(57)【要約】【課題】基板の上面に供給されるガスにより基板を回転部材上に突設された支持部材に押圧して基板を回転部材に保持しながら回転させる基板処理装置および基板処理方法において、回転中の基板が所望の支持位置から大幅に移動してしまうのを防止する。【解決手段】基板表面に供給される窒素ガスによって基板Ｗが所定の支持位置で各支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６に押圧されてスピンベース１３に保持される。そして、スピンベース１３に基板Ｗが保持されながらスピンベース１３とともに基板Ｗが回転する。複数個のガイド部材２５が支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６に対しスピンベース１３の周縁側で回転中心Ａ０を中心として放射状にスピンベース１３に設けられている。このため、回転駆動される基板Ｗが支持位置から径方向にずれた場合であっても、ガイド部材２５が基板端面に当接して基板Ｗの径方向の移動を規制する。【選択図】図１２
2008177454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を略水平姿勢で回転させながら前記基板に対して所定の処理を施す基板処理装置において、
鉛直軸回りに回転自在に設けられた回転部材と、
前記回転部材を回転させる回転手段と、
前記回転部材の周縁部に上方に向けて突設され、前記基板の下面に当接して該基板を略水平姿勢で、しかも水平方向において所定の支持位置で支持する複数の支持部材と、
前記基板の上面にガスを供給することで前記基板を前記支持部材に押圧させて前記回転部材に保持させる押圧機構と、
前記回転手段により回転駆動される前記基板が前記支持位置から径方向にずれた際に前記基板の端面に当接して前記基板の径方向の移動を規制するガイド機構と
を備えたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
前記支持部材が３個以上設けられ、しかも各支持部材が前記基板の下面に当接して該基板を略水平姿勢で支持する支持部位を有する請求項１記載の基板処理装置であって、
前記ガイド機構は前記支持部材のうちの少なくとも３個以上に対応して設けられた３個以上の第１ガイドを有し、しかも各第１ガイドが前記支持部位に対し前記基板の周縁側で前記支持部材の先端部に取り付けられる基板処理装置。
【請求項３】
前記押圧機構が前記基板の上面に近接しながら対向配置された遮断部材を有し、前記遮断部材と前記基板の上面とに挟まれた空間にガスを供給することで前記基板を前記支持部材に押圧させる請求項２記載の基板処理装置であって、
前記鉛直軸方向における各第１ガイドの先端位置は前記支持部位に支持された前記基板の上面の高さ位置よりも低い基板処理装置。
【請求項４】
前記ガイド機構は前記複数の支持部材に対し前記回転部材の周縁側で前記回転部材に設けられた第２ガイドを複数個有している請求項１記載の基板処理装置。
【請求項５】
各第２ガイドの先端部には前記回転部材の回転中心上方を臨むように傾斜面が形成され、前記傾斜面は該傾斜面上に前記基板の周縁部が上方より下降してきた際に前記基板を前記回転部材の回転中心側に案内しながら前記基板を前記支持部材に向けて落とし込む請求項４記載の基板処理装置。
【請求項６】
３個以上の前記第２ガイドが前記回転部材の回転中心に向けて水平移動自在に前記回転部材に設けられた可動ガイドとなっており、しかも前記複数の可動ガイドが前記回転部材の回転中心回りに放射状に配置された請求項４記載の基板処理装置であって、
前記可動ガイドを水平移動させるガイド駆動機構と、
前記回転部材の回転が停止している間に、前記ガイド駆動機構を制御することによって、前記基板の径方向移動を規制する規制位置から前記回転部材の回転中心に向けて前記複数の可動ガイドを相互に連動させながら移動させて前記基板の中心を前記回転部材の回転中心に一致させるガイド駆動制御手段と
をさらに備えた基板処理装置。
【請求項７】
回転部材の周縁部に上方に向けて突設された複数の支持部材を前記基板の下面に当接させることで前記基板を略水平姿勢で、しかも水平方向において所定の支持位置で支持しながら前記基板の上面にガスを供給することで前記基板を前記支持部材に押圧させて前記回転部材に保持させる保持工程と、
前記回転部材に保持された前記基板を鉛直軸回りに回転させる回転工程と
を備え、
前記回転工程では、回転駆動される前記基板が前記支持位置から径方向にずれた際にガイド機構が前記基板の端面に当接して前記基板の径方向の移動を規制することを特徴とする基板処理方法。
【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、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等の基板に対して洗浄処理などの所定の処理を施す基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の基板処理装置として、回転自在に設けられた円盤状の回転部材上に半導体ウエハ等の基板を支持し、基板を回転させながら洗浄処理などの所定の処理を施す基板処理装置がある。例えば特許文献１に記載の基板処理装置では、スピンベース（回転部材）の周縁部に少なくとも３個以上の支持部材が上方に向けて突設されている。これらの支持部材は基板の下面に当接することで基板をスピンベースから離間して支持する。また、基板の上方には遮断部材が対向して配置され、遮断部材と基板の上面との間に形成される空間にガスが供給されることで基板が支持部材に押圧されてスピンベースに保持される。そして、スピンベースが回転されると、支持部材に押圧された基板は支持部材と基板との間に発生する摩擦力で支持部材に支持されながらスピンベースとともに回転する。この装置では、このように基板をスピンベースに保持させながら回転させることで、基板の端面に接触して基板を保持する保持部材に起因して発生する不具合を防止している。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−３２８９１号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来装置では、基板の上面に供給されるガスにより基板を回転部材上に突設された支持部材に押圧して回転部材に保持している。そして、上記のようにして基板を保持しつつ回転部材が回転することで基板を回転させている。このように従来装置では、基板上面側からのガスの押圧によって支持部材と基板との間の摩擦力を高めて基板の保持力を高めている。しかしながら、基板各部におけるこれらの応力バランスが崩れ、基板回転時に発生する遠心力により基板が回転中に径方向へと大きく移動してしまうことがある。そして、このように基板が所望の支持位置から大きくずれてしまうと、種々の問題、例えば基板搬送ロボットなどの搬送機構により基板をアンローディングすることができなくなってしまうことがある。また、基板の移動量がさらに大きくなると、基板が破損してしまう場合もある。
【０００５】
この発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、基板の上面に供給されるガスにより基板を回転部材上に突設された支持部材に押圧して基板を回転部材に保持しながら回転させる基板処理装置および基板処理方法において、回転中の基板が所望の支持位置から大幅に移動してしまうのを防止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この発明にかかる基板処理装置は、基板を略水平姿勢で回転させながら基板に対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、鉛直軸回りに回転自在に設けられた回転部材と、回転部材を回転させる回転手段と、回転部材の周縁部に上方に向けて突設され、基板の下面に当接して該基板を略水平姿勢で、しかも水平方向において所定の支持位置で支持する複数の支持部材と、基板の上面にガスを供給することで基板を支持部材に押圧させて回転部材に保持させる押圧機構と、回転手段により回転駆動される基板が支持位置から径方向にずれた際に基板の端面に当接して基板の径方向の移動を規制するガイド機構とを備えたことを特徴としている。
【０００７】
また、この発明にかかる基板処理方法は、上記目的を達成するため、回転部材の周縁部に上方に向けて突設された複数の支持部材を基板の下面に当接させることで基板を略水平姿勢で、しかも水平方向において所定の支持位置で支持しながら基板の上面にガスを供給することで基板を支持部材に押圧させて回転部材に保持させる保持工程と、回転部材に保持された基板を鉛直軸回りに回転させる回転工程とを備え、回転工程では、回転駆動される基板が支持位置から径方向にずれた際にガイド機構が基板の端面に当接して基板の径方向の移動を規制することを特徴としている。
【０００８】
このように構成された発明（基板処理装置および基板処理方法）によれば、基板上面側からのガスによって基板は所定の支持位置で支持部材に押圧されて回転部材に保持される。そして、このように基板が保持されながら回転部材が回転することで基板が回転される。このとき、回転駆動される基板が支持位置から径方向にずれた場合であっても、ガイド機構が基板の端面に当接して基板の径方向の移動を規制する。したがって、回転中の基板が所望の支持位置から大幅に移動してしまうのを防止することができる。
