特開 2024-172145 基板保持装置、および基板保持装置における摩耗検出方法

(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】P2024172145

(43)【公開日】2024-12-12

(54)【発明の名称】基板保持装置、および基板保持装置における摩耗検出方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241205BHJP

   B24B 41/06 20120101ALI20241205BHJP

   B24B 49/12 20060101ALI20241205BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20241205BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

B24B41/06 L

B24B49/12

H01L21/304 644A

H01L21/304 648G

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023089683

(22)【出願日】2023-05-31

(71)【出願人】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100141139

【弁理士】

【氏名又は名称】及川 周

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100188891

【弁理士】

【氏名又は名称】丹野 拓人

(72)【発明者】

【氏名】末政 秀一

【テーマコード（参考）】

3C034

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

3C034AA07

3C034BB72

3C034BB93

3C034CA13

3C034CB13

3C034CB14

3C034DD18

5F131AA02

5F131BA37

5F131CA17

5F131CA70

5F131EB32

5F131EB55

5F131EB57

5F131KA03

5F131KA16

5F131KA42

5F131KA45

5F131KA48

5F131KB12

5F131KB60

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB90

5F157AC01

5F157AC13

5F157BA07

5F157BA13

5F157BA31

5F157CD07

5F157CD27

5F157CE28

5F157CE29

5F157CF40

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF50

5F157DC21

(57)【要約】

【課題】基板を把持して回転させるための接触把持部の摩耗を検出可能な基板保持装置、および基板保持装置における摩耗検出方法を提供する。
【解決手段】基板保持装置は、基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、前記移動機構によって移動させられる前記回転部である移動回転部の位置を直接的または間接的に検出する第１センサと、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記移動回転部の位置である第１初期位置を記憶し、前記移動回転部の現在位置と前記第１初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出部と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、
前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、
前記移動機構によって移動させられる前記回転部である移動回転部の位置を直接的または間接的に検出する第１センサと、
前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記移動回転部の位置である第１初期位置を記憶し、前記移動回転部の現在位置と前記第１初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出部と、を備える、
基板保持装置。

【請求項2】

基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、
前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、
前記基板の位置を検出する第２センサと、
前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記基板の位置である第２初期位置を記憶し、前記基板の現在位置と前記第２初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出部と、を備える、
基板保持装置。

【請求項3】

前記移動機構によって移動させられる前記回転部である移動回転部の位置を直接的または間接的に検出する第１センサをさらに備え、
前記検出部は、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記移動回転部の位置である第１初期位置を記憶し、
前記検出部は、前記基板の現在位置と前記第２初期位置との差と、前記移動回転部の現在位置と前記第１初期位置との差と、に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する、
請求項２に記載の基板保持装置。

【請求項4】

前記検出部は、前記接触把持部の摩耗量を検出する、
請求項１から３のいずれか一項に記載の基板保持装置。

【請求項5】

前記接触把持部の摩耗の発生が検出された場合に警報を発する警報部をさらに備える、
請求項１から３のいずれか一項に記載の基板保持装置。

【請求項6】

基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、を備える基板保持装置において、前記接触把持部の摩耗を検出する摩耗検出方法であって、
前記移動機構によって移動させられる前記回転部である移動回転部の、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における位置である第１初期位置を取得する第１初期位置取得工程と、
前記第１初期位置取得工程よりも後において、前記移動回転部の現在位置を取得する現在位置取得工程と、
前記移動回転部の現在位置と前記第１初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出工程と、を有する、
基板保持装置における摩耗検出方法。

【請求項7】

基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、を備える基板保持装置において、前記接触把持部の摩耗を検出する摩耗検出方法であって、
前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記基板の位置である第２初期位置を取得する第２初期位置取得工程と、
前記第２初期位置取得工程よりも後において、前記基板の現在位置を取得する現在位置取得工程と、
前記基板の現在位置と前記第２初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出工程と、を有する、
基板保持装置における摩耗検出方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板保持装置、および基板保持装置における摩耗検出方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１には、複数のスピンドルを備えた基板保持装置が開示されている。各スピンドルは、回転可能な回転部を有する。回転部には、基板の周縁部に接触する接触把持部が設けられる。この基板保持装置においては、複数のスピンドルが有する複数の接触把持部によって基板を把持することで、基板が保持される。この状態でさらに各回転部が回転することで、基板も回転する。つまり、特許文献１の基板保持装置は、基板を回転させた状態で、基板を保持する。

【0003】

このような基板保持装置は、例えば、基板を洗浄するための洗浄部材（スポンジ等）を有する、基板洗浄装置に組み込まれる。洗浄部材は、基板保持装置によって保持および回転させられた基板に摺接することで、基板を洗浄する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１９５６８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、基板保持装置の使用を続けていくと、上述したような把持接触部は次第に摩耗していく。従来は、このような把持接触部の摩耗を検出する手段がなかった。このため、把持接触部に摩耗が生じる期間を事前に予測し、予測された期間だけ基板保持装置を使用した際に回転部の交換を行うという運用が一般的であった。

