特開 2024-64214 基板処理方法及び基板処理装置

(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】P2024064214

(43)【公開日】2024-05-14

(54)【発明の名称】基板処理方法及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20240507BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 648G

H01L21/304 644B

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022172635

(22)【出願日】2022-10-27

(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】安武 陽介

(72)【発明者】

【氏名】石川 道明

(72)【発明者】

【氏名】大野 拓也

【テーマコード（参考）】

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB45

5F157AB47

5F157AB51

5F157AB64

5F157AB90

5F157AC01

5F157AC13

5F157BA02

5F157BA13

5F157BA31

5F157BB23

5F157BB45

5F157CE29

5F157CE82

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF50

5F157DC21

(57)【要約】

【課題】予め撮影した基準洗浄面画像に関する洗浄処理後の変化に応じて判断することにより、簡単な手順でブラシの交換タイミングを正確に判断できる。
【解決手段】ステップＳ５にて、新規のブラシを洗浄処理に使う前に、ブラシの洗浄面を基準洗浄面画像として撮影する。洗浄処理にて、ブラシの洗浄面を基板に作用させて洗浄処理を行う。洗浄処理の後に、ステップＳ６にて、洗浄に用いたブラシの洗浄面を現在洗浄面画像として撮影する。このように予め基準となる基準洗浄面画像を撮影しておき、ステップＳ７にて、基準洗浄面画像からの変化に応じてブラシの交換タイミングを決定する。したがって、ブラシの種類が変わっても同様の処理にて交換タイミングを決定できるので、簡単な手順でブラシの交換タイミングを正確に判断できる。
【選択図】図１１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に対してブラシを作用させて洗浄処理を行う基板処理方法において、
新規のブラシに交換した後、洗浄処理の前にブラシの洗浄面を基準洗浄面画像として撮影する第１の撮影過程と、
基板の上面に前記ブラシの洗浄面を作用させて洗浄処理を行う洗浄処理過程と、
前記洗浄処理の後、前記ブラシの洗浄面を現在洗浄面画像として撮影する第２の撮影過程と、
前記基準洗浄面画像に対する前記現在洗浄面画像の差異に基づいて、前記ブラシの交換タイミングを決定する決定過程と、
を実施することを特徴とする基板処理方法。

【請求項2】

請求項１に記載の基板処理方法において、
前記第１の撮影過程及び前記第２の撮影過程は、前記ブラシの洗浄面が処理液で濡れた状態で行われることを特徴とする基板処理方法。

【請求項3】

請求項１または２に記載の基板処理方法において、
前記第２の撮影過程は、前記ブラシが収容される待機ポットと、前記基板の側方を囲うガードとの間を前記ブラシが移動している際に際に行われることを特徴とする基板処理方法。

【請求項4】

請求項１または２に記載の基板処理方法において、
前記決定過程は、前記基準洗浄面画像の特徴量と、前記現在洗浄面画像の特徴量とを比較することにより行われることを特徴とする基板処理方法。

【請求項5】

請求項４に記載の基板処理方法において、
前記特徴量は、輝度値に基づいて求められることを特徴とする基板処理方法。

【請求項6】

請求項４に記載の基板処理方法において、
前記特徴量は、コントラストであることを特徴とする基板処理方法。

【請求項7】

請求項１に記載の基板処理方法において、
前記第２の撮影過程は、前記基板に対する洗浄処理が行われるごとに実施されることを特徴とする基板処理方法。

【請求項8】

請求項１に記載の基板処理方法において、
前記洗浄処理ごとに収集された各現在洗浄面画像と、前記基準洗浄面画像とに基づいて、何回目の洗浄処理で前記交換タイミングに到達するかを推測する推測過程をさらに実施することを特徴とする基板処理方法。

【請求項9】

基板に対してブラシを作用させて洗浄処理を行う基板処理装置において、
基板を水平姿勢で保持するとともに、基板を回転させる回転保持部と、
前記回転保持部に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルと、
前記回転保持部に保持された基板の上面に洗浄面が作用することで洗浄を行うブラシと、
前記回転保持部の側方にあたる待機位置に配置され、前記ブラシを収容して処理液を前記ブラシに供給する待機ポットと、
前記ブラシを先端部に備え、前記待機位置と、前記回転保持部に保持されている基板の上面における処理位置と間で、前記ブラシを基板の径方向に移動する洗浄アームと、
前記ブラシの洗浄面を撮影する撮影部と、
新規のブラシに交換した後、洗浄処理の前に前記撮影部により撮影されたブラシの洗浄面を基準洗浄面画像として記憶する第１の記憶部と、
洗浄処理の後に前記撮影部により撮影されたブラシの洗浄面を現在洗浄面画像として記憶する第２の記憶部と、
前記基準洗浄面画像と前記現在洗浄面画像との差異に基づいて、前記ブラシの交換タイミングを決定する決定部と、
を備えてい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、半導体基板、液晶表示用や有機ＥＬ（Electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板を洗浄処理する際に基板にブラシを作用させて洗浄処理を行う基板処理方法及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

回転されている基板の上面に処理液を供給させつつ、ブラシを自転させながらブラシを基板の径方向に移動させることにより、基板の上面に対して洗浄処理を行う基板処理方法がある。洗浄処理に用いられるブラシは消耗品であるので、寿命（以下、ライフと称する）がある。ライフは、例えば、摩耗や変形、あるいは基板からのゴミが付着することに起因してブラシの洗浄面が劣化し、基板にブラシを作用させても清浄度が高くならない時点までである。ライフに達した時点で速やかにブラシを交換、あるいはライフに達する前にブラシを交換することが好ましい。

【0003】

一般的には、代表的な処理を実際に行って得られた基板の清浄度合いにより、ライフに伴うブラシの交換タイミングを決定しておき、その交換タイミング、あるいは、余裕をもってその前にブラシの交換が行われる。但し、洗浄処理への悪影響を考慮すると、一般的には早めの交換が行われる。しかしながら、ブラシの交換があまりに早過ぎると、コストが嵩む上、環境負荷が大きくなる。さらに、交換に伴う装置の停止により、スループットが低下する。そのため、ブラシの適切な交換タイミングを決定することは、非常に重要である。

【0004】

従来、この種の方法として、洗浄処理と、表面データ取得処理と、決定処理とを備えたものがある（例えば、特許文献１参照）。洗浄処理では、ブラシを基板の表面に作用させる。表面データ取得処理では、所定回数の洗浄処理の後、ウエット状態のブラシについて表面性状を表す表面データを原子間力顕微鏡で取得する。決定処理では、予め設定された閾値と、表面データとを比較して、ブラシの交換タイミングを決定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－６１４６９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

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、従来の方法は、予め設定された閾値と表面データとを比較するので、閾値によっては交換タイミングを正確に判断できない。また、ブラシの種類ごとに適切な閾値を予め設定しておく必要があるので、交換タイミングを正確に判断するための手順が煩雑となるという問題がある。

【0007】

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、予め撮影した基準洗浄面画像に関する洗浄処理後の変化に応じて判断することにより、簡単な手順でブラシの交換タイミングを正確に判断できる基板処理方法及び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】

【0008】

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、基板に対してブラシを作用させて洗浄処理を行う基板処理方法において、新規のブラシに交換した後、洗浄処理の前にブラシの洗浄面を基準洗浄面画像として撮影する第１の撮影過程と、基板の上面に前記ブラシの洗浄面を作用させて洗浄処理を行う洗浄処理過程と、前記洗浄処理の後、前記ブラシの洗浄面を現在洗浄面画像として撮影する第２の撮影過程と、前記基準洗浄面画像に対する前記現在洗浄面画像の差異に基づいて、前記ブラシの交換タイミングを決定する決定過程と、を実施することを特徴とするものである。

【0009】

［作用・効果］請求項１に記載の発明によれば、第１の撮影過程にて、新規のブラシを洗浄処理に使う前に、ブラシの洗浄面を基準洗浄面画像として撮影する。その後、洗浄処理過程にて、ブラシの洗浄面を基板に作用させて洗浄処理を行う。第２の撮影過程にて、洗浄処理の後に、洗浄に用いたブラシの洗浄面を現在洗浄面画像として撮影する。現在洗浄面画像は、洗浄処理を行うにつれて基準洗浄面画像から差異が生じていく。その差異に基づいて、ブラシの交換タイミングを決定する。このように予め基準となる基準洗浄面画像を撮影しておき、基準洗浄面画像からの変化に応じて交換タイミングを決定する。したがって、ブラシの種類が変わっても同様の処理にて交換タイミングを決定できるので、簡単な手順でブラシの交換タイミングを正確に判断できる。

