(57)【要約】【課題】基板の搬送や、基板の回転を確実に行うことができる基板保持機構、およびこの基板保持機構を備える基板処理装置を提供すること。【解決手段】基板処理装置は、基板を保持して回転させるスピンチャックを備えている。スピンチャックは、開位置と閉位置との間で変位可能であり、開位置と閉位置との間の当接位置で基板の周端面に当接して当該基板を保持するための可動ピンと、可動ピンの変位量に応じた変位量で可動ピンと連動し、開位置および閉位置にそれぞれ対応する開検知位置および閉検知位置の間で変位する磁石６２と、開検知位置と閉検知位置との間における磁石６２の位置に応じて変化する磁界を検知するセンサ６４と、センサ６４の検出値に基づいて、開位置と閉位置との間における可動ピンの位置を検出する制御部６３とを含む。【選択図】図１２
2010232523.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
非回転ベースと、
前記非回転ベースに対して、所定の回転軸線まわりに回転可能に設けられた回転ベースと、
前記回転ベースを回転駆動する回転駆動機構と、
前記回転ベースに設けられ、開位置と閉位置との間で変位可能であり、前記開位置と前記閉位置との間の当接位置で基板の周端面に当接して当該基板を保持するための可動保持部材と、
前記回転ベースに設けられ、前記可動保持部材の変位量に応じた変位量で前記可動保持部材と連動し、前記開位置および閉位置にそれぞれ対応する開検知位置および閉検知位置の間で変位する磁石と、
前記非回転ベースに設けられ、前記回転ベースが所定の検知回転位置にあるときに前記磁石から離れた所定位置で前記磁石に対向するように配置され、前記開検知位置と閉検知位置との間における前記磁石の位置に応じて変化する磁界を検知する磁気検出手段と、
前記磁気検出手段の検出値に基づいて、前記開位置と閉位置との間における前記可動保持部材の位置を検出する位置検出手段とを含む、基板保持機構。
【請求項２】
前記磁気検出手段は、磁界の強さをそれぞれ検出する開位置用磁気検出手段、閉位置用磁気検出手段、および当接位置用磁気検出手段を含むものであり、
前記開位置用磁気検出手段は、前記磁石が前記開検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されたものであり、
前記閉位置用磁気検出手段は、前記磁石が前記閉検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されたものであり、
前記当接位置用磁気検出手段は、前記磁石が前記当接位置に対応した当接検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されたものであり、
前記位置検出手段は、前記開位置用磁気検出手段、閉位置用磁気検出手段、および当接位置用磁気検出手段により検出された磁界の強さに基づいて前記可動保持部材の位置を検出するものである、請求項１記載の基板保持機構。
【請求項３】
前記位置検出手段は、前記当接位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値以上になったとき、または前記開位置用磁気検出手段および閉位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値以下になったときに、前記可動保持部材が当接位置にあることを検知するものである、請求項２記載の基板保持機構。
【請求項４】
前記磁気検出手段は、磁界の強さおよび磁極を検知する磁気検出素子を含むものであり、
前記磁気検出素子は、前記磁石が前記開検知位置にあるときに前記磁石の一方の磁極から受ける磁界の強さが大きくなり、前記磁石が前記閉検知位置にあるときに前記磁石の他方の磁極から受ける磁界の強さが大きくなり、前記磁石が前記当接検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが小さくなるように配置されたものであり、
前記位置検出手段は、前記磁気検出素子により検出された磁界の強さおよび磁極に基づいて前記可動保持部材の位置を検出するものである、請求項１記載の基板保持機構。
【請求項５】
前記可動保持部材、および当該可動保持部材に対応する前記磁石をそれぞれ有する複数の保持ユニットを含み、
前記位置検出手段は、前記複数の保持ユニットの全ての可動保持部材の位置を検知するものであり、
前記位置検出手段によって検出される前記全ての可動保持部材の位置に基づいて、基板の保持状態を判定する状態判定手段をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板保持機構。
【請求項６】
前記複数の保持ユニットと同数の前記磁気検出手段が、前記回転ベースが前記検知回転位置にあるときに前記複数の保持ユニットの前記磁石の磁界をそれぞれ検出するように配置されている、請求項５記載の基板保持機構。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板保持機構と、
前記基板保持機構に保持された基板に処理液を供給する処理液供給機構とを含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を保持する基板保持機構、およびこの基板保持機構を備える基板処理装置に関する。処理対象となる基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、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などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置の製造工程では、たとえば、半導体ウエハなどの基板に対して処理液を用いた処理が行われる。基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置は、たとえば、基板を水平に保持して回転させる基板保持機構を備えている（たとえば特許文献１参照）。
この特許文献１に係る基板保持機構は、水平に配置された円板状の回転台と、回転台の中心を通る鉛直軸線まわりに回転台を回転させるモータと、回転台上で基板を水平に保持するための複数の固定式保持部材および回動式保持部材と、回動式保持部材を鉛直軸線まわりに回動させるための磁石とを備えている。
【０００３】
複数の固定式保持部材および回動式保持部材は、回転台上において、基板の外縁に沿うように同一円周上に配置されている。回動式保持部材は、基板を保持する保持位置と、基板の保持を開放する開放位置との間で鉛直軸線まわりに回動するように構成されている。基板保持機構は、各回動式保持部材を回動させることにより、複数の固定式保持部材および回動式保持部材によって基板の周端面を挟持して、当該基板を回転台上で保持することができる。また、基板保持機構は、モータによって回転台を回転させることにより保持した基板を回転させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１３５３１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１に係る基板保持機構に基板が搬送されるときには、基板同士の衝突を避けるために、回転台上に基板が無いことを確認する必要がある。また、この基板保持機構に基板が搬送されるときには、基板と回動式保持部材との衝突を避けるために、回動式保持部材を退避させる必要がある。また、この基板保持機構によって基板を回転させるときには、基板の回転が開始される前に、基板が確実に保持されていることを確認する必要がある。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、基板の搬送や、基板の回転を確実に行うことができる基板保持機構、およびこの基板保持機構を備える基板処理装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するための請求項１記載の発明は、非回転ベース（１０）と、前記非回転ベースに対して、所定の回転軸線（Ｌ１）まわりに回転可能に設けられた回転ベース（７）と、前記回転ベースを回転駆動する回転駆動機構（９）と、前記回転ベースに設けられ、開位置と閉位置との間で変位可能であり、前記開位置と前記閉位置との間の当接位置で基板の周端面に当接して当該基板を保持するための可動保持部材（１６）と、前記回転ベースに設けられ、前記可動保持部材の変位量に応じた変位量で前記可動保持部材と連動し、前記開位置および閉位置にそれぞれ対応する開検知位置および閉検知位置の間で変位する磁石（６２、２６２）と、前記非回転ベースに設けられ、前記回転ベースが所定の検知回転位置にあるときに前記磁石から離れた所定位置で前記磁石に対向するように配置され、前記開検知位置と閉検知位置との間における前記磁石の位置に応じて変化する磁界を検知する磁気検出手段（６４、２６４）と、前記磁気検出手段の検出値に基づいて、前記開位置と閉位置との間における前記可動保持部材の位置を検出する位置検出手段（６３）とを含む、基板保持機構（４）である。なお、この項において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表すものとする。
