(57)【要約】【課題】保守作業の容易化および省スペース化が実現されつつ安定に飛散防止部材を昇降させることが可能な基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１００は、基板Ｗを水平に保持するとともに鉛直方向の回転中心線Ｐ周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック２１を備える。スピンチャック２１を取り囲むように、カップ１０が設けられている。カップ１０は、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３からなる。内構成部材１１の下方には、一対の第１昇降機構８１が設けられている。一対の第１昇降機構８１のサーボモータ１１９は、制御部により互いに同期して駆動される。【選択図】図３
2008141010.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持しつつ回転させる基板保持手段と、
前記基板保持手段により保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、
前記基板保持手段を取り囲むように設けられ、基板から周囲に飛散する処理液を受け止める第１の飛散防止部材と、
前記第１の飛散防止部材を支持するとともに上下動可能に設けられた複数の第１の支持部材と、
前記複数の第１の支持部材にそれぞれ対応して設けられ、前記複数の第１の支持部材を上下方向に駆動する複数の第１の駆動装置と、
前記複数の第１の駆動装置が互いに同期して前記複数の第１の支持部材を駆動するように前記複数の第１の駆動装置を同期制御する制御部とを備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記複数の第１の支持部材は、前記第１の飛散防止部材の中心軸に関してほぼ対称に配置されることを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記複数の第１の駆動装置の各々は、回転軸を有するモータと、前記モータの回転軸の回転を対応する第１の支持部材の上下動に変換する変換機構とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記第１の飛散防止部材を取り囲むように設けられた第２の飛散防止部材と、
前記第２の飛散防止部材を支持するとともに上下動可能に設けられた複数の第２の支持部材と、
前記複数の第２の支持部材にそれぞれ対応して設けられ、前記複数の第２の支持部材を上下方向に駆動する複数の第２の駆動装置とをさらに備え、
前記制御部は、前記複数の第２の駆動装置が互いに同期して前記複数の第２の支持部材を駆動するように前記複数の第２の駆動装置を同期制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記複数の第１の駆動装置および前記複数の第２の駆動装置が互いに同期して前記複数の第１の支持部材および前記複数の第２の支持部材を駆動するように前記複数の第１の駆動装置および前記複数の第２の駆動装置を同期制御することを特徴とする請求項４記載の基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に処理を施すための基板処置装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、半導体ウェハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板に種々の処理を行うために、基板処理装置が用いられている。
【０００３】
基板処理装置では、例えば薬液等の処理液を用いて基板に所定の処理が施される。そのような基板処理装置においては、スピンチャックにより基板が略水平に保持されつつ回転され、回転する基板上に薬液等の処理液が供給される（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この場合、基板に供給された処理液が外方へ飛散することを防止するためにスピンチャックを取り囲むようにカップと呼ばれる飛散防止部材が配置される。飛散防止部材は、スピンチャック上への基板の搬入時およびスピンチャックからの基板の搬出時に下降し、基板への処理液の供給時に上昇する。
【特許文献１】特開２００３−２８２５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の基板処理装置では、飛散防止部材を安定に支持するために一対の支持軸が用いられる。一対の支持軸は鉛直下方に延びるように飛散防止部材の互いに対向する位置に取り付けられている。一対の支持軸の下端部には、それぞれボールねじ機構が設けられ、それらのボールねじ機構がタイミングベルトにより互いに連結される。タイミングベルトは、飛散防止部材の下方のスペースに配置される。一方のボールねじ機構は、ベルトを介してモータのシャフトに連結されている。
【０００６】
モータの回転力が一方のボールねじ機構に伝達されると、その回転力はタイミングベルトを介して他方のボールねじ機構にも伝達される。それにより、一対の支持軸が上下動し、飛散防止部材が昇降する。このように、飛散防止部材は、一対の支持軸および一対のボールねじ機構により支持されているため、安定に昇降することができる。
【０００７】
しかしながら、一対のボールねじ機構の正常な動作を維持するためには、タイミングベルトの張力を一定に維持する必要がある。そのため、タイミングベルトの張力の調整およびタイミングベルトの交換等の保守作業が必要となる。
【０００８】
また、飛散防止部材の下方のスペースにタイミングベルトが配置されているため、飛散防止部材の保守作業が非常に煩雑となる。さらに、一対のボールねじ機構間のスペースがタイミングベルトによって占有されるため、基板処理装置の小型化が困難であるとともに、飛散防止部材の下方に他の機構を新たに設けることも困難である。
【０００９】
