特許 6483152 基板監視装置、および、基板監視方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6483152

(24)【登録日】2019年2月22日

(45)【発行日】2019年3月13日

(54)【発明の名称】基板監視装置、および、基板監視方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/958 20060101AFI20190304BHJP

【ＦＩ】

   G01N21/958

【請求項の数】12

【全頁数】30

(21)【出願番号】特願2016-562619(P2016-562619)

(86)(22)【出願日】2015年11月30日

(86)【国際出願番号】JP2015083630

(87)【国際公開番号】WO2016088721

(87)【国際公開日】20160609

【審査請求日】2017年5月30日

(31)【優先権主張番号】特願2014-246984(P2014-246984)

(32)【優先日】2014年12月5日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000231464

【氏名又は名称】株式会社アルバック

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】阪上 弘敏

(72)【発明者】

【氏名】大野 哲宏

(72)【発明者】

【氏名】東 基従

【審査官】 小野寺 麻美子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−３１７５００（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０６−２５８２３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−３３９０４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−２４２００１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１２／０３０７２３６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｎ ２１／８４ − Ｇ０１Ｎ ２１／９５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

所定の撮像範囲からの光を受光する受光面を有した撮像部と、
前記撮像範囲内に基板を配置する配置部と、
前記撮像範囲内に配置された前記基板にレーザー光線を当てる照射部と、
前記撮像結果を監視する監視部と、を備え、
前記基板は、四角形状を有し、
前記照射部は、前記基板の四隅の少なくとも１つに前記レーザー光線を照射することによって、前記基板の端部のなかで前記レーザー光線が導入された部位とは異なる部位から前記レーザー光線を導出し、
前記配置部は、前記撮像範囲内に前記基板の全体を配置し、
前記撮像部は、前記配置部によって配置された前記基板が広がる平面と対向し、前記基板の前記端部において生じた前記レーザー光線の散乱光による前記端部の像を撮像結果として前記受光面に形成する
基板監視装置。

【請求項2】

前記撮像部は、前記照射部が前記基板に前記レーザー光線を当てることによって、前記基板内を前記レーザー光線が透過し、前記端部において前記レーザー光線が散乱した散乱光による前記端部の像を前記撮像結果として前記受光面に形成する
請求項１に記載の基板監視装置。

【請求項3】

前記基板が載置される載置面を有する基板ステージと、
前記配置部を昇降させることにより、前記基板が前記載置面に接触する載置位置と、前記基板が前記載置面から上方に離間する上昇位置との間で前記基板の位置を変える昇降機構とをさらに備え、
前記監視部は、
前記基板が前記載置位置にあるとき、
前記基板が前記上昇位置にあるとき、および
前記基板が前記載置位置と前記上昇位置との間を移動しているとき、
のうちの少なくとも一つで前記撮像部から得られた前記撮像結果に基づいて前記基板の前記端部の損傷有無を判断する、
請求項１または２に記載の基板監視装置。

【請求項4】

前記監視部は、前記基板が前記載置位置と前記上昇位置との間を移動している間に前記基板の前記端部の損傷有無の判断を完了する、
請求項３に記載の基板監視装置。

【請求項5】

前記撮像部は、前記照射部が前記基板に前記レーザー光線を当てることによって、前記基板内での反射を通じ、前記基板内を前記レーザー光線が透過し、前記端部において前記レーザー光線が散乱した散乱光による前記端部の像を前記撮像結果として前記受光面に形成する
請求項２に記載の基板監視装置。

【請求項6】

前記照射部は、点光源である
請求項１から５のいずれか一項に記載の基板監視装置。

【請求項7】

前記照射部は、前記端部に沿って延びる帯形状を有した前記レーザー光線を前記端部に当てる
請求項１から５のいずれか一項に記載の基板監視装置。

【請求項8】

撮像部の有する撮像範囲内に配置された基板にレーザー光線を当てることによって、前記基板の端部で前記レーザー光線の散乱光を生じさせて、前記端部の像を撮像結果として前記撮像部の受光面に形成する照射工程と、
前記端部を撮像する撮像工程と、
前記撮像結果を監視する監視工程と、を含み、
前記基板は、四角形状を有し、
前記照射工程は、前記基板の四隅の少なくとも１つに前記レーザー光線を照射することによって、前記端部のなかで前記レーザー光線が導入された部位とは異なる部位から前記レーザー光線を導出し、
前記撮像工程は、前記基板が広がる平面と対向する方向から、前記撮像範囲内に位置する前記基板の全体を撮像する
基板監視方法。

【請求項9】

前記レーザー光線を照射する照射部が、点光源である
請求項８に記載の基板監視方法。

【請求項10】

前記照射部の有する照射口の直径が、前記基板の厚さよりも大きい
請求項９に記載の基板監視方法。

【請求項11】

前記基板は、基板ステージの載置面に接触する載置位置と、前記載置面から上方に離間する上昇位置との間で昇降可能であり、
前記監視工程は、
前記基板が前記載置位置にあるとき、
前記基板が前記上昇位置にあるとき、および
前記基板が前記載置位置と前記上昇位置との間を移動しているとき、
のうちの少なくとも一つで前記撮像部から得られた前記撮像結果に基づいて前記基板の前記端部の損傷有無を判断することを含む、
請求項８に記載の基板監視方法。

【請求項12】

前記監視工程は、前記基板が前記載置位置と前記上昇位置との間を移動している間に前記基板の前記端部の損傷有無の判断を完了することを含む、
請求項１１に記載の基板監視方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を監視する基板監視装置、および、基板監視方法に関する。

【背景技術】

【0002】

フラットパネルディスプレイの製造工程において、素子や配線などの形成される基板の割れや欠けを検出する基板監視装置が用いられている。基板監視装置は、基板の上方から基板に向けてレーザー光線を照射する照射部と、照射部と対向する撮像部とを備え、照射部と撮像部とが基板を挟んで位置している。撮像部は、基板を透過した透過光と、基板を透過せずに撮像部に到達した非透過光とを受け、基板監視装置は、透過光と非透過光との強度の違いに基づき、基板の割れや欠けを検出する（例えば、特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１１−１４９８００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、上述した基板監視装置が基板の割れや欠けを検出するためには、透過光と非透過光との両方を撮像部が受けなければならないため、透過光の光路上と非透過光の光路上とに１つの撮像部が位置するように、撮像部の位置が大きな制約を受けている。

【0005】

本発明は、照射部の位置に対する撮像部の位置の自由度を高めることのできる基板監視装置、および、基板監視方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する基板監視装置は、所定の撮像範囲からの光を受光する受光面を有した撮像部と、前記撮像範囲内に基板を配置する配置部と、前記撮像範囲内に配置された前記基板にレーザー光線を当てることによって、前記基板の端部において前記レーザー光線の反射光および散乱光の少なくとも一方を生じさせて、前記端部の像を撮像結果として前記受光面に形成するように構成された照射部と、前記撮像結果を監視する監視部と、を備える。

【0007】

上記課題を解決する基板監視方法は、撮像部の有する撮像範囲内に配置された基板にレーザー光線を当てることによって、前記基板の端部で前記レーザー光線の反射光および散乱光の少なくとも一方を生じさせて、前記端部の像を撮像結果として前記撮像部の受光面に形成する照射工程と、前記端部を撮像する撮像工程と、前記撮像結果を監視する監視工程と、を含む。

【0008】

上記構成によれば、撮像部の位置が、基板の端部におけるレーザー光線の反射光および散乱光の少なくとも一方によって撮像部の受光面に像が形成される位置であればよいため、照射部の位置に対して、撮像部の位置が１つの位置に限定されない。それゆえに、照射部の位置に対する撮像部の位置の自由度を高めることができる。

【0009】

上記基板監視装置において、前記照射部は、前記基板に前記レーザー光線を当て、前記基板内に前記レーザー光線を透過させて、前記端部において前記レーザー光線を散乱させるように構成されている。

【0010】

上記基板監視装置によれば、基板に当てられたレーザー光線が、基板の内部を透過し、かつ、端部において散乱される。そのため、基板の端部のうち、レーザー光線の当たった部分以外の部分の明度を高めることができる。

【0011】

上記基板監視装置において、前記照射部は、前記基板に前記レーザー光線を当て、前記基板内での反射を通じ、前記基板内に前記レーザー光線を透過させて、前記端部において前記レーザー光線を散乱させるように構成されている。

【0012】

上記基板監視装置によれば、レーザー光線が基板内にて反射されて、基板の端部にまで基板の内部を透過するため、基板の端部の像を撮像部の受光面に形成することができる。
上記基板監視装置において、前記基板の前記端部は、前記基板の端面を含み、前記照射部は、前記端面に前記レーザー光線を当てることによって、前記端面から前記基板の内部に前記レーザー光線を導入し、かつ、前記端面のなかで前記レーザー光線が導入された部位とは異なる部位から前記レーザー光線が導出されるように光軸が設定された前記レーザー光線を前記撮像部とは異なる位置に向けて照射する。

【0013】

上記基板監視方法において、前記基板の前記端部は、前記基板の端面を含み、前記照射工程において、前記端面にレーザー光線を当てることによって、前記端面に前記レーザー光線が導入され、かつ、前記端面のなかで前記レーザー光線が導入された部位とは異なる部位から前記レーザー光線が導出されるように光軸が設定された前記レーザー光線を前記撮像部とは異なる位置に向けて照射する。

【0014】

上記構成によれば、撮像部の撮像した画像には、基板の端面の明度が、基板における端面以外の部分の明度や、基板を保持する配置部の明度などよりも高められた状態で収められる。しかも、照射部は、撮像部とは異なる位置に向けてレーザー光線を照射するように構成されていればよいため、照射部の位置に対する撮像部の位置の自由度が高められた状態で、基板の端面の明度に基づいて端面の状態を監視することができる。

【0015】

上記基板監視装置において、前記照射部は、点光源である。
上記基板監視方法において、前記レーザー光線を照射する照射部が、点光源である。
上記構成によれば、照射部が点光源であるため、照射部の出力するレーザー光線の光量が同じであれば、線光源に比べて、基板の端面のうち、レーザー光線の当たる部位における単位面積当たりの光量が大きくなる。それゆえに、基板の内部に導入された光が、基板の外部に導出されるときの光量も大きくなる。結果として、基板における端面の明度と、基板における他の部分の明度や配置部の明度との差が大きくなる。

【0016】

上記基板監視装置において、前記照射部は、前記端部に沿って延びる帯形状を有する前記レーザー光線を前記端部に当てる。
上記基板監視装置によれば、レーザー光線が帯状に延びる分だけ、基板の端部のうち、撮像部の受光面に像として形成される部分が拡がる。

【0017】

上記基板監視方法において、前記基板は、四角形形状を有し、前記照射工程において、前記基板の四隅の少なくとも１つに前記レーザー光線が照射される。
上記基板監視方法によれば、レーザー光線が、基板の拡がる方向である２つの方向に対して傾いた方向から基板に入射する。そのため、レーザー光線が、基板の拡がる方向のうちの一方に直交し、かつ、他方に平行な方向から基板に入射する構成と比べて、基板に導入されたレーザー光線が、基板の内部で反射して、基板におけるより広い領域に拡がりやすい。それゆえに、基板の端面のうちで、レーザー光線の導出される部位の占める割合が大きくなる。

【0018】

上記基板監視方法において、前記照射部の有する照射口の直径が、前記基板の厚さよりも大きい。
上記基板監視方法によれば、照射口の直径が基板の厚さ以下である構成と比べて、レーザー光線が端面における厚さ方向の全体に当たりやすい。これにより、基板の端面から基板の内部に導入される光量が大きくなるため、基板の端面から基板の外部に導出されるレーザー光線の光量も大きくなる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】基板監視装置をスパッタ装置に適用した第１実施形態におけるスパッタ装置の模式的な構造を示すブロック図である。

