TWI813960B - 基板處理裝置及基板處理方法 - Google Patents

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TWI813960B
TWI813960B TW110107805A TW110107805A TWI813960B TW I813960 B TWI813960 B TW I813960B TW 110107805 A TW110107805 A TW 110107805A TW 110107805 A TW110107805 A TW 110107805A TW I813960 B TWI813960 B TW I813960B
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角間央章
増井達哉
出羽裕一
猶原英司
沖田有史
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日商斯庫林集團股份有限公司
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Abstract

本發明之課題，在於在使用吸附式卡盤之基板處理裝置中，適當地保持基板。 本發明之基板處理裝置具備有：基板保持部，其吸附而保持基板；旋轉部，其使基板旋轉；攝影部，其在複數個部位對包含基板之外緣部的攝影範圍進行攝影，且輸出基板之複數個影像資料；檢測部，其 使用基準影像資料對複數個影像資料之各者進行匹配處理，藉此檢測複數個基板之外緣部的位置；及計算部，其根據所檢測出之複數個外緣部之位置的週期性變化，來計算基板之偏移量。

Description

基板處理裝置及基板處理方法
本案說明書所揭示之技術係關於基板處理裝置及基板處理方法者。成為處理對象之基板包含有例如半導體基板、液晶顯示裝置用基板、有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置等之FPD(flat panel display；平面顯示器)用基板、光碟用基板、磁碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板、陶瓷基板或太陽能電池用基板等。
自過去以來，在半導體基板(以下簡稱為「基板」)之製造步驟中，使用基板處理裝置對基板進行各種處理。
作為基板處理時保持基板之方法，採用有利用真空吸附之真空卡盤、或利用白努利定律之白努利卡盤等。 [先前技術文獻] [專利文獻]
專利文獻1：日本專利特開2018-164067號公報
(發明所欲解決之問題)
於利用真空吸附之真空卡盤或利用白努利定律之白努利卡盤等之吸附式卡盤中，並未使用夾持式卡盤之卡盤銷等。因此，例如由於無法採用使用卡盤銷之接觸式感測器等，因而存在有基板之保持位置容易產生偏移之問題。
本案說明書所揭示之技術係鑑於以上所記載之問題而完成者，且係於使用吸附式卡盤之基板處理裝置中，用以適當地保持基板之技術。 (解決問題之技術手段)
關於本案說明書所揭示之基板處理裝置之技術的第一態樣具備有：基板保持部，其用以吸附而保持作為處理對象的基板；旋轉部，其用以使由上述基板保持部所保持之上述基板旋轉；攝影部，其用以在複數個部位對包含旋轉中之上述基板之外緣部的攝影範圍進行攝影，且輸出上述基板之複數個影像資料；檢測部，其用以使用基準影像資料對上述複數個影像資料之各者進行匹配處理，藉此而檢測複數個上述基板之上述外緣部的位置；及計算部，其係於根據所檢測出之上述複數個上述外緣部之上述位置的週期性變化，來計算上述基板之偏移量。
本案說明書所揭示之技術之第二態樣與第一態樣相關，其中，上述攝影部自相對於上述基板之主表面傾斜的方向，對上述基板進行攝影。
本案說明書所揭示之技術之第三態樣與第一或第二態樣相關，其中，其進一步具備有：位置變更部，其用以根據所計算出之上述基板之上述偏移量，來變更上述基板保持部中之上述基板的保持位置。
本案說明書所揭示之技術之第四態樣與第一至第三態樣中之任一個態樣相關，其中，於上述基板沿著上述外緣部形成有凸部，上述檢測部將上述凸部之側面使用於上述基準影像資料與上述複數個影像資料間之上述匹配處理，藉此檢測複數個上述基板之上述外緣部的位置。
本案說明書所揭示之技術之第五態樣與第一至第四態樣中之任一個態樣相關，其中，其進一步具備有：至少一個導引銷，其被配置於由上述基板保持部所保持之上述基板之上述外緣部的徑向外側。
本案說明書所揭示之技術之第六態樣與第五態樣相關，其中，複數個上述導引銷沿著上述基板之上述外緣部間斷性地被配置。
本案說明書所揭示之技術之第七態樣與第一至第六態樣中之任一個態樣相關，其中，上述計算部對所檢測出之上述複數個上述基板的上述外緣部之上述位置其上述週期性變化所顯示的曲線圖，進行移動平均處理或多項式近似處理。
本案說明書所揭示之技術之第八態樣與第一至第七態樣中之任一個態樣相關，其中，上述基板保持部之直徑係較上述基板之直徑為大。
本案說明書所揭示之基板處理方法相關的技術之第九態樣具備有：吸附而保持作為處理對象之基板的步驟；使被保持之上述基板旋轉的步驟；在複數個部位對包含旋轉中之上述基板之外緣部的攝影範圍進行攝影，且輸出上述基板之複數個影像資料的步驟；使用基準影像資料對上述複數個影像資料之各者進行匹配處理，藉此檢測複數個上述基板之上述外緣部之位置的步驟；及根據所檢測出之上述複數個上述外緣部之上述位置的週期性變化，來計算上述基板之偏移量的步驟。 (對照先前技術之功效)
