特開 2024-106671 基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024106671

(43)【公開日】2024-08-08

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240801BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 644B

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011059

(22)【出願日】2023-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100093056

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 勉

(74)【代理人】

【識別番号】100142930

【弁理士】

【氏名又は名称】戸高 弘幸

(74)【代理人】

【識別番号】100175020

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 知彦

(74)【代理人】

【識別番号】100180596

【弁理士】

【氏名又は名称】栗原 要

(74)【代理人】

【識別番号】100195349

【弁理士】

【氏名又は名称】青野 信喜

(72)【発明者】

【氏名】田中 克典

(72)【発明者】

【氏名】帆角 良平

(72)【発明者】

【氏名】矢野 航

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AA14

5F157AB02

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB90

5F157AC01

5F157AC13

5F157BA07

5F157BA14

5F157BA31

5F157CD29

5F157CE27

5F157CE29

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF50

5F157DB02

5F157DB45

(57)【要約】

【課題】検出部により摩耗状態を表す摩耗指標を検出することにより、確実にブラシの長寿命化を図ることができる。
【解決手段】ブラシ２７が継続的に使用されると、ブラシ２７が摩耗する。制御部１３は、カメラ４３と制御部１３で検出されたブラシ２７の摩耗状態を表す摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、回転昇降機構１９を操作して、ブラシ２７が基板Ｗの外周縁に作用する鉛直方向の位置を移動させる。したがって、カメラ４３と制御部１３により摩耗状態を表す摩耗指標を検出することにより、確実にブラシ２７の一部が寿命となったことを判断できる。さらに回転昇降機構１９によりブラシ２７を摩耗していない位置に移動させるので、ブラシ２７の摩耗していない箇所で洗浄処理を継続できる。その結果、確実にブラシ２７の長寿命化を図ることができる。さらに、ブラシの消費数を抑制できるので、環境負荷を軽減できる。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の外周縁を洗浄する基板処理装置において、
基板を保持して水平面内で回転させる回転保持部と、
前記回転保持部に保持されて回転されている前記基板の外周縁に作用して、前記基板の外周縁を洗浄するブラシと、
前記ブラシを保持するブラシ保持部と、
前記ブラシが前記基板の外周縁に作用する作用位置と、前記ブラシが前記基板の外周縁から離間した離間位置とにわたって、前記ブラシ保持部を水平方向に移動させる水平駆動部と、
前記基板の外周縁に対して前記ブラシを鉛直方向に昇降移動させる昇降駆動部と、
前記ブラシが前記基板の外周縁に作用する洗浄面における摩耗状態を表す摩耗指標を検出する検出部と、
前記検出部で検出された前記ブラシにおける前記摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、前記昇降駆動部を操作して、前記洗浄面が前記基板の外周縁に作用する鉛直方向の位置を、前記洗浄面が摩耗していない位置に移動させる制御部と、
を備えていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理装置において、
前記検出部は、
前記ブラシの画像を撮像する撮像部と、
前記ブラシで撮像した前記画像から前記摩耗指標を算出する算出部と、を含み、
前記撮像部は、前記回転保持部より外側に配置されていることを特徴とする基板処理装置。

【請求項3】

請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記ブラシは、前記洗浄面が、前記基板の上面側の外周縁に臨み、かつ、中心部へ傾斜した上部洗浄面と、前記基板の下面側の外周縁に臨み、かつ、中心部へ傾斜した下部洗浄面とを有するダブルテーパ型であることを特徴とする基板処理装置。

【請求項4】

請求項１に記載の基板処理装置において、
前記ブラシ保持部は、前記ブラシが前記基板の外周縁に作用する押し圧を付与する押圧機構を備え、
前記制御部は、前記ブラシの洗浄面について鉛直方向の位置を移動させた後、前記押圧機構を操作して押し圧を調整することを特徴とする基板処理装置。

【請求項5】

請求項１に記載の基板処理装置において、
前記検出部は、前記ブラシの洗浄面を撮影するカメラを備え、
前記制御部は、前記洗浄面の形状変化に基づいて前記閾値を越えたか否かを判断することを特徴とする基板処理装置。

【請求項6】

請求項１に記載の基板処理装置において、
アラームを発する報知部をさらに備え、
前記制御部は、前記ブラシにおける前記摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、前記報知部によりアラームを発生させることを特徴とする基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、半導体ウエハ、液晶表示器や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置用基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの基板（以下、単に基板と称する）の外周縁を洗浄処理する基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の装置として、回転保持部と、ブラシと、移動部とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。回転保持部は、基板を水平姿勢で回転可能に保持する。ブラシは、鉛直軸周りで自転されつつ、回転されている基板の外周縁に作用して、基板の外周縁を洗浄する。移動部は、ブラシを鉛直方向に移動させ、基板の外周縁に作用する位置を変える。基板の外周縁によりブラシの洗浄面が摩耗し、その洗浄面が寿命に到達したと判断される場合には、この移動部によるブラシの移動により、ブラシの洗浄面のうち摩耗していない箇所を基板の外周縁に作用させることができる。したがって、ブラシの交換頻度を低減でき、ブラシの長寿命化を図れる。さらに、ブラシ交換に伴う装置の停止時間を短縮でき、スループットを向上できる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００６－２７８５９２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、このような構成を有する従来例の場合には、次のような問題がある。
すなわち、従来の装置は、ブラシの洗浄面が寿命に到達したとの判断は、ユーザにより行われる。その判断は、例えば、ブラシの洗浄面の摩耗度合いの目視、基板の処理枚数、洗浄処理に使用した時間などに基づいて行われる。そのため、必ずしもブラシの長寿命化を図ることができないという問題がある。

