(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
任意の大きさの基板を水平に支持する支持ユニットと、
上向きの環状面をそれぞれ有する複数のリングとを含み、
前記複数のリングは、前記環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングを含み、前記内周縁が前記支持ユニットに支持されている基板の周縁部に近接した状態で、前記環状面が前記基板を水平に取り囲むように、前記複数のリングのいずれか一つが、前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置され、
前記複数のリングは、前記複数のサイズ調整リングをそれぞれ含む複数のグループを構成しており、各グループは、前記内周縁の長さが共通で、前記環状面の高さがそれぞれ異なる複数の厚み調整リングによって構成されている、基板処理装置。
【請求項２】
前記複数のリングを移動させ、前記複数のリングのいずれか一つを前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置するリング移動ユニットをさらに含む、請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記支持ユニットを収容する処理室と、
前記複数のリングを収容する収容室とをさらに含み、
前記リング移動ユニットは、前記処理室と前記収容室との間で前記複数のリングを搬送する搬送ユニットを含む、請求項２記載の基板処理装置
【請求項４】
前記支持ユニットと前記複数のリングとを収容する処理室をさらに含み、
前記リング移動ユニットは、前記処理室内で前記複数のリングを移動させる処理室内移動ユニットを含む、請求項２記載の基板処理装置。
【請求項５】
基板の大きさを検出するサイズ検出ユニットと、
前記サイズ検出ユニットの検出値に基づいて前記リング移動ユニットを制御する制御装置とをさらに含む、請求項２〜４のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項６】
基板の厚みを検出する厚み検出ユニットと、
前記複数のリングを移動させ、前記複数のリングのいずれか一つを前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置するリング移動ユニットと、
前記厚み検出ユニットの検出値に基づいて前記リング移動ユニットを制御する制御装置とをさらに含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記支持ユニットの周囲でいずれか一つの前記リングを取り外し可能に支持するベースをさらに含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載の基板処理装置。
【請求項８】
任意の大きさの基板を水平に支持する支持ユニットと、
上向きの環状面をそれぞれ有する複数のリングとを含み、
前記複数のリングは、前記環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングを含み、前記内周縁が前記支持ユニットに支持されている基板の周縁部に近接した状態で、前記環状面が前記基板を水平に取り囲むように、前記複数のリングのいずれか一つが、前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置され、
前記複数のサイズ調整リングは、前記支持ユニットを同心円状に取り囲んでおり、それぞれ昇降可能に支持された複数の同心リングを含む、基板処理装置。
【請求項９】
基板を処理する基板処理装置であって、
前記基板処理装置は、任意の大きさの基板を水平に支持する支持ユニットと、上向きの環状面をそれぞれ有する複数のリングとを含み、
前記複数のリングは、前記環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングを含み、前記内周縁が前記支持ユニットに支持されている基板の周縁部に近接した状態で、前記環状面が前記基板を水平に取り囲むように、前記複数のリングのいずれか一つが、前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置され、
前記支持ユニットは、任意の大きさの基板を水平に支持する複数の支持部材を含み、
前記基板処理装置は、前記複数の支持部材のいずれか一つが取り外し可能に取り付けられる共通部材と、前記複数のリングをそれぞれ前記複数の支持部材に連結することにより、前記リングと前記支持部材とをユニット化する複数のベースとをさらに含む、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を処理す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、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。
【背景技術】
【０００２】
半導体装置や液晶表示装置などの製造工程では、半導体ウエハや液晶表示装置用ガラス基板などの基板を処理する基板処理装置が用いられる。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、基板を水平に支持する基板支持部材と、基板支持部材に支持されている基板の上面に向けて処理液を吐出する処理液ノズルとを備えている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
基板支持部材の上面には、基板を取り囲む環状面が設けられている。環状面の内周縁は、基板の周端部に近接している。そのため、基板の上面に処理液が供給されると、基板から環状面まで連続した処理液の液膜が形成される。したがって、基板の上面周縁部から環状面に処理液がスムーズに移動し、基板の上面周縁部での処理液の滞留が抑制または防止される。これにより、膜厚がほぼ均一で薄い処理液の液膜によって基板の上面全域が覆われ、基板の上面に処理液が均一に供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−２０６４８５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に記載の基板処理装置において、環状面と基板との間の径方向への隙間が大きいと、基板の上面周縁部から外方に移動する処理液がこの隙間に落下するので、この隙間を跨いで基板から環状面まで連続する処理液の液膜が形成されない。したがって、複数の大きさの基板を処理する場合には、それぞれの大きさに対応する複数の基板処理装置を使用する必要がある。言い換えると、特許文献１に記載の基板処理装置は、１つの大きさの基板しか処理できないので、複数の大きさの基板を処理する場合には、複数の基板処理装置を使用する必要がある。しかしながら、複数の基板処理装置を購入すると、高額な費用が掛かるし、複数の基板処理装置を設置するための広いスペースも必要である。
【０００６】
そこで、この発明の目的は、複数の大きさの基板を処理可能な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、任意の大きさの基板（Ｗ）を水平に支持する支持ユニット（１３、３１３、３６７）と、上向きの環状面（５７、２６５、２６８、３５７、３８５）をそれぞれ有する複数のリング（５、２６１、２６２、３０５、３６８）とを含み、前記複数のリングは、前記環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リング（５Ａ，５Ｂ）を含み、前記内周縁が前記支持ユニットに支持されている基板の周縁部に近接した状態で、前記環状面が前記基板を水平に取り囲むように、前記複数のリングのいずれか一つが、前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置され、前記複数のリングは、前記複数のサイズ調整リングをそれぞれ含む複数のグループを構成しており、各グループは、前記内周縁の長さが共通で、前記環状面の高さがそれぞれ異なる複数の厚み調整リング（５Ａ，５Ｃ）によって構成されている、基板処理装置（１、２０１、３０１）である。前記複数の厚み調整リングの内周縁は、長さだけでなく、形状も共通であることが好ましい。
【０００８】
この構成によれば、支持ユニットが基板を下から水平に支持する。したがって、支持ユニットは、任意の大きさの基板を水平に支持できる。各リングは、支持ユニットに支持されている基板を水平に取り囲む上向きの環状面を有している。複数のリングは、環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングを含む。したがって、支持ユニットに支持される基板の大きさに対応する環状面を有するサイズ調整リングを選択し、このサイズ調整リングを基板の周囲に配置することにより、環状面の内周縁を基板の周縁部に近接させた状態で、基板の周囲を環状面によって水平に取り囲むことができる。そのため、基板から環状面まで連続した処理液の液膜を形成できる。これにより、基板の上面に処理液を均一に供給でき、基板の上面を均一に処理できる。このように、環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングが基板処理装置に設けられているから、１つの基板処理装置で複数の大きさの基板を処理できる。
基板処理装置に搬入される基板の厚みは、厳密に一定ではなく、公差内でのばらつきを有している。基板の厚みが異なる場合には、基板の上面と環状面との高低差を減少させるために、基板の厚みに合わせて、リングの厚み（環状面の高さ）を変えることが好ましい。この構成によれば、複数のサイズ調整リングが、それぞれ、複数のグループに属しており、各グループが、環状面の内周縁の長さが当該グループに属するサイズ調整リングと共通で、環状面の高さがそれぞれ異なる複数の厚み調整リングによって構成されている。すなわち、共通のグループに属する複数のリングは、内周縁の長さが共通で、環状面の高さがそれぞれ異なっている。その一方で、別々のグループに属する複数のリングは、内周縁の長さがそれぞれ異なっている。したがって、複数のサイズ調整リングの中から基板の大きさに対応するサイズ調整リングを選択し、このサイズ調整リングが属するグループの中から基板の厚みに対応する厚み調整リングを選択することにより、基板の大きさおよび厚みに対応するリングを基板の周囲に配置することができる。これにより、基板の上面と環状面との高低差を減少させることができる。これにより、基板から環状面まで連続した処理液の液膜を確実に形成でき、基板の上面に処理液を均一に供給できる。
【０００９】
複数のリングのいずれか一つは、手動で基板の周囲に配置されてもよいし、自動で基板の周囲に配置されてもよい。すなわち、請求項２記載の発明のように、前記基板処理装置は、前記複数のリングを移動させ、前記複数のリングのいずれか一つを前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置するリング移動ユニット（Ｒ１、２６０）をさらに含んでいてもよい。この場合、基板処理装置の使用者は、複数のリングを移動させるために、支持ユニットが収容されている処理室内にアクセスしなくてもよい。したがって、リングの配置や取替に要する作業時間を短縮できる。
【００１０】
請求項３記載の発明は、前記支持ユニットを収容する処理室（１６）と、前記複数のリングを収容する収容室（Ｂ２）とをさらに含み、前記リング移動ユニットは、前記処理室と前記収容室との間で前記複数のリングを搬送する搬送ユニット（Ｒ１）を含む、請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、搬送ユニットが、支持ユニットを収容する処理室と、複数のリングを収容する収容室との間で、複数のリングを搬送する。支持ユニットによって支持される基板の大きさに対応するリングは、搬送ユニットによって処理室内に搬入される。また、不要となったリングは、搬送ユニットによって処理室内から搬出される。このように、必要なリングだけが、処理室内に配置されるから、処理室の大型化を抑制または防止でき、処理室内の構成が複雑化することを抑制または防止できる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記支持ユニットと前記複数のリングとを収容する処理室（１６）をさらに含み、前記リング移動ユニットは、前記処理室内で前記複数のリングを移動させる処理室内移動ユニット（２６０）を含む、請求項２記載の基板処理装置である。
