基板处理装置以及基板处理方法与流程

文档序号:16688791发布日期:2019-01-22 18:35阅读:216来源:国知局
基板处理装置以及基板处理方法与流程

本发明涉及对基板进行处理的基板处理装置以及基板处理方法。在成为处理对象的基板中,例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、有机el(electroluminescence:电致发光)显示装置等的fpd(flatpaneldisplay:平板显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板、陶瓷基板、太阳能电池用基板等的基板。



背景技术:

在通过一张一张对基板进行处理的单张式的基板处理装置来进行基板处理时,例如,对由基板保持部保持为大致水平的基板供给处理液,从而对基板的表面进行处理。此时,有可能因溶入处理液的氧而使图案氧化。因此,为了不使氧溶入处理液,需要降低基板上表面附近的环境的氧浓度。因此,在jp特开2016-162799号公报记载的基板处理装置中,为了抑制基板表面的氧化,设有与基板的上表面相向的相向构件。对基板与相向构件之间供给非活性气体,从而用非活性气体来置换遮挡板与基板之间的环境。由此,能够降低基板周围环境中的氧浓度,因此能够降低在供给到基板上的处理液中溶解的氧的量。

在jp特开2016-162799号公报的基板处理装置中,为了能够使基板保持部保持基板或者从基板保持部取下基板,设有用于使相向构件升降的相向构件升降机构。为了良好地将基板表面附近的环境从周围的环境中遮挡(隔离)出来,必须使设在相向构件上的卡合部与设在基板保持部上的卡合部相卡合,从而使相向构件位于恰当高度的位置。但是,在jp特开2016-162799号公报的基板处理装置中,并未检测相向构件的位置。因此,有可能即使在相向构件的卡合部与基板保持部的卡合部尚未良好卡合的状态下,也会执行基板处理。这样,有可能无法对基板的上表面进行良好的处理。



技术实现要素:

因此,本发明的一个目的在于,提供一种基板处理装置以及基板处理方法,在能够使与基板上表面相向的相向构件进行升降并且使相向构件与保持单元相卡合的结构中,能够辨别相向构件是否位于恰当位置。

本发明的一个实施方式,提供一种基板处理装置,包括:保持单元,其水平保持基板;相向构件,其从上方与所述基板的上表面相向,能够与所述保持单元卡合;支撑构件,其支撑所述相向构件;升降单元,在使所述相向构件向上方离开了所述保持单元的状态下,使所述支撑构件在上位置与卡合位置之间升降,所述上位置是所述支撑构件对所述相向构件进行支撑的位置,所述卡合位置是所述上位置的下方的位置,并且是所述保持单元与所述相向构件相卡合的位置;检测单元,其设置在所述支撑构件上。所述检测单元,检测设在所述相向构件上的被检测部相对于所述检测单元的位置。

根据该结构,支撑构件在对相向构件进行支撑的上位置和相向构件与保持单元相卡合的卡合位置之间升降。在支撑构件上,设有对设在相向构件上的被检测部的位置进行检测的检测单元。因此,在相向构件与保持单元相卡合的状态下,能够使检测单元检测被检测部相对于检测单元的位置。由此,能够辨别相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述检测单元,在围绕穿过所述相向构件的中心部的铅垂轴线的周方向,隔开间隔而设置有多个。因此,能够在周方向上的多处来检测被检测部相对于检测单元的位置。因此,越发能够辨别相向构件是否位于恰当位置。

根据本发明的一个实施方式,所述检测单元,以光学方式检测所述被检测部相对于所述检测单元的位置;所述被检测部,比所述相向构件中的所述被检测部以外的部分更容易反射光的反射面。因此,能够提高检测单元检测被检测部的位置的灵敏度。因此,越发能够辨别相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述基板处理装置还包括对所述升降单元进行控制的控制器。所述升降单元能够使所述支撑构件下降到下位置,所述下位置是所述卡合位置的下方的位置,是所述支撑构件与卡合在所述保持单元上的状态的所述相向构件在下方相离的位置。所述控制器被编程为,执行下降工序与所述下降工序后的上升工序,在所述下降工序中,通过所述升降单元来使所述支撑构件从所述上位置向所述下位置下降,在所述上升工序中,通过所述升降单元来使所述支撑构件从所述下位置向所述上位置上升。

根据该结构,支撑构件在位于上位置时支撑相向构件,在位于下位置时在下方与相向构件相离。因此,在下降工序的过程中,支撑构件经过卡合位置时,能够将相向构件从支撑构件交接至保持单元。并且,在上升工序的过程中,在支撑构件经过卡合位置时,支撑构件能够从保持单元取回(接受)相向构件。因此,在支撑构件与保持单元之间交接相向构件的结构中,能够辨别在基板处理中相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述检测单元受所述控制器控制。所述检测单元包括距离测定传感器,所述距离测定传感器通过对所述检测单元与所述被检测部之间的距离进行测定,来检测所述被检测部相对于所述检测单元的位置。所述控制器被编程为,在所述下降工序开始之前执行第一距离测定工序,在所述下降工序结束后并且所述上升工序开始前执行第二距离测定工序,在所述第一距离测定工序中,在所述支撑构件位于所述上位置的状态下使所述检测单元测定所述检测单元与所述被检测部之间的距离,在所述第二距离测定工序中,在所述支撑构件位于所述下位置的状态下使所述检测单元测定所述检测单元与所述被检测部之间的距离。

因此,在支撑构件位于上位置的状态与支撑构件位于下位置的状态下,检测单元与被检测部之间的距离不同。因此,以检测单元与被检测部之间的距离的变化量是否恰当为基准,能够辨别相向构件与保持单元是否已正常卡合。由此,越发能够辨别在基板处理中相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述被检测部,被设置为能够调整从所述相向构件起的高度。因此,能够将被检测部的高度调整为符合距离测定传感器的测定范围。因此,越发能够辨别在基板处理中相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述距离测定传感器包括:上位置传感器,其在所述支撑构件位于所述上位置时,对所述检测单元与所述被检测部之间的距离进行测定;下位置传感器,其在所述支撑构件位于所述下位置时,对所述检测单元与所述被检测部之间的距离进行测定。

因此,能够将如下的传感器用作上位置传感器,该传感器的测定范围适于对支撑构件位于上位置时的检测单元与被检测部的距离进行测定。另外,能够将如下的传感器用作下位置传感器,该传感器的测定范围适于对支撑构件位于下位置时的检测单元与被检测部的距离进行测定。因此,传感器的测定范围会限制相向构件与支撑构件相离的距离。进一步,能够抑制检测单元与被检测部的距离的检测精度下降。由此,越发能够辨别在基板处理中相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述控制器被编程为,在所述下降工序中执行高速下降工序和低速下降工序;在所述高速下降工序中,使所述支撑构件以比较高的速度从所述上位置向所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置下降;在所述低速下降工序中,使所述支撑构件以比较低的速度从所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置向所述下位置下降。

在此,在下降工序或上升工序中,在各工序的过程中不使速度变化,而是以恒定(规定)的速度使支撑构件下降或上升。在使支撑构件以恒定(规定)的速度下降或上升的情况下,如果提高支撑构件的下降速度或上升速度,则会提高单位时间能够处理的基板的张数(产量),另一方面,相向构件受到的冲击会增大。由此,由于相向构件变形或位置偏移,有可能导致相向构件与保持单元没有良好卡合。相反,在支撑构件以恒定(规定)的速度下降或上升的情况下,如果降低支撑构件的下降速度或上升速度,则相向构件受到的冲击会减小,另一方面,产量有可能降低。

因此,在基板处理装置的结构中,使支撑构件以比较高的速度从上位置下降到中间位置,使支撑构件以比较低的速度从中间位置下降到下位置,即,支撑构件在上方与卡合位置相离的位置时以比较高的速度下降,在保持单元与相向构件卡合时支撑构件以比较低的速度下降。根据该结构的基板处理装置,能够在短时间内结束下降工序。进一步,能够降低在相向构件与保持单元卡合时相向构件从保持单元受到的冲击。由此,能够在提高产量的同时,抑制因冲击导致的相向构件的变形或相向构件的位置偏移。此外,在低速下降工序中,也可以使支撑构件以恒定(规定)的速度下降。

在本发明的一个实施方式中,所述控制器被编程为,在所述上升工序中执行低速上升工序和高速上升工序。在所述低速上升工序中,使所述支撑构件以比较低的速度从所述下位置向所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置上升;在所述高速上升工序中,使所述支撑构件以比较高的速度从所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置向所述上位置上升。