【0010】

また、本発明において、前記第１の撮影過程及び前記第２の撮影過程は、前記ブラシの洗浄面が処理液で濡れた状態で行われることが好ましい（請求項２）。

【0011】

ブラシは、洗浄処理の際に処理液で濡れた状態となっている。したがって、第１の撮影過程と第２の撮影過程とで洗浄処理時と同じ状態としておくことで、ブラシの劣化を正確に判断できる。

【0012】

また、本発明において、前記第２の撮影過程は、前記ブラシが収容される待機ポットと、前記基板の側方を囲うガードとの間を前記ブラシが移動している際に際に行われることが好ましい（請求項３）。

【0013】

洗浄処理を開始する際には、ブラシは、必ず待機ポットからガードを越えて基板の上方へ移動する。その際に、ブラシの洗浄面の撮影を行うので、通常の洗浄処理と何ら変わりがない。したがって、洗浄処理のスループットを低下させることがない。

【0014】

また、本発明において、前記決定過程は、前記基準洗浄面画像の特徴量と、前記現在洗浄面画像の特徴量とを比較することが好ましい（請求項４）。

【0015】

現在洗浄面画像の特徴量には、ブラシの洗浄面の劣化度合いが反映されている。したがって、基準洗浄面画像の特徴量と現在洗浄面画像の特徴量とを比較することで、ブラシの劣化度合いを正確に判断できる。

【0016】

また、本発明において、前記特徴量は、輝度値に基づいて求められることが好ましい（請求項５）。

【0017】

基準洗浄面画像及び現在洗浄面画像洗浄面の輝度値を処理することで、特徴量の比較を容易に行うことができる。

【0018】

また、本発明において、前記特徴量は、コントラストであることが好ましい（請求項６）。

【0019】

基準洗浄面画像及び現在洗浄面画像洗浄面の輝度値からコトンラストを求めることにより、ブラシの劣化度合いを比較的容易に判断できる。

【0020】

また、本発明において、前記第２の撮影過程は、前記基板に対する洗浄処理が行われるごとに実施されることが好ましい（請求項７）。

【0021】

洗浄処理を行うごとに第２の撮影過程を実施する。したがって、一度の洗浄処理で急激にブラシが劣化した場合や、ブラシに損傷が生じた場合であっても適切な交換タイミングを決定できる。

【0022】

また、本発明において、前記洗浄処理ごとに収集された各現在洗浄面画像と、前記基準洗浄面画像とに基づいて、何回目の洗浄処理で前記交換タイミングに到達するかを推測する推測過程をさらに実施することが好ましい（請求項８）。

【0023】

基準洗浄面画像と、現在洗浄面画像とを時系列的に比較できる。したがって、推測過程において、このまま洗浄処理を続けていくと何回目で交換タイミングになるかを推測できる。したがって、洗浄度合いが低下する前に余裕を持って交換するのではなく、洗浄度合いが低下する直前に交換することができる。その結果、一つのブラシによる洗浄処理のスケジュールを立てやすくできる。

【0024】

また、請求項９に記載の発明は、基板に対してブラシを作用させて洗浄処理を行う基板処理装置において、基板を水平姿勢で保持するとともに、基板を回転させる回転保持部と、前記回転保持部に保持された基板の上面に処理液を供給する処理液ノズルと、前記回転保持部に保持された基板の上面に洗浄面が作用することで洗浄を行うブラシと、前記回転保持部の側方にあたる待機位置に配置され、前記ブラシを収容して処理液を前記ブラシに供給する待機ポットと、前記ブラシを先端部に備え、前記待機位置と、前記回転保持部に保持されている基板の上面における処理位置と間で、前記ブラシを基板の径方向に移動する洗浄アームと、前記ブラシの洗浄面を撮影する撮影部と、新規のブラシに交換した後、洗浄処理の前に前記撮影部により撮影されたブラシの洗浄面を基準洗浄面画像として記憶する第１の記憶部と、洗浄処理の後に前記撮影部により撮影されたブラシの洗浄面を現在洗浄面画像として記憶する第２の記憶部と、前記基準洗浄面画像と前記現在洗浄面画像との差異に基づいて、前記ブラシの交換タイミングを決定する決定部と、を備えていることを特徴とするものである。

【0025】

［作用・効果］請求項９に記載の発明によれば、新規のブラシを洗浄処理に使う前に、撮影部によりブラシの洗浄面を撮影し、基準洗浄面画像として第１の記憶部に記憶する。洗浄処理の後に撮影部によりブラシの洗浄面を撮影し、現在洗浄面画像として第２の記憶部に記憶する。決定部は、基準洗浄面画像と現在洗浄面画像との差異に基づいて、ブラシの交換タイミングを決定する。このように予め基準となる基準洗浄面画像を撮影しておき、基準洗浄面画像からの変化に応じて交換タイミングを決定する。したがって、ブラシの種類が変わっても同様の処理にて交換タイミングを判断できるので、簡単な手順でブラシの交換タイミングを正確に判断できる。

【発明の効果】

【0026】

本発明に係る基板処理方法によれば、第１の撮影過程にて、新規のブラシを洗浄処理に使う前に、ブラシの洗浄面を基準洗浄面画像として撮影する。その後、洗浄処理過程にて、ブラシの洗浄面を基板に作用させて洗浄処理を行う。第２の撮影過程にて、洗浄処理の後に、洗浄に用いたブラシの洗浄面を現在洗浄面画像として撮影する。現在洗浄面画像は、洗浄処理を行うにつれて基準洗浄面画像から差異が生じていく。その差異に基づいて、ブラシの交換タイミングを決定する。このように予め基準となる基準洗浄面画像を撮影しておき、基準洗浄面画像からの変化に応じて交換タイミングを決定する。したがって、ブラシの種類が変わっても同様の処理にて交換タイミングを決定できるので、簡単な手順でブラシの交換タイミングを正確に判断できる。

【図面の簡単な説明】

【0027】

【図1】実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す平面図である。

【図2】図１の基板処理装置を後方Ｘから見た図である。

【図3】実施例に係る裏面洗浄ユニットの概略構成を示す平面図である。

【図4】裏面洗浄ユニットの概略構成を示す側面図である。

【図5】洗浄アームの縦断面図である。

【図6】要部の制御系を示すブロック図である。

【図7】新規のブラシにおける洗浄面の画像（基準洗浄面画像）の一例を示す図である。

【図8】所定回数の洗浄処理を終えたブラシにおける洗浄面の画像（現在洗浄面画像）の一例を示す図である。

【図9】図７のブラシにおける基準洗浄面画像の特徴量を示す輝度値の分布の一例を示す図である。

【図10】図８のブラシにおける現在洗浄面画像の特徴量を示す輝度値の分布の一例を示す図である。

【図11】洗浄処理の一例を示すフローチャートである。

【図12】（ａ）は、基準洗浄面画像の一例を示す輝度分布であり、（ｂ）は、１回目の洗浄処理後の現在洗浄面画像の一例を示す輝度分布であり、（ｃ）は、ｎ－１回目の洗浄処理後の現在洗浄面画像の一例を示す輝度分布であり、（ｄ）は、ｎ回目の洗浄処理後の現在洗浄面画像の一例を示す輝度分布である。

【発明を実施するための形態】

【0028】

以下、図面を参照して本発明の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平面図である。図２は、図１の基板処理装置を後方Ｘから見た図である。

【0029】

＜１．全体構成＞

【0030】

基板処理装置１は、搬入出ブロック３と、インデクサブロック５と、処理ブロック７とを備えている。

【0031】

基板処理装置１は、基板Ｗを処理する。基板処理装置１は、例えば、基板Ｗに対して洗浄処理を行う。基板処理装置１は、処理ブロック７において枚葉式で基板Ｗを処理する。枚葉式は、一枚の基板Ｗを水平姿勢の状態で一枚ずつ処理する。

【0032】

本明細書では、便宜上、搬入出ブロック３と、インデクサブロック５と、処理ブロック７とが並ぶ方向を、「前後方向Ｘ」と呼ぶ。前後方向Ｘは水平である。前後方向Ｘのうち、処理ブロック７から搬入出ブロック３に向かう方向を「前方」と呼ぶ。前方と反対の方向を「後方」と呼ぶ。前後方向Ｘと直交する水平方向を、「幅方向Ｙ」と呼ぶ。「幅方向Ｙ」の一方向を適宜に「右方」と呼ぶ。右方とは反対の方向を「左方」と呼ぶ。水平方向に対して垂直な方向を「鉛直方向Ｚ」と呼ぶ。各図では、参考として、前、後、右、左、上、下を適宜に示す。

