッド５０２が第１保持部材５０４および第２保持部材５０６の縁から露出する。
また、第１保持部材５０４、処理パッド５０２、および第２保持部材５０６は、いずれも中心に開口部を備え、かかる開口部に回転シャフト５１０が挿入される。第１保持部材５０４の処理パッド５０２側の面には、処理パッド５０２側に突出する１つまたは複数のガイドピン５０８が設けられている。一方、処理パッド５０２におけるガイドピン５０８に対応する位置には貫通孔が設けられ、また、第２保持部材５０６の処理パッド５０２側の面には、ガイドピン５０８を受け入れる凹部が形成されている。そのため、回転シャフト５１０により第１保持部材５０４および第２保持部材５０６を回転させたときに、処理パッド５０２が滑ることなく保持部材５０４，５０６と一体的に回転することができる。図１に示される実施形態においては、処理ヘッド５００は、処理パッド５０２の円板形状の側面が基板Ｗｆに向くように処理パッド５０２を保持する。
図１に示される部分研磨装置１０００は、処理ヘッド５００を保持する保持アーム６００をさらに備える。保持アーム６００は、処理パッド５０２に基板Ｗｆに対して第１運動方向に運動を与えるための第１駆動機構（図示せず）を備える。ここでいう「第１運動方向」は、基板Ｗｆを研磨するための処理パッド５０２の運動であり、図１に示される部分研磨装置１０００においては、処理パッド５０２の回転運動である。そのため、第１駆動機構は例えば一般的なモータから構成することができる。基板Ｗｆと処理パッド５０２との接触部分においては、処理パッド５０２は、基板Ｗｆの表面に平行（処理パッド５０２の接線方向；図１においてはＹ方向）に移動するので、処理パッド５０２の回転運動であっても、「第１運動方向」は、一定の直線方向であると考えることができる。
なお、処理パッド５０２と基板Ｗｆとの接触領域は、処理パッド５０２の直径および厚さで決定される。一例として、処理パッド５０２の直径は、約５０ｍｍ〜約３００ｍｍ、処理パッド５０２の厚さは約１ｍｍ〜約１０ｍｍ程度の範囲で組み合わせてもよい。第１駆動機構は制御装置９００に電気的に接続されている。第１駆動機構は、制御装置９００によって動作を制御される。
部分研磨装置１０００は、保持アーム６００を基板Ｗｆの表面に垂直な方向（図１においてはＺ方向）に移動させるための垂直駆動機構６０２を備える。垂直駆動機構６０２により、保持アーム６００とともに処理ヘッド５００が基板Ｗｆの表面に垂直な方向に移動可能となる。垂直駆動機構６０２は、基板Ｗｆを部分研磨するときに基板Ｗｆに処理パッド５０２を押圧するための押圧機構としても機能する。図１に示される実施形態においては、垂直駆動機構６０２は、モータおよびボールネジを利用した機構であるが、他の実施形態として、空圧式または液圧式の駆動機構やバネを利用した駆動機構としてもよい。また、一実施形態として、処理ヘッド５００のための垂直駆動機構６０２として、粗動用と微動用とで異なる駆動機構を用いてもよい。例えば、粗動用の駆動機構はモータを利用した駆動機構とし、処理パッド５０２の基板Ｗｆへの押圧を行う微動用の駆動機構はエアシリンダを使用した駆動機構とすることができる。
この場合、処理パッド５０２の押圧力を監視しながら、エアシリンダ内の空気圧を調整することで処理パッド５０２の基板Ｗｆに対する押圧力を制御することができる。また、逆に、粗動用の駆動機構としてエアシリンダを利用し、微動用の駆動機構としてモータを利用してもよい。微動用の駆動機構としてモータを利用した場合、微動用のモータのトルクを監視しながらモータを制御することで、処理パッド５０２の基板Ｗｆへの押圧力を制御することができる。また、他の駆動機構としてピエゾ素子を用いてもよく、ピエゾ素子に印加する電圧で移動量を調整することができる。なお、垂直駆動機構６０２を微動用と粗動用とに分ける場合、微動用の駆動機構は、保持アーム６００の処理パッド５０２を保持している位置、すなわち図１の例ではアーム６００の先端に設けるようにしてもよい。垂直駆動機構６０２は制御装置９００に電気的に接続されている。垂直駆動機構６０２は、制御装置９００によって動作を制御される。
図１に示される部分研磨装置１０００においては、保持アーム６００を第２運動方向（図１においてはＸ方向）に移動させるための移動機構６２０を備える。移動機構６２０により、保持アーム６００とともに処理ヘッド５００および処理パッド５０２が第２運動方向に移動可能である。なお、第２運動方向（Ｘ方向）は、基板ステージ４００の半径方向であり、かつ本実施形態においては、上述の第１運動方向に垂直な方向である。部分研磨装置１０００は、移動機構６２０によって、処理ヘッド５００を基板ステージ４００の半径方向の所定の位置に移動させることができる。これにより、部分研磨装置１０００は、基板Ｗｆの表面の所定の位置を部分的に研磨することができる。移動機構６２０は制御装置９００に電気的に接続されている。移動機構６２０は、制御装置９００によって動作を制御される。