因此,在从保持单元向支撑构件交接相向构件时,支撑构件以比较低的速度上升;在上方与卡合位置相离的位置,支撑构件以比较高的速度上升。因此,能够在短时间内结束上升工序,并且,能够降低在相向构件从保持单元离开时相向构件从保持单元受到的冲击。由此,能够在提高产量的同时,抑制因冲击导致的相向构件的变形或相向构件的位置偏移。此外,在低速上升工序中,也可以使支撑构件以恒定(规定)的速度上升。

在本发明的一个实施方式中,所述保持单元与所述相向构件通过磁力而卡合。在所述支撑构件位于所述规定的中间位置与所述卡合位置之间时,磁力作用在所述相向构件上。因此,无需使用复杂的机构,通过磁力就能够容易地使相向构件与保持单元卡合。

在此,在相向构件发生了变形的情况下,局部的相向构件的高度位置会变化。因此,有可能即使支撑构件到达卡合位置也无法将相向构件配置在恰当的位置。由于相向构件变形,导致设在相向构件的上表面的检测部间的宽度发生变化。

在本发明的一个实施方式中,所述基板处理装置还包括旋转单元,其受所述控制器控制,使所述保持单元围绕沿着铅垂方向的规定的旋转轴线旋转。所述被检测部,在围绕所述旋转轴线的旋转方向上,隔开间隔而在所述相向构件的上表面上设有多个。所述控制器被编程为并行地执行旋转工序和监视工序;在所述旋转工序中,在所述支撑构件位于所述下位置的状态下,通过所述旋转单元使所述相向构件与所述保持单元一体旋转;在所述监视工序中,使所述检测单元检测多个所述被检测部相对于所述检测单元的位置,从而监视所述被检测部间的距离。

根据该结构,在旋转工序中,相向构件与保持单元卡合,支撑构件在下方与相向构件相离,因此,相向构件与保持单元一体旋转。因此,在旋转工序中,相向构件相对于支撑构件旋转。通过在相向构件与支撑构件的相对旋转过程中检测出多个被检测部相对于检测单元的位置,从而能够检测出被检测部在相向部件上位于旋转方向上的哪个位置(角度)。因此,能够基于其结果来监视被检测部的间的距离。通过在旋转工序中持续进行该监视,能够检测出在旋转过程中发生的相向构件的变形。进而,通过检测出旋转过程中的变形,也能够辨别相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述相向构件,在相对于所述支撑构件而位于规定的相对旋转位置时,能够从所述支撑构件上卸下或安装在所述支撑构件上(相对于所述支撑构件能够装拆)。所述控制器被编程为,在所述旋转工序结束后并且所述上升工序开始前,执行旋转位置调整工序;在所述旋转位置调整工序中,通过所述旋转单元调整所述旋转方向上的所述保持单元的位置,来使所述相向构件不位于所述规定的相对旋转位置。因此,在相向构件相对于支撑构件能够装拆的结构中,在旋转工序结束后,能够使支撑构件与相向构件一起上升。

在本发明的一个实施方式中,所述检测单元,能够测定所述检测单元与所述相向构件的上表面之间的距离;所述控制器被编程为,在所述监视工序中执行对所述检测单元与所述相向构件的上表面之间的距离进行监视的工序。由此,能够检测出相向构件的上表面的起伏(变形)。因此,能够进一步检测出在旋转过程中发生的相向构件的变形。

在本发明的一个实施方式中,多个所述被检测部包括第一突起和第二突起,所述第一突起和所述第二突起从所述相向构件的上表面起的高度互不相同。从相向构件的上表面到第一突起为止的高度,与从相向构件的上表面到第二突起为止的高度互不相同。因此,第一突起相对于检测单元的高度位置,与第二突起相对于检测单元的高度位置也互不相同。因此,检测单元能够识别第一突起与第二突起。由此,越发能够正确知晓在相向构件中变形了的部分在旋转方向上的位置。

在本发明的一个实施方式中,提供一种基板处理方法,包括:基板保持工序,使保持单元水平保持基板;支撑工序,使支撑构件对在上方与所述基板的上表面相向的相向构件进行支撑;第一距离测定工序,在所述支撑构件位于上位置的状态下,使距离测定传感器测定设在所述相向构件上的被测定部与设在所述支撑构件上的所述距离测定传感器之间的距离,所述上位置是指,所述支撑构件将所述相向构件支撑为第一状态的位置,所述第一状态是指,所述相向构件在上方与设在所述保持单元上的卡合构件相离的状态;下降工序,使所述支撑构件,从所述上位置经过所述保持单元与所述相向构件相卡合的卡合位置而向下位置下降,所述下位置是指,所述支撑构件在下方与卡合在所述保持单元上的状态的所述相向构件相离的位置;第二距离测定工序,在所述下降工序结束后,在所述支撑构件位于所述下位置的状态下,使所述距离测定传感器测定所述被测定部与所述距离测定传感器之间的距离。

根据该方法,在开始下降工序之前的状态(支撑构件位于上位置的状态)与下降工序结束后的状态(支撑构件位于下位置的状态)下,检测单元与被检测部之间的距离不同。因此,以检测单元与被检测部之间的距离的变化量是否恰当为基准,能够辨别相向构件与保持单元是否已正常卡合。由此,越发能够辨别在基板处理中相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述下降工序包括:高速下降工序,使所述支撑构件以比较高的速度从所述上位置向所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置下降;低速下降工序,使所述支撑构件以比较低的速度从所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置向所述下位置下降。

因此,在上方而与卡合位置相离的位置,支撑构件以比较高的速度下降,在保持单元与相向构件卡合时,支撑构件以比较低的速度下降。因此,能够在短时间内结束下降工序。并且,能够降低在相向构件与保持单元卡合时相向构件从保持单元受到的冲击。由此,能够在提高产量的同时,抑制因冲击导致的相向构件的变形或相向构件的位置偏移。此外,在低速下降工序中,也可以使支撑构件以恒定(规定)的速度下降。

在本发明的一个实施方式中,所述基板处理方法还包括使所述支撑构件从所述下位置向所述上位置上升的上升工序。所述上升工序包括:低速上升工序,使所述支撑构件以比较低的速度从所述下位置向所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置上升;高速上升工序,使所述支撑构件以比较高的速度从所述上位置与所述卡合位置之间的规定的中间位置向所述上位置上升。

在从保持单元向支撑构件交接相向构件时,支撑构件以比较低的速度上升;在上方与卡合位置相离的位置,支撑构件以比较高的速度上升。因此,能够在短时间内结束上升工序,并且,能够降低在相向构件从保持单元离开时相向构件从保持单元受到的冲击。由此,能够在提高产量的同时,抑制因冲击导致的相向构件的变形或相向构件的位置偏移。此外,在低速上升工序中,也可以使支撑构件以恒定(规定)的速度上升。

在本发明的一个实施方式中,所述保持单元与所述相向构件因磁力而卡合。在支撑构件位于所述规定的中间位置与所述卡合位置之间时,磁力作用在所述相向构件上。因此,无需使用复杂的机构,通过磁力就能够容易地使相向构件与保持单元卡合。

在本发明的一个实施方式中,提供一种基板处理方法,包括:基板保持工序,使保持单元水平保持基板;支撑工序,使支撑构件对与所述基板的上表面相向的相向构件进行支撑;下降工序,使所述支撑构件从上位置向下位置下降,所述上位置是指,所述支撑构件支撑所述相向构件而使所述相向构件从所述保持单元向上方离开的位置,所述下位置是所述保持单元与所述相向构件相卡合的卡合位置的下方的位置,并且是所述支撑构件在下方与卡合在所述保持单元上的状态的所述相向构件相离的位置;旋转工序,在所述支撑构件位于所述下位置时,使所述保持单元在围绕沿着铅垂方向的规定的旋转轴线的旋转方向上旋转;监视工序,与所述旋转工序并行地执行,使检测单元检测多个被检测部的位置相对于所述检测单元的位置,从而监视所述被检测部间的距离,所述检测单元设在所述支撑构件上,多个所述被检测部设在所述相向构件的上表面上,并且在所述旋转方向上隔开间隔设置。

