KR102507583B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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히로아키 가쿠마
유지 오키타
히데지 나오하라
다쓰야 마스이
유이치 데바
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

[과제] 기준 화상을 필요로 하지 않고, 기판이 정상적으로 유지되어 있는지 아닌지를 판정한다.
[해결 수단] 기판 처리 장치는, 기판을 유지하기 위한 유지부와, 유지된 기판의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상하고, 또한, 기판의 복수의 화상 데이터를 출력하기 위한 촬상부와, 복수의 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 기판의 외연부를 추출하기 위한 추출부와, 차분 화상에 있어서의 기판의 외연부에 의거하여, 기판의 유지 상태를 판정하기 위한 판정부를 구비한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본원 명세서에 개시되는 기술은, 기판 처리 장치, 및, 기판 처리 방법에 관한 것이다.
반도체 디바이스 등의 제조 공정에 있어서는, 기판에 대해서 순수, 포토레지스트액 또는 에칭액 등의 처리액을 공급함으로써, 세정 처리 또는 레지스트 도포 처리 등의 기판 처리가 행해진다.
이들 처리액을 이용하는 액 처리를 행하는 장치로서, 기판을 회전시키면서, 그 기판의 상면에 노즐로부터의 처리액을 토출하는 기판 처리 장치가 이용되는 경우가 있다.
예를 들면, 특허 문헌 1에 있어서는, 기판이 정상적으로 유지되어 있는지 아닌지를 판정하기 위해서, 촬상 화상과 기준 화상을 비교하는 기술이 개시되어 있다.
일본국 특허공개 2013-110270호 공보
특허 문헌 1에 개시된 기술에서는, 기판이 정상적으로 유지되어 있는지 아닌지를 판정하기 위해서는, 정상적으로 유지된 기판을 촬상한 화상인 기준 화상이 필요하다. 따라서, 정상적으로 유지된 기판을 미리 촬상해 두지 않으면, 기판이 정상적으로 유지되어 있는지 아닌지를 판정할 수 없다는 문제가 있었다.
본원 명세서에 개시되는 기술은, 이상에 기재된 바와 같은 문제를 감안하여 이루어진 것이며, 기준 화상을 필요로 하지 않고, 기판이 정상적으로 유지되어 있는지 아닌지를 판정하는 기술을 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제1의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 기판을 유지하기 위한 유지부와, 유지된 상기 기판의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상하고, 또한, 상기 기판의 복수의 화상 데이터를 출력하기 위한 촬상부와, 복수의 상기 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 상기 기판의 상기 외연부를 추출하기 위한 추출부와, 상기 차분 화상에 있어서의 상기 기판의 상기 외연부에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하기 위한 판정부를 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제2의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 제1의 양태에 따른 기판 처리 장치와 관련하여, 상기 판정부는, 상기 차분 화상에 있어서의 상기 외연부의 길이에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제3의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 제1 또는 2의 양태에 따른 기판 처리 장치와 관련하여, 상기 판정부는, 상기 차분 화상에 있어서의 상기 외연부의 길이의 최대값에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제4의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 제1~3 중 어느 하나의 양태에 따른 기판 처리 장치와 관련하여, 상기 촬상부는, 유지된 상기 기판의 상기 외연부를 따라서 연장되는 상기 촬상 범위를 촬상한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제5의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 제4의 양태에 따른 기판 처리 장치와 관련하여, 상기 촬상부는, 상기 기판의 상기 외연부를 따라서 연장되는 아치 형상의 상기 촬상 범위를 촬상한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제6의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 제1~5 중 어느 하나의 양태에 따른 기판 처리 장치와 관련하여, 상기 촬상부는, 유지된 상기 기판을 상기 기판의 상방으로부터 촬상한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제7의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 제1~6 중 어느 하나의 양태에 따른 기판 처리 장치와 관련하여, 상기 촬상부는, 유지된 상기 기판을 상기 기판의 외주 측으로부터 촬상한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제8의 양태에 따른 기판 처리 장치는, 제1~7 중 어느 하나의 양태에 따른 기판 처리 장치와 관련하여, 상기 판정부에 있어서 상기 기판의 유지 상태가 이상 상태로 판정되었을 경우에, 경보를 발보(發報)하는 발보부를 더 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제9의 양태에 따른 기판 처리 방법은, 기판을 유지하고, 또한, 회전시키는 공정과, 회전하고 있는 상기 기판의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상하고, 또한, 상기 기판의 복수의 화상 데이터를 출력하는 공정과, 복수의 상기 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 상기 기판의 상기 외연부를 추출하는 공정과, 상기 차분 화상에 있어서의 상기 기판의 상기 외연부에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정을 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제10의 양태에 따른 기판 처리 방법은, 제9의 양태에 따른 기판 처리 방법과 관련하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정은, 상기 차분 화상에 있어서의 상기 외연부의 길이에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정이다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제11의 양태에 따른 기판 처리 방법은, 제9 또는 10의 양태에 따른 기판 처리 방법과 관련하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정은, 상기 차분 화상에 있어서의 상기 외연부의 길이의 최대값에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정이다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제12의 양태에 따른 기판 처리 방법은, 제9~11 중 어느 하나의 양태에 따른 기판 처리 방법과 관련하여, 회전하고 있는 상기 기판을 촬상하는 공정 후에, 상기 기판을 처리하는 공정을 더 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제13의 양태에 따른 기판 처리 방법은, 제9~12 중 어느 하나의 양태에 따른 기판 처리 방법과 관련하여, 회전하고 있는 상기 기판을 촬상하는 공정 전에, 상기 기판을 세정 처리하는 공정을 더 구비하고, 회전하고 있는 상기 기판을 촬상하는 공정은, 상기 세정 처리 후에 상기 기판을 건조 처리하기 전에 행해지는 공정이다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제14의 양태에 따른 기판 처리 방법은, 제9~13 중 어느 하나의 양태에 따른 기판 처리 방법과 관련하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정에 있어서 상기 기판의 유지 상태가 이상 상태임이 판정되었을 경우에, 상기 기판의 회전을 정지하는 공정을 더 구비한다.
본원 명세서에 개시되는 기술의 제1~14의 양태에 따른 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 의하면, 기판의 복수 개소에 있어서의 화상 데이터를 이용하여 차분 화상을 작성하고, 또한, 차분 화상으로부터 기판의 외연부를 추출함으로써, 차분 화상에 있어서의 당해 외연부의 길이 등으로부터 기판의 유지 상태를 판정할 수 있다. 따라서, 정상적으로 유지된 기판의 화상 데이터를 기준 화상 데이터로서 유지하고 있지 않아도, 기판의 유지 상태를 판정할 수 있다.
또, 본원 명세서에 개시되는 기술과 관련되는 목적과, 특징과, 국면과, 이점은, 이하에 나타내어지는 상세한 설명과 첨부 도면에 의해서, 더 명백해진다.
도 1은, 실시의 형태에 관한, 기판 처리 장치의 전체 구성의 예를 나타낸 도면이다.
도 2는, 실시의 형태에 관한, 세정 처리 유닛의 평면도이다.
도 3은, 실시의 형태에 관한, 세정 처리 유닛의 단면도이다.
도 4는, 기판이 다른 방법에 의해 유지되는 경우의, 스핀 척의 구성의 예를 나타낸 단면도이다.
도 5는, 카메라, 노즐 및 기판의 위치 관계를 나타낸 도면이다.
도 6은, 제어부의 기능 블록도이다.
도 7은, 도 6에 예가 나타내어진 제어부를 실제로 운용하는 경우의 하드웨어 구성을 개략적으로 예시한 도면이다.
도 8은, 실시의 형태에 관한, 기판 처리 장치의 동작을 나타낸 플로차트이다.
도 9는, 회전하고 있는 기판의 화상 프레임의 예를 나타낸 도면이다.
도 10은, 회전하고 있는 기판의 화상 프레임의 예를 나타낸 도면이다.
도 11은, 도 8에 예가 나타내어진 화상 프레임과, 도 9에 예가 나타내어진 화상 프레임의 차분 화상이다.
도 12는, 도 10에 예가 나타내어진 차분 화상에 의거하여, Canny 에지 추출을 행한 결과를 나타낸 도면이다.
도 13은, 차분 화상에 의거하여, Canny 에지 추출을 행한 결과의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 14는, 도 12 또는 도 13과 같이 추출된 에지의 기판 둘레 방향의 길이의, 각 화상 프레임까지의 최대값을 나타낸 도면이다.
도 15는, 기판이 정상적으로 유지되어 있는 경우의, 차분 화상에 의거하여 추출되는 에지의 기판 둘레 방향의 길이의 최대값을, 기판 처리 장치의 각각의 동작에 있어서 측정했을 경우의 예를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부되는 도면을 참조하면서 실시의 형태에 대해 설명한다. 이하의 실시의 형태에서는, 기술의 설명을 위해서 상세한 특징 등도 나타내어지는데, 그들은 예시이며, 실시의 형태가 실시 가능해지기 위해서 그들 모두가 반드시 필수의 특징은 아니다.
또한, 도면은 개략적으로 나타내어지는 것이며, 설명의 편의를 위해, 적절히, 구성의 생략, 또는, 구성의 간략화가 도면에 있어서 이루어지는 것이다. 또, 상이한 도면에 각각 나타내어지는 구성 등의 크기 및 위치의 상호 관계는, 반드시 정확하게 기재되는 것이 아니고, 적절히 변경될 수 있는 것이다. 또, 단면도가 아닌 평면도 등의 도면에 있어서도, 실시의 형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해서, 해칭이 실시되는 경우가 있다.
또, 이하에 나타내어지는 설명에서는, 같은 구성 요소에는 같은 부호를 붙여 도시하여, 그들의 명칭과 기능에 대해서도 같은 것으로 한다. 따라서, 그들에 대한 상세한 설명을, 중복을 피하기 위해서 생략하는 경우가 있다.
또, 이하에 기재되는 설명에 있어서, 어느 구성 요소가 「구비한다」, 「포함한다」또는 「갖는다」 등으로 기재되는 경우, 특별히 한정하지 않는 한은, 다른 구성 요소의 존재를 제외하는 배타적인 표현이 아니다.
