JP7297558B2 - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を処理する技術に関する。

従来、半導体基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板に対して様々な処理が施される。例えば、特許文献１および特許文献２の基板処理装置では、上面上に膜が形成された基板を回転させ、当該基板のベベル部（すなわち、周縁領域）に向けてノズルからエッチング液を吐出し、ベベル部の膜を除去するエッチング処理が行われる。当該基板処理装置では、ベベル部に対する処理液の吐出位置を精度良く決定するため、基板を回転させる回転機構の回転軸と基板の中心とを精度良く一致させる技術が提案されている。具体的には、当該基板処理装置では、基板の側面に対して個別に進退可能な２つの位置決め機構部を、基板を挟んで径方向の反対側に配置し、基板の側面に接触した２つの位置決め機構部の位置情報に基づいて位置決め機構部を進退させることにより、基板の位置決めが行われる。

特開２０１１－２５８９２４号公報 特開２０１１－２５８９２５号公報

ところで、エッチング処理が行われるベベル部の幅は、例えば２ｍｍ～３ｍｍであり、基板上のデバイスの微細化等に伴って、当該幅の精度として、例えば０．０５ｍｍ～１ｍｍが要求されている。一方、エッチング処理される基板の直径は、製造誤差や前工程における熱処理の影響等により、基準直径からずれる場合がある。そこで、基板の直径を測定し、測定結果に基づく処理の高精度化の要望がある。

特許文献１および特許文献２では、上述の２つの位置決め機構部の径方向の位置に基づいて、基板の直径を算出する技術が提案されている。しかしながら、特許文献１および特許文献２の基板処理装置では、基板に対して個別に進退する２つの位置決め機構部が必要になるため、基板処理装置の構造が複雑化するおそれがある。また、当該基板処理装置では、一方の位置決め機構部を移動させて基板側面に接触させた後、他方の位置決め機構部を移動させて基板側面に接触させ、さらに、当該一方の位置決め機構部を移動させて基板の位置決めを行い、位置決め結果に基づいて基板の直径が算出される。このため、基板の直径算出に比較的長い時間を要するおそれがある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板の直径を簡素な構成で取得することを目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平状態で保持する基板保持部と、上下方向を向く回転軸を中心として前記基板保持部を回転する基板回転機構と、前記基板に所定の処理を施す処理部と、前記基板保持部に保持された前記基板の周縁の水平方向における位置であるエッジ位置を測定する測定部と、前記基板回転機構および前記測定部を制御することにより、回転中の前記基板の前記エッジ位置を測定して前記基板の回転位置と前記エッジ位置との関係を示す測定エッジ情報を取得する測定制御部と、前記測定エッジ情報における最大値と最小値との平均である測定中心値から、基準径を有する基準基板の回転位置とエッジ位置との関係を示す基準エッジ情報における最大値と最小値との平均に相当する基準中心値を減算して得られた差の２倍を、前記基準径に加算することにより前記基板の直径を求める演算部とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記測定制御部は、前記基板回転機構および前記測定部を制御することにより、回転中の前記基準基板の前記エッジ位置を測定して前記基準エッジ情報を予め取得し、前記基準中心値は、前記基準エッジ情報における前記最大値と前記最小値とを平均して求められる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記測定エッジ情報における前記最大値に対応する回転位置である第１位置から前記回転軸へと向かう方向に、前記最大値から前記測定中心値を減算して得られた差に等しい補正距離だけ、前記基板を前記基板保持部に対して水平に移動する基板移動機構をさらに備える。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の基板処理装置であって、前記第１位置は、前記測定中心値に対応する回転位置に９０°だけ加算または減算した回転位置として求められる。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記測定部は、前記基板の前記周縁近傍において前記基板の上方および下方に配置される発光部および受光部を有する光センサである。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記処理部による前記基板の処理の際に前記基板を加熱する加熱部をさらに備え、前記測定エッジ情報の取得は、前記加熱部により前記基板が加熱された状態で行われる。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記処理部は、回転中の前記基板の周縁領域に向けて処理液を吐出する液吐出部と、前記液吐出部から吐出される前記処理液の前記基板上における着液位置を調節する着液位置調節部とを備え、前記着液位置調節部は、前記演算部により求められた前記基板の直径に基づいて前記着液位置を調節することにより、前記着液位置と前記基板の前記周縁との間の径方向の距離を目標距離に近づける。

請求項８に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記処理部は、回転中の前記基板の一方の主面の中央部に向けて処理液を吐出することにより、前記基板の他方の主面の周縁領域に前記処理液を回り込ませる液吐出部と、前記演算部により求められた前記基板の直径に基づいて、前記基板の前記他方の主面における前記処理液の回り込み幅を調節して目標幅に近づける回り込み幅調節部とを備える。

請求項９に記載の発明は、基板を処理する基板処理方法であって、ａ）水平状態で保持された基板を、上下方向を向く回転軸を中心として回転させ、回転中の前記基板の周縁の水平方向における位置であるエッジ位置を測定して、前記基板の回転位置と前記エッジ位置との関係を示す測定エッジ情報を取得し、前記測定エッジ情報における最大値と最小値との平均を求めて測定中心値とする工程と、ｂ）前記測定中心値から、基準径を有する基準基板の回転位置とエッジ位置との関係を示す基準エッジ情報における最大値と最小値との平均に相当する基準中心値を減算し、得られた差の２倍を前記基準径に加算することにより前記基板の直径を求める工程と、ｃ）前記基板に所定の処理を施す工程とを備える。

請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の基板処理方法であって、前記ａ）工程よりも前に、水平状態で保持された前記基準基板を前記回転軸を中心として回転させ、回転中の前記基準基板のエッジ位置を測定して前記基準エッジ情報を取得し、前記基準エッジ情報における前記最大値と前記最小値との平均を求めて前記基準中心値とする工程をさらに備える。

請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の基板処理方法であって、前記ａ）工程と前記ｃ）工程との間において、前記測定エッジ情報における前記最大値に対応する回転位置である第１位置から前記回転軸へと向かう方向に、前記最大値から前記測定中心値を減算して得られた差に等しい補正距離だけ、前記基板を水平に移動する工程をさらに備える。

請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の基板処理方法であって、前記第１位置は、前記測定中心値に対応する回転位置に９０°だけ加算または減算した回転位置として求められる。

請求項１３に記載の発明は、請求項９ないし１２のいずれか１つに記載の基板処理方法であって、前記ｃ）工程において前記基板が加熱され、前記ａ）工程における前記測定エッジ情報の取得は、前記ｃ）工程と同様に前記基板が加熱された状態で行われる。

請求項１４に記載の発明は、請求項９ないし１３のいずれか１つに記載の基板処理方法であって、前記ｃ）工程は、ｄ）回転中の前記基板の周縁領域に向けて処理液を吐出する工程と、ｅ）前記ｄ）工程よりも前に、前記処理液の前記基板上における着液位置を調節する工程とを備え、前記ｅ）工程では、前記ｂ）工程において求められた前記基板の直径に基づいて前記着液位置が調節されることにより、前記着液位置と前記基板の前記周縁との間の径方向の距離が目標距離に近づけられる。

請求項１５に記載の発明は、請求項９ないし１３のいずれか１つに記載の基板処理方法であって、前記ｃ）工程は、ｆ）回転中の前記基板の一方の主面の中央部に向けて処理液を吐出することにより、前記基板の他方の主面の周縁領域に前記処理液を回り込ませる工程と、ｇ）前記ｆ）工程よりも前に、前記ｂ）工程において求められた前記基板の直径に基づいて、前記基板の前記他方の主面における前記処理液の回り込み幅を調節して目標幅に近づける工程とを備える。

本発明では、基板の直径を簡素な構成で取得することができる。

基板処理システムを示す平面図である。 第１の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。 制御部の構成を示す図である。 処理液供給部を示すブロック図である。 基板を示す平面図である。 基板処理装置を示す側面図である。 測定エッジ情報を示す図である。 基板を示す平面図である。 基準エッジ情報を示す図である。 基板の処理の流れの一例を示す図である。 基板の処理の流れの一部を示す図である。 測定エッジ情報を示す図である。 第２の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。 基板の処理の流れの一部を示す図である。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１を備える基板処理システム１０のレイアウトを示す図解的な平面図である。基板処理システム１０は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）を処理するシステムである。基板処理システム１０は、インデクサブロック１０１と、インデクサブロック１０１に結合された処理ブロック１０２とを備える。

