(57)【要約】【課題】簡単な構成で基板の外周端面の全体を均一に処理することができるとともに基板を高速に回転させることができる基板保持回転装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板処理方法を提供することである。  【解決手段】保持ピン２３は、ピン固定板５１を有する。ピン固定板５１上には、ピン部材５３が設けられている。ピン部材５３は、円柱状の台座部材５４、鉛直方向に延びる棒状の軸部材５５およびローラピン５６からなる。ローラピン５６は、軸部材５５に自転自在に取り付けられている。ローラピン５６の外周面には、Ｖ字状の溝部５６ａが周方向にわたって形成されており、この溝部５６ａにより基板Ｗの外周端面が支持される。ピン固定板５１は、連結部材５７を介してリンク部５８に回転可能に取り付けられている。なお、リンク部５８は、スピンベース２２内に設けられている。【選択図】図３
2007273790.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の端面を処理する基板処理装置において基板を保持しつつ回転させる基板回転保持装置であって、
回転軸線の周りで回転可能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駆動手段と、
基板の外周端面に当接して基板を保持する基板保持位置と基板の外周端面から離間する基板解放位置との間で移動可能に前記回転部材に設けられた複数の保持部材とを備え、
前記複数の保持部材の各々は、前記回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能に構成されたことを特徴とする基板回転保持装置。
【請求項２】
前記複数の保持部材の各々は、基板の外周端面を挟持する環状溝部を有することを特徴とする請求項１記載の基板回転保持装置。
【請求項３】
前記複数の保持部材により保持された基板の外周端面に当接する当接位置と基板の外周端面から離間する退避位置との間で移動可能に設けられ、前記当接位置で前記回転軸線と平行な軸線の周りで回転する回転体をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の基板回転保持装置。
【請求項４】
前記複数の保持部材の自転を阻止する自転阻止機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の基板回転保持装置。
【請求項５】
基板の端面を処理する基板処理装置であって、
回転軸線の周りで回転可能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駆動手段と、
基板の外周端面に当接して基板を水平方向に保持する基板保持位置と基板の外周端面から離間する基板解放位置との間で移動可能に前記回転部材に設けられた複数の保持部材とを備え、
前記複数の保持部材の各々は、前記回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能に構成されたことを特徴とする基板処理装置。
【請求項６】
前記複数の保持部材の各々は、基板の外周端面を挟持する環状溝部を有することを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数の保持部材により保持された基板の外周端面に当接する当接位置と基板の外周端面から離間する退避位置との間で移動可能に設けられ、前記当接位置で前記回転軸線と平行な軸線の周りで回転する回転体をさらに備えたことを特徴とする請求項５または６記載の基板処理装置。
【請求項８】
前記回転体は、基板の外周端面を処理する端面処理手段を含むことを特徴とする請求項７記載の基板処理装置。
【請求項９】
前記複数の保持部材の自転を阻止する自転阻止機構をさらに備えたことを特徴とする請求項５〜８のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１０】
前記回転駆動手段および前記自転阻止機構を制御する制御手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記端面処理手段による基板の外周端面の処理後に、前記自転阻止機構により前記複数の保持部材の自転を阻止した状態で前記回転駆動手段により前記回転部材を回転させることを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。
【請求項１１】
前記複数の保持部材により保持された基板の表面を処理する表面処理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５〜１０のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１２】
前記複数の保持部材により保持された基板の裏面を処理する裏面処理手段をさらに備えたことを特徴とする請求項５〜１１のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項１３】
基板の端面を処理する基板処理方法であって、
回転軸線の周りで回転可能な回転部材に設けられ、前記回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能な複数の保持部材を自転させることにより基板を回転させる工程と、
基板の外周端面を処理する端面処理手段により、基板の外周端面を処理する工程と、