또, 이하에 기재되는 설명에 있어서, 「상」, 「하」, 「좌」, 「우」, 「측」, 「바닥」, 「표(表)」 또는 「이(裏)」 등의 특정 위치 또는 방향을 의미하는 용어가 이용되는 경우가 있어도, 이들 용어는, 실시의 형태의 내용을 이해하는 것을 용이하게 하기 위해서 편의상 이용되는 것이며, 실제로 실시될 때의 위치 또는 방향과는 관계되지 않는 것이다.
＜실시의 형태＞
이하, 본 실시의 형태에 관한 기판 처리 장치, 및, 기판 처리 방법에 대해 설명한다.
＜기판 처리 장치의 구성에 대하여＞
도 1은, 본 실시의 형태에 관한 기판 처리 장치(100)의 전체 구성의 예를 나타내는 도면이다. 도 1에 예가 나타내어진 바와 같이, 기판 처리 장치(100)는, 처리 대상인 기판(W)을 1매씩 처리하는 매엽식의 처리 장치이다. 또한, 처리 대상이 되는 기판에는, 예를 들면, 반도체 기판, 액정 표시 장치용 기판, 유기 EL(electroluminescence) 표시 장치 등의 flat panel display(FPD)용 기판, 광디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 또는, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
본 실시의 형태에 관한 기판 처리 장치(100)는, 원형 박판 형상인 실리콘 기판인 기판(W)에 대해서, 약액 및 순수 등의 린스액을 이용하여 세정 처리를 행한 후, 건조 처리를 행한다.
상기의 약액으로는, 예를 들면, 암모니아와 과산화수소수의 혼합액(SC1), 염산과 과산화수소수의 혼합 수용액(SC2), 또는, DHF액(희불산) 등이 이용된다.
이하의 설명에서는, 약액과 린스액을 총칭하여 「처리액」이라고 한다. 또한, 세정 처리뿐만 아니라, 성막 처리를 위한 포토레지스트액 등의 도포액, 불필요한 막을 제거하기 위한 약액, 또는, 에칭을 위한 약액 등도 「처리액」에 포함되는 것으로 한다.
기판 처리 장치(100)는, 복수의 세정 처리 유닛(1)과, 인덱서(102)와, 주(主)반송 로봇(103)을 구비한다.
인덱서(102)는, 장치 밖으로부터 수취하는 처리 대상인 기판(W)을 장치 내에 반송함과 더불어, 기판 처리(처리컵의 승강, 세정 처리 및 건조 처리를 포함한다)가 완료되어 있는 처리 완료 기판(W)을 장치 밖으로 반출한다. 인덱서(102)는, 복수의 캐리어(도시 생략)를 배치함과 더불어, 이송 로봇(도시 생략)을 구비한다.
캐리어로는, 기판(W)을 밀폐 공간에 수납하는 front opening unified pod(FOUP), standard mechanical interface(SMIF) 포드, 또는, 기판(W)을 외기에 노출시키는 en cassette(OC)가 채용되어도 된다. 또, 이송 로봇은, 캐리어와 주반송 로봇(103)의 사이에서 기판(W)을 이송한다.
세정 처리 유닛(1)은, 1매의 기판(W)에 대해서 세정 처리 및 건조 처리를 행한다. 본 실시의 형태에 관한 기판 처리 장치(100)에는, 12개의 세정 처리 유닛(1)이 배치되어 있다.
구체적으로는, 각각이 연직 방향으로 적층된 3개의 세정 처리 유닛(1)을 포함하는 4개의 타워가, 주반송 로봇(103)의 주위를 둘러싸도록 하여 배치되어 있다.
도 1에서는, 3단으로 겹쳐진 세정 처리 유닛(1) 중 하나가 개략적으로 나타내어져 있다. 또한, 기판 처리 장치(100)에 있어서의 세정 처리 유닛(1)의 수량은, 12개에 한정되는 것이 아니고, 적절히 변경되어도 된다.
주반송 로봇(103)은, 세정 처리 유닛(1)이 적층된 4개의 타워의 중앙에 설치되어 있다. 주반송 로봇(103)은, 인덱서(102)로부터 수취하는 처리 대상의 기판(W)을 각 세정 처리 유닛(1)에 반입한다. 또, 주반송 로봇(103)은, 각 세정 처리 유닛(1)으로부터 처리 완료 기판(W)을 반출하여 인덱서(102)에 건네준다.
이하, 기판 처리 장치(100)에 탑재된 12개의 세정 처리 유닛(1) 중 하나에 대해 설명하는데, 다른 세정 처리 유닛(1)에 대해서도, 노즐의 배치 관계가 상이한 것 이외는, 동일한 구성을 갖는다.
도 2는, 본 실시의 형태에 관한 세정 처리 유닛(1)의 평면도이다. 또, 도 3은, 본 실시의 형태에 관한 세정 처리 유닛(1)의 단면도이다.
도 2는, 스핀 척(20)에 기판(W)이 유지되어 있지 않은 상태를 나타내고 있고, 도 3은, 스핀 척(20)에 기판(W)이 유지되어 있는 상태를 나타내고 있다.
세정 처리 유닛(1)은, 챔버(10) 내에, 기판(W)을 수평 자세(즉, 기판(W)의 상면의 법선이 연직 방향을 따르는 자세)로 유지하는 스핀 척(20)과, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 공급하기 위한 3개의 노즐(30), 노즐(60) 및 노즐(65)과, 스핀 척(20)의 주위를 둘러싸는 처리컵(40)과, 스핀 척(20)의 상방의 공간을 촬상하는 카메라(70)를 구비한다.
또, 챔버(10) 내에 있어서의 처리컵(40)의 주위에는, 챔버(10)의 내측 공간을 상하로 구획하는 칸막이판(15)이 설치되어 있다.
챔버(10)는, 연직 방향을 따름과 더불어 사방을 둘러싸는 측벽(11)과, 측벽(11)의 상측을 폐색하는 천정벽(12)과, 측벽(11)의 하측을 폐색하는 바닥벽(13)을 구비한다. 측벽(11), 천정벽(12) 및 바닥벽(13)에 의해서 둘러싸인 공간이 기판(W)의 처리 공간이 된다.
또, 챔버(10)의 측벽(11)의 일부에는, 챔버(10)에 대해서 주반송 로봇(103)이 기판(W)을 반출입하기 위한 반출입구, 및, 그 반출 입구를 개폐하는 셔터가 설치되어 있다(모두 도시 생략).
챔버(10)의 천정벽(12)에는, 기판 처리 장치(100)가 설치되어 있는 클린 룸 내의 공기를 더 청정화하여 챔버(10) 내의 처리 공간에 공급하기 위한 팬 필터 유닛(FFU)(14)이 장착되어 있다. FFU(14)는, 클린 룸 내의 공기를 끌어들여 챔버(10) 내에 송출하기 위한 팬 및 필터(예를 들면, high efficiency particulate air filter(HEPA) 필터)를 구비하고 있다.
FFU(14)는, 챔버(10) 내의 처리 공간에 청정 공기의 다운 플로우를 형성한다. FFU(14)로부터 공급된 청정 공기를 균일하게 분산시키기 위해서, 다수의 취출(吹出) 구멍이 형성된 펀칭 플레이트를 천정벽(12)의 바로 아래에 설치해도 된다.
스핀 척(20)은, 스핀 베이스(21), 스핀 모터(22), 커버 부재(23) 및 회전축(24)을 구비한다. 스핀 베이스(21)는, 원판 형상을 갖고 있고, 연직 방향을 따라서 연장되는 회전축(24)의 상단에 수평 자세로 고정되어 있다. 스핀 모터(22)는, 스핀 베이스(21)의 하방에 설치되어 있고, 회전축(24)을 회전시킨다. 스핀 모터(22)는, 회전축(24)을 개재하여 스핀 베이스(21)를 수평면 내에 있어서 회전시킨다. 커버 부재(23)는, 스핀 모터(22) 및 회전축(24)의 주위를 둘러싸는 통형 형상을 갖는다.
원판 형상의 스핀 베이스(21)의 외경은, 스핀 척(20)에 유지되는 원형의 기판(W)의 직경보다 약간 크다. 따라서, 스핀 베이스(21)는, 유지해야 할 기판(W)의 하면의 전면과 대향하는 유지면(21a)을 갖는다.
스핀 베이스(21)의 유지면(21a)의 주연부에는 복수(본 실시의 형태에서는 4개)의 척 핀(26)이 설치되어 있다. 복수의 척 핀(26)은, 원형의 기판(W)의 외주원의 외경에 대응하는 원주 상을 따라서, 균등한 간격을 두고 배치되어 있다. 본 실시의 형태에서는, 4개의 척 핀(26)이 90°간격으로 설치되어 있다.
복수의 척 핀(26)은, 스핀 베이스(21) 내에 수용된 도시 생략된 링크 기구에 의해서 연동하여 구동된다. 스핀 척(20)은, 복수의 척 핀(26)의 각각을 기판(W)의 외주단에 맞닿게 하여 기판(W)을 파지함으로써, 당해 기판(W)을 스핀 베이스(21)의 상방에서 유지면(21a)에 근접하는 수평 자세로 유지한다(도 3을 참조). 또, 스핀 척(20)은, 복수의 척 핀(26)의 각각을 기판(W)의 외주단으로부터 이격시킴으로써, 기판(W)의 파지를 해제한다. 또한, 기판(W)을 유지하는 방법은, 본 실시의 형태에 나타내어진 척 핀을 이용하는 방법에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면, 기판(W)을 진공 흡착하는 진공 척, 또는, 기체를 분출하여 베르누이의 원리에 의해서 기판(W)을 흡인하는 베르누이 척(후술) 등이어도 된다.
스핀 모터(22)를 덮는 커버 부재(23)는, 그 하단이 챔버(10)의 바닥벽(13)에 고정되고, 상단이 스핀 베이스(21)의 바로 아래에까지 도달하고 있다. 커버 부재(23)의 상단부에는, 커버 부재(23)로부터 외방으로 거의 수평으로 돌출하여, 더 하방으로 굴곡하여 연장되는 플랜지 형상 부재(25)가 설치되어 있다.
복수의 척 핀(26)에 의한 파지에 의해서 스핀 척(20)이 기판(W)을 유지하고 있는 상태에서, 스핀 모터(22)가 회전축(24)을 회전시킴으로써, 기판(W)의 중심을 통과하는 연직 방향을 따른 회전축선(CX) 둘레로 기판(W)을 회전시킬 수 있다. 또한, 스핀 모터(22)의 구동은 제어부(9)에 의해서 제어된다.