根据该方法,在旋转工序中,相向构件与保持单元卡合,支撑构件在下方与相向构件相离,因此,相向构件与保持单元一体旋转。因此,在旋转工序中,相向构件相对于支撑构件旋转。通过在相向构件与支撑构件的相对旋转过程中检测出多个被检测部相对于检测单元的位置,从而能够检测出被检测部在相向部件上位于旋转方向上的哪个位置(角度)。因此,能够基于其结果来监视被检测部的间的距离。通过在旋转工序中持续进行该监视,能够检测出在旋转过程中发生的相向构件的变形。进而,通过检测出旋转过程中的变形,能够辨别相向构件是否位于恰当位置。

在本发明的一个实施方式中,所述基板处理方法还包括:旋转位置调整工序,在所述旋转工序结束后,调整所述旋转方向上的所述保持单元的位置,来使所述相向构件不位于规定的相对旋转位置,所述规定的相对旋转位置是指,所述相向构件相对于所述支撑构件而能够拆卸的位置;上升工序,在所述旋转位置调整工序结束后,使所述支撑构件从所述下位置向所述上位置上升。因此,在相向构件相对于支撑构件能够装拆的结构中,在旋转工序结束后,能够使支撑构件与相向构件一起上升。

在本发明的一个实施方式中,所述监视工序,包括对所述检测单元与所述相向构件的上表面之间的距离进行监视的工序。由此,能够检测出相向构件的上表面的起伏。因此,能够越发容易检测出在旋转过程中发生的相向构件的变形。

本发明中的上述的或其他目的、特征以及效果,参照附图来通过下述实施方式说明。

附图说明

图1是用于说明本发明的一实施方式的基板处理装置的内部的布局的示意性俯视图。

图2是所述基板处理装置所具备的处理单元的示意图。

图3a是所述处理单元所具备的相向构件的立体图。

图3b是从与图3a不同的角度观察所述相向构件时的立体图。

图4a是沿着图2的iv-iv线的剖视图,示出了所述相向构件的相对旋转位置是支撑位置的状态。

图4b是沿着图2的iv-iv线的剖视图,示出了所述相向构件的相对旋转位置是取下位置的状态。

图5是设在所述相向构件上的卡合部的周边的剖视图。

图6是用于说明所述基板处理装置的主要部分的电结构的框图。

图7是用于说明所述基板处理装置进行的基板处理的一例的流程图。

图8a~图8f是用于说明所述基板处理的图解剖视图。

图9a是表示所述基板处理的下降工序中的所述相向构件的高度位置与所述相向构件的下降速度之间的关系的曲线图。

图9b是表示所述基板处理的上升工序中的所述相向构件的高度位置与所述相向构件的上升速度之间的关系的曲线图。

图10是表示旋转中的所述相向构件的旋转角度与从所述相向构件到测定对象为止的距离之间的关系的曲线图。

图11是表示旋转中的所述相向构件的旋转角度与从测定单元到测定对象为止的距离之间的关系的曲线图。

具体实施方式

图1是用于说明本发明的一实施方式的基板处理装置1的内部的布局的图解俯视图。

基板处理装置1是一张一张对硅晶片等的基板w进行处理的单张式的装置。在该实施方式中,基板w是圆板状的基板。基板处理装置1包括:多个处理单元2,它们用药液、冲洗液等的处理液来处理基板w;加载端口lp,其载置有架c,该架c对由处理单元2处理的多张基板w进行收纳;搬运机械手ir以及cr,它们用于在加载端口lp与处理单元2之间搬运基板w;控制器3,其控制基板处理装置1。搬运机械手irは,在架c与搬运机械手cr之间搬运基板w。搬运机械手cr在搬运机械手ir与处理单元2之间搬运基板w。多个处理单元2例如具有同样的结构。

图2是用于说明处理单元2的结构例的示意图。

处理单元2包括:旋转卡盘5、相向构件6、支撑构件7、药液供给单元8、冲洗液供给单元9、气体供给单元10、升降单元11、一对检测单元12、腔室14(参照图1)。

旋转卡盘5,一边以水平姿势保持一张基板w,一边使基板w围绕穿过基板w中央部的铅垂的旋转轴线a1旋转。旋转卡盘5被收纳在腔室14内。腔室14形成有出入口(未图示),用于将基板w搬入腔室14内,或从腔室14内搬出基板w。在腔室14中,具有用于使该出入口进行开闭的挡板单元(未图示)。

旋转卡盘5包括保持单元24、旋转轴22、电动马达23。保持单元24将基板w保持为水平。保持单元24包括旋转基座21和多个卡销(chuckpin)20。旋转基座21具有沿着水平方向的圆板形状。在旋转基座21的上表面,在周方向空出间隔而配置有多个卡销20。旋转轴22结合在旋转基座21的下表面中央。旋转轴22沿着旋转轴线a1而在铅垂方向延伸。电动马达23对旋转轴22赋予旋转力。通过电动马达23使旋转轴22旋转,从而使保持单元24的旋转基座21旋转。由此,基板w围绕旋转轴线a1而在旋转方向s上旋转。电动马达23被包含在使基板w围绕旋转轴线a1旋转的旋转单元中。

药液供给单元8包括:药液喷嘴30,其对基板w的上表面供给药液;药液供给管31,其与药液喷嘴30相结合;药液阀32,其安装在药液供给管31上。对于药液供给管31,从药液供给源供给氢氟酸(氟化氢:hf)等的药液。

药液不限于氢氟酸。药液可以是含有以下药剂中的至少一种的液体,这些药剂包括:硫酸、醋酸、硝酸、盐酸、氢氟酸、缓冲氢氟酸(bhf)、稀氢氟酸(dhf)、氨水、双氧水、有机酸(例如,柠檬酸、草酸等)、有机碱(例如,tmah:四甲基氢氧化铵等)、界面活性剂、防腐剂。作为混合了这些药剂的药液例子,能够举出spm(硫酸双氧水混合液)、sc1(氨双氧水混合液),sc2(盐酸双氧水混合液)等。

冲洗液供给单元9包括:冲洗液喷嘴40,其对基板w的上表面供给冲洗液;冲洗液供给管41,其与冲洗液喷嘴40相结合;冲洗液阀42,其安装在冲洗液供给管41上。对于冲洗液供给管41,从冲洗液供给源供给diw等的冲洗液。

冲洗液不限于diw。冲洗液可以是碳酸水、电解离子水、臭氧水、氨水、稀释浓度(例如,10ppm~100ppm程度)的盐酸水、还原水(富氢水)。冲洗液含有水。药液供给单元8以及冲洗液供给单元9,被包含在对基板w的上表面供给处理液的处理液供给单元中。

气体供给单元10包括:气体喷嘴50,其对基板w的上表面供给氮气等的气体;气体供给管51,其与气体喷嘴50相结合;气体阀52,其安装在气体供给管51上,用于开闭气体的流路。对于气体供给管51,从气体供给源供给氮气等的气体。

作为从气体供给源供给至气体供给管51的气体,优选氮气等的非活性气体。作为非活性气体,不限于氮气,是指对于基板w的上表面以及图案而表现为非活性的气体。作为非活性气体的例子,除了氮气以外,还能够举出氩等的稀有气体类。

在该实施方式中,药液喷嘴30、冲洗液喷嘴40以及气体喷嘴50都被收纳在喷嘴收纳构件35中。喷嘴收纳构件35的下端部,与基板w的上表面的中央区域相向。基板w的上表面的中央区域,是指包括基板w的旋转中心在内的区域。

相向构件6,从上方与基板w的上表面相向。相向构件6将在相向构件6与基板w的上表面之间的空间65内的环境,从周围的环境中隔离出来。相向构件6也可以称为遮挡构件。相向构件6与保持单元24能够通过磁力来卡合。相向构件6在与保持单元24卡合的状态下,能够与保持单元24一体旋转。

支撑构件7从下方悬挂支撑相向构件6。相向构件6与支撑构件7构成为能够结合或分离。升降单元11使安装在支撑构件7上的支撑臂18升降,从而使支撑构件7升降。升降单元11例如包括:滚珠螺杆机构(未图示)和对该滚珠螺杆机构赋予驱动力的电动马达(未图示)。

升降单元11能够使支撑构件7位于上位置(后述图8a所示的支撑构件7的位置)与下位置(后述图8c所示的支撑构件7的位置)之间的规定的高度位置。下位置是指,在支撑构件7的可动范围内,支撑构件7与保持单元24的旋转基座21的上表面最接近的位置。上位置是指,在支撑构件7的可动范围内,支撑构件7与保持单元24的旋转基座21的上表面最远离的位置。