根據本案說明書所揭示之技術之第一至第九態樣，於使用吸附式卡盤之基板處理裝置中，可根據外緣部之位置之週期性變化來計算基板之偏移量，藉此掌握與用以保持基板之適當之位置間的偏移量。
又，與本案說明書所揭示之技術相關之目的、特徵、局面、優點，可藉由以下所示之詳細的說明及添附圖式而更明確。
以下，一邊參照所添附之圖式一邊對實施形態進行說明。在以下之實施形態中，雖然為了技術之說明而亦顯示詳細之特徵等，但該等為例示，且為了可施行實施形態，該等並非全部為必要之特徵。
再者，圖式係概略地被表示者，且係為了說明上的方便而於圖式中適當地省略構成或簡化所完成者。又，於不同圖式所分別表示之構成等的大小及位置的相互關係，不一定為正確地所記載者，而其為適當變更所得者。又，於非剖視圖之俯視圖等之圖式中，為了容易地理解實施形態之內容，亦存在有標示影線之情形。
又，在以下所示之說明中，對同樣之構成元件附加相同符號而加以圖示，對該等元件之名稱與功能亦設為相同者。因此，為了避免重複，而有省略對該等元件之詳細說明之情形。
又，於以下所記載之說明中，在被記載為「具備有」、「包含有」或「具有」某構成元件等之情形時，除非另有說明，則並非將其他構成元件之存在加以排除之排他性表現。
又，於以下所記載之說明中，即便存在有使用「第一」或「第二」等之序數之情形，該等用語亦為為了容易地理解實施形態之內容而在方便上所使用者，並非被限定於藉由該等序數而可產生之順序等者。
又，於以下所記載之說明中，即便存在有使用「上」、「下」、「左」、「右」、「側」、「底」、「表面」或「背面」等之意指特定之位置或方向之用語的情形，該等用語亦為為了容易地理解實施形態之內容而在方便上所使用者，係與實際實施時之位置或方向並無任何關係者。
＜實施形態＞ 以下，對關於本實施形態之基板處理裝置及基板處理方法進行說明。
＜關於基板處理裝置之構成＞ 圖1係表示關於本實施形態之基板處理裝置1之構成例的俯視圖。基板處理裝置1係進行基板W(例如半導體晶圓)之處理的裝置。
基板W例如為半導體晶圓、液晶顯示器用基板、有機EL(electroluminescence)用基板、FPD(flat panel display)用基板、光顯示器用基板、磁碟用基板、光碟用基板、磁光碟用基板、光罩用基板或太陽能電池用基板。
基板處理裝置1具備有分度部2。分度部2具備有複數個(例如四個)載體載置部3及搬送機構4。
載體載置部3分別載置一個載體C。載體C收容複數片基板W。載體C例如為FOUP(front opening unified pod；前開式晶圓傳送盒)。搬送機構4可對所有被載置於載體載置部3之載體C進行存取。
又，基板處理裝置1具備有處理區塊5。處理區塊5被連接於分度部2。
處理區塊5具備有載置部6、複數個處理單元7及搬送機構8。載置部6載置複數片基板W。處理單元7分別處理一片基板W。搬送機構8可對載置部6與所有處理單元7進行存取。搬送機構8將基板W搬送至載置部6與處理單元7。
載置部6被配置於搬送機構4與搬送機構8之間。搬送機構4亦可對載置部6進行存取。搬送機構4將基板W搬送至載置部6。載置部6載置在搬送機構4與搬送機構8之間被搬送之基板W。
又，基板處理裝置1具備有控制裝置9。控制裝置9控制搬送機構4、搬送機構8及處理單元7。
＜關於分度部＞ 其次，一邊參照圖1，一邊對分度部2進行說明。分度部2具備有搬送空間32。搬送空間32被配置於載體載置部3之後方。搬送空間32沿著寬度方向Y延伸。搬送機構4被設置於搬送空間32。搬送機構4被配置於載體載置部3之後方。
搬送機構4具備有機械手33及機械手驅動部34。機械手33以水平姿勢支撐一片基板W。機械手33藉由與基板W之下表面接觸而支撐基板W。機械手驅動部34被連結於機械手33。機械手驅動部34將機械手33加以移動。
圖2係表示寬度方向Y上之基板處理裝置1之中央部之構成例的側視圖。機械手驅動部34具備有軌道34a、水平移動部34b、垂直移動部34c、旋轉部34d、及進退移動部34e。
軌道34a被固定地設置。軌道34a被配置於搬送空間32之底部。軌道34a沿著寬度方向Y延伸。水平移動部34b由軌道34a所支撐。水平移動部34b相對於軌道34a沿著寬度方向Y移動。
垂直移動部34c由水平移動部34b所支撐。垂直移動部34c相對於水平移動部34b沿著上下方向Z移動。旋轉部34d由垂直移動部34c所支撐。旋轉部34d相對於垂直移動部34c進行旋轉。旋轉部34d繞旋轉軸線A1旋轉。旋轉軸線A1與上下方向Z平行。進退移動部34e沿著由旋轉部34d之朝向而決定之水平的一方向往返移動。
機械手33被固定於進退移動部34e。機械手33可沿著水平方向及上下方向Z平行移動。機械手33可繞旋轉軸線A1旋轉。
＜關於處理區塊＞ 其次，一邊參照圖1，一邊對於處理區塊5之各元件的配置進行說明。處理區塊5具備有搬送空間41。搬送空間41被配置於寬度方向Y上之處理區塊5的中央。搬送空間41沿著前後方向X延伸。搬送空間41與分度部2之搬送空間32接觸。
載置部6與搬送機構8被設置於搬送空間41。載置部6被配置於搬送機構8之前方。載置部6被配置於搬送機構4之後方。載置部6被配置於搬送機構4與搬送機構8之間。
處理單元7被配置於搬送空間41之兩側。處理單元7被配置為包圍搬送機構8之側方。具體而言，處理區塊5具備有處理區段42及處理區段43。處理區段42、搬送空間41及處理區段43沿著寬度方向Y以該順序排列。處理區段42被配置於搬送空間41之右方。處理區段43被配置於搬送空間41之左方。
圖3係表示基板處理裝置1之左部之構成例的側視圖。處理區段43係複數個處理單元7沿著前後方向X及上下方向Z被配置為矩陣狀。例如，於處理區段43中，六個處理單元7沿著前後方向X以兩列排列，並沿著上下方向Z以三層來排列。