노즐(30)은, 노즐 아암(32)의 선단에 토출 헤드(31)를 장착하여 구성되어 있다. 노즐 아암(32)의 기단측은 노즐 기대(33)에 고정하여 연결되어 있다. 노즐(30)은, 노즐 기대(33)에 설치된 모터(332)(노즐 이동부)에 의해서 연직 방향을 따른 축의 둘레에서 회동 가능하게 되어 있다.
노즐 기대(33)가 회동함으로써, 도 2 중의 화살표(AR34)로 나타내는 바와 같이, 노즐(30)은, 스핀 척(20)의 상방의 위치와 처리컵(40)보다 외측의 대기 위치의 사이에서 수평 방향을 따라서 원호 형상으로 이동시킨다. 노즐 기대(33)의 회동에 의해서, 노즐(30)은 스핀 베이스(21)의 유지면(21a)의 상방에 있어서 요동한다. 상세하게는, 스핀 베이스(21)보다 상방에 있어서, 수평 방향으로 연장되는 기정된 처리 구간(PS1)(후술)을 이동한다. 또한, 노즐(30)을 처리 구간(PS1) 내에서 이동시키는 것은, 선단의 토출 헤드(31)를 처리 구간(PS1) 내에서 이동시키는 것과 같은 의미이다.
노즐(30)에는, 복수 종의 처리액(적어도 순수를 포함한다)이 공급되도록 구성되어 있고, 토출 헤드(31)로부터 복수 종의 처리액이 토출 가능하다. 또한, 노즐(30)의 선단에 복수의 토출 헤드(31)를 설치하고, 각각으로부터 개별적으로 동일 또는 상이한 처리액이 토출되어도 된다. 노즐(30)(상세하게는 토출 헤드(31))은, 수평 방향으로 원호 형상으로 연장되는 처리 구간(PS1)을 이동하면서, 처리액을 토출한다. 노즐(30)로부터 토출된 처리액은, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 착액한다.
본 실시의 형태의 세정 처리 유닛(1)에는, 상기한 노즐(30)에 더하여 추가로 2개의 노즐(60) 및 노즐(65)이 설치되어 있다. 본 실시의 형태의 노즐(60) 및 노즐(65)은, 상기한 노즐(30)과 동일한 구성을 구비한다.
즉, 노즐(60)은, 노즐 아암(62)의 선단에 토출 헤드를 장착하여 구성되고, 노즐 아암(62)의 기단 측에 연결된 노즐 기대(63)에 의해서, 화살표(AR64)에 의해서 나타내어지는 바와 같이, 스핀 척(20)의 상방의 처리 위치와 처리컵(40)보다 외측의 대기 위치의 사이에서 원호 형상으로 이동한다.
마찬가지로, 노즐(65)은, 노즐 아암(67)의 선단에 토출 헤드를 장착하여 구성되고, 노즐 아암(67)의 기단 측에 연결된 노즐 기대(68)에 의해서, 화살표(AR69)에 의해서 나타내어지는 바와 같이, 스핀 척(20)의 상방의 처리 위치와 처리컵(40)보다 외측의 대기 위치의 사이에서 원호 형상으로 이동한다.
노즐(60) 및 노즐(65)에도, 적어도 순수를 포함하는 복수 종의 처리액이 공급되도록 구성되어 있고, 처리 위치에서 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 토출한다. 또한, 노즐(60) 및 노즐(65) 중 적어도 한쪽은, 순수 등의 세정액과 가압한 기체를 혼합하여 액적을 생성하고, 그 액적과 기체의 혼합 유체를 기판(W)에 분사하는 이류체 노즐이어도 된다. 또, 세정 처리 유닛(1)에 설치되는 노즐 수는 3개에 한정되는 것이 아니고, 1개 이상이면 된다.
노즐(30), 노즐(60) 및 노즐(65) 각각을, 원호 형상으로 이동시키는 것은 필수는 아니다. 예를 들면, 직도 구동부를 설치함으로써, 노즐을 직선 이동시켜도 되고, 주회해도 된다.
회전축(24)의 내측을 삽입 통과하도록 하여 연직 방향을 따라서, 하면 처리액 노즐(28)이 설치되어 있다. 하면 처리액 노즐(28)의 상단 개구는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 하면 중앙에 대향하는 위치에 형성되어 있다. 하면 처리액 노즐(28)에도 복수 종의 처리액이 공급되도록 구성되어 있다. 하면 처리액 노즐(28)로부터 토출된 처리액은, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 하면에 착액한다.
스핀 척(20)을 둘러싸는 처리컵(40)은, 서로 독립적으로 승강 가능한 내컵(41), 중간컵(42) 및 외컵(43)을 구비하고 있다. 내컵(41)은, 스핀 척(20)의 주위를 둘러싸고, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 중심을 통과하는 회전축선(CX)에 대해서 거의 회전 대칭이 되는 형상을 갖는다. 이 내컵(41)은, 평면에서 볼 때 원환 형상의 바닥부(44)와, 바닥부(44)의 내주연으로부터 상방으로 상승하는 원통 형상의 내벽부(45)와, 바닥부(44)의 외주연으로부터 상방으로 상승하는 원통 형상의 외벽부(46)와, 내벽부(45)와 외벽부(46)의 사이로부터 상승하고, 상단부가 매끄러운 원호를 그리면서 중심측(스핀 척(20)에 유지되는 기판(W)의 회전축선(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 제1 안내부(47)와, 제1 안내부(47)와 외벽부(46)의 사이로부터 상방으로 상승하는 원통 형상의 중벽부(48)를 일체적으로 구비하고 있다.
내벽부(45)는, 내컵(41)이 가장 상승된 상태에서, 커버 부재(23)와 플랜지 형상 부재(25)의 사이에 적당한 간극을 유지하여 수용되는 길이로 형성되어 있다. 중벽부(48)는, 내컵(41)과 중간컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 중간컵(42)의 후술하는 제2 안내부(52)와 처리액 분리벽(53)의 사이에 적당한 간극을 유지하여 수용되는 길이로 형성되어 있다.
제1 안내부(47)는, 매끄러운 원호를 그리면서 중심측(기판(W)의 회전축선(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 상단부(47b)를 갖는다. 또, 내벽부(45)와 제1 안내부(47)의 사이는, 사용 완료된 처리액을 모아 폐기하기 위한 폐기 홈(49)으로 되어 있다. 제1 안내부(47)와 중벽부(48)의 사이는, 사용 완료된 처리액을 모아 회수하기 위한 원환 형상의 내측 회수 홈(50)으로 되어 있다. 또한, 중벽부(48)와 외벽부(46)의 사이는, 내측 회수 홈(50)과는 종류가 상이한 처리액을 모아 회수하기 위한 원환 형상의 외측 회수 홈(51)으로 되어 있다.
폐기 홈(49)에는, 이 폐기 홈(49)에 모아진 처리액을 배출함과 더불어, 폐기 홈(49) 내를 강제적으로 배기하기 위한 도시 생략된 배기액 기구가 접속되어 있다. 배기액 기구는, 예를 들면, 폐기 홈(49)의 둘레 방향을 따라서 등간격으로 4개 설치되어 있다. 또, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)에는, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)에 각각 모아진 처리액을 기판 처리 장치(100)의 외부에 설치된 회수 탱크에 회수하기 위한 회수 기구(모두 도시 생략)가 접속되어 있다.
또한, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)의 바닥부는, 수평 방향에 대해서 미소 각도만 경사져 있고, 그 가장 낮아지는 위치에 회수 기구가 접속되어 있다. 이에 의해, 내측 회수 홈(50) 및 외측 회수 홈(51)에 흘러든 처리액이 원활하게 회수된다.
중간컵(42)은, 스핀 척(20)의 주위를 둘러싸고, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 중심을 통과하는 회전축선(CX)에 대해서 거의 회전 대칭이 되는 형상을 갖는다. 이 중간컵(42)은, 제2 안내부(52)와, 이 제2 안내부(52)에 연결된 원통 형상의 처리액 분리벽(53)을 갖는다.
제2 안내부(52)는, 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 외측에 있어서, 제1 안내부(47)의 하단부와 둥축 원통 형상인 하단부(52a)와, 하단부(52a)의 상단으로부터 매끄러운 원호를 그리면서 중심 측(기판(W)의 회전축선(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 상단부(52b)와, 상단부(52b)의 선단부를 하방으로 되접어 꺾어 형성되는 꺾임부(52c)를 갖는다. 하단부(52a)는, 내컵(41)과 중간컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 제1 안내부(47)와 중벽부(48)의 사이에 적당한 간극을 유지하여 내측 회수 홈(50) 내에 수용된다. 또, 상단부(52b)는, 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 상단부(47b)와 상하 방향으로 겹쳐지도록 설치되고, 내컵(41)과 중간컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 제1 안내부(47)의 상단부(47b)에 대해서 극히 미소한 간격을 유지하며 근접한다. 내컵(41)과 중간컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 꺾임부(52c)가 제1 안내부(47)의 상단부(47b)의 선단과 수평 방향으로 겹쳐진다.
제2 안내부(52)의 상단부(52b)는, 하방만큼 두께가 두꺼워지도록 형성되어 있다. 처리액 분리벽(53)은, 상단부(52b)의 하단 외주연부로부터 하방으로 연장되도록 형성된 원통 형상을 갖는다. 처리액 분리벽(53)은, 내컵(41)과 중간컵(42)이 가장 근접한 상태에서, 중벽부(48)와 외컵(43)의 사이에 적당한 간극을 유지하며 외측 회수 홈(51) 내에 수용된다.
외컵(43)은, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 중심을 통과하는 회전축선(CX)에 대해서 거의 회전 대칭이 되는 형상을 갖는다. 외컵(43)은, 중간컵(42)의 제2 안내부(52)의 외측에 있어서, 스핀 척(20)을 둘러싼다. 이 외컵(43)은, 제3 안내부로서의 기능을 갖는다. 외컵(43)은, 제2 안내부(52)의 하단부(52a)와 동축 원통 형상을 이루는 하단부(43a)와, 하단부(43a)의 상단으로부터 매끄러운 원호를 그리면서 중심 측(기판(W)의 회전축선(CX)에 가까워지는 방향) 비스듬히 상방으로 연장되는 상단부(43b)와, 상단부(43b)의 선단부를 하방으로 되접어 꺾어 형성되는 꺾임부(43c)를 갖는다.