【０００９】
ここで、支持部材が３個以上設けられ、しかも各支持部材が基板の下面に当接して該基板を略水平姿勢で支持する支持部位を有する基板処理装置においては、ガイド機構は支持部材のうちの少なくとも３個以上に対応して設けられた３個以上の第１ガイドを有し、しかも各第１ガイドが支持部位に対し基板の周縁側で支持部材の先端部に取り付けられることで、基板の端面と第１ガイドとの間の距離を比較的小さく設定することができる。このため、回転駆動される基板が支持位置から径方向にずれた場合であっても、基板のずれ方向において基板に作用する力が増大する前に基板の移動を規制することができる。その結果、基板の移動を規制するために必要なガイド（第１ガイド）の物理的強度を低減し、ガイドを小さくすることができる。
【００１０】
また、押圧機構が基板の上面に近接しながら対向配置された遮断部材を有し、遮断部材と基板の上面とに挟まれた空間にガスを供給することで基板を支持部材に押圧させる基板処理装置においては、鉛直軸方向における各第１ガイドの先端位置は支持部位に支持された基板の上面の高さ位置よりも低く構成するのが好ましい。この構成によれば、遮断部材と基板とが接触するのを回避しながら遮断部材と基板とを十分に近接させることできる。
【００１１】
また、ガイド機構は複数の支持部材に対し回転部材の周縁側で回転部材に設けられた第２ガイドを複数個有するように構成してもよい。このように第２ガイドを支持部材と別個に設けることで、支持部材の小型化を図りながら、装置の処理性能を向上させることができる。すなわち、基板の近傍位置にガイドが存在しないことから、基板の近傍位置にガイドが存在する場合の不具合、例えば基板周囲の気流の乱れ、処理液の跳ね返り等を防止することができる。また、ガイド（第２ガイド）が支持部材と別個に設けられるので、ガイドの大きさを比較的自由に設定することができ、ガイドの物理的強度を高めることが容易となる。さらに、ガイド（第２ガイド）の取付け、交換作業を行う際に支持部材を取り外す必要がなくなる一方、支持部材の取付け、交換作業を行う際にガイドを取り外す必要がなくなる。このため、これらガイドおよび支持部材の取付け、交換作業を簡便にし、これらの作業に要する時間を大幅に削減することができる。
【００１２】
また、各第２ガイドの先端部には回転部材の回転中心上方を臨むように傾斜面が形成され、傾斜面は該傾斜面上に基板の周縁部が上方より下降してきた際に基板を回転部材の回転中心側に案内しながら基板を支持部材に向けて落とし込むように構成してもよい。この構成によれば、傾斜面上に基板の周縁部が上方より下降してくると傾斜面によって基板が回転部材の回転中心側に案内されながら支持部材に向けて落とし込まれる。このため、例えば基板搬送ロボットなどの搬送機構により基板を搬送する際に基板の位置ずれが発生した場合であっても、基板を支持部材上に載置する際にそのような基板の位置ずれを第２ガイドにより補正しながら基板を支持部材に落とし込むことができる。
【００１３】
また、３個以上の第２ガイドが回転部材の回転中心に向けて水平移動自在に回転部材に設けられた可動ガイドとなっており、しかも複数の可動ガイドが回転部材の回転中心回りに放射状に配置された基板処理装置においては、可動ガイドを水平移動させるガイド駆動機構と、回転部材の回転が停止している間に、ガイド駆動機構を制御することによって、基板の径方向移動を規制する規制位置から回転部材の回転中心に向けて複数の可動ガイドを相互に連動させながら移動させて基板の中心を回転部材の回転中心に一致させるガイド駆動制御手段とをさらに備えるように構成してもよい。この構成によれば、支持部材上に支持された基板の中心が回転部材の回転中心から径方向にずれている場合であっても、回転部材の回転が停止している間、複数の可動ガイドが相互に連動しながら基板の径方向移動を規制する規制位置から回転部材の回転中心に向けて移動することによって、基板の中心を回転部材の回転中心に一致させることができる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、回転駆動される基板が支持位置から径方向にずれた場合であっても、ガイド機構が基板の端面に当接して基板の径方向の移動を規制するので、回転中の基板が所望の支持位置から大幅に移動してしまうのを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】
＜第１実施形態＞
図１はこの発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。また、図２は図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。この基板処理装置は、半導体ウエハ等の略円形基板Ｗの表面Ｗｆの周縁部ＴＲおよび該表面周縁部ＴＲに連なる基板Ｗの端面ＥＦ（以下、基板の表面周縁部および基板の端面を併せて「基板端部」という）からメタル層やフォトレジスト層などの薄膜をエッチング除去する装置である。具体的には、基板端部に対して薬液による薬液処理およびリンス液によるリンス処理を施して基板端部から薄膜をエッチング除去するとともに、基板裏面Ｗｂに薬液およびリンス液を供給して裏面Ｗｂ全体を洗浄する装置である。以下、薬液およびリンス液を総称する場合は「処理液」という。なお、この実施形態では、基板表面Ｗｆとはデバイスパターンが形成されるパターン形成面をいう。
【００１６】
この基板処理装置は、基板表面Ｗｆを上方に向けた状態で基板Ｗを略水平姿勢に保持しながら回転させるスピンチャック１と、基板Ｗの下面（裏面Ｗｂ）の中央部に向けて処理液を供給する下面処理ノズル１５と、基板Ｗの表面周縁部ＴＲに処理液を供給する周縁処理ノズル３と、基板Ｗの表面Ｗｆに対向配置される遮断部材５とを備えている。
【００１７】
スピンチャック１は、中空の回転支柱１１がモータを含むチャック回転機構１２の回転軸に連結されており、チャック回転機構１２の駆動により鉛直軸回りに回転中心Ａ０を中心として回転可能となっている。この回転支柱１１の上端部には、スピンベース１３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、装置全体を制御する制御ユニット４からの動作指令に応じてチャック回転機構１２を駆動させることによりスピンベース１３が鉛直軸回りに回転する。このように、この実施形態では、チャック回転機構１２が本発明の「回転手段」に、スピンベース１３が本発明の「回転部材」に相当している。
【００１８】
中空の回転支柱１１には、処理液供給管１４が挿通されており、その上端に下面処理ノズル１５が結合されている。処理液供給管１４は薬液供給ユニット１６およびリンス液供給ユニット１７と接続されており、薬液またはＤＩＷ（deionized water）などのリンス液が選択的に供給される。薬液としては、薄膜（不要物）のエッチングに適した薬液、例えばフッ酸、塩酸過水（塩酸＋過酸化水素水）等が用いられる。また、回転支柱１１の内壁面と処理液供給管１４の外壁面の隙間は、円筒状のガス供給路１９を形成している。このガス供給路１９はガス供給ユニット１８と接続されており、基板裏面Ｗｂとスピンベース１３の対向面との間に形成される空間に窒素ガスを供給することができる。なお、この実施形態では、ガス供給ユニット１８から窒素ガスを供給しているが、空気や他の不活性ガスなどを吐出するように構成してもよい。
【００１９】
図３はスピンベースを上方から見た平面図である。スピンベース１３の中心部には開口が設けられている。また、スピンベース１３の周縁部付近には複数個（この実施形態では１２個）の支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６が本発明の「支持部材」として昇降自在に設けられている。これら支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６は、回転中心Ａ０を中心として放射状にスピンベース１３から上方に向けて突設されている。支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６の各々は基板裏面Ｗｂと当接することによって、スピンベース１３から所定距離だけ上方に離間させた状態で基板Ｗを略水平姿勢で、しかも水平方向において所定の支持位置ＰＳで支持可能となっている。これらのうち、周方向に沿って１つ置きに配置された６個の支持ピンＦ１〜Ｆ６は第１支持ピン群を構成し、これらは連動して基板Ｗを支持し、または基板裏面Ｗｂから離間してその支持を解除するように動作する。一方で、残る６個の支持ピンＳ１〜Ｓ６は第２支持ピン群を構成し、これらは連動して基板Ｗを支持し、または基板裏面Ｗｂから離間してその支持を解除するように動作する。なお、基板Ｗを水平に支持するためには、各支持ピン群が有する支持ピンの個数は少なくとも３個以上であればよいが、各支持ピン群が有する支持ピンの個数を６個とすることで安定して基板Ｗを支持できる。
【００２０】