前記回転部材を前記回転軸線の周りで回転させることにより、基板を回転させる工程とを備え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】
本発明は、基板を保持しつつ回転させる基板回転保持装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板処理方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、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、一般的に、スピンチャックにより基板が保持される。例えば、基板洗浄装置では、基板の外周端面を保持する端面保持式のスピンチャックが用いられる。端面保持式のスピンチャックは、例えば、モータと、モータにより回転駆動されるスピンベースと、スピンベース上に設けられる複数の保持ピンとから構成される。複数の保持ピンが基板の外周端面に当接することにより基板がスピンベース上で保持される。そして、スピンチャックがモータによって鉛直軸の周りで回転することにより基板が水平姿勢で回転する。この状態で、基板の表面に洗浄液が供給されつつ、ブラシ等が基板の表面に当接することにより基板の表面が洗浄される。
【特許文献１】特開平１０−３０３１７０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、基板の表面だけでなく基板の外周端面を洗浄する必要が生じる場合がある。このような場合、基板の外周端面が複数の保持ピンにより保持されていると、基板の外周端面の同じ箇所が常に保持ピンによって保持されているため、基板の外周端面の全体を均一に洗浄することが困難となる。
【０００５】
一方、特許文献１には、モータにより回転駆動される複数の保持ローラを用いた基板洗浄装置が記載されている。この基板洗浄装置では、複数の保持ローラが基板の外周端面を保持した状態で複数の保持ローラが回転することにより基板が回転する。この状態で、上ディスクブラシおよび下ディスクブラシにより基板の表面および裏面がそれぞれ洗浄される。このような複数の保持ローラを用いると基板の外周端面の同じ箇所が常に保持ローラによって保持されることがないので、基板の外周端面の全体を洗浄することも可能であると考えられる。
【０００６】
しかしながら、このように複数の保持ローラが回転することにより基板を回転させる場合、回転速度に限界がある。そのため、基板を高速で回転させることにより基板を乾燥させるスピンドライを行うことが困難である。また、複数の保持ローラを回転させるために複数のモータおよび複雑な回転力伝達機構が必要となる。
【０００７】
本発明の目的は、簡単な構成で基板の外周端面の全体を均一に処理することができるとともに基板を高速に回転させることができる基板保持回転装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板処理方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）第１の発明に係る基板回転保持装置は、基板の端面を処理する基板処理装置において基板を保持しつつ回転させる基板回転保持装置であって、回転軸線の周りで回転可能に設けられた回転部材と、回転部材を回転させる回転駆動手段と、基板の外周端面に当接して基板を保持する基板保持位置と基板の外周端面から離間する基板解放位置との間で移動可能に回転部材に設けられた複数の保持部材とを備え、複数の保持部材の各々は、回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能に構成されたものである。
【０００９】
第１の実施の形態に係る基板回転保持装置においては、回転部材に設けられた複数の保持部材が基板の外周端面に当接する基板保持位置に移動することにより基板が保持され、複数の保持部材が基板の外周端面から離間する基板解放位置に移動することにより基板の保持が解除される。
【００１０】
この場合、複数の保持部材の各々は、回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能に構成されるので、複数の保持部材により基板が保持された状態で、複数の保持部材が自転することにより基板を回転させることができる。それにより、基板の外周端面の同じ箇所が常に複数の保持部材によって保持されない状態で、基板の外周端面に処理を行うことができる。したがって、簡単な構成で基板の外周端面の全体を均一に処理することが可能となる。
【００１１】
また、複数の保持部材により基板が保持された状態で、回転駆動部材により回転部材を回転させることにより、回転部材とともに基板を回転させることができる。この場合、回転部材の回転速度と基板の回転速度とがほぼ等しくなる。したがって、回転部材を高速で回転させることにより基板を高速で回転させることができる。その結果、基板を高速で回転させながら基板を処理することが可能となる。
【００１２】
（２）複数の保持部材の各々は、基板の外周端面を挟持する環状溝部を有してもよい。
【００１３】
この場合、基板の外周端面が保持部材の環状溝部に挟持された状態で基板が保持される。それにより、基板が水平方向および垂直方向に確実に保持される。したがって、複数の保持部材が自転することにより基板を回転させる際に、基板を安定に保持しつつ回転させることができる。また、回転駆動部材により回転部材を回転させることにより、回転部材とともに基板を回転させる際にも、基板を安定に保持することができる。その結果、基板の外周端面の全体を均一かつ安定に処理することができる。