【0005】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、確実にブラシの長寿命化を図ることができる基板処理装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板の外周縁を洗浄する基板処理装置において、基板を保持して水平面内で回転させる回転保持部と、前記回転保持部に保持されて回転されている前記基板の外周縁に作用して、前記基板の外周縁を洗浄するブラシと、前記ブラシを保持するブラシ保持部と、前記ブラシが前記基板の外周縁に作用する作用位置と、前記ブラシが前記基板の外周縁から離間した離間位置とにわたって、前記ブラシ保持部を水平方向に移動させる水平駆動部と、前記基板の外周縁に対して前記ブラシを鉛直方向に昇降移動させる昇降駆動部と、前記ブラシが前記基板の外周縁に作用する洗浄面における摩耗状態を表す摩耗指標を検出する検出部と、前記検出部で検出された前記ブラシにおける前記摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、前記昇降駆動部を操作して、前記洗浄面が前記基板の外周縁に作用する鉛直方向の位置を、前記洗浄面が摩耗していない位置に移動させる制御部と、を備えていることを特徴とするものである。

【0007】

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、回転保持部に保持され回転されている基板に対して、水平駆動部によりブラシが作用位置に移動される。これにより、基板の外周縁にブラシの洗浄面が作用して洗浄処理が行われる。ブラシが継続的に使用されると、ブラシの洗浄面が摩耗する。制御部は、検出部で検出されたブラシの洗浄面における摩耗状態を表す摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、昇降駆動部を操作して、ブラシの洗浄面が基板の外周縁に作用する鉛直方向の位置を移動させる。したがって、検出部により摩耗指標を検出することにより、確実にブラシの洗浄面の一部が寿命となったことを判断できる。さらに昇降駆動部によりブラシの洗浄面を摩耗していない位置に移動させるので、ブラシの摩耗していない洗浄面で洗浄処理を継続できる。その結果、確実にブラシの長寿命化を図ることができる。さらに、ブラシの消費数を抑制できるので、環境負荷を軽減できる。

【0008】

また、本発明において、前記検出部は、前記ブラシの画像を撮像する撮像部と、前記ブラシで撮像した前記画像から前記摩耗指標を算出する算出部と、を含み、前記撮像部は、前記回転保持部より外側に配置されていることが好ましい（請求項２）。

【0009】

待機ポットと回転保持部に保持された基板との間をブラシが移動する際に、検出部でブラシの洗浄面の摩耗指標を検出できる。したがって、従来装置におけるブラシの移動制御を変更することなく適用できる。

【0010】

また、本発明において、前記ブラシは、前記洗浄面が、前記基板の上面側の外周縁に臨み、かつ、中心部へ傾斜した上部洗浄面と、前記基板の下面側の外周縁に臨み、かつ、中心部へ傾斜した下部洗浄面とを有するダブルテーパ型であることが好ましい（請求項３）。

【0011】

基板の上面の外周縁と、基板の下面の外周縁とを交互に一つのブラシで洗浄処理できる。したがって、上面用または下面用のブラシを備える構成に比較して水平駆動部などの構成を簡易化できる。よって、部品点数を少なくでき、装置コストを抑制できる。

【0012】

また、本発明において、前記ブラシ保持部は、前記ブラシが前記基板の外周縁に作用する押し圧を付与する押圧機構を備え、前記制御部は、前記ブラシの洗浄面について鉛直方向の位置を移動させた後、前記押圧機構を操作して押し圧を調整することが好ましい（請求項４）。

【0013】

ブラシの洗浄面が傾斜していると、ブラシが鉛直方向に移動されることで、基板の外周縁に作用するブラシの洗浄面との距離が変わる。すると、同じ押し圧でブラシを作用させても基板の外周縁から中心側への洗浄幅が変わる。そこで、押圧機構を操作して押し圧を調整することで、同じ洗浄幅を確保できる。その結果、ブラシの長寿命化を図りつつも、洗浄度合いを一定化できる。

【0014】

また、本発明において、前記検出部は、前記ブラシの洗浄面を撮影するカメラを備え、前記制御部は、前記洗浄面の形状変化に基づいて前記閾値を越えたか否かを判断することが好ましい（請求項５）。

【0015】

カメラでブラシの洗浄面を撮影すると、制御部は、洗浄面の形状変化に基づいて摩耗指標が閾値を超えたか否かを判断できる。したがって、非接触でブラシの摩耗指標を正確に把握できる。

【0016】

また、本発明において、アラームを発する報知部をさらに備え、前記制御部は、前記ブラシにおける前記摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、前記報知部によりアラームを発生させることが好ましい（請求項６）。

【0017】

摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、報知部によりアラームを発生させる。したがって、装置のオペレータに注意を喚起できる。

