(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の保持部材によって基板の周縁を保持し，基板を回転させて処理する基板処理装置であって，
前記複数の保持部材を，当接部を互いに閉じて基板周縁を保持する保持状態と、前記当接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除した解除状態とにさせる保持解除機構と，前記複数の保持部材が前記解除状態の際に基板を支持する支持機構を備え，
前記保持解除機構及び前記支持機構の動作を制御する制御部を備え，
前記制御部の制御により，前記複数の保持部材を前記保持状態から解除状態にさせ，前記当接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除し，
前記基板を下降させ，前記当接部を互いに閉じ，
次いで，前記複数の保持部材を前記待機中の基板の周縁に対して相対的に移動させ，
前記当接部を互いに開き，前記基板を上昇させ，
前記当接部を互いに閉じ，基板の周縁を前記移動前に保持した箇所と異なる箇所において保持することを特徴とする，基板処理装置。
【請求項２】
前記支持機構は，前記基板下面に液体を供給し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持することを特徴とする，請求項１に記載の基板処理装置。
【請求項３】
前記液体は，純水であることを特徴とする，請求項２に記載の基板処理装置。
【請求項４】
前記支持機構は，前記基板下面に当接して支持する少なくとも３個の支持部材を備え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】
前記支持機構は，前記複数の保持手段により保持された基板下面に相対的に近接自在に構成されたアンダープレートを備えることを特徴とする，請求項１〜４のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項６】
前記基板の横ずれを防止するホルダーを備えることを特徴とする，請求項１〜５のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項７】
前記複数の保持部材を回転プレートに取りつけると共に，これら複数の保持部材を基板の周縁を保持するように付勢する弾性部材を設け，
前記保持解除機構は，前記弾性部材が付勢する力に抗する力を与え，前記保持部材を基板から離隔させることを特徴とする，請求項１〜６のいずれかに記載の基板処理装置。
【請求項８】
複数の保持部材によって基板の周縁を保持し，基板を回転させて処理し，次いで，前記保持部材が基板周縁に当接する当接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除し，
前記下面を支持した基板を下降させて待機状態とし，前記当接部を互いに閉じ，
次いで，前記複数の保持部材を前記待機中の基板の周縁に対して相対的に移動させ，
前記当接部を互いに開き，前記下面を支持した基板を上昇させ，
前記当接部を互いに閉じ，基板の周縁を前記移動前に保持した箇所と異なる箇所において基板を保持し，再び基板を回転させて処理することを特徴とする，基板処理方法。
【請求項９】
基板の下面を支持するに際し，基板の下面に対してアンダープレートを相対的に近接させ，前記基板下面と前記アンダープレートとの間に液体を供給し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持することを特徴とする，請求項８に記載の基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，例えば半導体ウェハやＬＣＤ基板用ガラス等の基板を洗浄処理などする基板処理装置及び基板処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば半導体デバイスの製造プロセスにおいては，半導体ウェハ（以下，「ウェハ」という。）に対して処理液を供給し，現像，塗布，洗浄等の処理を行う処理システムが使用されている。かような処理システムに備えられる枚葉式の基板処理装置は，ウェハを略水平に保持し，ノズル等から供給する処理液によって所定の処理を施すものである。また，この装置には，ウェハを保持すると共に水平面内で回転させることができるスピンチャックが備えられ，これによりウェハを回転保持し，処理面上に供給された処理液を遠心力により処理面全体に拡散させる。かかる場合，ウェハの周縁に対して保持部材を当接させるようにしている。例えば，ウェハの周囲において中心角が１２０°となるよう，スピンチャックに３つの保持部材を設け，それら３つの保持部材をウェハの外周面に当接させて，ウェハを周縁から保持するようにしていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，従来の基板処理装置においては，処理中に保持部材がウェハに当接する位置を交替させないので，その当接箇所に処理むらが発生する問題があった。例えばウェハの洗浄処理においては，ウェハの周縁やベベル部（ウェハ表面の周辺部）を効果的に洗浄できない問題があった。