【００１４】
（３）複数の保持部材により保持された基板の外周端面に当接する当接位置と基板の外周端面から離間する退避位置との間で移動可能に設けられ、当接位置で回転軸線と平行な軸線の周りで回転する回転体をさらに備えてもよい。
【００１５】
この場合、複数の保持部材により基板が保持された状態で、回転体が退避位置から当接位置に移動し、当接位置で回転軸線と平行な軸線の周りで回転すると、回転体の回転力が基板に伝達される。したがって、簡単な構成で保持部材の自転によって基板を回転させることができる。
【００１６】
（４）複数の保持部材の自転を阻止する自転阻止機構をさらに備えてもよい。
【００１７】
この場合、複数の保持部材により基板が保持された状態で回転部材を回転させる際に、自転阻止機構により複数の保持部材の自転を阻止することができる。それにより、保持部材の自転による基板の回転が阻止され、回転部材と基板とが確実に一体的に回転する。したがって、慣性力により保持部材が自転することによって基板が回転することが防止される。その結果、基板を確実に高速回転させることが可能となる。
【００１８】
（５）第２の発明に係る基板処理装置は、基板の端面を処理する基板処理装置であって、回転軸線の周りで回転可能に設けられた回転部材と、回転部材を回転させる回転駆動手段と、基板の外周端面に当接して基板を水平方向に保持する基板保持位置と基板の外周端面から離間する基板解放位置との間で移動可能に回転部材に設けられた複数の保持部材とを備え、複数の保持部材の各々は、回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能に構成されたものである。
【００１９】
第２の発明に係る基板処理装置においては、回転部材に設けられた複数の保持部材が基板の外周端面に当接する基板保持位置に移動することにより基板が保持され、複数の保持部材が基板の外周端面から離間する基板解放位置に移動することにより基板の保持が解除される。  この場合、複数の保持部材の各々は、回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能に構成されるので、複数の保持部材により基板が保持された状態で、複数の保持部材が自転することにより基板を回転させることができる。それにより、基板の外周端面の同じ箇所が常に複数の保持部材によって保持されない状態で、基板の外周端面に処理を行うことができる。したがって、簡単な構成で基板の外周端面の全体を均一に処理することが可能となる。
【００２０】
また、複数の保持部材により基板が保持された状態で、回転駆動部材により回転部材を回転させることにより、回転部材とともに基板を回転させることができる。この場合、回転部材の回転速度と基板の回転速度とがほぼ等しくなる。したがって、回転部材を高速で回転させることにより基板を高速で回転させることができる。その結果、基板を高速で回転させながら処理することが可能となる。
【００２１】
（６）複数の保持部材の各々は、基板の外周端面を挟持する環状溝部を有してもよい。
【００２２】
この場合、基板の外周端面が保持部材の環状溝部に挟持された状態で基板が保持される。それにより、基板が水平方向および垂直方向に確実に保持される。したがって、複数の保持部材が自転することにより基板を回転させる際に、基板を安定に保持しつつ回転させることができる。また、回転駆動部材により回転部材を回転させることにより、回転部材とともに基板を回転させる際にも、基板を安定に保持することができる。その結果、基板の外周端面の全体を均一かつ安定に処理することができる。
【００２３】
（７）基板処理装置は、複数の保持部材により保持された基板の外周端面に当接する当接位置と基板の外周端面から離間する退避位置との間で移動可能に設けられ、当接位置で回転軸線と平行な軸線の周りで回転する回転体をさらに備えてもよい。
【００２４】
この場合、複数の保持部材により基板が保持された状態で、回転体が退避位置から当接位置に移動し、当接位置で回転軸線と平行な軸線の周りで回転すると、回転体の回転力が基板に伝達される。したがって、簡単な構成で保持部材の自転によって基板を回転させることができる。
【００２５】
（８）回転体は、基板の外周端面を処理する端面処理手段を含んでもよい。
【００２６】
この場合、複数の保持部材により基板が保持された状態で、端面処理手段が当接位置で回転することにより保持部材の自転により基板を回転させるとともに、基板の外周端面を処理することができる。それにより、基板の外周端面の全体を均一に処理することができる。
【００２７】
（９）基板処理装置は、複数の保持部材の自転を阻止する自転阻止機構をさらに備えてもよい。
【００２８】
この場合、複数の保持部材により基板が保持された状態で回転部材を回転させる際に、自転阻止機構により複数の保持部材の回転を阻止することができる。それにより、保持部材の自転による基板の回転が阻止され、回転部材と基板とが確実に一体的に回転する。したがって、慣性力により保持部材が自転することによって基板が回転することが防止される。その結果、基板を確実に高速回転させることが可能となる。
【００２９】
（１０）基板処理装置は、回転駆動手段および自転阻止機構を制御する制御手段をさらに備え、制御手段は、端面処理手段による基板の外周端面の処理後に、自転阻止機構により複数の保持部材の自転を阻止した状態で回転駆動手段により回転部材を回転させてもよい。
【００３０】