【0006】

しかしながら、このような運用によっては、回転部の交換を行うのが早すぎたり、遅すぎたりする可能性がある。例えば、基板保持装置の使用条件によって接触把持部の摩耗量はバラつく。このような摩耗量のバラつきは、回転部の交換時期の正確な予測を困難にする。もし把持接触部の摩耗を検出することができれば、適切なタイミングで回転部の交換を行うことができる。

【0007】

本発明は、このような事情を考慮してなされ、基板を把持して回転させるための接触把持部の摩耗を検出可能な基板保持装置、および基板保持装置における摩耗検出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】

【0008】

上記課題を解決するために、本発明の態様１に係る基板保持装置は、（基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、前記移動機構によって移動させられる前記回転部である移動回転部の位置を直接的または間接的に検出する第１センサと、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記移動回転部の位置である第１初期位置を記憶し、前記移動回転部の現在位置と前記第１初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出部と、を備える。

【0009】

上記課題を解決するために、本発明の態様２に係る基板保持装置は、基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、前記基板の位置を検出する第２センサと、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記基板の位置である第２初期位置を記憶し、前記基板の現在位置と前記第２初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出部と、を備える。

【0010】

また、本発明の態様３は、態様２の基板保持装置において、前記移動機構によって移動させられる前記回転部である移動回転部の位置を直接的または間接的に検出する第１センサをさらに備え、前記検出部は、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記移動回転部の位置である第１初期位置を記憶し、前記検出部は、前記基板の現在位置と前記第２初期位置との差と、前記移動回転部の現在位置と前記第１初期位置との差と、に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する。

【0011】

また、本発明の態様４は、態様１から態様３のいずれか一つの基板保持装置において、前記検出部は、前記接触把持部の摩耗量を検出する。

【0012】

また、本発明の態様５は、態様１から態様４のいずれか一つの基板保持装置において、前記接触把持部の摩耗の発生が検出された場合に警報を発する警報部をさらに備える。

【0013】

上記課題を解決するために、本発明の態様６に係る基板保持装置における摩耗検出方法は、基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、を備える基板保持装置において、前記接触把持部の摩耗を検出する摩耗検出方法であって、前記移動機構によって移動させられる前記回転部である移動回転部の、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における位置である第１初期位置を取得する第１初期位置取得工程と、前記第１初期位置取得工程よりも後において、前記移動回転部の現在位置を取得する現在位置取得工程と、前記移動回転部の現在位置と前記第１初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出工程と、を有する。

【0014】

上記課題を解決するために、本発明の態様７に係る基板保持装置における摩耗検出方法は、基板の周縁部に接触して前記基板を回転させる接触把持部を各々有する、少なくとも三つの回転部と、前記少なくとも三つの回転部のうち少なくとも一つの回転部を前記基板に向けて移動させることで、複数の前記接触把持部に前記基板を把持させる移動機構と、を備える基板保持装置において、前記接触把持部の摩耗を検出する摩耗検出方法であって、前記複数の接触把持部が摩耗していない状態で前記複数の接触把持部が前記基板を把持した場合における前記基板の位置である第２初期位置を取得する第２初期位置取得工程と、前記第２初期位置取得工程よりも後において、前記基板の現在位置を取得する現在位置取得工程と、前記基板の現在位置と前記第２初期位置との差に基づいて前記接触把持部の摩耗の発生を検出する検出工程と、を有する。

【発明の効果】

【0015】

本発明の上記態様によれば、基板を把持して回転させるための接触把持部の摩耗を検出可能な基板保持装置、および基板保持装置における摩耗検出方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施形態に係る基板保持装置を示す模式図である。

【図3】本発明の実施形態に係る基板洗浄装置において行われる処理の一例を示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

＜基板保持装置＞
以下、本発明の実施形態に係る基板保持装置について図面に基づいて説明する。

【0018】

図１に示すように、本実施形態に係る基板保持装置１は、少なくとも三つ（図示の例においては四つ）のスピンドル１０と、第１移動機構（移動機構）２１と、第２移動機構２２と、を備える。

【0019】

各スピンドル１０は、支柱部１１と、支柱部１１の先端（上端）に設けられた回転部（ローラ）１２と、を有する。回転部１２は、回転軸ＡＸを有し、当該回転軸ＡＸまわりの回転が可能に構成されている。複数（図示の例においては四つ）の回転部１２は、円形の基板Ｗを、基板Ｗの径方向外側から取り囲むように配置される。

【0020】

図２に示すように、回転部１２は、大径部１２ｃと、大径部１２ｃよりも小径な小径部１２ｄと、を有する。小径部１２ｄは、スピンドル１０の先端（上端）に位置する。大径部１２ｃは、スピンドル１０の長手方向において、小径部１２ｄと支柱部１１との間に位置する。