インデクサブロック１０１は、キャリア保持部１０４と、インデクサロボット１０５（すなわち、基板搬送手段）と、ＩＲ移動機構１０６とを備える。キャリア保持部１０４は、複数枚の基板９を収容できる複数のキャリア１０７を保持する。複数のキャリア１０７は、水平なキャリア配列方向（すなわち、図１中の上下方向）に配列された状態でキャリア保持部１０４に保持される。ＩＲ移動機構１０６は、キャリア配列方向にインデクサロボット１０５を移動させる。インデクサロボット１０５は、キャリア保持部１０４に保持されたキャリア１０７に基板９を搬入する搬入動作、および、基板９をキャリア１０７から搬出する搬出動作を行う。基板９は、インデクサロボット１０５によって水平な姿勢で搬送される。

一方、処理ブロック１０２は、基板９を処理する複数（たとえば、４つ以上）の処理ユニット１０８と、センターロボット１０９（すなわち、基板搬送手段）とを備えている。複数の処理ユニット１０８は、平面視において、センターロボット１０９を取り囲むように配置されている。複数の処理ユニット１０８では、基板９に対する様々な処理が施される。後述する基板処理装置１は、複数の処理ユニット１０８のうちの１つである。センターロボット１０９は、処理ユニット１０８に基板９を搬入する搬入動作、および、基板９を処理ユニット１０８から搬出する搬出動作を行う。さらに、センターロボット１０９は、複数の処理ユニット１０８間で基板９を搬送する。基板９は、センターロボット１０９によって水平な姿勢で搬送される。センターロボット１０９は、インデクサロボット１０５から基板９を受け取るとともに、インデクサロボット１０５に基板９を渡す。

図２は、基板処理装置１の構成を示す側面図である。基板処理装置１は、基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板９に処理液を供給して処理を行う。図２では、基板処理装置１の構成の一部を断面にて示す。

基板処理装置１は、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、加熱部３５と、カップ部４と、処理部５と、測定部６と、基板移動機構７と、制御部８と、ハウジング１１と、を備える。基板保持部３１、基板回転機構３３、加熱部３５、カップ部４、測定部６および基板移動機構７等は、ハウジング１１の内部空間に収容される。ハウジング１１の天蓋部には、当該内部空間にガスを供給して下方に流れる気流（いわゆる、ダウンフロー）を形成する気流形成部１２が設けられる。気流形成部１２としては、例えば、ＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）が利用される。

制御部８は、ハウジング１１の外部に配置され、基板保持部３１、基板回転機構３３、処理部５および基板移動機構７等を制御する。図３に示すように、制御部８は、例えば、プロセッサ８１と、メモリ８２と、入出力部８３と、バス８４とを備える通常のコンピュータシステムである。バス８４は、プロセッサ８１、メモリ８２および入出力部８３を接続する信号回路である。メモリ８２は、プログラムおよび各種情報を記憶する。プロセッサ８１は、メモリ８２に記憶されるプログラム等に従って、メモリ８２等を利用しつつ様々な処理（例えば、数値計算）を実行する。入出力部８３は、操作者からの入力を受け付けるキーボード８５およびマウス８６、プロセッサ８１からの出力等を表示するディスプレイ８７、並びに、プロセッサ８１からの出力等を送信する送信部等を備える。なお、制御部８は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ：Programmable Logic Controller）、または、回路基板等であってもよい。制御部８は、コンピュータシステム、ＰＬＣおよび回路基板等のうち、任意の複数の構成を含んでいてもよい。

図２に示すように、制御部８は、記憶部８０１と、測定制御部８０２と、演算部８０３とを備える。記憶部８０１は、主にメモリ８２により実現され、基板９の処理レシピ等の各種情報を記憶する。測定制御部８０２は、主にプロセッサ８１により実現され、記憶部８０１に格納されている測定レシピ等に従って、基板回転機構３３および測定部６を制御する。演算部８０３は、主にプロセッサ８１により実現され、測定部６による測定結果（後述）等に基づいて基板９の直径を求める。

基板保持部３１は、水平状態の基板９の下側の主面（以下、「下面」とも呼ぶ。）と対向し、基板９を下側から保持する。基板保持部３１は、例えば、基板９の下面中央部を吸着して保持するバキュームチャックである。基板保持部３１は、例えば、基板９よりも直径が小さい略円板状の部材であり、上面には吸着口が設けられる。基板保持部３１は、バキュームチャック以外のチャックであってもよい。

基板回転機構３３は、基板保持部３１の下方に配置される。基板回転機構３３は、上下方向を向く回転軸Ｊ１を中心として基板９を基板保持部３１と共に回転する。基板回転機構３３は、例えば、回転シャフトが基板保持部３１に接続された電動回転式モータを備える。基板回転機構３３は、中空モータ等の他の構造を有していてもよい。

処理部５は、基板９に所定の処理を施す。図２に示す例では、処理部５は、基板９に複数種類の処理液を個別に供給し、基板９に対する液処理を行う処理液供給部である。当該複数種類の処理液には、例えば、後述する薬液およびリンス液等が含まれる。処理部５は、第１ノズル５１と、第２ノズル５２と、第２ノズル移動機構５４とを備える。第１ノズル５１および第２ノズル５２はそれぞれ、基板９の上方から基板９の上側の主面（以下、「上面９１」とも呼ぶ。）に向けて処理液を吐出する。第１ノズル５１および第２ノズル５２は、例えば、テフロン（登録商標）等の高い耐薬品性を有する樹脂により形成される。

第１ノズル５１は、基板９の中央部の上方に位置し、基板９の上面９１の中央部に向けて処理液を吐出する。第２ノズル５２は、基板９の外周部の上方に位置し、基板９の上面９１の周縁領域９３に向けて処理液を吐出する。第２ノズル移動機構５４は、第２ノズル５２を、回転軸Ｊ１を中心とする径方向（以下、単に「径方向」とも呼ぶ。）に略水平に移動させる機構である。第２ノズル移動機構５４は、例えば、第２ノズル５２に接続される電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。第２ノズル移動機構５４により第２ノズル５２が径方向に移動されることにより、第２ノズル５２から吐出される処理液の基板９上における着液位置が変更される。換言すれば、第２ノズル移動機構５４は、第２ノズル５２から吐出される処理液の基板９上における着液位置を調節する着液位置調節部である。

基板処理装置１では、第１ノズル５１から処理液の吐出が行われる際には、第２ノズル５２が退避位置へと退避し、第２ノズル５２から処理液の吐出が行われる際には、第１ノズル５１が退避位置へと退避してもよい。第１ノズル５１および第２ノズル５２の退避位置は、例えば、径方向においてカップ部４よりも外側の位置である。当該退避位置は、例えば、基板９の上方において基板９から大きく離れた位置であってもよい。

図４は、基板処理装置１の処理部５を示すブロック図である。図４では、処理部５以外の構成も併せて示す。第１ノズル５１は、リンス液供給源５７２に接続される。第２ノズル５２は、薬液供給源５７３に接続される。第１ノズル５１は、基板９に向けてリンス液を液柱状にて吐出する液吐出部である。第２ノズル５２は、基板９に向けて薬液を液柱状にて吐出する液吐出部である。

第１ノズル５１は、リンス液供給源５７２から送出されたリンス液を、基板９の上面９１の中央部に供給する。リンス液としては、例えば、ＤＩＷ（Ｄｅ－ｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ）、炭酸水、オゾン水または水素水等の水性処理液が利用される。本実施の形態では、ＤＩＷがリンス液として利用される。第１ノズル５１は、基板９の上面９１にリンス液を供給するリンス液供給部に含まれる。当該リンス液供給部には、上述のリンス液供給源５７２も含まれてよい。

第２ノズル５２は、薬液供給源５７３から送出された薬液を、基板９の上面９１の周縁領域９３（すなわち、ベベル部）に供給する。薬液は、例えば、基板９の上面９１上に形成された薄膜（例えば、酸化膜）をエッチングして除去するエッチング液である。薬液としては、例えば、純水に微量のフッ化水素（ＨＦ）が溶解している希フッ酸である。基板９の周縁領域９３から除去される薄膜の種類、および、当該周縁領域９３に供給される薬液の種類は、様々に変更されてよい。例えば、薬液としてＳＣ１（すなわち、アンモニアと過酸化水素との混合水溶液）、または、ＳＣ２（すなわち、塩化水素（ＨＣｌ）と過酸化水素との混合水溶液）が利用されてもよい。