この構成によれば、支持ユニットと複数のリングとが、処理室内に収容されている。処理室内移動ユニットは、処理室内で複数のリングを移動させる。これにより、支持ユニットによって支持されている基板の大きさに対応するリングが当該基板の周囲に配置される。このように、複数のリングが処理室内に収容されているから、前述の収容室や搬送ロボットが不要である。したがって、基板処理装置のフットプリント（専有面積）を低減できる。
【００１２】
前記基板処理装置は、入力装置（たとえば、タッチパネル）から使用者によって入力された指令に応じて前記複数のリングを前記リング移動ユニットによって移動させるように構成されていてもよい。また、前記基板処理装置は、基板の大きさを検出し、検出値に基づいて前記複数のリングを前記リング移動ユニットによって移動させるように構成されていてもよい。
【００１３】
すなわち、請求項５記載の発明のように、前記基板処理装置は、基板の大きさを検出するサイズ検出ユニット（１０）と、前記サイズ検出ユニットの検出値に基づいて前記リング移動ユニットを制御する制御装置（７）とをさらに含んでいてもよい。前記サイズ検出ユニットは、基板が前記支持ユニットに支持されている状態で当該基板のサイズを検出するセンサであってもよいし、前記支持ユニットに至る基板の搬送経路中で当該基板のサイズを検出するセンサであってもよい。
【００１４】
この構成によれば、制御装置が、サイズ検出ユニットの検出値に基づいてリング移動ユニットを制御することにより、リング移動ユニットによって複数のリングを移動させる。したがって、基板の大きさが変わると、基板の周囲に配置されるリングが自動で変更される。そのため、使用者は、基板の大きさが変わる度に、リングを変更する入力操作を行わなくてもよい。
【００１７】
前記基板処理装置は、入力装置から使用者によって入力された指令に応じて前記複数のリングを前記リング移動ユニットによって移動させるように構成されていてもよい。また、前記基板処理装置は、基板の厚みを検出して、検出された値に基づいて前記複数のリングを前記リング移動ユニットによって移動させるように構成されていてもよい。
すなわち、請求項６記載の発明のように、前記基板処理装置は、基板の厚みを検出する厚み検出ユニット（１０）と、前記複数のリングを移動させ、前記複数のリングのいずれか一つを前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置するリング移動ユニット（Ｒ１、２６０）と、前記厚み検出ユニットの検出値に基づいて前記リング移動ユニットを制御する制御装置（７）とをさらに含んでいてもよい。前記厚み検出ユニットは、基板が前記支持ユニットに支持されている状態で当該基板の厚みを検出するセンサであってもよいし、前記支持ユニットに至る基板の搬送経路中で当該基板の厚みを検出するセンサであってもよい。
【００１８】
この構成によれば、制御装置が、厚み検出ユニットの検出値に基づいてリング移動ユニットを制御することにより、リング移動ユニットによって複数のリングを移動させる。したがって、基板の厚みが変わると、基板の周囲に配置されるリングが自動で変更される。そのため、使用者は、基板の厚みが変わる度に、リングを変更する入力操作を行わなくてもよい。
【００１９】
請求項７記載の発明のように、前記基板処理装置は、前記支持ユニットの周囲でいずれか一つのリングを取り外し可能に支持するベース（１５）をさらに含んでいてもよい。この場合、支持ユニットに支持される基板の大きさに対応するリングが、ベースに取り付けられる。基板の大きさが変わる場合には、リングがベースから取り外され、別のリングがベースに取り付けられる。このようにして、リングが取り替えられる。ベースに対するリングの取り付けおよび取り外しは、手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。
【００２０】
また、請求項８記載の発明は、任意の大きさの基板を水平に支持する支持ユニットと、上向きの環状面をそれぞれ有する複数のリングとを含み、前記複数のリングは、前記環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングを含み、前記内周縁が前記支持ユニットに支持されている基板の周縁部に近接した状態で、前記環状面が前記基板を水平に取り囲むように、前記複数のリングのいずれか一つが、前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置され、前記複数のサイズ調整リングは、前記支持ユニットを同心円状に取り囲んでおり、それぞれ昇降可能に支持された複数の同心リング（２６１、２６２）を含む、基板処理装置である。この場合、支持ユニットに支持される基板の大きさに応じて各同心リングの高さが変更される。たとえば相対的に小さい基板が支持ユニットに支持される場合には、内側の同心リングは、環状面が基板の上面とほぼ同じ高さに位置する高さに配置される。また、相対的に大きい基板が支持ユニットに支持される場合には、内側の同心リングが外側の同心リングより下方に配置され、基板から退避する。このようにして、複数の同心リングの状態が切り替えられる。同心リングの昇降は、手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。
【００２１】
また、請求項９記載の発明は、基板を処理する基板処理装置であって、前記基板処理装置は、任意の大きさの基板を水平に支持する支持ユニットと、上向きの環状面をそれぞれ有する複数のリングとを含み、前記複数のリングは、前記環状面の内周縁の長さがそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングを含み、前記内周縁が前記支持ユニットに支持されている基板の周縁部に近接した状態で、前記環状面が前記基板を水平に取り囲むように、前記複数のリングのいずれか一つが、前記支持ユニットに支持されている基板の周囲に配置され、前記支持ユニットは、任意の大きさの基板を水平に支持する複数の支持部材（３１３、３６７）を含み、前記基板処理装置は、前記複数の支持部材のいずれか一つが取り外し可能に取り付けられる共通部材（３６２）と、前記複数のリングをそれぞれ前記複数の支持部材に連結することにより、前記リングと前記支持部材とをユニット化する複数のベース（３１５、３６９）とをさらに含む、基板処理装置である。この場合、基板を水平に支持する支持部材が、共通部材に取り外し可能に取り付けられる。支持部材は、ベースによってリングとユニットされている。したがって、リングおよび支持部材を含むユニットは、共通部材に取り外し可能に取り付けられる。そのため、基板の大きさに対応するユニットを選択し、選択したユニットを、共通部材に取り付けることにより、複数の大きさの基板を処理できる。共通部材に対するユニットの取り付けおよび取り外しは、手動で行われてもよいし、自動で行われてもよい。
【００２２】
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の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る基板処理装置の模式的な平面図である。
【図２Ａ】基板受け渡しユニットの内部を水平方向から見た模式図である。
【図２Ｂ】基板受け渡しユニットの内部を水平方向から見た模式図である。
【図３】基板処理装置において行われる動作の一例を示すフローチャートである。
【図４】処理ユニットおよびこれに関連する構成の模式図である。
【図５Ａ】スピンチャックの概略構成を示す模式的な断面図である。
【図５Ｂ】スピンチャックの概略構成を示す模式的な断面図である。
【図６Ａ】アダプターリングが処理ユニットに搬入されてから処理済みの基板が処理ユニットから搬出されるまでに行われる工程を示す図解的な断面図である。
【図６Ｂ】図６Ａの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図６Ｃ】図６Ｂの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図６Ｄ】図６Ｃの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図６Ｅ】図６Ｄの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図６Ｆ】図６Ｅの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図６Ｇ】図６Ｆの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図６Ｈ】図６Ｇの次の工程を示す図解的な断面図である。
【図７Ａ】本発明の第２実施形態に係るスピンチャックの概略構成を示す模式的な断面図である。
【図７Ｂ】本発明の第２実施形態に係るスピンチャックの概略構成を示す模式的な断面図である。
【図８Ａ】本発明の第３実施形態に係るスピンチャックの概略構成を示す模式的な断面図である。
【図８Ｂ】本発明の第３実施形態に係るスピンチャックにアダプターユニットが取り付けられている状態を示す模式的な断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下では、この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。
以下に説明する基板処理装置は、半導体ウエハなどの円板状の基板を１枚ずつ処理する枚葉式の基板処理装置である。基板処理装置は、複数の大きさの基板（たとえば、φ２００ｍｍの円形基板と、φ３００ｍｍの円形基板）を処理可能な構成を備えている。基板は、半導体ウエハなどの円形基板であってもよいし、液晶表示装置用ガラス基板などの多角形基板であってもよい。また、基板処理装置は、洗浄装置、エッチング装置、レジスト塗布装置、および現像装置のいずれであってもよく、基板に対するその他の処理を行う装置であってもよい。以下の実施形態に係る基板処理装置は、デバイス形成面である表面とは反対側の裏面をエッチングすることにより、シリコンウエハをシンニングする（薄くする）エッチング装置である。
【００２５】
処理対象の基板は、たとえば、シリコンウエハと支持基板とを貼り合わせた貼合せ基板である。貼合せ基板は、シリコンウエハと、接着剤によってシリコンウエハのデバイス形成面（表面）に貼り付けられた支持基板とによって構成されている。支持基板は、たとえば、ガラス基板からなり、シリコンウエハと実質的に同等の半径を有する円形基板である。支持基板を用いることによって、シリコンウエハの変形および破損を抑制または防止しながら、その吸着保持および搬送を行うことができる。シリコンウエハの薄型化のために用いられるエッチング液は、たとえば、フッ硝酸（フッ酸硝酸混合液）であってもよいし、バッファードフッ酸であってもよい。
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１の模式的な平面図である。
【００２６】
基板処理装置１は、基板Ｗを収容する複数のキャリアＣを保持するロードポート２と、基板Ｗの受け渡しが行われる基板受け渡しユニット３と、基板Ｗを処理する複数の処理ユニット４が配置された処理ブロックＢ１と、基板Ｗの大きさおよび厚みに応じて選択される複数のアダプターリング５を収容する複数の収容ユニット６が配置された収容ブロックＢ２（収容室）とを含む。ロードポート２、基板受け渡しユニット３、処理ブロックＢ１、および収容ブロックＢ２は、水平方向に間隔を空けて配置されている。基板受け渡しユニット３は、ロードポート２と処理ブロックＢ１との間に配置されており、収容ブロックＢ２は、処理ブロックＢ１に対してロードポート２とは反対側に配置されている。基板処理装置１は、さらに、ロードポート２と基板受け渡しユニット３との間に配置されたインデクサロボットＩＲと、基板受け渡しユニット３と処理ブロックＢ１との間に配置されたメインロボットＭＲと、処理ブロックＢ１と収容ブロックＢ２との間に配置された取替ロボットＲ１（リング移動ユニット、搬送ユニット）と、基板処理装置１に備えられた装置の動作やバルブの開閉を制御する制御装置７とを含む。
【００２７】