雖未圖示，但於處理區段42，複數個處理單元7沿著前後方向X及上下方向Z被配置為矩陣狀。例如，於處理區段42，六個處理單元7沿著前後方向X以兩列排列，並沿著上下方向Z以三層來排列。
＜關於搬送機構＞ 其次，一邊參照圖1及圖2，一邊對搬送機構8之構造進行說明。搬送機構8具備有機械手61及機械手驅動部62。機械手61以水平姿勢支撐一片基板W。機械手驅動部62被連結於機械手61。機械手驅動部62將機械手61加以移動。
機械手驅動部62具備有支柱62a、垂直移動部62b、旋轉部62c、及進退移動部62d。支柱62a被固定地設置。支柱62a沿著上下方向Z延伸。
垂直移動部62b由支柱62a所支撐。垂直移動部62b相對於支柱62a沿著上下方向Z移動。旋轉部62c由垂直移動部62b所支撐。旋轉部62c相對於垂直移動部62b進行旋轉。旋轉部62c繞旋轉軸線A2旋轉。旋轉軸線A2與上下方向Z平行。進退移動部62d沿著由旋轉部62c之朝向而決定之水平的一方向往返移動。
其次，對處理單元7之基本構造，一邊參照圖3一邊進行說明。各個處理單元7具備有旋轉卡盤10及處理杯12。旋轉卡盤10保持一片基板W。旋轉卡盤10以水平姿勢保持基板W。處理杯12被配置為包圍旋轉卡盤10之側方。處理杯12承接處理液。
處理單元7藉由旋轉卡盤10之構造而被分類為處理單元7A與處理單元7B。處理單元7A之旋轉卡盤10被稱為白努利卡盤或白努利夾持器。白努利卡盤適合用以保持相對較薄之基板W。處理單元7B之旋轉卡盤10被稱為機械式卡盤或機械式夾持器。機械式卡盤適合用以保持相對較厚之基板W。
例如，被配置在處理區段42之六個處理單元7，分別為處理單元7A。例如，被配置在處理區段43之六個處理單元7，分別為處理單元7B。
圖4係示意地表示處理單元7A之構成例的圖。於圖4中，省略處理杯12之圖示。
旋轉卡盤10具備有平板101。平板101具有大致圓盤形狀。平板101具有上表面102。上表面102大致水平。上表面102大致平坦。平板101之直徑於俯視時大於基板W之直徑。
旋轉卡盤10具備有旋轉驅動部92。旋轉驅動部92被連結於平板101之下部。旋轉驅動部92使平板101旋轉。平板101藉由旋轉驅動部92而繞旋轉軸線A3旋轉。旋轉軸線A3與上下方向Z平行。旋轉軸線A3通過平板101之中心。
固定銷103自平板101之上表面102朝上方突出。固定銷103與基板W之下表面16接觸。更詳細而言，固定銷103與基板W之周緣部的下表面16接觸。藉此，固定銷103在較平板101之上表面102更高的位置支撐基板W。
固定銷103不與基板W之上表面17接觸。固定銷103容許基板W相對於固定銷103朝上方移動之情形。固定銷103不與基板W之外緣部20接觸。固定銷103本身容許基板W相對於固定銷103滑動之情形。如此，固定銷103本身不保持基板W。
旋轉卡盤10具備有氣體吹出口104。氣體吹出口104被形成在平板101之上表面102。氣體吹出口104於俯視時被配置在與由固定銷103所支撐之基板W重疊的位置。氣體吹出口104朝上方吹出氣體。氣體吹出口104朝平板101之上表面102與由固定銷103所支撐之基板W之下表面16之間吹出氣體。氣體沿著由固定銷103所支撐之基板W之下表面16流動。
藉此，氣體吹出口104抽吸基板W。具體而言，藉由氣體沿著基板W之下表面16流動而形成負壓。亦即，基板W之下表面16所承受之氣壓小於基板W之上表面17所承受之氣壓。因此，藉由白努利的原理，對基板W作用向下之力。亦即，基板W朝下方被抽吸。基板W朝向氣體吹出口104及平板101被抽吸。然而，氣體吹出口104未與基板W接觸。平板101亦未與基板W接觸。
基板W藉由氣體吹出口104將基板W朝下方抽吸且固定銷103與基板W之下表面16接觸而被支撐，且被保持在既定位置。藉由作用以基板W之抽吸力，基板W不會相對於固定銷103沿著水平方向滑動。亦即，旋轉卡盤10於平板101吸附而保持基板W。
氣體吹出口104具備有一個吹出口105與複數個吹出口106。吹出口105被配置在平板101之上表面102的中央部。吹出口105被配置在平板101之旋轉軸線A3上。
吹出口106被配置在較吹出口105更靠平板101之旋轉軸線A3之徑向外側。吹出口106被配置在較固定銷103更靠平板101之旋轉軸線A3之徑向內側。吹出口106例如在俯視時被排列於繞旋轉軸線A3之圓周上。
處理單元7A具備有氣體供給路107及氣體供給路108。氣體供給路107對吹出口105供給氣體。氣體供給路108對吹出口106供給氣體。氣體供給路107之一部分及氣體供給路108之一部分被形成在平板101之內部。
氣體供給路107之第一端被連接於氣體供給源109。氣體供給路107之第二端被連接於吹出口105。
氣體供給路108之第一端被連接於氣體供給源109。氣體供給路108之第二端被連接於吹出口106。
被供給至吹出口105及吹出口106之氣體，例如為氮氣或空氣。被供給至吹出口105及吹出口106之氣體，例如為高壓氣體或壓縮氣體。
處理單元7A具備有調整部111及調整部112。調整部111被設於氣體供給路107。調整部112被設於氣體供給路108。
調整部111對吹出口105吹出之氣體的流量進行調整。亦即，調整部111對被供給至吹出口105之氣體的流量進行調整。調整部112對吹出口106吹出之氣體的流量進行調整。亦即，調整部112對被供給至吹出口106之氣體的流量進行調整。