図４および図５は、スピンチャック１に関連する構成を説明するための断面図（図９のＡ−Ａ’線断面）である。図４は支持ピンが上昇した状態を示し、図５は支持ピンが下降した状態を示す。また、図６はスピンベース内に備えられた動作伝達機構の構成を説明するための平面図である。図４および図５では、支持ピンＦ１〜Ｆ６が連動して昇降する様子のみが図示されているが、支持ピンＳ１〜Ｓ６も支持ピンＦ１〜Ｆ６と同様に連動して昇降可能となっている。
【００２１】
スピンチャック１には、支持ピンＦ１〜Ｆ６を連動して昇降動作させるための第１動作伝達機構ＦＴ１と、支持ピンＳ１〜Ｓ６を連動して昇降動作させるための第２動作伝達機構ＦＴ２とが設けられている。第１動作伝達機構ＦＴ１は、図６（ａ）に示すように、支持ピンＦ１〜Ｆ６をそれぞれ作動させるための６つの上下アーム７１と、これらの上下アーム７１を連動して昇降させるための第１上下リング７２とを備えている。上下アーム７１の各々は、回転中心Ａ０を中心として互いに等角度（６０°）間隔で放射状に径方向に伸びるようにして、第１上下リング７２にネジなどの締結部品によって連結されており、各上下アーム７１の先端部には、支持ピンＦ１〜Ｆ６が立設される。同様に、第２動作伝達機構ＦＴ２は、図６（ｂ）に示すように、支持ピンＳ１〜Ｓ６をそれぞれ作動させるための６つの上下アーム７３と、これらの上下アーム７３を連動して昇降させるための第２上下リング７４とを備えている。上下アーム７３の各々は、回転中心Ａ０を中心として互いに等角度（６０°）間隔で放射状に径方向に伸びるようにして、第２上下リング７４にネジなどの締結部品によって連結されており、各上下アーム７３の先端部には、支持ピンＳ１〜Ｓ６が立設される。
【００２２】
第１上下リング７２および第２上下リング７４は、スピンベース１３の回転中心Ａ０に対して同心に配置されたほぼ円環状の部材であり、第２上下リング７４は、その中央に設けられた開口部７４ａを大きくすることより、開口部７４ａに第１上下リング７２の一部を包囲しながら、第１上下リング７２の上方に配置されている（図４および図５）。これらの第１および第２上下リング７２，７４は、スピンベース１３の回転軸に沿って昇降可能となっており、第１上下リング７２を昇降させることによって、支持ピンＦ１〜Ｆ６を一体的に昇降させることができ、第２上下リング７４を昇降させることによって、支持ピンＳ１〜Ｓ６を一体的に昇降させることができる。
【００２３】
スピンベース１３は、上板１３１と下板１３２とをボルトで固定して構成されており、上板１３１の周縁部には、支持ピンＦ１〜Ｆ６および支持ピンＳ１〜Ｓ６を昇降自在に配設するために貫通孔１３１ａが形成されている。また、上板１３１と下板１３２との間に第１および第２動作伝達機構ＦＴ１，ＦＴ２を収容する収容空間が形成されている。上板１３１および下板１３２の中央部には、スピンベース１３を貫通する貫通孔１３３が形成されている。この貫通孔１３３を通り、さらに、スピンチャック１の回転支柱１１を挿通するように、処理液供給管１４が配置されている。この処理液供給管１４の上端には、スピンチャック１に保持された基板Ｗの下面中央に対向する下面処理ノズル１５が固定されている。
【００２４】
図７は、スピンベース１３を背面から見たときの平面図である。第１および第２上下リング７２，７４はそれぞれ、第１および第２上下リング７２，７４を昇降させるための第１および第２連動リング７５、７６と係合している。第１および第２連動リング７５、７６は、回転中心Ａ０に対して同心に配置された円環状の部材であり、第２連動リング７６は、第１連動リング７５よりも外側に配置されている。第１および第２連動リング７５、７６はそれぞれ、スピンベース１３の下板１３２に形成された貫通孔１３４，１３５を介して下板１３２に対して上下方向に伸びるように形成され、それらの上方端が第１および第２上下リング７２，７４と係合している。これらの第１および第２連動リング７５、７６は、スピンベース１３の回転軸に沿って昇降可能となっており、第１連動リング７５を昇降させることによって、第１上下リング７２を介して支持ピンＦ１〜Ｆ６を昇降させることができ、第２連動リング７６を昇降させることによって、第２上下リング７４を介して支持ピンＳ１〜Ｓ６を昇降させることができる。
【００２５】
次に、図８を用いて支持ピンの構成について説明する。図８は図３のＢ−Ｂ’線断面図である。なお、支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６はいずれも同一構成を有しているため、ここでは１つの支持ピンＦ１の構成について説明する。図８（ａ）に示すように、支持ピンＦ１は、上下アーム７１の上に立設された可動本体部材１０１と、可動本体部材１０１上に設けられ基板Ｗの裏面周縁部と当接して基板Ｗを支持可能に構成されたヘッド部材１０２と、可動本体部材１０１を取り囲むようにスピンベース１３の上板１３１に嵌挿されたベローズ１０３と、ベローズ１０３の上方に取り付けられ、その上面にヘッド部材１０２を載置可能に構成されたリング部材１０５とを備えている。
【００２６】
可動本体部材１０１の頂部にはヘッド部材１０２を装着可能なネジ孔１０１ａが形成されており、ネジ孔１０１ａにヘッド部材１０２を嵌挿させることで可動本体部材１０１上にヘッド部材１０２を立設する。ヘッド部材１０２は、ネジ形状の部材であり、上部のネジ頭部（ネジ山）が支持部位１０２ａとして基板裏面Ｗｂに当接して基板Ｗを支持可能に構成されるとともに、下部のネジ部が可動本体部材１０１のネジ孔１０１ａと螺合可能に構成されている。ベローズ１０３の上端部１０３ａは、可動本体部材１０１の頂部（ネジ孔１０１ａの周縁部）を覆うようにして可動本体部材１０１と係合することにより、可動本体部材１０１を保護するとともに、貫通孔１３１ａからスピンベース１３内部に処理液が侵入するのを防止している。ベローズ１０３は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）より形成され、薬液等により基板Ｗを処理する際に、ステンレス鋼（ＳＵＳ）またはアルミニウム等から形成される可動本体部材１０１を保護する。また、スピンベース１３の上板１３１とベローズ１０３の端部材との間には、シール部材２０１が配設され、スピンベース１３の内部空間を外部雰囲気から遮断している。
【００２７】
リング部材１０５は、ヘッド部材１０２のネジ部の径に合わせて開口した円環状の部材であり、ベローズ１０３の上端部１０３ａの上に載置され、ヘッド部材１０２が可動本体部材１０１のネジ孔１０１ａにねじ込まれることで固定される。ヘッド部材１０２のネジ部とリング部材１０５との間にはシール部材１０４が配置され、ヘッド部材１０２とリング部材１０５との間から可動本体部材１０１のネジ孔１０１ａに処理液が侵入するのを防止している。ヘッド部材１０２およびリング部材１０５は、耐薬性を考慮して、ＰＣＴＦＥ（ポリクロロトリフルオロエチレン）で形成されるのが好ましい。一方、耐薬性を考慮する必要がない場合には、ゴム系材質で形成するようにしてもよい。
【００２８】
また、リング部材１０５は、基板端面ＥＦに当接可能に仕上げられている。つまり、リング部材１０５は、支持部位１０２ａに対して基板Ｗの周縁側にガイド部位１０５ａ（本発明の「第１ガイド」に相当）を有し、ガイド部位１０５ａによって基板Ｗが支持位置ＰＳから径方向にずれた際に、基板端面ＥＦに当接して基板Ｗの径方向の移動を規制することが可能となっている。そして、このようなガイド部位１０５ａが各支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６の先端部に設けられることで、支持部位１０２ａに支持された基板Ｗが径方向においてどのように移動したとしても基板端面ＥＦがガイド部位１０５ａに当接して、基板Ｗの径方向外側への飛び出しを防止することが可能となっている。このように、この実施形態では、リング部材１０５が本発明の「ガイド機構」として機能する。
【００２９】
ガイド部位１０５ａは、支持部位１０２ａに支持された基板Ｗの端面ＥＦと対向しながら該基板端面ＥＦから所定の間隙を隔てるようにして設けられている（図８（ｂ））。具体的には、各支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６のガイド部位１０５ａをそれぞれ結んで描かれる仮想円ＶＣ（図３参照）の直径が基板Ｗの直径に対して若干大きくなるように、ガイド部位１０５ａが設けられている。したがって、支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６により基板Ｗを支持位置ＰＳで支持させるために、基板Ｗは径方向（水平方向）において仮想円ＶＣの内側に配置される。この実施形態では、支持位置ＰＳで支持された基板Ｗの端面ＥＦとガイド部位１０５ａとの間の距離Ｌは０．５ｍｍ程度に設定される。
【００３０】
また、鉛直軸方向におけるガイド部位１０５ａの先端位置は、支持部位１０２ａによって支持された基板Ｗの上面の高さ位置ＷＴよりも低くなるように設定されている。これにより、遮断部材５が基板Ｗの上面（表面Ｗｆ）に対向しながら配置される場合であっても、遮断部材５とガイド部位１０５ａとが接触するのを回避しながら遮断部材５と基板Ｗとを十分に近接させることができる。
【００３１】