インデクサロボットＩＲは、基板Ｗを支持した状態で水平に保持する平面視Ｕ字状のハンドＨＩＲを備えている。インデクサロボットＩＲは、ハンドＨＩＲを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、インデクサロボットＩＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨＩＲの向きを変更する。複数のキャリアＣは、水平な配列方向Ｄ１に配列されている。インデクサロボットＩＲは、配列方向Ｄ１に移動する。インデクサロボットＩＲは、配列方向Ｄ１への移動および自転によって、任意のキャリアＣおよび基板受け渡しユニット３にハンドＨＩＲを対向させる。そして、インデクサロボットＩＲは、水平方向および鉛直方向のハンドＨＩＲの移動によって、キャリアＣおよび基板受け渡しユニット３に基板Ｗを搬入する搬入動作、およびキャリアＣおよび基板受け渡しユニット３から基板Ｗを搬出する搬出動作を行う。インデクサロボットＩＲは、キャリアＣと基板受け渡しユニット３との間で基板Ｗを搬送する。
【００２８】
メインロボットＭＲは、基板Ｗを支持した状態で水平に保持する平面視Ｕ字状のハンドＨＭＲを備えている。メインロボットＭＲは、ハンドＨＭＲを水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、メインロボットＭＲは、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨＭＲの向きを変更する。複数の処理ユニット４は、配列方向Ｄ１に配列されている。メインロボットＭＲは、配列方向Ｄ１に移動する。メインロボットＭＲは、配列方向Ｄ１への移動および自転によって、任意の処理ユニット４および基板受け渡しユニット３にハンドＨＭＲを対向させる。そして、メインロボットＭＲは、水平方向および鉛直方向のハンドＨＭＲの移動によって、処理ユニット４および基板受け渡しユニット３に基板Ｗを搬入する搬入動作、および処理ユニット４および基板受け渡しユニット３から基板Ｗを搬出する搬出動作を行う。メインロボットＭＲは、処理ユニット４と基板受け渡しユニット３との間で基板Ｗを搬送する。
【００２９】
取替ロボットＲ１は、アダプターリング５を支持した状態で水平に保持する平面視Ｕ字状のハンドＨＲ１を備えている。取替ロボットＲ１は、ハンドＨＲ１を水平方向および鉛直方向に移動させる。さらに、取替ロボットＲ１は、鉛直軸線まわりに回転（自転）することにより、ハンドＨＲ１の向きを変更する。複数の収容ユニット６は、上下に積層された状態で配列方向Ｄ１に配列されている。取替ロボットＲ１は、配列方向Ｄ１に移動する。取替ロボットＲ１は、配列方向Ｄ１への移動および自転によって、任意の処理ユニット４および収容ユニット６にハンドＨＲ１を対向させる。そして、取替ロボットＲ１は、水平方向および鉛直方向のハンドＨＲ１の移動によって、処理ユニット４および収容ユニット６にアダプターリング５を搬入する搬入動作、および処理ユニット４および収容ユニット６からアダプターリング５を搬出する搬出動作を行う。取替ロボットＲ１は、収容ユニット６と処理ユニット４との間でアダプターリング５を搬送する。
【００３０】
アダプターリング５は、全周に亘って連続したリングである。後述するように、処理ユニット４では、水平に支持された基板Ｗの周縁部にアダプターリング５の上面の内周縁（具体的には、環状面５７の内周縁）が近接した状態で、基板Ｗが、アダプターリング５の上面によって水平に取り囲まれる。この状態で、基板Ｗの上面に処理液が供給され、基板Ｗの中心からアダプターリング５まで連続したほぼ円形の処理液の液膜が形成される。複数の収容ユニット６は、大きさおよび厚みの異なる複数のアダプターリング５を収容している。制御装置７は、基板受け渡しユニット３に設けられた検出ユニット１０によって、処理ユニット４に搬入される基板Ｗの大きさおよび厚みを測定する。そして、制御装置７は、測定値に基づいて、最適な大きさおよび厚みのアダプターリング５を選択し、選択したアダプターリング５を処理ユニット４に搬入する。これにより、アダプターリング５と基板Ｗとの間の径方向への隙間と、基板Ｗの上面とアダプターリング５の上面との高低差とが最小値に設定される。
【００３１】
図２Ａおよび図２Ｂは、基板受け渡しユニット３の内部を水平方向から見た模式図である。
基板受け渡しユニット３は、基板Ｗを支持する複数の小基板支持ピン８と、小基板支持ピン８によって支持される基板Ｗよりも大きい基板Ｗを支持する複数の大基板支持ピン９と、小基板支持ピン８および大基板支持ピン９に支持された基板Ｗの大きさおよび厚みを検出する検出ユニット１０（サイズ検出ユニット、厚み検出ユニット）とを含む。小基板支持ピン８および大基板支持ピン９は、半球状の先端部を有する上向きに凸の円錐状である。大基板支持ピン９は、小基板支持ピン８よりも長い。図示はしないが、複数の小基板支持ピン８は、中心位置Ｐ１を取り囲む２つの同心円のうちの内側の円に沿って配置されており、複数の大基板支持ピン９は、外側の円に沿って配置されている。したがって、小基板支持ピン８および大基板支持ピン９は同心円状に配置されている。
【００３２】
インデクサロボットＩＲおよびメインロボットＭＲは、ハンドＨＩＲおよびハンドＨＭＲによって小基板支持ピン８または大基板支持ピン９上に基板Ｗを置き、小基板支持ピン８または大基板支持ピン９に支持されている基板ＷをハンドＨＩＲおよびハンドＨＭＲによって持ち上げる。インデクサロボットＩＲおよびメインロボットＭＲは、中心位置Ｐ１を通る鉛直軸線上に基板Ｗの中心が位置するように、小基板支持ピン８または大基板支持ピン９に基板Ｗを渡す。相対的に小さい基板Ｗが搬入された場合には、小基板支持ピン８だけが、基板Ｗの下面周縁部に点接触する。一方、相対的に大きい基板Ｗが搬入された場合には、大基板支持ピン９だけが、基板Ｗの下面周縁部に点接触する。したがって、相対的に大きい基板Ｗの下面において周縁部より内側の領域に小基板支持ピン８が接触して、接触跡が残ることを防止できる。
【００３３】
検出ユニット１０は、上下に対向する一対の内側センサ１１と、一対の内側センサ１１より外側（中心位置Ｐ１から離れる方向）で上下に対向する一対の外側センサ１２とを含む。一対の内側センサ１１は、小基板支持ピン８または大基板支持ピン９によって支持されている基板Ｗが配置される基板支持位置の上側および下側に配置されている。同様に、一対の外側センサ１２は、基板支持位置の上側および下側に配置されている。各センサ１１、１２は、所定位置に保持されている。各センサ１１、１２は、対象物である基板Ｗまでの距離を非接触で測定する非接触センサである。各センサ１１、１２は、光学センサであってもよいし、磁気センサであってもよいし、他の形式のセンサであってもよい。
【００３４】
図２Ａに示すように、相対的に小さい基板Ｗが基板受け渡しユニット３に搬入されると、基板Ｗが一対の内側センサ１１の間に配置され、一対の内側センサ１１だけがオンに切り替わる。一方、図２Ｂに示すように、相対的に大きい基板Ｗが基板受け渡しユニット３に搬入されると、基板Ｗが一対の内側センサ１１の間と一対の外側センサ１２の間とに配置され、内側センサ１１および外側センサ１２の両方がオンに切り替わる。制御装置７は、各センサ１１、１２のオン・オフに基づいて基板Ｗの大きさを検出する。さらに、制御装置７は、各センサ１１、１２から基板Ｗまでの距離に基づいて基板Ｗの厚みを検出する。このようにして、基板Ｗの大きさおよび厚みが検出される。
【００３５】
図３は、基板処理装置１において行われる動作の一例を示すフローチャートである。以下では、図１および図３を参照する。
制御装置７は、インデクサロボットＩＲによって、キャリアＣから基板Ｗを搬出させ、この基板Ｗを基板受け渡しユニット３に搬入させる（Ｓ１）。そして、制御装置７は、検出ユニット１０からの検出値に基づいて基板Ｗの大きさおよび厚みを同時に測定する（Ｓ２）。その後、制御装置７は、基板Ｗの大きさおよび厚みに対応するアダプターリング５を選択する（Ｓ３）。そして、制御装置７は、取替ロボットＲ１によって、選択されたアダプターリング５をいずれかの収容ユニット６から搬出させ、このアダプターリング５をいずれかの処理ユニット４に搬入させる（Ｓ４）。その後、制御装置７は、メインロボットＭＲによって、基板受け渡しユニット３から基板Ｗを搬出させ、選択されたアダプターリング５が搬入された処理ユニット４にこの基板Ｗを搬入させる（Ｓ５）。そして、制御装置７は、処理ユニット４によって基板Ｗを処理させる（Ｓ６）。
【００３６】
基板Ｗが処理された後は、制御装置７は、メインロボットＭＲによって、処理済みの基板Ｗを処理ユニット４から搬出させ（Ｓ７）、この基板Ｗを基板受け渡しユニット３に搬入させる。そして、制御装置７は、インデクサロボットＩＲによって、処理済みの基板Ｗを基板受け渡しユニット３から搬出させ、この基板ＷをいずれかのキャリアＣに搬入させる。また、制御装置７は、基板Ｗを処理ユニット４からキャリアＣに搬送させるのと並行して、取替ロボットＲ１によって、処理ユニット４からアダプターリング５を搬出させ（Ｓ８）、このアダプターリング５を収容ユニット６に搬入させる。制御装置７は、インデクサロボットＩＲ等にこの一連の動作を繰り返し実行させることにより、複数枚の基板Ｗを一枚ずつ処理させる。
【００３７】
図４は、処理ユニット４およびこれに関連する構成の模式図である。
処理ユニット４は、基板Ｗを水平に保持するセンターチャック１３（支持ユニット）と、センターチャック１３に保持されている基板Ｗに処理液を供給する処理液供給ユニット１４と、センターチャック１３の周囲でアダプターリング５を水平に支持するベース１５と、基板Ｗを収容する処理室１６を形成する隔壁１７とを含む。さらに、処理ユニット４は、センターチャック１３に基板Ｗを吸着させる吸引ユニット１８と、センターチャック１３に保持されている基板Ｗを昇降させるチャック昇降ユニット１９と、センターチャック１３に保持されている基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる回転ユニット２０とを含む。基板Ｗを水平に保持して回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャックＣ１は、センターチャック１３、ベース１５、アダプターリング５、および回転ユニット２０によって構成されている。
【００３８】
隔壁１７は、２つの開口部が形成された本体２１と、２つの開口部をそれぞれ覆う２つのシャッター２２、２３とを含む。２つの開口部は、それぞれ、２つのシャッター２２、２３によって開閉される。基板Ｗは、メインロボットＭＲによって一方の開口部から処理室１６に搬入され、アダプターリング５は、取替ロボットＲ１によって他方の開口部から処理室１６に搬入される。アダプターリング５は、ベース１５に取り外し可能に取り付けられる。アダプターリング５は、環状面５７を有している。複数の収容ユニット６は、環状面５７の高さＨ１（アダプターリング５の厚み）が等しく、環状面５７の内径ＩＤ１がそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングと、環状面５７の内径ＩＤ１が等しく、環状面５７の高さＨ１がそれぞれ異なる複数の厚み調整リングとを含む。
【００３９】
２つのアダプターリング５Ａ、５Ｂは、環状面５７の内径ＩＤ１が互いに異なっており、環状面５７の高さＨ１が互いに等しいサイズ調整リングである。同様に、２つのアダプターリング５Ｃ、５Ｄは、環状面５７の内径ＩＤ１が互いに異なっており、環状面５７の高さＨ１が互いに等しいサイズ調整リングである。また、２つのアダプターリング５Ａ、５Ｃは、環状面５７の内径ＩＤ１が互いに等しく、環状面５７の高さＨ１が互いに異なる厚み調整リングである。同様に、２つのアダプターリング５Ｂ、５Ｄは、環状面５７の内径ＩＤ１が互いに等しく、環状面５７の高さＨ１が互いに異なる厚み調整リングである。２つのアダプターリング５Ａ、５Ｃは、グループＧ１を構成しており、２つのアダプターリング５Ｂ、５Ｄは、別のグループＧ２を構成している。制御装置７は、これらのアダプターリング５の中からいずれか一つのアダプターリング５を選択し、選択したアダプターリング５を取替ロボットＲ１によってベース１５に取り付けさせる。
【００４０】
処理液供給ユニット１４は、基板Ｗの上面に薬液を供給する薬液ノズル２４を含む。薬液ノズル２４は、薬液バルブ２５が介装された薬液配管２６に接続されている。さらに、薬液ノズル２４は、薬液ノズル２４を水平方向および鉛直方向に移動させるノズル移動機構（図示せず）に接続されている。薬液ノズル２４は、たとえば、スリット状の吐出口を有するスリットノズルである。薬液ノズル２４の下面には、基板Ｗの直径よりも長いスリット吐出口２７が形成されている。可撓性を有する２つのシート２８は、スリット吐出口２７の両側で薬液ノズル２４に取り付けられている。各シート２８は、薬液ノズル２４と共に移動する。シート２８は、スリット吐出口２７が延びる方向（長手方向）に長い長方形状である。長手方向へのシート２８の長さは、スリット吐出口２７の長さ以上である。シート２８は、鉛直な姿勢で薬液ノズル２４に取り付けられており、シート２８の下端は、スリット吐出口２７よりも下方に配置されている。薬液ノズル２４から基板Ｗに薬液が供給されるときには、各シート２８の下端が基板Ｗの上面に当接して、各シート２８が撓む位置に薬液ノズル２４が配置される。