隨著吹出口105吹出之氣體的流量變大，作用以基板W之抽吸力會變大。又，隨著吹出口106吹出之氣體的流量變大，作用以基板W之抽吸力會變大。
調整部111及調整部112可相互獨立地作動。因此，可相互獨立地調整吹出口105吹出之氣體的流量、及吹出口106吹出之氣體的流量。調整部111及調整部112分別例如包含流量調整閥。調整部111及調整部112亦可分別進一步包含開閉閥。
藉由利用調整部111及調整部112所進行之氣體的流量調整，例如即便厚度較薄之基板W被吸附的情形，仍可以吸收基板W之撓曲之目的控制自吹出口105及吹出口106吹出之氣體的流量。
處理單元7A具備有複數個位置調整銷及複數個導引銷(此處皆未圖示)。位置調整銷可與由固定銷103所支撐之基板W的外緣部20接觸，且可調整水平方向上之基板W的位置。位置調整銷沿著基板W之外緣部20間斷性地被配置，例如於基板W之圓周方向上每旋轉30°地被配置。導引銷係用以防止由白努利卡盤所吸附之基板W因保持狀態之不良狀況等而自旋轉卡盤10脫落之情形的銷，而於由旋轉卡盤10所保持之基板W的徑向外側，被配置在不與 基板W接觸之位置。導引銷沿著基板W之外緣部20間斷性地被配置，例如於基板W之圓周方向上每旋轉30°地被配置。
處理單元7A具備有處理液供給部121。處理液供給部121對基板W供給處理液。
處理液供給部121具備有噴嘴122。噴嘴122朝基板W吐出處理液。噴嘴122被設為可移動至處理位置與退避位置。於圖4中，位於處理位置之噴嘴122以虛線所表示。又，於圖4中，位於退避位置之噴嘴122以實線所表示。
處理位置係被保持於旋轉卡盤10之平板101上之基板W之上方的位置。於噴嘴122位在處理位置之情形時，噴嘴122於俯視時與被保持於旋轉卡盤10之平板101上之基板W重疊。另一方面，於噴嘴122位在退避位置之情形時，噴嘴122於俯視時不會與被保持於旋轉卡盤10之平板101上之基板W重疊。
處理液供給部121具備有配管123。配管123對噴嘴122供給處理液。配管123具有第一端及第二端。配管123之第一端被連接於處理液供給源124。配管123之第二端被連接於噴嘴122。
處理單元7A具備有調整部125。調整部125被設於配管123。調整部125對處理液供給部121朝基板W供給之處理液的流量進行調整。亦即，調整部125對噴嘴122吐出之處理液的流量進行調整。
處理單元7A具備有CCD(Charge Coupled Device；電荷耦合元件)照相機等即攝影部127。攝影部127對由固定銷103所支撐之基板W進行攝影。攝影部127例如對包含由固定銷103所支撐之基板W之外緣部20及旋轉卡盤10之周邊部的攝影範圍進行攝影。攝影部127例如被配置在旋轉卡盤10之上方，且具有相對於基板W之主表面傾斜之方向的光軸。由攝影部127所拍攝之基板W的影像資料藉由有線或無線之通信手段而朝向控制裝置9被輸出。
圖5及圖6係表示位置調整銷113之構成例的側視圖。圖5顯示位於退避位置之位置調整銷113。圖6顯示位於調整位置之位置調整銷113。
位置調整銷113被固定於軸部114。軸部114自位置調整銷113朝下方延伸。軸部114由平板101所支撐。位置調整銷113經由軸部114而由平板101所支撐。
軸部114可相對於平板101繞旋轉軸線A4旋轉。旋轉軸線A4與上下方向Z平行。旋轉軸線A4通過軸部114之中心。位置調整銷113被配置在自軸部114之旋轉軸線A4偏心的位置。軸部114例如藉由控制裝置9之控制進行旋轉。
位置調整銷113藉由軸部114相對於平板101旋轉，而相對於平板101沿著水平方向移動。具體而言，位置調整銷113繞旋轉軸線A4迴旋移動。藉此，位置調整銷113會靠近平板101之旋轉軸線A3，且遠離平板101之旋轉軸線A3。
藉由位置調整銷113靠近平板101之旋轉軸線A3，位置調整銷113移動至調整位置。亦即，位置調整銷113接觸於由固定銷103所支撐之基板W的外緣部20。又，位置調整銷113朝向旋轉軸線A4推壓與位置調整銷113接觸之基板W的外緣部20。藉由被設在不同位置之複數個位置調整銷113推壓基板W的外緣部20，基板W會被調整至既定之位置。另一方面，藉由位置調整銷113遠離平板101之旋轉軸線A3，位置調整銷113移動至退避位置。位置調整銷113會離開由固定銷103所支撐之基板W的外緣部20。
圖7係基板W1之剖視圖。圖8係基板W2之剖視圖。圖9係基板W3之剖視圖。再者，於本實施形態中在僅記載為基板或基板W之情形時，係表示不區分基板W1、基板W2及基板W3者。
圖7所示之基板W1之基板本體11A，具備有主體部13A、周緣部212。於主體部13A形成有較周緣部212更凹陷之凹部14。凹部14例如藉由磨削(grind)處理所形成。
圖8所示之基板W2之基板本體11B，具備有主體部13B、周緣部212。於主體部13B未形成凹部14。
圖9所示之基板W3之基板本體11C，具備有主體部13C、周緣部212。於主體部13C形成有較周緣部212更凹陷之凹部14。於基板本體11C之與形成有凹部14之面之相反側的面，設置有玻璃製之保護平板15。
基板W1亦可僅由基板本體11A所構成。或者，基板W1亦可除了基板本體11A以外，還包含有樹脂覆膜、樹脂帶(tape)、樹脂片材及樹脂薄膜之至少任一者。
基板W2亦可僅由基板本體11B所構成。或者，基板W2亦可除了基板本體11B以外，還包含有樹脂覆膜、樹脂帶、樹脂片材、樹脂薄膜及保護平板15之至少任一者。
基板W3具備有基板本體11C及保護平板15。保護平板15例如被貼附於基板本體11C。基板W3亦可進一步包含有樹脂覆膜、樹脂帶、樹脂片材及樹脂薄膜之至少任一者。
