(57)【要約】【課題】  基板の他方主面の損傷を避けつつ、基板の他方主面の処理液による汚染を効果的に防止して基板処理を良好に行うことができる基板処理装置を提供する。【解決手段】  基板Ｗの他方主面Ｗ２の略中央部に対向配置された基板支持ヘッド７１の先端部から基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて基板Ｗの端縁側に不活性ガスが吐出されることで、基板Ｗはベルヌーイ効果により基板支持ヘッド７１に非接触で略水平状態に吸着支持される。制御ユニット８０がアクチュエータ７４を駆動させると、基板支持ヘッド７１とヘッド支持アーム７２が一体的に昇降されて、基板支持ヘッド７１に略水平状態に吸着支持された基板Ｗは昇降移動される。このため、基板支持ヘッド７１を昇降させることで、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部とのギャップを任意に、しかも基板Ｗの全周にわたって均一に調整することができる。【選択図】  図１
2006019545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の一方主面に処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置において、
その先端部を前記基板の他方主面の略中央部に対向させた状態で気体を前記基板の他方主面に向けて前記基板の端縁側に吐出させることでベルヌーイ効果により前記基板を吸着させながら非接触で略水平状態に支持する、前記基板サイズよりも平面サイズが小さな基板支持ヘッドと、
前記基板の他方主面に対向する対向面の略中央部に前記基板支持ヘッドの平面サイズよりも大きな平面サイズを有する窪部を有し、前記基板支持ヘッドの少なくとも後端部を前記窪部に配置可能に構成されたベース部材と、
前記基板支持ヘッドにより吸着支持される前記基板を前記ベース部材に対して相対的に昇降させることで前記対向面と前記基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整する調整手段と
を備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記調整手段は前記基板を吸着支持する前記基板支持ヘッドを前記ベース部材に対して相対的に昇降駆動させることで前記対向面と前記基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整する昇降駆動部を備える請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記調整手段は前記基板支持ヘッドに供給される前記気体の流量を制御することで前記対向面と前記基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整する流量制御部を備える請求項１または２記載の基板処理装置。
【請求項４】
上下方向において前記窪部は前記基板支持ヘッドの高さよりも深く、前記基板支持ヘッドの全部が前記窪部に配置された状態で前記所定の処理が行われる請求項１ないし３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記ベース部材を回転させる回転手段をさらに備え、
前記ベース部材は前記基板を保持する保持手段を有し、
前記回転手段は前記ベース部材を回転させることで前記保持手段に保持される前記基板を回転させる請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などの各種基板に対して洗浄処理などの処理を施す基板処理装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板処理装置として、例えば基板が載置される回転台（ベース部材）の表面から少し浮かせた状態で基板を水平保持し、その基板の両主面のうち上方を向いた一方主面（上面）にフォトレジスト液、洗浄液、リンス液、エッチング液などの処理液を供給して上面に対して所定の基板処理を施す基板処理装置が知られている。この基板処理装置では、基板が載置される回転台の上に複数個の基板支持ピンを立設し、これらの基板支持ピンで基板の端縁を位置決め保持している。そして、処理液の供給を受けた基板を回転させることで、その処理液が上面全体に広がり均一な表面処理が実行される。
【０００３】
このように従来装置では、基板が回転台の表面から少し浮いた状態で保持されるので、基板が回転台に当接して載置された場合に生じる基板の他方主面（下面）の損傷を避けることができる。しかしながら、その一方において、基板処理中に飛散したミスト状の処理液が基板の下面に回り込んで付着し、基板の下面が汚染されるという別異の問題が生じる。そこで、基板と回転台との間に上下移動部材を配設することで上記問題の解決を図る技術が提案されている（例えば、特許文献１ 参照）。
【０００４】
この特許文献１に記載された基板処理装置では、ミスト（ミスト状の処理液）が発生する基板処理中においては、基板と回転台との間に配設されている上下移動部材が駆動手段によって上方（上昇位置）に駆動される。これによって、基板の下面と上下移動部材の上面の間隔が狭くなるので、発生したミストが基板の下面に回り込むのを防止する。また、ミストが発生しない状態、すなわち基板の搬入／搬出のために回転台が停止しているときには、上下移動部材が下方（下降位置）に駆動され、基板の下面と回転台との間隔が広くなる。その結果、搬送アーム等を使って容易に基板を搬送することができる。