【0021】

各回転部１２は、接触把持部１２ａを有する。接触把持部１２ａは、基板Ｗの周縁部に接触して、基板Ｗを基板Ｗの中心Ｏまわりに回転させる。本実施形態における接触把持部１２ａは、小径部１２ｄの側面（外周面）に開口した溝である。接触把持部１２ａ（回転部１２）は、ウレタンゴム等の弾性素材によって形成されていてもよい。接触把持部１２ａは、回転部１２の全周にわたって形成されている。図示の例においては、四つの回転部１２が有する四つの接触把持部１２ａに基板Ｗの周縁部が嵌合される（図１も参照）。これにより、四つの接触把持部１２ａが基板を把持する。

【0022】

四つの回転部１２のうち少なくとも一つは、モータ等の動力源によって回転が駆動される駆動回転部（駆動ローラ）である。駆動回転部が回転すると、駆動回転部と基板Ｗとの間に働く摩擦力により、基板Ｗが中心Ｏまわりに回転する。駆動回転部以外の回転部１２は、従動回転部（従動ローラ）である。従動回転部は、駆動回転部とは異なり、モータ等の動力源によっては回転が駆動されない。駆動回転部によって基板Ｗが回転すると、基板Ｗと従動回転部との間に働く摩擦力により、従動回転部が回動する。つまり、基板保持装置１は、基板を回転させたまま基板を保持する装置である。なお、四つの回転部１２の全てが駆動回転部であってもよい。

【0023】

基板保持装置１は、例えば、洗浄機構２を備える基板洗浄装置１００に組み込まれて用いられる。詳細な図示は省略するが、基板洗浄装置１００は、基板Ｗの受渡し口であるロードポートおよびＥＦＥＭ、基板Ｗを搬送する搬送機、洗浄された基板Ｗを乾燥する乾燥部、および基板洗浄装置１００の動作を統括して制御する制御部等を備えていてもよい。

【0024】

図示の例における洗浄機構２は、基板Ｗの表面を洗浄するための機構である。この洗浄機構２は、軸２ａに支持されたアーム２ｂと、アーム２ｂの先端に設けられた装着部２ｃと、を有している。軸２ａは昇降可能かつ回動可能に構成されており、軸２ａの昇降および回動によってアーム２ｂも昇降および回動する。装着部２ｃにはスポンジ２ｄが装着される。装着部２ｃは自転可能に構成されており、装着部２ｃの時点によってスポンジ２ｄも自転する。基板Ｗの表面にスポンジ２ｄが摺接することで、基板Ｗの表面が洗浄される。ただし、洗浄機構２の構成は上記の構成に限定されず、適宜変更可能である。例えば、洗浄機構２は、基板Ｗの裏面や周縁部（ベベル部）を洗浄するための機構であってもよい。また、基板保持装置１は基板洗浄装置１００に組み込まれていなくてもよい。例えば、基板保持装置１は基板Ｗを研磨するための基板研磨装置に組み込まれていてもよい。

【0025】

（方向定義）
本実施形態では、基板Ｗの回転軸（スピンドル１０の回転軸ＡＸ）に平行な方向を軸方向Ｚまたは上下方向Ｚと称する。軸方向Ｚは、例えば、重力に平行な鉛直方向であってもよい。軸方向Ｚに沿って、支柱部１１から回転部１２に向かう向きを上方と称し、＋Ｚの向きで表す。上方とは反対の向きを下方と称し、－Ｚの向きで表す。軸方向Ｚに交差する（例えば、直交する）一方向を、第１方向Ｘと称する。第１方向Ｘは、後述する移動スピンドル群ＧＡと固定スピンドル群ＧＢとが対向する方向でもある。軸方向Ｚおよび第１方向Ｘの双方に交差する（例えば、直交する）方向を、第２方向Ｙと称する。第１方向Ｘにおいて、基板Ｗの中心Ｏに近づく向きを内側と称し、中心Ｏから遠ざかる向きを外側と称する。

【0026】

図１に示すように、本実施形態に係る複数のスピンドル１０は、２つのスピンドル群ＧＡ、ＧＢを構成する。各スピンドル１０は、２つのスピンドル群ＧＡ、ＧＢのいずれかに属する。以下、これら２つのスピンドル群のうち一方を移動スピンドル群ＧＡと称し、他方を固定スピンドル群ＧＢ（移動規制スピンドル群ＧＢ）と称する。移動スピンドル群ＧＡおよび固定スピンドル群ＧＢは、第１方向Ｘにおいて対向するように配置されている。