【００４１】
処理液供給ユニット１４は、さらに、基板Ｗの上面にリンス液を供給する上面リンス液ノズル２９と、基板Ｗの下面周縁部にリンス液を供給する下面リンス液ノズル３０とを含む。上面リンス液ノズル２９は、上面リンス液バルブ３１が介装された上面リンス液配管３２に接続されている。さらに、上面リンス液ノズル２９は、上面リンス液ノズル２９を水平方向および鉛直方向に移動させるノズル移動機構（図示せず）に接続されている。同様に、下面リンス液ノズル３０は、下面リンス液バルブ３３が介装された下面リンス液配管３４に接続されている。さらに、下面リンス液ノズル３０は、下面リンス液ノズル３０を水平方向および鉛直方向に移動させるノズル移動機構（図示せず）に接続されている。上面リンス液ノズル２９および下面リンス液ノズル３０は、たとえば、連続流の状態でリンス液を吐出するストレートノズルである。上面リンス液ノズル２９は、下向きにリンス液を吐出し、下面リンス液ノズル３０は、上向きにリンス液を吐出する。
【００４２】
図５Ａおよび図５Ｂは、スピンチャックＣ１の概略構成を示す模式的な断面図である。図５Ａは、相対的に小さい基板Ｗ用のスピンチャックＣ１の構成を示しており、図５Ｂは、相対的に大きい基板Ｗ用のスピンチャックＣ１の構成を示している。以下では、アダプターリング５がベース１５に取り付けられており、センターチャック１３が下位置である上面処理位置に位置している状態について説明する。
【００４３】
前述のように、スピンチャックＣ１は、センターチャック１３、ベース１５、アダプターリング５、および回転ユニット２０によって構成されている。センターチャック１３は、水平に配置された円板状の吸着ヘッド３５と、吸着ヘッド３５の中央部から下方に延びる筒状の吸着軸３６とを含む。吸着ヘッド３５の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。基板Ｗの下面中央部は、吸着ヘッド３５の上面によって支持されている。吸着ヘッド３５および吸着軸３６の内部には、吸着ヘッド３５の上面中央部から下方に延びる吸引路３７が形成されており、吸着ヘッド３５の上面には、吸引路３７に連通する吸引溝３８が形成されている。吸引溝３８は、吸引路３７の上端を同心円状に取り囲む複数の環状溝と、吸引路３７の上端から放射状に延びる複数の放射溝とを含む。図５Ａおよび図５Ｂでは、複数の環状溝だけが図示されている。吸引ユニット１８は、吸引路３７に接続されている。吸引ユニット１８の吸引力は、吸引路３７を介して吸引溝３８に伝達される。吸着ヘッド３５によって基板Ｗが支持されている状態で、吸引路３７が吸引ユニット１８によって吸引されると、基板Ｗは、吸引ユニット１８からの吸引力によって吸着ヘッド３５に吸引される。これにより、基板Ｗが水平に保持される。
【００４４】
ベース１５は、水平に配置された円板状のベースプレート３９と、ベースプレート３９の中央部から下方に延びるベースシャフト４０とを含む。ベースプレート３９およびベースシャフト４０の内部には、ベースプレート３９の上面中央部から下方に延びる挿入孔４１が形成されている。吸着ヘッド３５は、ベースプレート３９の上方に配置されており、吸着軸３６は、挿入孔４１に挿入されている。ベース１５の内周面（挿入孔４１の内周面）と吸着軸３６の外周面は、上下方向に延びる筒状の気体供給路４２を形成している。気体供給路４２の上端は、ベースプレート３９の上面と吸着ヘッド３５の下面との間の平面視円形の空間に連なっている。気体供給路４２の下端は、気体バルブ４３が介装された気体配管４４に接続されている。気体供給源からの気体は、気体配管４４を介して気体供給路４２に供給される。気体供給路４２に供給される気体は、たとえば、窒素ガスなどの不活性ガスであってもよいし、清浄空気などのその他の気体であってもよい。
【００４５】
ベース１５は、吸着軸３６の外周面に取り付けられた複数のキー４５と、ベース１５の内周面に設けられた複数のキー溝との係合によって、センターチャック１３に連結されている。センターチャック１３およびベース１５は、キー４５に限らず、スプラインによって連結されていてもよい。キー４５およびキー溝は、上下方向に延びている。センターチャック１３およびベース１５は、キー４５およびキー溝の係合によって同軸的に連結されている。また、図示はしないが、ベース１５は、回転軸線Ａ１まわりに回転可能に保持されている。センターチャック１３およびベース１５が上下方向に延びるキー４５によって連結されており、ベース１５が回転可能であるから、センターチャック１３およびベース１５は、上下に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。
【００４６】
ベースプレート３９は、センターチャック１３を支持する円板状のチャック支持部４６と、アダプターリング５に噛み合う環状の噛み合い部４７と、アダプターリング用シール４８を保持する環状のシール保持凹部４９と、アダプターリング５を支持する環状のリング支持部５０とを含む。チャック支持部４６は、吸着ヘッド３５と概ね同じ大きさの外径を有する円板状の部分である。噛み合い部４７は、チャック支持部４６を取り囲んでおり、シール保持凹部４９は、噛み合い部４７を取り囲んでいる。リング支持部５０は、シール保持凹部４９を取り囲んでいる。噛み合い部４７、シール保持凹部４９、およびリング支持部５０は、チャック支持部４６を同心円状に取り囲んでいる。
【００４７】
ベースプレート３９の上面（チャック支持部４６の上面）は、吸着ヘッド３５の下面に対向している。チャック支持部４６は、チャック支持部４６の上面から上方に突出する堰き止め突起５１を含む。堰き止め突起５１は、ベースプレート３９と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。堰き止め突起５１は、吸着ヘッド３５の下面に設けられた環状の嵌合溝に嵌合している。また、堰き止め突起５１の外側には、堰き止め突起５１を取り囲むチャック用シール５２が配置されている。チャック用シール５２は、吸着ヘッド３５に保持されており、堰き止め突起５１の外側でチャック支持部４６の上面に押し付けられている。これにより、チャック支持部４６の上面と吸着ヘッド３５の下面との隙間がシールされている。吸着ヘッド３５は、チャック用シール５２を介してベースプレート３９に支持されている。
【００４８】
アダプターリング５は、ベース１５の上方でセンターチャック１３（吸着ヘッド３５）を取り囲んでいる。アダプターリング５は、アダプターリング５の内周部の下部に設けられた環状の噛み合い部５３と、噛み合い部５３を取り囲む環状の被支持部５４とを含む。噛み合い部５３は、ベース１５の噛み合い部４７に噛み合っている。２つの噛み合い部４７、５３は、上下に取り付けおよび取り外し可能な噛み合いクラッチを構成している。すなわち、噛み合い部４７、５３は、周方向に交互に配置された複数の凸部および凹部を含む。ベース１５およびアダプターリング５は、噛み合い部４７、５３の噛み合いによって連結されている。したがって、ベース１５およびアダプターリング５は、上下に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。また、被支持部５４は、ベース１５のリング支持部５０によって支持されている。ベース１５のシール保持凹部４９に保持されたアダプターリング用シール４８は、被支持部５４の下面に押し付けられている。これにより、ベースプレート３９の上面とアダプターリング５の下面との隙間がシールされている。
【００４９】
アダプターリング５は、さらに、基板Ｗの下面に対向する環状の対向面５５と、対向面５５より外側に配置された環状のシール保持凹部５６と、シール保持凹部５６より外側に配置された環状面５７とを含む。対向面５５、シール保持凹部５６、および環状面５７は、同心円状に配置されている。対向面５５および環状面５７は、アダプターリング５の上面の一部である。対向面５５および環状面５７は、互いに異なる高さに配置された上向きの水平面である。すなわち、対向面５５は、センターチャック１３の上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面５７は、対向面５５の外側で対向面５５より上方に配置されている。環状面５７は、センターチャック１３に保持されている基板Ｗの上面を含む水平面に沿って配置されており、基板Ｗの上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面５７は、基板Ｗの上面と同じ高さに配置されていてもよいし、基板Ｗの上面よりやや上側または下側に配置されていてもよい。環状面５７の内周縁は、径方向の微小隙間（たとえば、数ｍｍ以下の隙間）を介して基板Ｗを取り囲んでおり、基板Ｗの周端面に近接している。
【００５０】
アダプターリング５に設けられたシール保持凹部５６は、対向面５５および環状面５７より下方に凹んでいる。シール保持凹部５６は、基板用シール５８を保持している。基板用シール５８は、全周に亘って連続した環状の弾性体である。基板用シール５８は、たとえば、リップ付きのパッキンである。基板用シール５８の上面は、センターチャック１３に保持されている基板Ｗの下面周縁部に押し付けられている。これにより、基板Ｗの下面周縁部とアダプターリング５との間の隙間がシールされている。基板用シール５８が基板Ｗに押し付けられている状態では、基板用シール５８の上面の外周縁と基板Ｗの下面の外周縁とが一致している。さらに、基板用シール５８の上面は、弾性変形による復元力によって、基板Ｗの下面周縁部に密着している。これにより、基板Ｗの下面周縁部が基板用シール５８によって保護されており、基板Ｗの下面周縁部に対する処理液の接触が防止されている。
【００５１】
アダプターリング５は、ベース１５に対して上から取り付けられている。アダプターリング５は、ベース１５に対して上方に取り外し可能である。ベース１５に対するアダプターリング５の取り付けおよび取り外しは、取替ロボットＲ１によって行われる。すなわち、アダプターリング５は、取替ロボットＲ１のハンドＨＲ１によってハンドリングされるハンドリング突起５９をさらに含む。ハンドリング突起５９は、アダプターリング５の外周部に設けられている。ハンドリング突起５９は、アダプターリング５の周方向に複数に分割されていてもよいし、全周に亘って連続していてもよい。ハンドリング突起５９は、環状面５７の外側で環状面５７より下方に配置されている。ハンドリング突起５９は、取替ロボットＲ１によって支持される。これにより、アダプターリング５が取替ロボットＲ１に支持される。取替ロボットＲ１は、ベース１５に対してアダプターリング５を昇降させることにより、ベース１５に対するアダプターリング５の取り付けおよび取り外しを行う。
【００５２】
チャック昇降ユニット１９は、センターチャック１３（吸着軸３６）に連結されている。前述のように、センターチャック１３およびベース１５は、キー４５によって上下方向に相対移動可能に連結されている。したがって、チャック昇降ユニット１９の駆動力が、センターチャック１３に入力されると、センターチャック１３は、ベース１５およびアダプターリング５に対して昇降する。チャック昇降ユニット１９は、上面処理位置（下位置）と、上面処理位置の上方の下面処理位置（中間位置）と、さらに上方の受渡位置（上位置）との間でセンターチャック１３を昇降させる。上面処理位置および下面処理位置は、それぞれ、基板Ｗの上面および下面の処理が行われる位置であり、受渡位置は、メインロボットＭＲとセンターチャック１３との間で基板Ｗの受け渡しが行われる位置である。上面処理位置では、基板Ｗの下面が基板用シール５８に接触しており、下面処理位置では、基板Ｗの下面が基板用シール５８から離れている（図６Ａ参照）。また、受渡位置では、センターチャック１３（吸着ヘッド３５）が、アダプターリング５より上方に位置している（図６Ｈ参照）。
【００５３】
また、回転ユニット２０は、ベース１５に連結されている。前述のように、センターチャック１３およびベース１５は、キー４５によって一体回転可能に連結されており、ベース１５およびアダプターリング５は、噛み合い部４７、５３によって一体回転可能に連結されている。キー４５およびキー溝は、上下方向に延びており、センターチャック１３が上面処理位置と受渡位置との間のいずれの高さに位置している状態でも噛み合っている。したがって、回転ユニット２０の駆動力が、ベース１５に入力されると、この駆動力が、ベース１５からセンターチャック１３およびアダプターリング５に伝達され、センターチャック１３、ベース１５、およびアダプターリング５が、回転軸線Ａ１まわりに一体回転する。これにより、センターチャック１３に保持されている基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに回転する。