本発明の目的は、保守作業の容易化および省スペース化が実現されつつ安定に飛散防止部材を昇降させることが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】
【００１０】
（１）本発明に係る基板処理装置は、基板を保持しつつ回転させる基板保持手段と、基板保持手段により保持された基板に処理液を供給する処理液供給手段と、基板保持手段を取り囲むように設けられ、基板から周囲に飛散する処理液を受け止める第１の飛散防止部材と、第１の飛散防止部材を支持するとともに上下動可能に設けられた複数の第１の支持部材と、複数の第１の支持部材にそれぞれ対応して設けられ、複数の第１の支持部材を上下方向に駆動する複数の第１の駆動装置と、複数の第１の駆動装置が互いに同期して複数の第１の支持部材を駆動するように複数の第１の駆動装置を同期制御する制御部とを備えるものである。
【００１１】
この基板処理装置においては、基板保持手段により基板が保持されつつ回転される。その状態で、回転する基板に処理液供給手段により処理液が供給される。基板に供給された処理液は、基板の回転に伴う遠心力により基板から周囲に飛散する。飛散した処理液は、第１の飛散防止部材により受け止められる。
【００１２】
第１の飛散防止部材は複数の第１の支持部材により支持される。複数の第１の支持部材が複数の第１の駆動装置によって上下方向に駆動されることにより、第１の飛散防止部材が昇降される。
【００１３】
この場合、複数の第１の駆動装置が複数の第１の支持部材にそれぞれ対応して設けられるため、複数の第１の支持部材の間で駆動力を互いに伝達するためのタイミングベルト等の伝達部材を設ける必要がなくなる。それにより、伝達部材の保守作業が不要となる。また、複数の第１の支持部材の間にスペースが確保されるので、基板処理装置の小型化が可能になるとともに、そのスペースに他の機構を設けることも可能となる。
【００１４】
また、複数の第１の駆動装置が複数の第１の支持部材を互いに同期して駆動するように制御部により同期制御されるので、第１の飛散防止部材が一定の姿勢を維持して安定に昇降される。
【００１５】
（２）複数の第１の支持部材は、第１の飛散防止部材の中心軸に関してほぼ対称に配置されてもよい。
【００１６】
この場合、複数の第１の支持部材により第１の飛散防止部材がより安定に支持される。
【００１７】
（３）複数の第１の駆動装置の各々は、回転軸を有するモータと、モータの回転軸の回転を対応する第１の支持部材の上下動に変換する変換機構とを含んでもよい。
【００１８】
この場合、各モータの回転軸の回転が変換機構により第１の支持部材の上下動に変換される。制御部により複数のモータが互いに同期制御されることにより、簡単な構成で第１の飛散防止部材が安定に昇降される。
【００１９】
（４）基板処理装置は、第１の飛散防止部材を取り囲むように設けられた第２の飛散防止部材と、第２の飛散防止部材を支持するとともに上下動可能に設けられた複数の第２の支持部材と、複数の第２の支持部材にそれぞれ対応して設けられ、複数の第２の支持部材を上下方向に駆動する複数の第２の駆動装置とをさらに備え、制御部は、複数の第２の駆動装置が互いに同期して複数の第２の支持部材を駆動するように複数の第２の駆動装置を同期制御してもよい。
【００２０】
この場合、第２の飛散防止部材は複数の第２の支持部材により支持される。複数の第２の支持部材が複数の第２の駆動装置によって上下方向に駆動されることにより、第２の飛散防止部材が昇降される。複数の第２の駆動装置は複数の第２の支持部材を互いに同期して駆動するように制御部により同期制御されるので、第２の飛散防止部材が一定の姿勢を維持して安定に昇降される。
【００２１】
また、複数の第２の支持部材および複数の第２の駆動装置は、複数の第１の支持部材および複数の第１の駆動装置とは別個に設けられる。それにより、第１の飛散防止部材と第２の飛散防止部材とを互いに独立して昇降させることができる。したがって、基板から飛散する処理液を第１の飛散防止部材および第２の飛散防止部材により選択的に受け止めることができる。
【００２２】
（５）制御部は、複数の第１の駆動装置および複数の第２の駆動装置が互いに同期して複数の第１の支持部材および複数の第２の支持部材を駆動するように複数の第１の駆動装置および複数の第２の駆動装置を同期制御してもよい。
【００２３】
この場合、第１および第２の飛散防止部材を、相対的な位置関係を維持しつつ安定に昇降させることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、複数の第１の駆動装置が複数の第１の支持部材にそれぞれ対応して設けられるため、複数の第１の支持部材の間で駆動力を互いに伝達するためのタイミングベルト等の伝達部材を設ける必要がなくなる。それにより、伝達部材の保守作業が不要となる。また、複数の第１の支持部材の間にスペースが確保されるので、基板処理装置の小型化が可能になるとともに、そのスペースに他の機構を設けることも可能となる。
【００２５】
また、複数の第１の駆動装置が複数の第１の支持部材を互いに同期して駆動するように制御部により同期制御されるので、第１の飛散防止部材が一定の姿勢を維持して安定に昇降される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態に係る基板処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００２７】
以下の説明において、基板とは、半導体ウェハ、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等をいう。
【００２８】
（１）  基板処理装置の構成
図１は、本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略平面図である。図２は、図１の基板処理装置におけるカップの分解斜視図である。図１に示すように、基板処理装置１００は略円環状のカップ１０を備える。カップ１０は、互いに独立して昇降可能な内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３からなる。カップ１０の内方において、後述のスピンチャックにより基板Ｗが水平に保持されつつ鉛直方向の回転中心線Ｐの周りで回転される。