支持ピンＦ１の下方には、圧縮コイルばね２０２をその伸縮方向を鉛直方向に沿って配置するとともに収容したばねケース２０３がスピンベース１３の下板１３２に設置されている。これにより、支持ピンＦ１は、上下アーム７１を介して上方に向かって付勢されており、その結果として、図４に示すように、支持ピンＦ１は支持部位１０２ａが基板Ｗの下面に当接する当接位置ＰＡに位置決めされる。なお、このような支持ピンＦ１の高さ位置はスピンベース１３内部に固定配置されたストッパー２０４が可動本体部材１０１の下端のフランジ部１０１ｂに係合することによって支持ピンＦ１の上限位置が規定される。一方、図５に示すように、後述するようにして支持ピンＦ１が下降された場合には、ばねケース２０３の上端面２０３ａがストッパーの役割を果たし、上下アーム７１の下方端がばねケース２０３の上端面２０３ａに係合することによって支持ピンＦ１の下限位置が規定される。
【００３２】
図４および図５に戻って説明を続ける。回転支柱１１はチャック回転機構１２のモータの駆動軸と一体化しており、チャック回転機構１２を貫通して設けられている。チャック回転機構１２を包囲するようにケーシング２１が配置されており、このケーシング２１は、さらに、筒状のカバー部材２２によって包囲されている。カバー部材２２の上端はスピンベース１３の下面近傍にまで及んでおり、その上端付近の内面にはシール機構２３が配置されている。このシール機構２３はスピンベース１３の下面に固定されたシール部材２４に摺接するようになっており、これにより、シール機構２３と回転支柱１１との間には、外部雰囲気から遮断された機構部収容空間ＭＳが形成されている。
【００３３】
図９は支持ピンを駆動するための駆動機構の構成を説明するための平面図である。機構部収容空間ＭＳ内において、ケーシング２１の上蓋部２１ａ上には、回転支柱１１を取り囲むほぼ円環状のギヤケース６１が取り付けられている。ギヤケース６１上には、図９の平面図に示すように、第１モータＭ１および第２モータＭ２が、回転支柱１１に対して対称な位置に固定されている。ギヤケース６１の内部には、図４および図５に示されているように、その内壁面の内周側および外周側にそれぞれベアリング６２，６３が圧入されている。ベアリング６２，６３は回転支柱１１に対して同軸に配置されている。内側のベアリング６２の回転側リングには、回転支柱１１を包囲するリング状の第１ギヤ６４が固定されており、外側のベアリング６３の回転側リングには回転支柱１１を包囲するリング状の第２ギヤ６５が固定されている。したがって、ギヤケース６１内において、第１ギヤ６４および第２ギヤ６５は回転支柱１１に対して同軸的に回転可能であり、第２ギヤ６５は第１ギヤ６４よりも外側に位置している。第１ギヤ６４は、外周側にギヤ歯を有し、第２ギヤ６５は、内周側にギヤ歯を有している。
【００３４】
第１モータＭ１の駆動軸に固定されたピニオン６６は、第１ギヤ６４と第２ギヤ６５との間に入り込み、内側に配置された第１ギヤ６４に噛合している。同様に、図９に示されているとおり、第２モータＭ２の駆動軸に固定されたピニオン６７は、第１ギヤ６４と第２ギヤ６５との間に位置し、外側に配置された第２ギヤ６５に噛合している。ギヤケース６１上にはさらに、モータＭ１，Ｍ２を回避した位置に、一対の第１ボールねじ機構８１が回転支柱１１を挟んで対向する位置（すなわち、回転支柱１１の側方）に配置されている。さらに、ギヤケース６１上には、モータＭ１，Ｍ２および第１ボールねじ機構８１を回避した位置に、他の一対の第２ボールねじ機構８２が、回転支柱１１を挟んで対向するように位置（すなわち、回転支柱１１の側方）に配置されている。
【００３５】
第１ボールねじ機構８１は、図４および図５に示されているように、回転支柱１１と平行に配置されたねじ軸８３と、このねじ軸８３に螺合するボールナット８４とを備えている。ねじ軸８３は、ギヤケース６１の上蓋部に軸受け部８５を介して取り付けられており、その下端は、ギヤケース６１の内部に及んでいる。このねじ軸８３の下端には、ギヤ８６が固定されており、このギヤ８６は第１ギヤ６４と第２ギヤ６５との間に入り込み、内側に配置された第１ギヤ６４に噛合している。
【００３６】
一方、ボールナット８４には第１非回転側可動部材８８が取り付けられている。この第１非回転側可動部材８８は、回転支柱１１を取り囲む環状の部材であって、その内周面には、回転支柱１１を取り囲むように設けられた第１ベアリング７７の非回転側リング７７ｆが固定されている。第１ベアリング７７の回転側リング７７ｒは非回転側リング７７ｆよりも回転支柱１１に対して内方側に配置されている。この回転側リング７７ｒは、回転支柱１１を取り囲む環状の第１回転側可動部材８９の外周面側に固定されている。第１回転側可動部材８９は、回転支柱１１の外周面に突出して設けられた案内レール９０に係合している。この案内レール９０は、回転支柱１１に平行な方向に沿って形成されており、これにより、第１回転側可動部材８９は、回転支柱１１に沿う方向に案内されて移動可能な状態で、回転支柱１１に結合されている。
【００３７】
第１モータＭ１を駆動してピニオン６６を回転させると、この回転は第１ギヤ６４に伝達される。これによって、第１ギヤ６４に噛合しているギヤ８６が回転して、第１ボールねじ機構８１のねじ軸８３が回転する。これによって、ボールナット８４およびこれに結合された第１非回転側可動部材８８が回転支柱１１に沿って昇降することになる。回転支柱１１とともに回転することになる第１回転側可動部材８９は、第１ベアリング７７を介して第１非回転側可動部材８８に結合されているから、この第１非回転側可動部材８８の昇降により、回転支柱１１の回転中であっても、案内レール９０に沿って昇降されることになる。
【００３８】
第１ボールねじ機構８１によって昇降されるリング状の第１非回転側可動部材８８の外方には、別のリング状の第２非回転側可動部材９１が配置されている。第２ボールねじ機構８２は、上記第１ボールねじ機構８１と同様な構成を有しているが、そのねじ軸の下端に設けられたギヤは、ギヤケース６１内の第１ギヤ６４と第２ギヤ６５との間において、第２ギヤ６５に内側から噛合している。したがって、同じく第２ギヤ６５に噛合しているピニオン６７を第２モータＭ２によって駆動すれば、第２ボールねじ機構８２のボールナット（図示せず）が昇降することになる。このボールナットが、第２非回転側可動部材９１に結合されている。
【００３９】
第２非回転側可動部材９１の外周面には、回転支柱１１を取り囲むように設けられた第２ベアリング７８の非回転側リング７８ｆが固定されている。この第２ベアリング７８の回転側リング７８ｒは、回転支柱１１を取り囲むリング状の第２回転側可動部材９２の内周面に固定されている。第２回転側可動部材９２の上面には、回転伝達ピン９３が回転支柱１１に沿う鉛直方向に２本、回転支柱１１を挟んで回転支柱１１を中心として略対称な位置に挿入されている（図７）。回転伝達ピン９３は、スピンベース１３の上板１３１および下板１３２を貫通するようにしてスピンベース１３に固定されており、その下端が第２回転側可動部材９２を昇降自在にしながら第２回転側可動部材９２と係合している。そして、第２ボールねじ機構８２のボールナットとともに第２非回転側可動部材９１が昇降するとき、第２ベアリング７８を介して結合された第２回転側可動部材９２も同時に昇降する。第２回転側可動部材９２は昇降可能な状態で回転伝達ピン９３を介してスピンベース１３に結合されているからスピンベース１３とともに（すなわち回転支柱１１とともに）回転されるが、この回転中であっても、第２ボールねじ機構８２からの駆動力を得て、昇降が可能である。
【００４０】
第１回転側可動部材８９には、その上方側に鉛直方向に伸びて第１連動リング７５と係合する上下駆動ピン８９１が４本設けられている。具体的には、第１連動リング７５には、図７に示すように、上下駆動ピン８９１の各々に対応して上下駆動ピン８９１に係合可能な切欠部７５１が形成されており、各切欠部７５１に上下駆動ピン８９１が挿入されている。そして、図５に示すように、第１回転側可動部材８９が下降されることで、上下駆動ピン８９１の肩部８９１ａが第１連動リング７５に係合して、つまり４本の上下駆動ピン８９１が第１連動リング７５を下方に引き下げるようにして、第１連動リング７５を降下させる。これにより、上下アーム７１の下方に配置された圧縮コイルばね２０２の付勢力に抗して、第１連動リング７５に係合する第１上下リング７２および第１上下リング７２に連結された上下アーム７１を一体的に降下させて上下アーム７１の各々に立設された支持ピンＦ１〜Ｆ６を降下させることができる。
【００４１】
さらに、支持ピンＳ１〜Ｓ６の降下動作についても、支持ピンＦ１〜Ｆ６の降下動作とほぼ同様である。すなわち、第２連動リング７６には、第２回転側可動部材９２が有する上下駆動ピン（図示せず）の各々に対応して上下駆動ピンに係合可能な挿入孔７６１が形成されており、各挿入孔７６１に上下駆動ピンが挿入される。そして、第２回転側可動部材９２が下降することで、上下駆動ピンが第２連動リング７６に係合して、第２連動リング７６を降下させる。これにより、上下アーム７３の下方に配置された圧縮コイルばね２０２の付勢力に抗して、第２連動リング７６に係合する第２上下リング７４および第２上下リング７４に連結された上下アーム７３を一体的に降下させて上下アーム７３の各々に立設された支持ピンＳ１〜Ｓ６を降下させることができる。
【００４２】