【0033】

＜２．搬入出ブロック＞

【0034】

搬入出ブロック３は、投入部９と払出部１１とを備えている。投入部９と払出部１１は、幅方向Ｙに配置されている。基板Ｗは、複数枚（例えば、２５枚）が一つのキャリアＣ内に水平姿勢で一定の間隔をおいて積層収納されている。未処理の基板Ｗを収納したキャリアＣは、投入部９に載置される。投入部９は、例えば、キャリアＣが載置される載置台１３を二つ備えている。キャリアＣは、基板Ｗの面同士を離間して、基板Ｗを一枚ずつ収容する溝（図示省略）が複数個形成されている。キャリアＣは、例えば、基板Ｗの表面を上に向けた姿勢で収容する。キャリアＣとしては、例えば、ＦＯＵＰ（Front Opening Unify Pod）がある。ＦＯＵＰは、密閉型容器である。キャリアＣは、開放型容器でもよく、種類を問わない。

【0035】

払出部１１は、基板処理装置１における幅方向Ｙの中央部を挟んだ投入部９の反対側に配備されている。払出部１１は、投入部９の左方Ｙに配置されている。払出部１１は、処理済みの基板ＷをキャリアＣに収納してキャリアＣごと払い出す。このように機能する払出部１１は、投入部９と同様に、例えば、キャリアＣを載置するための二つの載置台１３を備えている。投入部９と払出部１１とは、ロードポートとも呼ばれる。

【0036】

＜３．インデクサブロック＞

【0037】

インデクサブロック５は、基板処理装置１における搬入出ブロック３の後方Ｘに隣接して配置されている。インデクサブロック５は、インデクサロボットＩＲと、受渡部１５とを備えている。

【0038】

インデクサロボットＩＲは、鉛直方向Ｚ周りに回転可能に構成されている。インデクサロボットＩＲは、幅方向Ｙに移動可能に構成されている。インデクサロボットＩＲは、第１のハンド１９と、第２のハンド２１とを備えている。図１では、図示の関係上、一つのハンドのみを示す。第１のハンド１９と、第２のハンド２１とは、それぞれ１枚の基板Ｗを保持する。第１のハンド１９と第２のハンド２１とは、独立して前後方向Ｘに進退可能に構成されている。インデクサロボットＩＲは、幅方向Ｙに移動するとともに鉛直方向Ｚ周りに回転し、第１のハンド１９や第２のハンド２１を進退させて各カセットＣとの間で基板Ｗを受け渡す。同様にして、インデクサロボットＩＲは、受渡部１５との間で基板Ｗを受け渡す。

【0039】

受渡部１５は、インデクサブロック５のうち、処理ブロック７との境界に配置されている。受渡部１５は、例えば、幅方向Ｙの中央部に配置されている。図２に示すように、受渡部１５は、鉛直方向Ｚに長く形成されている。

【0040】

受渡部１５は、鉛直方向Ｚの下方から上方に向かって、第１反転ユニット２３と、パス部２５と、パス部２７と、第２反転ユニット２９とを備えている。

【0041】

第１反転ユニット２３は、インデクサブロック５から受け取った基板Ｗの上下を反転させる。第１反転ユニット２３は、基板Ｗの水平姿勢を反転させる。具体的には、第１反転ユニット２３は、表面が上に向けられた基板Ｗを、表面が下に向けられた姿勢に変換する。換言すると、裏面が上に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。

【0042】

第２反転ユニット２９は、その逆の動作を行う。つまり、第２反転ユニット２９は、処理ブロック７から受け取った基板Ｗの上下を反転させる。第２反転ユニット２９は、表面が下に向けられた基板Ｗを、表面が上に向けられた姿勢に変換する。換言すると、裏面が下に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。

【0043】

上記の第１反転ユニット２３と第２反転ユニット２９の反転方向は、互いに逆であってもよい。つまり、第１反転ユニット２３は、表面が上に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。第２の反転ユニット２９は、裏面が上に向いた姿勢となるように基板Ｗの姿勢を変換する。

【0044】

パス部２５，２７は、インデクサロブロック５と処理ブロック７との間で基板Ｗの受け渡しを行うために利用される。パス部２５は、例えば、処理ブロック７からインデクサブロック５に基板Ｗを搬送するために用いられる。パス部２７は、例えば、インデクサブロック５から処理ブロック７に基板Ｗを搬送するために用いられる。なお、パス部２５，２７における基板Ｗの搬送方向は、互いに逆方向であってもよい。

【0045】

＜４．処理ブロック＞

【0046】

処理ブロック７は、例えば、基板Ｗに対して洗浄処理を行う。洗浄処理は、例えば、処理液に加えてブラシを用いた処理である。処理ブロック７は、図１に示すように、例えば、幅方向Ｙにおいて、第１列Ｒ１と、第２列Ｒ２と、第３列Ｒ３に分けられる。詳細には、第１列Ｒ１は、左方Ｙに配置されている。第２列Ｒ２は、幅方向Ｙの中央部に配置されている。換言すると、第２列Ｒ２は、第１列Ｒ１の右方Ｙに配置されている。第３列Ｒ３は、第２列Ｒ２の右方Ｙに配置されている。

【0047】

＜４－１．第１列＞

【0048】

処理ブロック７の第１列Ｒ１は、複数個の処理ユニット３１を備えている。第１列Ｒ１は、例えば、４個の処理ユニット３１を備えている。第１列Ｒ１は、４個の処理ユニット３１を鉛直方向Ｚに積層して配置されている。各処理ユニット３１については、詳細を後述する。各処理ユニット３１は、例えば、洗浄ユニットである。洗浄ユニットは、基板Ｗを洗浄処理する。洗浄ユニットとしては、基板Ｗの表面を洗浄処理する表面洗浄ユニットと、基板Ｗの裏面を洗浄処理する裏面洗浄ユニットとがある。本実施例では、処理ユニット３１として裏面洗浄ユニットＳＳＲを例にとって説明する。

【0049】

＜４－２．第２列＞

【0050】

処理ブロック７の第２列Ｒ２は、センターロボットＣＲを備えている。センターロボットＣＲは、鉛直方向Ｚ周りに回転可能に構成されている。センターロボットＣＲは、鉛直方向Ｚに昇降可能に構成されている。センターロボットＣＲは、例えば、第１のハンド３３と第２のハンド３５とを備えている。第１のハンド３３と第２のハンド３５とは、それぞれ１枚の基板Ｗを保持する。第１のハンド３３と第２のハンド３５とは、独立して前後方向Ｘ及び幅方向Ｙに進退可能に構成されている。

【0051】

＜４－３．第３列＞

【0052】

処理ブロック７の第３列Ｒ３は、第１列Ｒ１と同様の構成である。つまり、第３列Ｒ３は、複数個の処理ユニット３１を備えている。第３列Ｒ３は、例えば、４個の処理ユニット３１を備えている。第３列Ｒ３は、４個の処理ユニット３１を鉛直方向Ｚに積層して配置されている。第１列Ｒ１の各処理ユニット３１と第３列Ｒ３の各処理ユニット３１とは、幅方向Ｙにおいて対向して配置されている。これにより、センターロボットＣＲが鉛直方向Ｚの同じ高さにおいて第１列Ｒ１と第３列Ｒ３との対向する各処理ユニット３１にアクセスできる。

【0053】

処理ブロック７は、上述したように構成されている。ここで、センターロボットＣＲの動作例を簡単に説明する。センターロボットＣＲは、例えば、第１反転ユニット２３から基板Ｗを受け取る。センターロボットＣＲは、第１列Ｒ１及び第３列Ｒ３のいずれかの裏面洗浄ユニットＳＳＲに基板Ｗを搬送して基板Ｗの裏面に洗浄処理を行わせる。センターロボットＣＲは、第１列Ｒ１及び第３列Ｒのいずれかの裏面洗浄ユニットＳＳＲで洗浄処理が行われた基板Ｗを受け取る。センターロボットＣＲは、第２反転ユニット２９に基板Ｗを搬送する。

【0054】

＜４－４．処理ユニット＞

【0055】

ここで、図３～図５を参照して、裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）について説明する。図３は、実施例に係る裏面洗浄ユニットの概略構成を示す平面図である。図４は、裏面洗浄ユニットの概略構成を示す側面図である。図５は、洗浄アームの縦断面図である。

【0056】

なお、ここでは、第１列Ｒ１が備えている裏面洗浄ユニットＳＳＲを例にとって説明する。第３列Ｒ３の裏面洗浄ユニットＳＳＲは、幅方向Ｙにおける配置を入れ換えたような構成となる。