하단부(43a)는, 내컵(41)과 외컵(43)이 가장 근접한 상태에서, 중간컵(42)의 처리액 분리벽(53)과 내컵(41)의 외벽부(46)의 사이에 적당한 간극을 유지하며 외측 회수 홈(51) 내에 수용된다. 상단부(43b)는, 중간컵(42)의 제2 안내부(52)와 상하 방향으로 겹쳐지도록 설치되고, 중간컵(42)과 외컵(43)이 가장 근접한 상태에서, 제2 안내부(52)의 상단부(52b)에 대해서 극히 미소한 간격을 유지하며 근접한다. 중간컵(42)과 외컵(43)이 가장 근접한 상태에서, 꺾임부(43c)가 제2 안내부(52)의 꺾임부(52c)와 수평 방향으로 겹쳐진다.
내컵(41), 중간컵(42) 및 외컵(43)은 서로 독립적으로 승강 가능하게 되어 있다. 즉, 내컵(41), 중간컵(42) 및 외컵(43) 각각에는 개별적으로 승강 기구(도시 생략)가 설치되어 있고, 그에 따라 별개 독립적으로 승강된다. 이러한 승강 기구로는, 예를 들면, 볼 나사 기구 또는 에어 실린더 등의 공지의 여러 가지의 기구를 채용할 수 있다.
칸막이판(15)은, 처리컵(40)의 주위에 있어서 챔버(10)의 내측 공간을 상하로 구획하도록 설치되어 있다. 칸막이판(15)은, 처리컵(40)을 둘러싸는 1매의 판 형상 부재여도 되고, 복수의 판 형상 부재를 이어 붙인 것이어도 된다. 또, 칸막이판(15)에는, 두께 방향으로 관통하는 관통 구멍이나 절결이 형성되어 있어도 되고, 본 실시의 형태에서는 노즐(30), 노즐(60) 및 노즐(65)의 노즐 기대(33), 노즐 기대(63) 및 노즐 기대(68)를 지지하기 위한 지지축을 통과하기 위한 관통 구멍이 형성되어 있다.
칸막이판(15)의 외주단은, 챔버(10)의 측벽(11)에 연결되어 있다. 또, 칸막이판(15)의 처리컵(40)을 둘러싸는 외연부는, 외컵(43)의 외경보다 큰 직경의 원 형상이 되도록 형성되어 있다. 따라서, 칸막이판(15)이 외컵(43)의 승강의 장해가 되는 일은 없다.
또, 챔버(10)의 측벽(11)의 일부이며, 또한, 바닥벽(13)의 근방에는, 배기 덕트(18)가 설치되어 있다. 배기 덕트(18)는, 도시 생략된 배기 기구에 연통 접속되어 있다. FFU(14)로부터 공급되어 챔버(10) 내를 흘러내린 청정 공기 중, 처리컵(40)과 칸막이판(15)의 사이를 통과한 공기는, 배기 덕트(18)로부터 장치 밖으로 배출된다.
도 4는, 기판(W)이 다른 방법에 의해 유지되는 경우의, 스핀 척(20A)의 구성의 예를 나타내는 단면도이다.
도 4에 예가 나타내어지는 바와 같이, 복수의 척 핀(26A) 및 도시하지 않은 복수의 지지 핀에 의해서 기판(W)의 외연부 및 하면이 보조적으로 지지되는데, 본 실시의 형태에서는 두께가 예를 들어 100μm인 극히 얇은 기판(W)을 유지하기 때문에, 회전 시에 기판(W)이 변형되거나 최악의 경우에는 파손될 우려가 있다. 이 때문에, 이하와 같이 하여, 주로 베르누이 효과에 의해서 기판(W)의 중심부를 비접촉으로 흡인하여 기판(W)을 유지한다.
복수의 척 핀(26A)이 기판(W)의 외연부를 파지하고, 반송 로봇이 기판(W)의 흡착 유지를 해제함과 동시에, 기체 밸브(도시 생략)가 개방되어 기체 공급 기구(도시 생략)로부터 기체 유로(155)로 질소 가스가 송급된다. 기체 유로(155)는, 그 선단에 있어서 액 유로(154)에 합류하여 노즐 헤드(150)의 토출구(156)에 연통해 있다. 따라서, 기체 유로(155)에 공급된 질소 가스는 노즐 헤드(150)의 토출구(156)로부터 분출되게 된다.
여기서, 노즐 헤드(150)는, 원통 형상의 관부의 상단에 플랜지부(152)를 설치하여 구성된다. 플랜지부(152)는, 스핀 베이스(21B)의 유지면(21a)에 돌출 설치된다.
플랜지부(152)의 상면은, 평탄한 흡인면(153)으로 되어 있다. 노즐 헤드(150)는, 흡인면(153)이 수평 방향을 따르도록 스핀 베이스(21B)에 설치된다. 즉, 노즐 헤드(150)의 흡인면(153)은, 스핀 베이스(21B)의 유지면(21a)과 평행이다.
또, 노즐 헤드(150)는 스핀 베이스(21B)의 유지면(21a)의 중앙부에 설치되어 있고, 노즐 헤드(150)의 흡인면(153)은 복수의 척 핀(26A)에 의해서 외연부를 파지 되는 기판(W)의 중심부에 대향한다.
토출구(156)는, 복수의 척 핀(26A)에 의해서 파지되는 기판(W)의 중심에 대향하는 위치에 형성되어 있기 때문에, 토출구(156)로부터 분출된 질소 가스는 당해 기판(W)의 중심으로 뿜어진다. 이에 의해, 이하에 설명되는 바와 같이, 기판(W) 중의 흡인면(153)과 대향하는 영역을 베르누이 효과에 의해서 흡인면(153)에 비접촉으로 흡인하고 있다. 또한, 이 단계에서는 처리액의 토출은 행해져 있지 않다.
도 4에 나타내는 바와 같이, 노즐 헤드(150)의 토출구(156)로부터 기판(W)의 중심으로 뿜어진 질소 가스는, 흡인면(153)과 기판(W)의 하면의 사이의 공간을 고속으로 흐른다. 이 질소 가스류의 방향은, 흡인면(153) 및 기판(W)의 하면과 평행이다. 액 유로(154)는, 연직 방향으로 형성되어 있으므로, 액 유로(154) 내에서는 질소 가스는 바로 위 방향으로 흐르고, 토출구(156)로부터 나오면 흡인면(153)과 기판(W)의 하면의 사이를 수평 방향으로 흐르도록 흐름 방향을 변경하게 된다. 이 때, 토출구(156) 근방에 있어서 액 유로(154)가 상방의 토출구(156)를 향해 선단부 측이 커지는 역원추면(154a)에 형성되어 있으므로, 토출구(156) 근방에 있어서 질소 가스의 흐름은 역원추면(154a)을 따라서 바로 위 방향으로부터 비스듬히 상향으로 방향을 바꾸게 되고, 상술한 흐름 방향의 변경이 원활히 행해져, 양호한 흡인력을 얻을 수 있다. 또한, 흡인면(153)과 기판(W)의 하면의 간격(d2)은, 0.5mm 정도이다.
기판(W)의 하면과 노즐 헤드(150)의 흡인면(153)의 사이의 좁은 공간을 질소 가스가 고속으로 흐르면, 당해 공간의 압력이 감소하여 대기압에 의해서 기판(W)의 중심부가 흡인면(153)에 흡인된다. 단, 기판(W)과 흡인면(153)의 사이에는 질소 가스가 흐르고 있기 때문에, 기판(W)이 흡인면(153)에 접촉하는 일은 없다. 즉, 토출구(156)로부터 질소 가스를 분출함으로써, 도 4의 화살표(AR6)로 나타내어지는 바와 같이, 복수의 척 핀(26A)에 의해서 외연부가 파지되는 기판(W) 중의 흡인면(153)과 대향하는 영역이, 베르누이 효과에 의해서 흡인면(153)에 비접촉으로 흡인되는 것이다. 이와 같이, 복수의 척 핀(26A)에 의한 기판(W)의 외연부에 있어서의 기계적 파지에 더하여, 기판(W)의 중심부를 베르누이 효과에 의해서 노즐 헤드(150)의 흡인면(153)에 비접촉으로 흡인함으로써, 기판(W)을 회전시켰을 때에도 기판(W)의 변형을 억제하여 파손을 방지할 수 있다.
다음으로, 스핀 모터(도시 생략)에 의해서 스핀 베이스(21B) 및 그것에 유지된 기판(W)의 회전을 개시한다. 스핀 베이스(21B)의 회전력은 척 핀(26A) 및 지지 핀을 통해 기판(W)에 전달된다. 또, 회전 시에 있어서의 기판(W)의 수평 방향의 위치 어긋남은 복수의 척 핀(26A)에 의해서 규제되어 있다. 그리고, 노즐(30)로부터 기판(W)의 상면에 약액을 토출하여 행하는 약액 처리, 노즐(30) 및 노즐 헤드(150)의 쌍방으로부터 기판(W)의 상면 및 하면에 순수를 토출하는 순수 린스 처리, 기판(W)을 고속 회전시켜 행하는 떨쳐냄 건조 처리가 계속해서 행해진다. 처리액을 사용한 액처리를 행할 때에는, 원심력에 의해서 스핀 베이스(21B) 및 기판(W)으로부터 비산한 처리액은, 처리컵(40)에 의해서 회수한다.
일련의 약액 처리, 순수 린스 처리, 건조 처리에 있어서, 노즐 헤드(150)의 토출구(156)로부터는 항상 질소 가스가 계속 분출되고, 베르누이 효과에 의한 기판(W) 중심부의 비접촉 흡인이 계속해서 실행된다. 여기서, 적어도 순수 린스 처리를 행할 때에는, 노즐(30)뿐만 아니라, 하면 측의 노즐 헤드(150)로부터도 처리액으로서의 순수가 토출된다. 즉, 노즐 헤드(150)로부터는 질소 가스와 처리액이 동시에 토출되는 것이다.