また、処理パッド５０２の基板Ｗｆとの接触状態が不均一であったりすると、基板Ｗｆの加工痕形状、特に処理パッド５０２の基板Ｗｆとの接触面において第１運動方向と垂直な方向に研磨速度のバラつきが生じる。しかし、研磨中に処理パッド５０２を第１運動方向と垂直な方向に運動させることで、研磨バラつきを緩和することが可能であり、よって加工痕形状をより均一にすることができる。なお、図１に示される実施形態においては、垂直駆動機構６０２は、モータおよびボールネジを利用した機構である。また、図１に示される実施形態においては、移動機構６２０は保持アーム６００を垂直駆動機構６０２ごと移動させる構成である。なお、第２運動方向は、第１運動方向に対して厳密に垂直でなくともよく、第１運動方向に垂直な成分を有する方向であれば、加工痕形状を均一にする効果を発揮することができる。
図１に示される実施形態による部分研磨装置１０００は、研磨液供給ノズル７０２を備える。研磨液供給ノズル７０２は、研磨液、例えばスラリの供給源（図示せず）に流体的に接続されている。また、図１に示される実施形態による部分研磨装置１０００においては、研磨液供給ノズル７０２は、保持アーム６００に保持されている。そのため、研磨液供給ノズル７０２を通じて、基板Ｗｆ上の研磨領域にのみ研磨液を効率的に供給することができる。
図１に示される実施形態による部分研磨装置１０００は、基板Ｗｆを洗浄するための洗浄機構２００を備える。図１に示される実施形態において、洗浄機構２００は、洗浄ヘッド２０２、洗浄部材２０４、洗浄ヘッド保持アーム２０６、およびリンスノズル２０８を備える。洗浄部材２０４は、基板Ｗｆに回転させながら接触させて部分研磨後の基板Ｗｆを洗浄するための部材である。洗浄部材２０４は、一実施形態としてＰＶＡスポンジから形成することができる。しかし、洗浄部材２０４は、ＰＶＡスポンジに代えて、あるいは追加的にメガソニック洗浄、高圧水洗浄、二流体洗浄を実現するための洗浄ノズルを備えるものとすることもできる。洗浄部材２０４は、洗浄ヘッド２０２に保持される。また、洗浄ヘッド２０２は、洗浄ヘッド保持アーム２０６に保持される。洗浄ヘッド保持アーム２０６は、洗浄ヘッド２０２および洗浄部材２０４を回転させるための駆動機構を備える。かかる駆動機構は、たとえばモータなどから構成することができる。かかる駆動機構は、制御装置９００に電気的に接続されており、制御装置９００によって動作を制御される。
また、洗浄ヘッド保持アーム２０６は、基板Ｗｆの面内を揺動するための揺動機構を備える。洗浄機構２００は、リンスノズル２０８を備える。リンスノズル２０８には、図示しない洗浄液供給源に接続されている。洗浄液は、たとえば純水、薬液などとすることができる。図１の実施形態において、リンスノズル２０８は、洗浄ヘッド保持アーム２０６に取り付けてもよい。リンスノズル２０８は、洗浄ヘッド保持アーム２０６に保持された状態で基板Ｗｆの面内で揺動するための揺動機構を備える。かかる揺動機構は、制御装置９００に電気的に接続されており、制御装置９００によって動作を制御される。
図１に示される実施形態による部分研磨装置１０００は、処理パッド５０２のコンディショニングを行うためのコンディショニング部８００を備える。コンディショニング部８００は、基板ステージ４００の外に配置されている。コンディショニング部８００は、ドレッサ８２０を保持するドレスステージ８１０を備える。図１の実施形態において、ドレスステージ８１０は、回転軸８１０Ａを中心に回転可能である。図１の部分研磨装置１０００において、処理パッド５０２をドレッサ８２０に押圧し、処理パッド５０２およびドレッサ８２０を回転させることで、処理パッド５０２のコンディショニングを行うことができる。なお、他の実施形態として、ドレスステージ８１０は、回転運動ではなく、直線運動（往復運動を含む）をするように構成してもよい。なお、図１の部分研磨装置１０００において、コンディショニング部８００は、主に基板Ｗｆのある点における部分研磨を終了し、次の点あるいは次の基板Ｗｆの部分研磨を行う前に処理パッド５０２をコンディショニングするために使用する。ここで、ドレッサ８２０は、たとえば（１）表面にダイヤモンドの粒子が電着固定されたダイヤドレッサ、（２）ダイヤモンド砥粒が処理パッド５０２との接触面の全面もしくは一部に配置されたダイヤドレッサ、および（３）樹脂製のブラシ毛が処理パッド５０２との接触面の全面もしくは一部に配置されたブラシドレッサ、（４）これらのいずれか１つ、またはこれらの任意の組み合わせで形成することができる。コンディショニング部８００は制御装置９００に電気的に接続されている。コンディショニング部８００は、制御装置９００によって動作を制御される。