【0057】

裏面洗浄ユニットＳＳＲは、回転保持部３７と、ガード３９と、第１の処理液アーム４１と、第２の処理液アーム４３と、洗浄アーム４５と、待機ポット４７とを備えている。

【0058】

＜４－４－１．回転保持部＞

【0059】

回転保持部３７は、平面視において裏面洗浄ユニットＳＳＲのほぼ中央に配置されている。回転保持部３７は、基板Ｗを水平姿勢に保持した状態で、基板Ｗを水平面内で回転させる。回転保持部３７は、電動モータ４９と、回転軸５１と、スピンチャック５３と、支持ピン５５とを備えている。

【0060】

電動モータ４９は、回転軸５１が鉛直方向Ｚに向けられた姿勢で配置されている。回転軸５１は、上端にスピンチャック５３が取り付けられている。スピンチャック５３は、基板Ｗの直径よりやや大きな直径を有する。スピンチャック５３は、円形状の板状部材である。スピンチャック５３は、複数個の支持ピン５５を備えている。この実施例では、例えば、６個の支持ピン５５を備えている。６個の支持ピン５５は、基板Ｗの外周縁に当接して基板Ｗを水平姿勢で支持する。複数個の支持ピン５５は、基板Ｗを水平姿勢で安定して支持できれば、支持ピン５５の個数は６個に限定されない。６個の支持ピン５５は、スピンチャック５３における基板Ｗの外周縁付近に立設されている。６個の支持ピン５５は、基板Ｗをスピンチャック５３に搬入する際と、基板Ｗをスピンチャック５３から搬出する際には、基板Ｗの周縁の保持を解除する。そのため、各支持ピン５５は、鉛直方向Ｚ周りに回転可能に構成されている。その動作を行うための具体的な構成の説明については省略する。回転保持部３７は、電動モータ４９を回転すると、回転中心Ｐ１周りにスピンチャック５３を回転する。回転中心Ｐ１は、鉛直方向Ｚである。

【0061】

＜４－４－２．ガード＞

【0062】

ガード３９は、平面視にて回転保持部３７を囲うように配置されている。詳細には、ガード３９は、円筒状の胴部５７と、傾斜部５９とを備える。ガード３９は、鉛直方向Ｚに昇降可能に構成されている。ガード３９は、下降した待機位置と、待機位置より上方の処理位置とに昇降可能である。ガード３９を昇降する具体的な構成の説明については省略する。

【0063】

ガード３９の胴部５７は、筒状を呈する。胴部５７は、内周面が回転保持部３７の外周側から外方に離間して配置されている。傾斜部５９は、胴部５７の上部から回転軸５１側に近づくように絞り込まれている。傾斜部５９は、上部に開口部６１を有する。開口部６１は、傾斜部５９の中央部に形成されている。開口部６１は、基板Ｗの直径より大きい。開口部６１は、スピンチャック５３の直径より大きい。基板Ｗの搬入出の際には、ガード３９は、鉛直方向Ｚにおいて、スピンチャック５３が開口部６１から上方へ突出する位置にまで下降される。基板Ｗの洗浄処理の際には、ガード３９は、スピンチャック５３に保持された基板Ｗの高さ付近に傾斜部５９が位置する。傾斜部５９は、傾斜した内周面にて基板Ｗから周囲に飛散した処理液などをガード３９の下方へ案内する。

【0064】

＜４－４－３．第１の処理液アーム＞

【0065】

第１の処理液アーム４１は、平面視で回転保持部３７の後方Ｘに配置されている。第１の処理アーム４１は、基端部側に電動モータ４２を備えている。第１の処理液アーム４１は、電動モータ４２によって基端部側の回転中心Ｐ２周りに揺動される。回転中心Ｐ２は、鉛直方向Ｚである。第１の処理液アーム４１は、１本のノズル６３を備えている。ノズル６３は、下方に吐出口を備えている。ノズル６３は、処理液を吐出する。第１の処理液アーム４１は、ノズル６３の先端部が図３に示す待機位置と、回転中心Ｐ１付近の供給位置とにわたって揺動可能に構成されている。第１の処理液アーム４１は、処理液を基板Ｗに供給する際には、ノズル６３の先端部が供給位置に移動される。第１の処理液アーム４１は、処理液を基板Ｗに供給しない場合には、ノズル６３の先端部が待機位置に移動される。第１の処理液アーム４１は、処理液を基板Ｗに供給する際に、洗浄アーム４５と干渉しないように、ノズル６３を基板Ｗの上方で揺動移動するようにしてもよい。

【0066】

ノズル６３から吐出する処理液としては、例えば、リンス液が挙げられる。リンス液としては、例えば、純水、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水などが挙げられる。

【0067】

＜４－４－４．第２の処理液アーム＞

【0068】

第２の処理液アーム４３は、平面視で回転保持部３７の左方Ｙに配置されている。第２の処理液アーム４１は、基端部側に電動モータ４４を備えている。第２の処理液アームは、電動モータ４４によって基端部側の回転中心Ｐ３周りに揺動される。回転中心Ｐ３は、鉛直方向Ｚである。第２の処理液アーム４３は、３本のノズル６５，６７，６９を備えている。各ノズル６５，６７，６９は、下方に吐出口を備えている。ノズル６５，６７，６９は、処理液を吐出する。第２の処理液アーム４３は、ノズル６５，６７，６９の先端部が図３に示す待機位置と、回転中心Ｐ１付近の供給位置とにわたって揺動可能に構成されている。第２の処理液アーム４３は、処理液を基板Ｗに供給する際には、ノズル６５，６７，６９の先端部が供給位置に移動される。第２の処理液アーム４３は、処理液を基板Ｗに供給しない場合には、ノズル６５，６７，６９の先端部が待機位置に移動される。第２の処理液アーム４３は、処理液を基板Ｗに供給する際に、洗浄アーム４５と干渉しないように、ノズル６５，６７，６９を基板Ｗの上方で揺動移動するようにしてもよい。

【0069】

ノズル６５，６７，６９から吐出する処理液としては、例えば、薬液が挙げられる。薬液としては、例えば、硫酸、硝酸、酢酸、塩酸、フッ化水素酸、アンモニア水、過酸化水素水のうち少なくとも１つを含む薬液である。より具体的な薬液としては、例えば、アンモニア水と過酸化水素水との混合液であるＳＣ－１などを用いることができる。

【0070】

＜４－４－５．洗浄アーム＞

【0071】

洗浄アーム４５は、次のように構成されている。

【0072】

洗浄アーム４５は、回転昇降機構７１と、支柱７３と、筐体７５と、洗浄部７７とを備えている。

【0073】

回転昇降機構７１は、支柱７３と、筐体７５と、洗浄部７７とを鉛直方向Ｚに昇降可能に構成されている。回転昇降機構７１は、支柱７３と、筐体７５と、洗浄部７７とを回転中心Ｐ４周りに揺動可能に構成されている。具体的には、回転昇降機構７１は、例えば、電動モータとエアシリンダとを組み合わせて構成されている。回転昇降機構７１は、待機位置において洗浄部７７を待機ポット４７から鉛直方向Ｚに上昇させる。回転昇降機構７１は、駆動モータの回転駆動によって、支柱７３と筐体７５とを通じて洗浄部７７が回転中心Ｐ１付近を通るように水平面内で洗浄部７７を揺動（移動）させる。

【0074】

支柱７３は、円柱状を呈する。支柱７３は、回転昇降機構７１に下部が連結されている。支柱７３は、上部が筐体７５の一方の下部に連結されている。筐体７５は、水平面内に長軸を有する。筐体７５は、他方の下部に洗浄部７７を備えている。洗浄部７７は、回転中心Ｐ５周りに回転される。回転中心Ｐ５は、鉛直方向Ｚである。

【0075】

筐体７５は、下部筐体７５ａと、上部筐体７５ｂとを備えている。下部筐体７５ａは、筐体７５の下部を構成する。上部筐体７５ｂは、筐体７５の上部を構成する。上部筐体７５ｂと下部筐体７５ａとは、互いに連結されている。

【0076】

筐体７５は、押し圧機構８１と、回転機構８３とを備えている。具体的には、下部筐体７５ａは、押し圧機構８１と、回転機構８３とを搭載している。

【0077】

押し圧機構８１は、支点部材８５と、シーソー部材８７と、押し圧用アクチュエータ８９と、支持機構９１とを備えている。

【0078】

支点部材８５は、下部筐体７５ａの上面に取り付けられている。支点部材８５は、下部筐体７５ａの前後方向Ｘにおけるほぼ中央部に立設されている。支点部材８５は、上部に揺動軸８５ａを備えている。揺動軸８５ａは、幅方向Ｙ周りに回転可能である。シーソー部材８７は、中央部８７ｃが揺動軸８５ａを介して支点部材８５に揺動可能に取り付けられている。シーソー部材８７は、一方側８７ｌ（作用点部）と他方側８７ｒ（力点部）の両端が鉛直方向Ｚに交互に昇降可能である。シーソー部材８７は、揺動軸８５ａが支点となる。