基板W1之主體部13A較基板W2之主體部13B薄。基板W1之主體部13A之厚度，較基板W3之主體部13C與保護平板15之合計厚度薄。基板W1其剛性較基板W2及基板W3低。基板W1較基板W2及基板W3更容易撓曲。
具體而言，基板W1之主體部13A具有厚度T1。基板W2之主體部13B具有厚度T2。基板W3之主體部13C與保護平板15之合計厚度具有厚度T3。
厚度T1較厚度T2小。厚度T1較厚度T3小。厚度T1例如為10[μm]以上且200[μm]以下。厚度T2例如為600[μm]以上且1000[μm]以下。厚度T3例如為800[μm]以上且1200[μm]以下。
基板W1之周緣部212具有厚度T4。基板W2之周緣部212具有厚度T5。基板W3之周緣部212具有厚度T6。
厚度T4例如與厚度T5相同。厚度T4較厚度T6小。厚度T4例如為600[μm]以上且1000[μm]以下。厚度T5例如為600[μm]以上且1000[μm]以下。厚度T6例如為1400[μm]以上且2200[μm]以下。
＜關於控制裝置＞ 圖10係表示基板處理裝置1之各元件與控制裝置9之連接關係之例子的圖。
控制裝置9之硬體構成與一般的電腦相同。亦即，控制裝置9具備有進行各種運算處理之CPU(中央運算處理裝置；central processing unit)71、儲存基本程式之讀取專用的記憶體即ROM(唯讀記憶體；read only memory)72、儲存各種資訊之讀寫自如的記憶體即RAM(隨機存取記憶體；random access memory)73、及儲存控制用應用程式(程式)或資料等之非暫時性的儲存部74。
CPU 71、ROM 72、RAM 73及儲存部74藉由匯流排配線75等而相互地被連接。
控制應用程式或資料亦可在被記錄於非暫時性之記錄媒體(例如半導體記憶體、光學媒體或磁性媒體等)之狀態下被提供至控制裝置9。於該情形時，自該記錄媒體讀取控制應用程式或資料之讀取裝置，可被連接於匯流排配線75。
又，控制應用程式或資料亦可經由網路而自伺服器等被提供至控制裝置9。於該情形時，與外部裝置進行網路通信之通信部可被連接於匯流排配線75。
於匯流排配線75連接有輸入部76及顯示部77。輸入部76包含有鍵盤及滑鼠等之各種輸入裝置。作業人員經由輸入部76將各種資訊輸入至控制裝置9。顯示部77由液晶監視器等之顯示裝置所構成，而顯示各種資訊。
控制裝置9被連接於各處理單元之作動部(例如調整部125、調整部111、調整部112、旋轉驅動部92、攝影部127等)、或者搬送機構4或搬送機構8之作動部等，而控制該等之動作。
圖11係概念性地表示控制裝置9之功能構成的圖。如圖11所例示般，控制裝置9具備有：動作控制部901，其經由各作動部控制基板處理裝置1中之各構成的動作；檢測部902，其根據由攝影部127所拍攝之基板W的影像資料來檢測基板W之有無，甚至基板W之位置；及計算部903，其根據檢測部902所檢測出之基板W之位置，來計算基板W之偏移量。此處，所謂基板W之偏移量，係指於沿著基板W之主表面的方向或與主表面交叉的方向等之上，在基板W旋轉一圈之期間會產生之基板W的移動量。基板W之位置伴隨著基板W之旋轉而週期性地變化之情形下，係於一個週期中移動量的最大值(振幅)。
＜關於外緣部之位置檢測及偏移量之計算＞ 其次，一邊參照圖12，一邊對關於本實施形態之基板處理裝置所進行之基板W之外緣部20的位置檢測進行說明。圖12係表示被保持於旋轉卡盤10之平板101上之狀態之基板W2的圖。於該狀態下，在基板W2之外緣部20設定有使用於位置檢測之匹配視窗201。
於匹配視窗201，進一步設定有為了使用基準影像資料之匹配處理(模板匹配)的ROI(region of interest；關注區域)201A。
此處，在圖12中，雖於ROI 201A內含有位置調整銷113的一部分，但較佳係於ROI 201A內不含基板W2之外緣部20以外的構造。然而，即便為如此含有基板W2之外緣部20附近之其他構造(例如，與位置調整銷113同樣地，被配置在被保持於旋轉卡盤10之平板101上之基板W之徑向外側的導引銷213)的情形時，亦可如後述般以高精度來檢測基板W2之外緣部20的位置。
其次，一邊參照圖13，一邊對關於本實施形態之基板處理裝置所進行之噴嘴的位置檢測動作進行說明。圖13係表示基板W(包含基板W1、基板W2及基板W3)之外緣部20之位置檢測動作的流程圖。
首先，攝影部127拍攝包含進行旋轉之基板W之外緣部20的複數個影像(步驟ST101)。然後，攝影部127將所得到之複數個影像資料輸出至控制裝置9。再者，攝影部127亦可拍攝進行旋轉之基板W的動態影像。此時，基板W係例如以30rpm等之低速進行旋轉。另一方面，檢測部902預先將模板匹配用之基準影像資料(模板)登錄於控制裝置9之儲存部74等(步驟ST102)。此處，基準影像資料例如為被保持在旋轉卡盤10之平板101上之狀態之基板W之外緣部20的影像資料。
其次，控制裝置9之檢測部902對自攝影部127所輸出之複數個影像資料(或者與錄影之動態影像之各影格(frame)對應的影像資料)中之一者，設定匹配視窗201及匹配視窗201內之ROI 201A。然後，檢測部902進行重疊於ROI 201A之影像資料與基準影像資料的模板匹配(步驟ST103)。此處，ROI 201A例如在匹配視窗201的部位上沿著基板W之外緣部20被設定。於模板匹配時，一邊使ROI 201A移動，一邊對匹配視窗201內進行探索，而搜尋重疊於ROI 201A之影像資料與基準影像資料之相似度較高的部位。