【０００５】
【特許文献１】特許第２８４５７３８号公報（第２−４ 頁、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の装置は単に上下移動部材を基板の下面に近接させることでミストの回込防止を図っているのみであるため、必ずしも十分な防止効果が得られるというものではなかった。例えば、ミストの回込防止効果を高めるためには、上下移動部材を基板の下面に可能な限り近接させるのが望ましいが、基板の撓み、上下移動部材の寸法誤差や装置の組立精度などに起因して基板と同程度の大きさを有する上下移動部材の近接配置には自ずと限界がある。このため、上下移動部材を基板の下面に近接させるといった構成では、基板の下面側への処理液の跳ね返りやミスト状の処理液の回り込みによる汚染を必ずしも十分に防止することができない。
【０００７】
ここで、基板の端縁に当接して基板を支持するチャックピン等の基板支持ピンを回転台に近づけて配置させることで、基板を回転台に近接させることも考えられる。しかしながら、基板支持ピンにより基板を回転台に近接させようとしても基板支持部分のみが回転台に近接するばかりで、基板全周にわたって均一に回転台に近接させることは困難である。特に、基板の下面と回転台との間の空間へ不活性ガスを導入してパージする場合には、基板の下面と回転台との間に導入された不活性ガスは基板の端縁から基板の径方向外側に向かって噴き出すために、基板にはガス流の圧力により回転台から離れようとする力が作用する。このため、基板をその全周にわたって均一に回転台に近接させることはさらに困難なものとなっていた。
【０００８】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、基板の他方主面の損傷を避けつつ、基板の他方主面の処理液による汚染を効果的に防止して基板処理を良好に行うことができる基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明にかかる基板処理装置は、基板の一方主面に処理液を供給して所定の処理を施す基板処理装置であって、上記目的を達成するため、その先端部を基板の他方主面の略中央部に対向させた状態で気体を基板の他方主面に向けて基板の端縁側に吐出させることでベルヌーイ効果により基板を吸着させながら非接触で略水平状態に支持する、基板サイズよりも平面サイズが小さな基板支持ヘッドと、基板の他方主面に対向する対向面の略中央部に基板支持ヘッドの平面サイズよりも大きな平面サイズを有する窪部を有し、基板支持ヘッドの少なくとも後端部を窪部に配置可能に構成されたベース部材と、基板支持ヘッドにより吸着支持される基板をベース部材に対して相対的に昇降させることで対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整する調整手段とを備えている。
【００１０】
このように構成された発明では、基板の他方主面の略中央部に対向配置された基板支持ヘッドの先端部から基板の他方主面に向けて基板の端縁側に気体が吐出されることで、基板にはベルヌーイの効果により基板支持ヘッドに吸着しようとする力が作用する。これにより、基板は基板支持ヘッドに非接触で略水平状態に安定して吸着支持される。そして、調整手段が基板支持ヘッドにより吸着支持される基板をベース部材に対して相対的に昇降させることで、ベース部材の対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを任意に、しかも基板全周にわたって均一に調整することができる。また、基板支持ヘッドの少なくとも後端部をベース部材の対向面の略中央部に設けられた窪部に配置可能となっているため、対向面と基板の他方主面の周縁部とを十分に近接させることができる。このように、基板を非接触で支持しながら基板の他方主面の周縁部と対向面とを基板全周にわたって均一に近接させることができるので、基板の他方主面の損傷を避けつつ、基板の他方主面の処理液による汚染（例えば、処理液の跳ね返りやミスト状の処理液の回り込みによる汚染）を効果的に防止することができる。
【００１１】
ここで、ベース部材の対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整する調整手段としては、基板を吸着支持する基板支持ヘッドをベース部材に対して相対的に昇降駆動させる昇降駆動部を設けるようにしてもよいし、基板支持ヘッドに供給される気体の流量を制御する流量制御部を設けるようにしてもよい。前者の場合、基板支持ヘッドからの基板の浮き上がり状態を一定にした状態で、基板を略水平状態で吸着支持する基板支持ヘッドをベース部材に対して相対的に昇降駆動させることで、対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整することができる。また、後者の場合、基板支持ヘッドに供給される気体の流量を制御することで、基板を略水平状態で吸着支持した状態で基板支持ヘッドからの基板の浮き上がり状態を変更させて対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整することができる。さらに、基板支持ヘッドをベース部材に対して相対的に昇降駆動させながら、基板支持ヘッドに供給される気体の流量制御により基板支持ヘッドからの基板の浮き上がり状態を変更させることで対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを調整するようにしてもよい。これらの構成によれば、基板を基板支持ヘッドに略水平状態で支持した状態で相対的に昇降させることができ、ベース部材の対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを任意に、しかも基板全周にわたって均一に調整することができる。