【0079】

押し圧用アクチュエータ８９は、作動片８９ａが鉛直方向Ｚに向けて配置されている。押し圧用アクチュエータ８９は、作動軸８９ａを伸長させることでシーソー部材８７の一方側８７ｌを上昇させる。押し圧用アクチュエータ８９は、例えば、エアベアリングアクチュエータが好ましい。

【0080】

エアベアリングアクチュエータは、作動軸８９ａが空気により微小隙間をおいて進退可能に支持されている。そのため、理論上は、作動軸８９ａの摺動抵抗がゼロになり摩擦が生じない。そのため、エアベアリングアクチュエータは、通常のエアシリンダに比較して、微小な空気圧でも作動軸８９ａを進退させることができる。したがって、空気圧に応じてリニアに進退させることが可能である。但し、押し圧用アクチュエータ８９として、通常のエアシリンダを使用することもできる。

【0081】

前後方向Ｘにおいて、支点部材８５を挟んだ押し圧用アクチュエータ８９の反対側には、支持機構９１が設けられている。支持機構９１は、洗浄部７７を支持する。支持機構９１は、筐体７５の下方に洗浄部７７を懸垂支持する。

【0082】

支持機構９１は、保持部材９３と、付勢部９５と、ガイド部９７とを備えている。

【0083】

支持機構９１は、洗浄部７７を懸垂支持する。洗浄部７７は、ブラシ９９と、ブラシホルダ１０１とを備えている。ブラシ９９は、基板Ｗに作用して洗浄を行う。ブラシホルダ１０１は、ブラシ９９を保持する。ブラシホルダ１０１は、ブラシ９９を着脱自在に保持する。ブラシホルダ１０１は、平面視における中心部に回転軸１０３が取り付けられている。回転軸１０３は、ブラシホルダ１０１から鉛直方向Ｚに延出されている。ブラシ９９は、洗浄アーム４５に保持されて、基板Ｗの回転中心Ｐ１付近を通るように水平面内で移動する。

【0084】

保持部材９３は、回転軸１０３を回転自在に保持する。回転軸１０３は、例えば、スプライン軸で構成されている。回転軸１０３は、スプラインナット１０３ａを介して保持部材９３に取り付けられている。回転軸１０３は、スプラインナット１０３ａに対して鉛直方向Ｚに移動可能である。保持部材９３は、鉛直方向Ｚ周りに回転可能な状態でスプラインナット１０３ａを保持する。スプラインナット１０３ａは、図示しないベアリングを介して保持部材９３に取り付けられている。回転軸１０３は、回転中心Ｐ５周りに回転可能である。保持部材９３の上部に突出したスプラインナット１０３ａには、プーリ１０５が取り付けられている。プーリ１０５は、スプラインナット１０３ａの外周面に固定されている。プーリ１０５が回転すると、スプラインナット１０３ａが回転し、これとともに回転軸１０３も同じ方向に回転する。

【0085】

プーリ１０５の上部には、付勢部９５が配置されている。付勢部９５は、上部保持部１０７と、下部保持部１０９と、コイルバネ１１１とを備えている。上部保持部１０７は、回転軸１０３の上部側にベアリング（不図示）を介して取り付けられている。換言すると、上部保持部１０７は、回転軸１０３が回転しても静止したままである。下部保持部１０９は、上部保持部１０７から離間して配置されている。下部保持部１０９は、上部保持部１０７の下方であって、プーリ１０５の上部に配置されている。下部保持部１０９は、内周面が回転軸１０３の外周面から離間して配置されている。したがって、下部保持部１０９は、回転軸１０３が回転しても静止したままである。また、下部保持部１０９は、プーリ１０５の上面にベアリングを介して取り付けられている。したがって、下部保持部１０９は、プーリ１０５の回転に影響を受けない。

【0086】

コイルバネ１１１は、上部保持部１０７と下部保持部１０９とに取り付けられている。コイルバネ１１１は、上部保持部１０７に上端が固定されている。コイルバネ１１１は、下部保持部１０９に下端が固定されている。コイルバネ１１１は、例えば、円筒形状を呈する。コイルバネ１１１は、圧縮コイルバネである。したがって、プーリ１０５の上面及び下部保持部１０９から上方に上部保持部１０７が付勢される。その結果、回転軸１０３が鉛直方向Ｚの上方へ付勢される。そのため、押し圧用アクチュエータ８９が作動していない通常状態においては、ブラシ９９は、下部筐体７５ａの下面から一定の高さに維持される。換言すると、通常状態においては、ブラシ９９による荷重はゼロである。

【0087】

支持機構９１は、鉛直方向Ｚへ昇降する回転軸１０３を支持する。支持機構９１は、リニアガイド１１３と、軸保持部１１５とを備えている。リニアガイド１１３は、保持部材９３に隣接して配置されている。リニアガイド１１３は、鉛直方向Ｚに立設されている。リニアガイド１１３は、レール１１３ａとキャリッジ１１３ｂとを備えている。レール１１３ａは、鉛直方向Ｚに長手方向が配置されている。レール１１３ａは、キャリッジ１１３ｂが鉛直方向Ｚへ移動可能に取り付けられている。キャリッジ１１３ｂは、シーソー部材８７の他方側８７ｒの下方に配置されている。キャリッジ１１３ｂは、シーソー部材８７の他方側８７ｒが下降した際に当接する位置に配置されている。

【0088】

軸保持部１１５は、回転軸１０３の上部を保持する。軸保持部１１５は、回転軸１０３が回転することを許容した状態で保持する。軸保持部１１５は、例えば、図示しないベアリングを介して回転軸１０３を保持する。キャリッジ１１３ｂは、軸保持部１１５に連結されている。コイルバネ１１１の付勢力より強い駆動力で押し圧用アクチュエータ８９が作動軸８９ａを上昇させると、一方側８７ｌ（作用点部）が上昇する。一方側８７ｌが上昇すると、他方側８７ｒ（力点部）が下降する。このとき、他方側８７ｒがキャリッジ１１３ｂを軸保持部１１５とともに下降させる。すると、回転軸１０３が下降し、ブラシ９９が所定位置から下方へ移動する。このようにして押し圧用アクチュエータ８９を駆動すると、押し圧用アクチュエータ８９の駆動力に応じた押し圧がブラシ９９に付与される。

【0089】

支持機構９１に隣接して回転機構８３が配置されている。回転機構８３は、支点部材８５側に配置されている。回転機構８３は、取付部材１１７と、電動モータ１１９とを備えている。取付部材１１７は、下部筐体７５ａの底面から電動モータ１１９を上方に離間して配置する。電動モータ１１９は、回転軸が鉛直方向Ｚの下方に向けて配置されている。電動モータ１１９は、回転中心Ｐ６周りに回転軸を回転する。回転中心Ｐ６は、鉛直方向Ｚにおいて回転中心Ｐ５とほぼ平行である。電動モータ１１９は、回転軸にプーリ１２１が取り付けられている。プーリ１２１とプーリ１０５とには、タイミングベルト１２３が架け渡されている。したがって、電動モータ１１９が回転されると、タイミングベルト１２３と、プーリ１０５，１２１と、スプラインナット１０３ａとを介して回転軸１０３が回転中心Ｐ５周りに回転される。このように回転軸１０３が回転されても、回転軸１０３は鉛直方向Ｚに昇降可能である。

【0090】

上述したように洗浄アーム４５が構成されている。つまり、押し圧用アクチュエータ８９の動作がシーソー部材８７の一方側８７ｌ（力点部）を介して他方側８７ｒ（作用点部）に付与される。したがって、シーソー部材８７を備えることにより、押し圧用アクチュエータ８９の配置の自由度が高められる。したがって、基板処理装置１の高さを抑制できる。その結果、基板処理装置１を多段に積層する配置を容易に実現できる。

【0091】

上述したブラシ９９は、次のように昇降される。シーソー部材８７は、押し圧用アクチュエータ８９によって揺動される。例えば、押し圧用アクチュエータ８９は、後述するように目標荷重に応じて操作される。この操作により、ブラシ９９が鉛直方向Ｚに移動される。具体的には、ブラシ９９は、無荷重高さと、作用高さと、最大押し込み高さとに昇降される。無荷重高さは、最も高い。洗浄処理時を除いた通常時は、この無荷重高さにブラシ９９が位置している。作用高さは、無荷重高さより低い高さである。最大押し込み高さは、作用高さよりも低い高さである。