【発明の効果】

【0018】

本発明に係る基板処理装置によれば、回転保持部に保持され回転されている基板に対して、水平駆動部によりブラシが作用位置に移動される。これにより、基板の外周縁にブラシの洗浄面が作用して洗浄処理が行われる。ブラシが継続的に使用されると、ブラシの洗浄面が摩耗する。制御部は、検出部で検出されたブラシの洗浄面における摩耗状態を表す摩耗指標が予め設定された閾値を超えたと判断した場合には、昇降駆動部を操作して、ブラシの洗浄面が基板の外周縁に作用する鉛直方向の位置を移動させる。したがって、検出部により摩耗指標を検出することにより、確実にブラシの洗浄面の一部が寿命となったことを判断できる。さらに昇降駆動部によりブラシの洗浄面を摩耗していない位置に移動させるので、ブラシの摩耗していない洗浄面で洗浄処理を継続できる。その結果、確実にブラシの長寿命化を図ることができる。さらに、ブラシの消費数を抑制できるので、環境負荷を軽減できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。

【図2】ブラシの構成を示す側面図である。

【図3】ブラシの摩耗状態の一例を示す模式図である。

【図4】ブラシの下部洗浄面に関する撮影視野の例を示す側面図である。

【図5】ブラシの下部洗浄面について画像処理の説明に供する図である。

【図6】ブラシの下部洗浄面について設定された複数個の洗浄高さの一例を示す側面図である。

【図7】ブラシの上部洗浄面について設定された複数個の洗浄高さの一例を示す側面図である。

【図8】洗浄処理の動作を示すフローチャートである。

【図9】変形例に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。

【図10】（ａ）～（ｃ）は、寿命判断の他の態様について説明する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、図面を参照して本発明の一実施例について説明する。
図１は、実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。

【0021】

本実施例に係る基板処理装置１は、基板Ｗを処理する装置である。基板処理装置１は、一枚ずつ処理する、いわゆる枚葉式の装置である。基板Ｗは、例えば、平面視で円形状を呈する。基板処理装置１は、例えば、基板Ｗの外周縁の下面または上面に対して処理を行う。処理としては、例えば、基板Ｗに付着したパーティクルなどの汚れを除去するための洗浄処理が挙げられる。

【0022】

＜１．全体構成＞

【0023】

基板処理装置１は、ベースユニット３と、チャックユニット５と、ガード７と、ブラシ洗浄ユニット９と、ノズル１１と、制御部１３とを備えている。

【0024】

＜２．ベースユニット＞

【0025】

ベースユニット３は、チャックユニット５を備えている。ベースユニット３は、チャックユニット５を回転させる。チャックユニット５は、基板Ｗを水平姿勢で保持した状態で、基板Ｗを水平面内で回転させる。

【0026】

ベースユニット３は、電動モータ１５を備えている。電動モータ１５は、回転軸１７を備えている。回転軸１７は、鉛直方向に延出されている。回転軸１７は、電動モータ１５によって鉛直方向の軸芯Ｐ１周りに回転される。回転軸１７の上端には、チャックユニット５が取り付けられている。

【0027】

＜３．チャックユニット＞

【0028】

チャックユニット５は、平面視で円形状を呈する。チャックユニット５は、基板Ｗの直径より小さな直径を有する。チャックユニット５は、平面視で基板Ｗの中央部に位置する。チャックユニット５は、図示しない吸引穴を上面に形成されている。チャックユニット５は、図示しない吸引源を有しており、吸引源によって吸引穴から基板Ｗに対して吸引が行われる。チャックユニット５は、吸引力により基板Ｗの中央部における下面を保持する。チャックユニット５は、基板Ｗを水平姿勢で保持する。チャックユニット５は、吸引力が解除されると、基板Ｗを開放する。

【0029】

なお、上述したチャックユニット５が本発明における「回転保持部」に相当する。

【0030】

＜４．ガード＞

【0031】

ガード７は、電動モータ１５を囲うように側方に配置されている。ガード７は、ブラシ洗浄ユニット９による洗浄処理時に、ノズル１１から基板Ｗに供給された処理液が周囲に飛散するのを防止する。ガード７は、図１中に実線で示す処理高さと、図１中に二点鎖線で示す受け渡し高さ（図１中の二点鎖線）とにわたって昇降される。受け渡し高さは、処理高さより下方に位置する。ガード７は、処理高さにおいて、基板Ｗの外周縁から周囲に飛散した処理液を下方へ案内する。

【0032】

＜５．ブラシ洗浄ユニット＞

【0033】

ブラシ洗浄ユニット９は、回転昇降機構１９と、アーム２１と、ブラシヘッド２３とを備えている。回転昇降機構１９は、アーム２１を鉛直方向に昇降駆動する。回転昇降機構１９は、鉛直方向の軸芯Ｐ２周りにアーム２１を回転駆動する。回転昇降機構１９は、例えば、鉛直方向の回転軸を備えた電動モータからなる回転機構と、その電動モータを鉛直方向に昇降移動する昇降機構とを備えている。アーム２１は、基端部が回転昇降機構１９に連結されている。アーム２１は、先端部にブラシヘッド２３が取り付けられている。ブラシヘッド２３は、回転昇降機構１９によって水平面内で揺動駆動される。なお、ブラシヘッド２３は、水平方向に配置されたボールネジ等により、アーム２１の基端部と先端部とを同時に水平方向に直線的に移動される構成であってもよい。

【0034】

ブラシヘッド２３は、ヘッドボディ２５と、ブラシ２７とを備えている。ヘッドボディ２５は、アーム２１の先端部に取り付けられている。ヘッドボディ２５は、電動モータ２９を内蔵している。電動モータ２９は、鉛直方向に回転軸２９ａを備えている。電動モータ２９は、鉛直方向の軸芯Ｐ３周りに回転軸２９ａを回転駆動する。ヘッドボディ２５の下部には、ブラシ２７が配置されている。ブラシ２７は、回転軸２９の下端部に連結されている。ブラシ２７は、電動モータ２９によって軸芯Ｐ３周りに回転される。ヘッドボディ２５は、ブラシ２７を着脱自在に保持する。