【００１２】
また、上下方向において窪部は基板支持ヘッドの高さよりも深く、基板支持ヘッドの全部を窪部に配置可能に構成すると、基板支持ヘッドを降下させた際に基板支持ヘッドがベース部材の対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを狭める上で障害となることがなく、基板の他方主面の周縁部とベース部材の対向面とを十分に近接配置させることができる。
【００１３】
また、ベース部材を回転させる回転手段をさらに設けるとともに、ベース部材が基板を保持する保持手段を有するようにして、回転手段がベース部材を回転させることで保持手段に保持される基板を回転させるのが望ましい。このように基板を基板支持ヘッドに吸着支持した状態で基板を回転させることで、基板の一方主面に供給される処理液に対して遠心力が加わり、処理液を基板の一方主面全体に広げて均一な処理を行うことができ、また基板の一方主面から基板の周端面を伝ってその他方主面に処理液を回り込ませて基板の他方主面の周縁部（ベベル部）を均一に処理することができる。その一方で、基板支持ヘッドは回転させる必要がないため、基板支持ヘッドの構造を簡略化することができ、基板支持ヘッドへの気体の供給を簡易に、しかも効率的に行うことができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、基板支持ヘッドは基板の他方主面の略中央部に対向して基板をベルヌーイ効果により非接触で略水平状態に吸着支持する。そして、基板は基板支持ヘッドに略水平状態に吸着支持された状態で、ベース部材に対して相対的に昇降される。このため、ベース部材の対向面と基板の他方主面の周縁部とのギャップを任意に、しかも基板全周にわたって均一に調整することができる。また、基板支持ヘッドの少なくとも後端部をベース部材の対向面の略中央部に設けられた窪部に配置可能としているため、対向面と基板の他方主面の周縁部とを十分に近接させることができる。これにより、上記ギャップが小さくなり基板の他方主面の処理液による汚染をさらに効果的に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は、この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。また、図２は、図１の基板処理装置を上方から見た平面図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の基板Ｗの両主面のうち一方主面Ｗ１に対して化学薬品または有機溶剤等の薬液や純水またはＤＩＷ等のリンス液を本発明の「処理液」として供給することで、基板Ｗの一方主面Ｗ１および基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部に対して処理を施す装置である。より具体的には、この基板処理装置は基板Ｗの一方主面Ｗ１に対して処理液を供給して、その一方主面Ｗ１の処理を行うことができ、また基板Ｗの一方主面Ｗ１に対してノズル１００より処理液を供給することにより、基板Ｗの一方主面Ｗ１から基板Ｗの周端面を伝ってその他方主面Ｗ２に処理液を回り込ませて基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部の処理（ベベル処理）を実行することができる。そして、基板Ｗの他方主面Ｗ２に対して処理液が跳ね返ったりミスト状の処理液が回り込んだりして他方主面Ｗ２の周縁部以外の非処理部（デバイス形成領域）が汚染されるのを以下のようにして防止している。
【００１６】
この基板処理装置は、中空の回転軸１がモータ２の回転軸に連結されており、このモータ２の駆動により鉛直軸Ｊ周りに回転可能となっている。この回転軸１の上端部には、基板Ｗよりも若干大きな平面サイズを有する、本発明の「ベース部材」に相当するスピンベース５が一体的にネジなどの締結部品によって連結されている。したがって、モータ２の駆動によりスピンベース５が鉛直軸Ｊ周りに回転可能となっている。このように、この実施形態ではモータ２が本発明の「回転手段」に相当している。なお、スピンベース５の構成および特徴点については後で詳述する。
【００１７】
また、この基板処理装置には基板Ｗを略水平状態に非接触で支持しながら昇降させる基板昇降機構７が設けられている。この基板昇降機構７は基板搬送ロボットなどによる基板Ｗの搬入出を可能としながらも、基板Ｗとスピンベース５とを近接配置させることを可能としている。すなわち、基板Ｗとスピンベース５とを近接配置させると、その隙間に基板搬送ロボットの搬送アーム等を挿入することができない。そこで、基板昇降機構７は、スピンベース５から上方に十分に離れた位置を基板受渡し位置Ｐ１として、基板受渡し位置Ｐ１にて基板搬送ロボットと基板Ｗの受け渡しを行いながら、基板Ｗとスピンベース５とを近接配置させた位置を基板処理位置Ｐ３として、基板処理位置Ｐ３に基板Ｗを搬送している。より具体的には、基板昇降機構７は、