支撑构件7在位于上位置的状态下,悬挂支撑相向构件6。在该状态下,相向构件6在上方与保持单元24相离。支撑构件7被升降单元11驱动而进行升降,从而经过上位置与下位置之间的卡合位置(后述图8b所示的支撑构件7的位置)。卡合位置是指,支撑构件7从下方支撑相向构件6,并且,相向构件6与保持单元24卡合时的支撑构件7的高度位置。支撑构件7在位于下位置的状态下,在下方与卡合在保持单元24上的状态的相向构件6相离。

在支撑构件7在上位置与卡合位置之间升降时,相向构件6与支撑构件7一体地升降。支撑构件7在位于卡合位置与下位置之间的位置时,在下方与相向构件6相离。在支撑构件7位于卡合位置与下位置之间的位置时,相向构件6被保持为与保持单元24卡合的状态。

图3a是相向构件6的立体图。图3b是从与图3a不同的角度观察相向构件6时的立体图。

参照图2、图3a以及图3b,相向构件6在俯视时大致呈圆形状。旋转轴线a1也是穿过相向构件6的中心部的铅垂轴线。旋转方向s也是围绕穿过相向构件6的中心部的铅垂轴线的周方向。相向构件6包括:相向部60、环状部61、筒状部62、多个凸缘部63。相向部60从上方与基板w的上表面相向。相向部60形成为圆板状。相向部60在旋转卡盘5的上方被配置为大致水平。相向部60具有与基板w的上表面相向的相向面60a。相向面60a是相向部60的下表面。在俯视时,环状部61包围基板w。环状部61从相向部60的周缘部向下方延伸。环状部61的内周面,越向下方越朝着旋转半径方向的外方弯曲。环状部61的外周面沿着铅垂方向延伸。

筒状部62固定在相向部60的上表面60b。多个凸缘部63以在筒状部62的周方向(旋转方向s)相互隔开间隔的方式,配置在筒状部62的上端。各凸缘部63从筒状部62的上端水平延伸。

多个被检测部15设在相向部60的上表面60b。相向部60的上表面60b也是相向构件6的上表面。各被检测部15,是从相向部60的上表面60b向上方突出的多个突起15a、15b。

多个突起15a、15b,包括从相向部60的上表面60b起的高度互不相同的第一突起15a和第二突起15b。具体地说,从相向部60的上表面60b到第一突起15a的上端为止的高度(第一高度d1),比从相向部60的上表面60b到第二突起15b的上端为止的高度(第二高度d2)高。第一突起15a以及第二突起15b各自例如是在形成于相向部60的上表面60b的螺丝孔60d中螺合的螺丝(参照后述的图5)。因此,能够适当地调整第一高度d1以及第二高度d2。

第一突起15a设有一对,第二突起15b设有一对。在俯视时,由第一突起15a以及第二突起15b构成的组,以旋转轴线a1为中心而呈点对称配置。

在相向部60的上表面60b,将没有设置多个突起15a、15b的部分称为平坦部60c。与在相向构件6中没有设置突起15a、15b的部分相比,第一突起15a以及第二突起15b的上表面15a是更容易反射光的反射面。另外,也可以与本实施方式不同地,相向部60的整个上表面60b也可以是比相向部60的上表面60b以外的部分更容易反射光的反射面。

参照图2,支撑构件7具有空间75,用于收纳筒状部62的上端部与凸缘部63。支撑构件7包括:相向构件支撑部70,其支撑相向构件6;检测单元支撑部71,其支撑一对检测单元12;喷嘴支撑部72,其支撑喷嘴收纳构件35。由相向构件支撑部70、检测单元支撑部71、喷嘴支撑部72,来划分空间75。相向构件支撑部70构成支撑构件7的下壁。喷嘴支撑部72构成支撑构件7的上壁。检测单元支撑部71构成支撑构件7的侧壁。喷嘴收纳构件35安装在喷嘴支撑部72的大致中央。喷嘴收纳构件35的前端位于喷嘴支撑部72的下方。

图4a以及图4b是沿着图2的iv-iv线的剖视图。在图4a以及图4b中,省略了各喷嘴30、40、50以及喷嘴收纳构件35的图示。在图4a与图4b中,相向构件6的相对旋转位置不同。相向构件6的相对旋转位置是指,相向构件6相对于支撑构件7而在旋转方向s上的位置。

图4a是表示相向构件6的相对旋转位置是支撑位置的状态的图。支撑位置是指,相向构件6能够被支撑构件7支撑的位置。图4b是表示相向构件6的相对旋转位置在取下位置的状态的图。取下位置是指,能够从支撑构件7取下相向构件6(能够装拆)的位置。

相向构件支撑部70,从下方支撑相向构件6(的凸缘部63)(也参照图2)。在相向构件支撑部70的中央部,形成有能够由筒状部62插通的筒状部插通孔70a。在相向构件支撑部70上形成有多个凸缘部插通孔70b,这些凸缘部插通孔70b与筒状部插通孔70a连通并且从筒状部插通孔70a起在水平方向上延伸。多个凸缘部插通孔70b在旋转方向s上相互隔开间隔。在俯视时,在相向构件6位于取下位置时多个凸缘部插通孔70b与多个凸缘部63重叠。详细而言,各凸缘部插通孔70b与凸缘部63一对一地重叠。因此,能够从支撑构件7取下相向构件6。

在各凸缘部63上,形成有在上下方向上贯通凸缘部63的多个定位孔63a。在相向构件支撑部70上,形成有能够与对应的凸缘部63的定位孔63a分别卡合的多个卡合突起70e。通过各定位孔63a与对应的卡合突起70e相卡合,来将旋转方向s上的相向构件6的位置定位在支撑位置。

各检测单元12,以光学方式来检测对应的被检测部15相对于该检测单元12的位置。一对检测单元12设置在支撑构件7上。一对检测单元12在旋转方向s上相互隔开间隔设置。一对检测单元12例如间隔180°配置。一对检测单元12,(从基板w的旋转径方向的外方)安装在检测单元支撑部71的外侧面。

检测单元12包括测定范围互不相同的一对距离测定传感器17。距离测定传感器17以光学方式测定检测单元12与被检测部15之间的上下方向的距离。由此,距离测定传感器17检测被检测部15相对于检测单元12的位置。只要第一突起15a以及第二突起15b的上表面15a是反射面,就能够通过距离测定传感器17来高灵敏度地检测突起15a、15b(也参照图2)。

各检测单元12中的一个距离测定传感器17,是在支撑构件7位于上位置时对检测单元12与被检测部15的第一突起15a之间的距离进行测定的上位置传感器17a。将支撑构件7位于上位置时的检测单元12与第一突起15a(的上表面15a)之间的上下方向的距离称为第一距离l1(参照后述的图8a)。

各检测单元12中的另一个距离测定传感器17,是在支撑构件7位于下位置时对检测单元12与被检测部15的第二突起15b之间的距离进行测定的下位置传感器17b。将支撑构件7位于下位置时的检测单元12与第二突起15b(的上表面15a)之间的上下方向的距离称为第二距离l2(参照后述的图8c)。

如图4a所示,在相向构件6的相对旋转位置是支撑位置时,在俯视的情况下,各检测单元12的上位置传感器17a与对应的第一突起15a重叠。换言之,各第一突起15a与对应的上位置传感器17a是指,上下相向,各第一突起15a位于对应的上位置传感器17a的正下方。在该状态下,各上位置传感器17a能够测定对应的第一突起15a的上表面15a与该上位置传感器17a之间的距离。

同样地,在相向构件6的相对旋转位置是支撑位置时,在俯视的情况下,各检测单元12的下位置传感器17b与对应的第二突起15b重叠。换言之,各第二突起15b与对应的下位置传感器17b是指,上下相向,各第二突起15b位于对应的下位置传感器17b的正下方。在该状态下,各下位置传感器17b能够测定对应的第二突起15b的上表面15b与该下位置传感器17b之间的距离。

另一方面,在相向构件6的相对旋转位置是支撑位置以外的位置(例如图4b所示的取下位置)时,各检测单元12的上位置传感器17a,在旋转方向s上与对应的第一突起15a相偏移。另外,此时,各检测单元12的下位置传感器17b在旋转方向s上与对应的第二突起15b相偏移。因此,上位置传感器17a无法测定对应的第一突起15a的上端面与该上位置传感器17a之间的距离。另外,下位置传感器17b无法测定对应的第二突起15b的上表面15a与该下位置传感器17b之间的距离。取而代之,在相向构件6的相对旋转位置是支撑位置以外的位置时,各检测单元12能够检测相向部60的上表面60b中没有设置突起15a、15b的部分(平坦部60c)与检测单元12之间的距离。