この場合、端面処理手段による基板の外周端面の処理後に、回転駆動手段により回転部材が回転される。それにより、基板の外周端面の処理時に基板に処理液が付着しても、回転部材とともに基板が高速回転することにより、基板に付着した処理液が遠心力により取り除かれる。その結果、基板に付着した処理液を確実に取り除くことができる。
【００３１】
また、回転部材が回転される際に、自転阻止機構により複数の保持部材の自転が阻止されるので、回転部材と基板とが確実に一体的に回転する。それにより、基板をより高速に回転させる場合でも、回転部材の回転開始時および回転停止時において、慣性力により保持部材が自転することによって基板が回転することが防止される。
【００３２】
（１１）基板処理装置は、複数の保持部材により保持された基板の表面を処理する表面処理手段をさらに備えてもよい。
【００３３】
この場合、基板の表面を処理することができる。また、基板の外周端面の処理と基板の表面の処理とを同一のスペースで行うことができるので、基板処理装置の小型化が実現される。
【００３４】
（１２）基板処理装置は、複数の保持部材により保持された基板の裏面を処理する裏面処理手段をさらに備えてもよい。
【００３５】
この場合、基板の裏面を処理することができる。また、基板の外周端面の処理と基板の裏面の処理とを同一のスペースで行うことができるので、基板処理装置の小型化が実現される。
【００３６】
（１３）第３の発明に係る基板処理方法は、基板の端面を処理する基板処理方法であって、回転軸線の周りで回転可能な回転部材に設けられ、回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能な複数の保持部材を自転させることにより基板を回転させる工程と、基板の外周端面を処理する端面処理手段により、基板の外周端面を処理する工程と、回転部材を回転軸線の周りで回転させることにより、基板を回転させる工程とを備えるものである。
【００３７】
第３の発明に係る基板処理方法においては、回転部材に設けられた複数の保持部材が基板の外周端面に当接することにより基板が保持される。複数の保持部材の各々は、回転軸線と平行な軸線の周りで自転可能である。
【００３８】
複数の保持部材により基板が保持された状態で、保持部材が自転することによって回基板を回転させることができる。それにより、基板の外周端面の同じ箇所が常に複数の保持部材によって保持されない状態で、端面処理手段により基板の外周端面の処理を行うことができる。したがって、簡単な構成で基板の外周端面の全体を均一に処理することが可能となる。
【００３９】
また、複数の保持部材により基板が保持された状態で、回転部材を回転させることにより、回転部材とともに基板を回転させることができる。この場合、回転部材の回転速度と基板の回転速度とがほぼ等しくなる。したがって、回転部材を高速で回転させることにより基板を高速で回転させることができる。その結果、基板を高速で回転させながら処理することが可能となる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明によれば、簡単な構成で基板の外周端面の全体を均一に処理することが可能となる。また、基板を高速で回転させながら基板を処理することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４１】
以下、本発明の実施の形態に係る基板処理方法および基板処理装置について図面を参照しながら説明する。
【００４２】
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。
【００４３】
（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平面図である。図１に示すように、基板処理装置１００は、処理領域Ａ，Ｂを有し、処理領域Ａ，Ｂ間に搬送領域Ｃを有する。
【００４４】
処理領域Ａには、制御部４、流体ボックス部２ａ，２ｂおよび洗浄処理部５ａ，５ｂが配置されている。
【００４５】
図１の流体ボックス部２ａ，２ｂは、それぞれ洗浄処理部５ａ，５ｂへの薬液の供給および洗浄処理部５ａ，５ｂからの廃液等に関する配管、継ぎ手、バルブ、流量計、レギュレータ、ポンプ、温度調節器、処理液貯留タンク等の流体関連機器を収納する。
【００４６】
洗浄処理部５ａ，５ｂでは、基板Ｗに付着したパーティクル等を除去するための洗浄処理が行われる。洗浄処理部５ａ，５ｂの詳細については後述する。
【００４７】
処理領域Ｂには、流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび洗浄処理部５ｃ，５ｄが配置されている。流体ボックス部２ｃ，２ｄおよび洗浄処理部５ｃ，５ｄの各々は、上記流体ボックス部２ａ，２ｂおよび洗浄処理部５ａ，５ｂと同様の構成を有し、洗浄処理部５ｃ，５ｄは洗浄処理部５ａ，５ｂと同様の処理を行う。
【００４８】
以下、洗浄処理部５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄを処理ユニットと総称する。搬送領域Ｃには、基板搬送ロボットＣＲが設けられている。
【００４９】