・基板受渡し位置Ｐ１で未処理基板Ｗの基板搬送ロボットからの受け取り、
・受け取った未処理基板Ｗの基板処理位置Ｐ３への位置決め
・所定の基板処理を受けた処理済基板Ｗの基板受渡し位置Ｐ１への位置決め
・処理済基板Ｗの基板搬送ロボットへの引渡し
を行っている。
【００１８】
この基板昇降機構７は、その先端部から基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて窒素ガス等の不活性ガスを吐出することで基板Ｗを非接触に略水平状態で支持する基板支持ヘッド７１と、基板支持ヘッド７１の下方に取付けられてヘッドを支持する内部が中空の筒状のヘッド支持アーム７２と、ヘッド支持アーム７２の中空部に接続され、ヘッド支持アーム７２を介して基板支持ヘッド７１に不活性ガスを供給可能なガス供給ユニット７３と、基板支持ヘッド７１およびヘッド支持アーム７２を一体的に上下方向に移動させるエアシリンダ等のアクチュエータ７４とを備えている。
【００１９】
また、基板支持ヘッド７１は、後端部（底部）の中央部がヘッド支持アーム７２の上端部と一体的に固着されて、ヘッド支持アーム７２により水平姿勢で支持されている。ヘッド支持アーム７２は回転軸１の中空部に鉛直軸Ｊの軸方向に同軸に貫通して配置されるとともに、昇降自在に構成されている。ヘッド支持アーム７２は、アクチュエータ７４と連結されており、装置全体を制御する制御ユニット８０がアクチュエータ７４を駆動させることにより、基板支持ヘッド７１とヘッド支持アーム７２とを一体的に昇降可能となっている。このように、この実施形態では、アクチュエータ７４が基板支持ヘッド７１を昇降駆動させる、本発明の「昇降駆動部」として機能している。
【００２０】
基板支持ヘッド７１の先端部（上方部）は基板Ｗの他方主面Ｗ２の略中央部に対向しており、基板支持ヘッド７１の先端部から吐出される不活性ガスにより基板Ｗが浮上することで、基板Ｗは一方主面Ｗ１を上方に向けた状態で基板支持ヘッド７１に非接触で支持される。この基板支持ヘッド７１は、基板Ｗの平面サイズＤ０より小さな平面サイズＤ２を有する円盤形状をしており、その先端部に設けられた上面７１ａが支持面として基板Ｗの他方主面Ｗ２と平行して（水平に）対向配置されている。この基板支持ヘッド７１の上面７１ａの周縁部には複数のガス吐出口７１ｂが開口しており、各ガス吐出口７１ｂから基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて上向きかつ基板Ｗの端縁側に不活性ガスを吐出可能となっている。
【００２１】
図２に示すように、基板支持ヘッド７１の上面７１ａの周縁部には複数のガス吐出口７１ｂが断続的に、詳しくはガス吐出口７１ｂの群（この実施形態では５個のガス吐出口７１ｂ）が周縁に沿って互いに所定の間隔を隔てながら等しく配置されている。各ガス吐出口７１ｂは、上面７１ａにおいて径方向外側に長い楕円形状を有しており、上面７１ａに対して所定の角度（好ましくは、２０°〜４０°）をなして基板Ｗの端縁側に向けて不活性ガスを吐出するように形成されている。このため、各ガス吐出口７１ｂから不活性ガスが基板Ｗの他方主面Ｗ２の端縁側に向けて鉛直軸Ｊを中心とする円周方向に均等に吐出される。これにより、各ガス吐出口７１ｂから不活性ガスを吐出させることでベルヌーイ効果により基板Ｗを上面７１ａに向けて吸着させながら略水平状態で浮上させることができる。
【００２２】
図１に戻って説明を続ける。基板支持ヘッド７１の上面７１ａに設けられた複数のガス吐出口７１ｂはそれぞれ、基板支持ヘッド７１の内部に形成されたガス流通空間７１ｃに連通している。このような基板支持ヘッド７１は、例えば、内方に凹部を有する皿形状の受け部材と、上面が基板Ｗの下面と対向する支持面７１ａとなっている円盤状の蓋部材とを備えることにより、受け部材に蓋部材を嵌め込むことにより、基板支持ヘッド７１の内部にガス流通空間７１ｃが形成される。また、ヘッド支持アーム７２の内部にはガス供給路７２ａが鉛直軸Ｊの軸線方向に沿って設けられており、その上方側がガス流通空間７１ｃに連通している。さらに、ガス供給路７２ａの下方側は開閉弁と流量調節弁との機能を備えた流量調節弁７５を介装した配管７６を介してガス供給ユニット７３に接続されている。なお、開閉弁と流量調節弁とは独立に介装してもよい。
【００２３】
また、回転軸１の内壁面とヘッド支持アーム７２の外壁面との間の隙間は、円筒状の気体供給路１１を形成している。この気体供給路１１は、流量調節弁１３を介装した配管１５を介してガス供給ユニット７３に連続接続されていて、制御ユニット８０による流量調節弁１３の開閉制御によって気体供給路１１を介して基板Ｗの他方主面Ｗ２とスピンベース５の上面との間に形成される空間に不活性ガスを供給することができる。
【００２４】