参照图2,相向构件6包括多个第一卡合部81。第一卡合部81从相向部60的相向面60a向下方延伸。保持单元24包括能够与多个第一卡合部81进行凹凸卡合的多个第二卡合部85。多个第二卡合部85从旋转基座21的上表面的周缘部向上方延伸。

图5是设置在相向构件6上的第一卡合部81的周边的剖视图。在图5中,示出了相向构件6与保持单元24的卡合被解除了的状态。各第一卡合部81包括本体部82和永磁铁83,本体部82由peek(聚醚醚酮)树脂等的树脂形成。本体部82,其一部分被埋入固定在相向部60中,剩下的部分从相向部60的相向面60a向下方突出。在本体部82的下端部,形成有凹部81a。

各第二卡合部85例如由金属制成。本体部86,其一部分被埋入固定在旋转基座21中,剩下的部分从旋转基座21的上表面向上方突出。在第二卡合部85的上端部,形成有凸部85a。凹部81a与凸部85a嵌合,并且,各第一卡合部81的永磁铁83与对应的第二卡合部85相互吸引,从而使相向构件6与保持单元24相卡合(参照图2)。

图6是用于说明基板处理装置1的主要部分的电结构的框图。控制器(也称为控制装置)3具备微型计算机,按照规定的控制程序,对基板处理装置1所具备的控制对象进行控制。更具体地说,这样构成:控制器3包括处理器(cpu)3a和用于存储控制程序的存储器3b,处理器3a通过执行控制程序,来执行用于基板处理的各种控制。特别地,控制器3控制搬运机械手ir、cr、电动马达23、升降单元11、传感器17a、17b以及阀类32、42、52等的动作。

图7是用于说明基板处理装置1进行的基板处理的一例的流程图,主要示出了控制器3通过执行动作程序来实现的处理。图8a~图8f是用于说明所述基板处理的图解剖视图。

首先,在基板w被搬入处理单元2之前,使支撑构件7支撑相向构件6(支撑工序)。然后,调整旋转方向s上的相向构件6与保持单元(也称为保持构件)24的相对位置,以使相向构件6与保持单元24能够卡合(步骤s0:卡合位置调整工序)。详细而言,由电动马达23调整旋转方向s上的保持单元24的位置,以使在俯视时相向构件6的第一卡合部81与保持单元24的第二卡合部85重叠(也参照图2)。

然后,也参照图1,在基板处理装置1所进行的基板处理中,基板w被搬运机械手ir、cr从架c上搬入处理单元2,进而被交接至旋转卡盘5(步骤s1;基板搬入)。之后,基板w在被搬运机械手cr搬出之前,一直都被卡销20从旋转基座21的上表面以在上方空出间隔的方式保持水平(基板保持工序)。

然后,如图8a所示,各检测单元12的上位置传感器17a测定第一距离l1(步骤s2;第一距离测定工序)。控制器3确认第一距离l1与预先设定的第一基准距离一致。由此,确认正在由位于上位置的支撑构件7来支撑相向构件6。假设,在第一距离l1与第一基准距离不同的情况下,或者第一距离l1与第一基准距离的偏移大的情况下,控制器3也可以中止基板处理。然后,升降单元11使位于上位置的支撑构件7向下位置下降(步骤s3;下降工序)。

于是,如图8b所示,支撑构件7在移动至下位置之前,经过卡合位置。如果支撑构件7到达卡合位置,则相向构件6与保持单元24因磁力而卡合。详细而言,相向构件6的第一卡合部81与保持单元24的第二卡合部85因磁力而相互吸引,以此状态来凹凸卡合。由此,由高度位置被固定的保持单元24,从下方支撑相向构件6。因此,如果支撑构件7从卡合位置进一步向下方下降,则相向构件6被从支撑构件7的支撑中解放出来。详细而言,支撑构件7的相向构件支撑部70从相向构件6的凸缘部63向下方退避。然后,如图8c所示,支撑构件7到达下位置。

如果支撑构件7到达下位置,则各检测单元12的下位置传感器17b测定第二距离l2(步骤s4;第二距离测定工序)。然后,控制器3确认第二距离l2与预先设定的第二基准距离一致。由此,确认相向构件6与保持单元24卡合而位于恰当高度位置。假设,在第二距离l2与第二基准距离不同的情况下,或者在第二距离l2与第二基准距离的偏移大的情况下,控制器3也可以中止基板处理。

在相向构件6与保持单元24卡合的状态下,相向构件6与基板w的上表面之间的空间65内的环境,被从周围的环境中隔离出来。在该状态下,打开气体阀52。由此,如图8d所示,开始向空间65供给氮气(n2气体)(步骤s5;气体供给工序)。

相向构件6与保持单元24由于卡合在一起,因此能够一体旋转。电动马达23使保持单元24开始旋转,由此使相向构件6开始旋转(步骤s6;旋转工序)。另一方面,支撑构件7从保持单元24以及相向构件6双方离开,因此不旋转。因此,在旋转工序中,相向构件6相对于支撑构件7进行相对旋转。

在该基板处理的一例中,虽然在相向构件6旋转之前供给氮气,但也可以与该基板处理不同地,在供给氮气之前开始旋转相向构件6。

然后,在开始旋转工序后,一对检测单元12的下位置传感器17b开始测定被检测部15相对于检测单元12的位置。在相向部60的平坦部60c经过下位置传感器17b的正下方时,下位置传感器17b测定检测单元12与相向部60的平坦部60c的距离。在多个突起15a、15b经过下位置传感器17b的正下方时,下位置传感器17b测定检测单元12与被检测部15之间的距离。因此,在多个突起15a、15b经过下位置传感器17b的正下方时,测定结果会大幅度变化。由此,下位置传感器17b在检测被检测部15间的距离(角度)的同时,还能够检测从相向部60的上表面到被检测部15的上端为止的距离(突起15a、15b的高度d1、d2)。基于在旋转方向s上检测出被检测部15的时机(timing)与相向构件6的旋转速度,能够监视相向构件6的上表面与检测单元12之间的距离(旋转角度)。

这样,在相向构件6的旋转过程中,下位置传感器17b持续测定相向构件6的相向部60的上表面60b与检测单元12之间的距离,由此来监视旋转方向s上的被检测部15间的距离与从相向部60的平坦部60c到被检测部15的上端(上表面15a)为止的距离(步骤s7;监视工序)。进一步,在监视工序中,由于通过下位置传感器17b测定检测单元12与被检测部15之间的距离,因此也能够监视检测单元12与被检测部15之间的距离。

然后,如图8e所示,用处理液对基板w的上表面进行清洗(处理)(步骤s8;基板清洗工序)。详细而言,在空间65内充满了氮气等气体的状态下,打开药液阀32。由此,开始从药液喷嘴30向基板w的上表面供给药液(例如氢氟酸)(药液供给工序)。供给来的药液因离心力而扩散到基板w的整个上表面。由此,基板w的上表面被药液处理(清洗)。

然后,在通过药液对基板w的上表面处理了一定(规定)时间处理后,关闭药液阀32。取而代之,打开冲洗液阀42。由此,从冲洗液喷嘴40开始对基板w的上表面供给冲洗液(例如diw)(冲洗液供给工序)。供给来的冲洗液因离心力而扩散到基板w的整个上表面。由此,附着在基板w的上表面的药液被冲洗掉。在药液供给工序以及冲洗液供给工序中,电动马达23以低速度(例如800rpm)使基板w旋转。药液供给工序以及冲洗液供给工序,被包含在用处理液对基板w的上表面进行处理的处理液供给工序中。

之后,关闭冲洗液阀42。然后,如图8f所示,电动马达23以高速度(例如3000rpm)使基板w旋转。由此,大的离心力作用在基板w上的冲洗液上,由此,基板w上的冲洗液被甩向基板w周围。这样一来,从基板w上除去有机溶剂,基板w得以干燥(步骤s9;基板干燥工序)。

然后,如果从基板w高速旋转开始经过规定时间,则一对检测单元12的下位置传感器17b结束对被检测部15的检测(步骤s10)。进一步,电动马达23使保持单元24停止基板w的旋转(步骤s11)。进一步,关闭气体阀52,停止从气体喷嘴50供给气体(步骤s12)。