図１に示される実施形態による部分研磨装置１０００は、第２コンディショナ８５０を備える。第２コンディショナ８５０は、処理パッド５０２により基板Ｗｆを研磨している最中に処理パッド５０２をコンディショニングするためのものである。そのため、第２コンディショナ８５０は、in-situコンディショナということもできる。第２コンディショ
ナ８５０は、処理パッド５０２の近傍で保持アーム６００に保持される。第２コンディショナ８５０は、処理パッド５０２に対してコンディショニング部材８５２を押し当てる方向にコンディショニング部材８５２を移動させるための図示しないコンディショニング部材移動機構を備える。図１の実施形態においては、コンディショニング部材８５２は、処理パッド５０２の近傍で処理パッド５０２からＹ方向に離間して保持されており、コンディショニング部材移動機構によりコンディショニング部材８５２をＹ方向に移動可能に構成されている。コンディショニング部材移動機構は、制御装置９００に電気的に接続されている。コンディショニング部材移動機構は、制御装置９００によって動作を制御される。
また、コンディショニング部材８５２は、図示しないコンディショニング部材駆動機構により、回転運動または直線運動が可能に構成される。そのため、処理パッド５０２により基板Ｗｆを研磨しているときに、コンディショニング部材８５２を回転運動等させながら処理パッド５０２に押し当てることで、基板Ｗｆの研磨中に処理パッド５０２をコンディショニングすることができる。コンディショニング部材駆動機構は、制御装置９００に電気的に接続されている。コンディショニング部材駆動機構は、制御装置９００によって動作を制御される。
部分研磨装置１０００は、基板Ｗｆの表面状態を検出するための表面状態検出器４２０を備える。表面状態検出器４２０は、一例としてＷｅｔ−ＩＴＭ（Ｉｎ−ｌｉｎｅ Ｔｈｉｃｋｎｅｓｓ Ｍｏｎｉｔｏｒ）とすることができる。Ｗｅｔ−ＩＴＭでは、検出ヘッドが基板Ｗｆ上に非接触状態にて存在し、基板Ｗｆの全面を移動することで、基板Ｗｆ上に形成された膜の膜厚分布（又は膜厚に関連する情報の分布）を検出（測定）することができる。
なお、表面状態検出器４２０としてＷｅｔ−ＩＴＭ以外にも任意の方式の検出器を用いることができる。たとえば、利用可能な検出方式としては、公知の渦電流式や光学式のような非接触式の検出方式を採用することができ、また、接触式の検出方式を採用しても良い。接触式の検出方式としては、例えば通電可能なプローブを備えた検出ヘッドを用意し、基板Ｗｆにプローブを接触させて通電させた状態で基板Ｗｆ面内を走査させることで、膜抵抗の分布を検出する電気抵抗式の検出を採用することができる。
また、他の接触式の検出方式として、基板Ｗｆの表面にプローブを接触させた状態で基板Ｗｆ面内を走査させ、プローブの上下動をモニタリングすることで表面の凹凸の分布を検出する段差検出方式を採用することもできる。接触式および非接触式のいずれの検出方式においても、検出される出力は膜厚もしくは膜厚に相当する信号である。光学式の検出においては、基板Ｗｆの表面に投光した光の反射光量の他に、基板Ｗｆ表面の色調の差異より膜厚差異を認識しても良い。なお、基板Ｗｆ上の膜厚の検出に際しては、基板Ｗｆを回転させながら、また、検出器は半径方向に揺動させながら膜厚を検出することが望ましい。
これにより基板Ｗｆ全面における膜厚や段差等の表面状態の情報を得ることが可能となる。また、オリエンテーションフラットやノッチなどの切り欠きの位置を基準とすることで、膜厚等のデータを半径方向の位置のみでなく、周方向の位置とも関連付けることが可能であり、これにより、基板Ｗｆ上の膜厚や段差又はそれらに関連する信号の分布を得ることが可能となる。また、部分研磨を行う際に、本位置データに基づいて、基板ステージ４００、および保持アーム６００の動作を制御することが可能である。一実施形態では、表面状態検出器４２０は、部分研磨装置１０００とは別のスタンドアロンタイプの表面状体検出器であってもよい。一実施形態では、表面状態検出器４２０は、基板Ｗｆの表面に存在するパーティクル分布を測定する装置であってもよい。基板Ｗｆは、図示しない搬送装置によって表面状態検出器４２０に搬送された後、基板ステージ４００に搬送される。