【0035】

回転昇降機構１９は、ブラシ２７を作用位置と離間位置とにわたって移動する。作用位置は、ブラシ２７が基板Ｗの外周縁に作用する位置である。離間位置は、ブラシ２７が基板Ｗの外周縁から離れた位置である。離間位置は、ブラシ２７が基板Ｗに作用しない位置である。

【0036】

なお、上述したブラシヘッド２３が本発明における「ブラシ保持部」に相当し、上述した回転昇降機構１９が本発明における「水平駆動部」及び「昇降駆動部」並びに「押圧機構」に相当する。

【0037】

ここで、図２を参照する。図２は、ブラシの構成を示す側面図である。

【0038】

ブラシ２７は、例えば、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール）で構成されている。ブラシ２７は、いわゆるダブルテーパ型である。ブラシ２７は、上部ブラシ３１と、境界部３３と、下部ブラシ３５とから構成されている。上部ブラシ３１は、基板Ｗの上面側の外周縁に臨み、かつ、軸芯Ｐ３に傾斜した上部洗浄面３７を外周面に有する。換言すると、上部ブラシ３１は、下向きの円錐形状を呈する。下部ブラシ３５は、基板Ｗの下面側の外周縁に臨み、かつ、軸芯Ｐ３へ傾斜した下部洗浄面３９を外周面に有する。換言すると、下部ブラシ３５は、上向きの円錐形状を呈する。

【0039】

ブラシ２７は、上部洗浄面３７または下部洗浄面３９が基板Ｗの外周縁に接した位置から、さらに基板Ｗの中心側、つまり、軸芯Ｐ１側に向かって押し圧を付与される。これにより、ブラシ２７は、基板Ｗの外周縁の最外周面から中心側に所定の洗浄幅ＣＷで基板Ｗに作用するように操作される。図２では、基板Ｗの下面を例にとって洗浄幅ＣＷを示したが、基板Ｗの上面についても同様の操作により洗浄幅ＣＷが設定される。洗浄幅ＣＷで基板Ｗにブラシ２７が作用している位置は、上述した作用位置である。

【0040】

ベースユニット３の側方には、待機ポット４１が配置されている。待機ポット４１は、ガード７の側方に配置されている。待機ポット４１は、回転昇降機構１９の側方に配置されている。待機ポット４１は、ブラシ２７を待機させる。待機ポット４１は、ブラシ２７を内部に収容可能である。待機ポット４１は、ブラシ２７に付着しているパーティクルなどの汚れを除去する。待機ポット４１は、ブラシ２７に洗浄液を供給してブラシ２７を洗浄し、ブラシ２７を清浄にする機能を備えている。待機ポット４１の位置は、上述した離間位置である。

【0041】

ベースユニット３の側方には、カメラ４３が配置されている。カメラ４３は、ブラシ２７を撮像する。カメラ４３は、ガード７と待機ポット４１との間に配置されている。カメラ４３は、ブラシ２７の移動経路において、移動経路の側方で隣接する位置に配置されている。カメラ４３は、ブラシ２７を撮影可能な視野を有する。カメラ４３は、ブラシ２７の上部ブラシ３１及び下部ブラシ３５の全体を含む領域を撮影視野とする。カメラ４３は、必要に応じて、少なくともブラシ２７の上部ブラシ３１または下部ブラシ３５のいずれか一方の全体を含む領域を撮影可能な視野を有する。カメラ４３は、必要に応じて、撮影視野が調整される。

【0042】

カメラ４３は、カラー画像や白黒画像のいずれかで撮影可能な機能を有する。カメラ４３は、上述した撮影視野が確保できれば、配置位置を問わない。カメラ４３は、固定されていてもよいが、移動可能に配置されていてもよい。移動する場合は、少なくとも撮影の間だけ、ブラシ２７と同期して移動することが好ましい。また、カメラ４３が撮像したブラシ２７の画像は、制御部１３に送られ、後述の処理が行われる。

【0043】

＜６．制御部＞

【0044】

制御部１３は、上述した各部を統括して制御する。制御部１３は、ＣＰＵやメモリを備えている。制御部１３には、報知部４５が接続されている。報知部４５は、アラームを発する。報知部４５は、文字や図形などでアラームを発する表示装置や、色や光でアラームを発する光源や、音や音声でアラームを発するスピーカなどで構成されている。

【0045】

制御部１３は、ガード７の昇降動作、ノズル１１からの処理液の供給動作、電動モータ１５の回転動作、回転昇降機構１９の回転動作及び昇降動作、電動モータ２９の回転動作、カメラ４３の撮影動作、報知部４５のアラーム発報動作を制御する。制御部１３は、ブラシ２７の寿命判断を行う。制御部１３は、ブラシ２７の外形の変化に基づいて、ブラシ２７の寿命を判断する。

【0046】

＜７．ブラシの寿命判断＞

【0047】

図３から図５を参照して、ブラシの寿命判断について説明する。図３は、ブラシの摩耗状態の一例を示す模式図である。図４は、ブラシの下部洗浄面に関する撮影視野の例を示す側面図である。図５は、ブラシの下部洗浄面について画像処理の説明に供する図である。