また、基板支持ヘッド７１により支持される基板Ｗが水平方向に移動するのを防止するために、４つの保持部材４ａ〜４ｄがスピンベース５の周縁に設けられている（図２）。これら４つの保持部材４ａ〜４ｄのうち保持部材４ａ、４ｂは基板Ｗと当接して保持する保持ピン４１Ａが固定された固定保持部材であるのに対し、保持部材４ｃ、４ｄは保持ピン４１Ｂが可動する可動保持部材である。この可動保持ピン４１Ｂは制御ユニット８０からの動作信号に応じて基板Ｗの外周端面に対して離当接可能となっている。制御ユニット８０は可動保持ピン４を基板Ｗの外周端面から離間させた状態で基板支持ヘッド７１に対する基板Ｗの搬入出を行う。そして、基板支持ヘッド７１に支持される基板Ｗが基板処理位置Ｐ３に上下方向に位置決めされた後、可動保持ピン４１Ｂを基板Ｗの外周端面と当接する基板保持位置まで水平方向に位置決めする。これによって、可動保持ピン４１Ｂは基板Ｗを固定保持ピン４１Ａとで挟み込んで水平方向に保持する。このように、この実施形態では、基板支持ヘッド７１により基板Ｗを略水平状態に支持するとともに、４つの保持ピン４１Ａ、４１Ａ、４１Ｂ、４１Ｂで基板Ｗの水平方向の移動を規制している。このような保持部材としては、例えば、特開２００４−１４６７０８号公報に開示された基板保持機構が用いられる。なお、保持部材の個数、配置については任意であり、例えば、保持部材を３つとして、２つを固定保持部材に、残りの１つを可動保持部材とすることもできる。このように、この実施形態では保持部材４ａ〜４ｄが基板Ｗを保持する、本発明の「保持手段」として機能している。
【００２５】
次にスピンベース５の構成について説明する。スピンベース５は、基板Ｗの他方主面Ｗ２に対向する上面の略中央部に内部に向けて窪んだ窪部５ａを有している。この窪部５ａは、その平面サイズＤ１が基板支持ヘッド７１の平面サイズＤ２よりも大きく、上下方向における深さＨ１が基板支持ヘッド７１の高さＨ２よりも深くなるように、スピンベース５に形成されている。したがって、基板支持ヘッド７１を降下させた際に基板支持ヘッド７１を窪部５ａに退避させることが可能となっている。また、窪部５ａの周囲を取り囲むドーナツ状の円環部位の上面は基板Ｗの他方主面Ｗ２と対向する基板対向面５ｂとなっている。この対向面５ｂは水平に（基板支持ヘッド７１の上面７１ａと平行に）形成されており、基板支持ヘッド７１に略水平状態で吸着支持される基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部と平行して対向可能となっている。
【００２６】
図３は、スピンベースと基板との位置関係を説明する図である。より具体的には、図３はスピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとの位置関係を表している。制御ユニット８０がアクチュエータ７４を駆動させると基板支持ヘッド７１とヘッド支持アーム７２が一体的に昇降されて、基板支持ヘッド７１に略水平状態で吸着支持された基板Ｗは、その他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとスピンベース５の対向面５ｂとが平行な位置関係を保ったまま昇降移動される。したがって、基板支持ヘッド７１を昇降させることで、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを任意に、しかも基板Ｗの全周にわたって均一に調整することができる。このように、この実施形態では、基板支持ヘッド７１を昇降駆動させることでスピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを変更可能に構成している。
【００２７】
また、図１に示すように、基板支持ヘッド７１の全体をスピンベース５の窪部５ａに配置可能であるため、基板支持ヘッド７１を降下させた際に基板支持ヘッド７１がスピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを狭める上で障害となることがなく、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとを十分に近接配置させることができる。
【００２８】
次にこのように構成された基板処理装置の動作について図４および図５を参照しつつ説明する。図４は図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。また、図５は図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。まず、図５（ａ）に示すように、制御ユニット８０がアクチュエータ７４を上昇駆動させることで基板支持ヘッド７１とヘッド支持アーム７２とを一体的に上昇させる（ステップＳ１）。これにより、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧが広げられる。そして、基板支持ヘッド７１の上面７１ａが、スピンベース５から上方に十分に離れた基板受渡し位置Ｐ１の直下まで上昇して停止されると、制御ユニット８０は流量調節弁７５を開にすることで基板支持ヘッド７１のガス吐出口７１ｂから所定流量の不活性ガスを吐出させる（ステップＳ２）。ここで、「十分に離れた」とは基板搬送ロボットの搬送アーム等を基板Ｗとスピンベース５との間に挿入できる程度に離間していることを意味する。これにより、基板支持ヘッド７１は基板Ｗが基板受渡し位置Ｐ１に搬送されることで基板Ｗを受け取ることが可能となる。なお、制御ユニット８０はガス吐出口７１ｂから不活性ガスを吐出させた後に、不活性ガスを吐出させた状態で基板支持ヘッド７１を上昇させるようにしてもよいし、不活性ガスの吐出と同時に基板支持ヘッド７１を上昇させるようにしてもよい。
【００２９】