然后,一边用各检测单元12的下位置传感器17b来检测被检测部15,一边调整相向构件6的相对旋转位置,来使相向构件6的相对旋转位置变为支撑位置(图4a所示的位置)(步骤s13;旋转调整工序)。换言之,在旋转调整工序中,以使相向构件6的相对旋转位置不变为规定的相对旋转位置(图4b所示的取下位置)的方式,来调整相向构件6的相对旋转位置。详细而言,通过电动马达23来调整旋转方向s上的保持单元24的位置,使得在俯视时各检测单元12的下位置传感器17b与对应的突起15a、15b重叠。

然后,参照图8c,各检测单元12的下位置传感器17b再次测定第二距离l2(步骤s14;第二距离测定工序)。与步骤s4的第二距离测定工序同样地,在第二距离l2与第二基准距离不同的情况下,或者在第二距离l2与第二基准距离的偏移大的情况下,控制器3也可以中止基板处理。然后,升降单元11使位于下位置的支撑构件7向上位置上升(步骤s15;上升工序)。

于是,参照图8b,支撑构件7在到达上位置之前,经过卡合位置。如果支撑构件7到达卡合位置,则支撑构件7从下方支撑相向构件6。支撑构件7如果从卡合位置进一步向上方上升,则会克服作用在相向构件6与保持单元24之间的磁力,将相向构件6拉起。由此,相向构件6的第一卡合部81与保持单元24的第二卡合部85的凹凸卡合被解除。由此,相向构件6从保持单元24(的第二卡合部85)向上方离开。然后,参照图8a,支撑构件7到达上位置。如果支撑构件7到达上位置,则各检测单元12的上位置传感器17a再次测定第一距离l1(步骤s16;第一距离测定工序)。与步骤s2的第一距离测定工序同样地,在第一距离l1与第一基准距离不同的情况下,或者在第一距离l1与第一基准距离的偏移大的情况下,控制器3也可以中止基板处理。

之后,搬运机械手cr进入处理单元2,从旋转卡盘5捞取处理完的基板w,将其向处理单元2外搬出(步骤s17;基板搬出)。该基板w被搬运机械手cr交接至搬运机械手ir,被搬运机械手ir收纳至架c。

接着,详细说明本实施方式的基板处理的下降工序(图7的步骤s3)。图9a是表示下降工序中的支撑构件7的高度位置与相向构件6的下降速度之间的关系的曲线图。在图9a中,将横轴设为支撑构件7的高度位置,将纵轴设为支撑构件7的下降速度。另外,在横轴上,将上位置设为原点(横轴的左端),图示出越接近下位置越远离原点的状态。

如图9a所示,在下降工序中,执行高速下降工序与低速下降工序。详细而言,在下降工序中,首先,升降单元11开始使位于上位置的支撑构件7下降。然后,升降单元11使支撑构件7加速,使支撑构件7的下降速度达到第一速度v1。如果支撑构件7的速度达到第一速度v1,则升降单元11使支撑构件7以恒定(规定)的速度(第一速度v1)下降。之后,升降单元11使支撑构件7的下降减速。由此,在支撑构件7到达上位置与卡合位置之间的规定的中间位置时,支撑构件7的速度变为第二速度v2。第二速度v2比第一速度v1低。

之后,升降单元11使支撑构件7以恒定(规定)的速度(第二速度v2)下降(等速下降工序)。支撑构件7一边以恒定(规定)的速度下降,一边经过卡合位置。之后,支撑构件7被减速,停在下位置。

在此,在该实施方式中,规定的中间位置是指磁力极限位置。磁力极限位置是指,设在相向构件6上的第一卡合部81与设在保持单元24上的第二卡合部85之间的距离是磁力极限距离时的支撑构件7的位置。磁力极限距离是指,磁力对第一卡合部81以及第二卡合部85进行作用的极限的距离。在支撑构件7位于中间位置(磁力极限位置)与卡合位置之间时,磁力作用在相向构件6上。磁力极限位置与下位置之间的距离例如是11mm,磁力极限位置与上位置之间的距离例如是6.7mm。

这样,在下降工序中执行高速下降工序与低速下降工序,在高速下降工序中,从上位置向中间位置以比较高(相对高)的速度下降,在低速下降工序中,从中间位置向下位置(卡合位置)以比较低(相对低)的速度下降。然后,在低速下降工序中执行等速下降工序,在等速下降工序中,使支撑构件7以恒定(规定)的速度(第二速度v2)下降。

此外,虽然刚开始下降的支撑构件7的速度比第二速度v2低,但高速下降工序中的支撑构件7的平均速度高于低速下降工序中的支撑构件7的平均速度。因此,在上位置与中间位置之间,视为以比较高的速度下降;在中间位置与下位置之间,视为以比较低的速度下降。

接着,详细说明本实施方式的基板处理的上升工序(图7的步骤s15)。图9b是示出上升工序中的支撑构件7的高度位置与相向构件6的上升速度之间的关系的曲线图。在图9b中,将横轴设为支撑构件7的高度位置,将纵轴设为支撑构件7的上升速度。另外,在横轴上,将下位置设为原点(横轴的左端),图示出越接近上位置越远离原点的状态。

如图9b所示,在上升工序中,执行低速上升工序与高速上升工序。详细而言,在上升工序中,首先,升降单元11使位于下位置的支撑构件7开始上升。然后,升降单元11使支撑构件7加速,将支撑构件7的上升速度加速到第二速度v2。在支撑构件7的速度达到第二速度v2后,升降单元11使支撑构件7以恒定(规定)的速度(第二速度v2)上升(等速上升工序)。支撑构件7一边以恒定(规定)的速度上升,一边经过卡合位置。然后,如果支撑构件7到达规定的中间位置,则升降单元11使支撑构件7加速。如果支撑构件7的速度达到第一速度v1,则升降单元11使支撑构件7以恒定(规定)的速度(第一速度v1)上升。之后,支撑构件7被减速,停在上位置。

这样,在上升工序中执行低速上升工序和高速上升工序,在低速上升工序中,从下位置(卡合位置)向中间位置以比较低的速度上升;在高速上升工序中,从中间位置向上位置以比较高的速度上升。然后,在低速上升工序中,执行使支撑构件7以恒定(规定)的速度(第二速度v2)上升的等速上升工序。

此外,高速上升工序即将结束前的支撑构件7的速度虽然比第二速度v2低,但高速上升工序中的支撑构件7的平均速度高于低速上升工序中的支撑构件7的平均速度。因此,在下位置与中间位置之间,视为以比较低的速度上升;在中间位置与上位置之间,视为以比较高的速度上升。

接着,详细说明本实施方式的基板处理的监视工序(图7的步骤s7)。在监视工序中,如上所述,由一对检测单元12来监视旋转方向s上的被检测部15间的距离(突起15a、15b间的距离)与从相向部60的上表面到被检测部15的上端为止的距离。在本实施方式中,在哪个检测单元12中都进行同样的测定。因此,下面说明一对检测单元12中的一个检测单元12进行的监视。

图10是表示旋转中的相向构件6的旋转角度与从相向构件6到测定对象为止的距离之间的关系的曲线图。在图10中,横轴是相向构件6的旋转角度,纵轴是下位置传感器17b进行测定的结果。在纵轴中,将差距离作为下位置传感器17b的测定结果,该差距离是指,用从下位置传感器17b到测定对象为止的距离,减去检测单元12与相向构件6的相向部60的上表面之间的距离,所得的差。即,将从相向构件6的相向部60的上表面到测定对象为止的距离,作为下位置传感器17b的测定结果。将从相向构件6的上表面到测定对象为止的距离称为测定距离d。在横轴中,将旋转中的相向构件6的规定的姿势设为0°,将相向构件6从该姿势在旋转方向s上旋转了一周时的姿势设为360°。

对第一突起15a与接近该第一突起15a(在旋转方向s上比较接近)的第二突起15b之间的角度进行测定,将测定出的结果设为第一测定角度θ。对第一突起15a与不接近该第一突起15a(在旋转方向s上离得比较远)的第二突起15b之间的角度进行测定,将测定出的结果设为第二测定角度ω。

在相向构件6已变形的情况下(例如,在相向构件6的上表面60b产生了起伏的情况下,),或者在相向构件6的旋转过程中产生了振动的情况下,测定距离d、第一测定角度θ以及第二测定角度ω会发生变化。