【０００８】
この発明によれば、回転駆動機構によって回転駆動される回転ベースに、基板を保持するための可動保持部材が設けられている。また、可動保持部材は、開位置と閉位置との間で変位可能であり、開位置と閉位置との間には、可動保持部材を基板の周端面に当接させて、当該基板を保持するための当接位置が設けられている。したがって、所定の基板保持位置に基板が位置している状態で、可動保持部材を閉位置に向けて変位させることにより、可動保持部材を当接位置で基板の周端面に当接させて、当該基板を保持することができる。また、可動保持部材が当接位置にある状態で、回転駆動機構が回転ベースを回転させることにより、保持された基板を回転させることができる。さらに、前記基板保持位置に基板が搬送されるときに、可動保持部材を開位置に位置させることにより、基板と可動保持部材との衝突を回避しつつ、当該基板を前記基板保持位置に搬送することができる。
【０００９】
また、この発明によれば、回転ベースに、可動保持部材と連動する磁石が設けられており、非回転ベースに、磁界を検知する磁気検知手段が設けられている。より具体的には、前記磁石は、可動保持部材の変位量に応じた変位量で可動保持部材と連動し、可動保持部材の開位置および閉位置にそれぞれ対応する開検知位置および閉検知位置の間で変位する。また、磁気検知手段は、回転ベースが所定の検知回転位置にあるときに前記磁石から離れた所定位置で前記磁石に対向するように配置され、前記開検知位置と閉検知位置との間における前記磁石の位置に応じて変化する磁界を検知する。したがって、位置検出手段は、磁気検出手段の検出値に基づいて、開位置と閉位置との間における可動保持部材の位置を検出することができる。
【００１０】
前記基板保持位置に基板があれば、可動保持部材は閉位置まで変位することができない。したがって、可動保持部材が閉位置にあることを検出することにより、前記基板保持位置に基板が無いことを確認することができる。そのため、前記基板保持位置に基板が搬送される前に、可動保持部材を閉位置に位置させて、これを確認することにより、前記基板保持位置に基板が搬送されるときに、基板同士が衝突することを防止することができる。
【００１１】
また、前記基板保持位置に基板が搬送されるときに、可動保持部材が開位置にあることを検出することにより、可動保持部材が確実に退避していることを確認することができる。これにより、前記基板保持位置に基板が搬送されるときに、基板が可動保持部材に衝突することを防止することができる。
また、可動保持部材が当接位置にあることを検出することにより、可動保持部材によって基板が保持されていることを確認することができる。したがって、回転駆動機構が回転ベースを回転させる前に、可動保持部材が当接位置にあることを検出することにより、基板が確実に保持されていない状態で基板の回転が開始されることを防止することができる。
【００１２】
さらに、回転駆動機構が回転ベースを回転させているときには、回転ベースが検知回転位置を通るから、基板の回転中にも可動保持部材の位置を検出することができる。したがって、基板の回転中に可動保持部材が当接位置にあることを検出することにより、基板が確実に保持された状態で基板の回転が行われていることを確認することができる。
このように本発明によれば、開位置と閉位置との間における可動保持部材の位置を検出することにより、基板保持機構に対する基板の搬送や、基板保持機構による基板の回転を確実に行うことができる。また、磁気検出手段が非回転ベースに設けられているので、回転ベースの大型化、および構造の複雑化を抑制または防止することができる。さらに、磁気検知手段が磁石から離れた所定位置で前記磁石に対向するように配置されており、常に互いに非接触の状態であるので、回転ベースの回転中に、前記磁石と磁気検知手段とが互いに摺動するようなことがない。これにより、摺動する部材同士の摩耗による不具合（摺動する部材の寿命の低下や、摺動に伴う摩耗粉による汚染等）を抑制または防止することができる。
【００１３】
請求項２記載の発明は、前記磁気検出手段は、磁界の強さをそれぞれ検出する開位置用磁気検出手段（６４ａ）、閉位置用磁気検出手段（６４ｂ）、および当接位置用磁気検出手段（６４ｃ）を含むものであり、前記開位置用磁気検出手段は、前記磁石が前記開検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されたものであり、前記閉位置用磁気検出手段は、前記磁石が前記閉検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されたものであり、前記当接位置用磁気検出手段は、前記磁石が前記当接位置に対応した当接検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されたものであり、前記位置検出手段は、前記開位置用磁気検出手段、閉位置用磁気検出手段、および当接位置用磁気検出手段により検出された磁界の強さに基づいて前記可動保持部材の位置を検出するものである、請求項１記載の基板保持機構である。
【００１４】
この発明によれば、回転ベースが所定の検知回転位置にあり、前記磁石が開検知位置にあるときに、開位置用磁気検出手段が前記磁石から受ける磁界の強さが、前記磁石が閉検知位置および当接検知位置にあるときよりも大きくなる。また、回転ベースが所定の検知回転位置にあり、前記磁石が閉検知位置にあるときに、閉位置用磁気検出手段が前記磁石から受ける磁界の強さが、前記磁石が開検知位置および当接検知位置にあるときよりも大きくなる。また、回転ベースが所定の検知回転位置にあり、前記磁石が可動保持部材の当接位置に対応した当接検知位置にあるときに、当接位置用磁気検出手段が前記磁石から受ける磁界の強さが、前記磁石が開検知位置および閉検知位置にあるときよりも大きくなる。
【００１５】
位置検出手段は、開位置用磁気検出手段、閉位置用磁気検出手段、および当接位置用磁気検出手段の検出値に基づいて、可動保持部材の位置を検出することができる。たとえば、回転ベースが所定の検知回転位置にあり、可動保持部材が当接位置にあるときには、当接位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値以上になり、開位置用磁気検出手段および閉位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値未満になる。したがって、位置検出手段は、当接位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値以上になり、開位置用磁気検出手段および閉位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値未満になったときに、可動保持部材が当接位置にあることを検知することができる。
【００１６】
また、請求項３記載の発明のように、位置検出手段は、前記当接位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値以上になったとき、または前記開位置用磁気検出手段および閉位置用磁気検出手段が検出する磁界の強さが所定値以下になったときに、前記可動保持部材が当接位置にあることを検知することもできる。この場合、１つまたは２つの磁気検出手段の検出値に基づいて可動保持部材の位置が検出されるので、３つ以上の磁気検出手段の検出値に基づいて可動保持部材の位置が検出される場合に比べて検出速度を高めることができる。
【００１７】
請求項４記載の発明は、前記磁気検出手段は、磁界の強さおよび磁極を検知する磁気検出素子（２６４）を含むものであり、前記磁気検出素子は、前記磁石が前記開検知位置にあるときに前記磁石の一方の磁極から受ける磁界の強さが大きくなり、前記磁石が前記閉検知位置にあるときに前記磁石の他方の磁極（たとえば、前記一方の磁極がＮ極であれば、他方の磁極はＳ極）から受ける磁界の強さが大きくなり、前記磁石が前記当接検知位置にあるときに、前記磁石から受ける磁界の強さが小さくなるように配置されたものであり、前記位置検出手段は、前記磁気検出素子により検出された磁界の強さおよび磁極に基づいて前記可動保持部材の位置を検出するものである、請求項１記載の基板保持機構である。
【００１８】
この発明によれば、回転ベースが所定の検知回転位置にあり、前記磁石が開検知位置にあるときに、磁気検出素子が前記磁石の一方の磁極から受ける磁界の強さが、前記磁石が閉検知位置および当接検知位置にあるときよりも大きくなる。また、回転ベースが所定の検知回転位置にあり、前記磁石が閉検知位置にあるときに、磁気検出素子が前記磁石の他方の磁極から受ける磁界の強さが、前記磁石が開検知位置および当接検知位置にあるときよりも大きくなる。また、回転ベースが所定の検知回転位置にあり、前記磁石が可動保持部材の当接位置に対応した当接検知位置にあるときに、磁気検出素子が前記磁石から受ける磁界の強さが、前記磁石が開検知位置および閉検知位置にあるときよりも大きくなる。