【００５４】
図６Ａ〜図６Ｈは、アダプターリング５が処理ユニット４に搬入されてから処理済みの基板Ｗが処理ユニット４から搬出されるまでの一連の動作の一例を示す図解的な断面図である。以下では、シリコンウエハの裏面に薬液としてのエッチング液を供給することにより、シリコンウエハの裏面をエッチングするシンニング工程、およびこれに関連する工程について説明する。また、以下では、図４を参照する。図６Ａ〜図６Ｈについては適宜参照する。
【００５５】
最初に、アダプターリング５を処理ユニット４に搬入するアダプターリング搬入工程が行われる。具体的には、制御装置７は、予め、各ノズル２４、２９、３０をセンターチャック１３の上方から退避させる。さらに、制御装置７は、チャック昇降ユニット１９によってセンターチャック１３を下位置（上面処理位置）に位置させる。制御装置７は、この状態で、取替ロボットＲ１によってアダプターリング５を処理ユニット４内（処理室１６内）に搬入させる。続いて、図６Ａに示すように、制御装置７は、取替ロボットＲ１によってアダプターリング５を下降させてベース１５上にアダプターリング５を載置させる。その後、制御装置７は、取替ロボットＲ１を処理ユニット４から退避させる。このようにして、処理ユニット４に搬入される基板Ｗの大きさおよび厚みに対応するアダプターリング５がベース１５に取り付けられる。
【００５６】
次に、基板Ｗを処理ユニット４に搬入する基板搬入工程が行われる。具体的には、制御装置７は、各ノズル２４、２９、３０がセンターチャック１３の上方から退避している状態で、チャック昇降ユニット１９によってセンターチャック１３を中間位置（下面処理位置）まで上昇させる。この状態で、制御装置７は、メインロボットＭＲによって未処理の基板Ｗを処理ユニット４内に搬入させる。続いて、制御装置７は、シリコンウエハの裏面を上に向けた状態で、メインロボットＭＲによって基板Ｗをセンターチャック１３の上方に移動させる。そして、図６Ｂに示すように、制御装置７は、チャック昇降ユニット１９によってセンターチャック１３を上位置（受渡位置）まで上昇させる。メインロボットＭＲのハンドＨＭＲに支持されている基板Ｗは、センターチャック１３が上位置に移動する過程で、センターチャック１３によって受け取られ、吸着ヘッド３５によって支持される。制御装置７は、基板Ｗがセンターチャック１３によって受け取られた後、メインロボットＭＲを処理ユニット４から退避させる。
【００５７】
メインロボットＭＲが処理ユニット４から退避した後、制御装置７は、吸引ユニット１８によって基板Ｗの下面を吸着ヘッド３５の上面に吸着させる。これにより、基板Ｗが水平な姿勢で保持される。この状態で、制御装置７は、チャック昇降ユニット１９によってセンターチャック１３を上位置から下位置まで下降させる。基板用シール５８は、センターチャック１３が下位置に移動する過程で、基板Ｗの下面周縁部に接触し下方に圧縮される。これにより、基板用シール５８が弾性変形し、基板Ｗの下面周縁部に密着する。そのため、基板Ｗの下面周縁部とアダプターリング５との間が密閉される。さらに、基板Ｗの下面周縁部の全域が基板用シール５８によって保護される。同様に、チャック用シール５２は、センターチャック１３が下位置に移動する過程で、ベース１５の上面（チャック支持部４６の上面）に接触し下方に圧縮される。これにより、チャック用シール５２が弾性変形し、ベース１５に密着する。そのため、吸着ヘッド３５とベース１５との間が密閉される。
【００５８】
センターチャック１３が下位置に達した後、制御装置７は、回転ユニット２０によってスピンチャックＣ１（アダプターリング５、センターチャック１３、およびベース１５）を回転軸線Ａ１まわりに低速（たとえば、１０ｒｐｍ）で等速回転させる。これにより、基板Ｗが回転軸線Ａ１まわりに低速で回転する。また、センターチャック１３が下位置に達した後、制御装置７は、気体バルブ４３を開いて、気体の一例である窒素ガスを気体供給路４２に供給させる。気体供給路４２は、吸着ヘッド３５の下面とベース１５の上面（チャック支持部４６の上面）との間の隙間に連通している。さらに、吸着ヘッド３５の下面とベース１５の上面の間の隙間は、チャック用シール５２によって封止されている。したがって、気体供給路４２に窒素ガスが供給されると、吸着ヘッド３５の下面とベース１５の上面との間の気圧が高まり、チャック用シール５２の内側の空間が正圧に保たれる。そのため、アダプターリング５の内周面と吸着ヘッド３５の外周面との間を通ってチャック用シール５２に達した処理液がチャック用シール５２の内側に移動することを確実に防止できる。気体供給路４２への窒素ガスの供給は、後述する２回目のスピンドライ工程が終了するまで継続される。
【００５９】
次に、エッチング液の一例であるフッ硝酸を基板Ｗの上面に供給する薬液処理工程（シンニング工程）が行われる。具体的には、制御装置７は、ノズル移動機構（図示せず）によって薬液ノズル２４を基板Ｗの上方に移動させる。その後、制御装置７は、基板Ｗを薬液処理速度（たとえば、１０ｒｐｍ）で等速回転させながら、薬液バルブ２５を開いて、薬液ノズル２４からフッ硝酸を吐出させる。これにより、図６Ｃに示すように、回転状態の基板Ｗの上面にフッ硝酸が供給される。制御装置７は、薬液ノズル２４からフッ硝酸を吐出させながら、ノズル移動機構によって、スリット吐出口２７の長手方向に交差する水平な方向に薬液ノズル２４を往復移動させる（図６Ｃにおいて一点鎖線で示す位置と二点鎖線で示す位置を参照）。したがって、フッ硝酸の着液位置が基板Ｗの上面全域を走査し、基板Ｗの上面全域にフッ硝酸が供給される。これにより、回転状態の基板Ｗの上面全域にフッ硝酸が供給され、基板Ｗの上面全域を覆うフッ硝酸の液膜が形成される。制御装置７は、基板Ｗへのフッ硝酸の供給が所定時間に亘って行われた後、薬液バルブ２５を閉じて、薬液ノズル２４からのフッ硝酸の吐出を停止させる。その後、制御装置７は、ノズル移動機構によって基板Ｗの上方から薬液ノズル２４を退避させる。
【００６０】
回転状態の基板Ｗに供給されたフッ硝酸は、遠心力によって外方に流れる。前述のように、基板Ｗの回転速度が低速であるので、基板Ｗの上面中央部でのフッ硝酸の流速と、基板Ｗの上面周縁部でのフッ硝酸の流速との差が小さい。そのため、基板Ｗへのフッ硝酸の供給状態が均一化される。さらに、内周縁が基板Ｗの周端面に近接した状態でアダプターリング５の環状面５７が基板Ｗの周囲を水平に取り囲んでいるので、図６Ｃに示すように、基板Ｗの上面周縁部から環状面５７まで連続するフッ硝酸の液膜が形成される。したがって、基板Ｗの上面周縁部から環状面５７にフッ硝酸がスムーズに流れる。そのため、基板Ｗを低速で回転させたとしても、外方に向かうフッ硝酸の流れが基板Ｗの上面周縁部で滞り、他の領域よりも厚い液膜が基板Ｗの上面周縁部に形成されることを抑制または防止できる。これにより、基板Ｗへのフッ硝酸の供給状態をさらに均一化できる。しかも、薬液ノズル２４に取り付けられた２つのシート２８は、基板Ｗの上面に接触している状態で薬液ノズル２４と共に移動するので、先行するシート２８は、基板Ｗ上の失活したフッ硝酸を掻き取り、後続のシート２８は、基板Ｗ上のフッ硝酸の液膜を均す。そのため、基板Ｗへのフッ硝酸の供給状態がさらに均一化される。これにより、基板Ｗの上面をフッ硝酸によって均一に処理できる。
【００６１】
次に、リンス液の一例である純水（脱イオン水）を基板Ｗの上面に供給する上面リンス工程が行われる。具体的には、制御装置７は、ノズル移動機構（図示せず）によって上面リンス液ノズル２９を基板Ｗの上方に移動させる。その後、制御装置７は、基板Ｗを上面リンス速度（たとえば、１０ｒｐｍ）で等速回転させながら、上面リンス液バルブ３１を開いて、上面リンス液ノズル２９から純水を吐出させる。これにより、図６Ｄに示すように、回転状態の基板Ｗの上面に純水が供給される。したがって、基板Ｗ上のフッ硝酸が純水によって置換される。さらに、基板Ｗに供給された純水が環状面５７と基板Ｗとの間の微小隙間を跨いで基板Ｗ上からアダプターリング５上に流れ、環状面５７上のフッ硝酸が純水によって置換される。そのため、基板Ｗの中心から環状面５７まで連続したほぼ円形の純水の液膜が形成され、この純水の液膜によって基板Ｗの上面および環状面５７が覆われる。制御装置７は、基板Ｗへの純水の供給が所定時間に亘って行われた後、上面リンス液バルブ３１を閉じて、上面リンス液ノズル２９からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置７は、ノズル移動機構によって基板Ｗの上方から上面リンス液ノズル２９を退避させる。
【００６２】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（１回目のスピンドライ工程）が行われる。具体的には、制御装置７は、センターチャック１３を下位置に位置させた状態で、回転ユニット２０によってスピンチャックＣ１の回転を加速させて、基板Ｗの回転速度を第１乾燥速度（３０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ程度）まで上昇させる。これにより、図６Ｅに示すように、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間にわたって行われた後は、制御装置７は、回転ユニット２０を制御することにより、スピンチャックＣ１による基板Ｗの回転を停止させる。
【００６３】
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの下面周縁部に供給する下面リンス工程が行われる。具体的には、制御装置７は、チャック昇降ユニット１９によって、センターチャック１３を中間位置に上昇させる。さらに、制御装置７は、ノズル移動機構（図示せず）によって下面リンス液ノズル３０を基板Ｗの近傍の所定位置に移動させる。その後、制御装置７は、回転ユニット２０によってスピンチャックＣ１を下面リンス速度（たとえば、２００ｒｐｍ）で等速回転させる。この状態で、制御装置７は、下面リンス液バルブ３３を開いて、下面リンス液ノズル３０から純水を吐出させる。これにより、図６Ｆに示すように、回転状態の基板Ｗの下面周縁部に純水が供給される。さらに、基板Ｗの下面周縁部に供給された純水は、基板Ｗの下面周縁部から基板Ｗの周端面および上面周縁部にまで回り込み、それらの部分に供給される。このようにして、基板Ｗの周縁部に純水が供給され、基板Ｗの周縁部に付着している液体や異物が洗い流される。制御装置７は、基板Ｗへの純水の供給が所定時間に亘って行われた後、下面リンス液バルブ３３を閉じて、下面リンス液ノズル３０からの純水の吐出を停止させる。その後、制御装置７は、ノズル移動機構によって基板Ｗの近傍から下面リンス液ノズル３０を退避させる。
【００６４】
下面リンス工程において基板Ｗの下面周縁部に供給された純水は、基板Ｗの下面周縁部に沿って回転方向に移動しつつ、基板Ｗの下面周縁部から側方に飛散する。したがって、下面リンス液ノズル３０から基板Ｗに供給された純水は、基板Ｗの回転半径内方には殆ど向かわない。しかも、センターチャック１３が中間位置に位置しているので、チャック用シール５２は、ベース１５から離れている。したがって、気体吐出口に相当する気体供給路４２の上端から上方に吐出された窒素ガスは、吸着ヘッド３５の下面とベース１５の上面との間を外方（回転軸線Ａ１から離れる方向）に流れ、外方に向かう気流を形成する。そのため、回転半径内方に液滴が向かうことを確実に抑制または防止できる。さらに、ベース１５の上面に沿って液滴が内方に移動したとしても、この液滴は、ベース１５の上面に設けられた堰き止め突起５１によって堰き止められる。したがって、ベースシャフト４０内への液体の進入が確実に抑制または防止される。
【００６５】
次に、基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（２回目のスピンドライ工程）が行われる。具体的には、制御装置７は、センターチャック１３を中間位置に位置させた状態で、回転ユニット２０によってスピンチャックＣ１の回転を加速させて、基板Ｗの回転速度を第２乾燥速度（３０００ｒｐｍ〜４０００ｒｐｍ程度）まで上昇させる。これにより、図６Ｇに示すように、基板Ｗに付着している純水に大きな遠心力が作用し、基板Ｗに付着している純水が基板Ｗの周囲に振り切られる。このようにして、基板Ｗから純水が除去され、基板Ｗが乾燥する。そして、乾燥工程が所定時間にわたって行われた後は、制御装置７は、回転ユニット２０を制御することにより、スピンチャックＣ１による基板Ｗの回転を停止させる。さらに、制御装置７は、気体バルブ４３を閉じて、気体供給路４２への窒素ガスの供給を停止させる。