したがって、制御ユニット４の動作指令に応じて第１および第２モータＭ１、Ｍ２を回転駆動させることで、支持ピンＦ１〜Ｆ６からなる第１支持ピン群と、支持ピンＳ１〜Ｓ６からなる第２支持ピン群とを同時に、または独立して昇降させることが可能となっている。これにより、次に示す３種類の態様で基板Ｗを支持することができる。すなわち、第１および第２モータＭ１、Ｍ２を駆動させない状態では、支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６の全ての支持ピンが当接位置ＰＡに位置して基板Ｗを第１支持ピン群と第２支持ピン群とで支持することができる。また、第１モータＭ１を駆動させることで支持ピンＦ１〜Ｆ６を降下させて該支持ピンＦ１〜Ｆ６を基板Ｗの下面から離間させ、支持ピンＳ１〜Ｓ６のみにより基板Ｗを支持することができる。その一方で、第２モータＭ２を駆動させることで支持ピンＳ１〜Ｓ６を降下させて該支持ピンＳ１〜Ｓ６を基板Ｗの下面から離間させ、支持ピンＦ１〜Ｆ６のみにより基板Ｗを支持することができる。
【００４３】
図１に戻って説明を続ける。スピンチャック１の上方には、スピンベース１３に対向して円盤状の遮断部材５が水平に配設されている。この遮断部材５は、スピンチャック１の回転支柱１１と同軸上に配置された回転支軸５１の下端部に一体回転可能に取り付けられている。この回転支軸５１には、遮断部材回転機構５２が連結されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて遮断部材回転機構５２のモータを駆動させることにより遮断部材５を鉛直軸回りに回転させる。制御ユニット４は、遮断部材回転機構５２のモータをチャック回転機構１２のモータと同期するように制御することで、スピンチャック１と同じ回転方向および同じ回転速度で遮断部材５を回転駆動させることができる。
【００４４】
また、遮断部材５は、遮断部材昇降機構５３と接続され、遮断部材昇降機構５３の昇降駆動用アクチェータ（例えばエアシリンダーなど）を作動させることで、遮断部材５をスピンベース１３に近接して対向させたり、逆に離間させることが可能となっている。具体的には、制御ユニット４は遮断部材昇降機構５３を作動させることで、基板処理装置に対して基板Ｗを搬入出する際には、スピンチャック１の上方の離間位置に遮断部材５を上昇させる。その一方で、基板Ｗをスピンベース１３から所定距離だけ上方に離間した基板処理位置（当接位置ＰＡに位置決めされた支持ピンにより支持された基板Ｗの高さ位置）で該基板に対して洗浄処理を施す際には、スピンチャック１に保持された基板Ｗの表面Ｗｆのごく近傍に設定された所定の対向位置（図１に示す位置）まで遮断部材５を下降させる。これにより、遮断部材５の下面（対向面５０１）と基板表面Ｗｆとが近接した状態で離間して対向配置される。
【００４５】
遮断部材５の中心の開口および回転支軸５１の中空部は、ガス供給路５４を形成している。このガス供給路５４はガス供給ユニット１８と接続されており、基板Ｗの上面（表面Ｗｆ）と遮断部材５の対向面５０１とに挟まれた間隙空間ＳＰに窒素ガスを供給することができる。
【００４６】
図１０は遮断部材の底面図である。遮断部材５は、その下面（底面）が基板Ｗの上面（表面Ｗｆ）と略平行に対向する対向面５０１となっており、その平面サイズは基板Ｗの直径と同等以上の大きさに形成されている。このため遮断部材５が対向位置に配置されると基板Ｗの表面全体を覆って基板表面Ｗｆ上の雰囲気を外部雰囲気から遮断することが可能となっている。また、遮断部材５の周縁部には遮断部材５を上下方向（鉛直軸方向）に貫通する、略円筒状の内部空間を有するノズル挿入孔５０２が形成されており、周縁処理ノズル３が挿入可能となっている。このノズル挿入孔５０２はスピンチャック１に保持される基板Ｗの表面周縁部ＴＲに対向する位置に形成されているため、周縁処理ノズル３をノズル挿入孔５０２に挿入させることで周縁処理ノズル３を表面周縁部ＴＲに対向して配置させることができる。
【００４７】
また、対向面５０１には複数のガス噴出口５０３が開口している。複数のガス噴出口５０３はスピンチャック１に保持される基板Ｗの表面中央部の非処理領域ＮＴＲに対向する位置に、回転中心Ａ０を中心とする円周に沿って等角度間隔に形成されている。これらのガス噴出口５０３は、遮断部材５の内部のガス流通空間５０５に連通しており、ガス流通空間５０５に窒素ガスが供給されると、ガス噴出口５０３を介して窒素ガスが間隙空間ＳＰに供給される。そして、この間隙空間ＳＰに窒素ガスが供給されることで間隙空間ＳＰの内部圧力を高めて基板Ｗをその下面に当接する支持ピン（支持ピンＦ１〜Ｆ６および／または支持ピンＳ１〜Ｓ６）に押圧させることができる。これによって、支持ピンに押圧された基板Ｗは、チャック回転機構１２がスピンベース１３を回転させることで基板Ｗの下面と支持ピンとの間に発生する摩擦力によって支持ピンに支持されながらスピンベース１３とともに回転する。なお、供給された窒素ガスは間隙空間ＳＰを基板Ｗの中心付近から径方向外側へと流れていく。このように、この実施形態では、遮断部材５およびガス供給ユニット１８が本発明の「押圧機構」として機能する。
【００４８】
図１に戻って説明を続ける。周縁処理ノズル３は水平方向に延びるノズルアーム３１の一方端に取り付けられている。また、ノズルアーム３１の他方端はノズル移動機構３３に接続されている。ノズル移動機構３３は周縁処理ノズル３を水平方向に所定の回動軸回りに揺動させるとともに、周縁処理ノズル３を昇降させることができる。このため、制御ユニット４からの動作指令に応じてノズル移動機構３３が駆動されることで、周縁処理ノズル３を遮断部材５のノズル挿入孔５０２に挿入して表面周縁部ＴＲに薬液またはＤＩＷを供給可能な供給位置Ｐ１（図１の実線で示す位置）と、基板Ｗから離れた待機位置Ｐ２（図１の破線で示す位置）とに移動させることができる。
【００４９】
周縁処理ノズル３は薬液供給ユニット１６およびリンス液供給ユニット１７と接続されており、制御ユニット４からの動作指令に応じて薬液供給ユニット１６またはリンス液供給ユニット１７から薬液またはリンス液が周縁処理ノズル３に選択的に供給される。このため、周縁処理ノズル３から回転駆動される基板Ｗの表面周縁部ＴＲに薬液が供給されると、該薬液は基板Ｗの径方向外側に向かって流れ、表面周縁部ＴＲに連なる基板端面ＥＦを伝って基板外に排出される。これにより、基板端面ＥＦおよび該端面ＥＦから内側に向かって一定の幅の表面領域（表面周縁部ＴＲ）、つまり基板端部がエッチングされ、基板端部に形成された薄膜が基板Ｗから除去される。また、周縁処理ノズル３から回転駆動される基板Ｗの表面周縁部ＴＲにリンス液が供給されると、該リンス液は基板Ｗの径方向外側に向かって流れ、表面周縁部ＴＲに連なる基板端面ＥＦを伝って基板外に排出される。したがって、基板端部に残留する薬液成分を洗い流し、基板Ｗから除去することができる。
【００５０】
また、遮断部材５のノズル挿入孔５０２の内壁には、ガス導入口５０４が開口されており、ガス導入口５０４からノズル挿入孔５０２の内部空間に窒素ガスを供給することが可能となっている。ガス導入口５０４は遮断部材５の内部に形成されたガス流通空間５０５を介してガス供給ユニット１８に連通している。したがって、制御ユニット４からの動作指令に応じてガス供給ユニット１８から窒素ガスが圧送されると、ノズル挿入孔５０２の内部空間に窒素ガスが供給され、周縁処理ノズル３が待機位置Ｐ２に移動された状態、すなわち、周縁処理ノズル３がノズル挿入孔５０２に未挿入の状態では、ノズル挿入孔５０２の上下双方の開口から窒素ガスが噴出される。このため、ノズル挿入孔５０２にノズルが未挿入の状態でも、ノズル挿入孔５０２の内壁に処理液が付着するのが防止される。
【００５１】
次に、上記のように構成された基板処理装置の動作について図１１を参照しつつ説明する。図１１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。この装置では、未処理の基板Ｗが装置内に搬入されると、制御ユニット４が装置各部を制御して基板Ｗに対してベベルエッチング処理、裏面洗浄処理および乾燥処理を実行する。ここで、例えば基板表面Ｗfには薄膜が形成されることがある。そこで、この実施形態では、基板表面Ｗｆを上方に向けた状態で基板搬送ロボットなどの搬送機構により基板Ｗが装置内に搬入される（ステップＳ１）。なお、遮断部材５は離間位置にあり、基板Ｗとの干渉を防止している。
【００５２】
未処理の基板Ｗが所定の支持位置ＰＳで支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６に載置されると、制御ユニット４は離間位置に位置する遮断部材５のガス噴出口５０３から窒素ガスを吐出させるとともに、ガス供給路５４から窒素ガスを吐出させる（ステップＳ２）。次に、遮断部材５を回転させて、ノズル挿入孔５０２が所定位置となるように遮断部材５を回転方向に関して位置調整する（ステップＳ３）。具体的には、周縁処理ノズル３が供給位置Ｐ１に移動された際に、ノズル挿入孔５０２に挿入されるように遮断部材５を回転させる。その後、遮断部材５が対向位置まで降下され基板表面Ｗｆに近接配置される（ステップＳ４）。ここで、鉛直軸方向における各支持ピンのガイド部位１０５ａの先端位置は、基板Ｗの上面の高さ位置ＷＴよりも低い位置にあるので、遮断部材５と基板Ｗとを十分に近接させることができる。これによって、間隙空間ＳＰの内部圧力が高められ、基板Ｗはその下面（裏面Ｗｂ）に当接する支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６に押圧されてスピンベース１３に保持される。また、基板表面Ｗｆは遮断部材５の下面５０１に覆われて、基板周囲の外部雰囲気から確実に遮断される。なお、上記のように基板Ｗはすべての支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６で支持してもよいし、支持ピンＦ１〜Ｆ６からなる第１支持ピン群のみにより支持してもよく、あるいは支持ピンＳ１〜Ｓ６からなる第２支持ピン群のみにより支持してもよい。