【００１９】
位置検出手段は、磁気検出素子の検出値に基づいて、可動保持部材の位置を検出することができる。より具体的には、位置検出手段は、前記磁石の一方の磁極から磁気検出素子が受ける磁界の強さが所定値以上になったときに、可動保持部材が開位置にあることを検知することができる。また、位置検出手段は、前記磁石の他方の磁極から磁気検出素子が受ける磁界の強さが所定値以上になったときに、可動保持部材が閉位置にあることを検知することができる。また、また、位置検出手段は、前記磁石から磁気検出素子が受ける磁界の強さが所定値未満になったときに、可動保持部材が当接位置にあることを検知することができる。すなわち、本発明によれば、位置検出手段は、１つの磁気検出素子からの検出値に基づいて、可動保持部材の３つの位置を検知する。これにより、基板保持機構の部品点数を減少させて、基板保持機構の部品コストや組立コストを低減することができる。
【００２０】
請求項５記載の発明は、前記可動保持部材、および当該可動保持部材に対応する前記磁石をそれぞれ有する複数の保持ユニット（１２）を含み、前記位置検出手段は、前記複数の保持ユニットの全ての可動保持部材の位置を検知するものであり、前記位置検出手段によって検出される前記全ての可動保持部材の位置に基づいて、基板の保持状態を判定する状態判定手段（６３）をさらに含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の基板保持機構である。
【００２１】
この発明によれば、可動保持部材をそれぞれ有する複数の保持ユニットが設けられている。また、各保持ユニットには、可動保持部材に対応する前記磁石が設けられている。したがって、位置検出手段は、全ての可動保持部材の位置を検知することができる。これにより、状態判定手段は、全ての可動保持部材の位置に基づいて、基板の保持状態を判定することができる。たとえば、状態判定手段は、全ての可動保持部材が当接位置に位置して、基板が確実に保持されていることを検知することができる。また、状態判定手段は、一部の可動保持部材が当接位置に位置しておらず、基板が斜めに保持されているおそれがあることを検知することができる。
【００２２】
請求項６記載の発明は、前記複数の保持ユニットと同数の前記磁気検出手段が、前記回転ベースが前記検知回転位置にあるときに前記複数の保持ユニットの前記磁石の磁界をそれぞれ検出するように配置されている、請求項５記載の基板保持機構である。
この発明によれば、複数の保持ユニットと同数の磁気検出手段が設けられおり、これらの磁気検出手段は、回転ベースが検知回転位置にあるときに、それぞれ、複数の保持ユニットの前記磁石の磁界を検出するように配置されている。したがって、位置検出手段は、回転ベースが検知回転位置にあるときに、複数の保持ユニットにそれぞれ設けられた複数の可動保持部材の位置を同時に検出することができる。これにより、複数の可動保持部材の位置を効率的に検出することができる。
【００２３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板保持機構と、前記基板保持機構に保持された基板に処理液を供給する処理液供給機構（５）とを含む、基板処理装置（１）である。
この発明によれば、処理液供給機構が、基板保持機構に保持された基板に処理液を供給することにより、当該基板が処理される。より具体的には、たとえば、基板保持機構が基板を回転させながら、処理液供給機構が回転状態の基板に処理液を供給することにより、当該基板が処理される。前述のように、可動保持部材の位置を検出することにより、基板の搬送や、基板の回転を確実に行うことができるので、基板搬送工程から処理液供給工程までの一連の工程を含む処理を円滑に進行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の第１実施形態に係るスピンチャックが備えられた基板処理装置の概略構成を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るスピンチャックの平面図である。
【図３】スピンチャックの内部構造を説明するためのスピンチャックの要部の側面図である。
【図４】下側固定ユニットの要部の拡大斜視図である。
【図５】上側回転ユニットおよびこれに関連する構成を下方から見た斜視図である。
【図６】上側回転ユニットおよびこれに関連する構成を下方から見た斜視図である。
【図７】上側回転ユニットの分解斜視図である。
【図８】可動ピンと上側回転ユニットの一部の斜視図である。
【図９】基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図１０】従動磁石の動作を説明するための磁石保持部および従動磁石の断面図である。
【図１１】位置検出ユニットの要部の側面である。
【図１２】図１１に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う位置検出ユニットの断面図である。
【図１３】位置検出ユニットの要部を上方から見た斜視図である。
【図１４（ａ）】検知用磁石およびセンサの対向状態を示す断面図である。
【図１４（ｂ）】検知用磁石およびセンサの対向状態を示す断面図である。
【図１４（ｃ）】検知用磁石およびセンサの対向状態を示す断面図である。
【図１５】可動ピンが各位置にあるときの各センサのＯＮ／ＯＦＦ状態を示す表である。
【図１６】スピンチャックに基板を搬送して、この基板をスピンチャックによって回転させるときのフローチャートである。
【図１７】基板の回転中における基板の保持状態を判定するときの確認方法の一例を説明するためのフローチャートである。
【図１８】基板の回転中における基板の保持状態を判定するときの確認方法の他の例を説明するためのフローチャートである。
【図１９（ａ）】この発明の第２実施形態に係る検知用磁石およびセンサの対向状態を示す検知用磁石およびセンサの断面図である。
【図１９（ｂ）】この発明の第２実施形態に係る検知用磁石およびセンサの対向状態を示す検知用磁石およびセンサの断面図である。
【図１９（ｃ）】この発明の第２実施形態に係る検知用磁石およびセンサの対向状態を示す検知用磁石およびセンサの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係るスピンチャック４が備えられた基板処理装置１の概略構成を示す模式図である。また、図２は、本発明の第１実施形態に係るスピンチャック４の平面図である。以下では、図１および図２を参照して、基板処理装置１の概略構成について説明する。
【００２６】
この基板処理装置１は、半導体ウエハなどの基板Ｗ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、隔壁２で区画された処理室３内に、基板Ｗを水平に保持して回転させるスピンチャック４（基板保持機構）と、基板Ｗに処理液を供給する処理液供給ユニット５（処理液供給機構）とを備えている。
スピンチャック４は、鉛直に延びる回転軸６の上端に水平な姿勢で固定された円盤状のスピンベース７（回転ベース）と、スピンベース７上で基板Ｗを水平に保持するための保持ユニット（固定ユニット１１および可動ユニット１２）と、回転軸６を回転させるスピンモータ９（回転駆動機構）と、回転軸６およびスピンモータ９の周囲を包囲する筒状のカバー１０（非回転ベース）とを備えている。
【００２７】
スピンベース７の内部は中空であり、保持ユニットの一部（後述の上側回転ユニット２１）は、スピンベース７の内部に配置されている。また、スピンモータ９は、たとえばサーボモータであり、スピンベース７の中心を通る鉛直な回転軸線Ｌ１まわりに回転軸６およびスピンベース７を一体的に回転させることができる。スピンモータ９は、スピンベース７の回転位置を精度よく制御することができる。また、カバー１０の下端は、隔壁２に固定されており、カバー１０の上端は、スピンベース７の近傍にまで及んでいる。スピンモータ９によってスピンベース７が回転駆動されると、スピンベース７およびカバー１０は、回転軸線Ｌ１まわりに相対回転する。
【００２８】
保持ユニットは、複数の固定ユニット１１と、複数の可動ユニット１２とを備えている。保持ユニットは、複数の固定ユニット１１および複数の可動ユニット１２を協働させてスピンベース７上で１枚の基板Ｗを水平に保持することができる。この実施形態では、たとえば、固定ユニット１１および可動ユニット１２がそれぞれ２つずつ設けられている。
各固定ユニット１１は、固定ピン１３と、支持部材１４とを備えている。固定ピン１３は、基板Ｗの周端面に当接させて当該基板Ｗを挟持するためのものである。また、支持部材１４は、基板Ｗの下面周縁部に当接させて当該基板Ｗを下方から支持するためのものである。固定ピン１３は、一対のピン１５により構成されている。一対のピン１５は、それぞれ、スピンベース７に固定されている。また、支持部材１４は、スピンベース７に固定されている。支持部材１４は、固定ピン１３に隣接して配置されている。