순수 린스 처리를 행할 때에는, 노즐(30) 및 액 유로(154)에 처리액이 송급 된다. 노즐(30)에 공급된 처리액은 노즐(30)로부터 회전하는 기판(W)의 상면에 토출된다. 한편, 액 유로(154)에 공급된 처리액은, 노즐 헤드(150)의 토출구(156)로부터 기판(W)의 하면에 토출된다. 이 때에, 토출구(156)의 근방에 있어서 기체 유로(155)의 선단이 액 유로(154)에 합류하고 있기 때문에, 당해 합류점에서 기체 유로(155)로부터 송급된 질소 가스와 액 유로(154)를 흐르는 처리액이 혼합되어, 토출구(156)로부터는 그 질소 가스와 처리액의 혼합 유체가 토출된다.
토출구(156)로부터 혼합 유체가 토출되었을 경우여도, 기판(W)의 하면과 노즐 헤드(150)의 흡인면(153)의 사이의 공간을 질소 가스가 흐르고 있어, 기판(W)이 파지된 그대로 기판(W)의 하면과 흡인면(153)의 위치 관계는 유지된다. 이는 다음의 작용에 의한 것으로 추측된다.
즉, 당해 공간에 액체인 처리액도 흐름으로써, 기판(W)의 중심부에 하방으로부터 밀어 올리려고 하는 힘이 작용할 가능성이 있다. 여기서, 종래부터의 전형적인 베르누이 척이면, 처리액에 의해서 기판(W)에 밀어 올리려고 하는 힘이 작용하면 용이하게 기판(W)이 밀어 올려져 척면과 기판(W)의 간격이 넓어지고, 그 결과 베르누이 효과가 상실되는 것이 생각된다.
이에 대해, 본 실시의 형태에서는, 기판(W)의 외연부가 복수의 척 핀(26A)에 의해서 기계적으로 파지되어 베르누이 효과가 잔존하고 있는 것과 더불어, 처리액의 토출에 의해서 기판(W)의 중심부에 하방으로부터 밀어 올리려고 하는 힘이 작용했을 경우여도, 기판(W)이 용이하게 밀어 올려지지 않고, 기판(W)의 하면과 흡인면(153)의 위치 관계는 유지되게 된다. 이에 의해, 토출구(156)로부터 질소 가스와 처리액을 동시에 토출했을 경우여도, 기판(W)의 비접촉 흡인을 유지하면서, 기판(W)의 하면에 처리액을 공급하여 액 처리를 행할 수 있다. 또한, 약액 처리 및 건조 처리 시에는, 노즐 헤드(150)의 토출구(156)로부터 질소 가스만이 분출되기 때문에, 베르누이 효과에 의해서 기판(W)의 중심부가 비접촉 흡인된다.
도 5는, 카메라(70), 노즐(30) 및 기판(W)의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 카메라(70)는, 챔버(10) 내여도 칸막이판(15)(도 3을 참조)보다 상방(즉, 기판(W)보다 상방)에 설치되어 있다. 또, 카메라(70)는, 기판(W)의 외주 측의, 기판(W)과는 평면에서 볼 때 겹치지 않는 위치에 배치되어 있다. 또, 카메라(70)는, 예를 들면 고체 촬상 소자의 하나인 CCD와, 전자 셔터, 렌즈 등의 광학계를 구비한다.
노즐(30)은, 노즐 기대(33)의 구동에 의해서, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상방의 처리 구간(PS1)(도 5의 점선 위치)와 처리컵(40)보다 외측의 대기 위치(도 5의 실선 위치)의 사이에서 왕복 이동된다.
처리 구간(PS1)은, 노즐(30)로부터 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 상면에 처리액을 토출하여 세정 처리를 행하는 구간이다. 여기서는, 처리 구간(PS1)은, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)에 있어서의 일방측의 연부 부근의 제1단(TE1)과, 그 반대측의 연부 부근의 제2단(TE2)의 사이에서, 수평 방향으로 연장되는 구간이다.
대기 위치는, 노즐(30)이 세정 처리를 행하지 않을 때에 처리액의 토출을 정지하여 대기하는 위치이다. 대기 위치에는, 노즐(30)의 토출 헤드(31)(도 3을 참조)를 수용하는 대기 포드가 설치되어 있어도 된다.
카메라(70)는, 그 촬상 시야에, 적어도 기판(W)의 외연부가 포함되는 위치에 설치되어 있다. 또, 카메라(70)는, 기판(W)의 외연부를 포함하는 촬상 범위에서, 기판(W)의 복수 개소에 대하여 촬상한다.
본 실시의 형태에서는, 도 3 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 기판(W), 또는, 처리 구간(PS1)에 있어서의 노즐(30)을 촬상하는 위치에 카메라(70)가 설치된다. 따라서, 카메라(70)는, 기판(W)의 외연부를 포함하는 촬상 영역을 촬상할 수 있다.
도 3에 나타내는 바와 같이, 챔버(10) 내이며 칸막이판(15)보다 상방의 위치에, 조명부(71)가 설치되어 있다. 챔버(10) 내가 암실인 경우, 카메라(70)가 촬상을 행할 때 조명부(71)가 광을 조사하도록, 제어부(9)가 조명부(71)를 제어해도 된다.
도 6은, 제어부(9)의 기능 블록도이다. 기판 처리 장치(100)에 설치된 제어부(9)의 하드웨어로서의 구성은 일반적인 컴퓨터와 동일하다. 즉, 제어부(9)는, 후술하는 바와 같이, 각종 연산 처리를 행하는 CPU와, 기본 프로그램을 기억하는 읽기 전용의 메모리인 리드 온리 메모리(read only memory, 즉, ROM), 각종 정보를 기억하는 읽고 쓰기 가능한 메모리인 랜덤 액세스 메모리(random access memory, 즉, RAM) 및 제어용 소프트웨어 또는 데이터 등을 기억해 두는 자기 디스크 등인 기억부를 구비하여 구성된다. 제어부(9)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써, 기판 처리 장치(100)의 각 동작 기구가 제어부(9)에 제어되고, 기판 처리 장치(100)에 있어서의 처리가 진행된다.
도 6에 나타내는 에지 추출부(90), 판정부(91) 및 커맨드 송신부(92)는, 제어부(9)의 CPU가 소정의 처리 프로그램을 실행함으로써 제어부(9) 내에 실현되는 기능 처리부이다.
에지 추출부(90)는, 카메라(70)로부터 입력되는 복수의 화상 데이터 간의 비교에 의해서 얻어지는 차분 화상으로부터, 기판(W)의 에지를 추출한다.
판정부(91)는, 에지 추출부(90)에 의해서 추출된 에지에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정한다.
커맨드 송신부(92)는, 기판(W)을 처리하기 위한 각종 조건이 기술된 레시피를 따라서, 커맨드(제어 정보)를 출력함으로써, 세정 처리 유닛(1)의 각 요소를 동작시킨다. 구체적으로는, 커맨드 송신부(92)는, 노즐(30), 노즐(60) 및 노즐(65)에 커맨드를 출력하고, 노즐 기대(33), 노즐 기대(63) 및 노즐 기대(68)에 내장된 구동원(모터)을 동작시킨다. 예를 들면, 커맨드 송신부(92)가 노즐(30)에 대해서 처리 구간(PS1)의 제1단(TE1)으로 이동시키는 커맨드를 송신하면, 노즐(30)이 대기 위치로부터 제1단(TE1)으로 이동한다. 또한, 커맨드 송신부(92)가 노즐(30)에 대해서 처리 구간(PS1)의 제2단(TE2)으로 이동시키는 커맨드를 송신하면, 노즐(30)이 제1단(TE1)으로부터 제2단(TE2)으로 이동한다. 노즐(30)로부터의 처리액의 토출도, 커맨드 송신부(92)로부터의 커맨드 송신에 따라 행해지도록 해도 된다.
또, 제어부(9)에는, 표시부(95), 입력부(96) 및 복수의 세정 처리 유닛(1)이 접속되어 있다. 표시부(95)는, 제어부(9)로부터의 화상 신호에 따라 각종 정보를 표시한다. 입력부(96)는, 제어부(9)에 접속된 키보드 및 마우스 등의 입력 디바이스로 구성되어 있고, 조작자가 제어부(9)에 대해서 행하는 입력 조작을 받아들인다. 복수의 세정 처리 유닛(1)은, 커맨드 송신부(92)로부터 송신되는 각종 커맨드(제어 정보)에 의거하여, 각각의 세정 처리 유닛(1)에 있어서의 각 요소를 동작시킨다.
도 7은, 도 6에 예가 나타내어진 제어부(9)를 실제로 운용하는 경우의 하드웨어 구성을 개략적으로 예시하는 도면이다.
도 7에서는, 도 6 중의 에지 추출부(90), 판정부(91) 및 커맨드 송신부(92)를 실현하기 위한 하드웨어 구성으로서, 연산을 행하는 처리 회로(1102A)와, 정보를 기억할 수 있는 기억 장치(1103)가 나타내어진다.
처리 회로(1102A)는, 예를 들면, CPU 등이다. 기억 장치(1103)는, 예를 들면, 하드 디스크 드라이브(Hard disk driｖe, 즉, HDD), RAM, ROM, 플래시 메모리 등의 메모리(기억 매체)이다.
＜기판 처리 장치의 동작에 대하여＞
기판 처리 장치(100)에 있어서의 기판(W)의 통상의 처리는, 순서대로, 주반송 로봇(103)이 인덱서(102)로부터 수취한 처리 대상의 기판(W)을 각 세정 처리 유닛(1)에 반입하는 공정, 당해 세정 처리 유닛(1)이 기판(W)에 기판 처리를 행하는 공정, 및, 주반송 로봇(103)이 당해 세정 처리 유닛(1)으로부터 처리 완료 기판(W)을 반출하여 인덱서(102)로 되돌리는 공정을 포함한다.
다음으로, 도 8을 참조하면서, 각 세정 처리 유닛(1)에 있어서의 전형적인 기판(W)의 기판 처리 중의 세정 처리 및 건조 처리의 순서에 대해 설명한다. 또한, 도 8은, 본 실시의 형태에 관한 기판 처리 장치의 동작을 나타내는 플로차트이다.
먼저, 기판(W)의 표면에 약액을 공급하여 소정의 약액 처리를 행한다(단계 ST01). 그 후, 순수를 공급하여 순수 린스 처리를 행한다(단계 ST02).
또한, 기판(W)을 고속 회전시킴으로써 순수를 떨쳐내고, 그에 의해 기판(W)을 건조시킨다(단계 ST03).
세정 처리 유닛(1)이 기판 처리를 행할 때, 스핀 척(20)이 기판(W)을 유지함과 더불어, 처리컵(40)이 승강 동작을 행한다.