続いて、基板搬送ロボットの搬送アーム等により未処理基板Ｗが装置内に搬入され、基板受渡し位置Ｐ１に搬送されてから基板搬送ロボットの搬送アームが未処理基板Ｗから抜き取られるなどして退避されることで未処理基板Ｗが基板支持ヘッド７１へ受渡される（ステップＳ３）。これにより、未処理基板Ｗはその他方主面Ｗ２に向けて上向きかつ基板Ｗの端縁側に不活性ガスが吐出されることで、ベルヌーイ効果により非接触で基板支持ヘッド７１に吸着支持されることとなる。なお、未処理基板Ｗはスピンベース５の周縁に設けられた保持部材４ａ〜４ｄの保持ピン４１Ａ、４１Ｂによって水平方向の移動が規制される。
【００３０】
次に、未処理基板Ｗは基板支持ヘッド７１により略水平状態に吸着支持された状態で、制御ユニット８０がアクチュエータ７４を下降駆動させることで降下される。ここで、未処理基板Ｗは水平方向に移動するのを保持ピン４１Ａ、４１Ｂによって規制されながら降下されるので、基板Ｗが基板支持ヘッド７１から水平方向に飛び出すようなことがなく、スムーズに基板処理位置Ｐ３に向けて案内される。これにより、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部とのギャップＧが狭められる。そして、未処理基板Ｗが基板処理位置Ｐ３に達すると制御ユニット８０はアクチュエータ７４の駆動を停止させる。こうして、図５（ｂ）に示すように、基板Ｗが基板処理位置Ｐ３に位置決めされ、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとが基板Ｗの全周にわたり近接状態で対向配置される（ステップＳ４）。なお、基板支持ヘッド７１はそのまま基板Ｗを吸着支持した状態でスピンベース５の窪部５ａに配置される。
【００３１】
ここで、基板支持ヘッド７１に支持された基板Ｗの移動単位を微小量、例えば、０．１ｍｍ程度に設定することで、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部とのギャップＧを微調整することができる。例えば、ギャップＧは以下の事情を考慮して微調整される。すなわち、基板Ｗの他方主面Ｗ２の非処理部ＮＴＲ（図３）に形成されたデバイス形成領域への処理液の侵入を防止するため、制御ユニット８０は流量調節弁１３を開にすることで気体供給路１１から基板支持ヘッド７１の下面と窪部５ａの底面との間に形成される空間を介して基板Ｗの他方主面Ｗ２とスピンベース５の上面との間に形成される空間全体に不活性ガスを供給する。基板Ｗの他方主面Ｗ２とスピンベース５の上面との間に形成される空間に供給された不活性ガスは、基板支持ヘッド７１から吐出される不活性ガスと併せて基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとスピンベース５の対向面５ｂとの隙間から基板Ｗの全周にわたって径方向外側に向けて噴き出す。このとき、不活性ガスのガス流の圧力により基板Ｗの周縁にはスピンベース５から上方に離れる力が作用する。つまり、基板Ｗの周縁には、基板Ｗ自体の重さ（自重）と、ベルヌーイの効果により基板支持ヘッド７１に吸着しようとする力のほか、基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとスピンベース５の対向面５ｂとの隙間から噴き出すガスによりスピンベース５から上方に離れる力が作用しており、これらの力のバランスによりスピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧが決定される。したがって、ギャップＧを所望の値に設定するためには、上記事情を考慮して微調整する必要がある。ここで、基板支持ヘッド７１からの基板Ｗの浮き上がり状態は、基板支持ヘッド７１から基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて吐出される不活性ガスの流量のみによって決定されており、基板Ｗは基板支持ヘッド７１に吸着されながら所定の浮き上がり状態に設定されている。そのため、基板支持ヘッド７１を昇降させることで、ギャップＧを基板Ｗの全周にわたって均一に微調整することができる（ステップＳ５）。
【００３２】
こうして、上下方向に位置決めされた未処理基板Ｗは、可動保持部材４ｃ、４ｄの保持ピンが基板Ｗの外周端面と当接する基板保持位置に移動することで水平方向にしっかりと保持される（ステップＳ６）。ついで、図示省略する待機位置から移動されたノズルから基板Ｗの一方主面Ｗ１に対して処理液が供給される。また、スピンベース５を回転駆動させることにより、保持部材４ａ〜４ｄに保持された基板Ｗは回転させられ、基板Ｗの一方主面Ｗ１に供給された処理液が遠心力により広がり、基板Ｗの一方主面（非デバイス形成面）Ｗ１に対する処理が実行される。また、基板Ｗの一方主面Ｗ１に供給された処理液を基板Ｗの一方主面Ｗ１から基板Ｗの周端面を伝ってその他方主面（デバイス形成面）Ｗ２に処理液を回り込ませて基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲの処理（ベベル処理）が実行される（ステップＳ７）。
【００３３】