【００２９】
各可動ユニット１２は、可動ピン１６（可動保持部材）と、支持部材１７と、可動ピン１６を変位させるための駆動ユニット１８と、可動ピン１６の位置を検出するための位置検出ユニット１９とを含む。可動ピン１６は、基板Ｗの周端面に当接させて当該基板Ｗを挟持するためのものである。また、支持部材１７は、基板Ｗの下面周縁部に当接させて当該基板Ｗを下方から支持するためのものである。可動ピン１６は、スピンベース７に連結されている。可動ピン１６は、スピンベース７に対して、開位置と閉位置との間でスピンベース７の径方向に変位するように構成されている。開位置は、閉位置よりも外側の位置である。また、支持部材１７は、スピンベース７に固定されている。支持部材１７は、可動ピン１６に隣接して配置されている。
【００３０】
各駆動ユニット１８は、カバー１０に固定された下側固定ユニット２０と、スピンベース７とともに回転する上側回転ユニット２１とを備えている。下側固定ユニット２０は、上側回転ユニット２１と協働して可動ピン１６を開位置に向けて変位させる。また、上側回転ユニット２１は、可動ピン１６を閉位置に向けて変位させる。下側固定ユニット２０は、カバー１０内に配置されている。また、上側回転ユニット２１は、スピンベース７内に配置されている。スピンモータ９によってスピンベース７が回転駆動されると、下側固定ユニット２０および上側回転ユニット２１は、回転軸線Ｌ１まわりに相対回転する。下側固定ユニット２０は、上側回転ユニット２１の下方に位置する状態で、上側回転ユニット２１と協働して可動ピン１６を開位置に向けて変位させる。
【００３１】
図２に示すように、複数の固定ピン１３、および複数の可動ピン１６は、基板Ｗの外周形状に対応する円周上で適当な間隔を空けて配置されている。より具体的には、固定ピン１３同士、可動ピン１６同士は、それぞれ、スピンベース７の周方向に隣接して配置されている。さらに、一方の固定ピン１３は、一方の可動ピン１６に対してスピンベース７の径方向に対向する位置に配置されており、他方の固定ピン１３は、他方の可動ピン１６に対してスピンベース７の径方向に対向する位置に配置されている。
【００３２】
複数の固定ピン１３、および複数の可動ピン１６は、基板Ｗの周端面を挟持して、当該基板Ｗを保持することができる。また、各固定ピン１３が一対のピン１５により構成されているので、固定ピン１３が、基板Ｗの外周部に形成されたＶ字状のノッチ（いわゆるＶノッチ）に対峙しても、いずれかのピン１５が基板Ｗの周端面に当接して、基板Ｗが確実に保持される。基板Ｗの回転は、複数の固定ピン１３、および複数の可動ピン１６によって基板Ｗが保持された状態で、スピンベース７が回転駆動されることにより行われる。
【００３３】
処理液供給ユニット５は、基板Ｗにリンス液を供給するためのリンス液供給ユニット２２と、基板Ｗに薬液を供給するための薬液供給ユニット２３とを備えている。リンス液供給ユニット２２は、リンス液を吐出するリンス液ノズル２４と、リンス液ノズル２４にリンス液を供給するリンス液供給管２５と、リンス液供給管２５に介装されたリンス液バルブ２６とを含む。リンス液ノズル２４は、吐出したリンス液がスピンチャック４に保持された基板Ｗの上面中央部に着液するように配置されている。また、薬液供給ユニット２３は、薬液を吐出する薬液ノズル２７と、薬液ノズル２７に薬液を供給する薬液供給管２８と、薬液供給管２８に介装された薬液バルブ２９とを含む。薬液ノズル２７は、吐出した薬液がスピンチャック４に保持された基板Ｗの上面中央部に着液するように配置されている。
【００３４】
この基板処理装置１による基板Ｗの処理では、たとえば、スピンチャック４によって基板Ｗを回転させつつ、当該基板Ｗの上面中央部に向けて薬液ノズル２７から薬液が吐出される。薬液ノズル２７から吐出された薬液は、基板Ｗの上面中央部に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて、基板Ｗの上面周縁部に向かって瞬時に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域に薬液が供給され、基板Ｗの上面に薬液処理が行われる。また、薬液処理が行われた後は、薬液ノズル２７からの薬液の吐出が停止され、リンス液ノズル２４からリンス液が吐出される。リンス液ノズル２４から吐出されたリンス液は、回転状態の基板Ｗの上面中央部に着液し、基板Ｗの回転による遠心力を受けて基板Ｗ上を外方に広がっていく。これにより、基板Ｗの上面全域にリンス液が供給され、基板Ｗ上の薬液がリンス液によって洗い流される。このようにして、基板Ｗ上から薬液が除去され、基板Ｗの上面に対するリンス処理が行われる。リンス処理が行われた後は、スピンチャック４によって基板Ｗを高速回転させて当該基板Ｗを乾燥させる乾燥処理（スピンドライ）が行われる。
【００３５】
図３は、スピンチャック４の内部構造を説明するためのスピンチャック４の要部の側面図である。また、図４は、下側固定ユニット２０の要部の拡大斜視図である。以下では、図３および図４を参照して、下側固定ユニット２０について説明する。
図３に示すように、２つの下側固定ユニット２０は、スピンベース７の周方向に間隔を隔てて配置されている。２つの下側固定ユニット２０の間隔は、２つの可動ピン１６の間隔に対応している。各下側固定ユニット２０は、アクチュエータの一例であるシリンダ３０と、リンク機構３１と、駆動磁石３２（図４参照）とを備えている。シリンダ３０は、ロッド３３が鉛直となる姿勢でロッド３３を上に向けて配置されている。シリンダ３０は、空気の供給を受けて、上位置と下位置との間でロッド３３を昇降させることができる。図３および図４では、ロッド３３が下位置にある状態を示している。
【００３６】
リンク機構３１は、図４に示すように、第１アーム３４、第２アーム３５および第３アーム３６を備えている。第１アーム３４は、ロッド３３に連結されており、第２アーム３５は、第１アーム３４を介してロッド３３に連結されている。第１アーム３４および第２アーム３５は、ロッド３３とともに鉛直方向に一体移動する。また、第３アーム３６は、ピン３７を介して第２アーム３５に連結されている。ピン３７は、第３アーム３６に固定されており、第２アーム３５に設けられた二股状のガイド部３８の内側に配置されている。ガイド部３８は、水平方向に延びており、ピン３７は、ガイド部３８内を水平移動することができる。
【００３７】
図４に示すように、第３アーム３６は、回動ブラケット３９を介して固定ブラケット４０に連結されている。回動ブラケット３９は、水平な回動軸線Ｌ２まわりに回動可能に固定ブラケット４０に連結されている。ピン３７が押し上げられると、第３アーム３６および回動ブラケット３９は、回動軸線Ｌ２まわりに上方に回動する。
また、図４に示すように、駆動磁石３２は、第３アーム３６に連結されている。駆動磁石３２は、第３アーム３６とともに回動軸線Ｌ２まわりに回動する。ロッド３３が下位置にある状態では、駆動磁石３２は、固定ブラケット４０に固定されたヨーク４１内に収容されている。また、図４に示すように、ロッド３３が下位置にある状態では、駆動磁石３２のＮ極が横に向けられている。ヨーク４１は、たとえば、鉄製であり、平面視略Ｃ形に形成されている。ロッド３３が下位置にある状態では、駆動磁石３２がヨーク４１内に収容されており、駆動磁石３２の磁気がヨーク４１によって遮断される。これにより、駆動磁石３２の磁気がスピンチャック４の他の構成に及ぶことを抑制または防止することができる。
【００３８】
シリンダ３０が駆動されてロッド３３が上昇すると、ロッド３３とともに、第１アーム３４および第２アーム３５が一体的に上昇する。これにより、ピン３７が押し上げられて、第３アーム３６の姿勢が水平になるまで、第３アーム３６および駆動磁石３２が、回動軸線Ｌ２まわりに上方に回動する（図４に示す矢印Ａ１参照）。したがって、ヨーク４１内に収容されている駆動磁石３２がヨーク４１の上方に移動して、駆動磁石３２のＮ極が上に向けられる。また、このときピン３７がガイド部３８の基端部に向かって水平移動して、第２アーム３５および第３アーム３６の相対的な位置関係が変化する。後述するように、スピンベース７が所定の回転位置にあるときに、駆動磁石３２のＮ極が上に向けられると、駆動磁石３２の磁力によって上側回転ユニット２１が駆動されて、可動ピン１６が開位置の方に変位する。
【００３９】
図５および図６は、上側回転ユニット２１およびこれに関連する構成を下方から見た斜視図である。また、図７は、上側回転ユニット２１の分解斜視図であり、図８は、可動ピン１６と上側回転ユニット２１の一部の斜視図である。以下では、図５〜図８を参照して、上側回転ユニット２１について説明する。
図５および図８に示すように、各上側回転ユニット２１は、可動ピン１６を保持するピンホルダ４２を備えている。ピンホルダ４２は、棒状の部材であり、スピンベース７の径方向に沿って配置されている。ピンホルダ４２は、第１リニアガイド４３を介してスピンベース７に連結されている。ピンホルダ４２は、スピンベース７に対してスピンベース７の径方向に移動することができる。図５に示すように、ピンホルダ４２の一端は、スピンベース７の外に配置されており、一端を除くピンホルダ４２の大部分はスピンベース７の内部に配置されている。可動ピン１６は、ピンホルダ４２の一端に連結されている。また、図８に示すように、ピンホルダ４２の他端には、第１嵌合溝４４が形成された可動ブラケット４５が連結されている。