【図2】スパッタ装置の内部の構造を基板とともに模式的に示すブロック図である。

【図3】スパッタ装置の内部を基板と対向する方向から見たときの構造を模式的に示すブロック図である。

【図4】レーザー照射部の備える照射口の位置と基板の端面の位置との関係、および、レーザー光線の透過経路と撮像部の撮像方向との関係を模式的に示すブロック図である。

【図5】撮像部の撮像範囲を説明するためのブロック図である。

【図6】スパッタ装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。

【図7】基板監視方法を具体化した１つの実施形態における処理の手順を説明するためのフローチャートである。

【図8】スパッタチャンバの動作の一例を説明するためのフローチャートである。

【図9】スパッタ装置の作用を説明するための図である。

【図10】基板の端面において光が散乱される状態を模式的に示す図である。

【図11】変形例における撮像工程を説明するための工程図である。

【図12】基板監視装置をスパッタ装置に適用した第２実施形態においてスパッタチャンバを上面視した平面構造を示す平面図である。

【図13】昇降ピンによって支持された基板と撮像部の撮像範囲との関係を模式的に示す図である。

【図14】レーザー照射部が基板の端部に対してレーザー光線を照射している状態を示す図である。

【図15】レーザー照射部が基板の端部に対してレーザー光線を照射している状態を示す図である。

【図16】基板の端部にてレーザー光線が反射される状態および散乱される状態を模式的に示す図である。

【図17】基板の端部にてレーザー光線が反射される状態を模式的に示す図である。

【図18】変形例において基板の端部にてレーザー光線が反射される状態を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

［第１実施形態］
図１から図１０を参照して、基板監視装置をスパッタ装置に適用した第１実施形態、および、基板監視方法を具体化した第１実施形態を説明する。以下では、スパッタ装置の構成、スパッタチャンバの構成、基板監視方法、および、スパッタ装置の作用を順に説明する。

【0021】

［スパッタ装置の構成］
図１を参照してスパッタ装置の構成を説明する。
図１が示すように、スパッタ装置１０は、１つの搬送チャンバ１１と、搬送チャンバ１１に接続する２つのロードロックチャンバ１２と、搬送チャンバ１１に接続する２つのスパッタチャンバ１３とを備えている。なお、各ロードロックチャンバ１２と搬送チャンバ１１との間、および、各スパッタチャンバ１３と搬送チャンバ１１との間には、仕切弁が配置され、各仕切弁は、搬送チャンバ１１と対応するチャンバとを連通した状態と、連通していない状態との間で変える。

【0022】

ロードロックチャンバ１２は、スパッタ装置１０での処理の対象である基板Ｓをスパッタ装置１０の外部からスパッタ装置１０の内部に搬入し、かつ、スパッタ装置１０の内部からスパッタ装置１０の外部に搬出する。ロードロックチャンバ１２は、基板Ｓを搬入するとき、および、基板Ｓを搬出するとき、搬送チャンバ１１に連通していない状態で、ロードロックチャンバ１２の内部を大気に開放する。一方で、ロードロックチャンバ１２は、搬入した基板Ｓを搬送チャンバ１１に受け渡すとき、および、搬出する基板Ｓを搬送チャンバ１１から受け取るとき、搬送チャンバ１１に連通した状態で、搬送チャンバ１１とともに、所定の圧力に減圧された空間を形成する。

【0023】

なお、スパッタ装置１０は、１つのロードロックチャンバ１２を備える構成であってもよいし、３つ以上のロードロックチャンバ１２を備える構成であってもよい。
スパッタチャンバ１３は、カソード１４を備え、カソード１４によって基板Ｓの１つの面に所定の膜を形成する。スパッタチャンバ１３において基板Ｓに形成される膜は、ＩＴＯ膜やＩＧＺＯ膜などの透明導電膜であってもよいし、アルミニウム、銅、モリブデン、モリブデンタングステン、および、チタンなどの金属膜であってもよい。あるいは、スパッタチャンバ１３において基板Ｓに形成される膜は、シリコン酸化物やチタン酸化物などの酸化物膜、および、チタン窒化物などの窒化物膜などの化合物膜であってもよい。スパッタチャンバ１３は、基板Ｓに膜が形成されるとき、搬送チャンバ１１の内部と同じ圧力、あるいは、搬送チャンバ１１の内部よりも低い圧力に減圧された空間を形成する。

【0024】

なお、各スパッタチャンバ１３は、他の残りのスパッタチャンバ１３と相互に同じ膜を基板Ｓに形成するためのカソード１４を備えていてもよいし、相互に異なる膜を基板Ｓに形成するためのカソード１４を備えていてもよい。また、スパッタ装置１０は、１つのスパッタチャンバ１３を備える構成であってもよいし、３つ以上のスパッタチャンバ１３を備える構成であってもよい。

【0025】

搬送チャンバ１１は、基板Ｓを搬送する搬送ロボット１５を備えている。搬送ロボット１５は、搬送チャンバ１１を通ってロードロックチャンバ１２からスパッタチャンバ１３に成膜前の基板Ｓを搬送し、かつ、搬送チャンバ１１を通ってスパッタチャンバ１３からロードロックチャンバ１２に成膜後の基板Ｓを搬送する。

【0026】

なお、スパッタ装置１０は、上述したロードロックチャンバ１２、および、スパッタチャンバ１３以外のチャンバ、例えば、基板Ｓに膜を形成する前の処理を行うための前処理チャンバや、基板Ｓに膜を形成した後の処理を行うための後処理チャンバなどを備えていてもよい。

【0027】

［スパッタチャンバの構成］
図２から図５を参照して、スパッタチャンバ１３の構成を説明する。なお、図２には、スパッタチャンバ１３の構成を説明する便宜上から、スパッタチャンバ１３に接続している搬送チャンバ１１の一部も示されている。また、図２では、搬送ロボット１５が、搬送チャンバ１１からスパッタチャンバ１３に基板Ｓを搬入するときの基板ステージの状態が実線で示される一方で、基板Ｓに所定の膜を形成するときの基板ステージの状態が二点鎖線で示されている。

【0028】

図２が示すように、スパッタチャンバ１３は、箱体形状を有したチャンバ本体２１を備え、チャンバ本体２１の１つの側壁であって、搬送チャンバ１１に接続する側壁には、搬出入口２１ａが形成されている。搬出入口２１ａは、水平方向に沿って側壁を貫通する孔であって、チャンバ本体２１の内部に対する基板Ｓの搬出入を行うための孔である。搬出入口２１ａには、上述した仕切弁が配置され、仕切弁は、スパッタチャンバ１３と搬送チャンバ１１との間とが連通されていない状態に維持することで、搬送チャンバ１１に対してスパッタチャンバ１３を気密された状態に維持する。チャンバ本体２１の内壁面のうち、搬送チャンバ１１に接続する側壁と対向する面には、カソード１４が位置している。

【0029】

カソード１４は、バッキングプレート２２とターゲット２３とを含んでいる。カソード１４のうち、バッキングプレート２２がチャンバ本体２１に固定され、ターゲット２３が、バッキングプレート２２に固定されている。ターゲット２３の形成材料は、上述した膜のいずれかを形成するための材料である。

【0030】

チャンバ本体２１の内部には、基板Ｓが載置される基板ステージ２４が位置し、基板ステージ２４は、矩形板形状を有して、基板Ｓの載置される載置面２４ａを備えている。基板ステージ２４は、基板ステージ２４の姿勢を変更する姿勢変更部２５に接続している。

【0031】

姿勢変更部２５は、基板ステージ２４の姿勢を水平姿勢と起立姿勢との間で変える。基板ステージ２４の姿勢が水平姿勢であるとき、基板ステージ２４は、チャンバ本体２１の内壁面の一部である下面とほぼ平行な状態であり、かつ、ターゲット２３に対してほぼ垂直な状態である。一方で、基板ステージ２４の姿勢が起立姿勢であるとき、基板ステージ２４は、下面とほぼ垂直な状態であり、かつ、基板ステージ２４は、ターゲット２３に対してほぼ平行な状態である。

【0032】

基板ステージ２４の姿勢のうち、水平姿勢は、成膜前の基板Ｓがスパッタチャンバ１３に搬入されるとき、および、成膜後の基板Ｓがスパッタチャンバ１３から搬出されるときの基板ステージ２４の姿勢である。一方で、起立姿勢は、成膜前の基板Ｓに対して膜が形成される間にわたる基板ステージ２４の姿勢である。

【0033】

スパッタチャンバ１３は、基板ステージ２４の載置面２４ａに対する基板Ｓの位置を変える昇降装置２６を備えている。昇降装置２６は、基板Ｓの位置を載置位置と上昇位置との間で変える。基板Ｓが載置位置に位置するとき、基板Ｓは基板ステージ２４の載置面２４ａに接触している一方で、基板Ｓが上昇位置に位置するとき、基板Ｓは、載置面２４ａから所定の距離だけ上方に位置している。

【0034】

昇降装置２６は、複数の昇降ピン２６ａと、昇降機構２６ｂとを含んでいる。各昇降ピン２６ａは、基板Ｓに接触する先端部を有する。各昇降ピン２６ａは、基板Ｓに接触して載置面２４ａよりも上方に基板Ｓを位置させ、かつ、基板Ｓを上昇位置に位置させた状態で基板Ｓの姿勢を保持する。昇降ピン２６ａは、配置部の一例である。昇降機構２６ｂは、重力方向に沿って基板ステージ２４の載置面２４ａに対する昇降ピン２６ａの先端部の位置を変える。

【0035】

昇降機構２６ｂは、成膜前の基板Ｓが搬送ロボット１５から基板ステージ２４に受け渡されるとき、および、成膜後の基板Ｓが基板ステージ２４から搬送ロボット１５に受け渡されるとき、昇降ピン２６ａを上昇させて、昇降ピン２６ａに基板Ｓを上昇位置にて支持させる。昇降機構２６ｂは、基板Ｓの位置を上昇位置から載置位置に変えるとき、昇降ピン２６ａを下降させて、昇降ピン２６ａの先端部を載置面２４ａ以下の位置に位置させる。

【0036】

スパッタチャンバ１３の上壁には、撮像窓２１ｂが形成されている。撮像窓２１ｂは、チャンバ本体２１の上壁を重力方向に沿って貫通する孔に嵌め込まれた所定の透過性を有する透明部材で構成されている。チャンバ本体２１の外部であって、撮像窓２１ｂと重なる位置には、所定の撮像範囲を有する撮像部２７が配置されている。

【0037】

撮像部２７は、例えば、ＣＣＤカメラやＣＭＯＳカメラなどである。撮像部２７は、複数の受光素子が並ぶ受光面を有し、撮像部２７は、複数の受光素子が認識した光の強度の並びを像、言い換えれば光学像として認識する。撮像部２７は、撮像部２７の受光面に形成された光学像を電気信号に変換する、すなわち、撮像部２７に向けて光を射出する物体を撮像する。

【0038】

図３を参照してスパッタチャンバ１３の構成をさらに説明する。なお、図３には、スパッタチャンバ１３の状態のうち、複数の昇降ピン２６ａが、基板Ｓの姿勢を上昇位置で保持している状態が示されている。また、図３では、チャンバ本体２１の外部に配置される撮像部２７の位置が破線で示されている。

【0039】

図３が示すように、基板ステージ２４は、複数のクランプ２８を備え、各クランプ２８は、退避位置と固定位置との間で位置を変える。クランプ２８は、基板Ｓが上昇位置に位置するとき、退避位置に位置する一方で、基板Ｓが載置位置に位置するとき、固定位置に位置して、基板Ｓを基板ステージ２４の載置面２４ａに固定する。

【0040】

基板Ｓは、矩形板形状を有し、基板Ｓの外表面は、所定の膜が形成される表面と、表面とは反対側の面である裏面と、表面と裏面との間に位置して矩形環形状を有する端面Ｓｅ１とから構成されている。基板Ｓは、表面と対向する方向から見て、四角形形状を有している。基板Ｓの端面Ｓｅ１における四隅の各々が、基板Ｓの角部Ｓｃである。また、基板Ｓのうち、表面における縁、裏面における縁、および、端面Ｓｅ１を含む部分が、基板Ｓの端部である。