【００６６】
次に、基板Ｗを処理ユニット４から搬出する基板搬出工程が行われる。具体的には、制御装置７は、各ノズル２４、２９、３０がセンターチャック１３の上方から退避している状態で、チャック昇降ユニット１９によって、センターチャック１３を上位置まで上昇させる。その後、制御装置７は、吸引ユニット１８を制御することにより、吸着ヘッド３５による基板Ｗの吸着を解除させる。続いて、図６Ｈに示すように、制御装置７は、メインロボットＭＲのハンドＨＭＲを処理ユニット４内に進入させて、ハンドＨＭＲを基板Ｗの下面周縁部の下方に位置させる。この状態で、制御装置７は、チャック昇降ユニット１９によって、センターチャック１３を中間位置まで下降させる。これにより、処理済みの基板ＷがメインロボットＭＲによって受け取られる。制御装置７は、メインロボットＭＲによって基板Ｗが受け取られた後、メインロボットＭＲを処理ユニット４から退避させて、基板Ｗを処理ユニット４から搬出させる。その後、制御装置７は、取替ロボットＲ１によってアダプターリング５を処理ユニット４から搬出させる。
【００６７】
以上のように第１実施形態では、大きさおよび厚みの異なる複数のアダプターリング５が基板処理装置１に設けられており、基板Ｗの大きさおよび厚みに対応するアダプターリング５が収容ブロックＢ２から処理ユニット４に搬送される。これにより、基板Ｗの大きさおよび厚みに対応するアダプターリング５が、基板Ｗの周囲に配置される。したがって、基板Ｗから環状面５７まで連続した処理液の液膜を形成できる。これにより、基板Ｗの上面に処理液を均一に供給でき、基板Ｗの上面を均一に処理できる。このように、大きさおよび厚みの異なる複数のアダプターリング５が基板処理装置１に設けられているから、１つの基板処理装置１で複数の大きさの基板Ｗを処理できる。
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態に係る基板処理装置２０１について説明する。
【００６８】
前述の第１実施形態では、複数のアダプターリングが、処理室の外に配置されており、選択されたアダプターリングだけが処理室内に搬入されるのに対し、第２実施形態では、センターチャックを同心円状に取り囲む複数の同心リングが処理室内に配置されている。以下の図７Ａおよび図７Ｂにおいて、前述の図１〜図６Ｈ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。
【００６９】
図７Ａおよび図７Ｂは、本発明の第２実施形態に係るスピンチャックＣ２０１の概略構成を示す模式的な断面図である。第２実施形態に係るスピンチャックＣ２０１は、相対的に小さい基板Ｗ（たとえば、φ２００ｍｍの円形基板）を保持する状態と、相対的に大きい基板Ｗ（たとえば、φ３００ｍｍの円形基板）を保持する状態との間で切り替わる。図７Ａは、相対的に小さい基板Ｗを保持する状態を示しており、図７Ｂは、相対的に大きい基板Ｗを保持する状態を示している。
【００７０】
基板処理装置２０１は、図１に示す収容ブロックＢ２、取替ロボットＲ１、および処理ユニット４を除き、第１実施形態に係る基板処理装置１と同様の構成を備えている。すなわち、収容ブロックＢ２および取替ロボットＲ１が設けられておらず、複数の同心リング２６１、２６２およびリング昇降ユニット２６０（リング移動ユニット、処理室内移動ユニットが、各処理ユニット２０４に設けられている。処理ユニット２０４は、センターチャック１３と、処理液供給ユニット１４と、隔壁１７と、吸引ユニット１８と、チャック昇降ユニット１９と、回転ユニット２０とを含む（図４参照）。さらに、処理ユニット２０４は、センターチャック１３を同心円状に取り囲む複数の同心リング（インナーリング２６１およびアウターリング２６２）と、インナーリング２６１およびアウターリング２６２をセンターチャック１３の周囲で水平に支持するベース２１５と、インナーリング２６１およびアウターリング２６２を昇降させるリング昇降ユニット２６０とを含む。スピンチャックＣ２０１は、センターチャック１３、ベース２１５、インナーリング２６１、アウターリング２６２、および回転ユニット２０によって構成されている。
【００７１】
ベース２１５は、水平に配置された円板状のベースプレート２３９と、ベースプレート２３９の中央部から下方に延びるベースシャフト２４０とを含む。ベースプレート２３９およびベースシャフト２４０の内部には、ベースプレート２３９の上面中央部から下方に延びる挿入孔４１が形成されている。吸着ヘッド３５は、ベースプレート２３９の上方に配置されており、吸着軸３６は、挿入孔４１に挿入されている。ベース２１５の内周面（挿入孔４１の内周面）と吸着軸３６の外周面は、上下方向に延びる筒状の気体供給路４２を形成している。気体供給路４２の上端は、ベースプレート２３９の上面と吸着ヘッド３５の下面との間の平面視円形の空間に連なっている。気体供給路４２の下端は、気体バルブ４３が介装された気体配管４４に接続されている。
【００７２】
ベース２１５は、吸着軸３６の外周面に取り付けられた複数のキー４５と、ベース２１５の内周面に設けられた複数のキー溝との係合によって、センターチャック１３に連結されている。キー４５およびキー溝は、上下方向に延びている。センターチャック１３およびベース２１５は、キー４５およびキー溝の係合によって同軸的に連結されている。また、図示はしないが、ベース２１５は、回転軸線Ａ１まわりに回転可能に保持されている。センターチャック１３およびベース２１５が上下方向に延びるキー４５によって連結されており、ベース２１５が回転可能であるから、センターチャック１３およびベース２１５は、上下に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。
【００７３】
ベースプレート２３９は、センターチャック１３を支持する円板状のチャック支持部４６を含む。チャック支持部４６は、吸着ヘッド３５と概ね同じ大きさの外径を有する円板状の部分である。ベースプレート２３９の上面（チャック支持部４６の上面）は、吸着ヘッド３５の下面に対向している。チャック支持部４６は、チャック支持部４６の上面から上方に突出する堰き止め突起５１を含む。堰き止め突起５１は、ベースプレート２３９と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。堰き止め突起５１は、吸着ヘッド３５の下面に設けられた嵌合溝に嵌合している。また、堰き止め突起５１の外側には、堰き止め突起５１を取り囲むチャック用シール５２が配置されている。チャック用シール５２は、吸着ヘッド３５に保持されており、堰き止め突起５１の外側でチャック支持部４６の上面に押し付けられている。これにより、チャック支持部４６の上面と吸着ヘッド３５の下面との隙間がシールされている。吸着ヘッド３５は、チャック用シール５２を介してベースプレート２３９に支持されている。
【００７４】
インナーリング２６１は、ベース２１５およびセンターチャック１３（吸着ヘッド３５）を取り囲んでおり、アウターリング２６２は、インナーリング２６１を取り囲んでいる。２つのリング２６１、２６２は、同心円状に配置されている。インナーリング２６１の内周部は、たとえばスプラインによってベースプレート２３９の外周部に連結されている。ベースプレート２３９およびインナーリング２６１は、上下方向に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。同様に、アウターリング２６２の内周部は、たとえばスプラインによってインナーリング２６１の外周部に連結されている。インナーリング２６１およびアウターリング２６２は、上下方向に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。したがって、回転ユニット２０の駆動力が、ベース２１５に入力されると、この駆動力が、ベース２１５からインナーリング２６１に伝達され、さらに、インナーリング２６１からアウターリング２６２に伝達される。また、ベース２１５に入力された駆動力は、キー４５によってセンターチャック１３にも伝達される。そのため、センターチャック１３、ベース２１５、インナーリング２６１、およびアウターリング２６２は、回転軸線Ａ１まわりに一体回転する。
【００７５】
２つのリング２６１、２６２は、リング昇降ユニット２６０に連結されている。２つのリング２６１、２６２は、リング昇降ユニット２６０によって個別に昇降される。リング昇降ユニット２６０は、処理位置（図７Ａに示す位置）と、処理位置の下方の退避位置（図７Ｂに示す位置）との間でインナーリング２６１を昇降させる。処理位置は、インナーリング２６１によって基板Ｗの下面周縁部が支持される位置であり、退避位置は、インナーリング２６１全体が基板Ｗの下面より下方に配置される位置である。同様に、リング昇降ユニット２６０は、処理位置（図７Ｂに示す位置）と、処理位置の下方の退避位置（図７Ａに示す位置）との間でアウターリング２６２を昇降させる。処理位置は、アウターリング２６２によって基板Ｗの下面周縁部が支持される位置であり、退避位置は、アウターリング２６２全体が基板Ｗの下面より下方に配置される位置である。
【００７６】
基板Ｗの下面周縁部は、インナーリング２６１およびアウターリング２６２のいずれか一方によって支持される。インナーリング２６１およびアウターリング２６２のいずれを用いるかは、基板Ｗの大きさによって選択される。相対的に小さい基板Ｗの場合には、図７Ａに示すように、インナーリング２６１およびアウターリング２６２がそれぞれ処理位置および退避位置に配置され、基板Ｗの下面周縁部がインナーリング２６１によって支持される。それとは反対に、相対的に大きい基板Ｗの場合には、図７Ｂに示すように、インナーリング２６１およびアウターリング２６２がそれぞれ退避位置および処理位置に配置され、基板Ｗの下面周縁部がアウターリング２６２によって支持される。したがって、基板Ｗは、インナーリング２６１およびアウターリング２６２のいずれか一方と、センターチャック１３とによって支持される。制御装置７は、このようにして、リング昇降ユニット２６０を制御することにより、スピンチャックＣ２０１の状態を切り替える。
【００７７】
インナーリング２６１は、基板Ｗの下面に対向する環状の内対向面２６３と、内対向面２６３より外側に配置された環状の内シール保持凹部２６４と、内シール保持凹部２６４より外側に配置された環状の内環状面２６５とを含む。内対向面２６３、内シール保持凹部２６４、および内環状面２６５は、同心円状に配置されている。内対向面２６３および内環状面２６５は、インナーリング２６１の上面の一部である。内対向面２６３および内環状面２６５は、互いに異なる高さに配置された上向きの水平面である。すなわち、内対向面２６３は、インナーリング２６１の処理位置において、センターチャック１３の上面と概ね同じ高さに配置されている。内環状面２６５は、内対向面２６３の外側で内対向面２６３より上方に配置されている。内環状面２６５は、インナーリング２６１の処理位置において、センターチャック１３に保持されている基板Ｗの上面を含む水平面に沿って配置されており、基板Ｗの上面と概ね同じ高さに配置されている。内環状面２６５の内周縁は、径方向の微小隙間を介して基板Ｗを取り囲んでおり、基板Ｗの周端面に近接している。
【００７８】
インナーリング２６１に設けられた内シール保持凹部２６４は、内対向面２６３および内環状面２６５より下方に凹んでいる。内シール保持凹部２６４は、基板用シール５８を保持している。基板用シール５８の上面は、インナーリング２６１の処理位置において、センターチャック１３に保持されている基板Ｗの下面周縁部に押し付けられている。これにより、基板Ｗの下面周縁部とインナーリング２６１との間の隙間がシールされている。基板用シール５８が基板Ｗに押し付けられている状態では、基板用シール５８の上面の外周縁と基板Ｗの下面の外周縁とが一致している。さらに、基板用シール５８の上面は、弾性変形による復元力によって、基板Ｗの下面周縁部に密着している。これにより、基板Ｗの下面周縁部が基板用シール５８によって保護されており、基板Ｗの下面周縁部に対する処理液の接触が防止されている。
【００７９】