【００４０】
また、図５および図６に示すように、各上側回転ユニット２１は、従動磁石４６と、偏心シャフト４７とを備えている。図７に示すように、偏心シャフト４７は、円柱状の主軸部４８と、主軸部４８の途中部に設けられた略四角柱状の磁石保持部４９と、主軸部４８の一端部および他端部にそれぞれ設けられた第１偏心部５０および第２偏心部５１とを含む。従動磁石４６は、磁石保持部４９に保持されている。従動磁石４６のＮ極およびＳ極は、磁石保持部４９の外周面上に配置されている。また、第１偏心部５０および第２偏心部５１は、それぞれ円柱状に形成されている。第１偏心部５０および第２偏心部５１は、それぞれ、主軸部４８に対して逆方向に偏心している。
【００４１】
また、図７に示すように、各上側回転ユニット２１は、主軸部４８の一端部および他端部にそれぞれ取り付けられる２つの第１軸受５２を備えている。偏心シャフト４７は、２つの第１軸受５２を介してシャフト用ベース５３に保持されている。また、シャフト用ベース５３は、固定ベース５４を介してスピンベース７に固定されている。したがって、偏心シャフト４７は、シャフト用ベース５３および固定ベース５４等を介して、主軸部４８の中心軸線Ｌ３（図７参照）まわりに回転可能にスピンベース７に保持されている。
【００４２】
また、図７に示すように、各上側回転ユニット２１は、第１偏心部５０の外周に同軸的に取り付けられる第２軸受５５を備えている。図５に示すように、第２軸受５５は、可動ブラケット４５に設けられた第１嵌合溝４４に嵌合している。偏心シャフト４７が主軸部４８の中心軸線Ｌ３回りに回転すると、第２軸受５５と可動ブラケット４５との係合により、可動ブラケット４５をスピンベース７の径方向に変位させる力が可動ブラケット４５に与えられる。したがって、偏心シャフト４７が主軸部４８の中心軸線Ｌ３まわりに回転すると、可動ブラケット４５、ピンホルダ４２、および可動ピン１６は、一体的にスピンベース７の径方向に変位する。
【００４３】
また、図７に示すように、各上側回転ユニット２１は、第２偏心部５１の外周に同軸的に取り付けられる第３軸受５６を備えている。図６に示すように、第３軸受５６は、カウンタウェイト５７に形成された第２嵌合溝５８に嵌合している。カウンタウェイト５７は、第２リニアガイド５９を介してスピンベース７に連結されている。カウンタウェイト５７は、スピンベース７に対してスピンベース７の径方向に変位することができる。
【００４４】
図６に示すように、カウンタウェイト５７には、ばね６０の一端が係合している。カウンタウェイト５７は、ばね６０の付勢力によって、スピンベース７に対してスピンベース７の径方向外方に付勢されている。また、第３軸受５６は、ばね６０の付勢力によって、カウンタウェイト５７を介して、スピンベース７の径方向外方に引っ張られている。そのため、上側回転ユニット２１が駆動されていないときには、ばね６０の付勢力によって第２偏心部５１がスピンベース７の径方向外方側に変位する。また、第１偏心部５０および第２偏心部５１が主軸部４８に対して逆方向に偏心しているので、第２偏心部５１がスピンベース７の径方向外方側に変位すると、第１偏心部５０は、スピンベース７の径方向内方に変位する。したがって、上側回転ユニット２１が駆動されていないときには、スピンベース７の径方向内方向きの力が可動ブラケット４５に伝達され、可動ピン１６が閉位置に変位する。
【００４５】
また、図７に示すように、各上側回転ユニット２１は、第２偏心部５１の先端部に取り付けられる磁石用ベース６１と、磁石用ベース６１を介して第２偏心部５１に取り付けられる検知用磁石６２（磁石）とを備えている。磁石用ベース６１および検知用磁石６２は、偏心シャフト４７に対して主軸部４８の中心軸線Ｌ３まわりに一体回転可能に連結されている。２つの上側回転ユニット２１にそれぞれ設けられた２つの検知用磁石６２は、スピンベース７の回転軸線Ｌ１上に中心を有する同一円周上で、スピンベース７の周方向に間隔を隔てて配置されている。
【００４６】
図６に示すように、検知用磁石６２は、たとえば直方体状である。検知用磁石６２のＮ極およびＳ極は、それぞれ、検知用磁石６２において平行に対向する２つの面に形成されている。検知用磁石６２のＮ極およびＳ極は、検知用磁石６２の回転方向に直交するように配置されている。偏心シャフト４７が回動して可動ピン１６が変位すると、当該偏心シャフト４７に対応する検知用磁石６２は、可動ピン１６の変位量に応じた変位量で可動ピン１６に連動する。各検知用磁石６２は、可動ピン１６の開位置および閉位置にそれぞれ対応する開検知位置および閉検知位置との間で、主軸部４８の中心軸線Ｌ３まわりに回動する。また、複数の固定ピン１３および複数の可動ピン１６によって基板Ｗが挟持されると、可動ピン１６は、開位置と閉位置との間の当接位置に配置される。このとき検知用磁石６２は、可動ピン１６の当接位置に対応する当接検知位置に配置される。
【００４７】
図９は、基板処理装置１の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置１は、マイクロコンピュータを含む構成の制御部６３（位置検出手段、状態判定手段）を備えている。制御部６３は、スピンモータ９やシリンダ３０などの動作を制御する。また、基板処理装置１に備えられたバルブの開閉は、制御部６３によって制御される。さらに、制御部６３には、後述のセンサ６４の検出値が入力される。
【００４８】
図１０は、従動磁石４６の動作を説明するための磁石保持部４９および従動磁石４６の断面図である。図１０では、可動ピン１６が閉位置にあるときの磁石保持部４９および従動磁石４６の状態が示されている。以下では、図３、図５、および図１０を参照して、偏心シャフト４７の動作について説明する。
上側回転ユニット２１が下側固定ユニット２０によって駆動されていないときには、偏心シャフト４７がばね６０の付勢力によって回動して、図１０に示すように、従動磁石４６のＮ極が斜め下方に向けられる。この状態から、シリンダ３０が駆動されてロッド３３が上昇すると、図１０に示すように、駆動磁石３２の回動に伴って駆動磁石３２のＮ極が従動磁石４６のＮ極に近づいて、駆動磁石３２および従動磁石４６間に大きな磁力（反発力）が働く。これにより、偏心シャフト４７が、ばね６０の付勢力による回動方向とは反対の方向（図１０に示す矢印Ａ２参照）に回動して、可動ブラケット４５およびピンホルダ４２がスピンベース７の径方向外方に変位する。これにより、可動ピン１６が開位置に向かって変位する。
【００４９】
一方、可動ピン１６が開位置にある状態で、シリンダ３０が駆動されてロッド３３が降下すると、駆動磁石３２のＮ極が従動磁石４６から遠ざかって、駆動磁石３２および従動磁石４６間に働く磁力が小さくなる。そのため、ばね６０の付勢力によって偏心シャフト４７が再び回動して、可動ピン１６が閉位置に向かって変位する。このとき複数の支持部材１４、１７によって基板Ｗが支持されていれば、可動ピン１６は、基板Ｗの周端面に当接して、当該基板Ｗを固定ピン１３の方に付勢する。これにより、複数の固定ピン１３および複数の可動ピン１６によって基板Ｗが挟持され保持される。複数の固定ピン１３および複数の可動ピン１６によって基板Ｗが挟持されている状態では、可動ピン１６は、開位置と閉位置との間の当接位置に位置し、従動磁石４６は、当接位置に対応する角度で保持される。
【００５０】
下側固定ユニット２０による上側回転ユニット２１の駆動は、上側回転ユニット２１が下側固定ユニット２０の上方に位置する状態で行われる。より具体的には、スピンベース７が図３に示す所定の回転位置（検知回転位置）に位置する状態で行われる。この状態では、各上側回転ユニット２１が対応する下側固定ユニット２０の上方に位置するので、２つの下側固定ユニット２０によってそれぞれ２つの上側回転ユニット２１を同時に駆動させて、２つの可動ピン１６を同時に変位させることができる。
【００５１】
図１１は、位置検出ユニット１９の要部の側面である。また、図１２は、図１１に示すＸＩＩ−ＸＩＩ線に沿う位置検出ユニット１９の断面図であり、図１３は、位置検出ユニット１９の要部を上方から見た斜視図である。以下では、図３および図１１〜図１３を参照して、位置検出ユニット１９について説明する。
図１３に示すように、各位置検出ユニット１９は、３つのセンサ６４（磁気検出手段）により構成されるセンサ群６５を備えている。各センサ群６５を構成する３つのセンサ６４は、保持ブラケット６６によって水平に並んで一体的に保持されている。２つの保持ブラケット６６は、スピンベース７の周方向に間隔を隔てた位置で固定ブラケット４０に固定されている。センサ６４としては、たとえば、ホール素子やＭＲ素子などの磁気検出素子を含むセンサが挙げられる。
【００５２】