세정 처리 유닛(1)이 약액 처리를 행하는 경우, 예를 들어 외컵(43)만이 상승하고, 외컵(43)의 상단부(43b)와 중간컵(42)의 제2 안내부(52)의 상단부(52b)의 사이에, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 주위를 둘러싸는 개구가 형성된다. 이 상태에서 기판(W)이 스핀 척(20)과 더불어 회전되고, 노즐(30) 및 하면 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)의 상면 및 하면에 약액이 공급된다. 공급된 약액은, 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해서 기판(W)의 상면 및 하면을 따라서 흐르고, 이윽고 기판(W)의 외연부로부터 측방을 향해서 비산된다. 이에 의해, 기판(W)의 약액 처리가 진행된다. 회전하는 기판(W)의 외연부로부터 비산한 약액은 외컵(43)의 상단부(43b)에 의해서 받아들여지고, 외컵(43)의 내면을 타고 흘러내려, 외측 회수 홈(51)에 회수된다.
세정 처리 유닛(1)이 순수 린스 처리를 행하는 경우, 예를 들면, 내컵(41), 중간컵(42) 및 외컵(43) 모두가 상승하고, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 주위가 내컵(41)의 제1 안내부(47)에 의해서 둘러싸인다. 이 상태에서 기판(W)이 스핀 척(20)과 더불어 회전되고, 노즐(30) 및 하면 처리액 노즐(28)로부터 기판(W)의 상면 및 하면에 순수가 공급된다. 공급된 순수는 기판(W)의 회전에 의한 원심력에 의해서 기판(W)의 상면 및 하면을 따라서 흐르고, 이윽고 기판(W)의 외연부로부터 측방을 향해서 비산된다. 이에 의해, 기판(W)의 순수 린스 처리가 진행된다. 회전하는 기판(W)의 외연부로부터 비산한 순수는 제1 안내부(47)의 내벽을 타고 흘러내리고, 폐기 홈(49)으로부터 배출된다. 또한, 순수를 약액과는 별도의 경로로 회수하는 경우에는, 중간컵(42) 및 외컵(43)을 상승시켜, 중간컵(42)의 제2 안내부(52)의 상단부(52b)와 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 상단부(47b)의 사이에, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 주위를 둘러싸는 개구를 형성하도록 해도 된다.
세정 처리 유닛(1)이 떨쳐냄 건조 처리를 행하는 경우, 내컵(41), 중간컵(42) 및 외컵(43) 모두가 하강하고, 내컵(41)의 제1 안내부(47)의 상단부(47b), 중간컵(42)의 제2 안내부(52)의 상단부(52b) 및 외컵(43)의 상단부(43b) 모두가 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)보다 하방에 위치한다. 이 상태에서 기판(W)이 스핀 척(20)과 더불어 고속 회전되고, 기판(W)에 부착되어 있던 물방울이 원심력에 의해서 떨쳐내어져, 건조 처리가 행해진다.
＜유지 상태 판정에 대하여＞
이하에 있어서는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 복수 개소를 카메라(70)를 이용하여 촬상하고, 얻어진 복수의 화상 데이터 간의 차분 화상에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태 판정을 행하는 방법에 대해 설명한다. 당해 판정은, 주로, 제어부(9)에 있어서의 에지 추출부(90) 및 판정부(91)에 의해서 행해진다. 당해 방법에 의하면, 정상적으로 유지된 기판을 별도 촬상하여 기준이 되는 화상을 등록해 둘 필요가 없다.
본 실시의 형태에서는, 회전하고 있는 기판(W)의 특정 개소를, 고정된 카메라(70)로 촬상함으로써, 기판(W)의 복수 개소를 촬상한다. 단, 기판(W)이 회전하고 있는 것은 필수가 아니고, 또, 기판(W)을 촬상하는 카메라가 복수 있어도 된다.
도 9 및 도 10은, 회전하고 있는 기판(W)의 화상 프레임의 예를 나타내는 도면이다. 도 9 및 도 10에 있어서의 화상 프레임은, 기판(W)의 외연부를 따르는 범위를 포함하는 촬상 범위에 대응하고 있다. 또한, 화상 프레임의 촬상 범위(또는, 촬상 범위에 있어서 화상 데이터 간의 비교에 이용되는 영역인 타겟 영역)는, 기판(W)의 외연부를 따르는 원호 형상(아치 형상)인 것이 바람직하다. 또, 화상 프레임의 촬상 범위는, 기판(W)의 적어도 일부의 외연부를 포함하고 있으면 되고, 기판(W)의 외연부의 전체 둘레를 포함하는 경우여도 된다. 또, 화상 프레임의 촬상 범위는, 카메라(70)로부터 볼 때 앞쪽의 기판(W)의 외연부여도 되고, 안쪽의 기판(W)의 외연부여도 된다.
또, 도 9와 도 10에서는, 기판(W)의 촬상 범위가 일부 중복되어 있는데, 복수의 화상 프레임 사이에서, 기판(W)의 촬상되는 범위가 중복되어 있지 않아도 된다.
또, 도 9와 도 10에서는, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)이 회전하고 있는 것에 의해서, 척 핀(26)의 위치가 크게 상이해 있다.
도 11은, 도 9에 예가 나타내어진 화상 프레임과, 도 10에 예가 나타내어진 화상 프레임의 차분 화상이다. 도 11에 있어서는, 척 핀 차분(26X)과, 외연부 차분(200)이 나타내어져 있다.
도 9 및 도 10에 있어서의 척 핀(26)은, 기판(W)의 회전에 의해서 위치가 크게 상이하다. 그렇기 때문에, 그 차분이 척 핀 차분(26X)으로서 나타내어져 있다.
또, 도 11에 있어서는, 기판(W)의 회전에 의해서 발생한 외연부의 흔들림(편심을 포함한다)이, 외연부 차분(200)으로서 나타내어져 있다.
또한, 도 3 및 도 5에 나타내어진 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 카메라(70)는, 기판(W)의 외주 측에 위치하고 있기 때문에, 차분 화상에 있어서, 기판(W)의 연직 방향의 흔들림이 외연부 차분(200)으로서 나타내어진다. 또, 도 3 및 도 5에 나타내어진 바와 같이, 본 실시의 형태에 있어서의 카메라(70)는, 기판(W)의 상방에도 위치하고 있기 때문에, 차분 화상에 있어서, 기판(W)의 수평 방향의 흔들림(예를 들면, 편심)이 외연부 차분(200)으로서 나타내어진다.
다음으로, 도 11에 예가 나타내어진 차분 화상에 의거하여 에지 추출부(90)가 에지 추출을 행함으로써, 차분 화상에 나타내어지는 외연부 차분(200)의 기판 둘레 방향의 길이를 추출한다.
도 12는, 도 11에 예가 나타내어진 차분 화상에 의거하여, Canny 에지 추출을 행한 결과를 나타내는 도면이다. 도 12에 예가 나타내어진 바와 같이, 추출된 에지(201)는, 차분 화상에 있어서 흔들림이 발생한 외연부를 따라서 연장되는 부분과, 척 핀(26)에 대응하는 성분을 포함하고 있다.
상기의 에지 추출에 의해서 얻어지는 에지(201)의 기판 둘레 방향의 길이는, 복수의 화상 프레임(즉, 도 9 및 도 10) 사이에서 발생한 기판(W)의 외연부의 흔들림의 정도를 반영한다(상세한 것에 대해서는, 후술). 즉, 회전하는 기판(W)의 외연부가 크게 흔들리는 만큼, 에지(201)의 기판 둘레 방향의 길이는 길어진다. 따라서, 판정부(91)는, 에지(201)의 길이에 의거하여, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)의 유지 상태를 판정할 수 있다.
여기서, 에지(201)의 기판 둘레 방향의 길이는, 에지(201)의, 기판 둘레 방향을 따라서 연속하는 픽셀 수에 의거하여 산출된다.
도 12에 예가 나타내어진 경우에서는, 에지(201)의 길이는 촬상 범위의 양단에 이르고 있다. 이러한 경우는, 회전하는 기판(W)의 외연부의 흔들림이 크다고 생각되기 때문에, 기판(W)이 정상적으로 유지되어 있지 않다(유지 이상)고 판정할 수 있다.
도 13은, 차분 화상에 의거하여 Canny 에지 추출을 행한 결과의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 13에 예가 나타내어진 경우에서는, 에지(201)의 길이는 촬상 범위의 일부에 그치고 있다. 이러한 경우는, 회전하는 기판(W)의 외연부의 흔들림이 충분히 작다고 생각되기 때문에, 기판(W)이 정상적으로 유지되어 있다(유지 정상)고 판정할 수 있다.
도 14는, 도 12 또는 도 13과 같이 추출된 에지의 기판 둘레 방향의 길이의, 각 화상 프레임까지의 최대값을 나타내는 도면이다. 도 14에 있어서, 세로축은 에지의 기판 둘레 방향의 길이의 최대값[픽셀]을 나타내고, 가로축은 화상 프레임 수를 나타낸다.
도 14에 있어서는, 유지 정상에 대응하는 샘플 1종류(실선)과, 유지 이상에 대응하는 샘플 4종류(굵은 점선, 가는 점선, 굵은 1점 쇄선, 가는 1점 쇄선)가, 각각 나타내어져 있다.
촬상되는 기판(W)의 회전 속도는, 예를 들면, 500rpm으로 하고, 화상 프레임을 취득하는 간격은, 예를 들면, 60fps로 한다. 그러나, 기판(W)의 회전 속도에 대응하여, 기판(W)이 상이한 외연부가 촬상 범위에 포함되도록 화상 프레임을 취득하는 간격이 조정되어도 되고, 기판(W)의 회전 속도와는 무관계하게 화상 프레임을 취득하는 간격이 조정되어도 되고, 화상 프레임을 취득하는 간격이 랜덤이어도 된다.
또, 본 실시의 형태에서는, 차분 화상은, 스핀 척(20)에 유지된 기판(W)에 대해 최초로 취득된 화상 프레임을 기준으로 하고, 그 후 순차적으로 취득되는 화상 프레임과의 비교에 의해서 작성되는 것으로 하는데, 기준으로 하는 화상 프레임은, 최초로 취득된 화상 프레임에 한정되는 것이 아니다.