図５は、基板９を示す平面図である。図５では、図の理解を容易にするために、基板９の上面９１において周縁領域９３の径方向内側の領域である内側領域９４上に平行斜線を付し、周縁領域９３と内側領域９４との境界を二点鎖線にて示す。周縁領域９３は、回転軸Ｊ１を中心とする略円環状の領域である。図５に示す例では、基板９の直径は約３００ｍｍであり、周縁領域９３の径方向の幅は、約２ｍｍ～３ｍｍの範囲で所定の大きさに定められている。内側領域９４は、回転軸Ｊ１を中心とする略円形の領域である。基板９の上面９１では、多数の微細な構造体要素の集合である構造体（例えば、製品にて使用される回路パターン）が、内側領域９４に予め形成されている。周縁領域９３には、当該構造体は形成されていない。

図２に示すように、カップ部４は、カップ４１と、カップ昇降機構４２とを備える。カップ４１は、回転軸Ｊ１を中心とする環状の部材である。カップ部４は、基板９および基板保持部３１の周囲において、回転軸Ｊ１を中心とする周方向（以下、単に「周方向」とも呼ぶ。）の全周に亘って配置され、基板９および基板保持部３１の側方および下方を覆う。カップ４１は、回転中の基板９から周囲に向かって飛散する処理液等の液体を受ける受液容器である。カップ４１の内側面は、例えば撥水性材料により形成される。カップ４１は、基板９の回転および静止に関わらず、周方向において静止している。カップ４１の底部には、カップ４１にて受けられた処理液等をハウジング１１の外部へと排出する排液ポート（図示省略）が設けられる。

カップ昇降機構４２は、カップ４１を基板保持部３１に対して相対的に上下方向に移動する。カップ昇降機構４２は、例えば、カップ４１に接続される電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。カップ４１は、カップ昇降機構４２により、図２に示す基板９の周囲の位置である処理位置と、当該処理位置よりも下側の退避位置との間で上下方向に移動可能である。

カップ部４は、径方向に積層される複数のカップ４１を備えていてもよい。カップ部４が複数のカップ４１を備える場合、複数のカップ４１はそれぞれ独立して上下方向に移動可能であり、基板９から飛散する処理液の種類に合わせて、複数のカップ４１が切り替えられて処理液の受液に使用される。

加熱部３５は、加熱部本体３５１と、加熱部昇降機構３５２とを備える。加熱部本体３５１は、回転軸Ｊ１を中心とする略円環板状の部材であり、基板保持部３１の径方向外側に配置される。基板保持部３１に基板９が保持された状態では、加熱部３５は、基板９と平面視において重なり、基板９の外周部の下方に位置する。加熱部３５の外周縁は、基板９の外周縁よりも径方向内側に位置する。加熱部本体３５１は、例えば、内部に電熱線が配線された電気ヒータである。基板処理装置１では、処理部５による基板９の処理の際に、加熱部本体３５１に電流が供給されて発熱する。これにより、基板９において、上述の周縁領域９３を含む外周部が加熱される。

加熱部昇降機構３５２は、加熱部本体３５１を基板保持部３１に対して相対的に上下方向に移動する。加熱部昇降機構３５２は、例えば、加熱部本体３５１に接続される電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。加熱部本体３５１は、加熱部昇降機構３５２により、図２に示す基板９の下面に近接した位置である加熱位置と、当該加熱位置よりも下側の退避位置との間で上下方向に移動可能である。

図６は、第１ノズル５１、第２ノズル５２およびカップ４１が退避位置に退避した状態の基板処理装置１を示す側面図である。基板移動機構７は、基板接触部７１と、接触部進退機構７２と、接触部昇降機構７３とを備える。基板接触部７１は、例えば、テフロン（登録商標）等の樹脂により形成されるブロックである。図６に示す状態では、基板接触部７１は、基板９と上下方向の略同じ位置に位置し、基板９の側面から径方向外側に離間している。

接触部進退機構７２は、基板接触部７１を径方向に略水平に移動することにより、基板９に対して進退させる。接触部進退機構７２は、例えば、基板接触部７１に接続される電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。基板接触部７１は、接触部進退機構７２により、図６に示す位置から径方向内方へと移動し、基板９の側面に接触する。基板処理装置１では、基板保持部３１による基板９の吸着が解除された状態（すなわち、基板９が基板保持部３１上に移動可能に載置されている状態）で、基板９に接触する基板接触部７１が径方向内方へと移動することにより、基板９が基板接触部７１により押されて基板保持部３１に対して略水平に移動する。これにより、基板９の水平方向における位置が調節される。

接触部昇降機構７３は、基板接触部７１を接触部進退機構７２と共に上下方向に移動する。接触部昇降機構７３は、例えば、接触部進退機構７２に接続される電動リニアモータ、エアシリンダ、または、ボールネジおよび電動回転式モータを備える。基板接触部７１は、接触部昇降機構７３により、図６に示す移動位置から接触部進退機構７２と共に上方へと移動し、図２に示す退避位置に退避する。なお、基板移動機構７（すなわち、基板接触部７１、接触部進退機構７２および接触部昇降機構７３）は、処理位置に位置する第２ノズル５２（図２参照）とは、周方向において異なる位置に配置されてもよい。

測定部６は、基板保持部３１に保持された基板９の周縁近傍に配置されて、基板９の周縁の水平方向における位置であるエッジ位置を測定するセンサである。測定部６は、発光部６１と受光部６２とを備える光センサである。発光部６１および受光部６２のうち一方は、基板９の周縁近傍において基板９から上方に離間して配置される。発光部６１および受光部６２のうち他方は、基板９の周縁近傍において基板９から下方に離間して配置される。図６に示す例では、発光部６１が基板９の周縁部の上方に配置され、受光部６２が基板９の周縁部の下方に配置される。

発光部６１および受光部６２は、周方向において略同じ位置に位置し、平面視において重なる。発光部６１および受光部６２は、例えば、基板移動機構７と周方向において１８０°ずれた位置に配置される。換言すれば、発光部６１および受光部６２は、径方向において、回転軸Ｊ１を挟んで基板移動機構７の反対側に位置する。なお、発光部６１および受光部６２は、基板９に処理液が供給される際には、処理液が付着しない退避位置（例えば、カップ部４よりも径方向外側の位置）へと退避されることが好ましい。

発光部６１は、径方向に略平行に延びる直線状の光を、受光部６２に向けて（すなわち、下方に向けて）出射する。発光部６１は、例えば、ＬＤ（Laser Diode）またはＬＥＤ（Light Emitting Diode）を光源として備える。受光部６２は、基板９の周縁を跨いで径方向に略平行に延びるラインセンサである。受光部６２の径方向の長さは、例えば１０ｍｍ～４０ｍｍである。発光部６１から出射される直線状の光は、基板９の周縁を跨いでおり、当該直線状の光のうち、基板９の周縁よりも径方向外側の部分が、受光部６２により受光される。これにより、発光部６１と受光部６２との間（以下、「測定位置」とも呼ぶ。）における基板９のエッジ位置（すなわち、基板９の周縁の径方向における位置）が測定される。

基板処理装置１では、制御部８により基板保持部３１、基板回転機構３３、測定部６および基板移動機構７が制御されることにより、基板保持部３１上における基板９のセンタリングが行われ、基板９の中心が回転軸Ｊ１に一致する。具体的には、まず、基板保持部３１により基板９が吸着保持された状態で、測定制御部８０２により基板回転機構３３が制御されることにより、基板９が回転される。続いて、測定制御部８０２により測定部６が制御されることにより、回転中の基板９のエッジ位置が、周方向の全周に亘って継続的に測定される。これにより、基板９の回転位置（すなわち、基板９の周方向における向きであり、基板９の角度位置ともいう。）と、基板９のエッジ位置との関係を示す測定エッジ情報が取得される。

図７は、測定エッジ情報９５の一例を示す図である。図７中の横軸は基板９の回転位置（°）を示し、縦軸は基板９のエッジ位置を示す。図７中の縦軸の原点（すなわち、ゼロ点）は、受光部６２の径方向の中心に対応する。後述する図９および図１２においても同様である。受光部６２の当該中心は、回転軸Ｊ１から径方向外側に約１５０ｍｍ（すなわち、基板９の設計上の半径におよそ等しい距離）だけ離れた位置に配置される。なお、受光部６２の当該中心と回転軸Ｊ１との間の径方向の距離は、厳密に１５０ｍｍである必要はなく、１５０ｍｍよりも多少大きくてもよく、多少小さくてもよい。