２つの位置検出ユニット１９にそれぞれ設けられた２つのセンサ群６５は、スピンベース７の回転軸線Ｌ１上に中心を有する同一円周上で、スピンベース７の周方向に間隔を隔てて配置されている。また、図示はしないが、２つのセンサ群６５が配置された円の直径は、２つの検知用磁石６２が配置された円の直径と略同じ大きさに設定されている。したがって、スピンモータ９によってスピンベース７が回転駆動されると、２つの検知用磁石６２は、２つのセンサ群６５の上方を通過する。
【００５３】
また、各センサ群６５を構成する３つのセンサ６４は、スピンベース７が所定の回転位置にあるときに、２つの検知用磁石６２のいずれかに対向するように配置されている。より具体的には、スピンベース７が図３に示す検知回転位置にある場合には、一方のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４が一方の検知用磁石６２に対向し、他方のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４が他方の検知用磁石６２に対向する。また、スピンベース７が検知回転位置から右回りまたは左まわりに所定角度回動すると、一方のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４のみが一方の検知用磁石６２に対向する。
【００５４】
すなわち、この実施形態では、スピンベース７に、３つの状態（第１状態、第２状態、および第３状態）が設けられている。第１状態は、全てのセンサ６４が検知用磁石６２に対向する状態であり、第２状態は、２つのセンサ群６５のうち一方のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４のみが一方の検知用磁石６２に対向する状態である。また、第３状態は、全てのセンサ６４がいずれの検知用磁石６２にも対向しない状態である。したがって、スピンモータ９によってスピンベース７が回転駆動されると、同一のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４は、スピンベース７が一回転する間に、２つの検知用磁石６２に対向する。
【００５５】
図１４（ａ）、図１４（ｂ）、および図１４（ｃ）は、それぞれ、検知用磁石６２およびセンサ６４の対向状態を示す断面図である。図１４（ａ）、図１４（ｂ）、および図１４（ｃ）では、それぞれ、検知用磁石６２が開検知位置、閉検知位置、および当接検知位置にある状態が示されている。以下では、図１４（ａ）、図１４（ｂ）、および図１４（ｃ）を参照して、各センサ６４の配置について説明する。
【００５６】
この実施形態では、同一のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４が、それぞれ、開位置用センサ６４ａ（開位置用磁気検出手段）、閉位置用センサ６４ｂ（閉位置用磁気検出手段）、および当接位置用センサ６４ｃ（当接位置用磁気検出手段）として働く。
図１４（ａ）に示すように、開位置用センサ６４ａは、対向する検知用磁石６２が開検知位置にあるときに、当該検知用磁石６２から受ける磁界の強さが、検知用磁石６２が他の位置（この場合は、閉検知位置および当接検知位置）にあるときよりも大きくなる位置に配置されている。
【００５７】
また、図１４（ｂ）に示すように、閉位置用センサ６４ｂは、対向する検知用磁石６２が閉検知位置にあるときに、当該検知用磁石６２から受ける磁界の強さが、検知用磁石６２が他の位置にあるときよりも大きくなる位置に配置されている。
また、図１４（ｃ）に示すように、当接位置用センサ６４ｃは、対向する検知用磁石６２が当接検知位置にあるときに、当該検知用磁石６２から受ける磁界の強さが、検知用磁石６２が他の位置にあるときよりも大きくなる位置に配置されている。制御部６３は、センサ６４の検出値に基づいて可動ピン１６の位置を検出する。
【００５８】
図１５は、可動ピン１６が各位置にあるときの各センサ６４のＯＮ／ＯＦＦ状態を示す表である。図１５では、一方のセンサ群６５に対応する３つのセンサ６４が、それぞれ、第１センサ、第２センサ、および第３センサと示されている。また、図１５では、他方のセンサ群６５に対応する３つのセンサ６４が、それぞれ、第４センサ、第５センサ、および第６センサと示されている。第１および第４センサは、閉位置用センサ６４ｂであり、第２および第４センサは、当接位置用センサ６４ｃであり、第３および第６センサは、開位置用センサ６４ａである。以下では、図１２および図１５を参照して、各センサ６４のＯＮ／ＯＦＦについて説明する。
【００５９】
各センサ６４の検出値は、制御部６３に入力される。また、制御部６３は、センサ６４からの入力値に基づいて当該センサ６４のＯＮ／ＯＦＦを判定する。より具体的には、センサ６４からの入力値が所定値以上である場合には、制御部６３は、当該センサ６４がＯＮになっていると判定し、センサ６４からの入力値が所定値未満である場合には、制御部６３は、当該センサ６４がＯＦＦになっていると判定する。
【００６０】
図１５を参照して具体的に説明すると、たとえば一方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６が開位置にあると、第１センサおよび第２センサがＯＦＦになり、第３センサがＯＮになる。また、一方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６が閉位置にあると、第１センサがＯＮになり、第２センサおよび第３センサがＯＦＦになる。また、一方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６が当接位置にあると、第２センサがＯＮになり、第１センサおよび第３センサがＯＦＦになる。
【００６１】
同様に、他方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６が開位置にあると、第４センサおよび第５センサがＯＦＦになり、第６センサがＯＮになる。また、他方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６が閉位置にあると、第４センサがＯＮになり、第５センサおよび第６センサがＯＦＦになる。また、他方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６が当接位置にあると、第５センサがＯＮになり、第４センサおよび第６センサがＯＦＦになる。
【００６２】
したがって、制御部６３は、一方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、一方のセンサ群６５を構成するセンサ６４のＯＮ／ＯＦＦを検知することにより、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６の位置を検出することができる。同様に、制御部６３は、他方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、他方のセンサ群６５を構成するセンサ６４のＯＮ／ＯＦＦを検知することにより、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６の位置を検出することができる。また、スピンベース７が検知回転位置にあれば、一方のセンサ群６５が一方の検知用磁石６２に対向し、他方のセンサ群６５が他方の検知用磁石６２に対向するので、制御部６３は、２つの可動ピン１６の位置を同時に検出することができる。
【００６３】
制御部６３は、同一のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４のＯＮ／ＯＦＦを監視して、可動ピン１６の位置を検出してもよいし、いずれか１つのセンサ６４のＯＮだけを監視して、可動ピン１６の位置を検出してもよい。また、制御部６３は、同一のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４のうちの２つのセンサ６４のＯＦＦだけを監視して、可動ピン１６の位置を検出してもよい。
【００６４】
図１５を参照して具体的に説明すると、たとえば、一方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向しているときに、当該検知用磁石６２に対応する可動ピン１６が当接位置にあると、当接位置用センサ６４ｃとして働く第２センサがＯＮになり、第１センサおよび第３センサがＯＦＦになる。したがって、制御部６３は、第２センサがＯＮになり、第１センサおよび第３センサがＯＦＦなっていることを検知すれば、可動ピン１６が当接位置にあることを検出することができる。また、制御部６３は、第１センサおよび第３センサがＯＦＦになっていることを検知しなくても、第２センサがＯＮになっていることを検知すれば、可動ピン１６が当接位置にあることを検出することができる。さらに、一方のセンサ群６５が検知用磁石６２に対向していれば、第１センサ、第２センサ、および第３センサのうちのいずれかのセンサ６４がＯＮになるから、制御部６３は、第１センサおよび第３センサがＯＦＦになっていることを検知すれば、可動ピン１６が当接位置にあることを検出することができる。