処理領域Ａ，Ｂの一端部側には、基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサＩＤが配置されており、インデクサロボットＩＲはインデクサＩＤの内部に設けられている。インデクサＩＤには、基板Ｗを収納するキャリア１が載置される。本実施の形態においては、キャリア１として、基板Ｗを密閉した状態で収納するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を用いているが、これに限定されるものではなく、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Inter Face）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）等を用いてもよい。
【００５０】
インデクサＩＤのインデクサロボットＩＲは、矢印Ｕの方向に移動し、キャリア１から基板Ｗを取り出して基板搬送ロボットＣＲに渡し、逆に、一連の処理が施された基板Ｗを基板搬送ロボットＣＲから受け取ってキャリア１に戻す。
【００５１】
基板搬送ロボットＣＲは、インデクサロボットＩＲから渡された基板Ｗを指定された処理ユニットに搬送し、または、処理ユニットから受け取った基板Ｗを他の処理ユニットまたはインデクサロボットＩＲに搬送する。
【００５２】
本実施の形態においては、洗浄処理部５ａ〜５ｄのいずれかにおいて基板Ｗに洗浄処理が行われた後に、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが洗浄処理部５ａ〜５ｄから搬出され、インデクサロボットＩＲを介してキャリア１に搬入される。
【００５３】
制御部４は、ＣＰＵ（中央演算処理装置）を含むコンピュータ等からなり、処理領域Ａ，Ｂの各処理ユニットの動作、搬送領域Ｃの基板搬送ロボットＣＲの動作およびインデクサＩＤのインデクサロボットＩＲの動作を制御する。
【００５４】
（２）  洗浄処理部の構成
図２は本発明の一実施の形態に係る基板処理装置１００の洗浄処理部５ａ〜５ｄの詳細を説明するための図である。図２の洗浄処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗの表面、裏面および外周端面に付着したパーティクル等の汚染物を除去するため、基板Ｗの表面の洗浄処理（以下、表面洗浄処理と呼ぶ。）、基板Ｗの裏面の洗浄処理（以下、裏面洗浄処理と呼ぶ。）および基板Ｗの外周端面の洗浄処理（以下、端面洗浄処理と呼ぶ。）を行う。
【００５５】
図２に示すように、洗浄処理部５ａ〜５ｄは、基板Ｗを水平に保持するとともに、基板Ｗの中心を通る鉛直な回転軸の周りで基板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、円板状のスピンベース２２、およびスピンベース２２上に設けられて基板Ｗを保持する複数の保持ピン２３を有する。保持ピン２３の詳細については後述する。スピンチャック２１は、チャック回転駆動機構２４によって回転される回転軸２５の上端に固定されている。
【００５６】
スピンチャック２１の回転軸２５は中空軸からなる。回転軸２５の内部には、液体供給管２６が挿通されている。液体供給管２６は、バルブ２７を介して図示しない純水供給系に接続されている。また、液体供給管２６は、スピンチャック２１に保持された基板Ｗの裏面に近接する位置まで延びている。液体供給管２６の先端には、基板Ｗの裏面中央に向けて純水を吐出する裏面ノズル２６ａが設けられている。
【００５７】
スピンチャック２１の外方には、アーム駆動装置３０が設けられている。アーム駆動装置３０には、回動軸３１が接続されている。回動軸３１には、アーム３２が水平方向に延びるように連結され、アーム３２の先端には、表面洗浄装置３３が取り付けられている。表面洗浄装置３３は、下方を向くように設けられた表面洗浄用ブラシ７３４、および表面洗浄用ブラシ３４を回転させるモータ３５を有する。
【００５８】
アーム駆動装置３０により回動軸３１が回転するとともにアーム３２が回動する。それにより、表面洗浄装置３３がスピンチャック２１により保持された基板Ｗの上方位置と基板Ｗの外方位置との間で水平方向に移動する。また、アーム駆動装置３０により回動軸３１およびアーム３２が上下動し、表面洗浄装置３３の表面洗浄用ブラシ３４が基板Ｗの表面に近づく方向または基板Ｗの表面から離れる方向に移動する。
【００５９】
また、スピンチャック２１の外方には、アーム駆動装置４０が設けられている。アーム駆動装置４０には、回動軸４１が接続されている。回動軸４１には、アーム４２が水平方向に延びるように連結され、アーム４２の先端には、端面洗浄装置４３が取り付けられている。端面洗浄装置４３は、円柱状の端面洗浄用ブラシ４４、および端面洗浄用ブラシ４４を鉛直軸周りに回転させるモータ４５を有する。
【００６０】
アーム駆動装置４０により回動軸４１が回転するとともにアーム４２が回動する。それにより、端面洗浄用ブラシ４４が基板Ｗの外周端面に当接する当接位置と基板Ｗの外周端面から離間する待避位置との間で水平方向に移動する。
【００６１】
なお、基板Ｗの端面洗浄処理の際には、端面洗浄用ブラシ４４が隣接する保持ピン２３間の基板Ｗの外周端面に当接する。
【００６２】
スピンチャック２１の外方の斜め上方には、洗浄液供給ノズル６１が設けられている。洗浄液供給ノズル６１は、洗浄液供給管６２およびバルブ６３を介して図示しない洗浄液供給系に接続されている。バルブ６３を開くことにより、洗浄液が洗浄液供給管６２を通して洗浄液供給ノズル６１に供給される。それにより、洗浄液供給ノズル６１から基板Ｗの表面に洗浄液が供給される。
【００６３】
洗浄液としては、例えば、純水、イオン水、水素が溶存する還元水（電解還元水を含む。）、炭酸水、磁気水等の機能水または薬液等が用いられる。  本実施の形態では、裏面ノズル２６ａによる基板Ｗの裏面洗浄処理、表面洗浄装置３３による基板Ｗの表面洗浄処理および端面洗浄用ブラシ４４による基板Ｗの端面洗浄処理を行う。