【0027】

各スピンドル群ＧＡ、ＧＢには、２つのスピンドル１０が含まれる。以下、移動スピンドル群ＧＡに含まれるスピンドル１０を移動スピンドル１０Ａと称し、固定スピンドル群ＧＢに含まれるスピンドル１０を固定スピンドル１０Ｂ（移動規制スピンドル１０Ｂ）と称する。同一のスピンドル群ＧＡ、ＧＢに属するスピンドル１０の下端同士は、ベース１３によって連結されている。図示の例においては、２つの移動スピンドル１０Ａが一つのベース１３によって連結され、２つの固定スピンドル１０Ｂが他のベース１３によって連結されている。以下、移動スピンドル１０Ａ同士を連結するベース１３を第１ベース１３Ａと称し、固定スピンドル１０Ｂ同士を連結するベース１３を第２ベース１３Ｂと称する。また、移動スピンドル１０Ａが有する回転部１２を移動回転部１２Ａと称し、固定スピンドル１０Ｂが有する回転部１２を固定回転部１２Ｂ（移動規制回転部１２Ｂ）と称する。

【0028】

移動機構２１、２２は、スピンドル１０を移動させるための機構である。図１および図２に示すように、本実施形態においては、２つのスピンドル群ＧＡ、ＧＢに対し、１つずつ移動機構が設けられている。以下、移動スピンドル群ＧＡに設けられた移動機構を第１移動機構２１と称し、固定スピンドル群ＧＢに設けられた移動機構を第２移動機構２２と称する。

【0029】

図示の例における第１移動機構２１は、第１ベース１３Ａを第１方向Ｘに移動させる。これにより、移動スピンドル群ＧＡに属する２つの移動スピンドル１０Ａおよび第１ベース１３Ａが、一体となって第１方向Ｘに移動する。具体的に、第１移動機構２１は、移動スピンドル１０Ａおよび第１ベース１３Ａを第１方向Ｘ内側に向けて押圧する。第１移動機構２１は、例えば、第１ベース１３Ａを第１方向Ｘ内側に向けて押圧するエアシリンダを含んでいてもよい。

【0030】

図示の例における第２移動機構２２は、第２ベース１３Ｂを第１方向Ｘに移動させる。これにより、固定スピンドル群ＧＢに属する２つの固定スピンドル１０Ｂおよび第２ベース１３Ｂが、一体となって第１方向Ｘに移動する。具体的に、第２移動機構２２は、固定スピンドル１０Ｂおよび第２ベース１３Ｂを第１方向Ｘ内側に向けて押圧する。第２移動機構２２は、例えば、第２ベース１３Ｂを第１方向Ｘ内側に向けて押圧するエアシリンダを含んでいてもよい。

【0031】

図１および図２に示すように、第２ベース１３Ｂの第１方向Ｘにおける内側には、ストッパ２３が設けられている。ストッパ２３は、基板保持装置１が収容されるハウジング等に固定されている。このようなストッパ２３を設けることで、第２移動機構２２が第２ベース１３Ｂを第１方向Ｘ内側に向けて押圧した際に、第２ベース１３Ｂがストッパ２３に当接する。これにより、第２ベース１３Ｂの動きが規制され、第２ベース１３Ｂと、第２ベース１３Ｂに連結された固定スピンドル１０Ｂ（固定回転部１２Ｂ）とが、所定の位置に固定される。つまり、固定スピンドル１０Ｂ（移動規制スピンドル１０Ｂ）および固定回転部１２Ｂ（移動規制回転部１２Ｂ）は、ストッパ２３によって、第１方向Ｘにおける内側に向けた移動が規制される。

【0032】

一方、第１ベース１３Ａの周辺には、このようなストッパ２３が設けられていない。したがって、第１移動機構２１は、第１ベース１３Ａと、第１ベース１３Ａに連結された移動スピンドル１０Ａ（移動回転部１２Ａ）を、第１方向Ｘ内側に向けて自在に押圧することができる。本実施形態においては、第２ベース１３Ｂ（固定回転部１２Ｂ）が第２移動機構２２およびストッパ２３によって固定された状態で、第１移動機構２１が第１ベース１３Ａを第１方向Ｘ内側に押圧する。これにより、二つの固定回転部１２Ｂが有する二つの接触把持部１２ａと、二つの移動回転部１２Ａが有する二つの接触把持部１２ａとが基板Ｗを把持する。

【0033】

図２に示すように、本実施形態においては、各回転部１２が有する大径部１２ｃの上面に、補助面１２ｂが形成されている。軸方向Ｚから見て、補助面１２ｂは、接触把持部１２ａを取り囲む環状の形状を有する。補助面１２ｂは、接触把持部１２ａに基板Ｗを把持させる際や、接触把持部１２ａから基板Ｗを取り除く際に、基板Ｗが回転部１２から脱落するのを防ぐ。具体的に、接触把持部１２ａに基板Ｗを把持させる際は、まず、各回転部１２の補助面１２ｂに基板Ｗが載置される。その後、移動機構２１、２２によって回転部１２Ａ、１２Ｂの間の間隔を狭めることで、基板Ｗは補助面１２ｂ上を摺動し、やがて接触把持部１２ａに嵌合される。なお、図示の例における補助面１２ｂは、回転部１２の径方向外側に向かうにつれて下方に向かうように傾斜している。