【００２９】
カップ１０の下方には、内構成部材１１を昇降させるための一対の第１昇降機構８１、中構成部材１２を昇降させるための一対の第２昇降機構８２および外構成部材１３を昇降させるための一対の第３昇降機構８３が、それぞれ回転中心線Ｐに関して対称に設けられている。第１昇降機構８１、第２昇降機構８２および第３昇降機構８３の詳細については後述する。
【００３０】
ここで、カップ１０の概要について説明する。図２に示すように、カップ１０は、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３が重ねられた構造を有する。
【００３１】
内構成部材１１は、回転中心線Ｐに関してほぼ回転対称に形成された本体部１１ａ、およびその本体部１１ａの外周面から外方に突出するように回転中心線Ｐに関して対称に設けられた一対の収容部１１ｂからなる。中構成部材１２は、回転中心線Ｐに関してほぼ回転対称に形成された本体部１２ａ、およびその本体部１２ａの外周面に回転中心線Ｐに関して対称に連結された一対の中接続部１２ｂからなる。外構成部材１３は、回転中心線Ｐに関してほぼ回転対称に形成された本体部１３ａ、およびその本体部１３ａの外周面から外方に延びるように回転中心線Ｐに関して対称に設けられた一対の外接続部１３ｂからなる。内構成部材１１の収容部１１ｂ、中構成部材１２の中接続部１２ｂおよび外構成部材１３の外接続部１３ｂは共通の鉛直線上に位置する。
【００３２】
次に、基板処理装置１００の詳細な構成について説明する。図３は図１のＡ−Ａ線断面を示し、図４は図１のＢ−Ｂ線断面を示し、図５は、図１のＣ−Ｃ線断面を示す。
【００３３】
図３に示すように、基板処理装置１００は、基板Ｗを水平に保持するとともに鉛直方向の回転中心線Ｐ周りで基板Ｗを回転させるためのスピンチャック２１を備える。スピンチャック２１は、円形のスピンベース２２を有し、スピンベース２２は、スピンチャック用モータ２３によって回転される回転軸２４の上端に固定されている。なお、回転軸２４の軸心は基板Ｗの回転中心線Ｐに一致する。
【００３４】
スピンベース２２は、上カバー２２１および下カバー２２２からなる。上カバー２２１上には、基板Ｗを保持するための複数の保持ピン２２３が設けられている。上カバー２２１と下カバー２２２との間には、保持ピン２２３を連動して回動させるためのリンク機構（図示せず）が収容されている。
【００３５】
スピンチャック２１の回転軸２４は中空軸からなり、回転軸２４の内部には、供給管２６が挿通されている。供給管２６の上端は、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの下面に近接する位置まで延びている。また、供給管２６の上端には、スピンチャック２１により保持される基板Ｗの裏面の中心部に対向する裏面ノズル２７が設けられている。
【００３６】
供給管２６の下端は、バルブＶ１を介して第１薬液供給源に接続され、バルブＶ２を介して第２薬液供給源に接続され、バルブＶ３を介してリンス液供給源に接続されている。バルブＶ１，Ｖ２，Ｖ３の開閉が制御されることにより、供給管２６および裏面ノズル２７を通して第１薬液、第２薬液およびリンス液（例えば純水）が基板Ｗの裏面に選択的に供給される。
【００３７】
本実施の形態の基板処理装置１００においては、第１薬液、第２薬液およびリンス液を用いて、スピンチャック２１により保持された基板Ｗに洗浄処理が施される。以下、第１薬液、第２薬液およびリンス液を処理液と総称する。基板処理装置１００による基板Ｗの処理の詳細については後述する。
【００３８】
スピンチャック用モータ２３は、水平に延びるベース４０上に設けられている。スピンチャック用モータ２３および回転軸２４は、カバー部材４１により包囲されている。カバー部材４１の上端部には、外方に向けて張り出すとともに鉛直下方に屈曲して延びる鍔状部材４２が取り付けられている。
【００３９】
スピンチャック２１の上方には、基板Ｗの中心部に向けて処理液を供給する処理ノズル３０が移動可能に設けられている。処理ノズル３０には、供給管３１の一端が接続されている。供給管３１の他端は、バルブＶ４を介して第１薬液供給源に接続され、バルブＶ５を介して第２薬液供給源に接続され、バルブＶ６を介してリンス液供給源に接続されている。バルブＶ４，Ｖ５，Ｖ６の開閉が制御されることにより、供給管３１および処理ノズル３０を通して第１薬液、第２薬液およびリンス液が基板Ｗの表面（上面）に選択的に供給される。
【００４０】
（２）カップ
スピンチャック２１を取り囲むように、図１および図２に示したカップ１０が設けられている。カップ１０の内構成部材１１は、円環状の底部６１を有する。底部６１の内側縁部から上方に延びるように円筒状の内壁部６２が設けられ、底部６１の外側縁部から上方に延びるように円筒状の外壁部６３が設けられている。内構成部材１１が上昇すると、内壁部６２はカバー部材４１と鍔状部材４２との間に収容される。
【００４１】
内壁部６２と外壁部６３との間には、内方から順に略円筒状の案内壁６４および円筒状の中壁部６５が設けられている。案内壁６４は底部６１から上方に延び、上部は内側上方に向かって湾曲している。中壁部６５は、底部６１から外壁部６３とほぼ同じ高さまで上方に延びている。
【００４２】
内壁部６２と案内壁６４との間の底部６１には、基板Ｗの処理に使用された処理液を集めて廃棄するための廃棄溝６６が形成される。廃棄溝６６には、処理液を工場の廃棄ラインへ導くとともに、廃棄溝６６内を強制的に排気する排気液機構ＥＤが接続されている。
【００４３】
案内壁６４と中壁部６５との間の底部６１には、基板Ｗの処理に使用された処理液を集めて回収するための内回収溝６７が形成される。中壁部６５と外壁部６３との間の底部６１には、基板Ｗの処理に使用された処理液を集めて回収するための外回収溝６８が形成される。内回収溝６７および外回収溝６８には、処理液を図示しない回収タンクへ導く回収機構Ｒ１,Ｒ２がそれぞれ接続されている。
【００４４】