【００６４】
基板Ｗの裏面洗浄処理時には、スピンチャック２１により基板Ｗが回転されるとともに、裏面ノズル２６ａから基板Ｗの裏面に純水が供給される。それにより、基板Ｗの裏面に付着するパーティクル等の汚染物が除去される。
【００６５】
なお、基板Ｗの裏面洗浄処理には、純水の他、例えば、イオン水、水素が溶存する還元水（電解還元水を含む。）、炭酸水、磁気水等の機能水または薬液等を用いることができる。
【００６６】
基板Ｗの表面洗浄処理時には、スピンチャック２１により基板Ｗが回転されるとともに、表面洗浄用ブラシ３４が基板Ｗの上方位置に移動する。そして、表面洗浄用ブラシ３４が回転しつつ下方向に移動し、基板Ｗの表面に当接する。このとき、後述する洗浄液供給ノズル６１から基板Ｗ上に洗浄液が供給される。さらに、表面洗浄用ブラシ３４が基板Ｗの表面に当接した状態で、基板Ｗの中心部から周縁部までの間を水平方向に往復移動する。それにより、基板Ｗの表面の全体が表面洗浄用ブラシ３４により洗浄され、パーティクル等の汚染物が除去される。
【００６７】
基板Ｗの端面洗浄処理の詳細については後述する。
【００６８】
（３）保持ピンの詳細
図３（ａ）は、保持ピン２３の側面図であり、図３（ｂ）は、スピンチャック２１の平面図である。
【００６９】
図３（ｂ）に示すように、複数の保持ピン２３（本実施の形態では３つの保持ピン２３）が等角度間隔でスピンベース２２の外周に配置されている。図３（ａ）に示すように、各保持ピン２３は、基板Ｗの周縁部の裏面を支持する支持ピン８１と、基板Ｗの周端面を側方から保持する挟持部材５３と、支持ピン８１および挟持部材５３を連結するピン固定板５１とを有する。ピン固定板５１は、連結部材５７を介してリンク部５８に取り付けられている。なお、リンク部５８は、スピンベース２２内に設けられている。リンク部５８は保持ピン２３を駆動するための図示しない保持ピン駆動機構に接続されている。それにより、リンク部５８、連結部材５７を介して保持ピン駆動機構の駆動力が保持ピン２３に伝達され、保持ピン２３は、支持ピン８１を中心として鉛直軸線まわりに回動される。これにより、挟持部材５３を基板Ｗの周端面に対して近接または離間させることができ、基板Ｗを挟持する挟持位置と、このような挟持を解除した解除位置とに変位させることができる。
【００７０】
挟持部材５３は、円柱状の台座部材５４、鉛直方向に延びる棒状の軸部材５５およびローラピン５６からなる。台座部材５４はピン固定板５１上に固定されている。軸部材５５は、台座部材５４上に固定されている。ローラピン５６は、軸部材５５に自転可能に取り付けられている。ローラピン５６の外周面には、Ｖ字状の溝部５６ａが周方向にわたって形成されており、この溝部５６ａにより基板Ｗの外周端面が挟持される。
【００７１】
保持ピン２３により基板Ｗを保持する際には、まず、図１に示す基板搬送ロボットＣＲにより、支持ピン８１上に基板Ｗが載置される。そして、保持ピン２３が支持ピン８１を中心として鉛直軸線まわりに回動されることによって、挟持部材５３に基板Ｗの周端面が押し当てられる。それにより、基板Ｗが溝部５６ａの傾斜に沿ってせり上がり、支持ピン８１から浮き上がった状態となる。そして、基板Ｗは溝部５６ａで挟持されることにより保持される。
【００７２】
なお、本実施の形態では、ローラピン５６の自転を阻止するための自転阻止機構７０が設けられている。以下、ローラピン５６の自転が自転阻止機構７０により阻止される状態を自転阻止状態と呼び、ローラピン５６が自転可能な状態を自転可能状態と呼ぶ。自転阻止機構７０の具体例については後述する。
【００７３】
このように基板Ｗがローラピン５６により保持されている状態で、ローラピン５６が上述の自転可能状態である場合、基板Ｗは、スピンベース２２に対して相対的に回転可能となる。一方、ローラピン５６が上述の自転阻止状態である場合、基板Ｗは、スピンベース２２に対して相対的に回転しない。
【００７４】
（４）端面洗浄処理の詳細
図４は、端面洗浄装置４３（図２）による基板Ｗの端面洗浄処理の詳細を説明するための図である。
【００７５】
図４（ａ）に示すように、スピンベース２２が停止している状態で、端面洗浄用ブラシ４４が矢印Ｍ３の方向に回転されるとともに、上述の退避位置から当接位置に向かって移動する。この場合、保持ピン２３のローラピン５６は、自転可能状態とされる。
【００７６】
図４（ｂ）に示すように、端面洗浄用ブラシ４４が当接位置に移動し、基板Ｗの外周端面に接触すると、端面洗浄用ブラシ４４の矢印Ｍ３方向の回転力が基板Ｗに伝達されて、基板Ｗが矢印Ｍ４の方向に回転する。それにより、基板Ｗの外周端面の同一箇所が常に保持ピン２３で保持されることなく、基板Ｗの外周端面の全体が端面洗浄用ブラシ４４に接触する。したがって、基板Ｗの外周端面の全体を均一に洗浄することができる。なお、端面洗浄処理の際に、図２の洗浄液供給ノズル６１から基板Ｗに洗浄液を供給してもよい。
【００７７】
（５）洗浄処理部の動作
図５は、洗浄処理部５ａ〜５ｄの動作の一例を示すフローチャートである。以下、図１〜図３および図６を参照して、洗浄処理部５ａ〜５ｄの一連の動作について説明する。なお、以下に説明する洗浄処理部５ａ〜５ｄの各構成要素の動作は、図１の制御部４により制御される。
【００７８】
まず、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが洗浄処理部５ａ〜５ｄに搬入され（ステップＳ１）、保持ピン２３により基板Ｗの外周端面が保持される。