図３は、図１の切り欠き検出システム４３０を示す模式図である。切り欠き検出システム４３０は、基板Ｗｆの周縁部に向けて流体を噴射する流体噴射ノズル４３１と、流体の物理量を測定する流体測定器４３３と、流体噴射ノズル４３１に流体を供給する流体供給管４３５と、流体供給管４３５に取り付けられた圧力レギュレータ４３６と、流体の物理量の変化に基づいて基板Ｗｆの周縁部に形成された切り欠きの位置を検出する位置検出器４４０とを備えている。流体噴射ノズル４３１は、その先端が基板ステージ４００を向くように鉛直方向下向きに配置されており、流体供給管４３５に接続されている。
本実施形態では、測定される流体の物理量は、流体の圧力または流量であり、流体測定器４３３は、圧力センサまたは流量センサのいずれかである。一実施形態では、流体測定器４３３は、圧力センサと流量センサの両方を備えていてもよい。流体測定器４３３は、位置検出器４４０と電気的に接続されており、流体の物理量の測定値を位置検出器４４０に送信する。位置検出器４４０は、制御装置９００と電気的に接続されている。位置検出器４４０は、流体の測定値の変化に基づき基板Ｗｆの切り欠きの位置を検出し、基板Ｗｆの切り欠きの位置情報を制御装置９００に送信する。
流体は、図３の矢印で示すように、部分研磨装置１０００外の流体供給源（図示せず）から流体供給管４３５を通って流体噴射ノズル４３１に供給される。流体供給源は、例えば、キャニスターや、部分研磨装置１０００が設置される工場の流体供給ラインとすることができる。流体供給管４３５に供給される流体の圧力は、圧力レギュレータ４３６で安定化され、一定に保たれる。本実施形態では、上述の流体は純水などの液体であるが、一実施形態では、上述の流体はクリーンエアやＮ２ガスなどの気体であってもよい。
次に、切り欠き検出システム４３０の切り欠き検出方法について詳細に説明する。まず、４個のリフトピン４０２によって基板Ｗｆを基板ステージ４００上のステージ面４０１に載置する。基板Ｗｆはステージ面４０１に真空吸着などにより保持される。次に、回転機構４１０によって基板ステージ４００を基板Ｗｆと一緒に回転させる。回転機構４１０は、例えばステッピングモータなどのサーボモータから構成することができる。
基板Ｗｆを回転させながら、図示しないノズル移動機構によって流体噴射ノズル４３１を基板Ｗｆの周縁部の上方に移動させる。その後、上記ノズル移動機構によって流体噴射ノズル４３１を下降させ、図４に示すように回転している基板Ｗｆの周縁部に接近させる。図４は、流体噴射ノズル４３１を基板Ｗｆの周縁部に接近させたときの状態を横から見た図である。基板ステージ４００の軸心４００Ａと流体噴射ノズル４３１の中心線４３１Ａとの距離Ｔ２は、基板Ｗｆの中心Ｏから基板Ｗｆの周縁部に形成された切り欠き４５０の最も内側の端部までの距離Ｔ１と同じかそれよりも大きく、かつ基板Ｗｆの半径Ｒよりも小さい。
流体噴射ノズル４３１は、その先端に流体の噴射口４３２を有している。流体噴射ノズル４３１を基板Ｗｆの周縁部に接近させた状態で、流体噴射ノズル４３１から鉛直方向下向きに流体を噴射する。すなわち、流体は基板Ｗｆの周縁部に噴射される。流体供給管４３５を流れる流体の圧力などの物理量は流体測定器４３３によって測定される。上述の物理量は、流体の噴射中、予め設定された単位時間毎に測定される。流体の噴射中、基板ステージ４００は回転しているため、流体は、基板Ｗｆの周縁部の全周にわたって噴射される。流体測定器４３３は、流体の物理量の測定値を位置検出器４４０に送信する。流体の物理量の測定は、基板Ｗｆが予め設定された回数だけ回転するまで行われる。基板Ｗｆが予め設定された回数だけ回転した後、流体噴射ノズル４３１は流体の噴射を停止し、流体測定器４３３は、流体の物理量の測定を終了する。
流体噴射ノズル４３１の先端と、基板Ｗｆの表面との距離を短くすると切り欠き位置の検出精度が向上する。本実施形態においては、流体噴射ノズル４３１の先端からステージ面４０１までの距離ｄｗは、０．０５ｍｍ〜０．２ｍｍに基板Ｗｆの厚さを加えた距離である。一実施形態では、工場の流体供給ライン等の流体供給源から供給される流体をポンプ等で昇圧した後、圧力レギュレータ４３６に流入させてもよい。流体の圧力を高くすると切り欠き位置の検出精度が向上する。
図５は、流体測定器４３３によって測定された物理量としての圧力を示す図である。図５において、縦軸は、流体の圧力を表し、横軸は、測定時間を表している。基板ステージ４００のステージ面４０１は、基板ステージ４００の軸心４００Ａに対して完全に垂直ではない。そのため、基板ステージ４００の回転中は、流体噴射ノズル４３１の先端から基板Ｗｆの周縁部までの距離（流体噴射ノズル４３１の先端から基板Ｗｆの表面までの距離）は、周期的に変動する。流体の噴射中、上述の距離の変動に応じて流体の圧力が変動する。図５に示す例では、この周期的な流体の圧力の変動が正弦波として表されている。