図７に示す測定エッジ情報９５は、回転位置０°～３６０°において、略サインカーブ状の形状を示す。具体的には、測定エッジ情報９５では、回転位置がα１°のときにエッジ位置が最大値Ｐｍａｘを示し、回転位置がα２°（すなわち、α１°＋１８０°）のときにエッジ位置が最小値Ｐｍｉｎを示す。測定エッジ情報９５におけるエッジ位置の変動は、基板９の中心が基板回転機構３３の回転軸Ｊ１から径方向にずれていること（すなわち、基板９の偏心）により生じる。以下の説明では、測定エッジ情報９５におけるエッジ位置の最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの算術平均を「測定中心値Ｐａｖｅ」と呼ぶ。図７では、測定エッジ情報９５における測定中心値Ｐａｖｅを、横軸に平行な二点鎖線で示す。

図８は、基板９の第２位置９１２におけるエッジ位置が測定部６により測定されている状態を模式的に示す平面図である。第２位置９１２は、測定エッジ情報９５における最小値Ｐｍｉｎに対応する基板９の回転位置（α２°）である。図８では、基板９の第１位置９１１は、基板移動機構７の基板接触部７１の径方向内側において、基板接触部７１と径方向に対向している。第１位置９１１は、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘに対応する基板９の回転位置（α１°）である。基板９の中心９０は、回転軸Ｊ１から図８中の右側（すなわち、回転軸Ｊ１から第１位置９１１へと向かう方向）へとずれている。図８では、回転軸Ｊ１と基板９の中心９０との間の径方向の距離Ｄ１（すなわち、基板９の偏心量Ｄ１）を実際よりも大きく描いている。基板９の偏心量Ｄ１は、図７の測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘから測定中心値Ｐａｖｅを減算して得られた差に等しい距離である。偏心量Ｄ１は、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘから最小値Ｐｍｉｎを減算して得られた差の半分に等しい距離でもある。

基板処理装置１では、基板９の第１位置９１１が基板移動機構７の基板接触部７１と径方向に対向するように、基板保持部３１により吸着保持された基板９が基板回転機構３３（図６参照）により回転される。続いて、基板保持部３１による基板９の吸着が解除される。次に、基板９が、基板移動機構７により、第１位置９１１から回転軸Ｊ１へと向かう方向（すなわち、図８中において右側から左側へと向かう方向）に、偏心量Ｄ１と等しい補正距離だけ水平に移動される。これにより、基板９の中心９０が、平面視において回転軸Ｊ１と重なり、基板９のセンタリングが終了する。その後、基板保持部３１により基板９が再度吸着されて保持される。

なお、上述の説明では、図７に示す１周分の測定エッジ情報９５から、エッジ位置の最大値Ｐｍａｘ、最小値Ｐｍｉｎおよび測定中心値Ｐａｖｅを取得しているが、これには限定されない。例えば、複数周分の測定エッジ情報９５におけるエッジ位置の最大値、最小値および測定中心値の算術平均を、最大値Ｐｍａｘ、最小値Ｐｍｉｎおよび測定中心値Ｐａｖｅとして取得してもよい。

図６に示す基板処理装置１では、上述の測定エッジ情報９５を利用して、基板９の直径が演算部８０３により求められる。本実施の形態では、基板９の直径は、上述のように約３００ｍｍであるが、製造誤差や前工程における熱処理の影響等により、厳密には３００ｍｍよりも僅かに大きいまたは小さい場合がある。基板９の直径が求められる際には、まず、基板９と略同様の大きさの基準基板が準備される。ただし、基準基板の直径である基準径は、設計上の基板直径に等しく、本実施の形態では厳密に３００ｍｍである。また、基準基板は、反りや歪み等を実質的に有しない。

続いて、基準基板の回転位置とエッジ位置との関係を示す基準エッジ情報が取得される。基準エッジ情報の取得は、測定エッジ情報９５の取得よりも前に予め行われる。基準エッジ情報の取得方法は、上述の測定エッジ情報９５の取得方法と略同様である。具体的には、まず、基板保持部３１により基準基板が水平状態で吸着保持され、測定制御部８０２により基板回転機構３３が制御されることにより、基準基板が回転軸Ｊ１を中心として回転される。そして、測定制御部８０２により測定部６が制御されることにより、回転中の基準基板のエッジ位置が、周方向の全周に亘って継続的に測定される。これにより、基準エッジ情報が取得される。

図９は、基準エッジ情報９５０の一例を示す図である。基準エッジ情報９５０は、回転位置０°～３６０°において、略サインカーブ状の形状を示す。具体的には、基準エッジ情報９５０では、回転位置がα１°のときにエッジ位置が最大値Ｐ０ｍａｘを示し、回転位置がα２°（すなわち、α１°＋１８０°）のときにエッジ位置が最小値Ｐ０ｍｉｎを示す。基準エッジ情報９５０におけるエッジ位置の変動は、測定エッジ情報９５と同様に、基準基板の中心が基板回転機構３３の回転軸Ｊ１から径方向にずれていること（すなわち、基準基板の偏心）により生じる。以下の説明では、基準エッジ情報９５０におけるエッジ位置の最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとの算術平均を「基準中心値Ｐ０ａｖｅ」と呼ぶ。図９では、基準エッジ情報９５０における基準中心値Ｐ０ａｖｅを、横軸に平行な二点鎖線で示す。また、図９では、上述の測定エッジ情報９５、および、測定エッジ情報９５における測定中心値Ｐａｖｅを破線にて併せて示す。

その後、上述のように、測定対象である基板９の測定エッジ情報９５が取得され、測定中心値Ｐａｖｅが求められる。そして、制御部８の演算部８０３により、測定中心値Ｐａｖｅから基準中心値Ｐ０ａｖｅを減算して得られた差の２倍が、基準基板の基準径（本実施の形態では、３００ｍｍ）に加算されることにより、基板９の直径が求められる。

なお、上述の説明では、図９に示す１周分の基準エッジ情報９５０から、エッジ位置の最大値Ｐ０ｍａｘ、最小値Ｐ０ｍｉｎおよび測定中心値Ｐ０ａｖｅを取得しているが、これには限定されない。例えば、複数周分の基準エッジ情報９５０におけるエッジ位置の最大値、最小値および測定中心値の算術平均を、最大値Ｐ０ｍａｘ、最小値Ｐ０ｍｉｎおよび測定中心値Ｐ０ａｖｅとして取得してもよい。

次に、図１０および図１１を参照しつつ、基板処理装置１による基板９の処理の流れについて説明する。基板９の処理が行われる場合には、まず、上述の基準基板が基板処理装置１に搬入され、基板保持部３１により水平状態で吸着保持される。このとき、カップ４１は、図６に示すように、基板保持部３１よりも下方の退避位置に退避しており、測定部６および基板移動機構７が基準基板の側方に位置する。

続いて、基板回転機構３３により基準基板が回転軸Ｊ１を中心として回転され、回転中の基準基板のエッジ位置が測定部６により測定されることにより、基準エッジ情報９５０（図９参照）が取得される。そして、演算部８０３により、基準エッジ情報９５０における最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとの算術平均が求められて基準中心値Ｐ０ａｖｅとされる（ステップＳ１１）。

基準中心値Ｐ０ａｖｅが求められると、基準基板が基板処理装置１から搬出され、処理対象である基板９が基板処理装置１に搬入される。このときも、カップ４１は、図６に示すように、基板保持部３１よりも下方の退避位置に退避しており、測定部６および基板移動機構７が基板９の側方に位置している。続いて、基板保持部３１により水平状態で吸着保持された基板９が、基板回転機構３３により回転軸Ｊ１を中心として回転される。そして、回転中の基板９のエッジ位置が測定部６により測定されことにより、測定エッジ情報９５（図７参照）が取得される。

測定エッジ情報９５が取得されると、演算部８０３により、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの算術平均である測定中心値Ｐａｖｅが求められる（ステップＳ１２）。そして、測定中心値Ｐａｖｅから基準中心値Ｐ０ａｖｅを減算して得られた差の２倍が、基準径に加算されることにより、基板９の直径が求められる（ステップＳ１３）。

また、基板回転機構３３により基板９が回転され、基板９の第１位置９１１（すなわち、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘに対応する回転位置）が、基板移動機構７の基板接触部７１と径方向に対向する。そして、基板保持部３１による基板９の吸着が解除された後、基板移動機構７により、基板９が、第１位置９１１から回転軸Ｊ１へと向かう方向に、最大値Ｐｍａｘから測定中心値Ｐａｖｅを減算して得られた差（すなわち、偏心量Ｄ１）に等しい補正距離だけ水平に移動される。これにより、基板９のセンタリングが行われ、基板９の中心９０が回転軸Ｊ１上に位置する（ステップＳ１４）。なお、ステップＳ１４は、ステップＳ１２よりも後であれば、ステップＳ１３と並行して、あるいは、ステップＳ１３よりも前に行われてもよい。