【００５３】
次に、制御ユニット４は遮断部材５を停止させた状態で基板Ｗを回転させる（ステップＳ５）。このとき、支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６に押圧された基板Ｗは支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６と基板裏面Ｗｂとの間に発生する摩擦力でスピンベース１３に保持されながらスピンベース１３とともに回転する。また、基板Ｗはガイド部位１０５ａによって径方向の移動が規制された状態となっている。このため、基板Ｗが支持位置ＰＳから径方向にずれた場合であっても基板端面ＥＦがガイド部位１０５ａに当接して、基板Ｗの径方向外側への飛び出しが防止される。
【００５４】
続いて、周縁処理ノズル３が待機位置Ｐ２から供給位置Ｐ１に位置決めされ（ステップＳ６）、ベベルエッチング処理（エッチング処理＋リンス処理）が実行される（ステップＳ７）。具体的には、周縁処理ノズル３が水平方向に沿って遮断部材５のノズル挿入孔５０２の上方位置に移動された後、降下されノズル挿入孔５０２に挿入される。そして、薬液供給ユニット１６から薬液が周縁処理ノズル３に圧送されて、回転する基板Ｗの表面周縁部ＴＲに向けて周縁処理ノズル３から薬液が吐出される。その結果、表面周縁部ＴＲに供給された薬液が基板Ｗの径方向外側に向かって流れ、基板端面ＥＦを伝って基板外に排出される。これにより、基板端部がエッチングされ、基板端部から不要物が全周にわたって除去される。表面周縁部ＴＲに対するエッチング処理が終了すると、薬液に代えてリンス液が周縁処理ノズル３に圧送され、表面周縁部ＴＲにリンス液が供給される。これにより、基板端部に付着している薬液がリンス液によって洗い流される。こうして、ベベルエッチング処理が終了すると、制御ユニット４は周縁処理ノズル３へのリンス液の圧送を停止して、周縁処理ノズル３を待機位置Ｐ２に位置決めする（ステップＳ８）。
【００５５】
続いて、スピンベース１３の回転数とほぼ同一の回転数で同一方向に遮断部材５を回転させる（ステップＳ９）。その後、下面処理ノズル１５から回転する基板Ｗの裏面Ｗbに処理液が供給され、基板裏面Ｗｂに対して裏面洗浄処理が実行される（ステップＳ１０）。具体的には、下面処理ノズル１５から基板裏面Ｗｂの中央部に向けて処理液として薬液とリンス液とが順次供給されることにより、裏面全体と裏面Ｗｂに連なる基板端面ＥＦが洗浄される。ここで、洗浄処理中に支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６を基板裏面Ｗｂから少なくとも１回以上、離間させることで支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６と基板裏面Ｗｂの当接部分にも処理液を回り込ませて当該部分を洗浄できる。例えば、洗浄処理途中に、支持ピンＦ１〜Ｆ６からなる第１支持ピン群と支持ピンＳ１〜Ｓ６からなる第２支持ピン群との両方の支持ピン群により基板Ｗを支持した状態から第１支持ピン群のみにより基板Ｗを支持した状態に切り換え、基板Ｗと第２支持ピン群との間の当接部分に処理液を回り込ませる。その後、両方の支持ピン群により基板Ｗを支持した状態に移行させた後に、第２支持ピン群のみにより基板Ｗを支持した状態に切り換え、基板Ｗと第１支持ピン群との間の当接部分に処理液を回り込ませる。これにより、基板Ｗと支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６との間の当接部分のすべてに処理液を回り込ませて裏面全体の洗浄処理を行うことができる。
【００５６】
裏面洗浄処理が完了すると、基板Ｗおよび遮断部材５を高速回転させる。これにより、基板Ｗの乾燥が実行される（ステップＳ１１）。このとき、回転速度の増大により基板Ｗに作用する遠心力が増大するため、基板Ｗが径方向に移動する可能性がさらに高まる。しかしながら、ガイド部位１０５ａが基板Ｗの径方向への移動を確実に規制することにより、基板Ｗの破損などを未然に防止することができる。また、基板Ｗの乾燥の際、基板表面Ｗｆへの窒素ガス供給と併せてガス供給路１９からも窒素ガスを供給して基板Ｗの表裏面に窒素ガスを供給することで、基板Ｗの乾燥処理が促進される。
【００５７】
基板Ｗの乾燥処理が終了すると、遮断部材５の回転を停止させるとともに基板Ｗの回転を停止させる（ステップＳ１２）。そして、遮断部材５が上昇された後（ステップＳ１３）、ガス供給路５４およびガス噴出口５０３からの窒素ガスの供給を停止する（ステップＳ１４）。これにより、基板Ｗの支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６への押圧保持が解除される。その後、処理済の基板Ｗが装置から搬出される（ステップＳ１５）。
【００５８】
以上のように、この実施形態によれば、回転駆動される基板Ｗが所定の支持位置ＰＳから径方向にずれた場合であっても、ガイド部位１０５ａが基板端面ＥＦに当接して基板Ｗの径方向の移動を規制する。したがって、回転中の基板Ｗが所望の支持位置から大幅に移動してしまうのを防止することができる。
【００５９】
また、この実施形態によれば、ガイド部位１０５ａが支持部位１０２ａに対し基板の周縁側で支持ピンＦ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６の先端部に取り付けているので、基板端面ＥＦとガイド部位１０５ａとの間の距離を比較的小さく設定することが可能となっている。このため、回転駆動される基板Ｗが支持位置ＰＳから径方向にずれた場合であっても、基板Ｗのずれ方向において基板Ｗに作用する力が増大する前に基板Ｗの移動を規制することができる。その結果、基板Ｗの移動を規制するために必要なガイド（ガイド部位１０５ａ）の物理的強度を低減し、ガイドを小さくすることができる。
【００６０】
＜第２実施形態＞
図１２はこの発明の第２実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンベースを上方から見た平面図である。また、図１３は図１２のＣ−Ｃ’線断面図である。この第２実施形態にかかる基板処理装置が第１実施形態と大きく相違する点は、基板Ｗの径方向の移動を規制するためのガイドが支持ピンと別個に設けられている点である。なお、その他の構成および動作は基本的に第１実施形態と同様であるため、ここでは相違点を中心に説明する。
【００６１】
この実施形態では、第１支持ピン群を構成する支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６および第２支持ピン群を構成するＳＳ１〜ＳＳ６の各々の先端部には基板Ｗの径方向の移動を規制するためのガイド部位が設けられていない。すなわち、ベローズ１０３とヘッド部材１０２との間に介装されるリング部材１０６は、支持部位１０２ａにより支持された基板Ｗの端面ＥＦと対向する部位を有していない。
【００６２】
その一方で、基板Ｗの径方向の移動を規制するために、本発明の「第２ガイド」として複数個（この実施形態では３個）のガイド部材２５が支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６に対しスピンベース１３の周縁側でスピンベース１３に設けられている。図１２に示すように、３個のガイド部材２５は回転中心Ａ０を中心として放射状に等角度間隔でスピンベース１３から上方に向けて突設されている。ガイド部材２５は鉛直軸方向に延びる円柱状に形成されており、下部のネジ部がスピンベース１３（上板１３１）の上面周縁部に形成されたネジ孔１３１ｂと螺合可能に構成されている。したがって、ガイド部材２５をスピンベース１３にねじ込むことでガイド部材２５をスピンベース１３に固定することができる。スピンベース１３に固定されたガイド部材２５の先端位置は、当接位置ＰＡに位置決めされた支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６の支持部位１０２ａの先端位置よりも鉛直軸方向において高くなるように設定されている。この構成により、基板Ｗが支持位置ＰＳから径方向にずれた際に、ガイド部材２５が基板端面ＥＦに当接して基板Ｗの径方向の移動を規制することが可能となっている。このように、この実施形態では、ガイド部材２５が本発明の「ガイド機構」として機能する。
【００６３】