【0092】

＜４－４－６．待機ポット＞

【0093】

待機ポット４７は、洗浄アーム４５のブラシ９９を収容する。待機ポット４７は、図３に示すように、回転保持部３７及びガード３９の側方に配置されている。待機ポット４７は、図示しないノズルを備え、待機位置にあるブラシ９９に対して処理液を供給する。待機ポット４７は、ブラシ９９を濡れた状態に維持する。待機ポット４７は、図示しない排出口を底部に備えている。ブラシ９９が待機ポット４７に位置している際には、図示しないノズルからブラシ９９に向けて処理液が供給され、図示しない排出口から排出される。

【0094】

＜４－４－７．撮影部＞

【0095】

ここで、図３及び図４を参照する。

【0096】

裏面洗浄ユニットＳＳＲは、撮影部８０１を備えている。撮影部８０１は、撮影視野が鉛直方向Ｚの上方に向けられている。撮影部８０１は、側面視において、洗浄アーム４５の下方に配置されている。詳細には、平面視において、洗浄アーム４５の洗浄部７７の移動軌跡上に配置されている。撮影部８０１は、平面視において、待機ポット４７とガード３９との間に配置されている。撮影部８０１の撮影視野は、ブラシ９９の洗浄面ＣＳに対向している。ブラシ９９の洗浄面ＣＳは、ブラシ９９の下面である。撮影部８０１は、例えば、ブラシ９９の洗浄面ＣＳを鉛直方向Ｚの直下から撮影する。

【0097】

撮影部８０１は、ブラシ９９の移動中に、洗浄面ＣＳを下方から撮影する。撮影部８０１は、カラー画像やグレースケール画像（多階調画像）を出力する。本実施例では、撮影部８０１は、例えば、洗浄面ＣＳを撮影して、グレースケール画像として出力するものとして説明する。

【0098】

＜４－５．制御系＞

【0099】

制御部１６１は、図示しないＣＰＵ及びメモリを備えている。制御部１６１は、上述した各部を統括的に制御する。具体的には、制御部１６１は、投入部９及び払出部１１における搬送動作、インデクサロボットＩＲの搬送動作、第１反転ユニット２３及び第２反転ユニット２９の反転動作、センターロボットＣＲの搬送動作などを制御する。制御部１６１は、裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）における電動モータ４９の回転制御、ガード３９の昇降動作、スピンチャック５３における支持ピン５５の開閉動作、電動モータ４２，４４の揺動動作、押し圧用アクチュエータ８９を制御対象として操作を行う。制御部１６１は、洗浄処理に指定された目標荷重に応じて、押し圧用アクチュエータ８９を操作し、ブラシ９９から基板Ｗに作用する押し圧を制御する。

【0100】

制御部１６１は、回転昇降機構７１を操作して、洗浄部７７を基板Ｗの中央部と周縁部とにわたって揺動させる。この動作をスキャン動作とも呼ぶ。

【0101】

ここで、図６を参照する。図６は、要部の制御系を示すブロック図である。

【0102】

制御部１６１には、指示部１６３と、報知部１６５と、撮影部８０１と、第１の記憶部８０３と、第２の記憶部８０５とが接続されている。

【0103】

指示部１６３は、基板Ｗを処理する手順などを規定したレシピを指示する。指示部１６３は、装置の始動／停止を指示する。指示部１６３は、ブラシ９９が新規なものであることを指示する。指示部１６３は、ブラシ９９がライフに達したことを示すライフ値を指示する。ライフ値の具体例については、詳細を後述する。

【0104】

報知部１６５は、装置に問題が発生した際に報知を行う。報知部１６５は、ブラシ９９がライフに達したことを報知する。換言すると、報知部１６５は、ブラシ９９を新規のブラシ９９に交換するように促すための報知を行う。

【0105】

制御部１６１は、撮影部８０１を操作して、ブラシ９９の洗浄面ＣＳを撮影する。制御部１６１は、ブラシ９９が新規であることを指示部１６３から指示された直後である場合には、待機ポット４５で処理液によりブラシ９９が濡らされた後、洗浄アーム４５が待機位置から基板Ｗの上方に移動する際に洗浄面ＣＳを撮影する。このときの洗浄面ＣＳの画像は、１つのブラシ９９につき１つだけのものである。制御部１６１は、指示部１６３から新規のブラシ９９であることを指示された場合には、このときの洗浄面ＣＳの画像を基準洗浄面画像として第１の記憶部８０３に記憶する。制御部１６１は、このように第１の記憶部８０３に基準洗浄面画像を記憶した後、指示部１６３から指示された新規のブラシ９９であることを示す情報、例えば、フラグを削除する。基準洗浄面画像は、ブラシ９９が洗浄処理に使用される前の画像である。基準洗浄面画像は、ブラシ９９が一度も洗浄処理に使用されたことがない状態の洗浄面ＣＳの画像である。制御部１６１は、第１の記憶部８０３に記憶された基準洗浄面画像について画像処理を行う。制御部１６１は、画像処理により基準洗浄面画像についての特徴量を抽出して、第１の記憶部８０３に記憶する。

【0106】

上記のように、洗浄面ＣＳの撮影は、通常の洗浄処理と何ら変わりがないシーケンス中に実施される。したがって、洗浄処理のスループットを低下させることがない。

【0107】

制御部１６１は、ブラシ９９について基準洗浄面画像が撮影された後、ブラシ９９で洗浄処理が行われるごとに、ブラシ９９の洗浄面ＣＳを撮影する。具体的には、洗浄アーム４５が基板Ｗの上方から待機ポット４７の待機位置に戻るために移動する際に洗浄面ＣＳを撮影する。このとき、ブラシ９９は、基板Ｗに対する洗浄処理の後であるので、処理液で濡れた状態である。つまり、基準洗浄面画像の撮影時とほぼ同じ状態のブラシ９９について洗浄面ＣＳを撮影する。このときの洗浄面ＣＳの画像は、現在洗浄面画像として第２の記憶部８０５に記憶される。制御部１６１は、第２の記憶部８０５に記憶された現在洗浄面画像について画像処理を行う。制御部１６１は、画像処理により現在洗浄面画像についての特徴量を抽出して、第２の記憶部８０５に記憶する。第２の記憶部８０５には、ブラシ９９が交換されるまでの間、洗浄処理が行われるごとに、ブラシ９９の現在洗浄面画像と特徴量とが記憶される。

【0108】

上記のようにブラシ９９の洗浄面ＣＳの撮影は、処理液で濡れた状態で行われる。したがって、基準洗浄面画像と現在洗浄面画像とを洗浄処理時と同じ状態での画像としておくことで、ブラシ９９の洗浄面ＣＳの劣化を正確に判断できる。

【0109】

なお、洗浄面ＣＳの現在洗浄面画像の撮影は、洗浄アーム４５が待機ポット４７の待機位置から基板Ｗの処理位置に移動する際に行うようにしてもよい。

【0110】

ここで、図７から図１０を参照する。図７は、新規のブラシにおける洗浄面の画像（基準洗浄面画像）の一例を示す図である。図８は、所定回数の洗浄処理を終えたブラシにおける洗浄面の画像（現在洗浄面画像）の一例を示す図である。図９は、図７のブラシにおける基準洗浄面画像の特徴量を示す輝度値の分布の一例を示す図である。図１０は、図８のブラシにおける現在洗浄面画像の特徴量を示す輝度値の分布の一例を示す図である。

【0111】

なお、図９及び図１０においては、横軸が輝度値であり、縦軸が度数である。輝度値は、左側（輝度値が小さい）が黒色であり、右（輝度値が大きい）が白色である。

【0112】

図７及び図８に示すように、ブラシ９９が処理液を含んだ状態の洗浄面ＣＳを撮影すると、グレースケール画像において、白色系の領域と黒色系の領域とが生じる。白色系の領域は、処理液を充分に含んでいる部分である。黒色系の領域は、処理液をほぼ含んでいない部分である。白色系と黒色系との中間的な色の領域は、それらの中間的な部分である。

【0113】

新規のブラシ９９は、ブラシ９９の洗浄面ＣＳが整っており、清浄である。そのため、洗浄面ＣＳの画像である基準洗浄面画像ＦＲＦは、図７に示すように、白色系の領域が多く、その他は黒色系と白色系の中間的な領域である。換言すると、新規のブラシ９９は、洗浄面ＣＳが処理液等の液体を充分に、かつ、ほぼ全面において均等に吸収する。

【0114】

一方、複数回の洗浄処理に使われたブラシ９９は、新規のブラシ９９に比較して洗浄面ＣＳが乱れ、清浄な状態ではなくなっていく。そのため、現在洗浄面画像ＦＰＲは、基準洗浄面画像ＦＲＦ（新規のブラシ９９）に比較して白色系の領域が少なくなり、黒色系の領域や、黒色系と白色系の中間的な領域が増える傾向がある。換言すると、ブラシ９９を洗浄処理に使用する回数が増加するにしたがって、洗浄面ＣＳが処理液等の液体を充分に吸収できなくなり、吸収できる領域がまばらになって減少していく傾向がある。つまり、ブラシ９９の洗浄処理における使用履歴に応じて、洗浄面ＣＳにおける処理液等の液体の吸収度合いが低下していく傾向がある。