基板９のセンタリングが終了すると、基板保持部３１により基板９が再度吸着される。また、図２に示すように、測定部６および基板移動機構７は退避し、カップ４１、第１ノズル５１および第２ノズル５２が処理位置に位置する。そして、処理部５により、基板９に対して所定の処理が施される（ステップＳ１５）。

ステップＳ１５では、まず、ステップＳ１３において求められた基板９の直径に基づいて、第２ノズル移動機構５４により第２ノズル５２が径方向に移動される。これにより、第２ノズル５２から吐出される処理液の着液位置（すなわち、薬液が基板９の周縁領域９３上において着液する径方向の位置）が調節される（図１１：ステップＳ１５１）。上述のように、基板９上において、第２ノズル５２から吐出される薬液により処理される周縁領域９３の幅（すなわち、基板９の周縁から周縁領域９３と内側領域９４との境界までの径方向の距離）は所定の大きさに定められている。このため、基板９の周縁から上記着液位置までの径方向の距離も、所定の目標距離とされる必要がある。

ステップＳ１５１では、例えば、基板９の直径が基準径よりも大きい場合、基板９の直径から基準径を減算して得られた差の半分に等しい距離だけ、第２ノズル５２が径方向外方へと移動され、上述の着液位置も径方向外方へと移動される。また、基板９の直径が基準径よりも小さい場合、基準径から基板９の直径を減算して得られた差の半分に等しい距離だけ、第２ノズル５２が径方向内方へと移動され、着液位置も径方向内方へと移動される。その結果、基板９の直径が基準径と異なる場合であっても、第２ノズル５２からの薬液の着液位置と基板９の周縁との間の径方向の距離が、上述の目標距離に近づけられる。

基板処理装置１では、ステップＳ１５１と並行して、あるいは、ステップＳ１５１よりも前に、基板９の下面近傍に位置する加熱部本体３５１により、基板９の周縁領域９３が加熱される。次に、基板回転機構３３により基板９が回転され、回転中の基板９の周縁領域９３に向けて、第２ノズル５２から薬液が吐出される。そして、周縁領域９３に対する薬液の供給が所定時間継続されることにより、周縁領域９３に対する薬液処理（例えば、エッチング処理）が行われる（ステップＳ１５２）。ステップＳ１５２では、上述のように、基板９の周縁領域９３が加熱されているため、周縁領域９３に対する薬液処理（すなわち、ベベル処理）の速度を増大させることができる。

周縁領域９３に対する薬液処理が終了すると、回転中の基板９の中央部に対して、第１ノズル５１からリンス液が吐出される。基板９の上面９１の中央部に供給されたリンス液は、遠心力により径方向外方へと広がり、周縁領域９３に残存している薬液を洗い流す。そして、リンス液の供給が所定時間継続されることにより、基板９に対するリンス処理が行われる（ステップＳ１５３）。

リンス処理が終了すると、基板９の回転速度が増大され、基板９の乾燥処理が行われる（ステップＳ１５４）。乾燥処理では、基板９上に残っている処理液が、遠心力により基板９の周縁から径方向外方へとへと飛散し、基板９上から除去される。上述のステップＳ１５２～Ｓ１５４中に基板９上から径方向外方へと飛散した薬液およびリンス液等の処理液は、カップ部４により受けられ、ハウジング１１の外部へと排出される。

ステップＳ１５が終了すると、基板９の回転が停止され、基板保持部３１による基板９の吸着が解除される。そして、基板９が基板処理装置１から搬出され、基板９に対する一連の処理が終了する。基板処理装置１では、上述のステップＳ１２～Ｓ１５の処理が、複数の基板９に対して順次行われる。なお、ステップＳ１１における基準基板の測定は、所定の複数枚の基板９の処理が終了する毎に行われてもよく、１枚の基板９の処理が終了する毎に行われてもよい。

上述の例では、測定部６の受光部６２の中心と回転軸Ｊ１との間の径方向の距離は、１５０ｍｍ（すなわち、基準基板の基準径の半分）から多少ずれる可能性があるものとして説明したが、当該距離が厳密に基準径の半分となるように、測定部６の受光部６２が配置されてもよい。この場合、上述の基準中心値Ｐ０ａｖｅは０μｍとなる。したがって、基準中心値Ｐ０ａｖｅは、必ずしも、基板処理装置１において基準基板の測定を行って基準エッジ情報９５０を取得し、基準エッジ情報９５０における最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとを実際に平均して求める必要はない。すなわち、基準中心値Ｐ０ａｖｅは、基準エッジ情報９５０における最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとの算術平均に相当する値である。

以上に説明したように、基板９を処理する基板処理装置１は、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、測定部６と、測定制御部８０２と、演算部８０３と、処理部５とを備える。基板保持部３１は、基板９を水平状態で保持する。基板回転機構３３は、上下方向を向く回転軸Ｊ１を中心として基板保持部３１を回転する。処理部５は、基板９に所定の処理を施す。測定部６は、基板保持部３１に保持された基板９の周縁の水平方向における位置であるエッジ位置を測定する。測定制御部８０２は、基板回転機構３３および測定部６を制御することにより、回転中の基板９のエッジ位置を測定して、基板９の回転位置とエッジ位置との関係を示す測定エッジ情報９５を取得する。

演算部８０３は、測定エッジ情報９５の測定中心値Ｐａｖｅから基準エッジ情報９５０の基準中心値Ｐ０ａｖｅを減算して得られる差の２倍を、基準径に加算することにより、基板９の直径を求める。測定中心値Ｐａｖｅは、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの平均である。基準中心値Ｐ０ａｖｅは、基準径を有する基準基板の回転位置とエッジ位置との関係を示す基準エッジ情報９５０における最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとの平均に相当する。

このように、基板処理装置１では、基板９のエッジ位置の測定により得られた測定エッジ情報９５を利用して基板９の直径が求められる。したがって、基板９の直径を簡素な構成で取得することができる。

上述のように、測定制御部８０２は、基板回転機構３３および測定部６を制御することにより、回転中の基準基板のエッジ位置を測定して基準エッジ情報９５０を予め取得することが好ましい。また、基準中心値Ｐ０ａｖｅは、基準エッジ情報９５０における最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとを平均して求められることが好ましい。これにより、測定部６の設置位置精度にかかわらず、基板９の直径を精度良く求めることができる。したがって、基板処理装置１の製造を簡素化することができる。

上述のように、基板処理装置１は、基板移動機構７をさらに備えることが好ましい。基板移動機構７は、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘに対応する回転位置である第１位置９１１から回転軸Ｊ１へと向かう方向に、当該最大値Ｐｍａｘから測定中心値Ｐａｖｅを減算して得られた差に等しい補正距離だけ、基板９を基板保持部３１に対して水平に移動する。このように、基板９のセンタリングを行う基板移動機構７が基板処理装置１に設けられることにより、基板９の中心９０と基板保持部３１の回転軸Ｊ１との一致度を向上することができる。その結果、処理部５による基板９の処理の質を向上することができる。

上述のように、測定部６は、発光部６１および受光部６２を有する光センサであることが好ましい。発光部６１および受光部６２は、基板９の周縁近傍において基板９の上方および下方に配置される。これにより、基板９に接触することなく、基板９のエッジ位置を測定することができる。したがって、エッジ位置の測定時における基板９との接触による発塵等を防止することができる。

上述のように、処理部５は、回転中の基板９の周縁領域９３に向けて処理液を吐出する液吐出部（すなわち、第２ノズル５２）と、第２ノズル５２から吐出される処理液の基板９上における着液位置を調節する着液位置調節部（すなわち、第２ノズル移動機構５４）とを備えることが好ましい。第２ノズル移動機構５４は、演算部８０３により求められた基板９の直径に基づいて当該着液位置を調節することにより、着液位置と基板９の周縁との間の径方向の距離を目標距離に近づける。これにより、第２ノズル５２から吐出される処理液により処理される周縁領域９３の幅（すなわち、ベベル処理の処理幅）を、精度良く制御することができる。