流体は、流体噴射ノズル４３１から鉛直方向下向きに噴射されているため、基板ステージ４００の回転によってオリエンテーションフラットやノッチなどの切り欠きが流体噴射ノズル４３１の直下に到達すると、流体の噴流の少なくとも一部は基板Ｗｆの切り欠きを通過し、基板Ｗｆには衝突しない。結果として、流体の物理量が急激に変化する。図５に示す例では、圧力の急峻な低下は、基板Ｗｆの切り欠きが流体噴射ノズル４３１の直下に位置していることを表している。
図６は、流体測定器４３３によって測定された物理量としての圧力の測定値間の差を示す図である。具体的には、図６に示すグラフは、物理量としての圧力の最新の測定値と前回の測定値との差の時間軸に沿った変化を示している。最新の測定値と前回の測定値との差は、最新の測定値から前回の測定値を引いた値であってもよいし、または前回の測定値から最新の測定値を引いた値であってもよい。位置検出器４４０は、物理量の最新の測定値を流体測定器４３３から受け取るたびに、物理量の最新の測定値と前回の測定値との差を算出し、算出した差を予め設定されたしきい値と比較する。位置検出器４４０は、上述の比較結果に基づいて切り欠きの位置を決定する。切り欠きの位置は、基板ステージ４００の軸心４００Ａ周りの回転角度から特定することができる。言い換えれば、切り欠きの位置は、基板ステージ４００の軸心４００Ａ周りの回転角度で表すことができる。位置検出器４４０は回転機構４１０に接続されており、基板ステージ４００の軸心４００Ａ周りの回転角度を示す信号は回転機構４１０から位置検出器４４０に送られるようになっている。
位置検出器４４０は、上述の差がしきい値に達したときの基板ステージ４００の回転角度に基づいて切り欠きの位置を決定する。本実施形態では、位置検出器４４０は、上述の差がしきい値に達した時点における基板ステージ４００の回転角度から特定される切り欠きの位置を決定する。一実施形態では、位置検出器４４０は、上述の差がしきい値に達した時点における基板ステージ４００の回転角度に、予め設定した角度を加算して補正回転角度を算出し、この補正回転角度から特定される切り欠きの位置を決定してもよい。
基板ステージ４００のステージ面４０１が、基板ステージ４００の軸心４００Ａに対して完全に垂直である場合は、流体の物理量は、図５に示すような正弦波として表されない。この場合は、位置検出器４４０は、物理量の測定値を予め設定されたしきい値と比較し、その比較結果に基づいて基板Ｗｆの切り欠きの位置を決定してもよい。一実施形態では、位置検出器４４０は、物理量の測定値がしきい値に達したときの基板ステージの回転角度に基づいて切り欠きの位置を決定する。
一実施形態では、切り欠き検出システム４３０は、第１の方向（例えば時計回り）に基板Ｗｆおよび基板ステージ４００を回転させながら基板Ｗｆの周縁部に流体を噴射し、図３乃至図６を参照して説明した方法で基板Ｗｆの切り欠きの第１の位置を検出し、第１の方向とは逆の第２の方向（例えば反時計回り）に基板Ｗｆおよび基板ステージ４００を回転させながら基板Ｗｆの周縁部に流体を噴射し、図３乃至図６を参照して説明した方法で上記切り欠きの第２の位置を検出し、第１の位置と第２の位置の平均を基板Ｗｆの上記切り欠きの位置に決定してもよい。第１の位置および第２の位置は、基板Ｗｆの回転角度から特定され、第１の位置と第２の位置との平均は基板Ｗｆの回転角度で表すことができる。このように基板Ｗｆを両方向に回転させることにより、より正確な切り欠きの位置を検出することができる。
上述のように、切り欠き検出システム４３０は、圧力または流量である流体の物理量を測定することによって基板Ｗｆの切り欠きの位置を検出する。圧力および流量は、研磨工程で使用されるスラリや水滴の影響によって変動するものではなく、測定環境によっては実質的に変動しない。その結果、切り欠き検出システム４３０は、正確な切り欠きの位置を検出することができる。
上述のように構成された部分研磨装置１０００による一連の処理について、図７乃至図１３を参照して説明する。まず、表面状態検出器４２０によって基板Ｗｆの膜厚分布を測定する。表面状態検出器４２０は、膜厚分布の情報を制御装置９００に送信する。制御装置９００は、膜厚分布に基づき、選択的に部分研磨すべき研磨点（目標領域）の位置と研磨量を決定する。図７は、基板Ｗｆの表面上の研磨点の位置を示す模式図である。図７に示す例では、基板Ｗｆ面内の他の研磨点と比較して膜厚が大きい２つの研磨点ｐ１，ｐ２が存在している。したがって、この例では、研磨点ｐ１，ｐ２は、選択的に部分研磨すべき目標領域である。