【００７９】
次に、自転阻止機構７０により保持ピン２３のローラピン５６が自転阻止状態に設定される（ステップＳ２）。
【００８０】
次に、スピンチャック２１が回転することにより、そのスピンチャック２１に保持されている基板Ｗが回転する。その状態で、表面洗浄装置３４により基板Ｗの表面洗浄処理が行われる（ステップＳ３）。また、裏面ノズル２６ａから基板Ｗの裏面に純水が供給され、基板Ｗの裏面洗浄処理が行われる（ステップＳ４）。
【００８１】
表面洗浄処理および裏面洗浄処理後、スピンチャック２１の回転が停止されるとともに、保持ピン２３のローラピン５６が自転可能状態に設定される（ステップＳ５）。
【００８２】
次に、端面洗浄装置４４により基板Ｗの端面洗浄処理が行われる（ステップＳ６）。
【００８３】
端面洗浄処理後、保持ピン２３のローラピン５６が自転阻止状態に設定されるとともに（ステップＳ７）、スピンチャック２１が高速で回転することにより、スピンチャック２１に保持されている基板Ｗが高速で回転する。それにより、基板Ｗに付着する洗浄液が遠心力により取り除かれ、基板Ｗが乾燥される（ステップＳ８）。その後、基板搬送ロボットＣＲにより基板Ｗが洗浄処理部５ａ〜５ｄから搬出される（ステップＳ９）。
【００８４】
なお、基板Ｗの表面洗浄処理、裏面洗浄処理および端面洗浄処理の順序は、上記に限定されず、任意の順序で行ってもよい。
【００８５】
また、不活性ガス供給ノズルを別途設け、基板Ｗの乾燥時に、基板Ｗに不活性ガスを供給してもよい。この場合、不活性ガスにより基板Ｗに付着する洗浄液が吹き飛ばされるため、効率良く基板Ｗを乾燥させることができる。また、基板Ｗ上に酸化膜が形成されることを防止することができる。
【００８６】
（６）自転阻止機構の具体例
本実施の形態では、上記のように、基板Ｗの表面洗浄処理時、裏面洗浄処理時および乾燥時には、自転阻止機構７０によりローラピン５６が自転阻止状態に設定される。この場合、基板Ｗがスピンチャック２１と一体的に回転するため、慣性力により基板Ｗがスピンチャック２１に対して相対的に回転することが防止される。
【００８７】
ここで、自転阻止機構７０の具体例について説明する。
【００８８】
図６は、自転阻止機構７０の一例を示す図である。図６（ａ）には、ローラピン５６が自転可能状態である場合における保持ピン２３の断面図が示され、図６（ｂ）には、ローラピン５６が自転阻止状態である場合における保持ピン２３の断面図が示される。
【００８９】
図６（ａ）に示すように、ピン固定板５１および台座部材５４内を貫通するように、棒状の自転阻止ピン７１が上下動自在に設けられる。自転阻止ピン７１は、駆動機構７２により、上下方向に駆動される。一方、ローラピン５６の下面には自転阻止ピン７１の上端部が嵌合可能な複数の凹部５６ｂが、軸部材５５を中心とする円周上に形成されている。
【００９０】
図６（ａ）に示す状態では、自転阻止ピン７１が台座部材５４内に収納され、自転阻止ピン７１とローラピン５６とが離間する。そのため、ローラピン５６の自転が阻止されない。この場合、ローラピン５６は自転可能状態となる。
【００９１】
一方、図７（ｂ）に示すように、自転阻止ピン７１が台座部材５４から上方に突出することにより、その上端部がローラピン５６の１つの凹部５６ｂに嵌合する。それにより、ローラピン５６の自転が阻止される。したがって、この場合、ローラピン５６が自転阻止状態となる。
【００９２】
このように、自転阻止ピン７１を上下方向に移動させることにより、ローラピン５６を自転可能状態または自転阻止状態に設定することができる。
【００９３】
なお、ローラピン５６の下面に複数の凹部５６ｂを形成せずに、自転阻止ピン７１の先端部をローラピン５６の下面に当接させることで、摩擦力によりローラピン５６の自転を阻止してもよい。
【００９４】
（７）本実施の形態の効果
本実施の形態では、保持ピン２３のローラピン５６が、軸部材５５に自転可能に設けられている。この場合、ローラピン５６により保持される基板Ｗに回転力を与えることにより、ローラピン５６が自転し、スピンベース２２に対して相対的に基板Ｗを回転させることができる。それにより、基板Ｗの外周端面の全体を均一に洗浄することが可能となる。
【００９５】
また、本実施の形態では、ローラピン５６により基板Ｗを保持した状態でスピンベース２２を回転させることにより、基板Ｗを回転させることができる。この場合、スピンベースの回転速度と基板Ｗの回転速度とはほぼ等しくなる。したがって、基板Ｗを高速で回転させることができる。
【００９６】
また、本実施の形態では、ローラピン５６の自転を阻止するための自転阻止機構７０が設けられる。基板Ｗの表面洗浄処理時、裏面洗浄処理時および乾燥時には、自転阻止機構７０によりローラピン５６が自転阻止状態とされる。この場合、基板Ｗがスピンチャック２１と確実に一体的に回転するため、慣性力により基板Ｗがスピンチャック２１に対して相対的に回転することが防止される。それにより、基板Ｗの表面洗浄処理、裏面洗浄処理および乾燥を適切に行うことができる。
【００９７】
また、本実施の形態では、基板Ｗの表面洗浄処理、裏面洗浄処理、端面洗浄処理および乾燥を洗浄処理部５ａ〜５ｄにおける共通のスペース内で行うことができる。それにより、基板処理装置１００の小型化が可能となる。
【００９８】
（８）他の実施の形態
上記実施の形態では、自転阻止機構７０によりローラピン５６の自転を阻止することにより、慣性力により基板Ｗがスピンベース２２に対して相対的に回転することが防止されるが、他の方法により端面洗浄処理時にスピンベース２２に対して相対的に基板Ｗの回転を可能とし、かつ表面洗浄処理時、裏面洗浄処理時および乾燥時にスピンベース２２に対して相対的に基板Ｗの回転を阻止してもよい。