中構成部材１２は、内構成部材１１の案内壁６４の外方に設けられている。中構成部材１２の上部は内側上方に向かって湾曲しており、その上端部は案内壁６４の上端部より僅かに内方で下方に折曲されている。内構成部材１１と中構成部材１２とが近接する状態（図３に示す状態）では、案内壁６４の上端部が中構成部材１２の折曲された部分により覆われる。
【００４５】
中構成部材１２の下部には、内周面に沿って下方に延びるように内周壁部７２が形成され、外周面に沿って下方に延びるように外周壁部７３が形成されている。内周壁部７２と外周壁部７３との間には円筒状の収容溝６９が形成されている。
【００４６】
内構成部材１１と中構成部材１２とが近接する状態（図３に示す状態）では、中構成部材１２の内周壁部７２が内構成部材１１の案内壁６４と中壁部６５との間に収容されるとともに中構成部材１２の外周壁部７３が内構成部材１１の中壁部６５と外壁部６３との間に収容される。一方、内構成部材１１の中壁部６５は中構成部材１２の収容溝６９に収容される。
【００４７】
外構成部材１３は、中構成部材１２の外方に設けられている。外構成部材１３の上部は内側上方に向かって湾曲しており、その上端部は中構成部材１２の上端部より僅かに内方で下方に折曲されている。外構成部材１３の下部には、内周面に沿って下方に延びるように下壁部７４が形成されている。
【００４８】
内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３が近接する状態（図３に示す状態）では、内構成部材１１の案内壁６４の上端部および中構成部材１２の上端部が外構成部材１３の折曲された部分により覆われる。また、外構成部材１３の下壁部７４が内構成部材１１の外壁部６３と中壁部６５との間に収容される。
【００４９】
（３）第１昇降機構、第２昇降機構および第３昇降機構
内構成部材１１の下方には、図１に示した一対の第１昇降機構８１が設けられている。各第１昇降機構８１は、シャフト１１１、連結部材１１２、スペーサ１１３、ベローズ１１４、ホルダ１１５、スプライン軸受１１６、ボールねじ用ナット１１７、カップリング１１８およびサーボモータ１１９を含む。
【００５０】
シャフト１１１は鉛直方向に延びるように配置され、その上端部は連結部材１１２を介して内構成部材１１の下面に取り付けられている。スペーサ１１３は円環状に形成され、シャフト１１１を囲むようにベース４０上に固定されている。シャフト１１１および連結部材１１２の外周面を取り囲むようにベローズ１１４が設けられている。ベローズ１１４の上端は内構成部材１１の下面に取り付けられ、ベローズ１１４の下端はスペーサ１１３に取り付けられている。
【００５１】
ホルダ１１５は上下に開口する中空構造を有し、ベース４０の下面からベース４０を貫通して上方に突出するように固定されている。ホルダ１１５内には、スプライン軸受１１６が固定されている。スプライン軸受１１６は円筒形状を有し、その内周面には鉛直方向に延びる突条部が形成されている。ホルダ１１５の下部にはボールねじ用ナット１１７が回転可能でかつ上下動不能に取り付けられている。シャフト１１１は、スプライン軸受１１６およびボールねじ用ナット１１７に挿入される。
【００５２】
シャフト１１１の外周面には鉛直方向の溝部が形成されており、スプライン軸受１１６の突条部がその溝部に嵌合される。それにより、シャフト１１１は、スプライン軸受１１６に対して鉛直方向に摺動可能である一方で軸心周りの回転が阻止されている。また、シャフト１１１の外周面の所定領域にはねじ溝が形成されており、そのねじ溝がボールねじ用ナット１１７に螺合されている。
【００５３】
ボールねじ用ナット１１７は、カップリング１１８を介してサーボモータ１１９の回転軸に接続されている。カップリング１１８は上下に開口する中空構造を有し、その内部にシャフト１１１が挿通される。サーボモータ１１９が駆動されると、その回転力がカップリング１１８を介してボールねじ用ナット１１７に伝達される。それにより、シャフト１１１が鉛直方向に移動し、内構成部材１１が昇降される。
【００５４】
次に、図４および図５を参照して、図１および図２に示した収容部１１ｂ、中接続部１２ｂおよび外接続部１３ｂの詳細ならびに第２昇降機構８２および第３昇降機構８３の詳細について説明する。
【００５５】
図４に示すように、内構成部材１１の外周壁部６３が外方に張り出すことにより収容部１１ｂが形成されている（図２参照）。内構成部材１１の底部６１は、外方に張り出した外周壁部６３の下端まで延びている。収容部１１ｂ内には、底部６１から上方に延びるように円筒状の貫通部１１ｃが設けられている。
【００５６】
中構成部材１２の中接続部１２ｂは、下方に開口する中空構造を有し、その下端部が外周壁部７３の下端部に連結されている。内構成部材１１と中構成部材１２とが最も近接した状態では（図４に示す状態）、中構成部材１２の中接続部１２ｂが内構成部材１１の収容部１１ｂ内に収容される。また、内構成部材１１の貫通部１１ｃは中構成部材１２の中接続部１２ｂ内に収容される。
【００５７】
外構成部材１３の外接続部１３ｂは、下壁部７４の上端部近傍から外方に延びている。なお、図２に示すように、外接続部１３ｂは、内構成部材１１の収容部１１ｂおよび中構成部材１２の中接続部１２ｂと比べて、回転中心線Ｐを中心とする周方向に長く形成されている。中構成部材１２と外構成部材１３とが近接する状態（図４に示す状態）では、外構成部材１３の外接続部１３ｂが、中構成部材１２の中接続部１２ｂとの間に僅かな隙間を確保しつつ中接続部１２ｂを上方から覆う状態となる。また、外構成部材１３の下壁部７４は、中構成部材１２の中接続部１２ｂと外周壁部７３との間に収容される。
【００５８】
一対の第２昇降機構８２は、中構成部材１２の中接続部１２ｂの下方（内構成部材１１の収容部１１ｂの下方）にそれぞれ設けられている。各第２昇降機構８２は、シャフト１２１、連結部材１２２、スペーサ１２３、ベローズ１２４、ホルダ１２５、スプライン軸受１２６、ボールねじ用ナット１２７、カップリング１２８およびサーボモータ１２９を含む。
【００５９】