【0041】

基板Ｓの形成材料は、可視光に対する光透過性を有する材料であって、例えばガラスである。なお、基板Ｓの形成材料は、膜の形成時に生じる熱に対する耐性を有していれば、各種の合成樹脂であってもよい。この場合には、後述するレーザー照射部２９には、可視光領域に含まれる波長を有したレーザー光線を照射する可視光レーザーを選択することができる。可視光レーザーを用いる場合には、レーザー光線の照射位置、すなわち基板においてレーザー光線が照射される位置を目視により確認しながら、レーザー光線が照射される位置を調整することが可能となる。また、可視光レーザーであれば、照射対象である基板のサイズ、配置の状態、および、チャンバ内の明るさなどの撮像環境や撮像部の性能に応じて、赤色、緑色、および、青色などの色を有したレーザー光線を照射するレーザーを選択することが可能である。

【0042】

撮像部２７は、水平姿勢である基板ステージ２４と対向する平面視において、基板ステージ２４の中央と重なる。また、昇降ピン２６ａによって基板Ｓが支持されているとき、撮像部２７は、基板ステージ２４と対向する平面視において、基板Ｓの中央と重なる。

【0043】

チャンバ本体２１の四隅のうちの１つには、照射窓２１ｃが形成されている。照射窓２１ｃは、チャンバ本体２１の１つの隅を水平方向に沿って貫通する孔に嵌め込まれた所定の透過性を有する透明部材で構成されている。チャンバ本体２１の外部であって、照射窓２１ｃと重なる位置には、チャンバ本体２１の内部に向けてレーザー光線Ｌを照射するレーザー照射部２９が位置している。レーザー照射部２９、撮像部２７、および、昇降ピン２６ａが、基板監視装置の一部を構成している。

【0044】

レーザー照射部２９は、レーザー光線Ｌを照射するための照射口２９ａを備え、レーザー照射部２９は、後に説明する図５が示すように、チャンバ本体２１の内部における所定の位置である照射位置Ｐ１に向けてレーザー光線Ｌを照射する点光源である。照射位置Ｐ１は、例えば、チャンバ本体２１の内壁面２１ｄのなかで、レーザー照射部２９の照射口２９ａと対向する部位である。

【0045】

一方で、基板Ｓが上昇位置に位置しているとき、レーザー照射部２９の照射したレーザー光線Ｌは、基板Ｓの角部Ｓｃのうちの１つに当たる。このとき、レーザー光線Ｌの光軸Ｌａは、基板Ｓの角部Ｓｃから、基板Ｓの内部に導入され、かつ、端面Ｓｅ１のうち、レーザー光線Ｌの導入された部位とは異なる位置から、レーザー光線Ｌが導出されるように設定されている。

【0046】

これにより、レーザー光線Ｌの少なくとも一部が、基板Ｓの角部Ｓｃから基板Ｓの内部に導入される。そして、基板Ｓに導入された光が、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち、基板Ｓの角部Ｓｃとは異なる部位である導出部Ｓｏから導出される。導出部Ｓｏは、例えば、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうちレーザー光線Ｌの照射された角部Ｓｃを除く、端面Ｓｅ１の全体である。そのため、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうちレーザー光線Ｌの当たる角部Ｓｃの明度、および導出部Ｓｏの明度が、基板Ｓの他の部分よりも高くなる。

【0047】

すなわち、端面Ｓｅ１は、レーザー光線Ｌから散乱光を生じさせる。そして、端面Ｓｅ１で散乱したレーザー光線Ｌの少なくとも一部が撮像部２７の受光素子によって受光されることによって、端面Ｓｅ１の位置が、高明度の位置として撮像部２７に把握される。撮像部２７は、撮像部２７の受光面に形成された端面Ｓｅ１の光学像を電気信号に変換する。すなわち、撮像部２７は、撮像部２７に向けて光を射出する端面Ｓｅ１を撮像する。

【0048】

言い換えれば、昇降ピン２６ａが、基板Ｓの端面Ｓｅ１を目標位置Ｐ２に位置させる。目標位置Ｐ２は、チャンバ本体２１の内部空間の中で、基板Ｓが上昇位置に位置するときに、基板Ｓの端面Ｓｅ１が位置する領域である。これにより、昇降ピン２６ａは、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち１つの角部Ｓｃに設定された被照射位置Ｐ３とは異なる位置に設定されている導出位置Ｐ４からレーザー光線Ｌを導出させる。導出位置Ｐ４は、チャンバ本体２１の内部空間の中で、基板Ｓが上昇位置に位置するときに、端面Ｓｅ１のうち導出部Ｓｏが位置する領域である。

【0049】

図４が示すように、レーザー光線Ｌが基板Ｓの内部を透過する経路が透過経路ＰＰであり、撮像範囲を含む平面から撮像部２７を見た方向が撮像方向Ｄｉである。このうち、透過経路ＰＰは、ほぼ水平方向に沿って延びる方向である。一方で、撮像方向Ｄｉは、ほぼ重力方向に沿う方向である。すなわち、スパッタチャンバ１３では、透過経路ＰＰと撮像方向Ｄｉとがほぼ直交している。

【0050】

そのため、透過経路ＰＰと撮像方向Ｄｉとが形成する角度がより小さい構成と比べて、基板Ｓにおける端面Ｓｅ１の光学像が、基板Ｓの端面Ｓｅ１とほぼ同等の形状で撮像部２７の受光面に形成される。それゆえに、端面Ｓｅ１の像である撮像結果の監視が行いやすくなる。

【0051】

照射口２９ａが直径Ｄを有し、基板Ｓが厚さＴを有するとき、直径Ｄは厚さＴよりも大きい。これにより、照射口２９ａの直径Ｄが基板Ｓの厚さＴ以下である構成と比べて、レーザー光線Ｌが端面Ｓｅ１における厚さ方向の全体に当たりやすい。そのため、基板Ｓの端面Ｓｅ１から基板Ｓの内部に導入されるレーザー光線Ｌの光量が大きくなるため、基板Ｓの導出部Ｓｏから基板Ｓの外部に導出されるレーザー光線Ｌの光量も大きくなる。

【0052】

ここで、フラットパネルディスプレイなどの表示装置の軽量化や薄型化が進むにつれて、表示装置に用いられる基板の薄型化も進んでいる。そして、近年では、厚さＴが１ｍｍに満たない基板Ｓも表示装置を構成する基板Ｓとして用いられている。基板Ｓの厚さＴが、例えば、０．１ｍｍ以上０．７ｍｍ以下であるとき、直径Ｄは、１ｍｍ以上であることが好ましく、３ｍｍ以上であることがより好ましく、５ｍｍ以上であることがさらに好ましい。

【0053】

昇降ピン２６ａは、基板Ｓを上昇位置に保持するとき、重力方向において、基板Ｓの端面Ｓｅ１をレーザー照射部２９の照射口２９ａと重なる位置に配置する。昇降ピン２６ａが、基板Ｓを上昇位置に保持するとき、重力方向において、基板Ｓの端面Ｓｅ１をレーザー照射部２９の照射口２９ａと重なる位置に配置する構成であれば、レーザー照射部２９は、基板Ｓの端面Ｓｅ１に対してほぼ垂直な方向からレーザー光線Ｌを照射する。そのため、基板Ｓの端面Ｓｅ１により多くのレーザー光線Ｌが導入される。

【0054】

このような構成であれば、基板Ｓの表面あるいは裏面に金属膜が形成されている構成であっても、金属膜が付着していない、もしくは、金属膜の付着が少ない基板Ｓの端面Ｓｅ１からレーザー光線Ｌを基板Ｓに導入することができるため、基板Ｓの内部に対してより確実にレーザー光線Ｌを導入することができる。結果として、金属膜を有した基板Ｓであっても、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体の明度が高くなりやすい。

【0055】

なお、昇降ピン２６ａは、基板Ｓを上昇位置に保持するとき、重力方向において、基板Ｓの端面Ｓｅ１をレーザー照射部２９の照射口２９ａよりも上に配置してもよい。あるいは、昇降ピン２６ａは、基板Ｓを上昇位置にて保持するとき、重力方向において、基板Ｓの端面Ｓｅ１をレーザー照射部２９の照射口２９ａ以下の位置に配置してもよい。

【0056】

図５が示すように、撮像部２７は、所定の撮像範囲Ｃを有している。撮像部２７は、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体であって、レーザー光線Ｌの照射された角部Ｓｃおよび導出部Ｓｏを含む領域である高明度部Ｓｈの全体を含む部分が撮像範囲Ｃに含まれるように、レーザー光線Ｌの照射先である照射位置Ｐ１とは異なる位置に配置されている。すなわち、撮像部２７は、チャンバ本体２１の内部空間のうち、被照射位置Ｐ３と導出位置Ｐ４とから構成される高明度位置Ｐ５の全体が撮像範囲Ｃに含まれるように配置されている。言い換えれば、重力方向において、撮像部２７の位置と基板Ｓが載置される基板ステージ２４の位置とは、撮像部２７の撮像範囲Ｃに基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体が含まれる程度に離れている。

【0057】

［スパッタ装置の電気的構成］
図６を参照して、スパッタ装置１０の電気的構成を説明する。以下では、スパッタ装置１０の電気的構成のうちで、撮像部２７による撮像、レーザー照射部２９によるレーザー光線Ｌの照射、および、基板Ｓの監視に関わる部分についてのみ説明する。

【0058】

スパッタ装置１０は、スパッタ装置１０の駆動を制御する制御部４０を備えている。制御部４０は、搬送ロボット１５、姿勢変更部２５、昇降機構２６ｂ、撮像部２７、クランプ２８、および、レーザー照射部２９の各々に電気的に接続されている。制御部４０は、搬送ロボット１５、姿勢変更部２５、昇降機構２６ｂ、および、クランプ２８の駆動を制御して、スパッタ装置１０の内部における基板Ｓの位置を変える。また、制御部４０は、撮像部２７、および、レーザー照射部２９の駆動を制御して、基板Ｓの端面Ｓｅ１における状態の監視に関わる動作を行わせる。制御部４０は、撮像部２７が制御部４０に向けて出力した撮像結果、例えば、画像を取得する。

【0059】

制御部４０は、記憶部４０ａと、監視部３１とを含む。記憶部４０ａは、制御部４０によって解釈されるプログラムであって、スパッタチャンバ１３内での基板Ｓの監視処理を含む成膜処理に関するプログラムを記憶している。

【0060】

制御部４０が成膜処理に関するプログラムを解釈して実行することにより、制御部４０は、搬送ロボット１５、姿勢変更部２５、昇降機構２６ｂ、撮像部２７、クランプ２８、および、レーザー照射部２９の各々を駆動させるための信号や、駆動を停止させるための信号を出力する。そして、搬送ロボット１５、姿勢変更部２５、昇降機構２６ｂ、撮像部２７、および、レーザー照射部２９の各々は、制御部４０からの信号を受けて、動作を開始する、あるいは、動作を停止する。

【0061】

監視部３１は、撮像部２７の撮像結果である画像を監視している。監視部３１は、画像に基づいて、基板Ｓの端面Ｓｅ１における割れや欠け、さらに、基板Ｓの端面Ｓｅ１から内部に向けて延びるひびであるクラックなどの損傷が形成されているか否かを判断する。制御部４０は、上述した監視部３１を含んでいるが、監視部３１とは別にスパッタ装置１０に設けられてもよい。レーザー照射部２９、撮像部２７、昇降ピン２６ａ、および、監視部３１が、基板監視装置の一例を構成している。

【0062】

なお、制御部４０は、スパッタチャンバ１３における基板Ｓの位置に関する情報として、例えば、搬送ロボット１５の位置に関する情報と、昇降ピン２６ａを昇降させるためのモーターの回転数に関する情報とを取得してもよい。