この実施形態によれば、ガイド部材２５を支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６と別個に設けているので、支持ピンの小型化を図りながら装置の処理性能を向上させることができる。具体的には、基板Ｗの近傍位置にガイドが存在しないことから、基板Ｗの近傍位置にガイドが存在する場合の不具合、例えば基板周囲の気流の乱れ、処理液の跳ね返り等を防止することができる。
【００６４】
また、この実施形態によれば、第１実施形態のようにガイド部位１０５ａを有する部材（リング部材１０５）を、支持部位１０２ａを有するヘッド部材１０２を用いて固定した場合における、次のような課題を解決することができる。すなわち、リング部材１０５をヘッド部材１０２を用いて固定した場合には、ガイド部位１０５ａの鉛直軸方向および径方向における位置を調整したり、リング部材１０５の交換を行う際に、ヘッド部材１０２を取り外す必要がある。このため、支持部位１０２ａの鉛直軸方向における高さ位置や遮断部材５の鉛直軸方向における下限位置などまでも調整する必要があり、これらの調整に多くの時間を要するといった課題があった（課題(i)）。
【００６５】
また、ガイド部位１０５ａが支持ピンの先端部に設けられると、支持部位１０２ａとガイド部位１０５ａとの間の距離が非常に近くなってしまう。このため、基板搬送ロボットなどの搬送機構により基板Ｗを搬送する際に基板Ｗの位置ずれが発生すると、ガイド部位１０５ａ上に基板Ｗが載置されてしまうことがあり、この場合には基板Ｗが破損するおそれがある。そこで、支持部位１０２ａとガイド部位１０５ａとを支持ピンの先端部に設けた場合には、基板Ｗの搬送精度を高めるために搬送速度を遅くする必要があり、装置のスループットを低下させる要因のひとつとなっていた（課題(ii)）。そこで、支持位置ＰＳで支持された基板Ｗの端面ＥＦとガイド部位１０５ａとの間の距離Ｌ（図８（ｂ））が大きくなるように、ガイド部位１０５ａを支持部位１０２ａから離間させながら支持ピンの先端部に設けることも考えられる。しかしながら、この場合には、回転駆動される基板Ｗが支持位置ＰＳから径方向にずれた場合に、基板Ｗのずれ方向において基板Ｗに作用する力が増大してしまい、ガイド部位１０５ａが倒れてしまう等の新たな問題が発生してしまう。
【００６６】
さらに、回転駆動する基板Ｗの径方向への移動（支持位置ＰＳからの位置ずれ）を検出することが必要な場合があるが、基板端面ＥＦとガイドとの間の距離Ｌが小さいと、支持位置ＰＳからの位置ずれを検出することが困難となってしまう。具体的には、例えば図１４に示すように基板Ｗの周縁に配置されたセンサ４１を用いて基板Ｗの端面位置を検出することによって基板Ｗの位置ずれを検出することができる。センサ４１はスピンベース１３上に支持された基板Ｗの端面位置を検知することでセンサ４１から基板端面ＥＦまでの距離を検出する。センサ４１とスピンベース１３の回転中心Ａ０との間の相対距離は一定であるので、基板Ｗの中心Ｗ０が回転中心Ａ０から偏心している場合には、センサ４１から基板端面ＥＦまでの距離が基板Ｗの回転に伴って変動する。このため、基板Ｗを回転させながらセンサ４１が基板端面ＥＦまでの距離を検出することで、基板Ｗの偏心量（スピンベース１３の回転中心Ａ０と基板Ｗの中心Ｗ０との間の距離）を測定することができる。したがって、基板Ｗの偏心量を測定することで、基板Ｗが支持位置ＰＳからずれたか否か、およびそのずれ量を検出することができる。しかしながら、基板端面ＥＦとガイドとの間の距離Ｌが小さいと、センサ４１により検出した検出結果が、基板Ｗの位置ずれによるものかあるいはセンサの測定精度に起因する誤差によるものか判別が困難となってしまう（課題(iii)）。
【００６７】
これに対して、この実施形態によれば、ガイド部材２５を支持ピンと別個に設けているので、次のような有利な作用効果が得られる。すなわち、上記課題(i)に対しては、ガイド部材２５をスピンベース１３に取付け、交換作業を行う際に支持部位１０２ａを有するヘッド部材１０２を取り外す必要がなくなる一方、ヘッド部材１０２の取付け、交換作業を行う際にガイド部材２５を取り外す必要がなくなる。つまり、ガイド部材２５をスピンベース１３に取付け、交換作業を行う際にはヘッド部材１０２（支持部位１０２ａ）の鉛直軸方向における先端位置については全く調整を行う必要がなく、ヘッド部材１０２の取付け、交換作業を行う際にはガイド部材２５にかかわりなくヘッド部材１０２のみについて位置調整すればよい。このため、これらガイド部材２５およびヘッド部材１０２の取付け、交換作業を簡便にし、これらの作業に要する時間を大幅に削減することができる。
【００６８】
また、上記課題(ii)に対しては、ガイド部材２５が支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６と別個に設けられ、支持部位１０２ａから離間して配置されることで、基板搬送ロボットなどの搬送機構により基板Ｗを搬送して支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６（支持部位１０２ａ）上に載置させる際に基板Ｗが誤ってガイド部材２５上に載置されるのを確実に回避することができる。これにより、基板Ｗの搬送時における位置ずれの許容量を大きくすることができ、基板Ｗの搬送速度を速くすることができる。このため、装置のスループットを向上させることができる。また、ガイド部材２５を支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６と別個に設けることで、ガイドの大きさを比較的自由に設定することができ、例えばガイド部材の径を大きくするなどしてガイドの物理的強度を高めることが容易となる。したがって、基板Ｗの径方向の移動を規制するだけの十分な物理的強度を有するようにガイド部材２５を形成することで、ガイドの倒れ等の不具合を防止することができる。
【００６９】
さらに、上記課題(iii)に対しては、支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６に支持された基板Ｗの端面ＥＦからガイド部材２５を離間した位置に配置しているので、基板Ｗの端面ＥＦとガイド部材２５との間の距離Ｌを比較的大きくすることができる。このため、回転駆動する基板Ｗが支持位置ＰＳから位置ずれを起こした際に、センサ４１による位置ずれの検出が容易である。すなわち、基板端面ＥＦとガイドとの間の距離Ｌを比較的大きくすることができるので、センサ４１により検出した検出結果が、基板Ｗの位置ずれによるものかあるいはセンサ４１の測定精度に起因する誤差によるものかの判別が容易となるため、基板Ｗの位置ずれを検出し易い。
【００７０】
＜第３実施形態＞
図１５はこの発明の第３実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンチャックの要部断面図である。この第３実施形態にかかる基板処理装置が第２実施形態と大きく相違する点は、ガイド部材の形状およびスピンベース１３に対する固定の態様が異なっている点である。なお、その他の構成および動作は基本的に第２実施形態と同様であるため、ここでは相違点を中心に説明する。
【００７１】
この実施形態では、ガイド部材２６（本発明の「第２ガイド」に相当）はその断面形状がＬ字状に形成されており、鉛直軸方向に延びる立ち上がり部２６１と立ち上がり部２６１からスピンベース１３の周縁側に向けて水平方向に延びるベース部２６２とを有している。立ち上がり部２６１は回転中心Ａ０を臨む面が基板端面ＥＦと当接可能に仕上げられ、基板Ｗの径方向への移動を規制することが可能となっている。また、ベース部２６２の下面がスピンベース１３（上板１３１）の上面周縁部と当接可能に仕上げられている。ベース部２６２には鉛直軸方向に貫通する貫通孔２６２ａが形成される一方、スピンベース１３の上面周縁部にネジ孔１３１ｃが形成されている。そして、貫通孔２６２ａを通してネジ２７をネジ孔１３１ｃと螺合させることでガイド部材２６をスピンベース１３に固定することが可能となっている。
【００７２】
この実施形態によれば、ガイド部材２６を支持ピンと別個に設けているので、第２実施形態と同様な作用効果が得られる。また、ガイド部材２６をネジ２７を用いてネジ止めすることでスピンベース１３に固定しているので、ガイド部材の取付け時の作業性を向上させることができる。さらに、ベース部２６２に設けた貫通孔２６２ａを径方向に延びる長孔形状にすることで、ガイド部材２６を径方向に自在に動かすことが可能となり、ガイド部材から基板端面ＥＦまでの距離の位置調整を容易に行うことができる。
【００７３】
＜第４実施形態＞
図１６はこの発明の第４実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンチャックの要部断面図である。この第４実施形態にかかる基板処理装置が第３実施形態と大きく相違する点は、ガイド部材の形状が異なっている点である。なお、その他の構成および動作は基本的に第３実施形態と同様であるため、ここでは相違点を中心に説明する。
【００７４】