シャフト１２１は、内構成部材１２の貫通部１２ｃを通って鉛直方向に延びるように配置され、その上端部は連結部材１２２を介して中接続部１２ｂに取り付けられている。シャフト１２１を囲むように略円環状のスペーサ１２３がベース４０上に固定されている。シャフト１２１の外周面を取り囲むようにベローズ１２４が設けられている。ベローズ１２４の上端は連結部材１２２に取り付けられ、ベローズ１２４の下端はスペーサ１２３に取り付けられている。
【００６０】
ホルダ１２５、スプライン軸受１２６、ボールねじ用ナット１２７、カップリング１２８およびサーボモータ１２９は、図３に示した第１昇降機構８１のホルダ１１５、スプライン軸受１１６、ボールねじ用ナット１１７、カップリング１１８およびサーボモータ１１９と同様の構成を有する。
【００６１】
シャフト１２１の外周面にはシャフト１１１と同様の溝部およびねじ溝が形成されており、スプライン軸受１２６およびボールねじ用ナット１２７に挿入されている。そのため、第２昇降機構８２においては、サーボモータ１２９によりボールねじ用ナット１２７が回転されると、シャフト１２１が鉛直方向に移動し、中構成部材１２が昇降される。
【００６２】
図５に示すように、一対の第３昇降機構８３は、外構成部材１３の外接続部１３ｂの下方にそれぞれ設けられる。なお、図１に示すように、第２昇降機構８２と第３昇降機構８３とは、回転中心線Ｐを中心とする周方向にずれて配置される。各第３昇降機構８３は、シャフト１３１、連結部材１３２、スペーサ１３３、ベローズ１３４、ホルダ１３５、スプライン軸受１３６、ボールねじ用ナット１３７、カップリング１３８およびサーボモータ１３９を含む。
【００６３】
シャフト１３１の上端部は、連結部材１３２を介して外接続部１３ｂに取り付けられている。シャフト１３１を囲むように略円環状のスペーサ１３３がベース４０上に固定されている。シャフト１３１の外周面を取り囲むようにベローズ１３４が設けられている。ベローズ１３４の上端は連結部材１３２に取り付けられ、ベローズ１３４の下端はスペーサ１３３に取り付けられている。
【００６４】
ホルダ１３５、スプライン軸受１３６、ボールねじ用ナット１３７、カップリング１３８およびサーボモータ１３９は、図３に示した第１昇降機構８１のホルダ１１５、スプライン軸受１１６、ボールねじ用ナット１１７、カップリング１１８およびサーボモータ１１９と同様の構成を有する。
【００６５】
シャフト１３１の外周面にはシャフト１１１と同様の溝部およびねじ溝が形成されており、スプライン軸受１３６およびボールねじ用ナット１３７に挿入されている。そのため、第３昇降機構８３においては、サーボモータ１３９によりボールねじ用ナット１３７が回転されると、シャフト１３７が鉛直方向に移動し、外構成部材１３が昇降される。
【００６６】
（４）基板処理装置の制御系
次に、基板処理装置１００の制御系について説明する。図６は、基板処理装置１００の制御系を示すブロック図である。
【００６７】
図６に示すように、基板処理装置１００は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）およびメモリ等からなる制御部１５０を備える。制御部１５０には、同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃが接続されている。同期制御装置５００ａには一対のモータドライバ１１９ａが接続され、同期制御装置５００ｂには一対のモータドライバ１２９ａが接続され、同期制御装置５００ｃには一対のモータドライバ１３９ａが接続されている。また、一対のモータドライバ１１９ａはそれぞれサーボモータ１１９に接続され、一対のモータドライバ１２９ａはそれぞれサーボモータ１２９に接続され、一対のモータドライバ１３９ａはそれぞれサーボモータ１３９に接続されている。
【００６８】
制御部１５０は同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃに後述の速度指令値ｖｒを与える。同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃは、制御部１５０からの速度指令値ｖｒに応じて、一対のサーボモータ１１９、一対のサーボモータ１２９および一対のサーボモータ１３９をそれぞれ同期制御する。
【００６９】
また、制御部１５０にはスピンチャック用モータ２３が接続されている。制御部１５０は、スピンチャック用モータ２３を制御することにより、スピンチャック２１に保持された基板Ｗを所定のタイミングおよび速度で回転させる。
【００７０】
また、制御部１５０にはバルブＶ１〜Ｖ６が接続されている。制御部１５０は、バルブＶ１〜Ｖ６の開閉を制御することにより、裏面ノズル２７および処理ノズル３０から第１薬液、第２薬液およびリンス液を基板Ｗの表面（上面）または裏面に選択的に供給させる。
【００７１】
（４−１）同期制御装置による同期制御
同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃによる同期制御の一例について説明する。ここでは、同期制御装置５００ａによる一対のサーボモータ１１９の同期制御について説明するが、同期制御装置５００ｂによる一対のサーボモータ１２９の同期制御および同期制御５００ｃによる一対のサーボモータ１３９の同期制御も同様である。図７は同期制御装置５００ａによる一対のサーボモータ１１９の同期制御について説明するためのブロック図である。
【００７２】
同期制御装置５００ａは、一対のサーボモータ１１９の運転開始時点での回転子の位相関係を運転中にも常時同一に保つ。なお、同期制御装置５００ａはＣＰＵおよびプログラムにより実現される。
【００７３】
上記のように、一対のサーボモータ１１９により図３の一対のボールねじ用ナット１１７がそれぞれ駆動される。各サーボモータ１１９には、パルスエンコーダ５０１が連結されている。各パルスエンコーダ５０１は、サーボモータ１１９の回転に応じて帰還位置パルスＰＰを出力する。
【００７４】