アウターリング２６２は、インナーリング２６１と同様に、基板Ｗの下面に対向する環状の外対向面２６６と、外対向面２６６より外側に配置された環状の外シール保持凹部２６７と、外シール保持凹部２６７より外側に配置された環状の外環状面２６８とを含む。外対向面２６６、外シール保持凹部２６７、および外環状面２６８は、同心円状に配置されている。外対向面２６６および外環状面２６８は、アウターリング２６２の上面の一部である。外対向面２６６および外環状面２６８は、互いに異なる高さに配置された上向きの水平面である。すなわち、外対向面２６６は、アウターリング２６２の処理位置において、センターチャック１３の上面と概ね同じ高さに配置されている。外環状面２６８は、外対向面２６６の外側で外対向面２６６より上方に配置されている。外環状面２６８は、アウターリング２６２の処理位置において、センターチャック１３に保持されている基板Ｗの上面を含む水平面に沿って配置されており、基板Ｗの上面と概ね同じ高さに配置されている。外環状面２６８の内周縁は、径方向の微小隙間を介して基板Ｗを取り囲んでおり、基板Ｗの周端面に近接している。
【００８０】
アウターリング２６２に設けられた外シール保持凹部２６７は、外対向面２６６および外環状面２６８より下方に凹んでいる。外シール保持凹部２６７は、基板用シール５８を保持している。基板用シール５８の上面は、アウターリング２６２の処理位置において、センターチャック１３に保持されている基板Ｗの下面周縁部に押し付けられている。これにより、基板Ｗの下面周縁部とアウターリング２６２との間の隙間がシールされている。基板用シール５８が基板Ｗに押し付けられている状態では、基板用シール５８の上面の外周縁と基板Ｗの下面の外周縁とが一致している。さらに、基板用シール５８の上面は、弾性変形による復元力によって、基板Ｗの下面周縁部に密着している。これにより、基板Ｗの下面周縁部が基板用シール５８によって保護されており、基板Ｗの下面周縁部に対する処理液の接触が防止されている。
【００８１】
以上のように第２実施形態では、センターチャック１３を同心円状に取り囲む複数の同心リング２６１、２６２が、処理室１６内に配置されている。制御装置７は、リング昇降ユニット２６０を制御することにより、基板Ｗの大きさに対応するリング（インナーリング２６１またはアウターリング２６２）を基板Ｗの周囲に配置する。したがって、基板Ｗから環状面（内環状面２６５または外環状面２６８）まで連続した処理液の液膜を形成できる。これにより、基板Ｗの上面に処理液を均一に供給でき、基板Ｗの上面を均一に処理できる。このように、大きさの異なる複数の同心リング２６１、２６２が基板処理装置２０１に設けられているから、１つの基板処理装置２０１で複数の大きさの基板Ｗを処理できる。
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態に係る基板処理装置３０１について説明する。
【００８２】
前述の第１実施形態では、基板の大きさおよび厚みに応じてアダプターリングが取り替えられるのに対し、第３実施形態では、センターチャックとリングとを含むアダプターユニットが、基板の大きさおよび厚みに応じて取り替えられる。以下の図８Ａおよび図８Ｂにおいて、前述の図１〜図７Ｂ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。
【００８３】
図８Ａは、本発明の第３実施形態に係るスピンチャックＣ３０１の概略構成を示す模式的な断面図である。図８Ｂは、本発明の第３実施形態に係るスピンチャックＣ３０１にアダプターユニット３６１が取り付けられている状態を示す模式的な断面図である。
基板処理装置３０１は、図１に示す処理ユニット４およびアダプターリング５を除き、第１実施形態に係る基板処理装置１と同様の構成を備えている。すなわち、第３実施形態に係る処理ブロックＢ１には、第１実施形態に係る複数の処理ユニット４に代えて、複数の処理ユニット３０４が配置されている。また、第３実施形態に係る収容ブロックＢ２には、第１実施形態に係る複数のアダプターリング５に代えて、複数のアダプターユニット３６１が配置されている。図示はしないが、複数のアダプターユニット３６１は、環状面の高さが等しく、環状面の内径がそれぞれ異なる複数のサイズ調整リングと、環状面の内径が等しく、環状面の高さがそれぞれ異なる複数の厚み調整リングとを含む。
【００８４】
以下では、処理ユニット３０４およびアダプターユニット３６１について説明する。最初に、処理ユニット３０４について説明する。以下では、図８Ａを参照する。図８Ａは、上面処理位置に位置するセンターチャック３１３によって基板Ｗが支持されている状態を示している。
［処理ユニット３０４］
処理ユニット３０４は、基板Ｗを水平に保持するセンターチャック３１３（支持ユニット、支持部材）と、センターチャック３１３に保持されている基板Ｗに処理液を供給する処理液供給ユニット１４（図４参照）と、センターチャック３１３の周囲に配置されたリング３０５と、センターチャック３１３の周囲でリング３０５を水平に支持するベース３１５と、基板Ｗを収容する処理室１６を形成する隔壁１７（図４参照）とを含む。さらに、処理ユニット３０４は、センターチャック３１３に基板Ｗを吸着させる吸引ユニット１８と、センターチャック３１３に保持されている基板Ｗを昇降させるチャック昇降ユニット１９と、回転軸線Ａ１まわりに基板Ｗを回転させる回転ユニット２０とを含む。スピンチャックＣ３０１は、センターチャック３１３、ベース３１５、リング３０５、および回転ユニット２０によって構成されている。
【００８５】
センターチャック３１３は、水平に配置された円板状の吸着ヘッド３３５と、吸着ヘッド３３５の中央部から下方に延びる筒状の吸着軸３３６とを含む。処理ユニット３０４は、吸着軸３３６の下端部から下方に延びる筒状の中継軸３６２（共通部材）をさらに含む。吸着ヘッド３３５の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。基板Ｗの下面中央部は、吸着ヘッド３３５の上面によって支持されている。吸着軸３３６の上端部は、吸着ヘッド３３５に固定されており、吸着軸３３６の下端部は、たとえばネジ３６３によって、中継軸３６２の上端部に固定されている。したがって、吸着軸３３６および中継軸３６２は、取り外し可能に連結されている。センターチャック３１３は、中継軸３６２に対して取り外し可能である。センターチャック３１３および中継軸３６２は、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能であり、上下方向に一体移動可能である。チャック昇降ユニット１９は、中継軸３６２を介してセンターチャック３１３に連結されている。
【００８６】
吸着ヘッド３３５、吸着軸３３６、および中継軸３６２の内部には、吸着ヘッド３３５の上面中央部から下方に延びる吸引路３７が形成されており、吸着ヘッド３３５の上面には、吸引路３７に連通する吸引溝３８が形成されている。吸引ユニット１８は、吸引路３７に接続されている。吸引ユニット１８の吸引力は、吸引路３７を介して吸引溝３８に伝達される。吸着ヘッド３３５によって基板Ｗが支持されている状態で、吸引路３７が吸引ユニット１８によって吸引されると、基板Ｗは、吸引ユニット１８からの吸引力によって吸着ヘッド３３５に吸引される。これにより、基板Ｗが水平に保持される。
【００８７】
ベース３１５は、水平に配置された円板状のベースプレート３３９と、ベースプレート３３９の中央部から下方に延びるベースシャフト４０とを含む。ベースプレート３３９およびベースシャフト４０の内部には、ベースプレート３３９の上面中央部から下方に延びる挿入孔４１が形成されている。吸着ヘッド３３５は、ベースプレート３３９の上方に配置されており、吸着軸３３６は、挿入孔４１に挿入されている。ベース３１５の内周面（挿入孔４１の内周面）と吸着軸３３６および中継軸３６２の外周面は、上下方向に延びる筒状の気体供給路４２を形成している。気体供給路４２の上端は、ベースプレート３３９の上面と吸着ヘッド３３５の下面との間の平面視円形の空間に連なっている。気体供給路４２の下端は、気体バルブ４３が介装された気体配管４４に接続されている。
【００８８】
ベース３１５は、中継軸３６２の外周面に取り付けられた複数のキー４５と、ベース３１５の内周面に設けられた複数のキー溝との係合によって、中継軸３６２に連結されている。したがって、ベース３１５は、中継軸３６２を介してセンターチャック３１３に連結されている。センターチャック３１３およびベース３１５は、キー４５およびキー溝の係合によって同軸的に連結されている。また、図示はしないが、ベース３１５は、回転軸線Ａ１まわりに回転可能に保持されている。センターチャック３１３およびベース３１５が上下方向に延びるキー４５によって連結されており、ベース３１５が回転可能であるから、センターチャック３１３およびベース３１５は、上下に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。回転ユニット２０の駆動力は、ベースシャフト４０に入力される。
【００８９】
ベースプレート３３９は、センターチャック３１３を支持するチャック支持部３４６と、センターチャック３１３を取り囲む環状の外壁３６４と、外壁３６４に設けられた環状のシール保持凹部３４９と、リング３０５を支持する環状のリング支持部３５０とを含む。チャック支持部３４６は、吸着ヘッド３３５と概ね同じ大きさの外径を有する円板状の部分である。外壁３６４、シール保持凹部３４９、およびリング支持部３５０は、チャック支持部３４６を同心円状に取り囲んでいる。チャック支持部３４６の上面は、吸着ヘッド３３５の下面に対向している。チャック支持部３４６は、チャック支持部３４６の上面から上方に突出する堰き止め突起５１を含む。堰き止め突起５１は、ベースプレート３３９と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。堰き止め突起５１は、吸着ヘッド３３５の下面に設けられた嵌合溝に嵌合している。また、堰き止め突起５１の外側には、堰き止め突起５１を取り囲むチャック用シール５２が配置されている。チャック用シール５２は、吸着ヘッド３３５に保持されており、堰き止め突起５１の外側でチャック支持部３４６の上面に押し付けられている。これにより、チャック支持部３４６の上面と吸着ヘッド３３５の下面との隙間がシールされている。吸着ヘッド３３５は、チャック用シール５２を介してベースプレート３３９に支持されている。
【００９０】
外壁３６４は、ベースプレート３３９と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。外壁３６４は、チャック支持部３４６と共に、吸着ヘッド３３５を収容する平面視円形の収容凹部３６５を形成している。外壁３６４は、基板Ｗの下面に対向する環状の対向面３５５を含み、リング３０５は、対向面３５５より外側に配置された環状面３５７を含む。対向面３５５および環状面３５７は、同心円状に配置されており、シール保持凹部３４９は、対向面３５５および環状面３５７の間に配置されている。対向面３５５は、外壁３６４の上面の一部であり、環状面３５７は、リング３０５の上面である。
【００９１】
対向面３５５および環状面３５７は、互いに異なる高さに配置された上向きの水平面である。すなわち、対向面３５５は、センターチャック３１３の上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面３５７は、対向面３５５の外側で対向面３５５より上方に配置されている。環状面３５７は、センターチャック３１３に保持されている基板Ｗの上面を含む水平面に沿って配置されており、基板Ｗの上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面３５７の内周縁は、径方向の微小隙間を介して基板Ｗを取り囲んでおり、基板Ｗの周端面に近接している。
【００９２】
外壁３６４に設けられたシール保持凹部５６は、対向面３５５および環状面３５７より下方に凹んでいる。シール保持凹部５６は、基板用シール５８を保持している。基板用シール５８の上面は、センターチャック３１３に保持されている基板Ｗの下面周縁部に押し付けられている。これにより、基板Ｗの下面周縁部と外壁３６４との間の隙間がシールされている。基板用シール５８が基板Ｗに押し付けられている状態では、基板用シール５８の上面の外周縁と基板Ｗの下面の外周縁とが一致している。さらに、基板用シール５８の上面は、弾性変形による復元力によって、基板Ｗの下面周縁部に密着している。これにより、基板Ｗの下面周縁部が基板用シール５８によって保護されており、基板Ｗの下面周縁部に対する処理液の接触が防止されている。
【００９３】
リング３０５は、複数のボルト３６６によってベース３１５に連結されている。リング３０５およびセンターチャック３１３は、ベース３１５によって連結されている。ベース３１５は、リング３０５およびセンターチャック３１３を連結することにより、リング３０５およびセンターチャック３１３をユニット化している。すなわち、センターチャック３１３、リング３０５、およびベース３１５は、１つのユニットを構成している。