【００６５】
図１６は、スピンチャック４に基板Ｗを搬送して、この基板Ｗをスピンチャック４によって回転させるときのフローチャートである。以下では、図３、図５、および図１６を参照して、スピンチャック４に基板Ｗを搬送して、この基板Ｗをスピンチャック４によって回転させるときのフローについて説明する。
スピンチャック４に対する基板Ｗの搬送は、スピンベース７上に基板Ｗが無い状態で行われる。したがって、スピンチャック４に基板Ｗが搬送される前に、スピンベース７上に基板Ｗが無いことが確認される（ステップＳ１）。より具体的には、各下側固定ユニット２０に設けられたシリンダ３０のロッド３３が下位置にある状態で、制御部６３がスピンベース７を図３に示す検知回転位置に移動させる。そして、制御部６３が各センサ６４のＯＮ／ＯＦＦを調べて、２つの可動ピン１６が閉位置にあることを検知する。すなわち、スピンベース７上に基板Ｗがあれば、２つの可動ピン１６が閉位置に位置することができないので、制御部６３は、２つの可動ピン１６が閉位置にあることを検知して、スピンベース７上に基板Ｗが無いことを確認する。
【００６６】
次に、制御部６３は、２つの可動ピン１６を開位置に変位させる（ステップＳ２）。より具体的には、スピンベース７が検知回転位置にある状態で、制御部６３が各下側固定ユニット２０に設けられたシリンダ３０を駆動させて、各シリンダ３０のロッド３３を上位置に移動させる。これにより、２つの偏心シャフト４７が回動して、２つの可動ピン１６が開位置に向かって変位する。そして、制御部６３は、センサ６４のＯＮ／ＯＦＦを調べて、２つの可動ピン１６が開位置に位置したことを確認した後（ステップＳ３）、図示しない搬送ロボットによって複数の支持部材１４、１７上に基板Ｗを載置させる（ステップＳ４）。このとき、２つの可動ピン１６が開位置にあるので、搬送ロボットによって搬送される基板Ｗは、複数の固定ピン１３および複数の可動ピン１６に衝突することなく、複数の支持部材１４、１７上に載置される。
【００６７】
次に、制御部６３は、複数の固定ピン１３および複数の可動ピン１６によって基板Ｗを挟持させる（ステップＳ５）。より具体的には、スピンベース７が検知回転位置にある状態で、制御部６３が各下側固定ユニット２０に設けられたシリンダ３０を駆動させて、各シリンダ３０のロッド３３を下位置に移動させる。これにより、２つの偏心シャフト４７が、ばね６０の付勢力によって回動する。そのため、２つの可動ピン１６は、閉位置に向かって変位する。２つの可動ピン１６は、閉位置に向かって変位する途中で、複数の支持部材１４、１７上に載置された基板Ｗの周端面に当接して、当該基板Ｗを固定ピン１３に向けて付勢する。これにより、複数の固定ピン１３および複数の可動ピン１６が基板Ｗの周端面に当接して、当該基板Ｗが挟持される。
【００６８】
次に、制御部６３は、各可動ピン１６が当接位置にあることを確認する（ステップＳ６）。より具体的には、スピンベース７が検知回転位置にある状態で、制御部６３が少なくとも２つ以上のセンサ６４のＯＮ／ＯＦＦを調べる。すなわち、制御部６３は、全てのセンサ６４（６つのセンサ６４）のＯＮ／ＯＦＦを調べて、各可動ピン１６が当接位置にあることを確認してもよいし、当接位置用センサ６４ｃとして働く２つのセンサ６４のＯＮだけを調べて、各可動ピン１６が当接位置にあることを確認してもよい。また、制御部６３は、開位置用センサ６４ａとして働く２つのセンサ６４と、閉位置用センサ６４ｂとして働く２つのセンサ６４とのＯＦＦだけを調べて、各可動ピン１６が当接位置にあることを確認してもよい。
【００６９】
制御部６３は、全ての可動ピン１６が当接位置にあることを確認できた場合（ステップＳ６でＹｅｓの場合）には、基板Ｗが正常に保持されていると判定して、スピンベース７を回転させる。これにより、基板Ｗの回転が開始される（ステップＳ７）。一方、全ての可動ピン１６が当接位置にあることを確認できなかった場合（ステップＳ６でＮｏの場合）には、制御部６３は、基板Ｗが正常に保持されていないと判定する。より具体的には、たとえば、一方の可動ピン１６が当接位置にあることが確認されても、他方の可動ピン１６が当接位置にあることが確認されない場合には、基板Ｗが斜めに保持されているおそれがある。したがって、制御部６３は、全ての可動ピン１６が当接位置にあることを確認できなかった場合には、基板Ｗが正常に保持されていないと判定して、異常を報知する（ステップＳ８）。
【００７０】
スピンチャック４による基板Ｗの回転が開始されると、各検知用磁石６２と各センサ６４とが相対回転するので、同一のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４は、スピンベース７が一回転する間に、２つの検知用磁石６２に対向する。そのため、各センサ６４から制御部６３には、スピンベース７が一回転する間に２回検出値が入力される。制御部６３は、この断続的に入力される検出値に基づいて基板Ｗの回転中における基板Ｗの保持状態を確認する（ステップＳ９）。基板Ｗの保持状態の具体的な確認方法については後述する。
【００７１】
制御部６３は、基板Ｗが正常に保持されていることが確認された場合（ステップＳ９でＹｅｓの場合）には、基板Ｗの回転を継続させる（ステップＳ１０）。そして、制御部６３は、基板Ｗが正常に保持されていることを引き続き確認する（ステップＳ９に戻る）。一方、基板Ｗが正常に保持されていることが確認されなかった場合（ステップＳ９でＮｏの場合）には、制御部６３は即座に基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ１１）。そして、制御部６３は異常を報知する（ステップＳ１２）。
【００７２】
図１７は、基板Ｗの回転中における基板Ｗの保持状態を判定するときの確認方法の一例を説明するためのフローチャートである。以下では、図１５および図１７を適宜参照して、基板Ｗの回転中における基板Ｗの保持状態を判定するときの確認方法の一例について説明する。
前述のように、スピンチャック４による基板Ｗの回転が行われている間は、スピンベース７が一回転する間に、各センサ６４から制御部６３に検出値が２回入力される。このとき２つの可動ピン１６がそれぞれ当接位置にあり、基板Ｗが確実に保持されていれば、当接位置用センサ６４ｃとして働く第２センサは、基板Ｗが一回転する間に２回ＯＮになる（図１５参照）。同様に、２つの可動ピン１６が当接位置にあれば、当接位置用センサ６４ｃとして働く第５センサは、基板Ｗが一回転する間に２回ＯＮになる（図１５参照）。したがって、制御部６３は、基板Ｗが一回転する間に、第２センサおよび第５センサの少なくとも一方が２回ＯＮになることを検知することにより、基板Ｗが正常に保持されていることを確認することができる。
【００７３】
図１７を参照して確認方法の一例を具体的に説明すると、制御部６３は、基板Ｗが一回転する間に、第２センサが２回ＯＮになることを調べる（ステップＳ１Ａ）。このとき、第２センサが２回ＯＮにならない場合（ステップＳ１ＡでＮｏの場合）には、制御部６３は、基板Ｗの保持が異常であると判定する（ステップＳ２Ａ）。一方、第２センサが２回ＯＮになった場合（ステップＳ１ＡでＹｅｓの場合）には、制御部６３は、基板Ｗが一回転する間に、第５センサが２回ＯＮになることを調べる（ステップＳ３Ａ）。そして、制御部６３は、第５センサが２回ＯＮにならない場合（ステップＳ３ＡでＮｏの場合）には、基板Ｗの保持が異常であると判定し（ステップＳ２Ａ）、２回ＯＮになった場合（ステップＳ３ＡでＹｅｓの場合）には、基板Ｗが正常に保持されていると判定する（ステップＳ４Ａ）。前述の基板Ｗの保持状態の確認（図１６におけるステップＳ９）は、たとえば、このようにして行われる。
【００７４】
図１８は、基板Ｗの回転中における基板Ｗの保持状態を判定するときの確認方法の他の例を説明するためのフローチャートである。以下では、図１５および図１８を適宜参照して、基板Ｗの回転中における基板Ｗの保持状態を判定するときの確認方法の他の例について説明する。
前述のように、スピンチャック４による基板Ｗの回転が行われている間は、スピンベース７が一回転する間に、各センサ６４から制御部６３に検出値が２回入力される。このとき２つの可動ピン１６がそれぞれ当接位置にあり、基板Ｗが確実に保持されていれば、開位置用センサ６４ａとして働く第１センサと、閉位置用センサ６４ｂとして働く第３センサとは、それぞれ、基板Ｗが一回転する間に２回ＯＦＦになる（図１５参照）。同様に、２つの可動ピン１６が当接位置にあれば、開位置用センサ６４ａとして働く第４センサと、閉位置用センサ６４ｂとして働く第６センサとは、それぞれ、基板Ｗが一回転する間に２回ＯＦＦになる（図１５参照）。したがって、制御部６３は、基板Ｗが一回転する間に、二対のセンサ６４（第１センサと第３センサ、および第４センサと第６センサ）のうち少なくとも一方の対をなす２つのセンサ６４が２回ＯＦＦになることを検知することにより、基板Ｗが正常に保持されていることを確認することができる。