【0115】

制御部１６１は、上述した各部の操作の他、洗浄面ＣＳの撮影画像について次のように処理を行う。制御部１６１は、第１の記憶部８０３及び第２の記憶部８０５に記憶されている画像を対象にして画像処理を行う。

【0116】

本実施例では、例えば、画像の特徴量をコントラストとする。具体的には、制御部１６１は、新規のブラシ９９の基準洗浄面画像ＦＲＦについて、例えば、輝度値に基づいてコントラストを求める。例えば、制御部１７１は、まず、輝度値ごとの出現頻度をグラフ化した度数分布（ヒストグラム）を求める。次に、制御部１６１は、度数分布における輝度値の最小値と最大値の範囲を求める。制御部１６１は、この範囲を基準洗浄面画像ＦＲＦにおけるコントラストＣＲＦとする。あるいは、制御部１６１は、度数分布のうち所定値以上の範囲について、輝度値の最小値と最大値の範囲を基準洗浄面ＦＲＦにおけるコントラストＣＲＦとする。これにより、輝度値に異常値があっても度数分布から適切に基準洗浄面画像ＦＲＦに関するコントラストＣＲＦを求めることができる。

【0117】

制御部１６１は、洗浄処理に使用したブラシ９９の現在洗浄面画像ＦＰＲについて、基準洗浄面画像ＦＲＦと同様の手法によりコントラストＣＰＲを求める。

【0118】

制御部１６１は、コントラストＣＲＦとコントラストＣＰＲとのコントラスト差異に基づいて、ブラシ９９がライフに達したか否かについて判断する。コントラスト差異は、ブラシ９９の使用回数が多くなるにつれて大きくなる。制御部１６１は、コントラスト差異に基づいてライフに達したと判断した場合には、報知部１６５により報知する。制御部１６１は、予め設定されたライフ値と、コントラスト差異とに基づいてブラシ９９がライフに達したことを判断する。制御部１６１は、例えば、コントラスト差異がライフ値に達した時点でライフに至ったと判断する。ライフ値は、ブラシ９９とレシピごとに予め洗浄処理を実施し、洗浄度合いに基づいて決定することが好ましい。

【0119】

＜５．処理ユニットにおける洗浄処理＞

【0120】

次に、図１１を参照して、洗浄処理について説明する。図１１は、洗浄処理の一例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、第１の処理液アーム４１及び第２の処理液アーム４３による処理液の供給動作の説明については省略する。

【0121】

ステップＳ１
オペレータが処理開始を指示部１６３から指示する。具体的には、目標荷重を含むレシピ、ブラシ９９の種類に応じたライフ値についても指示する。この指示により、インデクサブロック５から基板Ｗが受渡部１５に搬送され、第１反転ユニット２３で裏面が上に向けられるように姿勢が変換される。なお、ブラシ９９が新規なものである場合には、指示部１６３からその旨を指示する。

【0122】

ステップＳ２
センターロボットＣＲは、裏面が上となる姿勢に変換された基板Ｗを一つの裏面洗浄ユニットＳＳＲに搬送する。裏面洗浄ユニットＳＳＲは、基板Ｗに対して洗浄処理を開始する。

【0123】

ステップＳ３
制御部１６１は、撮影部８０１を操作して、ブラシ９９の洗浄面ＣＳを撮影する。具体的には、待機ポット４７において処理液を供給されていたブラシ９９を基板Ｗの上方へ移動させる。洗浄アーム４５は、ブラシ９９を備えた先端部が基板Ｗの上方へ移動される。このとき、制御部１６１は、ブラシ９９が撮影部８０１の上方を通過するタイミングに合わせて、撮影部８０１を操作して洗浄面ＣＳを撮影する。

【0124】

ステップＳ４
制御部１６１は、ブラシ９９が新規であるか否かに応じて洗浄面ＣＳの撮影画像について記憶先を切り換える。オペレータは、ブラシ９９を新規なものに交換した後は、予め指示部１６３からブラシ９９が新規である旨を指示している。したがって、制御部１６１は、ブラシ９９が新規なものであるか否かを判断できる。

【0125】

ステップＳ５
制御部１６１は、ブラシ９９が新規である場合には、撮影した洗浄面ＣＳの画像を第１の記憶部８０３に記憶する。この洗浄面ＣＳの画像は、基準洗浄面画像ＦＲＦである。制御部１６１は、基準洗浄面画像ＦＲＦに基づいてコントラストＣＲＦを求める。

【0126】

ステップＳ６
制御部１６１は、ブラシ９９が新規でない場合には、撮影した洗浄面ＣＳの画像を第２の記憶部８０５に記憶する。撮影は、例えば、洗浄処理が行われるごとに実施される。この洗浄面ＣＳの画像は、現在洗浄面画像ＦＰＲである。制御部１６１は、現在洗浄面画像ＦＰＲに基づいてコントラストＣＰＲを求める。このコントラストＣＰＲの算出は、第２の記憶部８０５に現在洗浄面画像ＦＰＲが記憶されるごとに行われる。

【0127】

ステップＳ７
制御部１６１は、ブラシ９９の交換タイミングであるかを決定する。具体的には、制御部１６１は、コントラストＣＲＦとコントラストＣＰＲのコトンラスト差分とライフ値とを比較する。制御部１６１は、コントラスト差分がライフ値に達しているか否かに応じて処理を分岐する。

【0128】

ステップＳ８
ステップＳ７において、ブラシ９９がライフに達していないと判断された場合には、ステップＳ８に分岐する。この場合には、制御部１６１は、通常どおりに基板Ｗに対する洗浄処理を行う。制御部１６１は、ブラシ９９の洗浄面ＣＳを基板Ｗの上面に作用させつつ、洗浄アーム４５を移動させて、基板Ｗの上面の全面に対する洗浄処理を行わせる。

【0129】

ステップＳ９
現在の基板Ｗに対する処理を終え、次の基板Ｗの処理に移る。まず、制御部１６１は、処理を終えた基板ＷをセンターロボットＣＲで搬出させる。次に、センターロボットＣＲによって搬入された次の基板Ｗに対して洗浄処理を行う。つまり、上述したステップＳ２に戻る。

【0130】

ステップＳ１０
ステップＳ７において、ブラシ９９がライフに達したと判断された場合には、ステップＳ１０に分岐する。制御部１６１は、ブラシ９９の交換を報知する。具体的には、制御部１６１は、オペレータにブラシ交換９９を促すための報知を行う。これにより、オペレータは、ブラシ９９がライフに達したことを知ることができる。

【0131】

ステップＳ１１
制御部１６１は、現在処理中の基板Ｗに対する洗浄処理が完了した後、装置の動作を一時的に停止させる。オペレータは、一時的に装置が停止した時点でブラシ９９を新規のものに交換し、指示部１６３から処理の再開を指示する。これにより、ステップＳ２に戻って次の基板Ｗに対する洗浄処理を再開させる。なお、ブラシ９９の交換後、指示部１６３からブラシ９９が新規なものとなったことを指示する。

【0132】

なお、ステップＳ７において、ブラシ９９がライフに達したと判断された時点で、報知を行い、装置を一時停止させてブラシ９９の交換を促すようにしてもよい。

【0133】

上述したステップＳ３が本発明における「第１の撮影過程」と「第２の撮影過程」に相当する。上述したステップＳ８が本発明における「洗浄処理過程」に相当する。上述したステップＳ７が本発明における「決定過程」に相当する。

【0134】

本実施例によると、新規のブラシ９９を洗浄処理に使う前に、ブラシ９９の洗浄面ＣＳを基準洗浄面画像ＦＲＦとして撮影する。その後、洗浄処理にて、ブラシ９９の洗浄面ＣＳを基板Ｗに作用させて洗浄処理を行う。洗浄処理の後に、洗浄に用いたブラシ９９の洗浄面ＣＳを現在洗浄面画像ＦＰＲとして撮影する。現在洗浄面画像ＦＰＲは、洗浄処理を行うにつれて基準洗浄面画像ＦＲＦから差異が生じていく。その差異に基づいて、ブラシ９９の交換タイミングを決定する。このように予め基準となる基準洗浄面画像ＦＲＦを撮影しておき、基準洗浄面画像ＦＲＦからの変化に応じてブラシ９９の交換タイミングを決定する。したがって、ブラシ９９の種類が変わっても同様の処理にて交換タイミングを決定できるので、簡単な手順でブラシ９９の交換タイミングを正確に判断できる。