図７に示すｘｙ座標系は、基板Ｗｆの表面上に定義された想像上の座標系であり、基板Ｗｆの中心Ｏに原点を有する。ｘｙ座標系のｘ軸は、基板Ｗｆの中心Ｏと基板Ｗｆの切り欠き４５０の中心の両方を通る線であり、ｘｙ座標系のｙ軸は、基板Ｗｆの中心Ｏを通り、かつｘ軸に垂直な線である。
制御装置９００は、基板Ｗｆの中心Ｏから研磨点ｐ１までの半径方向の長さｒ１と、中心Ｏと研磨点ｐ１とを結ぶ線のｘ軸に対する角度α１を決定し、長さｒ１および角度α１を研磨点ｐ１の位置情報として制御装置９００の記憶装置（メモリなど）内に保存する。同様に制御装置９００は、原点Ｏから研磨点ｐ２までの半径方向の長さｒ２と、中心Ｏと研磨点ｐ２とを結ぶ線のｘ軸に対する角度α２を決定し、長さｒ２および角度α２を研磨点ｐ２の位置情報として制御装置９００の記憶装置内に保存する。制御装置９００は、上述の位置情報および切り欠き４５０の位置情報に基づいて、研磨点ｐ１，ｐ２を研磨するために、基板ステージ４００を回転させる角度および／または処理ヘッド５００の移動量を決定する。
図８は、流体噴射ノズル４３１と、保持アーム６００と、基板ステージ４００の位置関係を示す平面図である。基板ステージ４００の軸心４００Ａがステージ面４０１と交わる点を、基板ステージ４００の原点ＣＰと定義する。図８に示すＸＹ座標系は、基板ステージ４００のステージ面４０１上に定義された想像上の座標系であり、原点ＣＰを有する。ＸＹ座標系のＸ軸は、原点ＣＰを通る部分研磨装置１０００のＸ方向の水平線であり、ＸＹ座標系のＹ軸は、原点ＣＰを通り、かつＸ軸に垂直な水平線である。Ｘ軸の方向、すなわち部分研磨装置１０００のＸ方向は、処理ヘッド５００の移動方向である。
角度Ａは、原点ＣＰから延び、流体噴射ノズル４３１の中心線４３１Ａに垂直な線分と、Ｘ軸とがなす角度である。この角度Ａは予め測定され、制御装置９００内に保存される。保持アーム６００はＹ軸に沿って配置される。図９は、処理ヘッド５００、保持アーム６００、および基板ステージ４００をＸ軸方向から見た図である。図９に示すように、処理ヘッド５００は、軸心４００Ａ上かつ原点ＣＰの上方に配置される。
処理ヘッド５００および流体噴射ノズル４３１を基板ステージ４００の外側に退避させた後、図示しない搬送装置は、基板Ｗｆを４つのリフトピン４０２（図１参照）の上端に載置する。その後、４つのリフトピン４０２は下降し、基板Ｗｆが基板ステージ４００に載置される。位置決め機構４０４（図１参照）は基板Ｗｆの位置決めを行い、基板Ｗｆの原点Ｏと基板ステージ４００の原点ＣＰを一致させる。そして、基板Ｗｆをステージ面４０１に真空吸着などにより固定する。
ステージ面４０１に基板Ｗｆが固定された後、流体噴射ノズル４３１を図８に示す位置に移動させる。その後、回転機構４１０（図１参照）によって、基板ステージ４００をその回転原点まで回転させる。基板ステージ４００の回転原点とは、基板ステージ４００の回転角度の基準点のことである。図１０は、基板ステージ４００が回転原点に位置するときの、基板Ｗｆの切り欠き４５０と流体噴射ノズル４３１の位置関係を模式的に表す上面図である。
次に、回転機構４１０は基板ステージ４００を予め設定された方向に予め設定された回数だけ回転させる。制御装置９００は、基板ステージ４００を回転させると同時に切り欠き検出システム４３０を始動させる。切り欠き検出システム４３０は、上述の切り欠き検出方法によって切り欠き４５０の位置を検出する。すなわち、基板Ｗｆおよび基板ステージ４００を回転させながら、流体噴射ノズル４３１から流体を基板Ｗｆの周縁部に噴射し、位置検出器４４０は流体の物理量（圧力または流量）の変化に基づいて切り欠き４５０の位置を検出する。位置検出器４４０は、検出された切り欠き４５０の位置を示す信号を制御装置９００に送信する。基板Ｗｆが予め設定された回数だけ回転すると、回転機構４１０は、基板ステージ４００の回転を停止し、基板ステージ４００をその回転原点に戻す。切り欠き検出システム４３０は、流体噴射ノズル４３１からの流体の噴射を停止する。
図１０に示すように、制御装置９００は、上述の切り欠き４５０の位置に基づいて、基板ステージ４００が回転原点に位置するときの、原点ＣＰから延びて流体噴射ノズル４３１の中心線４３１Ａに垂直に交わる線分と、原点ＣＰと切り欠き４５０とを結ぶ線分とがなす角度Ｂを決定する。
制御装置９００は、角度Ａ，Ｂ，α１，α２から、基板Ｗｆ上の目標領域（研磨点ｐ１，ｐ２）が処理ヘッド５００の処理位置に到達するのに必要な基板ステージ４００の位置（回転角度）を算出する。処理ヘッド５００の処理位置は、図１に示す移動機構６２０が処理ヘッド５００を移動させることができる移動範囲内の位置であり、本実施形態では、図８に示すＸ軸に沿った位置である。