【0034】

上述したような基板Ｗの回転および把持を続けていくと、接触把持部１２ａは次第に摩耗していく。図１に示すように、本実施形態に係る基板保持装置１は、このような摩耗の発生を検出して作業者に知らせるために、第１センサ３１と、第２センサ３２と、検出部４１と、警報部４２と、をさらに備えている。

【0035】

第１センサ３１は、移動回転部１２Ａの位置を検出する。より具体的に、本実施形態における第１センサ３１は、移動回転部１２Ａの第１方向Ｘにおける位置を検出する。図示の例における第１センサ３１は、移動回転部１２Ａに連結された第１ベース１３Ａの位置を検出することで、間接的に移動回転部１２Ａに位置を検出している。ただし、第１センサ３１は移動回転部１２Ａの位置を直接検出してもよい。第１センサ３１は、検出した移動回転部１２Ａの位置を、検出部４１に出力する。

【0036】

第１センサ３１としては、例えば反射型変位レーザセンサを用いてもよい。この場合、第１センサ３１は、図１に示すように、センサ本体３１ａと、第１ベース１３Ａに固定されたセンサドグ３１ｂと、を有していてもよい。センサ本体３１ａとセンサドグ３１ｂとは、第１方向Ｘにおいて対向するように配置される。センサ本体３１ａは、センサドグ３１ｂに向けて光を照射する。センサドグ３１ｂは、センサ本体３１ａから照射された光をセンサ本体３１ａに向けて反射する。センサ本体３１ａは、センサドグ３１ｂからの反射光に基づいて、第１ベース１３Ａの第１方向Ｘにおける位置を検出する。

【0037】

第２センサ３２は、基板Ｗの位置を検出する。なお、「基板Ｗの位置」とは、基板Ｗの中心Ｏの位置であってもよいし、基板Ｗの外周縁の位置であってもよい。第２センサ３２は、検出した基板Ｗの位置を、検出部４１に出力する。

【0038】

第２センサ３２としては、例えば図１に示すような投光部３２ａおよび受光部３２ｂを有するセンサを用いてもよい。投光部３２ａおよび受光部３２ｂは、軸方向Ｚにおいて対向して配置される。投光部３２ａは、受光部３２ｂに向けて光を照射する。受光部３２ｂは、投光部３２ａから照射された光の強度を検出する。

【0039】

投光部３２ａおよび受光部３２ｂは、基板Ｗの周縁部を、軸方向Ｚにおいて挟み込むように配置される。これにより、投光部３２ａが照射する光の少なくとも一部は、基板Ｗによって遮られる。基板Ｗの位置（基板Ｗの外周縁の位置）が変化すると、基板Ｗによって遮られる光の量が変化し、受光部３２ｂに照射される光の量が変化する。第２センサ３２は、受光部３２ｂに照射される光の量に基づいて、基板Ｗの位置を検出する。なお、投光部３２ａおよび受光部３２ｂの組（センサユニット）が、基板Ｗの外周縁に沿って複数組（例えば、３組以上）配置されていてもよい。

【0040】

投光部３２ａは基板Ｗの下方（すなわち、基板Ｗの裏面側）に設けられ、受光部３２ｂは基板Ｗの上方（すなわち、基板Ｗの表面側）に設けられることが好ましい。これにより、投光部３２ａが照射する光に起因した、基板Ｗの表面の劣化を抑制することができる。

【0041】

なお、センサ３１、３２は、基板Ｗを洗浄する際に邪魔にならない位置に配置されることが好ましい。例えば、センサ３１、３２は、基板Ｗを洗浄する際に洗浄液がかからないような位置に配置されていてもよい。

【0042】

検出部４１は、第１センサ３１から出力された移動回転部１２Ａの位置を取得する。検出部４１は、第２センサ３２から出力された基板Ｗの位置を取得する。また、検出部４１は、第１初期位置および第２初期位置を記憶する。ここで、「第１初期位置」は、接触把持部１２ａが摩耗していない状態（すなわち、接触把持部１２ａが新品である状態）で接触把持部１２ａが基板Ｗを把持した場合における、移動回転部１２Ａの位置である。「第２初期位置」は、接触把持部１２ａが摩耗していない状態（すなわち、接触把持部１２ａが新品である状態）で接触把持部１２ａが基板Ｗを把持した場合における、基板Ｗの位置である。

【0043】

接触把持部１２ａに摩耗が発生すると、移動回転部１２Ａの位置および基板Ｗの位置は、第１初期位置および第２初期位置から各々ずれていく。例えば四つの接触把持部１２ａが均等に摩耗した場合には、第１移動機構２１の押圧力に起因して、基板Ｗおよび移動回転部１２Ａの位置は、第１方向Ｘにおいて固定回転部１２Ｂに近づくようにずれていく。