同期制御装置５００ａには、図６の制御部１５０から速度指令値ｖｒが与えられる。同期制御装置５００ａは、速度指令値ｖｒに対応する基準位置信号を生成する。また、同期制御装置５００ａは、パルスエンコーダ５０１から出力される帰還位置パルスＰＰをカウントすることにより、サーボモータ１１９の回転速度に対応する帰還速度信号を生成する。同期制御装置５００ａは、基準位置信号と帰還位置信号との偏差を算出し、所定の演算により偏差信号を算出する。
【００７５】
さらに、同期制御装置５００ａは、算出された偏差信号を基準位置信号に加算し、加算値をアナログ信号に変換する。そして、同期制御装置５００ａは、アナログ信号を回転数指令信号ＲＩとしてモータドライバ１１９ａに与える。モータドライバ１１９ａは、回転数指令信号ＲＩに従ってサーボモータ１１９を駆動する。同期制御装置５００ａは、一対のパルスエンコーダ５０１から出力される帰還位置パルスＰＰおよび共通の速度指令値ｖｒに基づいて上記の演算をサーボモータ１１９ごとに実行する。
【００７６】
このようにして、一対のサーボモータ１１９は、制御部１５０から与えられる共通の速度指令値ｖｒに対して回転速度の偏差が０になるように同期制御される。なお、一対のサーボモータ１２９および一対のサーボモータ１３９も同様に、同期制御装置５００ｂ，５００ｃにより制御部１５０から与えられる共通の速度指令値ｖｒに対して回転速度の偏差が０になるように同期制御される。
【００７７】
また、制御部１５０が同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃのうちの２つまたは３つに共通の速度指令値ｖｒを同じタイミングで与えることにより、一対のサーボモータ１１９、一対のサーボモータ１２９および一対のサーボモータ１３９のうちの２組または３組を同期制御することができる。
【００７８】
（４−２）同期制御装置による同期制御の他の例
次に、図７を参照しながら同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃによる同期制御の他の例について説明する。ここでは、同期制御装置５００ａによる一対のサーボモータ１１９の同期制御について説明するが、同期制御装置５００ｂによる一対のサーボモータ１２９の同期制御および同期制御５００ｃによる一対のサーボモータ１３９の同期制御も同様である。
【００７９】
上記のように、同期制御装置５００ａには、図６の制御部１５０から速度指令値ｖｒが与えられる。同期制御装置５００ａは、次式に示すように、一定時間間隔ごとの速度指令値ｖｒに対応する内部速度指令値ＶＲを積算するとともに、その積算値に所定の係数Ａを乗算することにより、基準位置指令値ＸＲを算出する。
【００８０】
ＸＲ＝Ａ×ΣＶＲ
同期制御装置５００ａは、パルスエンコーダ５０１から出力される帰還位置パルスＰＰをカウントし、一定時間間隔ごとのカウント値を積算し、積算値を帰還位置信号として求める。
【００８１】
同期制御装置５００ａは、基準位置指令値ＸＲと帰還位置信号との偏差を算出し、所定の演算により偏差信号を算出する。さらに、同期制御装置５００ａは、算出された偏差信号を内部速度指令値ＶＲに加算し、加算値をアナログ信号に変換する。そして、同期制御装置５００ａは、アナログ信号を回転数指令信号ＲＩとしてモータドライバ１１９ａに与える。モータドライバ１１９ａは、回転数指令信号ＲＩに従ってサーボモータ１１９を駆動する。同期制御装置５００ａは、一対のパルスエンコーダ５０１から出力される帰還位置パルスＰＰおよび共通の速度指令値ｖｒに基づいて上記の演算をサーボモータ１１９ごとに実行する。
【００８２】
このようにして、一対のサーボモータ１１９は、制御部１５０から与えられる共通の速度指令値ｖｒに対して回転速度および回転位置の偏差が０になるように同期制御される。この場合、負荷変動等により一方のサーボモータ１１９に加減速が生じ、他方のサーボモータ１１９の回転位置に対して一方のサーボモータ１１９の回転位置がずれたとしても、その回転位置のずれが補正される。したがって、一対のサーボモータ１１９の回転速度および回転位置を互いに等しい状態で維持することができる。
【００８３】
なお、一対のサーボモータ１２９および一対のサーボモータ１３９も同様に、同期制御装置５００ｂ，５００ｃにより制御部１５０から与えられる共通の速度指令値ｖｒに対して回転速度および回転位置の偏差が０になるように同期制御される。
【００８４】
また、制御部１５０が同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃのうちの２つまたは３つに共通の速度指令値ｖｒを同じタイミングで与えることにより、一対のサーボモータ１１９、一対のサーボモータ１２９および一対のサーボモータ１３９のうちの２組または３組を同期制御することができる。
【００８５】
（５）基板処理装置の動作
次に、基板処理装置１００の動作について説明する。図８〜図１１は、基板処理装置１００の動作を説明するための図である。なお、図８〜図１１では、図３〜図５に示した第１昇降機構８１、第２昇降機構８２および第３昇降機構８３を簡略化のためブロックで示している。
【００８６】
図８に示すように、基板処理装置１００に基板Ｗが搬入される際には、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３の上端部がスピンチャック２１による基板Ｗの保持位置よりも低い状態で維持される。
【００８７】
基板処理装置１００に搬入された基板Ｗがスピンチャック２１により保持されると、一対の第３昇降機構８３が互いに同期して外構成部材１３を上昇させる。それにより、図９に示すように、外構成部材１３の内周面が基板Ｗの外周端部に対向する状態となる。
【００８８】
その状態で、基板Ｗが回転されるとともに処理ノズル３０および裏面ノズル２７から基板Ｗの表面（上面）および裏面に第１薬液が供給される。基板Ｗに供給された第１薬液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗの外方へ飛散する。飛散した第１薬液は、外構成部材１３により受け止められるとともに、外構成部材１３の内周面を伝って流下し、外回収溝６８に集められる。そして、その第１薬液は回収機構Ｒ２（図３）によって回収される。