次に、図１１に示すように、処理ヘッド５００を基板ステージ４００の軸線４００Ａ上に移動させる。制御装置９００は回転機構４１０に指令を発して、基板ステージ４００を角度Ｂだけ回転させる。さらに、図１２に示すように、制御装置９００は回転機構４１０に指令を発して、基板ステージ４００を角度Ａだけ回転させ、切り欠き４５０を基板ステージ４００のＸ軸上に移動させる。これにより基板Ｗｆのｘ，ｙ軸と、基板ステージ４００のＸ，Ｙ軸とが一致する。
さらに、以下のようにして研磨点ｐ１，ｐ２が順次研磨される。まず、図１３（ａ）に示すように、移動機構６２０は処理ヘッド５００を距離ｒ１だけ移動させる。次に、図１３（ｂ）に示すように、制御装置９００は、回転機構４１０によって基板Ｗｆを角度−α１°回転させる。そして、図１３（ｃ）に示すように、制御装置９００は、垂直移動機構６０２に指令を発して処理ヘッド５００を下降させ、処理ヘッド５００を基板Ｗｆの表面に摺接させて基板Ｗｆの表面を研磨する。
研磨終了後、制御装置９００は、垂直移動機構６０２に指令を発して処理ヘッド５００を上昇させる。続いて、図１３（ａ）乃至図１３（ｃ）を参照して説明した手順と同様の手順で、処理ヘッド５００を距離ｒ２だけ移動させ、基板Ｗｆを角度−α２°回転させてから研磨点ｐ２を研磨する。研磨終了後は、任意のタイミングで基板Ｗｆの洗浄を行ってもよい。
上述した実施形態で説明した基板Ｗｆの切り欠き検出方法および切り欠きの位置情報に基づく基板処理は、部分研磨装置への適用に限らない。一実施形態では、上述の切り欠き検出方法および基板処理は、特開２０１６−７４０４８号公報に示すようなバフ処理装置（またはバフ研磨装置）に適用してもよい。さらに一実施形態では、上述の切り欠き検出方法および基板処理は、特開２００９−２８８９２号公報に示すようなノッチ研磨装置に適用してもよい。さらに一実施形態では、上述の切り欠き検出方法および基板処理は、特開２０１５−２３１６５号公報に示すようなペンシル型洗浄装置に適用してもよい。ペンシル型洗浄装置では、処理ヘッド５００は基板Ｗｆの表面をスクラブするペンシル型洗浄器具である。
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
２００ 洗浄機構
２０２ 洗浄ヘッド
２０４ 洗浄部材
２０６ 洗浄ヘッド保持アーム
２０８ リンスノズル
４００ 基板ステージ
４００Ａ 軸心
４０１ ステージ面
４０２ リフトピン
４０４ 位置決め機構
４０６ 位置決めパッド
４１０ 回転機構
４２０ 表面状態検出器
４３０ 切り欠き検出システム
４３１ 流体噴射ノズル
４３１Ａ 中心線
４３２ 噴射口
４３３ 流体測定器
４３５ 流体供給管
４３６ 圧力レギュレータ
４４０ 位置検出器
４５０ 切り欠き
５００ 処理ヘッド
５０２ 処理パッド
５０４ 第１保持部材
５０６ 第２保持部材
５０８ ガイドピン
５１０ 回転シャフト
６００ 保持アーム
６０２ 垂直駆動機構
６２０ 移動機構
７０２ 研磨液供給ノズル
８００ コンディショニング部
８１０ ドレスステージ
８１０Ａ 回転軸
８２０ ドレッサ
８５０ 第２コンディショナ
８５２ コンディショニング部材
９００ 制御装置
１０００ 部分研磨装置
１００２ ベース面

Claims (17)

  1. 基板を保持する基板ステージと、
    前記基板の表面を処理する処理ヘッドと、
    前記基板の切り欠きの位置を検出する切り欠き検出システムと、
    前記処理ヘッドを前記基板ステージの半径方向に移動させる移動機構と、
    前記基板ステージを回転させる回転機構とを備え、
    前記切り欠き検出システムは、
    前記基板が前記基板ステージに保持されているときに前記基板の周縁部に流体を噴射する流体噴射ノズルと、
    前記流体の圧力または流量のいずれかである物理量を測定する流体測定器と、
    前記物理量の変化に基づいて、前記基板の周縁部に形成された切り欠きの位置を検出する位置検出器とを有することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記位置検出器は、
    前記物理量の最新の測定値と前回の測定値との差を、予め設定されたしきい値と比較し、
    前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  3. 前記位置検出器は、前記差が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする請求項２に記載の基板処理装置。