【0048】

以下の説明においては、ブラシ２７の下部ブラシ３５を例にとって説明する。ブラシ２７の上部ブラシ３１についても同様に寿命判断を適用できる。

【0049】

ブラシ２７の下部ブラシ３５が基板Ｗの外周縁に当接されて作用され、複数枚の基板Ｗに対する処理が継続されると、下部ブラシ３５の下部洗浄面３９が摩耗する。具体的には、基板Ｗの外周縁に所定の押し圧で押し込まれている関係上、点線で示すように軸芯Ｐ３側へ摩耗が進行する。例えば、下部洗浄面３９から軸芯Ｐ３側へ閾値ＤＬに摩耗が進行した場合を寿命とする。つまり、摩耗により、下部洗浄面３９が軸芯Ｐ３側へえぐれるように摩耗穴ＳＨが形成されていく。この摩耗穴ＳＨは、軸芯Ｐ３側へ深くなっていく。このように摩耗が進行して、摩耗穴ＳＨが一定の深さとなると寿命と判断する。寿命の判断は、例えば、摩耗穴ＳＨの深さが閾値ＤＬだけに達したときである。閾値ＤＬは、例えば、下部洗浄面３９の傾斜面を軸芯Ｐ３側へ平行移動させた水平方向の距離である。閾値ＤＬは、従来、廃棄されてきたブラシ２７の摩耗穴ＳＨにおける深さに基づいて設定されることが好ましい。

【0050】

図４に示すように、例えば、制御部１３は、下部ブラシ３５の下部洗浄面３９を含み、軸芯Ｐ３側に少なくとも所定領域だけ含むようにカメラ４３の撮影視野ＩＡ１を設定する。所定領域は、従来、廃棄されてきたブラシ２７の摩耗穴ＳＨの深さや形状などに基づいて設定されることが好ましい。

【0051】

図５に示すように、制御部１３は、例えば、カメラ４３により撮像された画像Ｆ０のうち、下部ブラシ部３５を含む領域を二値化する。制御部１３は、二値化した画像Ｆ０から、摩耗穴ＳＨの水平方向の奥行きＤＰを求める。具体的には、制御部１３は、基板Ｗの洗浄処理時に回転昇降機構１９を操作しているので、下部ブラシ部３５のうち、どの高さが基板Ｗの外周縁に作用しているかがわかっている。換言すると、制御部１３は、基板Ｗの外周縁に作用している高さである洗浄高さＨを特定できる。したがって、制御部１３は、画像Ｆ０のうち、基板Ｗの外周縁が作用された位置を特定できる。制御部１３は、下部ブラシ部３５のうち、基板Ｗの外周縁が作用された洗浄高さＨにおいて、下部洗浄面３９からの白画素値の個数に基づいて奥行きＤＰを求めることができる。制御部１３は、奥行きＤＰと閾値ＤＬとを比較する。制御部１３は、奥行きＤＰが閾値ＤＬを越えた場合には、現在の洗浄高さＨにおける下部ブラシ部３５が寿命になったと判断する。制御部１３は、寿命であると判断すると、報知部４５を操作して、ブラシ２７の寿命を報知する。

【0052】

なお、上述した奥行きＤＰが本発明における「摩耗状態を表す摩耗指標」に相当する。また、上述したカメラ４３が本発明における「撮像部」に相当し、カメラ４３により撮像された画像Ｆ０から摩耗穴ＳＨの水平方向の奥行きＤＰを求める制御部１４が、本発明における「算出部」に相当する。そして、本発明における「検出部」は「撮像部」と「算出部」によって摩耗状態を表す摩耗指標を検出する。

【0053】

さらに、制御部１３は、回転昇降機構１９を操作して、次の洗浄処理に備える。具体的には、制御部１３は、回転昇降機構１９により、ブラシ２７の高さを低くなるように洗浄高さＨを移動させる。

【0054】

ここで、図６を参照する。図６は、ブラシの下部洗浄面について設定された複数個の洗浄高さの一例を示す側面図である。

【0055】

制御部１３は、ブラシ２７の下部洗浄ブラシ３５が寿命であると判断した場合には、例えば、洗浄高さＨを次のように移動させる。

【0056】

ここでは、最初の洗浄高さＨがＨＬ１であったとする。制御部１３は、洗浄高さＨＬ１で寿命であると判断した場合には、回転昇降機構１９を操作して、下部ブラシ３５を所定距離だけ下降させる。具体的には、洗浄高さＨＬ１から、洗浄高さＨＬ１に形成された摩耗穴ＳＨの開口高さの上縁を越える洗浄高さＨＬ２となるようにブラシ２７を下降させる。洗浄高さＨＬ２は、この高さにおいて同様の摩耗穴ＳＨが形成された場合でも、洗浄高さＨＬ１における摩耗穴ＳＨの開口上縁と、洗浄高さＨＬ２における摩耗穴ＳＨの開口下縁とが重複しない高さであって、少しの余裕をもたせた高さである。同様に、洗浄高さＨＬ３は、洗浄高さＨＬ２の摩耗穴ＳＨと、洗浄高さＨＬ３に摩耗穴ＳＨが形成されても縁が重複しない高さであって、少しの余裕を持たせた高さである。このように、摩耗穴ＳＨ同士の開口縁が重複しないように下部ブラシ３５の洗浄高さＨを移動させる。したがって、洗浄効果を一定にしつつ、下部ブラシ３５の下部洗浄面３９を最大限に利用できる。