【００８９】
第１薬液による基板Ｗの処理が終了すると、一対の第１昇降機構８１および一対の第２昇降機構８１が互いに同期して内構成部材１１および中構成部材１２を上昇させる。それにより、図１０に示すように、内構成部材１１の案内壁６４の内周面が基板Ｗの外周端部に対向する状態となる。この場合、内構成部材１１および中構成部材１２は、互いに近接した状態を維持して上昇する。
【００９０】
その状態で、処理ノズル３０および裏面ノズル２７から基板Ｗの表面および裏面にリンス液が供給され、基板Ｗにリンス処理が施される。基板Ｗに供給されたリンス液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗの外方へ飛散する。飛散したリンス液は、内構成部材１１の案内壁６４により受け止められるとともに、案内壁６４の内周面を伝って流下し、廃棄溝６６に集められる。そして、そのリンス液は排気液機構ＥＤ（図３）により工場の廃棄ラインへ導かれる。
【００９１】
所定時間経過後、リンス液の供給が停止されるとともに一対の第１昇降機構８１、一対の第２昇降機構８２および一対の第３昇降機構８３が互いに同期して内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３を下降させる。それにより、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３の上端部がスピンチャック２１による基板Ｗの保持位置よりも低い状態となる（図８に示す状態）。この場合、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３は互いに近接した状態を維持して下降する。
【００９２】
続いて、基板Ｗの回転速度が上昇する。それにより、基板Ｗ上に残留するリンス液が遠心力によって基板Ｗの外方へ振り切られ、基板Ｗが乾燥される。この場合、基板Ｗの外方へ振り切られるリンス液は、カップ１０の外方に設けられた図示しない他の部材により受け止められる。
【００９３】
次に、基板Ｗの回転速度が低下するとともに一対の第１昇降機構８１が互いに同期して内構成部材１１を下降させる。それにより、図１１に示すように、中構成部材１２の内周面が基板Ｗの外周端部に対向する状態となる。
【００９４】
その状態で、処理ノズル３０および裏面ノズル２７から基板Ｗの表面および裏面に第２薬液が供給される。基板Ｗに供給された第２薬液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗの外方へ飛散する。飛散した第２薬液は、中構成部材１２により受け止められるとともに、中構成部材１２の内周面を伝って流下し、内回収溝６７に集められる。そして、その第２薬液は回収機構Ｒ１（図３）によって回収される。
【００９５】
第２薬液による基板Ｗの処理が終了すると、一対の第１昇降機構８１が、互いに同期して内構成部材１１を上昇させる。それにより、内構成部材１１の案内壁６４の内周面が基板Ｗの外周端部に対向する状態となる（図１０に示す状態）。
【００９６】
その状態で、第１薬液の供給後と同様に基板Ｗにリンス処理が施される。続いて、一対の第１昇降機構８１、一対の第２昇降機構８２および一対の第３昇降機構８３が互いに同期して内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３を下降させる。それにより、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３の上端部がスピンチャック２１による基板Ｗの保持位置よりも低い状態となる。その状態で、高速で基板Ｗが回転されることにより基板Ｗ上に残留するリンス液が振り切られる。その後、基板処理装置１００から基板Ｗが搬出される。
【００９７】
（６）本実施の形態の効果
本実施の形態の基板処理装置１００においては、カップ１０の内構成部材１１が一対の第１昇降機構８１により昇降され、中構成部材１２が一対の第２昇降機構８２により昇降され、外構成部材１３が一対の第３昇降機構８３により昇降される。各第１昇降機構８１、各第２昇降機構８２および各第３昇降機構８３は、それぞれサーボモータ１１９，１２９，１３９の回転をシャフト１１１，１２２，１３２の鉛直方向の移動に変換することにより内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３を昇降させる。
【００９８】
この場合、一対の第１昇降機構８１の間、一対の第２昇降機構８２の間および一対の第３昇降機構８３の間で駆動力を互いに伝達するためのタイミングベルト等の伝達部材を設ける必要がなくなる。それにより、伝達部材の保守作業が不要となる。
【００９９】
また、カップ１０の下方にスペースが確保されるので、カップ１０およびスピンチャック２１の保守作業が容易になる。さらに、基板処理装置１００の小型化も可能になるとともに、カップ１０の下方に他の機構を設けることも可能となる。
【０１００】
また、本実施の形態では、一対の第１昇降機構８１、一対の第２昇降機構８２および一対の第３昇降機構８３が、それぞれ互いに同期して内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３を昇降させる。それにより、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３が一定の姿勢を維持して安定に昇降される。
【０１０１】
また、基板Ｗの処理時には、所定のタイミングで一対の第１昇降機構８１、一対の第２昇降機構８２および一対の第３昇降機構８３のうちの２組または３組が、それらに対応する内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３のうちの２つまたは３つを互いに同期して昇降させる。この場合、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３のうちの２つまたは３つが、相対的な位置関係を維持しつつ昇降されるので、それらが互いに接触することが防止される。それにより、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３の損傷が防止される。