  4. 前記位置検出器は、前記物理量の測定値を、予め設定されたしきい値と比較し、
    前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の基板処理装置。
  5. 前記位置検出器は、前記物理量の測定値が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定することを特徴とする請求項４に記載の基板処理装置。
  6. 前記検出された切り欠きの位置に基づいて、前記基板上の目標領域が前記処理ヘッドの処理位置に到達するのに必要な前記基板ステージの位置を算出する制御装置をさらに備えたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  7. 前記流体は、純水、クリーンエア、およびＮ２ガスのうちのいずれか１つであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  8. 前記物理量は前記流体の圧力であり、前記流体測定器は圧力センサであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  9. 前記物理量は前記流体の流量であり、前記流体測定器は流量センサであることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  10. 前記処理ヘッドは、前記基板の表面を研磨するための研磨ヘッドであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  11. 前記処理ヘッドは、前記基板の表面をスクラブするためのペンシル型洗浄具であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載の基板処理装置。
  12. 基板の周縁部に形成された切り欠きの位置を検出する方法であって、
    前記基板を基板ステージで保持し、
    前記基板および前記基板ステージを回転させながら前記基板の周縁部に流体を噴射し、
    前記流体の圧力または流量のいずれかである物理量を測定し、
    前記物理量の変化に基づいて、前記基板の周縁部に形成された切り欠きの位置を検出することを特徴とする方法。
  13. 前記物理量の変化に基づいて、前記切り欠きの位置を検出する工程は、
    前記物理量の最新の測定値と前回の測定値との差を、予め設定されたしきい値と比較し、
    前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  14. 前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程は、前記差が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする請求項１３に記載の方法。
  15. 前記物理量の変化に基づいて、前記切り欠きの位置を検出する工程は、
    前記物理量の測定値を、予め設定されたしきい値と比較し、
    前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
  16. 前記比較結果に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程は、前記物理量の測定値が前記しきい値に達したときの前記基板ステージの回転角度に基づいて前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする請求項１５に記載の方法。
  17. 前記基板および前記基板ステージを回転させながら前記基板の周縁部に流体を噴射する工程は、前記基板および前記基板ステージを第１の方向、および該第１の方向とは逆の第２の方向に回転させながら前記基板の周縁部に前記流体を噴射する工程であり、
    前記物理量の変化に基づいて前記切り欠きの位置を検出する工程は、前記基板および前記基板ステージを前記第１の方向に回転させているときに、前記物理量の変化に基づいて前記基板の周縁部に形成された切り欠きの第１の位置を検出し、前記基板および前記基板ステージを前記第２の方向に回転させているときに、前記物理量の変化に基づいて前記切り欠きの第２の位置を検出し、前記第１の位置と前記第２の位置との平均である前記切り欠きの位置を決定する工程であることを特徴とする請求項１２に記載の方法。
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