【0135】

また、早期のタイミングでブラシ９９を交換することがなくなる。したがって、環境負荷を小さくできる。さらに、適切な交換タイミングにより、ブラシ９９の交換に伴う装置の停止回数を少なくできる。したがって、装置のスループットの低下を抑制できる。

【0136】

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。

【0137】

（１）上述した実施例では、上述した実施例では、基板処理装置として裏面洗浄ユニットＳＳＲを例にとって説明した。しかしながら、本発明は、裏面洗浄ユニットＳＳＲに限定されない。例えば、基板の表面をブラシ９９で洗浄する表面洗浄ユニットであっても適用できる。

【0138】

（２）上述した実施例では、基板処理装置としての裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）が搬入出ブロック３やインデクサブロック５などを備えた基板処理装置１に備えられた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、裏面洗浄ユニットＳＳＲ（処理ユニット３１）だけで構成されていてもよい。

【0139】

（３）上述した実施例では、洗浄アーム４５がブラシ９９に加わる荷重を検出する機構を備えていない。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、キャリッジ１１３ｂに加わる力をロードセルで検出し、目標荷重との一致度合いを検出する構成としてもよい。

【0140】

（４）上述した実施例では、洗浄処理の後に洗浄面ＣＳを撮影して現在洗浄面画像ＦＰＲを取得している。つまり、一度の洗浄処理が終わるたびに現在洗浄面画像ＦＰＲを取得している。しかしながら、本発明は、このような形態に限定されない。例えば、所定回数（例えば、２～５回など）の洗浄処理を終えるごとに、現在洗浄面画像ＦＰＲを取得するようにしてもよい。これにより、制御部１６１の負荷を軽減できる。このような方式は、基板Ｗの上面が円滑な面である場合や、洗浄処理時間が短い場合に有効である。

【0141】

（５）上述した実施例では、基準洗浄面画像ＦＲＦと現在洗浄面画像ＦＰＲとの差異に基づいて、洗浄処理を終えた現在の時点においてブラシ９９の交換タイミングを決定している。しかしながら、本発明は、このような実施に限定されない。例えば、洗浄処理ごとに収集された現在洗浄面画像ＦＰＲと、基準洗浄面画像ＦＲＦとに基づいて、何回目の洗浄処理で現在のブラシ９９の交換タイミングに到達するかという、未来の時点におけるブラシの交換タイミングを決定する推測過程を実施するようにしてもよい。

【0142】

ここで、図１２を参照する。図１２（ａ）は、基準洗浄面画像の一例を示す輝度分布であり、図１２（ｂ）は、１回目の洗浄処理後の現在洗浄面画像の一例を示す輝度分布であり、図１２（ｃ）は、ｎ－１回目の洗浄処理後の現在洗浄面画像の一例を示す輝度分布であり、図１２（ｄ）は、ｎ回目の洗浄処理後の現在洗浄面画像の一例を示す輝度分布である。

【0143】

洗浄処理ごとに撮影を行うと、１回目からｎ回目までの複数個の基準洗浄面画像ＦＲＦと、現在洗浄面画像ＦＰＲとを時系列的に比較できる。ここでは、例えば、ｎ回目の現在洗浄面画像ＦＰＲのコントラストＣＰＲ（ｎ）で、基準洗浄面画像ＦＲＦのコントラストＣＲＦからライフ値に達するものと想定する。制御部１６１は基準洗浄面画像ＦＲＰのコントラストＣＲＦと、少なくとも２回の現在洗浄面画像ＦＰＲのコントラストＣＰＲ（１）、ＣＰＲ（２）とから、補外により何回目の洗浄処理でコントラストＣＲＦとの差分がライフ値に達するかを計算より求めることができる。この計算を行う過程が本発明における「推測過程」に相当する。したがって、ブラシ９９の洗浄度合いが低下する前に余裕を持って交換するのではなく、洗浄度合いが低下する直前にブラシ９９を交換することができる。その結果、一つのブラシ９９による洗浄処理のスケジュールを立てやすくできる。

【0144】

上述したような推測過程を実施する場合には、例えば、ステップＳ７において交換タイミングであるか否かの判断とともに、現在のブラシ９９による洗浄処理の使用可能な回数を報知部１６５により報知することが好ましい。これにより、装置のオペレータは、新たなブラシ９９に交換する準備を予め行うことができる。したがって、ブラシ９９の交換を迅速に行うことができる。その結果、装置の停止時間を短縮でき、スループットの低下を抑制できる。

【0145】

（６）上述した実施例では、特徴量としてコトンラストを例にとって説明した。しかしながら、本発明は、他の特徴量を採用してもよい。例えば、撮影した画像を二値化処理し、白黒の度数に関する大小関係を特徴量としてもよい。また、撮像部８０１をカラー画像で撮影可能なものとし、色彩を特徴量として採用してもよい。

【0146】

（７）上述した実施例では、輝度値の度数分布に基づきコントラストを算出し、コントラストとの差異をライフ値と比較している。しかしながら、本発明は、このような形態に限定されない。例えば、図１２（ａ）～（ｄ）から明らかなように、洗浄回数が増加するにしたがって、基準洗浄面画像ＦＲＦの黒色領域のピークの位置が移動する。したがって、そのピーク位置と、白色領域のピーク位置との間隔に基づいて交換タイミングを判断してもよい。また、洗浄回数が増加するにしたがって、白色領域のピーク高さが低くなる。したがって、そのピーク高さに基づいて交換タイミングを判断してもよい。このような洗浄回数による変化は、ブラシ９９の種類によって異なる。したがって、ブラシ９９の種類に応じて、ブラシ９９の交換タイミングを判断しやすいパラメータをライフ値として採用することが好ましい。

【0147】

（８）上述した実施例では、待機ポット４７とガード３９との間で洗浄面ＣＳの撮影を行っている。しかしながら、本発明は、このような位置での撮影に限定されるものではない。例えば、待機ポット４７内から洗浄面ＣＳを撮影してもよい。また、洗浄面ＣＳの撮影は、鉛直方向Ｚの直下から撮影することに限定されない。例えば、ノズル９９の若干斜め方向から洗浄面ＣＳを撮影してもよい。

【0148】

（９）上述した実施例では、第１の記憶部８０３と第２の記憶部８０５とが別体の記憶部とされている。しかしながら、本発明は、このような形態に限定されない。つまり、一つの記憶部について、異なる領域に基準洗浄面画像ＦＲＦと現在洗浄面画像ＦＰＲ等を記憶する構成としてもよい。

【0149】

（１０）上述した実施例では、洗浄アーム４５を回転昇降機構７１によって回転駆動し、ブラシ９９を揺動させることによって行っていた。しかしながら、本発明は、このような構成に限られるものではない。例えば、洗浄アーム４５をボールねじとリニアガイドとボールねじを回動させるモータなどを用いた直動機構によって直線駆動させ、洗浄アーム４５に保持されたフラシ９９の移動を、直動させるようにしてもよい。

【符号の説明】

【0150】

１ … 基板処理装置
３ … 搬入出ブロック
５ … インデクサブロック
７ … 処理ブロック
Ｗ … 基板
Ｃ … キャリア
ＩＲ … インデクサロボット
１５ … 受渡部
２３ … 第１反転ユニット
２５，２７ … パス部
２９ … 第２反転ユニット
３１ … 処理ユニット
ＳＳＲ … 裏面洗浄ユニット
ＣＲ … センターロボット
３７ … 回転保持部
３９ … ガード
４１ … 第１の処理液アーム
４２ … 電動モータ
４３ … 第２の処理液アーム
４５ … 洗浄アーム
４７ … 待機ポット
５３ … スピンチャック
７１ … 回転昇降機構
７５ … 筐体
７７ … 洗浄部
８１ … 押し圧機構
８３ … 回転機構
８５ … 支点部材
８７ … シーソー部材
８７ｃ … 中央部
８７ｌ … 一方側
８７ｒ … 他方側
８９ … 押し圧用アクチュエータ
９１ … 支持機構
９３ … 保持部材
９５ … 付勢部
９７ … ガイド部
９９ … ブラシ
９９ａ … 先端部
１０１ … ブラシホルダ
１０３ … 回転軸
１１１ … コイルバネ
１１３ … リニアガイド
１６１ … 制御部
１６３ … 指示部
１６５ … 報知部
８０１ … 撮影部
８０３ … 第１の記憶部
８０５ … 第２の記憶部
ＦＲＦ … 基準洗浄面画像
ＦＰＲ … 現在洗浄面画像
ＣＲＦ，ＣＰＲ … コントラスト

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】