然後，檢測部902判斷模板匹配是否成功。於模組匹配成功之情形時，根據已被匹配之影像資料來登錄基板W之外緣部20的位置座標(例如XYZ軸座標)。
對其他影像資料亦同樣地進行匹配處理。然後，檢測部902將關於基板W之外緣部20之複數個位置座標的資料朝向計算部903輸出。
其次，計算部903根據關於自檢測部902所輸出之複數個位置座標的資料，來計算基板W之偏移量(步驟ST104)。
具體而言，計算部903依時間序列來排列基板W之外緣部20的複數個位置座標，並調查其時間變化。再者，關於各位置座標的資料係設為包含位置座標之資料與取得該位置座標之時間的資料者。
然後，計算部903根據外緣部20之位置座標之與基板W之旋轉週期對應的週期性變化，作為基板W之偏移量而計算一個週期之移動量的最大值(振幅A)。對於外緣部20之位置座標的變化，例如可以複數個位置座標中之任一者為基準，藉由描繪該位置座標與其他位置座標的差分而進行調查。再者，振幅A對應於沿著基板W之主表面之方向、及與基板W之主表面交叉之方向或包含該等雙方之方向上的移動量。
圖14係表示基板W2之外緣部20之位置座標之週期性變化之例子的曲線圖。於圖14中，縱軸表示位置座標，而橫軸表示時間。再者，圖14之縱軸表示相對之位置座標，例如相當於與複數個所取得之位置座標中之一個位置座標的差分。
圖14所示之實線係藉由匹配處理所檢測出之位置座標，如圖14所示，該位置座標係週期性地變化。然而，在圖14之情形時，如圖12所示般，由於在ROI 201A內含有位在基板W2之外緣部20附近之位置調整銷113，因此藉由匹配處理所檢測出之位置座標已產生偏移。
於如此之情形時，計算部903例如在進行將時間序列上之每個區間(例如每5個影格)的平均值，一邊移動該區間一邊加以計算之移動平均處理，藉此使曲線圖平滑化後，求取振幅A。圖14中之虛線係藉由移動平均處理所平滑化後之位置座標的變化。藉此，可以較高精度來計算振幅A、即基板W之偏移量。
圖15係表示基板W2之外緣部20之位置座標之週期性變化之例子的曲線圖。於圖15中，縱軸表示位置座標，而橫軸表示時間。再者，與圖14之情形相同地，圖15中之縱軸表示相對之位置座標，例如相當於與複數個取得之位置座標中之一個位置座標的差分。
圖15所示之實線係藉由匹配處理所檢測出之位置座標，如圖15所示，該位置座標週期性地變化。然而，圖15亦與圖14之情形相同地，由於在ROI 201A內含有位在基板W2之外緣部20附近之位置調整銷113，因此藉由匹配處理所檢測出之位置座標已產生偏移。
於如此之情形時，計算部903在例如進行使用最小平方法來計算近似曲線之多項式近似處理、savitzky-golay(SG)法等，藉此使曲線圖平滑化後，求取振幅A。圖15中之虛線係藉由SG法而被平滑化後之位置座標的變化。如此一來，可以較高精度來計算振幅A、即基板W之偏移量。
＜關於外緣部之位置檢測的變形例＞ 圖16係表示被保持於旋轉卡盤10之平板101上之狀態之基板W1的圖。與圖12所示之情形相同地，於基板W1之外緣部20A設定有使用於位置檢測之匹配視窗201。此外，於匹配視窗201設定有用以進行匹配處理之ROI 201A。
於該情形時，ROI 201A內包含之基板W1的周緣部212由於被形成為較凹部14突出，因此作為凸部之周緣部212之內側面等亦可作為用以檢測基板W1之外緣部20A之位置座標的形狀特徵而加以參酌。如此一來，可提升基板W1之外緣部20A之匹配精度。
＜關於基板之保持位置的變更＞ 此外，動作控制部901可根據計算部903所計算出之基板W的偏移量，來變更旋轉卡盤10之平板101上之基板W的保持位置。
具體而言，動作控制部901在振幅A成為最大之時間點，以根據振幅A而變更基板W的保持位置之方式，藉由使軸部114旋轉來調整位置調整銷113之位置。然後，以基板W之偏移量會被抵銷之方式來調整基板W之位置。
再者，亦可預先設定相對於上述偏移量之臨限值，動作控制部901在偏移量超過該臨限值之情形時變更基板W之保持位置。又，該臨限值既可設定複數個，亦可設定用以利用位置調整銷113來變更基板W之保持位置的第一臨限值、及用以因基板W之偏移量過大而使基板處理停止之第二臨限值(＞第一臨限值)。
＜關於藉由以上所記載之實施形態而產生之效果＞ 其次，表示藉由以上所記載之實施形態而產生之效果的例子。再者，於以下之說明中，雖然該效果係根據以上所記載之實施形態之例子所示之具體構成而被記載，但在產生相同效果之範圍內，亦可置換為本案說明書所例示之其他具體構成。
根據以上所記載之實施形態，基板處理裝置具備有基板保持部、旋轉部、攝影部127、檢測部902、及計算部903。此處，基板保持部例如為與平板101等對應者。此外，旋轉部例如為與旋轉驅動部92等對應者。平板101吸附而保持作為處理對象之基板W。旋轉驅動部92使由平板101所保持之基板W旋轉。攝影部127在複數個部位對包含旋轉中之基板W之外緣部20或外緣部20A的攝影範圍進行攝影。又，攝影部127輸出基板W之複數個影像資料。檢測部902對複數個影像資料之各者使用基準影像資料而進行匹配處理，藉此檢測複數個基板W之外緣部20(或外緣部20A)的位置。計算部903根據所檢測出之複數個外緣部20(或外緣部20A)之位置的週期性變化，來計算基板W之偏移量。