上述の基板処理方法は、ステップＳ１２と、ステップＳ１３と、ステップＳ１５とを備える。ステップＳ１２では、水平状態で保持された基板９を、上下方向を向く回転軸Ｊ１を中心として回転させ、回転中の基板９のエッジ位置を測定して、基板９の回転位置とエッジ位置との関係を示す測定エッジ情報９５を取得する。そして、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの平均を求めて測定中心値Ｐａｖｅとする。ステップＳ１３では、測定中心値Ｐａｖｅから基準中心値Ｐ０ａｖｅを減算し、得られた差の２倍を基準径に加算することにより基板９の直径を求める。基準中心値Ｐ０ａｖｅは、基準径を有する基準基板の回転位置とエッジ位置との関係を示す基準エッジ情報９５０における最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとの平均に相当する。ステップＳ１５では、基板９に所定の処理を施す。これにより、上記と同様に、基板９の直径を簡素な構成で取得することができる。

上記基板処理方法は、ステップＳ１１をさらに備えることが好ましい。ステップＳ１１では、水平状態で保持された基準基板を回転軸Ｊ１を中心として回転させ、回転中の基準基板のエッジ位置を測定して基準エッジ情報９５０を取得する。そして、基準エッジ情報９５０における最大値Ｐ０ｍａｘと最小値Ｐ０ｍｉｎとの平均を求めて基準中心値Ｐ０ａｖｅとする。これにより、上記と同様に、基板９の直径を精度良く求めることができる。

上記基板処理方法は、ステップＳ１２とステップＳ１５との間において、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘに対応する回転位置である第１位置９１１から回転軸Ｊ１へと向かう方向に、当該最大値Ｐｍａｘから測定中心値Ｐａｖｅを減算して得られた差に等しい補正距離だけ、基板９を水平に移動する工程（ステップＳ１４）をさらに備えることが好ましい。これにより、上記と同様に、基板９の中心９０と回転軸Ｊ１との一致度を向上することができる。その結果、基板９の処理の質を向上することができる。

上述のように、ステップＳ１５は、回転中の基板９の周縁領域９３に向けて処理液を吐出する工程（ステップＳ１５２）と、ステップＳ１５２よりも前に、処理液の基板９上における着液位置を調節する工程（ステップＳ１５１）とを備えることが好ましい。ステップＳ１５１では、ステップＳ１３において求められた基板９の直径に基づいて着液位置が調節されることにより、着液位置と基板９の周縁との間の径方向の距離が目標距離に近づけられることが好ましい。これにより、上記と同様に、処理液により処理される周縁領域９３の幅（すなわち、ベベル処理の処理幅）を、精度良く制御することができる。

基板処理装置１は、処理部５による基板９の処理（ステップＳ１５）の際に基板９を加熱する加熱部３５をさらに備えることが好ましい。この場合、測定エッジ情報９５の取得は、加熱部３５により基板９が加熱された状態で行われてもよい。換言すれば、ステップＳ１２における測定エッジ情報９５の取得は、ステップＳ１５と同様に基板９が加熱された状態で行われてもよい。これにより、基板９の処理時と略同じ状態で、基板９の直径を取得することができる。その結果、基板９の直径に基づく着液位置の調節等を精度良く行うことができ、基板９に対する処理の質をさらに向上することができる。また、ステップＳ１５の開始よりも前に基板９を加熱しておくことにより、基板９の一連の処理に要する時間を短縮することもできる。

一方、基板９の加熱中に測定エッジ情報９５の取得が行われる場合、測定部６と加熱部３５とが近接しているため、加熱部３５からの熱により測定部６による測定精度が低下する可能性がある。具体的には、発光部６１と受光部６２との間における空気が加熱部３５により加熱され、当該空気の屈折率が一様ではなくなる。このため、発光部６１からの光がランダムに屈折し、受光部６２により取得される測定エッジ情報９５にノイズが乗る可能性がある。また、加熱部３５以外の要因により、測定エッジ情報９５にノイズが乗る可能性もある。

図１２は、測定エッジ情報に対するノイズの影響を模式的に示す図である。図１２では、ノイズが乗っている場合の測定エッジ情報９５ａを実線にて示し、ノイズが乗っていない場合の測定エッジ情報９５を破線にて示す。測定エッジ情報９５は、図７に示すものと同じである。測定エッジ情報９５ａでは、ノイズの影響により、最大値Ｐｍａｘ（ａ）が測定エッジ情報９５の最大値Ｐｍａｘよりも大きくなっている。また、測定エッジ情報９５ａの最大値Ｐｍａｘ（ａ）に対応する回転位置α１（ａ）°が、測定エッジ情報９５の最大値Ｐｍａｘに対応する回転位置α１°からずれている。なお、測定エッジ情報９５ａと測定エッジ情報９５とでは、最小値Ｐｍｉｎは同じであり、最小値Ｐｍｉｎに対応する回転位置α２°も同じであるものとする。

図１２に示す測定エッジ情報９５ａに基づいて基板９のセンタリングが行われると、基板９の周縁において、測定エッジ情報の実際の最大値に対応する回転位置である第１位置９１１（図８参照）とは異なる部位を、回転軸Ｊ１に向かって押すことになる。具体的には、基板９の周縁において、測定エッジ情報９５ａの最大値Ｐｍａｘ（ａ）に対応する回転位置α１（ａ）°を回転軸Ｊ１に向かって押すことになる。その結果、基板９のセンタリングの精度が低下し、基板９の中心９０と回転軸Ｊ１との一致度が低下する可能性がある。

そこで、基板処理装置１では、ステップＳ１２においてノイズが乗っている測定エッジ情報９５ａが取得された場合、ステップＳ１４では、測定エッジ情報９５ａの最大値Ｐｍａｘ（ａ）と最小値Ｐｍｉｎとの平均である測定中心値Ｐａｖｅ（ａ）に対応する回転位置α３°が求められ、当該回転位置α３°に９０°だけ加算または減算した回転位置が、第１位置９１１として求められる。図１２に示す例では、第１位置９１１は、回転位置α３°から９０°だけ減算した回転位置として求められる。

測定中心値Ｐａｖｅ（ａ）に対応する回転位置α３°近傍では、回転位置の変動に対するエッジ位置の変動が大きい（すなわち、測定エッジ情報９５ａの傾きが大きい）ため、回転位置に対するノイズの影響は相対的に小さくなる。このため、ノイズの影響がある場合であっても、回転位置α３°を比較的精度良く求めることができる。したがって、回転位置α３°を基準として第１位置９１１を求めることにより、ノイズの影響を抑制して、第１位置９１１を精度良く求めることができる。その結果、基板９のエッジ位置測定においてノイズが乗る場合であっても、基板９のセンタリング（すなわち、第１位置９１１から回転軸Ｊ１へと向かう方向への基板９の水平移動）を精度良く行うことができ、基板９の中心９０と回転軸Ｊ１との一致度をさらに向上させることができる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置１ａについて説明する。図１３は、基板処理装置１ａの構成を示す側面図である。基板処理装置１ａでは、図２中の第２ノズル５２、第２ノズル移動機構５４および基板保持部３１に代えて、第３ノズル５３、流量調節部５５および基板保持部３１ａが設けられる。また、加熱部３５は基板保持部３１ａに内蔵される。基板処理装置１ａの他の構成は、図２に示す基板処理装置１と略同様である。以下の説明では、基板処理装置１の構成に対応する基板処理装置１ａの構成に同符号を付す。

第３ノズル５３は、基板９の下面９２に向けて処理液を吐出する液吐出部である。流量調節部５５は、第３ノズル５３からの処理液の吐出流量を調節する。第３ノズル５３は、流量調節部５５を介して薬液供給源５７３（図４参照）に接続されており、回転中の基板９の下面９２の中央部に向けて薬液（例えば、エッチング液）を吐出する。基板９の下面９２に吐出された薬液は、遠心力によりにより基板９の下面９２に沿って径方向外方へと広がり、基板９の周縁を経由して上面９１へと回り込み、上面９１の周縁領域９３に付与される。これにより、基板９の上面９１の周縁領域９３に対する薬液処理が行われる。

基板保持部３１ａは、メカニカルチャックである。基板保持部３１ａは、保持部本体と、複数（例えば、６つ）のチャックピンとを備える。保持部本体は、基板９の下面９２と対向する略円板状の部材である。保持部本体の直径は、基板９の直径よりも少し大きい。複数のチャックピンは、保持部本体の周縁部にて周方向に略等角度間隔にて配置される。各チャックピンは、保持部本体の上面から上方へと突出し、基板９の下面９２の周縁近傍の部位および側面に接触して基板９を支持する。基板処理装置１ａでは、例えば、基板９の周縁領域９３に対する薬液処理の前半において、６つのチャックピンのうち３つのチャックピンにより基板９が保持され、当該薬液処理の後半において、残りの３つのチャックピンにより基板９が保持される。これにより、基板９の周縁領域９３に対する薬液処理の周方向における均一性を向上することができる。また、基板９に対するリンス処理の際等にも、複数のチャックピンが同様に駆動される。