【００９９】
例えば、一方向のみに自転可能なローラピン５６を用い、ローラピン５６の自転可能な方向に応じて、端面洗浄用ブラシ４４およびスピンベース２２の回転方向を設定してもよい。
【０１００】
図７は、一方向のみに自転可能なローラピン５６を用いた場合の作用を説明するための図である。図７に示されるローラピン５６は、矢印Ｍ５の方向には自転可能であるが、その逆の矢印Ｍ６の方向には自転しない。それにより、ローラピン５６により保持される基板Ｗは、矢印Ｍ７の方向への回転が可能となり、矢印Ｍ８の方向には回転しない。
【０１０１】
図７（ａ）に示すように、端面洗浄処理時には、端面洗浄用ブラシ４４を矢印Ｍ９の方向に回転させる。端面洗浄用ブラシ４４の矢印Ｍ９の方向の回転力は基板Ｗを矢印Ｍ７の方向に回転させようとする。基板Ｗは矢印Ｍ７の方向に回転可能であるので、端面洗浄用ブラシ４４の回転に伴って、基板Ｗは矢印Ｍ７の方向に回転する。
【０１０２】
図７（ｂ）に示すように、基板Ｗの表面洗浄処理時、裏面洗浄処理時および乾燥時には、スピンベース２２を矢印Ｍ１０の方向に回転させる。この場合、スピンベース２２の回転停止時において、基板Ｗには、スピンベース２２に対して矢印Ｍ８の方向へ回転しようとする慣性力が働く。しかしながら、基板Ｗは矢印Ｍ８の方向に回転することができない。そのため、スピンベース２２の回転が停止されると同時に、基板Ｗの回転が停止する。
【０１０３】
このようにして、スピンベース２２の回転停止時において、慣性力により基板Ｗがスピンベース２２に対して相対的に回転することが防止される。この場合、自転阻止機構７０を設ける必要がないため、スピンチャック２１の構造を簡略化することができ、製造コストを低減することができる。
【０１０４】
また、上記実施の形態では、基板Ｗの表面洗浄処理の際に、表面洗浄用ブラシ３４によりパーティクル等の汚染物を物理的に除去する処理を行っているが、薬液を基板Ｗの表面に供給することにより有機物等の不純物を化学的に除去する処理に適用してもよい。
【０１０５】
この場合、基板Ｗの上方から基板Ｗの表面に薬液を供給する薬液ノズルを別途設ける。薬液としては、例えばＢＨＦ（バッファードフッ酸）、ＤＨＦ（希フッ酸）、フッ酸、塩酸、硫酸、硝酸、リン酸、酢酸、シュウ酸もしくはアンモニア等の薬液、またはそれらの混合溶液を用いることができる。
【０１０６】
また、これらの薬液を裏面ノズル２６ａから基板Ｗの裏面に供給することにより、基板Ｗの裏面洗浄処理を行ってもよい。
【０１０７】
また、上記実施の形態では、端面洗浄処理時には基板Ｗの外周端面に端面洗浄用ブラシ４４が当接し、端面洗浄用ブラシ４４が回転することによって、基板Ｗに回転力が伝達されるが、端面洗浄用ブラシ４４以外の回転部材が基板Ｗの外周端面に当接し、回転することによって、基板Ｗに回転力が伝達されてもよい。
【０１０８】
（９）  請求項の各構成要素と実施の形態の各部との対応関係
以下、請求項の各構成要素と実施の形態の各部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】
上記実施の形態においては、スピンチャック２１が基板回転保持装置に相当し、スピンベース２２が回転部材に相当し、チャック回転駆動機構２４が回転駆動手段に相当し、ローラピン５６が保持部材に相当し、溝部５６ａが環状溝部に相当する。
【０１１０】
また、端面洗浄用ブラシ４４が回転体および端面処理手段に相当し、制御部４が制御手段に相当し、表面洗浄用ブラシ３４および薬液ノズルが表面処理手段に相当し、裏面ノズル２６ａが裏面処理手段に相当する。
【産業上の利用可能性】
【０１１１】
本発明に係る基板回転保持装置およびそれを備えた基板処理装置ならびに基板処理方法は、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製造等のために利用可能である。
【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平面図である。
【図２】本発明の一実施の形態に係る基板処理装置の洗浄処理部の詳細を説明するための図である。
【図３】保持ピンの詳細を説明するための図である。
【図４】端面洗浄装置による基板の端面洗浄処理の詳細を説明するための図である。
【図５】洗浄処理部の動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】自転阻止機構の一例を示す図である。
【図７】一方向のみに自転可能なローラピンを用いた場合の効果を説明するための図である。
【符号の説明】
【０１１３】
４  制御部
２１  スピンチャック
２２  スピンベース
２３  保持ピン
２４  チャック回転駆動機構
２６ａ  裏面ノズル
３４  表面洗浄用ブラシ
４４  端面洗浄用ブラシ
５６  ローラピン
５６ａ  溝部
７０  自転阻止機構
１００  基板処理装置
５ａ〜５ｄ  洗浄処理部
【図１】
2007273790.tif 000003
【図２】
2007273790.tif 000004
【図３】
2007273790.tif 000005
【図４】
2007273790.tif 000006
【図５】
2007273790.tif 000007
【図６】
2007273790.tif 000008
【図７】
2007273790.tif 000009