因此,在控制器3中,预先存储有相向构件6未变形的状态下的测定距离d、第一测定角度θ以及第二测定角度ω。相向构件6未变形的状态是指,从开始使用基板处理装置1之前的状态开始,相向构件6尚未变形。将从开始使用前的状态开始相向构件6尚未变形的状态,称为初始状态。

将初始状态下的第一测定角度θ设为角度θ1,将初始状态下的第二测定角度ω设为角度ω1。在初始状态下,除了突起15a、15b经过下位置传感器17b的正下方时,将测定距离d设为0。即,在初始状态下,在平坦部60c经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d是0。在初始状态下,将第一突起15a经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d设为距离d1。距离d1,等于从未变形的状态的相向构件6的平坦部60c到第一突起15a的上表面15a为止的第一高度d1。在初始状态下,将第二突起15b经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d设为距离d2。距离d2,等于从未变形的状态的相向构件6的平坦部60c到第二突起15b的上表面15a为止的第二高度d2。

在监视工序中,如果基于初始状态下的测定距离d、第一测定角度θ(角度θ1)以及第二测定角度ω(角度ω1)的变化量超过规定的阈值,则视为发生异常而中止基板处理。该阈值也可以阶段性地设定。具体地说,阈值可以分为第一阈值与第二阈值,该第一阈值用于发出通知检测出变形的警报,该第二阈值用于使基板处理停止。

下面通过在基板处理装置1中进行使用,来说明在相向构件6已经变形的情况下,测定距离d、第一测定角度θ以及第二测定角度ω怎样变化。

如图10中双点划线所示,因相向构件6变形,第一突起15a和/或第二突起15b的高度有时会发生变化。例如,在因相向构件6已经变形而导致第一突起15a位于初始状态下的第一突起15a的位置的下方时,第一突起15a经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d变为比距离d1(第一高度d1)小的距离d3。另外,在因相向构件6已经变形而导致第二突起15b位于初始状态下的第二突起15b的位置的下方时,第二突起15b经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d变为比距离d2(第二高度d2)小的距离d4。

与图10所示的例子不同,假设因相向构件6已经变形而导致第一突起15a位于初始状态下的第一突起15a的位置的上方。此时,第一突起15a经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d变为大于第一高度d1。同样地,与图10所示的例子不同,也可以假设在因相向构件6已经变形而导致第二突起15b位于初始状态下的第二突起15b的位置的上方。此时,第二突起15b经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d变为大于第二高度d2。

另外,如图10中双点划线所示,有时因相向构件6发生变形,导致第一突起15a与不接近该第一突起15a(在旋转方向s上离得比较远)的第二突起15b,在旋转方向s上有所靠近。

因第一突起15a与不接近该第一突起15a的第二突起15b在旋转方向s上有所靠近,导致第一测定角度θ变为比初始状态下的第一测定角度(角度θ1)大的角度θ2,第二测定角度ω变为比初始状态下的第二测定角度(角度ω1)小的角度ω2。

另外,与图10所示的例子不同,因相向构件6发生变形,第一突起15a与不接近该第一突起15a(在旋转方向s上离得比较远)的第二突起15b在旋转方向s上有靠近的倾向。此时,第一突起15a经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d、第二突起15b经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d发生变化。同时,第一测定角度θ以及第二测定角度ω也发生变化。

在相向构件6已经变形的情况下,如图10中单点划线所示,有时也会在相向部60的上表面60b的平坦部60c产生凹凸。因此,平坦部60c经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d变为大于0,或变为小于0。因平坦部60c经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离d发生变化,能够确认整个相向构件6的变形程度(起伏程度),能够确认相向构件6的恶化状况(老化状况)。

这样,在相向构件6与保持单元24相卡合的状态下,使检测单元12检测(监视)被检测部15相对于检测单元12的位置,从而能够判断相向构件6是否已经变形。

该实施方式中,虽然无论在哪个检测单元12中都进同样的测定,但也可以使各检测单元12分别进行不同的测定。即,一个检测单元12的下位置传感器17b测定平坦部60c在其正下方经过时的测定距离d,另一个检测单元12的下位置传感器17b测定被检测部15在其正下方经过时的距离d。此时,另一个检测单元12的下位置传感器17b测定在其正下方经过的被检测部15,测定第一测定角度θ以及第二测定角度ω。

另外,在该实施方式中,将从相向构件6的上表面到测定对象为止的距离(测定距离d),作为下位置传感器17b的测定结果(参照图10)。但是,也可以与该实施方式与不同地,如图11所示,将从下位置传感器17b到测定对象为止的距离,作为下位置传感器17b的测定结果。将从下位置传感器17b到测定对象为止的距离作为测定距离e。在图11中,示出了初始状态下的测定结果。

在初始状态下,将第一突起15a经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离e作为距离e1。距离e1,等于相向构件6未变形的状态下的从第一突起15a的上表面15a到下位置传感器17b为止的距离。在初始状态下,将第二突起15b经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离e作为距离e2。距离e2,等于相向构件6未变形的状态下的从第二突起15b的上表面15a到下位置传感器17b为止的距离。在初始状态下,将平坦部60c经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离e作为距离e5。距离e5,等于相向构件6未变形的状态下的从平坦部60c到下位置传感器17b为止的距离。在初始状态下,平坦部60c经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离e也可以在测定范围外。

图11所示的测定结果,因相向构件6的变形,导致与图10所示的测定结果同样地变化。例如,因相向构件6已经变形而导致第一突起15a位于初始状态下的位置的下方时,第一突起15a经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离e变为比距离e1大的距离e3。另外,在因相向构件6已经变形而导致第二突起15b位于初始状态下的位置的下方时,第二突起15b经过下位置传感器17b的正下方时的测定距离e变为比距离e2大的距离e4。第一突起15a与不接近该第一突起15a的第二突起15b在旋转方向s上有所靠近,导致第一测定角度θ变为比初始状态下的第一测定角度(角度θ1)大的角度θ2,第二测定角度ω变为比初始状态下的第二测定角度(角度ω1)小的角度ω2。

这样,即使在将从下位置传感器17b到测定对象为止的距离作为测定结果的情况下,也使检测单元12检测(监视)被检测部15相对于检测单元12的位置,从而能够判断相向构件6是否已经变形。

根据本实施方式,基板处理装置1包括:保持单元24,其水平保持基板w;相向构件6,其从上方与基板w的上表面相向,并且能够与保持单元24卡合;支撑构件7,其支撑相向构件6;升降单元11,其使支撑构件7在上位置与卡合位置之间升降;检测单元12,其设置在支撑构件7上。检测单元12检测设在相向构件6上的被检测部15相对于检测单元12的位置。

根据该结构,支撑构件7在对相向构件6进行支撑的上位置和相向构件6与保持单元24相卡合的卡合位置之间升降。在支撑构件7上,设有对设在相向构件6上的被检测部15的位置进行检测的检测单元12。因此,在相向构件6与保持单元24相卡合的状态下,能够使检测单元12检测被检测部15相对于检测单元12的位置。由此,能够辨别相向构件6是否位于恰当位置。即,能够判断在基板处理过程中相向构件6是否与保持单元24恰当卡合。进一步,还能够判断相向构件6是否已经变形。

根据本实施方式,在围绕穿过相向构件6的中心部的铅垂轴线(旋转轴线a1)的周方向(旋转方向s),隔出等间隔而设有一对检测单元12。因此,能够在旋转方向s上的两处来检测被检测部15相对于检测单元12的位置。因此,越发能够辨别相向构件6是否位于恰当位置。由此,能够检测相向构件6相对于保持单元24而处于倾斜的状态。换言之,能够辨别相向构件6是否保持为水平姿势。

根据本实施方式,检测单元12以光学方式检测被检测部15相对于检测单元12的位置。被检测部15具有反射面(上表面15a),该反射面(上表面15a)比相向构件6中的被检测部15以外的部分(平坦部60c)更容易反射光。因此,能够提高检测单元12检测被检测部15的位置的灵敏度。因此,越发能够辨别相向构件6是否位于恰当位置。

根据本实施方式,执行使支撑构件7从上位置向下位置下降的下降工序,在下降工序后,执行使支撑构件7从下位置向上位置上升的上升工序。

根据该结构,支撑构件7在位于上位置时支撑相向构件6,在位于下位置时在下方与相向构件6相离。因此,在下降工序的过程中,支撑构件7经过卡合位置时,能够将相向构件6从支撑构件7交接至保持单元24。并且,在上升工序的过程中,在支撑构件7经过卡合位置时,支撑构件7能够从保持单元24取回(接受)相向构件6。因此,在支撑构件7与保持单元24之间交接相向构件6的结构中,能够辨别在基板处理中相向构件6是否位于恰当位置。