【0063】

こうした構成では、制御部４０は、取得した情報から基板Ｓの位置が上昇位置であると判断したとき、レーザー照射部２９にレーザー光線Ｌの照射を開始させるための信号を生成して、レーザー照射部２９に向けて出力し、制御部４０からの信号を取得したレーザー照射部２９がレーザー光線Ｌの照射を開始する。そして、制御部４０は、撮像部２７に撮像させるための信号を生成して、撮像部２７に向けて出力し、制御部４０からの信号を取得した撮像部２７が、撮像範囲Ｃに含まれる基板Ｓを撮像する。

【0064】

［基板監視方法］
図７および図８を参照して基板監視方法を説明する。
図７が示すように、基板監視方法は、照射工程（ステップＳ１１）、撮像工程（ステップＳ１２）、および、監視工程（ステップＳ１３）を備えている。照射工程では、レーザー照射部２９が、基板Ｓの１つの角部Ｓｃにレーザー光線Ｌを照射し、レーザー光線Ｌの当たった角部Ｓｃから基板Ｓの内部にレーザー光線Ｌの少なくとも一部が導入される。これにより、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち、レーザー光線Ｌの当たる角部Ｓｃの明度と、基板Ｓに導入されたレーザー光線Ｌを導出する導出部Ｓｏの明度とが、基板Ｓの他の部分よりも高くなる。

【0065】

撮像工程では、撮像部２７が、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体を撮像する。
監視工程では、監視部３１が、撮像部２７の撮像結果を監視する。監視部３１は、例えば、撮像部２７の撮像結果でもある画像において、互いに平行な複数の検出用ラインであって、基板Ｓの端面Ｓｅ１を横切る検出用ラインを設定し、各検出用ライン上で他の部分よりも明度の高い部分の位置を検出する。監視部３１は、これにより得られた明度の高い部分の位置情報を、監視対象としている基板Ｓの外縁、すなわち、検出用ライン上における基板Ｓの端面Ｓｅ１の位置情報として取り扱う。

【0066】

ここで監視部３１は、監視部３１が基板Ｓの端面Ｓｅ１の状態を監視する上で、撮像範囲の一部として画像処理の範囲を設定し、画像処理の範囲内に、予め端面Ｓｅ１における損傷の検出において基準となる２本の基準ラインを有している。配置部により保持される基板Ｓの外縁が２本の基準ラインの間に含まれるように、画像処理の範囲内における各基準ラインの位置や、２本の基準ラインの間の幅である設置幅が予め設定されている。そして、監視部３１は、これら２本の基準ラインによって挟まれる領域内に、各検出ライン上で検出された明度の高い位置が所定数以上入っていない場合に、割れや欠けなどの損傷が基板Ｓの端面Ｓｅ１に形成されていると判断する。

【0067】

また、監視部３１は、基準となる外縁の形状に囲まれる位置であって、かつ、外縁の形状から所定の距離だけ離れた位置に明度の高い部分が位置するとき、基板Ｓの端面Ｓｅ１から基板Ｓの内部に向けてクラックが形成されていると判断する。

【0068】

なお、上述したスパッタ装置１０では、基板監視方法が、例えば、以下のような手順で実施される。
すなわち、図８が示すように、第１照射工程（ステップＳ２１）、第１撮像工程（ステップＳ２２）、成膜工程（ステップＳ２３）、第２照射工程（ステップＳ２４）、および、第２撮像工程（ステップＳ２５）が順番に実施される。なお、第１照射工程が開始される前に、制御部４０が、搬送ロボット１５に、基板Ｓを搬送チャンバ１１からスパッタチャンバ１３に搬入させる。

【0069】

また、第１照射工程が開始される前に、制御部４０が、昇降機構２６ｂに、昇降ピン２６ａを上昇させる。そして、昇降ピン２６ａの先端部が基板Ｓの裏面に接触し、搬送ロボット１５に、基板Ｓを昇降ピン２６ａに受け渡させて、スパッタチャンバ１３の外部に移動させる。これにより、制御部４０は、昇降ピン２６ａに、基板Ｓを上昇位置にて保持させる。

【0070】

そして、第１照射工程では、制御部４０が、レーザー照射部２９に、レーザー光線Ｌの照射を開始させ、レーザー光線Ｌが、基板Ｓの１つの角部Ｓｃに当たる。これにより、基板Ｓの内部にレーザー光線Ｌが導入されることで、基板Ｓの導出部Ｓｏからレーザー光線Ｌが導出される。結果として、基板Ｓの端面Ｓｅ１の明度が、基板Ｓの他の部分、および、昇降ピン２６ａの明度よりも高くなる。

【0071】

次いで、第１撮像工程では、制御部４０が、撮像部２７に、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体を撮像させる。なお、撮像部２７による端面Ｓｅ１の撮像が終了すると、制御部４０は、レーザー照射部２９に、レーザー光線Ｌの照射を終了させる。このとき、例えば、制御部４０が、撮像部２７の撮像結果を取得することで、撮像部２７による撮像の終了を判断し、レーザー照射部２９がレーザー光線Ｌの照射を終了するための信号を生成して、レーザー照射部２９に向けて出力してもよい。

【0072】

成膜工程では、まず、制御部４０が、昇降機構２６ｂに昇降ピン２６ａを下降させて、基板Ｓを基板ステージ２４の載置面２４ａに載置する。次いで、制御部４０が、クランプ２８を退避位置から固定位置に移動させて、基板Ｓを載置面２４ａに固定する。基板Ｓがクランプ２８によって固定されると、制御部４０は、姿勢変更部２５に、基板ステージ２４の姿勢を水平姿勢から起立姿勢に変えさせる。

【0073】

そして、姿勢変更部２５が、基板ステージ２４の姿勢を起立姿勢に維持した状態で、ターゲット２３がスパッタされることにより、基板Ｓの表面に膜が形成される。膜の形成が終了すると、姿勢変更部２５が、基板ステージ２４の姿勢を起立姿勢から水平姿勢に変え、クランプ２８が、固定位置から退避位置に移動する。

【0074】

次いで、第２照射工程が開始される前であって、成膜工程と第２照射工程との間では、制御部４０が、昇降機構２６ｂに、昇降ピン２６ａを上昇させる。これにより、昇降ピン２６ａが、基板Ｓを上昇位置に保持する。そして、第２照射工程において、制御部４０が、レーザー照射部２９に、レーザー光線Ｌの照射を開始させ、レーザー光線Ｌが、基板Ｓの１つの角部Ｓｃに当たる。

【0075】

その後、第２撮像工程において、制御部４０が、撮像部２７に、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体を撮像させる。なお、撮像部２７による端面Ｓｅ１の撮像が終了すると、制御部４０は、レーザー照射部２９に、レーザー光線Ｌの照射を終了させる。

【0076】

また、レーザー光線Ｌの照射が終了すると、制御部４０は、搬送ロボット１５に、搬送チャンバ１１からスパッタチャンバ１３の内部に進入させ、昇降ピン２６ａから成膜後の基板Ｓを受け取らせる。そして、制御部４０は、搬送ロボット１５に、成膜後の基板Ｓをスパッタチャンバ１３から搬出させる。

【0077】

なお、監視工程は、例えば、以下のタイミングで実施される。監視工程は、第１撮像工程での処理が行われてから、基板ステージ２４の姿勢が起立姿勢に変えられる前までの間に行われる。そして、監視部３１が、基板Ｓに損傷が形成されていると判断したときには、制御部４０は、成膜工程以降の処理を中止することが好ましい。こうした構成によれば、損傷を有した基板Ｓへの成膜が行われないため、ターゲット２３の無駄な消費を抑えることができる。

【0078】

また、損傷を有した基板Ｓへ成膜が行われた場合には、基板Ｓの割れや欠けに向けて飛行した成膜種が、基板ステージ２４の載置面２４ａに付着する。そして、基板ステージ２４に付着した膜が剥がれることによって、スパッタチャンバ１３の内部にパーティクルが発生してしまう。この点で、本実施形態のように、基板Ｓに割れや欠けが生じているときに、成膜工程以降の処理が中止される構成であれば、上述のような不要な領域に膜が形成されることが抑えられるため、スパッタチャンバ１３内でパーティクルの発生する量を小さくすることも可能である。

【0079】

さらに、損傷を有する基板Ｓが、基板ステージ２４の姿勢が変わることに伴って、搬送ロボット１５によって回収できない程度に小さい複数の断片に分かれることも抑えられるため、割れた基板を回収するためにスパッタチャンバ１３を開放する頻度を低くすることが可能である。

【0080】

また例えば、監視工程は、第２撮像工程での処理が行われてから、基板Ｓがスパッタチャンバ１３から搬出される前までの間に行われる。
ここで、スパッタ装置１０が、２つのスパッタチャンバ１３において相互に異なる膜を形成する構成であって、かつ、１番目のスパッタチャンバ１３において基板Ｓに対して成膜を行った後に、２番目のスパッタチャンバ１３において基板Ｓに対して成膜を行う構成であれば、以下の作用および効果を得ることができる。

【0081】

すなわち、１番目のスパッタチャンバ１３の備える監視部３１が、基板Ｓに損傷が形成されていると判断したときには、制御部４０は、１番目のスパッタチャンバ１３から２番目のスパッタチャンバ１３への搬送を中止することが好ましい。これにより、損傷を有する基板Ｓが２番目のスパッタチャンバ１３に搬送されることが回避され、結果として、基板Ｓが、搬送ロボット１５の搬送によって割れること、および、２番目のスパッタチャンバ１３の備えるターゲット２３が無駄に消費されることが抑えられる。また、こうした構成によれば、１番目のスパッタチャンバ１３と搬送チャンバ１１との間の仕切弁が閉じた状態で、作業者が１番目のスパッタチャンバ１３を大気に開放することによって、損傷を有した基板Ｓを回収することができる。

【0082】

また、スパッタ装置１０が、２つのスパッタチャンバ１３において相互に同じ膜を形成する構成であれば、以下の作用および効果を得ることができる。
すなわち、一方のスパッタチャンバ１３の備える監視部３１が、基板Ｓに損傷が形成されていると判断したときには、制御部４０は、一方のスパッタチャンバ１３から搬送チャンバ１１への搬送を中止することが好ましい。加えて、制御部４０は、一方のスパッタチャンバ１３と搬送チャンバ１１との間の仕切弁が閉じた状態に維持し、かつ、一方のスパッタチャンバ１３における基板Ｓへの成膜を中止し、他方のスパッタチャンバ１３のみを用いて基板Ｓに対する成膜を行ってもよい。

【0083】

なお、第１撮像工程の撮像結果に対する監視工程と、第２撮像工程の撮像結果に対する監視工程とは、成膜後の基板Ｓがスパッタチャンバ１３から搬送された後に行われてもよい。

【0084】

また、第１撮像工程と第２撮像工程とのうち、いずれかの工程が割愛されてもよい。ここで、基板Ｓの損傷は、例えば、基板Ｓが搬送チャンバ１１を通ってスパッタチャンバ１３に搬入されるまでの間に形成されることがある。そのため、撮像工程が１回のみ行われる場合であって、基板Ｓに膜が形成されるよりも前に形成された損傷を検出したい場合には、成膜工程よりも前に撮像工程が行われることが好ましい。

【0085】

また、例えば、基板Ｓの損傷は、カソード１４から基板Ｓへの入熱によって、成膜工程の間に形成されることがある。そのため、撮像工程が１回のみ行われる場合であって、成膜工程中に基板Ｓに形成された損傷を検出したい場合には、成膜工程よりも後に撮像工程が行われることが好ましい。