ここで、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとが基板Ｗの全周にわたって近接状態で対向配置されており、またスピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲの隙間からは基板Ｗの径方向外向きに不活性ガスが噴き出されていることから基板Ｗの他方主面Ｗ２に対して処理液が跳ね返ったりミスト状の処理液が回り込んだりするのが抑制される。その結果、基板Ｗの他方主面Ｗ２の非処理部ＮＴＲ（図３）に形成されたデバイス形成領域が処理液によって腐食されるのを防止することができる。また、基板Ｗの他方主面Ｗ２は非接触で支持されながら、スピンベース５の上面と基板Ｗの他方主面Ｗ２との間に形成される空間に供給される不活性ガスにより基板Ｗの周囲雰囲気から遮断されているので基板Ｗの他方主面Ｗ２へパーティクルが付着するのが抑制される。
【００３４】
また、処理済基板Ｗの搬出については、未処理基板Ｗの搬入と逆の手順で実行される。すなわち、基板Ｗに対する所定の処理が実行された後、可動保持部材４ｃ、４ｄの保持ピンが処理済基板Ｗの外周端面と離間する方向に移動することで、基板Ｗの保持が解除される（ステップＳ８）。続いて、制御ユニット８０はアクチュエータ７４を上昇駆動させることで窪部５ａに配置されている基板支持ヘッド７１を上昇させる。そして、処理済基板Ｗが基板受渡し位置Ｐ１まで上昇するとアクチュエータ７４の駆動を停止させて当該位置で基板Ｗを位置決めさせる（ステップＳ９）。これにより、基板支持ヘッド７１は処理済基板Ｗを基板搬送ロボットに引渡すことが可能となる。こうして、基板搬送ロボットの搬送アーム等により処理済基板Ｗが装置外に搬出される（ステップＳ１０）。
【００３５】
以上のように、この実施形態によれば、基板Ｗはその他方主面Ｗ２の略中央部に対向配置された基板支持ヘッド７１により、非接触で略水平状態に安定して吸着支持される。そして、基板Ｗを基板支持ヘッド７１に略水平状態で支持した状態で昇降させているので、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを任意に、しかも基板Ｗの全周にわたって均一に調整することができる。また、基板支持ヘッド７１の全体をスピンベース５の窪部５ｂに配置させることができるので、基板支持ヘッド７１がギャップＧを狭める上で障害となることがなく、基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとスピンベース５の対向面５ｂとを十分に近接配置させることができる。このように、基板Ｗを非接触で支持しながら基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲと対向面５ｂとを基板Ｗの全周にわたって均一に近接させることができるので、基板Ｗの他方主面Ｗ２の損傷を避けつつ、基板Ｗの他方主面Ｗ２への処理液の跳ね返りやミスト状の処理液の回り込みなどによる汚染を効果的に防止することができる。
【００３６】
また、この実施形態によれば、スピンベース５を回転駆動させることで基板Ｗの一方主面Ｗ１、および基板Ｗの一方主面Ｗ１と基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲを均一に処理することができる一方、基板支持ヘッド７１は回転させる必要がないので、基板支持ヘッド７１を始めとする基板昇降機構７の構造を簡略化することができるとともに、基板支持ヘッド７１への不活性ガスの供給を簡易に、効率的に行うことができる。
【００３７】
また、この実施形態によれば、基板Ｗを吸着支持した基板支持ヘッド７１を昇降させることで、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとを近接配置させることができるため、不活性ガスの消費量を低減することができる。すなわち、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとの隙間から噴き出す不活性ガスの流量を多くすることで、基板Ｗの他方主面Ｗ２への処理液の跳ね返りやミスト状の処理液の回り込みを防止することができる一方で、ガス流量の増大とともにスピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧが広がってしまう。その結果、ガス流量が極端に増加することとなる。この実施形態によれば、基板Ｗを基板支持ヘッド７１に吸着支持しながら、つまり基板支持ヘッド７１からの基板Ｗの浮き上がり状態を一定としながら、基板支持ヘッド７１を昇降させて基板Ｗを位置決めしているので、ギャップＧが広がることなく不活性ガスの消費量を低減することができる。
【００３８】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記実施形態では、基板Ｗを吸着支持した基板支持ヘッド７１を昇降させることで、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを調整しているが、これに限定されない。例えば、基板支持ヘッド７１から基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて吐出される不活性ガスの流量を制御することでギャップＧを調整するようにしてもよい。この場合、制御ユニット８０は流量調節弁７５の調節により基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて吐出される不活性ガスの流量を制御することで、基板支持ヘッド７１からの基板Ｗの浮き上がり状態（より具体的には、基板支持ヘッド７１の上面７１ａから基板Ｗの他方主面Ｗ２までの距離）を変更することができる。しかも、基板支持ヘッド７１から所定の流量に調節された不活性ガスは基板Ｗの端縁側に向けて鉛直軸Ｊを中心とする円周方向に均等に供給されることから基板Ｗには円周方向の全周にわたって均等な力が加わって、基板Ｗは水平を保ったまま基板支持ヘッド７１からの浮き上がり状態が変更される。これにより、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを任意に、しかも基板Ｗの全周にわたって均一に調整することができる。このように、この実施形態では、流量調節弁７５が基板支持ヘッド７１に供給される不活性ガスの流量を制御する、本発明の「流量制御部」として機能している。