【0057】

本実施例では、下部ブラシ３５の下部洗浄面３９に３箇所の洗浄高さＨＬ１～ＨＬ３を設定している。

【0058】

基板Ｗの外周縁上面を洗浄する上部ブラシ３１に関しても、図７に示すように、洗浄高さＨについて三箇所の洗浄高さＨＨ１～ＨＨ３を設定する。

【0059】

したがって、従来に比較して、ブラシ２７の寿命を３倍にすることができる。したがって、ブラシ２７の廃棄量を１／３にでき、環境負荷を低減できる。

【0060】

上述した洗浄高さＨ、つまり、下部ブラシ３５の洗浄高さＨＬ１～ＨＬ３と、上部ブラシ３１の洗浄高さＨＨ１～ＨＨ３とは、予め制御部１３の内部に記憶されている。また、上述した閾値ＤＬも同様に予め制御部１３の内部に記憶されている。

【0061】

＜７．洗浄処理＞

【0062】

ここで、上述した基板処理装置１による処理の一例について説明する。

【0063】

図８を参照する。図８は、洗浄処理の動作を示すフローチャートである。なお、以下の説明においては、発明の理解を容易にするため、基板Ｗの外周縁のうち、下面側を洗浄処理（下ベベル洗浄処理）する場合を例にとって説明する。つまり、ブラシ２７の下部ブラシ３５によって基板Ｗを洗浄処理する場合を例にとって説明する。

【0064】

ステップＳ１
制御部１３は、洗浄処理前の基板Ｗを基板処理装置１へ搬入させる。チャックユニット５は、搬入された基板Ｗの下面を吸引して水平姿勢で保持する。

【0065】

ステップＳ２
制御部１３は、回転昇降機構１９を操作して、ブラシ２７を待機ポット４１から作用位置に移動させる。

【0066】

ステップＳ３
制御部１３は、カメラ４３を操作して、ブラシ２７を対象にして、図４に示すように撮影視野ＩＡ１の撮影を行わせる。制御部１３は、撮影視野ＩＡ１の画像を処理して、下部ブラシ３５の摩擦穴ＳＨの奥行きＤＰの長さを求める。奥行きＤＰは、現時点で設定されている洗浄高さＨにおける摩擦穴ＳＨを対象に求める。新規のブラシ２７である場合には、通常、奥行きＤＰが０として求められる。

【0067】

ステップＳ４
制御部１３は、ブラシ２７が寿命か否かを判断する。制御部１３は、閾値ＤＬと奥行きＤＰとを比較してブラシ２７の寿命を判断し、その結果に応じて処理を分岐する。ブラシ２７が寿命となったと判断された場合には、ステップＳ５へ処理を移行し、寿命でないと判断された場合には、ステップＳ９に処理を移行する。

【0068】

ここでは、ブラシ２７の洗浄高さＨＬ１にて寿命と判断されたとして説明する。

【0069】

ステップＳ５
制御部１３は、ブラシ２７が寿命であると判断した場合、報知部４５を作動させる。報知部４５は、ブラシ２７が寿命であることを報知する。これにより、基板処理装置１のオペレータは、ブラシ２７が寿命となったことを知ることができる。オペレータは、寿命報知により、通常と同程度の期間で洗浄高さ位置における寿命が生じているか否かにより、ブラシ２７の摩耗に影響する部分に問題が生じているか否かを知ることができる。摩耗に影響する部分とは、例えば、ブラシ２７の取付状態や、チャックユニット５の回転状態などである。

【0070】

ステップＳ６
制御部１３は、ブラシ２７が寿命となったことを受けて、洗浄高さＨを決定する。具体的には、制御部１３は、ブラシ２７の下部ブラシ３５の洗浄高さＨを洗浄高さＨＬ１から洗浄高さＨＬ２に変更する。

【0071】

ステップＳ７
制御部１３は、ステップＳ６においてブラシ２７が移動できない場合には、移動限界に達したと判断する。ここでは、ブラシ２７を移動できるとして、ステップＳ８へ処理を分岐する。

【0072】

ステップＳ８
制御部１３は、押し圧を決定する。具体的には、洗浄高さＨが洗浄高さＨＬ２へ移動したことにより、下部洗浄面３９と基板Ｗの外周縁との距離が長くなる。その距離を補うように、ブラシ２７が基板Ｗの軸芯Ｐ１側へ移動する距離を変更する。

【0073】

ステップＳ９
制御部１３は、ステップＳ６で決定された洗浄高さＨＬ２と、ステップＳ８で決定された新たな押し圧となるように、回転昇降機構１９を操作する。つまり、制御部１３は、ブラシ２７を移動された洗浄高さＨＬ２とし、調整された押し圧で基板Ｗの外周縁を洗浄処理する。

【0074】

ステップＳ１０
洗浄処理が完了すると、制御部１３は、基板Ｗを基板処理装置１から搬出する。

【0075】

これにより、一枚の基板Ｗに対する外周縁の下面（下ベベル洗浄処理）に対する処理が完了する。なお、続いて同じ基板Ｗに対して外周縁の上面（上ベベル洗浄処理）を行うことが一般的であるが、ここでは説明を省略する。