根据本实施方式,检测单元12包括距离测定传感器12a、12b,所述距离测定传感器12a、12b通过对检测单元12与被检测部15之间的距离进行测定,来检测被检测部15相对于检测单元12的位置。并且,在开始下降工序之前,执行使检测单元12测定检测单元12与被检测部15之间的距离的第一距离测定工序;在下降工序结束后,执行使检测单元12测定检测单元12与被检测部15之间的距离的第二距离测定工序。

因此,在开始下降工序之前的状态(支撑构件7位于上位置的状态)与下降工序结束后的状态(支撑构件7位于下位置的状态)下,检测单元12与被检测部15之间的距离不同。因此,以检测单元12与被检测部15之间的距离的变化量是否恰当为基准,能够辨别相向构件6与保持单元24是否已正常卡合。由此,越发能够辨别在基板处理中相向构件6是否位于恰当位置。

在本实施方式中,被检测部15被设定为能够调整从相向构件6起的高度(第一高度d1以及第二高度d2)。因此,能够将被检测部15的高度调整为符合距离测定传感器17的测定范围。因此,越发能够辨别在基板处理中相向构件6是否位于恰当位置。

根据本实施方式,距离测定传感器17包括:上位置传感器17a,其在支撑构件7位于上位置时对检测单元12与被检测部15之间的距离进行测定;下位置传感器17b,其在支撑构件7位于下位置时对检测单元12与被检测部15之间的距离进行测定。

因此,能够将如下的传感器用作上位置传感器17a,该传感器的测定范围适于对支撑构件7位于上位置时的检测单元12与被检测部15的距离(第一距离l1)进行测定。另外,能够将如下的传感器用作下位置传感器17b,该传感器的测定范围适于对支撑构件7位于下位置时的检测单元12与被检测部15的距离(第二距离l2)进行测定。因此,传感器的测定范围会限制相向构件6与支撑构件7相离的距离。进一步,能够抑制检测单元12与被检测部15的距离的检测精度下降。由此,越发能够辨别在基板处理中相向构件6是否位于恰当位置。

在此,在下降工序或上升工序中,在各工序的过程中不使速度变化,而是以恒定(规定)的速度使支撑构件7下降或上升。在使支撑构件7以恒定(规定)的速度下降或上升的情况下,如果提高支撑构件7的下降速度或上升速度,则会提高单位时间能够处理的基板w的张数(产量),另一方面,相向构件6受到的冲击会增大。由此,由于相向构件6变形或位置偏移,有可能导致相向构件6与保持单元24没有良好卡合。相反,在支撑构件7以恒定(规定)的速度下降或上升的情况下,如果降低支撑构件7的下降速度或上升速度,则相向构件6受到的冲击会减小,另一方面,产量有可能降低。

根据本实施方式,在下降工序中执行高速下降工序和低速下降工序,在高速下降工序中,使支撑构件7以比较高的速度从上位置向中间位置下降,在低速下降工序中,使支撑构件7以比较低的速度从中间位置向卡合位置下降。因此,在上方而与卡合位置相离的位置,支撑构件7以比较高的速度下降,在保持单元与相向构件卡合时,支撑构件以比较低的速度下降。因此,能够在短时间内结束下降工序。进一步,能够降低在相向构件6与保持单元24卡合时相向构件6从保持单元24受到的冲击。由此,能够在提高产量的同时,抑制因冲击导致的相向构件6的变形或相向构件6的位置偏移。

此外,在低速下降工序中,优选使支撑构件7以恒定(规定)的速度下降。在支撑构件7以恒定(规定)的速度下降的情况下,能够通过控制电动马达23的驱动力,来使作用在相向构件6上的磁力与电动马达23的驱动力均衡。由此,能够抑制相向构件6受到的振动。

根据本实施方式,在上升工序中执行低速上升工序和高速上升工序,在低速上升工序中,使支撑构件7以比较低的速度从卡合位置向中间位置上升,在高速上升工序,使支撑构件7以比较高的速度从中间位置向上位置上升。

因此,在从保持单元24向支撑构件7交接相向构件6时,支撑构件7以比较低的速度上升,在上方与卡合位置相离的位置,支撑构件7以比较高的速度上升。因此,能够在短时间内结束上升工序,并且,能够降低在相向构件6从保持单元24离开时相向构件6从保持单元24受到的冲击。由此,能够在提高产量的同时,抑制因冲击导致的相向构件6的变形或相向构件6的位置偏移。

此外,在低速上升工序中,优选支撑构件以恒定(规定)的速度上升。在支撑构件7以恒定(规定)的速度上升的情况下,能够通过控制电动马达23的驱动力,来使作用在相向构件6上的磁力与电动马达23的驱动力均衡。由此,能够抑制相向构件6受到的振动。

根据本实施方式,在支撑构件7位于中间位置与卡合位置之间时,磁力作用在相向构件6上。因此,无需使用复杂的机构,通过磁力就能够容易地使相向构件6与保持单元24卡合。

根据本实施方式,基板处理装置1还包括电动马达23(旋转单元),该电动马达23(旋转单元)使保持单元24围绕转轴线a1旋转。在支撑构件7位于下位置的状态下,通过电动马达23来执行使相向构件6与保持单元24一体旋转的旋转工序。并且,与旋转工序并行地,通过使检测单元12检测多个被检测部15相对于检测单元12的位置,来执行监视被检测部15间的距离的监视工序。

因此,在旋转工序中,相向构件6与保持单元24卡合,支撑构件7在下方与相向构件6相离,因此,相向构件6与保持单元24一体旋转。因此,在旋转工序中,相向构件6相对于支撑构件7旋转。因此,与旋转工序并行地,使检测单元12检测被检测部15相对于检测单元12的位置,从而能够检测出被检测部15位于旋转方向s上的哪个位置(角度)。因此,能够进行被检测部15的间的监视。通过持续进行该监视,能够检测出在旋转过程中发生的相向构件6的变形。通过检测出旋转过程中的变形,能够辨别相向构件6是否位于恰当位置。

根据本实施方式,在相对旋转位置是取下位置(规定的相对旋转位置)时,相向构件6能够从支撑构件7脱离或安装在支撑构件7上(自由装拆)。另外,在旋转工序结束后且上升工序开始前,执行对旋转方向s上的保持单元24的位置进行调整的旋转位置调整工序,以使相向构件6的相对旋转位置不成为取下位置。因此,在相向构件6能够相对于支撑构件7装拆的结构中,在旋转工序结束后,能够使支撑构件7与相向构件6一起上升。

根据本实施方式,检测单元は12能够对检测单元12与相向构件6的相向部60的上表面60b之间的距离进行检测。另外,在监视工序中,执行对检测单元12与相向部60的上表面60b之间的距离进行监视的工序。由此,能够检测出相向构件的上表面的起伏。因此,能够进一步检测出在旋转过程中发生的相向构件的变形。

根据本实施方式,多个被检测部15包括相对于相向构件6的上表面的高度互不相同的第一突起15a以及第二突起15b。

从相向构件6的上表面到第一突起15a为止的高度,与从相向构件6的上表面到第二突起15b为止的高度互不相同。因此,第一突起15a相对于检测单元12的高度位置,与第二突起15b相对于检测单元12的高度位置也互不相同。因此,检测单元12能够识别第一突起15a与第二突起15b。由此,越发能够正确知晓在相向构件6中变形了的部分在旋转方向s上的位置。

本发明不受上述说明的实施方式的限制,还能够以其他方式实施。

例如,在上述的实施方式中,虽然第一突起15a的第一高度d1与第二突起15b的第二高度d2互不相同,但也可以与上述的实施方式不同地,使第一高度d1与第二高度d2相等。

另外,在上述的实施方式中,设有一对检测单元12。但是,也可以与上述的实施方式不同地,在旋转方向s上隔开间隔而设置3个以上的检测单元12。检测单元12的数目越多,越能够正确辨别相向构件6是否位于恰当位置。

虽然详细说明了本发明的实施方式,但这些不过是为了阐明本发明的技术内容而使用的具体例子,本发明不被这些具体例限定解释,本发明的范围仅由权利要求书限定。

本申请对应于2017年7月12日向日本国特许厅提出的jp特愿2017-136335号申请,引入了该申请的全部公开内容。

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