【００９４】
［アダプターユニット３６１］
次に、アダプターユニット３６１について説明する。以下では、図８Ｂを参照する。図８Ｂは、センターチャック３１３がベース３１５から取り外されており、センターチャック３１３の代わりに、アダプターユニット３６１がベース３１５に取り付けられている状態を示している。基板Ｗは、上面処理位置に位置するセンターチャック３６７によって支持されている。
【００９５】
アダプターユニット３６１は、基板Ｗを水平に保持するセンターチャック３６７（支持ユニット、支持部材）と、センターチャック３６７を取り囲むリング３６８と、センターチャック３６７の周囲でリング３６８を水平に支持するベース３６９とを含む。センターチャック３６７は、ベース３６９に支持されており、リング３６８は、複数のボルト３６６によってベース３６９に連結されている。ベース３６９は、センターチャック３６７およびリング３６８を連結することにより、センターチャック３６７およびリング３６８をユニット化している。すなわち、センターチャック３６７、リング３６８、およびベース３６９は、１つのユニットを構成している。
【００９６】
センターチャック３６７は、水平に配置された円板状の吸着ヘッド３７０と、吸着ヘッド３７０の中央部から下方に延びる筒状の吸着軸３７１とを含む。吸着軸３７１の下端部は、たとえばネジ３６３によって、中継軸３６２の上端部に固定されている。センターチャック３６７および中継軸３６２は、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能であり、上下方向に一体移動可能である。吸着ヘッド３７０の外径は、基板Ｗの直径よりも小さい。基板Ｗの下面中央部は、吸着ヘッド３７０の上面によって支持されている。吸着ヘッド３７０および吸着軸３７１の内部には、吸着ヘッド３７０の上面中央部から下方に延びる吸引路３７２が形成されており、吸着ヘッド３７０の上面には、吸引路３７２に連通する吸引溝３７３が形成されている。吸引ユニット１８は、中継軸３６２内の吸引路３７を介して吸引路３７２に接続されている。吸引ユニット１８の吸引力は、吸引路３７および吸引路３７２を介して吸引溝３７３に伝達される。吸着ヘッド３７０によって基板Ｗが支持されている状態で、吸引路３７２が吸引ユニット１８によって吸引されると、基板Ｗは、吸引ユニット１８からの吸引力によって吸着ヘッド３７０に吸引される。これにより、基板Ｗが水平に保持される。
【００９７】
ベース３６９は、水平に配置された円板状のベースプレート３７４と、ベースプレート３７４の中央部から下方に延びる円板状の嵌合部３７５とを含む。嵌合部３７５は、取り外されているセンターチャック３１３（吸着ヘッド３３５。図８Ａ参照）と外径が等しい円板状の部分である。嵌合部３７５は、下側のベース３１５に支持されている。嵌合部３７５の下面には、下側のベース３１５に設けられた堰き止め突起５１が嵌合する環状の嵌合溝が形成されており、嵌合溝の外側の部分には、チャック用シール５２が保持されている。ベースプレート３７４および嵌合部３７５の内部には、ベースプレート３７４の上面中央部から下方に延びる挿入孔３７７が形成されている。吸着ヘッド３７０は、ベースプレート３７４の上方に配置されており、吸着軸３７１は、挿入孔３７７に挿入されている。ベース３６９の内周面（挿入孔４１の内周面）と吸着軸３７１の外周面は、上下方向に延びる筒状の気体供給路３７８を形成している。気体供給路３７８の上端は、ベースプレート３７４の上面と吸着ヘッド３７０の下面との間の平面視円形の空間に連なっている。気体供給路３７８の下端は、その下側の気体供給路４２に連通している。したがって、気体配管４４からの気体は、気体供給路４２を介して気体供給路３７８に供給される。
【００９８】
ベース３６９は、吸着軸３７１の外周面に取り付けられた複数のキー４５と、ベース３６９の内周面に設けられた複数のキー溝との係合によって、センターチャック３６７に連結されている。キー４５およびキー溝は、上下方向に延びている。センターチャック３６７およびベース３６９は、キー４５およびキー溝の係合によって同軸的に連結されている。センターチャック３６７およびベース３６９は、上下に相対移動可能であり、回転軸線Ａ１まわりに一体回転可能である。回転ユニット２０の駆動力が、下側のベース３１５に入力されると、この駆動力は、下側のベース３１５から中継軸３６２に伝達され、さらに、中継軸３６２から吸着軸３７１に伝達される。そして、吸着軸３７１に伝達された駆動力は、キー４５によって吸着軸３７１から上側のベース３６９に伝達される。これにより、センターチャック３６７およびベース３６９が回転軸線Ａ１まわりに一体回転する。
【００９９】
ベースプレート３７４は、センターチャック３６７を支持するチャック支持部３７９と、センターチャック３６７を取り囲む環状の外壁３８０と、外壁３８０に設けられた環状のシール保持凹部３８１と、リング３６８を支持する環状のリング支持部３８２とを含む。チャック支持部３７９は、吸着ヘッド３７０と概ね同じ大きさの外径を有する円板状の部分である。外壁３８０、シール保持凹部３８１、およびリング支持部３８２は、チャック支持部３７９を同心円状に取り囲んでいる。チャック支持部３７９の上面は、吸着ヘッド３７０の下面に対向している。チャック支持部３７９は、チャック支持部３７９の上面から上方に突出する堰き止め突起３７６を含む。堰き止め突起３７６は、ベースプレート３７４と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。堰き止め突起３７６は、吸着ヘッド３７０の下面に設けられた嵌合溝に嵌合している。また、堰き止め突起３７６の外側には、堰き止め突起３７６を取り囲むチャック用シール５２が配置されている。チャック用シール５２は、吸着ヘッド３７０に保持されており、堰き止め突起３７６の外側でチャック支持部３７９の上面に押し付けられている。これにより、チャック支持部３７９の上面と吸着ヘッド３７０の下面との隙間がシールされている。吸着ヘッド３７０は、チャック用シール５２を介してベースプレート３７４に支持されている。
【０１００】
ベースプレート３７４に設けられた外壁３８０は、ベースプレート３７４と同心で、全周に亘って連続した環状の部分である。外壁３８０は、チャック支持部３７９と共に、吸着ヘッド３７０を収容する平面視円形の収容凹部３８３を形成している。外壁３８０は、基板Ｗの下面に対向する環状の対向面３８４を含み、リング３６８は、対向面３８４より外側に配置された環状面３８５を含む。対向面３８４および環状面３８５は、同心円状に配置されており、シール保持凹部３８１は、対向面３８４および環状面３８５の間に配置されている。対向面３８４は、外壁３８０の上面の一部であり、環状面３８５は、リング３６８の上面である。
【０１０１】
対向面３８４および環状面３８５は、互いに異なる高さに配置された上向きの水平面である。すなわち、対向面３８４は、センターチャック３６７の上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面３８５は、対向面３８４の外側で対向面３８４より上方に配置されている。環状面３８５は、センターチャック３６７に保持されている基板Ｗの上面を含む水平面に沿って配置されており、基板Ｗの上面と概ね同じ高さに配置されている。環状面３８５の内周縁は、径方向の微小隙間を介して基板Ｗを取り囲んでおり、基板Ｗの周端面に近接している。
【０１０２】
ベースプレート３７４に設けられたシール保持凹部３８１は、対向面３８４および環状面３８５より下方に凹んでいる。シール保持凹部３８１は、基板用シール５８を保持している。基板用シール５８の上面は、センターチャック３６７に保持されている基板Ｗの下面周縁部に押し付けられている。これにより、基板Ｗの下面周縁部とベース３６９との間の隙間がシールされている。基板用シール５８が基板Ｗに押し付けられている状態では、基板用シール５８の上面の外周縁と基板Ｗの下面の外周縁とが一致している。さらに、基板用シール５８の上面は、弾性変形による復元力によって、基板Ｗの下面周縁部に密着している。これにより、基板Ｗの下面周縁部が基板用シール５８によって保護されており、基板Ｗの下面周縁部に対する処理液の接触が防止されている。
【０１０３】
以上のように第３実施形態では、リング３０５およびセンターチャック３１３が、ベース３１５によってユニット化されており、リング３６８およびセンターチャック３６７が、ベース３６９によってユニット化されている。これらのユニットは、複数のサイズ調整リングと、複数の厚み調整リングとを含む。したがって、これらのユニットの中から基板Ｗの大きさおよび厚みに対応するユニットを選択し、このユニットによって基板Ｗを支持することにより、基板Ｗの大きさおよび厚みに対応する環状面（環状面３５７または環状面３８５）を基板Ｗの周囲に配置することができる。したがって、基板Ｗから環状面３５７または環状面３８５まで連続した処理液の液膜を形成できる。これにより、基板Ｗの上面に処理液を均一に供給でき、基板Ｗの上面を均一に処理できる。このように、大きさおよび厚みの異なる複数のユニットが基板処理装置３０１に設けられているから、１つの基板処理装置３０１で複数の大きさの基板Ｗを処理できる。
【０１０４】
この発明の実施形態の説明は以上であるが、この発明は、前述の第１〜第３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。
たとえば、前述の第１実施形態では、基板の大きさおよび厚みに基づいてアダプターリングが選択される場合について説明したが、アダプターリングは、基板の大きさだけに基づいて選択されてもよい。
【０１０５】
また、前述の第１実施形態では、アダプターリングが自動で取り替えられる場合について説明したが、アダプターリングは、手動で（使用者）によって取り替えられてもよい。第２および第３実施形態についても同様である。
また、前述の第１〜第３実施形態では、基板処理装置が、円板状の基板を処理する装置である場合について説明したが、基板処理装置は、液晶表示装置用基板などの多角形の基板を処理する装置であってもよい。
【０１０６】
また、前述の第１〜第３実施形態では、２種類の異なる大きさの基板Ｗを処理可能な基板処理装置について説明したが、基板処理装置は、３種類以上の異なる大きさの基板Ｗを処理可能な構成であってもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【０１０７】
１        ：基板処理装置
７        ：制御装置
１０      ：検出ユニット（サイズ検出ユニット、厚み検出ユニット）
１３      ：センターチャック（支持ユニット）
１５      ：ベース
１６      ：処理室
５、５Ａ〜５Ｄ：アダプターリング
５７      ：環状面
２０１    ：基板処理装置
２６０    ：リング昇降ユニット（リング移動ユニット、処理室内移動ユニット）
２６１    ：インナーリング（同心リング）
２６２    ：アウターリング（同心リング）
２６５    ：内環状面
２６８    ：外環状面
３０１    ：基板処理装置
３０５    ：リング
３１３    ：センターチャック（支持ユニット、支持部材）
３１５    ：ベース
３５７    ：環状面
３６２    ：中継軸（共通部材）
３６７    ：センターチャック（支持ユニット、支持部材）
３６８    ：リング
３６９    ：ベース
３８５    ：環状面
Ｂ２      ：収容ブロック（収容室）
Ｒ１      ：取替ロボット（リング移動ユニット、搬送ユニット）
Ｗ        ：基板
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図６Ｄ】
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【図６Ｅ】
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【図６Ｆ】
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【図６Ｇ】
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【図６Ｈ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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