【0076】

ここで、上述したステップＳ７において、移動限界に達したか否かの判断について説明する。

【0077】

ステップＳ７
図６に示したように、洗浄高さＨは、予め３種類設定されている。したがって、洗浄高さＨＬ３に移動された後、基板Ｗを処理していくうちにブラシ２７が寿命となった場合には、次の洗浄高さＨに移動することができない。この場合には、制御部１３は、ステップＳ６において洗浄高さＨを次の洗浄高さＨに変更することができない。そのためステップＳ７では、ステップＳ１１に処理を分岐する。

【0078】

ステップＳ１１
制御部１３は、ブラシ２７の交換を報知させる。具体的には、制御部１３は、報知部４５を操作することによりブラシ２７の交換を報知させる。

【0079】

ステップＳ１２
制御部１３は、ブラシ２７の交換を報知させた後、搬入されている基板Ｗを搬出させ、基板処理装置１の動作を停止する。基板処理装置１のオペレータは、ブラシ２７を新しいものに交換する。

【0080】

なお、基板Ｗの外周縁の下面に続いて上面を連続して処理する基板処理装置１においては、下部ブラシ３５の移動限界に続いて上部ブラシ３１が移動限界であるとステップＳ７で判断された場合に、ステップＳ１１へと処理を分岐すればよい。

【0081】

本実施例によると、チャックユニット５に保持され回転されている基板Ｗに対して、ブラシ２７が作用位置に移動される。これにより、基板Ｗの外周縁にブラシ２７が作用して洗浄処理が行われる。ブラシ２７が継続的に使用されると、ブラシ２７が摩耗する。制御部１３は、カメラ４３と制御部１３で検出されたブラシ２７の摩耗状態を表す摩耗指標が予め設定された閾値ＤＬを超えたと判断した場合には、回転昇降機構１９を操作して、ブラシ２７が基板Ｗの外周縁に作用する鉛直方向の位置を移動させる。したがって、カメラ４３と制御部１３により摩耗指標を検出することにより、確実にブラシ２７の一部が寿命となったことを判断できる。さらに回転昇降機構１９によりブラシ２７を摩耗していない位置に移動させるので、ブラシ２７の摩耗していない箇所で洗浄処理を継続できる。その結果、確実にブラシ２７の長寿命化を図ることができる。さらに、ブラシ２７の消費数を抑制できるので、環境負荷を軽減できる。

【0082】

＜装置構成の変形例＞

【0083】

ここで図９を参照する。図９は、変形例に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。

【0084】

基板処理装置１Ａは、上述した基板処理装置１におけるブラシ洗浄ユニット９と同様の構として、ブラシ洗浄ユニット９Ａとブラシ洗浄ユニット９Ｂとを備えている点において構成が相違する。

【0085】

ブラシ洗浄ユニット９Ａ及びブラシ洗浄ユニット９Ｂは、上述したブラシ洗浄ユニット９と同様の構成を備えている。ブラシ洗浄ユニット９Ａは、ブラシ２７の下部ブラシ３１により基板Ｗの外周縁のうち下面だけを洗浄処理する。ブラシ洗浄ユニット９Ｂは、ブラシ２７の上部ブラシ３１により基板Ｗの外周縁のうち上面だけを洗浄処理する。

【0086】

このような構成によると、基板Ｗの外周縁の上下面を同時に洗浄処理できるので、スループットを向上できる。また、２個のブラシ洗浄ユニット９Ａ及びブラシ洗浄ユニット９Ｂを備えているものの、ブラシ２７を共通のものとしている。したがって、部品の共通化によりコストを抑制できる。

【0087】

＜ブラシの寿命判断の変形例＞

【0088】

ここで、図１０を参照する。図１０（ａ）～（ｃ）は、寿命判断の他の態様について説明する模式図である。なお、図１０では、視野範囲ＩＡ１の記載は省略している。

【0089】

上述した実施例では、ブラシ２７の摩耗状態を表す摩耗指標を検出する例として、摩耗穴ＳＨの奥行きＤＰと閾値ＤＬとに基づいて行っている。制御部１３は、ブラシ２７の寿命について、カメラ４３の画像に基づいて以下の態様で判断するようにしてもよい。

【0090】

制御部１３は、新規のブラシ２７が取り付けられた状態においてブラシ２７を撮影する。そして、このときの画像Ｆ１（図１０（ａ））を二値化し、黒画素の面積を基準値として記憶しておく。次に、ブラシ２７が摩耗して摩耗穴ＳＨが形成されていくが、このときの画像Ｆ２（図１０（ｂ））を二値化する。そして、制御部１３は、二値化した画像Ｆ１（図１０（ａ））の黒画素の面積と、二値化した画像Ｆ２（図１０（ｂ））の黒画素の面積との差分と閾値ＤＬとを比較して寿命を判断する。さらに、ブラシ２７が摩耗して摩耗穴ＳＨが形成された画像Ｆ３（図１０（ｃ））を二値化する。そして、制御部１３は、二値化した画像Ｆ１（図１０（ａ））の黒画素の面積と、二値化した画像Ｆ３（図１０（ｃ））の黒画素の面積との差分と閾値ＤＬとを比較して寿命を判断する。なお、上述の場合では、二値化した画像Ｆ１の黒画像の面積と二値化した画像Ｆ２の黒画像の面積との差分、および二値化した画像Ｆ１の黒画像の面積と二値化した画像Ｆ３の黒画像の面積との差分が、摩耗状態を表す摩耗指標である。