図１４は、基板処理装置１ａにおける基板９に対する処理（ステップＳ１５）の詳細な流れを示す図である。基板処理装置１ａでは、まず、ステップＳ１３において求められた基板９の直径に基づいて、流量調節部５５により第３ノズル５３から吐出される予定の処理液（すなわち、薬液）の流量が調節される。これにより、基板９の下面９２から上面９１に回り込んだ薬液の径方向における到達位置（すなわち、基板９の上面９１における薬液の回り込み幅）が調節される（ステップＳ１５６）。すなわち、流量調節部５５は、当該回り込み幅を調節する回り込み幅調節部である。基板処理装置１ａでは、薬液の当該回り込み幅（すなわち、薬液により処理される周縁領域９３の幅）は、基板処理装置１と同様に、所定の目標幅に定められている。

ステップＳ１５６では、例えば、基板９の直径が基準径よりも大きい場合、第３ノズル５３からの薬液の吐出流量が基準流量（すなわち、基準径に対応する流量）よりも大きくされる。また、基板９の直径が基準径よりも小さい場合、第３ノズル５３からの薬液の吐出流量が基準流量よりも小さくされる。これにより、基板９の上面９１における薬液の回り込み幅（すなわち、処理幅）が、上述の目標幅に近づけられる。

基板処理装置１ａでは、ステップＳ１５６と並行して、あるいは、ステップＳ１５６よりも前に、加熱部３５により基板９の周縁領域９３が加熱される。次に、基板回転機構３３により基板９が回転され、回転中の基板９の下面９２に向けて第３ノズル５３から薬液が吐出され、上面９１の周縁領域９３に供給される。そして、周縁領域９３に対する薬液の供給が所定時間継続されることにより、周縁領域９３に対する薬液処理（例えば、エッチング処理）が行われる（ステップＳ１５７）。ステップＳ１５７では、上述のように、基板９の周縁領域９３が加熱されているため、周縁領域９３に対する薬液処理（すなわち、ベベル処理）の速度を増大させることができる。

周縁領域９３に対する薬液処理が終了すると、ステップＳ１５３～Ｓ１５４と同様に、基板９に対するリンス処理および乾燥処理が行われ（ステップＳ１５８～Ｓ１５９）、基板９に対する一連の処理が終了する。

基板処理装置１ａにおいても、基板処理装置１と同様に、基板９のエッジ位置の測定により得られた測定エッジ情報９５（図７参照）を利用して基板９の直径が求められる。したがって、基板９の直径を簡素な構成で取得することができる。また、基板移動機構７により基板９のセンタリングを行うことにより、基板９の中心９０（図８参照）と基板保持部３１ａの回転軸Ｊ１との一致度を向上することができる。その結果、処理部５による基板９の処理の質を向上することができる。

基板処理装置１ａでは、上述の薬液処理は、基板９の下面９２の周縁領域９３に対して行われてもよい。この場合、第３ノズル５３は、基板９の上方に設けられ、回転中の基板９の上面９１の中央部に向けて薬液を吐出する。当該薬液は、遠心力によりにより基板９の上面９１に沿って径方向外方へと広がり、基板９の周縁を経由して下面９２へと回り込み、下面９２の周縁領域９３に付与される。これにより、基板９の下面９２の周縁領域９３に対する薬液処理が行われる。

以上に説明したように、基板処理装置１ａでは、処理部５は、液吐出部である第３ノズル５３と、回り込み調節部である流量調節部５５とを備える。第３ノズル５３は、回転中の基板９の一方の主面（すなわち、上面９１または下面９２）の中央部に向けて処理液を吐出することにより、基板９の他方の主面（すなわち、下面９２または上面９１）の周縁領域９３に処理液を回り込ませる。流量調節部５５は、演算部８０３により求められた基板９の直径に基づいて、基板９の当該他方の主面における処理液の回り込み幅を調節して目標幅に近づける。これにより、これにより、第３ノズル５３から吐出される処理液により処理される周縁領域９３の幅（すなわち、ベベル処理の処理幅）を、精度良く制御することができる。

なお、処理液の回り込み幅を調節する回り込み調節部は、必ずしも、第３ノズル５３からの処理液の吐出流量を調節する流量調節部５５である必要はなく、他の構造（例えば、基板回転機構３３による基板９の回転速度を調節する回転速度調節部）であってもよい。

上述の基板処理方法では、ステップＳ１５は、回転中の基板９の一方の主面の中央部に向けて処理液を吐出することにより、基板９の他方の主面の周縁領域９３に処理液を回り込ませる工程（ステップＳ１５７）と、ステップＳ１５７よりも前に、基板９の当該他方の主面における処理液の回り込み幅を調節する工程（ステップＳ１５６）とを備える。ステップＳ１５６では、ステップＳ１３において求められた基板９の直径に基づいて、当該回り込み幅が目標幅に近づけられる。これにより、上記と同様に、処理液により処理される周縁領域９３の幅（すなわち、ベベル処理の処理幅）を、精度良く制御することができる。

上述の基板処理装置１，１ａおよび基板処理方法では、様々な変更が可能である。

例えば、基板処理装置１の着液位置調節部は、第２ノズル移動機構５４とは異なる構造を有していてもよい。着液位置調節部は、例えば、第２ノズル５２の傾きを変更して基板９上における処理液の着液位置を調節するノズルチルト機構であってもよい。

基板処理装置１，１ａでは、測定エッジ情報９５に対するノイズ等の影響が大きい場合、演算部８０３において測定エッジ情報９５の補正が行われた後、測定エッジ情報９５の最大値Ｐｍａｘ、最小値Ｐｍｉｎおよび測定中心値Ｐａｖｅが求められてもよい。当該補正としては、例えば、最小二乗法等を利用して測定エッジ情報９５をサインカーブ等に近似することが考えられる。基準エッジ情報９５０についても同様である。

上述の基板処理方法では、基板９の加熱は省略されてもよい。この場合、基板処理装置１，１ａでは、加熱部３５は省略されてもよい。

測定部６は、必ずしも上述の光センサである必要はなく、他の構造を有する光センサ、または、光センサ以外のセンサであってもよい。

上述の基板処理方法では、必ずしも基板９のセンタリングは行われる必要はなく、測定エッジ情報９５に基づいて基板９の直径が求められればよい。この場合、基板処理装置１，１ａでは、基板移動機構７は省略されてもよい。

また、上述の基板処理方法では、必ずしも基板９の直径は求められる必要はなく、測定エッジ情報９５に基づいて基板９のセンタリングが行われればよい。この場合、基板処理装置１は、基板保持部３１と、基板回転機構３３と、処理部５と、測定部６と、測定制御部８０２と、基板移動機構７とを備える。基板保持部３１は、基板９を水平状態で保持する。基板回転機構３３は、上下方向を向く回転軸Ｊ１を中心として基板保持部３１を回転する。処理部５は、基板９に所定の処理を施す。

測定部６は、基板保持部３１に保持された基板９の周縁の水平方向における位置であるエッジ位置を測定する。測定制御部８０２は、基板回転機構３３および測定部６を制御することにより、回転中の基板９のエッジ位置を測定して、基板９の回転位置とエッジ位置との関係を示す測定エッジ情報９５を取得する。基板移動機構７は、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘに対応する回転位置である第１位置９１１（図８参照）から回転軸Ｊ１へと向かう方向に、当該最大値Ｐｍａｘと測定エッジ情報９５における最小値Ｐｍｉｎとの平均である測定中心値Ｐａｖｅを最大値Ｐｍａｘから減算して得られた差に等しい補正距離だけ、基板９を基板保持部３１に対して水平に移動する。当該第１位置９１１は、測定中心値Ｐａｖｅに対応する回転位置に９０°だけ加算または減算した回転位置として求められる。これにより、基板９の中心９０と基板保持部３１の回転軸Ｊ１との一致度を向上することができる。その結果、処理部５による基板９の処理の質を向上することができる。基板処理装置１ａにおいても同様である。

上述のように、基板処理装置１，１ａにおいて基板９の直径取得が行われない場合であっても、測定部６は、発光部６１および受光部６２を有する光センサであることが好ましい。発光部６１および受光部６２は、基板９の周縁近傍において基板９の上方および下方に配置される。これにより、基板９に接触することなく、基板９のエッジ位置を測定することができる。したがって、エッジ位置の測定時における基板９との接触による発塵等を防止することができる。