【００３９】
さらに、制御ユニット８０はアクチュエータ７４の駆動により基板Ｗを吸着支持する基板支持ヘッド７１を昇降させるとともに、流量調節弁７５の調節により不活性ガスの流量を制御することで基板支持ヘッド７１からの基板Ｗの浮き上がり状態を変更させて、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを調整するようにしてもよい。
【００４０】
また、上記実施形態では、基板Ｗの他方主面Ｗ２を下方に向けた状態で基板支持ヘッド７１が基板Ｗの下方に配置されて基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて不活性ガスを吐出させることで基板Ｗを吸着支持しているが、これに限らず、基板Ｗの他方主面Ｗ２を上方に向けた状態で基板支持ヘッド７１を基板Ｗの上方に配置して基板Ｗの他方主面Ｗ２に向けて不活性ガスを吐出させることで基板Ｗを吸着支持するようにしてもよい。
【００４１】
また、上記実施形態では、基板支持ヘッド７１を昇降させることでスピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２の周縁部ＴＲとのギャップＧを調整しているが、基板支持ヘッド７１を固定させてスピンベース５を昇降させることでギャップＧを調整するようにしてもよい。また、基板浮上ヘッド７１とスピンベース５の双方を昇降させることでギャップＧを調整するようにしてもよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、基板支持ヘッド７１を降下させた際に基板支持ヘッド７１の全体をスピンベース５の窪部５ａに配置させているが、これに限定されず、基板支持ヘッド７１の少なくとも後端部が窪部５ａに配置されていればよい。すなわち、所定の基板処理位置Ｐ３に基板Ｗを位置決めさせる場合において、基板支持ヘッド７１の上面７１ａが窪部５ａの外にあっても基板処理位置Ｐ３に位置決めされた基板Ｗの他方主面Ｗ２よりも低い位置にあれば、上記実施形態と同様な作用効果が得られる。
【００４３】
また、上記実施形態では、図２に示すように、５個のガス吐出口７１ｂの群が断続的に基板支持ヘッド７１の上面７１ａの周縁に沿って等間隔に配置されているが、ガス吐出口７１ｂの配置、個数については任意である。例えば、ガス吐出口７１ｂの個数をさらに増やし、上面７１ａの周縁に沿って連続的に密に配置するようにしてもよい。しかしながら、上記実施形態においては、基板支持ヘッド７１との上面７１ａと基板Ｗの他方主面Ｗ２とを近接させて、基板支持ヘッド７１との上面７１ａと基板Ｗの他方主面Ｗ２との隙間から基板Ｗの全周にわたって不活性ガスを吐出させることで基板Ｗの他方主面Ｗ２への処理液による汚染を防止している訳でない。つまり、スピンベース５の対向面５ｂと基板Ｗの他方主面Ｗ２とを近接させて基板Ｗの他方主面Ｗ２への処理液による汚染を防止しているのであって、特に基板支持ヘッド７１の上面７１ａから基板Ｗの全周にわたって不活性ガスを吐出させる必要はない。したがって、上記実施形態では、基板Ｗを略水平状態に吸着支持する限り、処理液による汚染等を考慮した厳密なガス吐出を目的とした吐出口の構成は不要である。
【産業上の利用可能性】
【００４４】
この発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板などを含む基板全般の表面に対して洗浄処理などの処理を施す基板処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】この発明にかかる基板処理装置の一実施形態を示す図である。
【図２】図１の基板処理装置を上方から見た平面図である。
【図３】基板とスピンベースとの位置関係を説明する図である。
【図４】図１の基板処理装置の動作を示すフローチャートである。
【図５】図１の基板処理装置の動作を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
２…モータ（回転手段）
４ａ〜４ｄ…保持部材（保持手段）
５…スピンベース（ベース部材）
５ａ…窪部
５ｂ…対向面
７１…基板支持ヘッド
７４…アクチュエータ（調整手段、昇降駆動部）
７５…流量調節弁（調整手段、流量制御部）
Ｄ０…（基板の）平面サイズ
Ｄ１…（基板支持ヘッドの）平面サイズ
Ｄ２…（窪部の）平面サイズ
Ｇ…（対向面と基板の他方主面の周縁部との）ギャップ
Ｈ１…（基板浮上ヘッドの）高さ
Ｈ２…（窪部の）深さ
Ｗ…基板
Ｗ１…（基板の）一方主面
Ｗ２…（基板の）他方主面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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