【0091】

なお、この場合は、閾値ＤＬとして、予め摩耗状態を表す摩耗指標から要交換と判断されたブラシ２７について、カメラ４３で撮影を行い、その画像を二値化して、黒画素の面積を求める。さらに、この黒画素の面積と、新規ブラシ２７の画像を二値化した画像の黒画素の面積との差分を閾値ＤＬとして記憶しておく。また、次の洗浄高さＨにおける寿命の判断は、閾値ＤＬに閾値ＤＬをさらに加算し、次の洗浄高さＨにおける新たな閾値とすることで寿命の判断ができる。このような寿命の判断によると、黒画素の面積を求める演算と、基準値との差分を求める演算だけですむので、上述した奥行きＤＰを求める場合に比較して制御部１３の負荷を軽減できる。

【0092】

本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。

【0093】

（１）上述した実施例では、撮像部として２次元の画像を撮像できるカメラ４３を採用している。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されない。例えば、撮像部としてラインセンサを配置して、ブラシ２７の画像を撮像するような構成を採用してもよい。この際、ラインセンサは、ラインセンサ内の画素方向が高さ方向に対して直交させる様に配置され、かつブラシ２７の撮像時に洗浄高さＨへラインセンサを移動させる様な構成を採用してもよい。上述の構成によれば、ラインセンサは、ブラシ２７の摩耗が最も起きた高さでブラシ２７の撮像を行っていることから１次元の画像であっても、奥行きＤＰを検出できる。また、ブラシ２７をラインセンサでスキャンするような構成を採用してもよい。上述の構成によれば、算出部によって、スキャン動作に伴って撮像した複数の１次元の画像から２次元の画像を形成することができる。そのため、ラインセンサを用いた場合であっても、奥行きＤＰを検出できる。また、光を照射する投光部と受光センサを対向配置し、これを複数個水平方向に備えた構成を採用してもよい。この場合には、受光センサが本発明の撮像部に相当し、受光センサが受光したオン情報および受光しないオフ情報が本発明の画像に相当する。また、受光センサのこのオンオフ情報に基づいて、算出部は、奥行きＤＰを検出できる。

【0094】

（２）上述した実施例では、カメラ４３が待機ポット４１とチャックユニット５との間に配置されている構成を例にとって説明した。しかしながら、本発明は、このような構成に限定されない。例えば、カメラ４３を待機ポット４１の内部に配置してもよい。また、カメラ４３は、待機ポット４１を挟んでチャックユニット５の反対側に配置される構成であってもよい。また、待機ポッド４１を透明な素材で構成した場合には、待機ポッド４１内にあるブラシ２７を、待機ポッド４１の外側から検出することができる。この場合、カメラ４３は待機ポッド４１を取り囲むどの位置に配置されてもよい。

【0095】

（３）上述した実施例では、摩耗穴ＳＨの深さが閾値ＤＬに達した場合を寿命と判断している。しかしながら、これに代えて、例えば、摩耗穴ＳＨの開口高さに基づいて寿命を判断してもよい。摩耗穴ＳＨの開口高さは、摩耗穴ＳＨの深さが深くなるにつれて大きくなる。そのため、寿命判断に利用できる。

【0096】

（４）上述した実施例では、ブラシ２７の上部ブラシ３１及び下部ブラシ３５について三箇所の洗浄高さを設定している。しかしながら、本発明は、このような設定に限定されない。例えば、少なくとも二箇所の洗浄高さを設定すれば、従来に比較してブラシ２７の寿命を長くできる。

【0097】

（５）上述した実施例では、ブラシ２７のうち、下部ブラシ３５の複数箇所の洗浄高さＨを下から上に移動させ、上部ブラシ３１の複数箇所の洗浄高さＨを上から下に移動させた。しかしながら、本発明は、このような実施形態に限定されない。つまり、これらの方向とは逆方向に移動させてもよい。

【0098】

（６）上述した実施例では、ブラシ２７としてダブルテーパ型のものを採用している。しかしながら、本発明は、ダブルテーパ型のブラシ２７に限定されない。つまり、基板の一方面の外周縁のみを洗浄するブラシであってもよい。

【0099】

（７）上述した実施例では、報知部４５を備えているが、本発明は報知部４５を必ずしも備える必要はない。これにより構成を簡易化してコストを抑制できる。

【0100】

（８）上述した実施例では、ブラシ２７を待機ポット４１から作用位置に移動させる際に摩耗状態を表す摩耗指標を検出した。しかしながら、本発明は、このような実施形態に限定されない。例えば、ブラシ２７が作用位置から待機ポット４１に移動する際に摩耗状態を表す摩耗指標を検出するようにしてもよい。これにより、洗浄を終えた基板Ｗの搬出の後、速やかにブラシ２７を交換することができる。

【符号の説明】

【0101】

１ … 基板処理装置
Ｗ … 基板
３ … ベースユニット
５ … チャックユニット
７ … ガード
９ … ブラシ洗浄ユニット
１３ … 制御部
１５ … 電動モータ
１９ … 回転昇降機構
２１ … アーム
２３ … ブラシヘッド
２７ … ブラシ
３１ … 上部ブラシ
３３ … 境界部
３５ … 下部ブラシ
３７ … 上部洗浄面
３９ … 下部洗浄面
ＣＷ … 洗浄幅
４１ … 待機ポット
４３ … カメラ
４５ … 報知部
ＤＬ … 閾値
ＳＨ … 摩耗穴
ＤＰ … 奥行き
Ｈ（ＨＬ１～ＨＬ３、ＨＨ１～ＨＨ３） … 洗浄高さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】