根據如此之構成，於使用吸附式卡盤之基板處理裝置中，使用複數個影像資料來檢測基板W之外緣部20(或外緣部20A)之位置，而且根據外緣部20(或外緣部20A)之位置之週期性變化來計算基板W之偏移量，藉此可掌握與用以保持基板W之適當之位置的偏移量。亦即，可不採用使用卡盤銷之接觸式感測器等便掌握基板W之保持位置之偏移，並視需要來變更基板W之保持位置。又，由於根據利用複數個影像資料所檢測出之外緣部20之位置之週期性變化來計算基板W之偏移量，因此即便於以所檢測出之外緣部20之位置座標中之任一者為基準而計算出與其他位置座標之差分的情形時，亦可同樣地得到基板W之偏移量。
再者，於上述之構成中適當追加本案說明書所例示之其他構成之情形時，即於適當追加上述之構成於本案說明書所未提及之其他構成之情形時，亦可產生相同之效果。
又，根據以上所記載之實施形態，攝影部127自相對於基板W主表面傾斜之方向拍攝基板W。根據如此之構成，由於可對包含沿著基板W之主表面之方向之移動量、及與基板之主表面交叉之方向上之移動量之雙方外緣部20的位置座標進行檢測，因此可考慮該雙方之方向上之基板W的偏移量，而採取變更基板W之保持位置等的對策。
又，根據以上所記載之實施形態，基板處理裝置具備有根據所計算出之基板W的偏移量來變更平板101上之基板W之保持位置的位置變更部。此處，位置變更部例如為與動作控制部901等對應者。根據如此之構成，由於位置調整銷113的位置藉由動作控制部901而以基板W之偏移量會被抵銷之方式被調整，因此可將基板W保持在適當之位置。
又，根據以上所記載之實施形態，於基板W1沿著外緣部20A而形成有凸部。此處，凸部例如係與相對於基板W1之凹部14成為凸狀之周緣部212等對應者。檢測部902將基板W1之周緣部212的側面使用於基準影像資料與複數個影像資料之間的匹配處理，藉此檢測複數個基板W1之外緣部20A的位置。根據如此之構成，於與基準影像資料之匹配處理中，由於為了進行匹配處理之形狀特徵被追加至影像中，因此可提升基板W1之外緣部20A的匹配精度。因此，例如即便於外緣部20之匹配精度因導引銷213被配置在外緣部20之徑向外側而下降之情形時，亦可適當地檢測基板W1之外緣部20A的位置。
又，根據以上所記載之實施形態，基板處理裝置具備有至少一個導引銷213，該導引銷213被配置在由平板101所保持之基板W之外緣部20(或外緣部20A)之徑向外側。根據如此之構成，可抑制由白努利卡盤所吸附之基板W因保持狀態之不良狀況等而自旋轉卡盤10脫落之情形。
又，根據以上所記載之實施形態，複數個導引銷213沿著基板W之外緣部20(或外緣部20A)間斷性地被配置。根據如此之構成，藉由複數個導引銷213沿著圓周方向被配置，可更確實地抑制由白努利卡盤所吸附之基板W因保持狀態之不良狀況等而自旋轉卡盤10脫落之情形。
又，根據以上所記載之實施形態，計算部903對表示所檢測出之複數個基板W之外緣部20(或外緣部20A)之位置之週期性變化的曲線圖，進行移動平均處理或多項式近似處理。根據如此之構成，可藉由使用藉由該等近似處理所平滑化後之位置座標的變化，而以較高之精度來計算振幅A、即基板W之偏移量。
又，根據以上所記載之實施形態，平板101之直徑較基板W之直徑大。根據如此之構成，由於在俯視時基板W之整個表面包含於與平板101重疊之範圍內，因此可充分地吸附基板W。另一方面，於基板W之外緣部20由於平板101始終被配置於重疊之位置，因此難以藉由線性感測器等來檢測外緣部20之位置，但藉由使用攝影部127來拍攝基板W之外緣部20之影像，而且進行使用該影像之匹配處理，而可對外緣部20之位置進行檢測。
根據以上所記載之實施形態，於基板處理方法中具備有：吸附而保持作為處理對象之基板W的步驟；使被保持之基板W旋轉的步驟；在複數個部位對包含旋轉中之基板W之外緣部20(或外緣部20A)的攝影範圍進行攝影，且輸出基板W之複數個影像資料的步驟；使用基準影像資料對複數個影像資料之各者進行匹配處理，藉此檢測複數個基板W之外緣部20(或外緣部20A)之位置的步驟；及根據所檢測出之複數個外緣部20(或外緣部20A)之位置的週期性變化，來計算基板W之偏移量的步驟。
根據如此之構成，於使用吸附式卡盤之基板處理裝置中，使用複數個影像資料來檢測基板W之外緣部20(或外緣部20A)之位置，而且根據外緣部20(或外緣部20A)之位置之週期性變化來計算基板W之偏移量，藉此可掌握與用以保持基板W之適當位置的偏移量。
再者，於未特別限制之情形時，其可變更進行各處理之順序。
又，於對上述之構成中適當追加本案說明書所例示之其他構成之情形時、即於適當追加上述構成於本案說明書所未提及之其他構成之情形時，亦可產生相同之效果。
＜關於以上所記載之實施形態的變形例＞ 在以上所記載之實施形態中，雖已表示檢測部902藉由匹配處理來檢測基板W之位置的情形，但檢測部902例如亦可藉由參照影像資料之輝度來檢測基板W本身之有無。
在以上所記載之實施形態中，旋轉卡盤10雖為白努利卡盤，但亦可為其他吸附方式，例如真空吸附方式之真空卡盤。
在以上所記載之實施形態中，雖亦有記載各構成元件之材質、材料、尺寸、形狀、相對配置關係或實施條件等之情形，但該等僅為所有態樣中之一例而已，本發明並非被限定於本案說明書所記載者。
因此，未例示之許多變形例及均等物皆可在本案說明書所揭示之技術範圍內所思及。例如，使至少一個構成元件予以變形之情形、追加之情形或省略之情形均包含在本發明內。
又，於以上所記載之實施形態中，在未特別指定而記載有材料名稱等之情形時，只要不產生矛盾，則該材料可包含其他添加物，例如包含合金等。