【００７５】
図１８を参照して確認方法の他の例を具体的に説明すると、制御部６３は、基板Ｗが一回転する間に、第１センサおよび第３センサが２回ＯＦＦになることを調べる（ステップＳ１Ｂ）。このとき、第１センサおよび第３センサが２回ＯＦＦにならない場合（ステップＳ１ＢでＮｏの場合）には、制御部６３は、基板Ｗの保持が異常であると判定する（ステップＳ２Ｂ）。一方、第１センサおよび第３センサが２回ＯＦＦになった場合（ステップＳ１ＢでＹｅｓの場合）には、制御部６３は、基板Ｗが一回転する間に、第４センサおよび第６センサが２回ＯＦＦになることを調べる（ステップＳ３Ｂ）。そして、制御部６３は、第４センサおよび第６センサが２回ＯＦＦにならない場合（ステップＳ３ＢでＮｏの場合）には、基板Ｗの保持が異常であると判定し（ステップＳ２Ｂ）、２回ＯＦＦになった場合（ステップＳ３ＢでＹｅｓの場合）には、基板Ｗが正常に保持されていると判定する（ステップＳ４Ｂ）。前述の基板Ｗの保持状態の確認（図１６におけるステップＳ９）は、たとえば、このようにして行われる。
【００７６】
以上のように第１実施形態では、開位置と閉位置との間における可動ピン１６の位置を検出することができる。これにより、スピンチャック４に対する基板Ｗの搬送や、スピンチャック４による基板Ｗの回転を確実に行うことができる。したがって、基板搬送工程から処理液供給工程までの一連の工程を含む処理を円滑に進行させることができる。また、各センサ６４がカバー１０に設けられているので、スピンベース７の大型化、および構造の複雑化を抑制または防止することができる。さらに、各センサ６４が検知用磁石６２から離れた所定位置で各検知用磁石６２に対向するように配置されており、常に互いに非接触の状態であるので、スピンベース７を回転させたときに、各検知用磁石６２と各センサ６４とが互いに摺動するようなことがない。これにより、摺動に伴う摩耗による不具合（寿命の低下や、摺動に伴う摩耗粉による汚染）を抑制または防止することができる。
【００７７】
図１９（ａ）、図１９（ｂ）、および図１９（ｃ）は、この発明の第２実施形態に係る検知用磁石２６２およびセンサ２６４の対向状態を示す検知用磁石２６２およびセンサ２６４の断面図である。図１９（ａ）、図１９（ｂ）、および図１９（ｃ）では、それぞれ、検知用磁石２６２が開検知位置、閉検知位置、および当接検知位置にある状態が示されている。この図１９（ａ）、図１９（ｂ）、および図１９（ｃ）において、前述の図１〜図１８に示された各部と同等の構成部分については、図１等と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００７８】
この第２実施形態と前述の第１実施形態との主要な相違点は、同一のセンサ群６５を構成する３つのセンサ６４に代えて、磁界の強さおよび磁極を検知できるセンサ２６４（磁気検出手段、磁気検出素子）が設けられていることにある。すなわち、この第２実施形態では、前述の６つのセンサ６４に代えて、２つのセンサ２６４が設けられている。２つのセンサ２６４は、スピンベース７の回転軸線Ｌ１上に中心を有する同一円周上に配置されている。各センサ２６４の検出値は、制御部６３に入力される。センサ２６４としては、たとえば、ホール素子やＭＲ素子などの磁気検出素子を含むセンサが挙げられる。
【００７９】
また、検知用磁石２６２（磁石）は、たとえば、略直方体状である。検知用磁石２６２には面取りが２箇所行われており、検知用磁石２６２の所定面において平行に向かい合う２つ辺が除去されている。検知用磁石２６２のＮ極およびＳ極は、それぞれ、一辺が除去された平行に向かい合う２つの面に形成されている。検知用磁石２６２は、偏心シャフト４７（図７参照）に対して主軸部４８の中心軸線Ｌ３まわりに一体回転可能に連結されている。検知用磁石２６２のＮ極およびＳ極は、検知用磁石２６２の回転方向に直交するように配置されている。
【００８０】
また、各センサ２６４は、スピンベース７が所定の回転位置にあるときに（スピンベース７が前述の第１状態または第２状態にあるときに）、検知用磁石２６２から離れた所定位置で検知用磁石２６２に対向するように配置されている。
より具体的には、図１９（ａ）に示すように、センサ２６４は、対向する検知用磁石２６２が開検知位置にあるときに、検知用磁石２６２が他の位置（この場合は、閉検知位置および当接検知位置）にあるときよりも、検知用磁石２６２のＮ極に近づいて、検知用磁石２６２のＮ極から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されている。
【００８１】
また、図１９（ｂ）に示すように、センサ２６４は、対向する検知用磁石２６２が閉検知位置にあるときに、検知用磁石２６２が他の位置にあるときよりも、検知用磁石２６２のＳ極に近づいて、検知用磁石２６２のＳ極から受ける磁界の強さが大きくなる位置に配置されている。
また、図１９（ｃ）に示すように、センサ２６４は、対向する検知用磁石２６２が当接検知位置にあるときに、検知用磁石２６２が他の位置にあるときよりも、検知用磁石２６２のＮ極およびＳ極から遠ざかって、検知用磁石２６２から受ける磁界の強さが小さくなる位置に配置されている。
【００８２】
制御部６３は、センサ２６４の検出値に基づいて、可動ピン１６の位置を検出することができる。より具体的には、制御部６３は、検知用磁石２６２のＮ極からセンサ２６４が受ける磁界の強さが所定値以上になったときに、可動ピン１６が開位置にあることを検知することができる。また、制御部６３は、検知用磁石２６２のＳ極からセンサ２６４が受ける磁界の強さが所定値以上になったときに、可動ピン１６が閉位置にあることを検知することができる。また、また、制御部６３は、検知用磁石２６２からセンサ２６４が受ける磁界の強さが所定値未満（たとえば、略零）になったときに、可動ピン１６が当接位置にあることを検知することができる。
【００８３】
以上のように第２実施形態では、制御部６３が、１つのセンサ２６４の検出値に基づいて、可動ピン１６の３つの位置を検知する。したがって、スピンチャック４の部品点数を減少させることができ、スピンチャック４の部品コストや組立コストを低減することができる。また、検知用磁石２６２のＮ極およびＳ極が形成された面の面積が、面取りによって小さくされているので、センサ２６４による磁極の判定が精度よく行われる。これにより、可動ピン１６の位置を精度よく検出することができる。
【００８４】
この発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１および第２実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１        基板処理装置
４        スピンチャック（基板保持機構）
５        処理液供給ユニット（処理液供給機構）
７        スピンベース（回転ベース）
９        スピンモータ（回転駆動機構）
１０      カバー（非回転ベース）
１２      可動ユニット（保持ユニット）
１６      可動ピン（可動保持部材）
６２      検知用磁石（磁石）
６３      制御部（位置検出手段、状態判定手段）
６４      センサ（磁気検出手段）
６４ａ    開位置用センサ（開位置用磁気検出手段）
６４ｂ    閉位置用センサ（閉位置用磁気検出手段）
６４ｃ    当接位置用センサ（当接位置用磁気検出手段）
２６２    検知用磁石（磁石）
２６４    センサ（磁気検出手段、磁気検出素子）
Ｌ１      回転軸線
【図１】
2010232523.tif 000003
【図２】
2010232523.tif 000004
【図７】
2010232523.tif 000005
【図８】
2010232523.tif 000006
【図９】
2010232523.tif 000007
【図１０】
2010232523.tif 000008
【図１１】
2010232523.tif 000009
【図１２】
2010232523.tif 000010
【図１４（ａ）】
2010232523.tif 000011
【図１４（ｂ）】
2010232523.tif 000012
【図１４（ｃ）】
2010232523.tif 000013
【図１５】
2010232523.tif 000014
【図１６】
2010232523.tif 000015
【図１７】
2010232523.tif 000016
【図１８】
2010232523.tif 000017
【図１９（ａ）】
2010232523.tif 000018
【図１９（ｂ）】
2010232523.tif 000019
【図１９（ｃ）】
2010232523.tif 000020
【図３】
2010232523.tif 000021
【図４】
2010232523.tif 000022
【図５】
2010232523.tif 000023
【図６】
2010232523.tif 000024
【図１３】
2010232523.tif 000025