上述のように、基板９の直径取得が行われない場合、基板処理方法は、ステップＳ１２と、ステップＳ１４と、ステップＳ１５とを備える。ステップＳ１２では、水平状態で保持された基板９を、上下方向を向く回転軸Ｊ１を中心として回転させ、回転中の基板９のエッジ位置を測定して、基板９の回転位置とエッジ位置との関係を示す測定エッジ情報９５を取得する。そして、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘと最小値Ｐｍｉｎとの平均を求めて測定中心値Ｐａｖｅとする。ステップＳ１４では、測定エッジ情報９５における最大値Ｐｍａｘに対応する回転位置である第１位置９１１から回転軸Ｊ１へと向かう方向に、当該最大値Ｐｍａｘから測定中心値Ｐａｖｅを減算して得られた差に等しい補正距離だけ、基板９を水平に移動する。当該第１位置９１１は、測定中心値Ｐａｖｅに対応する回転位置に９０°だけ加算または減算した回転位置として求められる。ステップＳ１５では、基板９に所定の処理を施す。これにより、上記と同様に、基板９の中心９０と回転軸Ｊ１との一致度を向上することができる。その結果、基板９の処理の質を向上することができる。

基板処理装置１，１ａでは、ステップＳ１５における基板９に対する処理は、上述のベベル処理には限定されず、様々な処理（例えば、基板９の一方の主面全体に対する処理）であってもよい。

上述の基板処理装置１は、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の平面表示装置（Flat Panel Display）に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。また、上述の基板処理装置１は、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１，１ａ 基板処理装置
５ 処理部
６ 測定部
７ 基板移動機構
９ 基板
３１，３１ａ 基板保持部
３３ 基板回転機構
３５ 加熱部
５２ 第２ノズル
５３ 第３ノズル
５４ 第２ノズル移動機構
５５ 流量調節部
６１ 発光部
６２ 受光部
９１ （基板の）上面
９２ （基板の）下面
９３ 周縁領域
９５，９５ａ 測定エッジ情報
８０２ 測定制御部
８０３ 演算部
９１１ 第１位置
９５０ 基準エッジ情報
Ｊ１ 回転軸
Ｓ１１～Ｓ１５，Ｓ１５１～Ｓ１５４，Ｓ１５６～Ｓ１５９ ステップ

Claims (15)

1. 基板を処理する基板処理装置であって、
   基板を水平状態で保持する基板保持部と、
   上下方向を向く回転軸を中心として前記基板保持部を回転する基板回転機構と、
   前記基板に所定の処理を施す処理部と、
   前記基板保持部に保持された前記基板の周縁の水平方向における位置であるエッジ位置を測定する測定部と、
   前記基板回転機構および前記測定部を制御することにより、回転中の前記基板の前記エッジ位置を測定して前記基板の回転位置と前記エッジ位置との関係を示す測定エッジ情報を取得する測定制御部と、
   前記測定エッジ情報における最大値と最小値との平均である測定中心値から、基準径を有する基準基板の回転位置とエッジ位置との関係を示す基準エッジ情報における最大値と最小値との平均に相当する基準中心値を減算して得られた差の２倍を、前記基準径に加算することにより前記基板の直径を求める演算部と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置であって、
   前記測定制御部は、前記基板回転機構および前記測定部を制御することにより、回転中の前記基準基板の前記エッジ位置を測定して前記基準エッジ情報を予め取得し、
   前記基準中心値は、前記基準エッジ情報における前記最大値と前記最小値とを平均して求められることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
   前記測定エッジ情報における前記最大値に対応する回転位置である第１位置から前記回転軸へと向かう方向に、前記最大値から前記測定中心値を減算して得られた差に等しい補正距離だけ、前記基板を前記基板保持部に対して水平に移動する基板移動機構をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項３に記載の基板処理装置であって、
   前記第１位置は、前記測定中心値に対応する回転位置に９０°だけ加算または減算した回転位置として求められることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
   前記測定部は、前記基板の前記周縁近傍において前記基板の上方および下方に配置される発光部および受光部を有する光センサであることを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
   前記処理部による前記基板の処理の際に前記基板を加熱する加熱部をさらに備え、
   前記測定エッジ情報の取得は、前記加熱部により前記基板が加熱された状態で行われることを特徴とする基板処理装置。
7. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
   前記処理部は、
   回転中の前記基板の周縁領域に向けて処理液を吐出する液吐出部と、
   前記液吐出部から吐出される前記処理液の前記基板上における着液位置を調節する着液位置調節部と、
   を備え、
   前記着液位置調節部は、前記演算部により求められた前記基板の直径に基づいて前記着液位置を調節することにより、前記着液位置と前記基板の前記周縁との間の径方向の距離を目標距離に近づけることを特徴とする基板処理装置。
8. 請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
   前記処理部は、
   回転中の前記基板の一方の主面の中央部に向けて処理液を吐出することにより、前記基板の他方の主面の周縁領域に前記処理液を回り込ませる液吐出部と、
   前記演算部により求められた前記基板の直径に基づいて、前記基板の前記他方の主面における前記処理液の回り込み幅を調節して目標幅に近づける回り込み幅調節部と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
9. 基板を処理する基板処理方法であって、
   ａ）水平状態で保持された基板を、上下方向を向く回転軸を中心として回転させ、回転中の前記基板の周縁の水平方向における位置であるエッジ位置を測定して、前記基板の回転位置と前記エッジ位置との関係を示す測定エッジ情報を取得し、前記測定エッジ情報における最大値と最小値との平均を求めて測定中心値とする工程と、
   ｂ）前記測定中心値から、基準径を有する基準基板の回転位置とエッジ位置との関係を示す基準エッジ情報における最大値と最小値との平均に相当する基準中心値を減算し、得られた差の２倍を前記基準径に加算することにより前記基板の直径を求める工程と、
   ｃ）前記基板に所定の処理を施す工程と、
   を備えることを特徴とする基板処理方法。
10. 請求項９に記載の基板処理方法であって、
    前記ａ）工程よりも前に、水平状態で保持された前記基準基板を前記回転軸を中心として回転させ、回転中の前記基準基板のエッジ位置を測定して前記基準エッジ情報を取得し、前記基準エッジ情報における前記最大値と前記最小値との平均を求めて前記基準中心値とする工程をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
11. 請求項９または１０に記載の基板処理方法であって、
    前記ａ）工程と前記ｃ）工程との間において、前記測定エッジ情報における前記最大値に対応する回転位置である第１位置から前記回転軸へと向かう方向に、前記最大値から前記測定中心値を減算して得られた差に等しい補正距離だけ、前記基板を水平に移動する工程をさらに備えることを特徴とする基板処理方法。
12. 請求項１１に記載の基板処理方法であって、
    前記第１位置は、前記測定中心値に対応する回転位置に９０°だけ加算または減算した回転位置として求められることを特徴とする基板処理方法。
13. 請求項９ないし１２のいずれか１つに記載の基板処理方法であって、
    前記ｃ）工程において前記基板が加熱され、
    前記ａ）工程における前記測定エッジ情報の取得は、前記ｃ）工程と同様に前記基板が加熱された状態で行われることを特徴とする基板処理方法。
14. 請求項９ないし１３のいずれか１つに記載の基板処理方法であって、
    前記ｃ）工程は、
    ｄ）回転中の前記基板の周縁領域に向けて処理液を吐出する工程と、
    ｅ）前記ｄ）工程よりも前に、前記処理液の前記基板上における着液位置を調節する工程と、
    を備え、
    前記ｅ）工程では、前記ｂ）工程において求められた前記基板の直径に基づいて前記着液位置が調節されることにより、前記着液位置と前記基板の前記周縁との間の径方向の距離が目標距離に近づけられることを特徴とする基板処理方法。
15. 請求項９ないし１３のいずれか１つに記載の基板処理方法であって、
    前記ｃ）工程は、
    ｆ）回転中の前記基板の一方の主面の中央部に向けて処理液を吐出することにより、前記基板の他方の主面の周縁領域に前記処理液を回り込ませる工程と、
    ｇ）前記ｆ）工程よりも前に、前記ｂ）工程において求められた前記基板の直径に基づいて、前記基板の前記他方の主面における前記処理液の回り込み幅を調節して目標幅に近づける工程と、
    を備えることを特徴とする基板処理方法。

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