도 14에 예가 나타내어진 바와 같이, 각 화상 프레임까지의 에지(201)의 기판 둘레 방향의 길이의 최대값(이하, 간단히 에지(201)의 최대값이라고도 칭한다)을 유지해 가면, 기판(W)이 유지 이상(기판(W)의 외연부의 흔들림이 크다)인 경우에는, 에지(201)의 최대값이, 촬상 범위에 있어서의 기판 둘레 방향의 최대 픽셀 수(예를 들면, 600픽셀)에 달하고 있다.
한편, 기판(W)이 유지 정상(기판(W)의 외연부의 흔들림이 작다)인 경우에는, 에지(201)의 최대값이, 촬상 범위에 있어서의 기판 둘레 방향의 최대 픽셀 수의 일부(본 실시의 형태에서는, 절반 정도)에 억제되어 있는 것을 알 수 있다. 즉, 에지(201)의 최대값이, 유지된 기판(W)의 외연부의 흔들림의 정도를 반영하고 있는 것을 알 수 있다.
따라서, 판정부(91)는, 차분 화상에 의거하여 추출되는 에지(201)의 길이에 의거하여, 예를 들면, 에지(201)의 최대값이 소정의 역치보다 커졌을 경우에, 기판(W)의 유지 이상이 발생하고 있다고 하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정할 수 있다.
＜유지 이상의 예에 대하여＞
상기의 유지 이상이 발생하는 경우의 예로는, 복수의 척 핀(26) 중 적어도 1개가 적절히 기판(W)을 협지하고 있지 않는 경우(협지하고 있지 않는 경우, 또는, 스핀 베이스(21)에 평행이 아닌 자세로 기판(W)을 협지해 버리고 있는 경우 등을 포함한다), 또는, 기판(W)이 깨지거나 또는 일부 이지러짐으로써 척 핀(26)이 적절히 기능하지 않는 경우(척 핀(26)에 대응하는 개소에 기판(W)이 위치하고 있지 않는 경우, 또는, 스핀 베이스(21)에 평행이 아닌 자세로 기판(W)을 협지해 버리고 있는 경우 등을 포함한다) 등이 상정된다.
＜유지 상태 판정의 타이밍에 대하여＞
도 15는, 기판(W)이 정상적으로 유지되어 있는 경우의, 차분 화상에 의거하여 추출되는 에지의 기판 둘레 방향의 길이의 최대값을, 기판 처리 장치(100)의 각각의 동작에 있어서 측정했을 경우의 예를 나타내는 도면이다. 도 15에 있어서는, 세로축은 에지의 기판 둘레 방향의 길이의 최대값에 상당하는 평가치이며, 가로축은 화상 프레임 수이다.
도 15에 예가 나타내어진 바와 같이, 기판 처리 장치의 동작 공정으로는, 주반송 로봇(103)이 인덱서(102)로부터 수취한 처리 대상의 기판(W)을 각 세정 처리 유닛(1)에 반입하는 반입 공정(1001)과, 기판(W)을 스핀 척(20)에 협지하는 척 공정(1002)과, 기판 처리를 위해서 기판(W)의 회전을 개시하는 회전 개시 공정(1003)과, 처리컵(40)을 상승시키는 컵 상승 공정(1004)과, 기판(W)을 세정하는 세정 공정(1005)(도 8에 있어서의 단계 ST01, 단계 ST02 및 단계 ST03에 대응)과, 처리컵(40)을 하강시키는 컵 하강 공정(1006)과, 기판(W)을 스핀 척(20)으로부터 개방하는 개방 공정(1007)과, 주반송 로봇(103)이 세정 처리 유닛(1)으로부터 처리 완료 기판(W)을 반출하는 반출 공정(1008)이 나타내어져 있다.
그 중, 회전 개시 공정(1003)과, 개방 공정(1007)에서는, 상대적으로 평가치가 낮고, 기판(W)의 외연부의 흔들림이 작은 것을 알 수 있다. 이들 공정 중 회전 개시 공정(1003)은, 컵 상승 공정(1004), 세정 공정(1005) 및 컵 하강 공정(1006)으로 이루어지는 기판 처리 전의 공정이며, 세정 공정(1005)에 있어서 기판(W)의 회전이 더 가속되어 고속 회전이 되는 것을 고려하면, 유지 이상이기 때문에 기판(W)이 비산하는 등의 문제가 발생하지 않도록 하기 위해서는, 기판(W)의 회전이 가속 중이며, 또한, 기판(W)의 외연부의 흔들림이 작은 이 회전 개시 공정(1003)에서 유지 상태 판정을 행하는 것이 바람직하다. 유지 상태 판정을 행하는 타이밍을 최적화함으로써, 상시 감시하는 경우보다 제어부(9)의 부하를 경감할 수도 있다.
또한, 기판 처리 중(예를 들면, 도 8의 단계 ST03에 대응하는 건조 처리 전) 등에 유지 상태 판정을 행해도 된다. 도 8의 단계 ST03에 대응하는 건조 처리 전에 유지 상태 판정을 행하는 경우에는, 적어도, 기판(W)이 건조를 위한 회전 속도에 도달하기 전의 가속 중의 상태에서 행하는 것이 바람직하다.
회전 개시 공정(1003)에 있어서 유지 상태 판정을 행하여, 기판(W)의 유지 상태가 정상적인 경우는, 다음의 컵 상승 공정(1004)으로 진행한다. 한편, 기판(W)의 유지 상태가 정상이 아닌 경우는, 기판(W)의 회전을 정지하고, 필요에 따라서 경보를 발보한다.
여기서, 경보는, 제어부(9)의 제어에 의해서 표시부(95)에 표시시킬 수 있는데, 예를 들면, 화면에 있어서의 식별 가능한 강조 표시(점멸 표시 등), 또는, 소리에 의한 경보가 행해져도 된다.
＜이상에 기재된 실시의 형태에 의해서 발생하는 효과에 대하여＞
다음으로, 이상에 기재된 실시의 형태에 의해서 발생하는 효과의 예를 나타낸다. 또한, 이하의 설명에 있어서는, 이상에 기재된 실시의 형태에 예가 나타내어진 구체적인 구성에 의거하여 당해 효과가 기재되는데, 같은 효과가 발생하는 범위에서, 본원 명세서에 예가 나타내어지는 다른 구체적인 구성으로 치환되어도 된다.
이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 처리 장치는, 유지부와, 촬상부와, 추출부와, 판정부(91)를 구비한다. 여기서, 유지부는, 예를 들면, 스핀 척(20) 등에 대응하는 것이다. 또, 촬상부는, 예를 들면, 카메라(70) 등에 대응하는 것이다. 또, 추출부는, 예를 들면, 에지 추출부(90) 등에 대응하는 것이다. 스핀 척(20)은, 척 핀(26)에 의해서 기판(W)을 유지한다. 카메라(70)는, 유지된 기판(W)의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상한다. 그리고, 카메라(70)는, 기판(W)의 복수의 화상 데이터를 출력한다. 에지 추출부(90)는, 복수의 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 기판(W)의 외연부를 추출한다. 판정부(91)는, 차분 화상에 있어서의 기판(W)의 외연부에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정한다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 처리 장치는, 기판(W)을 유지하는 스핀 척(20)과, 유지된 기판(W)의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상하고, 또한, 기판(W)의 복수의 화상 데이터를 출력하는 카메라(70)를 구비한다. 또, 기판 처리 장치는, 프로그램을 실행하는 처리 회로(1102A)와, 실행되는 프로그램을 기억하는 기억 장치(1103)를 구비한다. 그리고, 처리 회로(1102A)가 프로그램을 실행함으로써, 이하의 동작이 실현된다.
즉, 복수의 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 기판(W)의 외연부가 추출된다. 그리고, 차분 화상에 있어서의 기판(W)의 외연부에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태가 판정된다.
이러한 구성에 의하면, 기판(W)의 복수 개소에 있어서의 화상 데이터를 이용하여 차분 화상을 작성하고, 또한, 차분 화상으로부터 기판(W)의 외연부를 추출함으로써, 차분 화상에 있어서의 당해 외연부의 길이 등으로부터 기판(W)의 유지 상태를 판정할 수 있다. 따라서, 정상적으로 유지된 기판(W)의 화상 데이터를 기준 화상 데이터로서 유지하고 있지 않아도, 기판(W)의 유지 상태를 판정할 수 있다.
또한, 상기의 구성에 본원 명세서에 예가 나타내어진 다른 구성을 적절히 추가했을 경우, 즉, 상기의 구성으로는 언급되지 않았던 본원 명세서 중의 다른 구성이 적절히 추가되었을 경우여도, 같은 효과를 발생시킬 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 판정부(91)는, 차분 화상에 있어서의 외연부의 길이에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정한다. 이러한 구성에 의하면, 차분 화상에 있어서의 기판(W)의 외연부의 길이가 긴 경우에, 기판(W)의 유지 상태가 이상 상태(즉, 유지 이상)임을 판정할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 판정부(91)는, 차분 화상에 있어서의 외연부의 길이의 최대값에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정한다. 이러한 구성에 의하면, 차분 화상에 있어서의 기판(W)의 외연부의 길이의 최대값이 역치보다 큰 경우에, 기판(W)이 유지 이상이라고 판정할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 카메라(70)는, 유지된 기판(W)의 외연부를 따라서 연장되는 아치 형상의 촬상 범위를 촬상한다. 이러한 구성에 의하면, 외연부의 길이를 효율적으로 촬상 범위에 포함할 수 있다. 또, 외연부를 따라서 연장되는 촬상 범위를 갖음으로써, 기판(W)의 외연부를 포함하고 직선 형상으로 발생하는 기판(W)의 균열, 또는, 기판(W)의 외연부의 이지러짐을 효과적으로 발견하여, 높은 정밀도로 유지 상태를 판정할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 카메라(70)는, 유지된 기판(W)을 기판(W)의 상방으로부터 촬상한다. 이러한 구성에 의하면, 편심 등에 의해서 기판(W)이 유지 이상이 되어 있는 경우에, 높은 정밀도로 판정할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 카메라(70)는, 유지된 기판(W)을 기판(W)의 외주 측으로부터 촬상한다. 이러한 구성에 의하면, 균열 또는 흔들림 등에 의해서 기판(W)이 유지 이상이 되어 있는 경우에, 높은 정밀도로 판정할 수 있다. 또, 기판(W)의 상방 또한 외주 측으로부터 촬상하는 경우에는, 균열 또는 흔들림에 더하여, 편심도 동시에 판정할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 처리 장치는, 판정부(91)에 있어서 기판(W)의 유지 상태가 이상 상태(즉, 유지 이상)로 판정되었을 경우에, 경보를 발보하는 발보부를 구비한다. 여기서, 발보부는, 예를 들면, 표시부(95) 등에 대응하는 것이다. 이러한 구성에 의하면, 기판(W)이 유지 이상인 경우에, 경보에 의해서 주의 환기할 수 있다.