【０１０２】
また、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３のうちの２つまたは３つが互いに近接する状態を維持しつつ昇降される。それにより、内構成部材１１（案内壁６４）の上端部または中構成部材１２の上端部がそれぞれ中構成部材１２の折曲された部分または外構成部材１３の折曲された部分により覆われた状態が保たれる。
【０１０３】
そのため、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３の昇降中に基板Ｗから処理液が飛散しても、内構成部材１１と中構成部材１２との隙間または中構成部材１２と外構成部材１３との隙間にその処理液が浸入することが防止される。したがって、回収された第１薬液または第２薬液に異なる種類の処理液が混入することが防止される。
【０１０４】
（７）他の実施の形態
上記実施の形態では、内構成部材１１が一対の第１昇降機構８１により昇降され、中構成部材１２が一対の第２昇降機構８２により昇降され、外構成部材１２が一対の第３昇降機構８３により昇降されるが、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１２がそれぞれ３つ以上の第１昇降機構８１、第２昇降機構８２または第３昇降機構８３により昇降されてもよい。
【０１０５】
また、上記実施の形態では、カップ１０が内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３からなるが、カップ１０が、スピンチャック２１を取り囲むように設けられた１つまたは２つの構成部材あるいは４つ以上の構成部材からなってもよい。その場合、カップ１０の構成部材の各々に複数の昇降機構（第１昇降機構８１、第２昇降機構８２または第３昇降機構８３と同様の構成）が設けられる。
【０１０６】
また、上記実施の形態では、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３が、基板Ｗから飛散する処理液を受け止める周壁部とともに、その処理液を廃棄系または回収系に導く廃棄溝６６、内回収溝６７および外回収溝６８が形成された底部６１を有するが、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３が周壁部のみを有してもよい。
【０１０７】
この場合、内構成部材１１、中構成部材１２および外構成部材１３の下方に他のカップ状部材が設けられ、そのカップ状部材に、基板Ｗの処理に使用された処理液を廃棄系または回収系に導く廃棄溝６６、内回収溝６７および外回収溝６８が形成される。
【０１０８】
（８）請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各要素との対応の例について説明するが、本発明は下記の例に限定されない。
【０１０９】
上記実施の形態では、スピンチャック２１が基板保持手段の例であり、裏面ノズル２７および処理ノズル３０が処理液供給手段の例であり、内構成部材１１が第１の飛散防止部材の例であり、シャフト１１１が第１の支持部材の例であり、サーボモータ１１９が第１の駆動装置の例であり、制御部１５０および同期制御装置５００ａ，５００ｂ，５００ｃが制御部の例であり、サーボモータ１１９がモータの例であり、ボールねじ用ナット１１７が変換機構の例であり、中構成部材１２または外構成部材１３が第２の飛散防止部材の例であり、シャフト１２１またはシャフト１３１が第２の支持部材の例であり、サーボモータ１２９またはサーボモータ１３９が第２の駆動装置の例である。
【０１１０】
請求項の各構成要素として、請求項に記載されている構成または機能を有する他の種々の要素を用いることもできる。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明は、種々の基板の処理等に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る基板処理装置の概略平面図である。
【図２】図１の基板処理装置におけるカップの分解斜視図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１のＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】図１のＣ−Ｃ線断面図である。
【図６】基板処理装置の制御系を示す図である。
【図７】同期制御装置による同期制御について説明するための図である。
【図８】基板処理装置の動作について説明するための図である。
【図９】基板処理装置の動作について説明するための図である。
【図１０】基板処理装置の動作について説明するための図である。
【図１１】基板処理装置の動作について説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１３】
１０  カップ
１１  内構成部材
１２  中構成部材
１３  外構成部材
２１  スピンチャック
２７  裏面ノズル
３０  処理ノズル
８１  第１昇降機構
８２  第２昇降機構
８３  第３昇降機構
１００  基板処理装置
１１１，１２１，１３１  シャフト
１１９，１２９，１３９  サーボモータ
１１７，１２７，１３７  ボールねじ用ナット
１５０  制御部
Ｗ  基板
【図１】
2008141010.tif 000003
【図２】
2008141010.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2008141010.tif 000008
【図７】
2008141010.tif 000009
【図８】
2008141010.tif 000010
【図９】
2008141010.tif 000011
【図１０】
2008141010.tif 000012
【図１１】
2008141010.tif 000013