1:基板處理裝置 2:分度部 3:載體載置部 4、8:搬送機構 5:處理區塊 6:載置部 7、7A、7B:處理單元 9:控制裝置 10:旋轉卡盤 11A、11B、11C:基板本體 12:處理杯 13A、13B、13C:主體部 14:凹部 15:保護平板 16:下表面 17、102:上表面 20、20A:外緣部 32、41:搬送空間 33、61:機械手 34、62:機械手驅動部 34a:軌道 34b:水平移動部 34c、62b:垂直移動部 34d、62c:旋轉部 34e、62d:進退移動部 42、43:處理區段 62a:支柱 71:CPU 72:ROM 73:RAM 74:儲存部 75:匯流排配線 76:輸入部 77:顯示部 92:旋轉驅動部 101:平板 103:固定銷 104:氣體吹出口 105、106:吹出口 107、108:氣體供給路 109:氣體供給源 111、112、125:調整部 113:位置調整銷 114:軸部 121:處理液供給部 122:噴嘴 123:配管 124:處理液供給源 127:攝影部 201:匹配視窗 201A:ROI 212:周緣部 213:導引銷 901:動作控制部 902:檢測部 903:計算部 A:振幅 A1、A2、A3、A4:旋轉軸線 C:載體 T1、T2、T3、T4、T5、T6:厚度 W、W1、W2、W3:基板 X:前後方向 Y:寬度方向 Z:上下方向
圖1係表示關於實施形態之基板處理裝置之構成例的俯視圖。 圖2係表示寬度方向上之基板處理裝置之中央部之構成例的側視圖。 圖3係表示基板處理裝置之左部之構成例的側視圖。 圖4係示意地表示處理單元之構成例的圖。 圖5係表示位置調整銷之構成例的側視圖。 圖6係表示位置調整銷之構成例的側視圖。 圖7係基板之剖視圖。 圖8係基板之剖視圖。 圖9係基板之剖視圖。 圖10係表示基板處理裝置之各元件與控制裝置之連接關係之例子的圖。 圖11係概念性地表示控制裝置之功能構成的圖。 圖12係表示被保持於旋轉卡盤之平板上之狀態之基板的圖。 圖13係表示基板之外緣部之位置檢測動作的流程圖。 圖14係表示基板之外緣部之位置座標之週期性變化之例子的曲線圖。 圖15係表示基板之外緣部之位置座標之週期性變化之例子的曲線圖。 圖16係表示被保持於旋轉卡盤之平板上之狀態之基板的圖。
7、7A:處理單元
10:旋轉卡盤
16:下表面
17、102:上表面
20:外緣部
92:旋轉驅動部
101:平板
103:固定銷
104:氣體吹出口
105、106:吹出口
107、108:氣體供給路
109:氣體供給源
111、112、125:調整部
121:處理液供給部
122:噴嘴
123:配管
124:處理液供給源
127:攝影部
A3:旋轉軸線
W:基板
Z:上下方向

Claims (11)

  1. 一種基板處理裝置，其具備有：基板保持部，其吸附而保持處理對象即沿著外緣部而形成有凸部的基板；旋轉部，其使由上述基板保持部所保持之上述基板旋轉；攝影部，其在複數個部位對包含旋轉中之上述基板之上述外緣部的攝影範圍進行攝影；及控制部，其控制上述基板保持部、上述旋轉部及上述攝影部之動作；上述控制部具備有：檢測部，其使用基準影像資料對自上述攝影部輸出之上述基板的複數個影像資料中之一者的上述凸部之外側面與內側面雙方進行匹配處理，藉此檢測複數個上述基板之上述外緣部的位置；及計算部，其根據由上述檢測部所檢測出之上述複數個上述外緣部之上述位置的週期性變化，來計算上述基板之偏移量。
  2. 如請求項1之基板處理裝置，其中，上述攝影部自相對於上述基板之主表面傾斜的方向，對上述基板進行攝影。
  3. 如請求項2之基板處理裝置，其中，上述攝影部係配置在上述基板保持部之上方。
  4. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，上述攝影部拍攝以低速進行旋轉之上述基板的動態影像。
  5. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，上述控制部進一步具備有：位置變更部，其用以根據所計算出之上述基板之上述偏移量， 來變更上述基板保持部中之上述基板的保持位置。
  6. 如請求項5之基板處理裝置，其中，進一步具備有：位置調整銷，其藉由推壓上述基板之上述外緣部而調整上述基板之位置；上述位置變更部係根據由上述計算部所計算之上述基板的上述偏移量，調整上述位置調整銷而變更上述基板之上述保持位置。
  7. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，其進一步具備有：至少一個導引銷，其被配置於由上述基板保持部所保持之上述基板之上述外緣部的徑向外側。
  8. 如請求項7之基板處理裝置，其中，複數個上述導引銷沿著上述基板之上述外緣部間斷性地被配置。
  9. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，上述計算部對所檢測出之上述複數個上述基板的上述外緣部之上述位置其上述週期性變化所顯示的曲線圖，進行移動平均處理或多項式近似處理。
  10. 如請求項1或2之基板處理裝置，其中，上述基板保持部之直徑係較上述基板之直徑為大。
  11. 一種基板處理方法，其具備有：吸附而保持處理對象即沿著外緣部而形成有凸部的基板的步驟；使被保持之上述基板旋轉的步驟；在複數個部位對包含旋轉中之上述基板之上述外緣部的攝影範圍進行攝影，且輸出上述基板之複數個影像資料的步驟；使用基準影像資料對上述複數個影像資料中之一者的上述凸部之外側面與內側面雙方進行匹配處理，藉此檢測複數個上述基板之上述外緣部 之位置的步驟；及根據所檢測出之上述複數個上述外緣部之上述位置的週期性變化，來計算上述基板之偏移量的步驟。
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