この実施形態では、第３実施形態と同様に立ち上がり部２６１の回転中心Ａ０を臨む面が基板端面ＥＦと当接可能に仕上げられ、基板Ｗの径方向への移動を規制することが可能となっている。また、立ち上がり部２６１の先端部には回転中心Ａ０の上方を臨むように傾斜面２６１ａが形成されている。そして、傾斜面２６１ａ上に基板Ｗの周縁部が上方より下降してくると傾斜面２６１ａによって基板Ｗがスピンベース１３の回転中心Ａ０側に案内されながら支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６に向けて落とし込まれる。このため、基板搬送ロボットなどの搬送機構により基板Ｗを搬送する際に基板Ｗの位置ずれが発生した場合であっても、基板Ｗを支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６上に載置する際にそのような基板Ｗの位置ずれをガイド部材２６により補正しながら基板Ｗを支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６に落とし込むことができる。
【００７５】
＜第５実施形態＞
図１７はこの発明の第５実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンチャックの要部断面図である。この第５実施形態にかかる基板処理装置が第３実施形態と大きく相違する点は、ガイド部材がスピンベース１３に対して可動自在に構成されている点である。なお、その他の構成および動作は基本的に第３実施形態と同様であるため、ここでは相違点を中心に説明する。
【００７６】
この実施形態では、スピンベース１３の回転中心Ａ０回りに放射状に配置された３個のガイド部材２６Ａが本発明の「可動ガイド」として回転中心Ａ０に向けて水平移動自在にスピンベース１３に設けられている。具体的には、各ガイド部材２６Ａに対応してスピンベース１３（上板１３１）の上面周縁部には径方向（水平方向）に伸びるガイド溝１３１ｄが形成されており、ガイド溝１３１ｄに沿ってガイド部材２６Ａがそれぞれ水平移動自在に設けられている。ガイド部材２６Ａにはガイド駆動機構２８が連結されており、制御ユニット４からの動作指令に応じてガイド駆動機構２８が作動することで各ガイド部材２６Ａを相互に連動させながら径方向に進退するように構成されている。制御ユニット４はスピンベース１３の回転が停止している間にガイド駆動機構２８を制御することによって、基板Ｗの径方向移動を規制する規制位置（図１７の実線位置）からスピンベース１３の回転中心Ａ０に向けて各ガイド部材２６Ａを相互に連動させながら移動させて基板Ｗの中心をスピンベース１３の回転中心Ａ０に一致させることができる。このように、この実施形態では、制御ユニット４が本発明の「ガイド駆動制御手段」として機能する。
【００７７】
以上のように、この実施形態によれば、支持ピンＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６上に支持された基板Ｗの中心がスピンベース１３の回転中心Ａ０から径方向にずれている場合であっても、スピンベース１３の回転が停止している間、各ガイド部材２６Ａが相互に連動しながら基板Ｗの径方向移動を規制する規制位置からスピンベース１３の回転中心Ａ０に向けて移動することによって、基板Ｗの中心をスピンベース１３の回転中心Ａ０に一致させることができる。
【００７８】
＜その他＞
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。例えば上記第１実施形態では、各支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６にガイド部位１０５ａを設けているが、ガイド部位１０５ａは各支持ピンＦ１〜Ｆ６、Ｓ１〜Ｓ６に設ける必要はなく、基板裏面Ｗｂに当接して支持する支持ピンのうち少なくとも３個以上に対応して設けてあればよい。例えば支持ピンＦ１〜Ｆ６からなる第１支持ピン群により基板Ｗを支持する場合には、６個の支持ピンＦ１〜Ｆ６のうち放射状に配置された少なくとも３個にガイド部位１０５ａが設けられていればよい。また、支持ピンＳ１〜Ｓ６からなる第２支持ピン群により基板Ｗを支持する場合には、６個の支持ピンＳ１〜Ｓ６のうち放射状に配置された少なくとも３個にガイド部位１０５ａが設けられていればよい。
【００７９】
また、上記第２ないし第４実施形態では、３個のガイド部材２５，２６が回転中心Ａ０を中心として放射状にスピンベース１３に設けられているが、ガイド部材２５，２６の個数および配置については任意である。例えば４個以上のガイド部材をスピンベース１３に設けてもよい。また、２個のガイドをスピンベース１３に設けて基板Ｗの径方向への移動を規制するようにしてもよい。この場合には、例えば図１８に示すように、ガイド部材２５と、基板端面に沿うように平面視で円弧状に形成されたガイド壁２９（本発明の「第２ガイド」に相当）とを回転中心Ａ０を挟んでスピンベース１３に設ければよい。
【００８０】
また、上記第５実施形態では、すべて（３個）のガイド部材２６Ａが回転中心Ａ０に向けて水平移動自在にスピンベース１３に設けられた可動ガイドとなっているが、これに限定されない。例えば４個以上のガイド部材をスピンベース１３に設けるとともに、それらのガイド部材のうち放射状に配置された少なくとも３個のガイド部材を可動ガイドとしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８１】
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、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などを略水平姿勢で回転させながら該基板に対して所定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】
【００８２】
【図１】この発明にかかる基板処理装置の第１実施形態を示す図である。
【図２】図１の基板処理装置の主要な制御構成を示すブロック図である。
【図３】スピンベースを上方から見た平面図である。
【図４】スピンチャックに関連する構成を説明するための断面図であって、支持ピンが上昇した状態を示す図である。
【図５】スピンチャックに関連する構成を説明するための断面図であって、支持ピンが下降した状態を示す図である。
【図６】スピンベース内に備えられた動作伝達機構の構成を説明するための平面図である。
【図７】スピンベースを背面から見たときの平面図である。
【図８】図３のＢ−Ｂ’線断面図である。
【図９】支持ピンを駆動するための駆動機構の構成を説明するための平面図である。
【図１０】遮断部材の底面図である。
【図１１】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１２】この発明の第２実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンベースを上方から見た平面図である。
【図１３】図１２のＣ−Ｃ’線断面図である。
【図１４】基板の位置ずれを検出するための構成を示す模式図である。
【図１５】この発明の第３実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンチャックの要部断面図である。
【図１６】この発明の第４実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンチャックの要部断面図である。
【図１７】この発明の第５実施形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンチャックの要部断面図である。
【図１８】この発明の変形形態にかかる基板処理装置に装備されたスピンベースを上方から見た平面図である。
【符号の説明】
【００８３】
４…制御ユニット（ガイド駆動制御手段）
５…遮断部材（押圧機構）
１２…チャック回転機構（回転手段）
１３…スピンベース（回転部材）
１８…ガス供給ユニット（押圧機構）
２５，２６…ガイド部材（第２ガイド）
２６Ａ…ガイド部材（第２ガイド、可動ガイド）
２８…ガイド駆動機構
２９…ガイド壁（第２ガイド）
１０２ａ…支持部位
１０５…リング部材（ガイド機構）
１０５ａ…ガイド部位（第１ガイド）
２６１ａ…傾斜面
Ｆ１〜Ｆ６，Ｓ１〜Ｓ６…支持ピン（支持部材）
ＦＦ１〜ＦＦ６，ＳＳ１〜ＳＳ６…支持ピン（支持部材）
ＳＰ…間隙空間（遮断部材と基板の上面とに挟まれた空間）
ＷＴ…（支持部位に支持された）基板の上面の高さ位置
Ｗ…基板
【図１】
2008177454.tif 000003
【図２】
2008177454.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2008177454.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2008177454.tif 000014
【図１３】
2008177454.tif 000015
【図１４】
2008177454.tif 000016
【図１５】
2008177454.tif 000017
【図１６】
2008177454.tif 000018
【図１７】
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【図１８】
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