【0086】

また、レーザー照射部２９によるレーザー光線Ｌの照射は、第１照射工程で開始されてから、第２撮像工程が終わるまでの間にわたって続けられてもよい。この場合には、成膜工程の前にレーザー光線の照射を終了するための処理と、第２照射工程での処理とが割愛されればよい。あるいは、レーザー光線Ｌの照射は、基板Ｓがスパッタチャンバ１３に搬入されるよりも前の時点で開始され、かつ、複数の基板Ｓがスパッタチャンバ１３の内部で処理される間にわたって続けられてもよい。この場合には、第１照射工程での処理、および、第２照射工程での処理が割愛されればよい。

【0087】

［スパッタ装置の作用］
図９を参照してスパッタ装置１０の作用を説明する。
スパッタチャンバ１３において、撮像部２７が、レーザー光線Ｌの照射先である照射位置Ｐ１とは異なる部位に位置している。これにより、基板Ｓのうち、割れや欠けなどの損傷が形成される部分である基板Ｓの端面Ｓｅ１の少なくとも一部を撮像することができる。そして、被照射位置Ｐ３と導出位置Ｐ４とを含む高明度位置Ｐ５では、レーザー照射部２９の照射によって、他の位置よりも明度が高められているため、撮像部２７の撮像した画像には、高明度位置Ｐ５に位置する基板の端面Ｓｅ１の状態が収められる。すなわち、レーザー光線Ｌの照射によって撮像部２７に写った端面Ｓｅ１の光学像が、撮像部２７の撮像した画像に収められる。結果として、レーザー照射部２９の位置に対して撮像部２７の位置の自由度を高めた状態で、基板Ｓの端面Ｓｅ１を監視することができる。

【0088】

図９が示すように、レーザー照射部２９の照射したレーザー光線Ｌは、基板Ｓの１つの角部Ｓｃから基板Ｓの内部に導入される。そのため、レーザー光線Ｌに含まれる光のうち、基板Ｓの内部に導入されたレーザー光線Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３の各々は、基板Ｓに導入されたときに端面Ｓｅ１と形成する角度に応じて、基板Ｓの内部で反射する。一方で、レーザー光線Ｌが、端面Ｓｅ１のうち、角部Ｓｃとは異なる部分に対して、基板Ｓの端面Ｓｅ１とほぼ垂直な方向から当てられたとき、基板Ｓに導入されたレーザー光線Ｌは、基板Ｓの内部でほとんど反射されない。こうした構成では、撮像部２７で撮像された画像において、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体が認識されることが可能な状態であるためには、スパッタ装置１０が、複数の照射部を備える必要がある。そして、複数の照射部が、基板Ｓの端面Ｓｅ１に向けてレーザー光線を同時に照射することによって、端面Ｓｅ１の全体の明度が高くなるようにしなければならない。

【0089】

これに対して、本実施形態におけるレーザー照射部２９によれば、基板Ｓに導入された光が、基板Ｓの内部で反射されて、基板Ｓにおけるより広い領域に拡がりやすい。それゆえに、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち、基板Ｓの内部に入射した光を導出する導出部Ｓｏの領域が大きくなる。結果として、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち、レーザー光線Ｌが当たる部分以外の全ての部分を導出部Ｓｏとする上で、レーザー照射部２９の数を減らすことができる。

【0090】

図１０が示すように、基板Ｓが光透過性を有するため、基板Ｓに当たったレーザー光線Ｌは、基板Ｓの内部に導入され、基板Ｓの内部に導入されたレーザー光線Ｌは、端面Ｓｅ１に含まれる導出部Ｓｏから導出される。端面Ｓｅ１は、端面Ｓｅ１から導出されるレーザー光線Ｌを散乱させる程度の面粗さを有している。そのため、端面Ｓｅ１からレーザー光線Ｌが導出されるとき、端面Ｓｅ１においてレーザー光線Ｌが散乱される。これにより、端面Ｓｅ１において散乱されたレーザー光線Ｌによって、基板Ｓの端面Ｓｅ１における明度が高められる。また、レーザー光線Ｌが端面Ｓｅ１において散乱されない構成と比べて、端面Ｓｅ１から導出されるレーザー光線Ｌの射出角の範囲が大きくなる。

【0091】

以上説明したように、基板監視装置および基板監視方法の第１実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）レーザー照射部２９の位置に対する撮像部２７の位置の自由度が高められた状態で、基板Ｓの端面Ｓｅ１の状態を監視することができる。

【0092】

（２）レーザー照射部２９が点光源であるため、基板Ｓにおける端面Ｓｅ１の明度と、基板Ｓにおける他の部分の明度や、昇降ピン２６ａの明度との差が大きくなる。
（３）基板Ｓの角部Ｓｃにレーザー光線Ｌが当たるため、基板Ｓに導入されたレーザー光線Ｌが、基板Ｓの内部で反射して、基板Ｓにおけるより広い領域に拡がりやすい。それゆえに、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうちで、導出部Ｓｏの占める割合が大きくなる。

【0093】

（４）レーザー光線Ｌが端面Ｓｅ１における厚さ方向の全体に当たりやすい。これにより、基板Ｓの端面Ｓｅ１から基板Ｓの内部に導入される光量が大きくなるため、基板Ｓの導出部Ｓｏから基板Ｓの外部に導出されるレーザー光線Ｌの光量も大きくなる。

【0094】

（５）レーザー光線Ｌが基板Ｓ内にて反射されて、基板Ｓの端面Ｓｅ１にまで基板Ｓの内部を透過するため、基板Ｓの端面Ｓｅ１の像を形成することができる。
（６）透過経路ＰＰと撮像方向Ｄｉとが形成する角度がより小さい構成と比べて、基板Ｓにおける端面Ｓｅ１の像が、基板Ｓの端面Ｓｅ１とほぼ同等の形状で撮像部２７の受光面に形成される。それゆえに、撮像結果の監視が行いやすくなる。

【0095】

［第１実施形態の変形例］
なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。
［撮像工程の変形例］
［第１変形例］
・撮像工程において、撮像部２７は、上昇位置から載置位置に向けて移動している基板Ｓを撮像してもよいし、載置位置から上昇位置に向けて移動している基板Ｓを撮像してもよい。

【0096】

図１１を参照して、撮像部２７が、上昇位置から載置位置に向けて移動している基板Ｓを撮像する撮像工程を説明する。なお、載置位置から上昇位置に向けて移動している基板Ｓを撮像する工程は、上昇位置から載置位置に向けて移動している基板Ｓを撮像する工程と比べて、重力方向において基板Ｓの移動する方向が異なるものの、撮像部２７の動作、および、レーザー照射部２９の動作は共通している。そのため、撮像部２７が、載置位置から上昇位置に移動している基板Ｓを撮像する工程の説明を省略する。

【0097】

図１１が示すように、チャンバ本体２１に対する位置が固定されたレーザー照射部２９の照射するレーザー光線Ｌの光軸Ｌａに対して、昇降ピン２６ａが上昇位置から載置位置に向けて重力方向に沿って移動している。このとき、基板Ｓは、例えば、重力方向における上側から順番に、第１位置、第２位置、および、第３位置に位置する。

【0098】

以下では、第１位置に位置する基板Ｓを基板Ｓ１と呼び、第２位置に位置する基板Ｓを基板Ｓ２と呼び、第３位置に位置する基板Ｓを基板Ｓ３と呼ぶ。なお、基板Ｓの移動時には、基板Ｓが、例えば、重力方向において、複数の昇降ピン２６ａの各々の先端部と異なる位置で接する場合がある。この場合、基板Ｓは、レーザー光線Ｌの光軸Ｌａに対して、傾きを有して配置されている。すなわち、基板Ｓの端面Ｓｅ１に対してレーザー光線Ｌの光軸Ｌａが傾きを有するため、レーザー光線Ｌは、基板Ｓの端面Ｓｅ１に対して垂直に導入されにくい状態である。

【0099】

このような状態において、基板Ｓが第２位置まで下降したとき、初めて基板Ｓの端面Ｓｅ１にレーザー光線Ｌが導入される。次に、基板Ｓが第３位置まで下降したときには、レーザー光線Ｌが、基板Ｓ３の端面Ｓｅ１には照射されない一方で、基板Ｓの表面の一部に照射される。

【0100】

そして、昇降ピン２６ａが上昇位置から載置位置に向けて、重力方向に沿って基板Ｓを移動させているとき、撮像部２７は、基板Ｓ１、基板Ｓ２、および、基板Ｓ３を撮像する。

【0101】

なお、こうした構成では、例えば、制御部４０が、撮像部２７の動作を以下のように制御すればよい。すなわち、制御部４０は、重力方向における基板Ｓの位置に関する情報として、昇降ピン２６ａを昇降させるためのモーターの回転数に関する情報を取得する。そして、制御部４０は、取得した情報から基板Ｓの位置が、第１位置、第２位置、および、第３位置のいずれかであると判断したときに、撮像部２７に撮像させるための信号を生成して、撮像部２７に向けて出力する。次いで、制御部４０からの信号を取得した撮像部２７が、撮像範囲Ｃに含まれる基板Ｓを撮像する。

【0102】

また、制御部４０は、昇降ピン２６ａを昇降させるためのモーターが動作している期間にわたって、撮像部２７に撮像させるための信号を所定の時間間隔で複数回生成して撮像部２７に向けて出力し、撮像部２７が撮像範囲Ｃに含まれる基板Ｓを撮像してもよい。撮像部２７が所定の時間間隔で複数回撮像することにより、撮像部２７が撮像した複数の画像には、基板Ｓ１を含む画像、基板Ｓ２を含む画像、および、基板Ｓ３を含む画像が含まれる。

【0103】

ここで、基板Ｓが第１位置に配置されるとき、基板Ｓ１にはレーザー光線Ｌが照射されないため、撮像された画像を用いて、上述した検出用ライン上における基板Ｓの端面Ｓｅ１の位置情報を得ることはできない。

【0104】

次に、基板Ｓが第２位置に配置されるとき、基板Ｓ２の端面Ｓｅ１に対してレーザー光線Ｌの光軸Ｌａが傾いた状態で照射されるために、レーザー光線Ｌが端面Ｓｅ１に対してほぼ垂直に照射される場合と比べて、基板Ｓ２の内部に導入されるレーザー光線Ｌの量が小さくなる可能性がある。この場合には、基板Ｓ２の端面Ｓｅ１のうちレーザー光線Ｌが導出される導出部Ｓｏの領域が小さくなる、もしくは、導出部Ｓｏの明度が小さくなる部分が生じ、基板Ｓ２の端面Ｓｅ１の全体において、検出用ライン上における端面Ｓｅ１の位置情報を得ることが難しくなる場合がある。

【0105】

また、基板Ｓが第３位置に配置される場合も、レーザー光線Ｌは上述したように、基板Ｓ３の端面Ｓｅ１から外れた位置に照射されるため、上述の基板Ｓ２の場合と同様に、基板Ｓ３の内部に導入されるレーザー光線Ｌの量は小さくなる。しかしながら、この場合でも、基板Ｓ３の表面の一部に照射されたレーザー光線Ｌが、基板Ｓ３の内部に導入されることで、基板Ｓ３の端面Ｓｅ１に、少なからず導出部Ｓｏが得られる場合がある。

【0106】

そこで、監視部３１は、基板Ｓ１を撮像した撮像結果、基板Ｓ２を撮像した撮像結果、および、基板Ｓ３を撮像した撮像結果を合成して、それぞれの撮像結果において、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体に対して不足する部分を補うことで、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体において、検出用ライン上における端面Ｓｅ１の位置情報を得る。これにより、基板Ｓにおける損傷の有無を判断することが可能になる。

【0107】

ここで、基板Ｓの厚さＴは、上述のように１ｍｍにも満たない厚さである場合がある。このとき、昇降ピン２６ａに載置された基板Ｓは、昇降ピン２６ａの数や、昇降ピン２６ａに対する基板Ｓの位置によって、以下のような状態である場合がある。すなわち、基板Ｓの全体が１つの平面に沿った状態であることや、基板Ｓの外縁部が、基板Ｓの中央部と比べて、重力方向における下側に向けて垂れ下がっていることや、基板Ｓの中央部が、他の部分よりも重力方向の上側に向けて突き出ていることがある。このような場合には、基板Ｓの端面Ｓｅ１は、図１１が示すように、レーザー光線Ｌの光軸Ｌａに対して傾きを有した状態となってしまう。この点で、撮像工程として、重力方向における複数の位置において基板Ｓを撮像する工程を採用すれば、基板Ｓにおける損傷の有無を判断することが可能になる。