【0044】

本実施形態における検出部４１は、移動回転部１２Ａおよび基板Ｗの現在位置と、予め記憶しておいた第１初期位置および第２初期位置と、に基づいて接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する。より具体的に、本実施形態に係る検出部４１は、移動回転部１２Ａの現在位置と第１初期位置との差（以下、「第１の差」と称する）、および、基板Ｗの現在位置と第２初期位置との差（以下、「第２の差」と称する）に基づいて、接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する。検出部４１は、摩耗の発生を検出した場合に、所定の検出信号を警報部４２に出力する。

【0045】

検出部４１は、第１の差および第２の差に基づき、接触把持部１２ａの摩耗量を検出してもよい。言い換えれば、検出部４１は、接触把持部１２ａの摩耗量を定量的に評価してもよい。

【0046】

また、検出部４１は、第１の差および第２の差に基づいて、移動回転部１２Ａの接触把持部１２ａと、固定回転部１２Ｂの接触把持部１２ａとのいずれに摩耗が発生しているかを検出してもよい。
例えば、第１の差は発生しているものの第２の差は発生していない場合（すなわち、移動回転部１２Ａの位置は変化しているものの基板Ｗの位置は変化していない場合）、固定回転部１２Ｂの接触把持部１２ａは摩耗しておらず、移動回転部１２Ａの接触把持部１２ａのみが摩耗している可能性が高い。また、第１の差および第２の差の双方が発生しておりかつ第１の差と第２の差とが同程度である場合、移動回転部１２Ａの接触把持部１２ａは摩耗しておらず、固定回転部１２Ｂの接触把持部１２ａのみが摩耗している可能性が高い。このように、基板保持装置１に第１センサ３１および第２センサ３２の双方を設けることで、複数の接触把持部１２ａの間で不均一な摩耗が発生していることを、検出部４１に検出させることも可能である。なお、第１の差及び第２の差の双方が発生しておりかつ第２の差が第１の差の１／２程度である場合、移動回転部１２Ａの接触把持部１２ａと固定回転部１２Ｂの接触把持部１２ａとの双方が均等に摩耗している可能性が高い。接触把持部１２ａの不均一な摩耗を検出する必要がない場合等においては、基板保持装置１がセンサ３１、３２のうちいずれか一方のみを備えていてもよい。

【0047】

警報部４２は、検出部４１から出力された所定の検出信号に基づいて、警報を発する。なお、警報の種類は特に限定されない。警報部４２が発する警報は、音声であってもよいし、光であってもよいし、モニタ等に表示されるポップアップ等であってもよい。

【0048】

なお、第２センサ３２を用いて基板Ｗの位置を検出することで、基板保持装置１から基板Ｗを取り除く際、基板Ｗの除去が適正に行われているか否かを検知してもよい。具体的には、基板Ｗを取り除くために回転部１２Ａ、１２Ｂの間の間隔を拡げた際に、基板Ｗの周縁部がいずれかの接触把持部１２ａに引っかかり、当該接触把持部１２ａによって基板Ｗが意図せず引っ張られてしまう場合があり得る。第２センサ３２によって基板Ｗの位置を検出することで、このような意図せぬ基板Ｗの移動を検出することも可能である。

【0049】

＜摩耗検出方法＞
次に、以上のように構成された基板保持装置１において、接触把持部１２ａの摩耗を検出する方法（摩耗検出方法）について具体的に説明する。図３は、本実施形態に係る基板保持装置１において行われる処理の一例を示すフローチャートである。

【0050】

（ステップＳ１）まず、基板保持装置１に基板Ｗを保持させる。具体的には、移動回転部１２Ａと固定回転部１２Ｂとの間隔が十分開いた状態で、各回転部１２の補助面１２ｂに基板Ｗを載置する。その後、第２移動機構２２を駆動させる。すると、ストッパ２３によって固定スピンドル１０Ｂ（固定回転部１２Ｂ）の位置が固定される。言い換えれば、ストッパ２３によって固定スピンドル１０Ｂ（固定回転部１２Ｂ）の移動が規制される。その後、第１移動機構２１を駆動させる。第１移動機構２１の作用によって、移動回転部１２Ａが基板Ｗに向けて（固定回転部１２Ｂに向けて）移動する。これにより、基板Ｗが、回転部１２Ａ、１２Ｂによって把持される。当該ステップＳ１においては、全ての接触把持部１２ａに関して摩耗していない（すなわち、新品の）接触把持部１２ａが用意される。なお、当該ステップＳ１においては、基板Ｗに代えて、基板Ｗと同一の形状を有する治具を用いてもよい。また、ステップＳ１においては、第１移動機構２１と第２移動機構２２とを同時に駆動してもよい。ただしこの場合、移動機構２１、２２の作用によって移動させられるスピンドル１０Ａ、１０Ｂが、互いに基板Ｗを押し合って基板Ｗの位置が不安定になる可能性がある。そのため、上述の構成、すなわち、まず第２移動機構２２を駆動して固定スピンドル１０Ｂを固定した後に第１移動機構２１を駆動する構成が、より好ましい。