이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 처리 방법에 있어서, 기판(W)을 유지하고, 또한, 회전시킨다. 그리고, 회전하고 있는 기판(W)의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상하고, 또한, 기판(W)의 복수의 화상 데이터를 출력한다. 그리고, 복수의 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 기판(W)의 외연부를 추출한다. 그리고, 차분 화상에 있어서의 기판(W)의 외연부에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정한다.
이러한 구성에 의하면, 회전하고 있는 기판(W)의 복수 개소에 있어서의 화상 데이터를 이용하여 차분 화상을 작성하고, 또한, 차분 화상으로부터 기판(W)의 외연부를 추출함으로써, 차분 화상에 있어서의 외연부의 길이 등으로부터 기판(W)의 유지 상태를 판정할 수 있다.
또한, 특별한 제한이 없는 경우에는, 각각의 처리가 행해지는 순서는 변경할 수 있다.
또한, 상기의 구성에 본원 명세서에 예가 나타내어진 다른 구성을 적절히 추가했을 경우, 즉, 상기의 구성으로는 언급되지 않았던 본원 명세서 중의 다른 구성이 적절히 추가되었을 경우여도, 같은 효과를 발생시킬 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판(W)의 유지 상태를 판정하는 공정은, 차분 화상에 있어서의 외연부의 길이에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정하는 공정이다. 이러한 구성에 의하면, 차분 화상에 있어서의 기판(W)의 외연부의 길이가 긴 경우에 기판(W)이 유지 이상임을 판정할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판(W)의 유지 상태를 판정하는 공정은, 차분 화상에 있어서의 외연부의 길이의 최대값에 의거하여, 기판(W)의 유지 상태를 판정하는 공정이다. 이러한 구성에 의하면, 차분 화상에 있어서의 기판(W)의 외연부의 길이의 최대값이 역치보다 큰 경우에, 기판(W)이 유지 이상임을 판정할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 처리 방법은, 회전하고 있는 기판(W)을 촬상하는 공정 후에, 기판(W)을 처리하는 공정을 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 처리컵(40)의 승강을 포함하는 기판 처리를 행하기 전에, 흔들림, 편심 또는 균열 등에 의해 기판(W)이 유지 이상이 되어 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 따라서, 기판 처리에 있어서의 기판(W)의 고속 회전이 행해지기 전에 유지 상태의 판정을 행할 수 있기 때문에, 기판 처리에 있어서, 기판(W)의 유지 상태가 정상이 아니기 때문에 기판(W)이 비산하는 등의 문제가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 처리 방법은, 회전하고 있는 기판(W)을 촬상하는 공정 전에, 기판(W)을 세정 처리하는 공정을 구비한다. 그리고, 회전하고 있는 기판(W)을 촬상하는 공정은, 세정 처리 후에 기판(W)을 건조 처리하기 전에 행해지는 공정이다. 이러한 구성에 의하면, 건조 처리를 행하기 전에, 약액 처리에 의해서 균열 등이 발생하여 기판(W)이 유지 이상이 되어 있는지 아닌지를 판정할 수 있다. 따라서, 건조 처리에 있어서의 고속 회전이 행해지기 전에 판정을 행할 수 있기 때문에, 열처리 등에 의해서 기판(W)의 유지 상태가 정상적이지 않게 되었을 경우에도, 기판 처리 후의 건조 처리에 있어서 기판(W)이 비산하는 등의 문제가 발생하는 것을 억제할 수 있다. 또, 기판 처리 전의 유지 상태 판정과 맞춰보면, 세정 처리의 전후로, 기판(W)의 유지 상태가 변화하고 있는지 아닌지를 확인할 수도 있다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에 의하면, 기판 처리 방법은, 기판(W)의 유지 상태를 판정하는 공정에 있어서 기판(W)의 유지 상태가 이상 상태(즉, 유지 이상)임이 판정되었을 경우에, 기판(W)의 회전을 정지하는 공정을 구비한다. 이러한 구성에 의하면, 기판(W)이 유지 이상임이 판정되었을 경우에, 즉시 기판(W)의 회전을 정지할 수 있기 때문에, 후 공정(예를 들면, 세정 공정 또는 건조 공정 등)에 있어서 기판(W)이 비산하는 등의 문제가 발생하는 것을 억제할 수 있다.
＜이상에 기재된 실시의 형태의 변형예에 대하여＞
이상에 기재된 실시의 형태에서는, 각각의 구성 요소의 재질, 재료, 치수, 형상, 상대적 배치 관계 또는 실시 조건 등에 대해서도 기재하는 경우가 있는데, 이들은 모든 국면에 있어서 하나의 예이며, 본원 명세서에 기재된 것에 한정되는 것이 아닌 것으로 한다.
따라서, 예가 나타내어지지 않은 무수한 변형예, 및, 균등물이, 본원 명세서에 개시되는 기술의 범위 내에 있어서 상정된다. 예를 들면, 적어도 1개의 구성 요소를 변형하는 경우, 추가하는 경우 또는 생략하는 경우가 포함되는 것으로 한다.
또, 이상에 기재된 실시의 형태에서 기재된 각각의 구성 요소는, 소프트웨어 또는 펌 웨어로서도, 그것과 대응하는 하드웨어로서도 상정되고, 그 쌍방의 개념에 있어서, 각각의 구성 요소는 「부」또는 「처리 회로」(circuitry) 등으로 칭해진다.
1: 세정 처리 유닛 9: 제어부
10: 챔버 11: 측벽
12: 천정벽 13: 바닥벽
14: FFU 15: 칸막이판
18: 배기 덕트 20, 20A: 스핀 척
21, 21B: 스핀 베이스 21a: 유지면
22: 스핀 모터 23: 커버 부재
24: 회전축 25: 플랜지형 부재
26, 26A: 척 핀 26X: 척 핀 차분
28: 하면 처리액 노즐 30, 60, 65: 노즐
31: 토출 헤드 32, 62, 67: 노즐 아암
33, 63, 68: 노즐 기대 40: 처리컵
41: 내컵 42: 중간컵
43: 외컵 43a, 52a: 하단부
43b, 47b, 52b: 상단부 43c, 52c: 꺾임부
44: 바닥부 45: 내벽부
46: 외벽부 47: 제1 안내부
48: 중벽부 49: 폐기 홈
50: 내측 회수 홈 51: 외측 회수 홈
52: 제2 안내부 53: 처리액 분리벽
70: 카메라 71: 조명부
90: 에지 추출부 91: 판정부
92: 커맨드 송신부 95: 표시부
96: 입력부 100: 기판 처리 장치
102: 인덱서 103: 주반송 로봇
150: 노즐 헤드 152: 플랜지부
153: 흡인면 154: 액 유로
154a: 역원추면 155: 기체 유로
156: 토출구 200: 외연부 차분
201: 에지 332: 모터
1001: 반입 공정 1002: 척 공정
1003: 회전 개시 공정 1004: 컵 상승 공정
1005: 세정 공정 1006: 컵 하강 공정
1007: 개방 공정 1008: 반출 공정
1102A: 처리 회로 1103: 기억 장치

Claims (14)

  1. 기판을 유지하기 위한 유지부와,
    유지된 상기 기판의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상하고, 또한, 상기 기판의 복수의 화상 데이터를 출력하기 위한 촬상부와,
    복수의 상기 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 상기 기판의 상기 외연부를 추출하기 위한 추출부와,
    상기 차분 화상에 있어서의 상기 기판의 상기 외연부의 둘레 방향을 따라서 연속하는 픽셀 수에 의거하여 산출되는 길이에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하기 위한 판정부를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 판정부는, 상기 길이의 최대값과 소정의 역치의 관계에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는, 기판 처리 장치.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 촬상부는, 유지된 상기 기판의 상기 외연부를 따라서 연장되는 상기 촬상 범위를 촬상하는, 기판 처리 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 촬상부는, 상기 기판의 상기 외연부를 따라서 연장되는 아치 형상의 상기 촬상 범위를 촬상하는, 기판 처리 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬상부는, 유지된 상기 기판을 상기 기판의 상방으로부터 촬상하는, 기판 처리 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 촬상부는, 유지된 상기 기판을 상기 기판의 외주 측으로부터 촬상하는, 기판 처리 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 판정부에 있어서 상기 기판의 유지 상태가 이상 상태로 판정되었을 경우에, 경보를 발보(發報)하는 발보부를 더 구비하는, 기판 처리 장치.
  8. 기판을 유지하고, 또한, 회전시키는 공정과,
    회전하고 있는 상기 기판의 외연부를 포함하는 촬상 범위를 복수 개소에서 촬상하고, 또한, 상기 기판의 복수의 화상 데이터를 출력하는 공정과,
    복수의 상기 화상 데이터 간의 차분 화상으로부터, 상기 기판의 상기 외연부를 추출하는 공정과,
    상기 차분 화상에 있어서의 상기 기판의 상기 외연부의 둘레 방향을 따라서 연속하는 픽셀 수에 의거하여 산출되는 길이에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정은, 상기 길이의 최대값과 소정의 역치의 관계에 의거하여, 상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정인, 기판 처리 방법.
  10. 청구항 8에 있어서,
    회전하고 있는 상기 기판을 촬상하는 공정 후에, 상기 기판을 처리하는 공정을 더 구비하는, 기판 처리 방법.
  11. 청구항 8에 있어서,
    회전하고 있는 상기 기판을 촬상하는 공정 전에, 상기 기판을 세정 처리하는 공정을 더 구비하고,
    회전하고 있는 상기 기판을 촬상하는 공정은, 상기 세정 처리 후에 상기 기판을 건조 처리하기 전에 행해지는 공정인, 기판 처리 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 기판의 유지 상태를 판정하는 공정에 있어서 상기 기판의 유지 상태가 이상 상태임이 판정되었을 경우에, 상기 기판의 회전을 정지하는 공정을 더 구비하는, 기판 처리 방법.
  13. 삭제
  14. 삭제
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