【0108】

また、このような薄板の基板であって、複数の基板に対して連続して成膜処理が行われる場合には、各基板における変形の状態が、他の残りの基板における変形の状態と相互に異なる可能性が高い。そのため、レーザー光線Ｌと基板Ｓの撮像位置とが一対一で固定されると、基板における変形の状態により、基板Ｓに対してレーザー光線Ｌが導入されたり導入されなかったりする。

【0109】

このような場合でも、重力方向における複数の位置の各々において、基板Ｓを撮像する撮像工程を採用することで、基板Ｓに対してレーザー光線Ｌが導入された基板を撮像する機会を増やすことが可能となる。そして、複数の撮像結果の各々において、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体に対する不足部分を複数の撮像結果を用いて補完することで、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体において、検出用ライン上における端面Ｓｅ１の位置情報を得ることができ、基板Ｓにおける損傷の有無を判断することが可能となる。

【0110】

・第１変形例では、撮像工程において、基板Ｓが上昇する間または下降する間に、撮像部２７が複数の位置における基板Ｓを撮像するが、これに限らず、第１変形例は以下のように変更してもよい。すなわち、撮像部２７が撮像する回数は１回であって、かつ、撮像部２７の撮像時間、言い換えれば露光時間を、基板Ｓの上昇の開始から終了までの間、あるいは、下降の開始から終了までの間に設定してもよい。これにより、撮像時間内で得られる撮像結果の明度の積算値、もしくは、最大値を用いて明度の高い部分を得て、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体において、検出用ライン上における端面Ｓｅ１の位置情報を得ることが可能である。

【0111】

・第１変形例では、基板Ｓが載置位置から上昇位置に移動するまでの間、あるいは、上昇位置から載置位置に移動するまでの間に、監視部３１が、基板Ｓにおける損傷の有無の判断を完了することが好ましい。これにより、基板Ｓの姿勢が水平姿勢から起立姿勢に変わる前、あるいは、基板Ｓが搬送ロボット１５によって搬送される前に、基板Ｓにおける損傷の有無が判断される。それゆえに、損傷を有する基板Ｓが、基板Ｓの姿勢が変わることによって割れたり、搬送ロボット１５によって搬送されることによって割れたりすることが抑えられる。

【0112】

・なお、第１実施形態における撮像工程と、第１変形例における撮像工程とを組み合わせて実施してもよい。
［第２変形例］
・撮像部２７が、搬送ロボット１５によって搬送されている基板Ｓを撮像してもよい。こうした構成では、例えば、撮像部２７の撮像範囲Ｃには、スパッタチャンバ１３の搬出入口２１ａが含まれる。そして、撮像部２７は、搬出入口２１ａに対する搬送ロボット１５、例えば、基板Ｓの搬送方向における搬送ロボット１５の一端である先端の位置が、相互に異なる複数の位置の各々に位置するときに、基板Ｓを撮像する。

【0113】

そして、監視部３１は、複数の撮像結果を用いて、検出ライン上における端面Ｓｅ１の位置情報を得て、基板Ｓにおける損傷の有無を判断する。
なお、こうした撮像方法、および、撮像方法を実施するための構成は、上述した実施形態におけるスパッタ装置１０、すなわち、マルチチャンバ式のスパッタ装置に限らず、基板Ｓをほぼ重力方向に沿って起立された状態で、基板Ｓの搬送、および、基板Ｓに対する処置を行う装置であるインライン型の装置にも適用することができる。

【0114】

［他の変形例］
・レーザー照射部２９の照射口２９ａの直径Ｄは、基板Ｓの厚さＴ以下であってもよい。こうした構成であっても、上述した（１）から（３）、（５）、および、（６）に準じた効果を得ることはできる。

【0115】

・スパッタチャンバ１３は、複数のレーザー照射部２９を備えてもよい。こうした構成では、レーザー照射部２９の数が４つ以下であるとき、各レーザー照射部２９が、チャンバ本体２１の四隅に１つずつ配置されることが好ましい。そして、昇降ピン２６ａが、基板Ｓの４つの角部Ｓｃを、各レーザー照射部２９の被照射位置Ｐ３に配置することが好ましい。

【0116】

・レーザー照射部２９は、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち、基板Ｓの角部Ｓｃとは異なる部位にレーザー光線Ｌを当ててもよい。すなわち、昇降ピン２６ａは、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち、基板Ｓの角部Ｓｃとは異なる部位を被照射位置Ｐ３に配置してもよい。こうした構成であっても、上述した（１）、（２）、および、（４）から（６）に準じた効果を得ることはできる。

【0117】

・レーザー照射部２９は、線光源であってもよい。こうした構成であっても、上述した（１）、（３）、および、（４）から（６）に準じた効果を得ることはできる。
・基板Ｓの端面Ｓｅ１のうちレーザー光線Ｌの当たる角部Ｓｃを除く、端面Ｓｅ１の一部が導出部Ｓｏであってもよい。こうした構成では、撮像部２７は、基板Ｓのうち、レーザー光線Ｌの照射される角部Ｓｃと、導出部Ｓｏとを撮像すればよい。これにより、撮像部２７は、基板Ｓの端面Ｓｅ１のうち、少なくとも撮像部２７によって撮像された部分の監視をすることはできる。

【0118】

また、角部Ｓｃを除く端面Ｓｅ１の一部が導出部Ｓｏであるときには、レーザー照射部２９が、基板Ｓの端面Ｓｅ１のなかで、レーザー光線Ｌの当たる部位を変えるための位置変更機構を備えることが好ましい。これにより、レーザー照射部２９が、基板Ｓのなかでレーザー光線Ｌの当たる部位を変えることで、基板Ｓの端面Ｓｅ１内において導出部Ｓｏの位置を変えることができる。そして、撮像部２７の撮像範囲Ｃが、基板Ｓの導出部Ｓｏの位置を含むことによって、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体を明度の高い状態で撮像することが可能にもなる。

【0119】

なお、角部Ｓｃを除く端面Ｓｅ１の全ての部分が導出部Ｓｏであっても、レーザー照射部２９が位置変更機構を備えてもよい。
・基板Ｓは四角形形状以外の形状を有してもよく、例えば、円板形状を有してもよいし、基板Ｓは、１つの方向に沿って延びる帯形状を有してもよい。こうした構成であっても、上述した（１）に準じた効果を得ることは可能である。

【0120】

・撮像部２７は、チャンバ本体２１の上壁に限らず、チャンバ本体２１のうち、例えば、側壁や下壁などの他の位置に配置されてもよい。また、レーザー照射部２９は、チャンバ本体２１の四隅のいずれかに限らず、チャンバ本体２１のうち、例えば、側壁などの他の位置に配置されてもよい。要は、撮像部２７が、高明度位置Ｐ５に配置された端面Ｓｅ１の少なくとも一部を撮像範囲Ｃに含むように配置され、かつ、レーザー照射部２９が、撮像部２７とは異なる位置に向けてレーザー光線Ｌを照射する構成が満たされていればよい。

【0121】

・レーザー照射部２９が基板Ｓにレーザー光線Ｌを当てるとき、基板Ｓの姿勢は、基板ステージ２４によって保持されてもよい。こうした構成では、基板ステージ２４が配置部の一例である。ただし、基板ステージ２４は、載置面２４ａに基板Ｓの裏面が接触している状態で、基板Ｓの姿勢を保持するため、レーザー照射部２９の照射したレーザー光線Ｌが、基板ステージ２４にも当たりやすい。これにより、基板Ｓの端面Ｓｅ１以外の部分が、基板Ｓの端面Ｓｅ１と同じ程度の明度を有してしまうため、監視部３１が、端面Ｓｅ１以外の部分を端面Ｓｅ１として誤って認識しやすい。この点で、レーザー照射部２９が基板Ｓにレーザー光線Ｌを当てるとき、基板Ｓの姿勢は、基板ステージ２４の載置面２４ａから離れた状態で、昇降ピン２６ａによって保持されることが好ましい。

【0122】

・基板ステージ２４によって保持された基板Ｓにレーザー照射部２９がレーザー光線Ｌを当てるときには、基板ステージ２４の姿勢は水平姿勢であってもよいし、起立姿勢であってもよい。すなわち、レーザー照射部２９は、ほぼ水平な状態で基板ステージ２４に保持された基板Ｓに対してレーザー光線Ｌを当てるように構成されてもよいし、ほぼ垂直な状態で基板ステージ２４に保持された基板Ｓに対してレーザー光線Ｌを当てるように構成されてもよい。

【0123】

なお、基板ステージ２４は、いずれの構成においても、撮像部２７の撮像範囲内に基板Ｓを配置していればよい。そして、レーザー照射部２９が、撮像範囲内に配置された基板Ｓにレーザー光線Ｌを当て、端面Ｓｅ１においてレーザー光線Ｌの散乱光を生じさせて、端面Ｓｅ１の像を撮像結果として撮像部２７の受光面に形成するように構成されていれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。

【0124】

・レーザー照射部２９が基板Ｓにレーザー光線Ｌを当てるとき、基板Ｓの姿勢は、搬送ロボット１５によって保持されてもよい。こうした構成では、搬送ロボット１５が配置部の一例である。ただし、搬送ロボット１５は、基板ステージ２４と同様、基板Ｓの裏面と接触した状態で、基板Ｓの姿勢を保持する。そのため、基板ステージ２４が配置部である場合と同様の理由で、基板Ｓの姿勢は、昇降ピン２６ａによって保持されることが好ましい。

【0125】

・撮像部２７が撮像する機能を保持することが可能であれば、撮像部２７は、チャンバ本体２１の内部に配置されてもよい。
・撮像部２７と基板ステージ２４との距離が、撮像部２７の撮像範囲Ｃに基板Ｓの端面Ｓｅ１の一部のみしか含まれない程度に小さいときには、撮像部２７は、撮像範囲Ｃから撮像部２７に対して光が入射する方向である撮像方向と基板Ｓの法線とが形成する角度である撮像角度を変えることのできる角度変更機構を備えることが好ましい。角度変更機構は、例えば、撮像角度を０°以上９０°以下の範囲で変えることのできる構成であればよい。こうした構成によれば、撮像部２７が、撮像角度を変えつつ基板Ｓの端面Ｓｅ１を撮像することで、撮像部２７が、基板Ｓの端面Ｓｅ１の全体を撮像することができる。

【0126】

・撮像部２７は、上述した角度変更機構に代えて、チャンバ本体２１に対する撮像部２７の位置を変えることのできる位置変更機構を備えていてもよい。位置変更機構が、撮像部２７の位置を変更することで、基板Ｓのなかで、撮像部２７の撮像範囲Ｃに含まれる部位を変えることができる。なお、撮像部２７は、撮像角度を変更する角度変更機構と、位置変更機構との両方を備えていてもよい。

【0127】

・レーザー照射部２９は、レーザー光線Ｌを照射する機能を保持することが可能であれば、チャンバ本体２１の内部に配置されてもよい。
・監視部３１は、以下に説明する第１の方法によって、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有するか否かを判断してもよい。すなわち、監視部３１は、第１実施形態で述べた基板監視方法において、各検出ライン上で得られた明度の高い部分の位置情報に基づき、基板Ｓの端面Ｓｅ１に沿う近似曲線を一次関数すなわち直線として算出し、これを基板Ｓの外縁に相当する近似直線に設定する。そして、監視部３１は、この近似直線の少なくとも一部が、２本の基準ラインによって挟まれる領域内に入っていない場合に、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有すると判断する。