【0051】

（ステップＳ２）接触把持部１２ａによって基板Ｗを把持させた後、第１初期位置取得工程が行われる。第１初期位置取得工程においては、第１センサ３１が、移動回転部１２Ａの位置を取得する。第１センサ３１は、取得した移動回転部１２Ａの位置を、検出部４１に出力する。検出部４１は、第１センサ３１から出力された移動回転部１２Ａの位置を、第１初期位置として記憶する。つまり、第１初期位置取得工程においては、第１センサ３１および検出部４１によって、第１初期位置が取得される。

【0052】

（ステップＳ３）同様に、接触把持部１２ａによって基板Ｗを把持させた後、第２初期位置取得工程が行われる。第２初期位置取得工程においては、第２センサ３２が、基板Ｗの位置を取得する。第２センサ３２は、取得した基板Ｗの位置を、検出部４１に出力する。検出部４１は、第２センサ３２から出力された基板Ｗの位置を、第２初期位置として記憶する。つまり、第２初期位置取得工程においては、第２センサ３２および検出部４１によって、第２初期位置が取得される。なお、ステップＳ１で基板Ｗの代わりに治具を用いた場合は、第２センサ３２が取得した治具の位置が、第２初期位置として取得される。また、上述したステップＳ１よりも後であれば、第１初期位置取得工程と第２初期位置取得工程との順序は特に限定されない。

【0053】

（ステップＳ４）第１初期位置および第２初期位置が取得された後、基板保持装置１によって基板Ｗを回転させながら、洗浄機構２を用いた所定枚数の基板Ｗの洗浄が行われる。当該ステップＳ４においては、１枚のみの基板Ｗの洗浄が行われてもよいし、複数枚（例えば、数百枚や数千枚）の基板Ｗの洗浄が行われてもよい。ステップＳ４において洗浄する基板Ｗの枚数は適宜変更可能である。複数枚の基板Ｗの洗浄を行う場合には、基板Ｗの交換（すなわち、基板保持装置１からの基板Ｗの除去、および、基板保持装置１による新たな基板Ｗの保持）が適宜行われる。

【0054】

（ステップＳ５）所定枚数の基板Ｗの洗浄が行われた後、現在位置取得工程が行われる。現在位置取得工程においては、第１センサ３１が、再度、移動回転部１２Ａの位置（現在位置）を取得する。第１センサ３１は、取得した移動回転部１２Ａの現在位置を、検出部４１に出力する。同様に、第２センサ３２は、再度、基板Ｗの位置（現在位置）を取得する。第２センサ３２は、取得した基板Ｗの現在位置を、検出部４１に出力する。

【0055】

（ステップＳ６）現在位置取得工程が行われた後、検出工程が行われる。検出工程においては、検出部４１が、前述した第１の差および第２の差に基づき、接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する。例えば、検出部４１は、前述した第１の差あるいは第２の差が所定のしきい値を超えて大きくなった場合に、接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する。接触把持部１２ａの摩耗の発生が検出されなかった場合（ステップＳ６；ＮＯ）、ステップＳ４～Ｓ５の処理が繰り返される。ステップＳ４～Ｓ５の処理の繰返し回数は、作業者の随意によって決定されてもよい。

【0056】

（ステップＳ７）接触把持部１２ａの摩耗の発生が検出された場合（ステップＳ６；ＹＥＳ）、検出部４１は、所定の検出信号を警報部４２に出力する。警報部４２は、検出部４１から出力された検出信号に基づいて、警報を発する。警報を確認した作業者は、回転部１２（接触把持部１２ａ）の交換を行ってもよい。回転部１２の交換を行ったあと、再度ステップＳ１～Ｓ７の処理が繰り返されてもよい。

【0057】

以上説明したように、本実施形態に係る基板保持装置１は、基板Ｗの周縁部に接触して基板Ｗを回転させる接触把持部１２ａを各々有する、少なくとも三つの回転部１２と、少なくとも三つの回転部１２のうち少なくとも一つの回転部１２（移動回転部１２Ａ）を基板Ｗに向けて移動させることで、複数の接触把持部１２ａに基板Ｗを把持させる第１移動機構（移動機構）２１と、第１移動機構２１によって移動させられる回転部１２である移動回転部１２Ａの位置を直接的または間接的に検出する第１センサ３１と、複数の接触把持部１２ａが摩耗していない状態で複数の接触把持部１２ａが基板Ｗを把持した場合における移動回転部１２Ａの位置である第１初期位置を記憶し、移動回転部１２Ａの現在位置と当該第１初期位置との差に基づいて接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する検出部４１と、を備える。

【0058】

また、本実施形態に係る摩耗検出方法は、上記の基板保持装置１において接触把持部１２ａの摩耗を検出する摩耗検出方法であって、第１初期位置を取得する第１初期位置取得工程と、当該第１初期位置取得工程よりも後において、移動回転部１２Ａの現在位置を取得する現在位置取得工程と、移動回転部１２Ａの現在位置と第１初期位置との差に基づいて接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する検出工程と、を有する。