【0128】

・さらに、監視部３１は、以下に説明する第２の方法によって、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有するか否かを判断してもよい。すなわち、監視部３１は、上述した基板Ｓの外縁に相当する近似直線を基準に、近似直線と平行な２本の基準ラインであって、近似直線と直交する方向において近似直線を挟む２本の基準ラインを設定する。２本の基準ラインは、第１ラインと第２ラインとから構成され、第１ラインと第２ラインの各々は、近似直線と直交する方向において近似直線から所定値だけ離れている。

【0129】

そして、監視部３１は、これら２本の基準ラインによって挟まれる領域内に、各検出ライン上で検出された明度の高い位置が所定数以上入っていない場合に、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有すると判断する。

【0130】

こうした第２の方法は、基板Ｓの外縁の位置が、撮像範囲内、特に、撮像範囲内の一部である画像処理の範囲内において不安定である場合であって、基準となる基板の外形の位置に対する基板Ｓの位置のずれが、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有すると判断するためのずれと同じ程度に大きくなる場合に有効である。

【0131】

こうした場合には、第１実施形態において説明された方法、および、第１の方法のように、監視部３１が、基準となる基板の外縁の位置を設定し、これに基づき予め２本の基準ラインを設定したとしても、基準となる基板の外形の位置に対する基板Ｓの位置のずれが、端面Ｓｅ１における損傷であると判断される場合がある。

【0132】

これに対して、第２の方法によれば、基板Ｓの外縁に相当する近似直線を基準に２本の基準ラインが設定されるため、基板Ｓの位置のずれが、基板Ｓの端面Ｓｅ１における損傷であると誤判断されることが抑えられる。

【0133】

なお、基板Ｓの位置が撮像範囲内で不安定である場合とは、例えば、昇降ピン２６ａにより支持された基板Ｓにおける水平方向での位置が、基板Ｓの昇降を通じて撮像範囲内において変わる場合である。また例えば、基板Ｓの位置が撮像範囲内で不安定である場合とは、搬送ロボット１５により基板Ｓがスパッタチャンバ１３に搬入される際に、昇降ピン２６ａの位置に対する基板Ｓの位置が、基準となる位置に対してずれる頻度が高い場合などである。

【0134】

・監視部３１は、第１実施形態において説明された方法、第１の方法、および、第２の方法を組み合わせて実施し、３つの方法のうち、２つ以上の方法によって、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有しないと判断された場合に、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有しないと判断してもよい。このように、複数の方法を組み合わせて端面Ｓｅ１における損傷の有無を判断することで、基板Ｓの位置の不安定さや明度の高い位置の誤検出などの要因により誤った判断が生じる確率を低くことが可能となる。結果として、複数の方法の組み合わせによれば、より正確に、基板Ｓの端面Ｓｅ１における損傷の有無を判断することが可能となる。

【0135】

なお、監視部３１は、第１実施形態において説明された方法、第１の方法、および、第２の方法のうち、いずれか２つの方法を組み合わせて実施してもよい。この場合には、２つの方法によって基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有していないと判断された場合に、基板Ｓの端面Ｓｅ１が損傷を有しないと判断すればよい。こうした構成であっても、１つの方法によって基板Ｓの端面Ｓｅ１における損傷の有無を判断するよりも、誤判断が生じる確率を低くすることができる。

【0136】

・基板監視装置を構成する要素であって、監視部３１以外の要素、すなわち、撮像部２７、レーザー照射部２９、および、配置部は、スパッタチャンバ１３でなく、搬送チャンバ１１やロードロックチャンバ１２に配置されてもよい。あるいは、スパッタ装置１０が他のチャンバを備える構成であれば、基板監視装置のうち、監視部３１以外の要素は、他のチャンバに配置されてもよい。

【0137】

・基板監視装置は、スパッタ装置１０に限らず、基板Ｓに対して蒸着によって膜を形成する蒸着装置、基板Ｓに対してＣＶＤ法を用いて膜を形成するＣＶＤ装置、および、基板Ｓをエッチングするエッチング装置などの各種の基板処理装置に適用されてもよい。

【0138】

・上述した第１実施形態の構成、および、各変形例の構成は、適宜組み合わせて実施することも可能である。
［第２実施形態］
図１２から図１６を参照して、基板監視装置をスパッタ装置に適用した第２実施形態を説明する。第２実施形態のスパッタ装置は、第１実施形態のスパッタ装置と比べて、基板に対するレーザー光線の照射の仕方が異なる。そのため、以下では、第１実施形態との相違点を詳しく説明する一方で、第１実施形態と共通する構成には第１実施形態と同じ符号を付すことによってその説明を省略する。

【0139】

なお、以下では、スパッタチャンバの構成、スパッタ装置の作用、基板監視方法を順番に説明する。
［スパッタチャンバの構成］
図１２から図１５を参照してスパッタチャンバ１３の構成を説明する。なお、図１３では、図示の便宜上から、基板Ｓと、基板Ｓの上方に位置する撮像部であって、スパッタチャンバ１３の外部に位置する撮像部との両方が実線で示されている。

【0140】

図１２が示すように、スパッタチャンバ１３の上面視において、チャンバ本体２１の上壁２１ｅであって、チャンバ本体２１の外側には、４つの撮像部５１と、４つのレーザー照射部５２とが位置している。チャンバ本体２１の上壁２１ｅには、４つの撮像窓２１ｂと、１つの照射窓２１ｃとが形成され、４つの撮像窓２１ｂのうち、２つの撮像窓２１ｂの各々は、照射窓２１ｃとしても機能する。重力方向と平行な方向がＺ方向であり、各撮像窓２１ｂ、および、各照射窓２１ｃは、Ｚ方向に沿って上壁２１ｅを貫通している。

【0141】

各撮像部５１、および、各レーザー照射部５２は、Ｚ方向において、基板Ｓの一部と重なっている。Ｚ方向と直交する１つの方向がＸ方向であり、Ｘ方向と直交する方向がＹ方向である。基板Ｓは、Ｘ方向とＹ方向とに沿って拡がる矩形形状を有している。スパッタチャンバ１３の上面視において、基板Ｓは、矩形枠形状を有する縁Ｓｅ２を有し、基板Ｓの縁Ｓｅ２と、基板Ｓの端面Ｓｅ１とが、基板Ｓの端部Ｓｅを構成している。基板Ｓの縁Ｓｅ２は、基板Ｓの表面の一部であって、表面における外縁と、外縁よりも内側の部分とを含み、縁Ｓｅ２は、例えば、表面における外縁から数十ｍｍ程度内側の部分までの領域である。

【0142】

各レーザー照射部５２は、基板Ｓの端部Ｓｅにおける一部に向けてレーザー光線Ｌを照射し、基板Ｓの端部Ｓｅにおいて、各レーザー照射部５２による被照射部は、残りのレーザー照射部５２による被照射部とは相互に異なっている。基板Ｓの端部Ｓｅのうち、Ｘ方向に沿って延びる２つの部分の各々には、互いに異なるレーザー照射部５２がレーザー光線Ｌを照射する。基板Ｓの端部Ｓｅのうち、Ｙ方向に沿って延びる２つの部分の各々には、互いに異なるレーザー照射部５２であって、かつ、端部Ｓｅのうち、Ｘ方向に沿って延びる部分にはレーザー光線Ｌを照射しないレーザー照射部５２が、レーザー光線Ｌを照射する。

【0143】

図１３が示すように、基板Ｓの表面と対向する平面視において、基板Ｓは、第１領域Ｒ１、第２領域Ｒ２、第３領域Ｒ３、および、第４領域Ｒ４に等分されている。基板Ｓにおいて、第１領域Ｒ１と第２領域Ｒ２とがＹ方向に沿って並び、第３領域Ｒ３と第４領域Ｒ４とがＹ方向に沿って並んでいる。また、基板Ｓにおいて、第１領域Ｒ１と第３領域Ｒ３とがＸ方向に沿って並び、第２領域Ｒ２と第４領域Ｒ４とがＸ方向に沿って並んでいる。

【0144】

基板Ｓの表面と対向する平面視において、各領域の一部と、１つの撮像部５１とが重なっている。各撮像部５１は所定の撮像範囲Ｃを有し、昇降ピン２６ａは、基板Ｓのうち、各撮像部５１と重なる領域のなかで、少なくとも基板Ｓの端部Ｓｅの全体が撮像範囲Ｃ内に含まれるように、基板Ｓを配置する。

【0145】

図１４が示すように、各レーザー照射部５２は、撮像範囲Ｃ内に配置された基板Ｓのうち、基板Ｓの端部Ｓｅにレーザー光線Ｌを照射する。これにより、レーザー照射部５２は、基板Ｓの端部Ｓｅでレーザー光線Ｌを反射および散乱させて、端部Ｓｅの像を撮像部５１の受光面に形成する。

【0146】

複数のレーザー照射部５２のうち、レーザー光線ＬをＸ方向に沿って延びる端部Ｓｅに向けて照射するレーザー照射部５２において、Ｚ方向における照射口５２ａからの距離が大きくなるほど、Ｘ方向に沿うレーザー光線Ｌの幅である照射幅Ｗが大きくなる。これにより、レーザー照射部５２は、基板Ｓの端部Ｓｅに沿って延びる帯形状を有したレーザー光線Ｌを、基板Ｓの端部Ｓｅのうち、Ｘ方向に沿って延びる部分の全体に当てる。レーザー光線Ｌの照射幅Ｗは、端部Ｓｅのうち、Ｘ方向に沿って延びる部分の長さ以上の長さである。

【0147】

レーザー照射部５２によれば、レーザー光線Ｌが帯状に延びる分だけ、基板Ｓの端部Ｓｅのうち、撮像部５１の受光面に像として形成される部分が拡がる。
図１５が示すように、Ｚ方向は、基板Ｓの表面における法線方向、および、基板ステージ２４の載置面２４ａにおける法線方向と平行な方向であり、レーザー光線Ｌにおいて、レーザー光線Ｌの延びる方向と、Ｚ方向とが形成する角度が照射角θである。照射角θは、０°よりも大きく９０°未満である。すなわち、レーザー照射部５２は、Ｚ方向とは平行でない方向に沿って、レーザー光線Ｌを端部Ｓｅに向けて照射する。

【0148】

こうしたレーザー照射部５２によれば、基板Ｓの端部Ｓｅに向けて照射されたレーザー光線Ｌの一部が、昇降ピン２６ａのうち、Ｚ方向において基板Ｓの端部Ｓｅと重なる部分、および、基板ステージ２４のうち、Ｚ方向において基板Ｓの端部Ｓｅと重なる部分に当たることが抑えられる。そのため、撮像部５１が撮像する像のなかで基板Ｓ以外の部分における明度が高められることが抑えられ、基板Ｓ以外の部分が、基板Ｓの端部Ｓｅとして誤認識されることが抑えられる。

【0149】

また、上述したレーザー照射部５２によれば、Ｚ方向に沿って基板Ｓの端部Ｓｅに向けてレーザー光線Ｌを照射する構成と比べて、Ｚ方向における照射口５２ａと基板Ｓの端部Ｓｅとの間の距離を大きくすることなく、照射口５２ａと基板Ｓの端部Ｓｅとの間の距離を大きくすることができる。それゆえに、基板Ｓの端部Ｓｅに当たる位置でのレーザー光線Ｌの照射幅Ｗを大きくすることができる。

【0150】

［スパッタ装置の作用］
図１６および図１７を参照してスパッタ装置１０の作用を説明する。なお、以下では、基板Ｓがレーザー光線Ｌに対する透過性を有した基板であり、成膜前の基板Ｓに対してレーザー光線Ｌが照射されるときの作用を説明する。

【0151】

図１６が示すように、基板Ｓの端部Ｓｅに向けて照射されたレーザー光線Ｌの一部は、基板Ｓの縁Ｓｅ２に当たり、基板Ｓの縁Ｓｅ２にて反射される。また、基板Ｓの端部Ｓｅに向けて照射されたレーザー光線Ｌの他の一部は、基板Ｓの縁Ｓｅ２から基板Ｓの内部に透過し、基板Ｓの端面Ｓｅ１から導出される。上述したように、基板Ｓの端面Ｓｅ１は、レーザー光線Ｌを散乱することができる程度の面粗さを有しているため、レーザー光線Ｌは、基板Ｓの端面Ｓｅ１から導出されるときに散乱される。

【0152】

そのため、レーザー光線Ｌのうち、基板Ｓの縁Ｓｅ２にて反射したレーザー光線Ｌ、および、基板Ｓの端面Ｓｅ１にて散乱されたレーザー光線Ｌによって、基板Ｓの端部Ｓｅの像が撮像部５１の受光面に形成される。

【0153】

それゆえに、撮像部５１の位置は、基板Ｓの端部Ｓｅにおけるレーザー光線Ｌの反射および散乱によって撮像部５１の受光面に像が形成される位置であればよいため、レーザー照射部５２の位置に対して、撮像部５１の位置が１つの位置に限定されない。それゆえに、レーザー照射部５２の位置に対する撮像部５１の位置の自由度を高めることができる。

【0154】

また、基板Ｓに当てられたレーザー光線Ｌが、基板Ｓの縁Ｓｅ２から基板Ｓの内部を透過し、かつ、端面Ｓｅ１において散乱される。そのため、基板Ｓの端部Ｓｅのうち、レーザー光線Ｌの当たった部分以外の部分の明度を高めることができる。

【0155】

図１７が示すように、基板Ｓの端面Ｓｅ１は、基板Ｓの縁Ｓｅ２に対して外側に突き出る曲率を有した曲面である場合もある。こうした構成では、基板Ｓの端部Ｓｅに当たったレーザー光線Ｌのうち、基板Ｓの縁Ｓｅ２に当たったレーザー光線Ｌが反射され、かつ、基板Ｓの端面Ｓｅ１の一部に当たったレーザー光線Ｌも反射される。このうち、基板Ｓの端面Ｓｅ１の一部に当たったレーザー光線Ｌは、端面Ｓｅ１の面粗さのために、散乱光として端面Ｓｅ１から射出される。

【0156】

また、基板Ｓの端面Ｓｅ１が外側に突き出る曲面であれば、基板Ｓの端面Ｓｅ１にレーザー光線Ｌが照射されたとき、同じ幅を有したレーザー光線Ｌが基板Ｓの平坦な部分に照射されたときに比べて、レーザー光線Ｌの照射される面積が広くなる。このため、レーザー光線Ｌが反射および散乱する確率が高まることから、撮像結果において明度の高い部分を得やすくなる。

【0157】

なお、図１７に示される基板Ｓにおいても、図１６を参照して先に説明された基板Ｓと同様、基板Ｓの縁Ｓｅ２に当たったレーザー光線Ｌの一部は、基板Ｓの内部に透過して、基板Ｓの端面Ｓｅ１から導出される。

【0158】

［基板監視方法］
第２実施形態における基板監視方法では、上述した第１実施形態の基板監視方法と同様、スパッタチャンバ１３内における位置が固定された基板Ｓを各撮像部５１によって撮像してもよい。この場合には、昇降ピン２６ａによって所定の位置に配置された基板Ｓに対して、各レーザー照射部５２がレーザー光線Ｌを照射し、基板Ｓの端部Ｓｅの像を撮像部５１の受光面に形成する。そして、各撮像部５１が、基板Ｓの端部Ｓｅのうち、撮像範囲Ｃに含まれる部分に対応する像から画像を生成する。

【0159】

なお、各レーザー照射部５２は、基板Ｓの端部Ｓｅに対して、ほぼ同時にレーザー光線Ｌを当ててもよいし、相互に異なるタイミングで端部Ｓｅに対してレーザー光線Ｌを当ててもよい。また、各撮像部５１は、レーザー照射部５２が、各撮像部５１の撮像範囲Ｃに含まれる基板Ｓの端部Ｓｅに対してレーザー光線Ｌを当てている間に、端部Ｓｅを撮像すればよい。

【0160】

監視部３１は、各撮像部５１が生成した画像に基づき、基板Ｓの端部Ｓｅの全体が含まれる画像を生成する。そして、監視部３１は、生成した画像に基づき、上述した第１実施形態と同様の方法によって、基板Ｓの端部Ｓｅが損傷を有するか否かを判断する。

【0161】

また、第２実施形態における基板監視方法では、上述した第１変形例の基板監視方法と同様、各撮像部５１は、上昇位置から載置位置に向けて移動している基板Ｓであって、Ｚ方向において相互に異なる複数の位置に配置された基板Ｓを撮像してもよい。

【0162】

以上説明したように、基板監視装置および基板監視方法の第２実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（７）撮像部５１の位置は、基板Ｓの端部Ｓｅにおけるレーザー光線Ｌの反射光および散乱光によって撮像部５１の受光面に像が形成される位置であればよいため、レーザー照射部５２の位置に対して、撮像部５１の位置が１つの位置に限定されない。それゆえに、レーザー照射部５２の位置に対する撮像部５１の位置の自由度を高めることができる。

【0163】

（８）基板Ｓに当てられたレーザー光線Ｌが、基板Ｓの内部を透過し、かつ、端面Ｓｅ１において散乱される。そのため、基板Ｓの端部Ｓｅのうち、レーザー光線Ｌの当たった部分以外の部分の明度を高めることができる。

【0164】

（９）レーザー光線Ｌが帯状に延びる分だけ、基板Ｓの端部Ｓｅのうち、撮像部５１の受光面に像として形成される部分が拡がる。
［第２実施形態の変形例］
なお、上述した第２実施形態は、以下のように適宜変更して実施することもできる。

【0165】

・レーザー照射部５２は、レーザー光線Ｌの照射幅ＷがＺ方向の全体にわたって同じである構成であってもよい。こうした構成であっても、レーザー光線Ｌが帯状を有していれば、上述した（９）に準じた効果を得ることはできる。

【0166】

・レーザー光線Ｌの照射幅Ｗは、Ｘ方向に沿う端部Ｓｅの幅よりも小さくてもよいし、Ｙ方向に沿う端部Ｓｅの幅よりも小さくてもよい。こうした構成では、基板Ｓの端部Ｓｅのうち、Ｘ方向に沿って延びる１つの部分、または、Ｙ方向に沿って延びる１つの部分に対して、複数のレーザー照射部を用いてレーザー光線Ｌを照射すればよい。

【0167】

あるいは、レーザー照射部５２が、レーザー光線Ｌの照射方向を変えることができる機構を有し、変更機構が、端部Ｓｅのうち、レーザー光線Ｌの当たる位置を変えることによって、端部Ｓｅの全体にレーザー光線Ｌを照射することのできる構成であってもよい。なお、こうした構成では、レーザー光線Ｌの照射方向が変わるごとに撮像部５１によって、端部Ｓｅの像を撮像すればよい。

【0168】

・撮像部５１の個数は３以下であってもよいし、５以上であってもよい。要は、各撮像部５１が撮像した画像を合成することによって、端部Ｓｅの全体に対応する画像を形成することができれば、撮像部５１の個数は任意である。

【0169】

・レーザー照射部５２の個数は３以下であってもよいし、５以上であってもよい。要は、基板Ｓの端部Ｓｅの全体にレーザー光線Ｌを当てることができれば、レーザー照射部５２の個数は任意である。なお、レーザー照射部５２の位置が固定された状態では基板Ｓの端部Ｓｅの全体にレーザー光線Ｌを当てることができない場合には、レーザー照射部５２が、スパッタチャンバ１３に対するレーザー照射部５２の位置を変えることができる位置変更機構を備えてもよい。あるいは、上述したように、レーザー照射部５２が、レーザー光線Ｌの照射方向を変える変更機構を備えてもよい。

【0170】

・レーザー光線Ｌの照射角θは０°であってもよい。すなわち、レーザー照射部５２は、レーザー光線ＬをＺ方向に沿って基板Ｓの端部Ｓｅに向けて照射する構成であってもよい。こうした構成であっても、基板Ｓの端部Ｓｅの像を撮像部５１の受光面に形成することは可能である。

【0171】

・基板Ｓに形成される膜が光透過性を有する膜であれば、成膜後の基板Ｓにレーザー光線Ｌが照射されても、基板Ｓの端部、すなわち、膜の縁であって、Ｚ方向において基板Ｓの縁Ｓｅ２と重なる部分、膜の端面、および、基板Ｓの端面Ｓｅ１を含む部分において、レーザー光線Ｌが反射または散乱される。

【0172】

・図１８が示すように、基板Ｓに形成される膜が金属膜Ｍであれば、光透過性を有する基板Ｓと比べて、金属膜Ｍの縁Ｍｅ２であって、Ｚ方向において基板Ｓの縁Ｓｅ２と重なる部分において反射されるレーザー光線の光量が大きくなり、反射光によって撮像部５１の受光面に像を形成することができる。

【0173】

この場合、レーザー光線Ｌが金属膜Ｍの縁Ｍｅ２において反射されるが、基板Ｓが存在しない部分ではレーザー光線Ｌの反射は発生しない。そのため、撮像部５１が受光する光のうち、金属膜Ｍの縁Ｍｅ２からの光と、縁Ｍｅ２の外側からの光との間において、撮像部５１が受光する光の量に大きな差が生じ、これにより撮像結果において、明度の高い部分と、明度の低い部分との境界が明確になる。

【0174】

・基板Ｓに形成される膜が金属膜であるとき、金属膜のうち、基板Ｓの縁Ｓｅ２に形成された部分おいて、基板Ｓにおける他の部分に形成された部分よりも厚さが小さい場合がある。そして、金属膜のうち、基板Ｓの縁Ｓｅ２と重なる部分の厚さが、レーザー光線Ｌを透過する程度に小さいときには、基板Ｓの縁Ｓｅ２から基板Ｓの内部に光が透過し、基板Ｓの端面Ｓｅ１からレーザー光線Ｌが導出される。

【0175】

・第１実施形態と同様、レーザー照射部５２が基板Ｓにレーザー光線Ｌを当てるとき、基板Ｓの姿勢は、基板ステージ２４によって保持されてもよい。このとき、基板ステージ２４の姿勢は水平姿勢であってもよいし、起立姿勢であってもよい。すなわち、レーザー照射部５２は、ほぼ水平な状態で基板ステージ２４に支持された基板Ｓに対してレーザー光線Ｌを当てるように構成されてもよいし、ほぼ垂直な状態で基板ステージ２４に支持された基板Ｓに対してレーザー光線Ｌを当てるように構成されてもよい。

【符号の説明】

【0176】

１０…スパッタ装置、１１…搬送チャンバ、１２…ロードロックチャンバ、１３…スパッタチャンバ、１４…カソード、１５…搬送ロボット、２１…チャンバ本体、２１ａ…搬出入口、２１ｂ…撮像窓、２１ｃ…照射窓、２１ｄ…内壁面、２１ｅ…上壁、２２…バッキングプレート、２３…ターゲット、２４…基板ステージ、２４ａ…載置面、２５…姿勢変更部、２６…昇降装置、２６ａ…昇降ピン、２６ｂ…昇降機構、２７，５１…撮像部、２８…クランプ、２９，５２…レーザー照射部、２９ａ，５２ａ…照射口、３１…監視部、４０…制御部、４０ａ…記憶部、Ｃ…撮像範囲、Ｌ，Ｌ１，Ｌ２，Ｌ３…レーザー光線、Ｌａ…光軸、Ｐ１…照射位置、Ｐ２…目標位置、Ｐ３…被照射位置、Ｐ４…導出位置、Ｐ５…高明度位置、Ｓ…基板、Ｓｃ…角部、Ｓｅ…端部、Ｓｅ１…端面、Ｓｅ２…縁、Ｓｈ…高明度部、Ｓｏ…導出部。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】