【0059】

この構成により、移動回転部１２Ａの位置変化に基づいて、接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出することができる。これにより、回転部１２の交換時期の適正化を図ることができる。

【0060】

あるいは、本実施形態に係る基板保持装置１は、基板Ｗの周縁部に接触して基板Ｗを回転させる接触把持部１２ａを各々有する、少なくとも三つの回転部１２と、少なくとも三つの回転部１２のうち少なくとも一つの回転部１２（移動回転部１２Ａ）を基板Ｗに向けて移動させることで、複数の接触把持部１２ａに基板Ｗを把持させる第１移動機構（移動機構）２１と、基板Ｗの位置を検出する第２センサ３２と、複数の接触把持部１２ａが摩耗していない状態で複数の接触把持部１２ａが基板Ｗを把持した場合における基板Ｗの位置である第２初期位置を記憶し、基板Ｗの現在位置と当該第２初期位置との差に基づいて接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する検出部４１と、を備える。

【0061】

また、本実施形態に係る摩耗検出方法は、上記の基板保持装置１において接触把持部１２ａの摩耗を検出する摩耗検出方法であって、第２初期位置を取得する第２初期位置取得工程と、当該第２初期位置取得工程よりも後において、基板Ｗの現在位置を取得する現在位置取得工程と、基板Ｗの現在位置と第２初期位置との差に基づいて接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する検出工程と、を有する。

【0062】

この構成により、基板Ｗの位置変化に基づいて、接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出することができる。これにより、回転部１２の交換時期の適正化を図ることができる。

【0063】

また、本実施形態に係る基板保持装置１は、上記の第１センサ３１および第２センサ３２の双方を備え、検出部４１は、基板Ｗの現在位置と第１初期位置との差（第１の差）と、移動回転部１２Ａの現在位置と第２初期位置との差（第２の差）と、に基づいて接触把持部１２ａの摩耗の発生を検出する。この構成により、複数の接触把持部１２ａの間で不均一な摩耗が発生していることを、検出部４１に検出させることが可能となる。

【0064】

また、検出部４１は、接触把持部１２ａの摩耗量を検出してもよい。この構成により、回転部１２の交換時期の適正化をより促進することができる。

【0065】

また、本実施形態に係る基板保持装置１は、接触把持部１２ａの摩耗の発生が検出された場合に警報を発する警報部４２をさらに備える。この構成により、作業者が摩耗の発生に気づきやすくなり、回転部１２の交換時期の適正化をより促進することができる。

【0066】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。

【0067】

例えば、上述したセンサ３１、３２の構成はあくまで一例であり、移動回転部１２Ａの位置および基板Ｗの位置を各々検出可能であれば適宜変更可能である。例えば、図示の例において第１センサ３１は第１ベース１３Ａの第１方向Ｘ外側に設けられているが、第１センサ３１の位置は適宜変更可能である。第１センサ３１は、例えば第１ベース１３Ａの第１方向Ｘ内側に設けられていてもよい。また、第１センサ３１は反射型変位レーザセンサ以外のセンサであってもよい。同様に、第２センサ３２は画像センサ等であってもよい。例えば第２センサ３２が画像センサである場合には、第２センサ３２は基板Ｗの上方に配置され、基板Ｗの外周縁を検出することにより、基板Wの位置を測定するようにしてもよい。

【0068】

また、前記実施形態では、移動機構２１、２２の例としてエアシリンダを挙げたが、移動機構２１、２２の種類はこれに限られない。移動機構２１、２２は、例えばスピンドル群ＧＡ、ＧＢに係合するサーボモータ等であってもよい。この場合、第１センサ３１は、サーボモータの回転数等を検出するセンサであってもよい。

【0069】

また、基板保持装置１は警報部４２を備えていなくてもよい。

【0070】

また、基板Ｗを保持可能であれば、回転部１２（スピンドル１０）の数は適宜変更可能である。

【0071】

また、基板保持装置１はストッパ２３を有していなくてもよい。この場合、移動機構２１、２２によって、全ての回転部１２が基板Ｗに向けて押圧される。ただし、前記実施形態のようにストッパ２３によって固定回転部１２Ｂを固定する構成（すなわち、移動スピンドル群ＧＡと固定スピンドル群ＧＢとを分ける構成）は、基板保持装置１がストッパ２３を有さない構成（すなわち、全ての回転部１２が移動回転部１２Ａである構成）と比較して基板Ｗの中心Ｏの位置が安定しやすく好適である。

【0072】

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した実施形態や変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0073】

１…基板保持装置 １２…回転部 １２Ａ…移動回転部 １２ａ…接触把持部 ２１…第１移動機構（移動機構） ３１…第１センサ ３２…第２センサ ４１…検出部 ４２…警報部 Ｗ…基板

【図1】

【図2】

【図3】