【０００４】
従って，本発明の目的は，基板の処理むらを防止することができる基板処理装置及び基板処理方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明によれば，複数の保持部材によって基板の周縁を保持し，基板を回転させて処理する基板処理装置であって，前記複数の保持部材を，当接部を互いに閉じて基板周縁を保持する保持状態と，前記当接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除した解除状態とにさせる保持解除機構と，前記複数の保持部材が前記解除状態の際に基板を支持する支持機構を備え，前記保持解除機構及び前記支持機構の動作を制御する制御部を備え，前記制御部の制御により，前記複数の保持部材を前記保持状態から解除状態にさせ，前記当接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除し，前記基板を下降させ，前記当接部を互いに閉じ，次いで，前記複数の保持部材を前記待機中の基板の周縁に対して相対的に移動させ，前記当接部を互いに開き，前記基板を上昇させ，前記当接部を互いに閉じ，基板の周縁を前記移動前に保持した箇所と異なる箇所において保持することを特徴とする基板処理装置が提供される。かかる基板処理装置にあっては，例えば，複数の保持部材は，移動前と移動後の保持状態において，基板周縁の異なる箇所を保持する。従って，複数の保持部材が基板の周縁に対して移動する前の処理においては，移動後の保持部材が当接する箇所へ処理液を供給することができる。複数の保持部材が基板に対して移動した後の処理においては，移動前に保持部材が当接していた箇所へ処理液を供給することができる。従って，基板の処理むらを防止することができる。
【０００７】
また，前記支持機構は，前記基板下面に液体を供給し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持することが好ましい。さらに，前記液体は純水であっても良い。この場合，基板に固体を接触させずに支持することができる。従って，パーティクルの発生を防止することができる。
【０００８】
前記支持機構は，前記基板下面に当接して支持する少なくとも３個の支持部材を備えることとしても良い。この場合，基板を確実に支持することができる。
【０００９】
前記支持機構は，前記複数の保持手段により保持された基板下面に相対的に近接自在に構成されたアンダープレートを備えることとしても良い。この場合，例えば，基板の下面全体に均一に接触する処理液の液膜を形成して処理し，処理液の消費量を節約することができる。
【００１０】
さらに，前記基板の横ずれを防止するホルダーを備えることが好ましい。また，この基板処理装置にあっては，前記複数の保持部材を回転プレートに取りつけると共に，これら複数の保持部材を基板の周縁を保持するように付勢する弾性部材を設け，前記解除機構は，前記弾性部材が付勢する力に抗する力を与え，前記保持部材を基板から離隔させるようにしても良い。
【００１１】
また，本発明によれば，複数の保持部材によって基板の周縁を保持し，基板を回転させて処理し，次いで，前記保持部材が基板周縁に当接する当接部を互いに開いて基板周縁の保持を解除し，前記下面を支持した基板を下降させて待機状態とし，前記当接部を互いに閉じ，次いで，前記複数の保持部材を前記待機中の基板の周縁に対して相対的に移動させ，前記当接部を互いに開き，前記下面を支持した基板を上昇させ，前記当接部を互いに閉じ，基板の周縁を前記移動前に保持した箇所と異なる箇所において基板を保持し，再び基板を回転させて処理することを特徴とする，基板処理方法が提供される。
【００１４】
また，基板の下面を支持するに際し，基板の下面に対してアンダープレートを相対的に近接させ，前記基板下面と前記アンダープレートとの間に液体を供給し，前記液体の表面張力を利用して基板を支持することが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の好ましい実施の形態を，基板の一例としてウェハの周辺部と裏面を洗浄処理するように構成された基板処理装置としての基板処理ユニットに基づいて説明する。ここでいう洗浄処理とは，基板に積層された膜の除去洗浄を含む。図１は，本実施の形態にかかる基板処理ユニット１２，１３を組み込んだ洗浄処理システム１の平面図である。図２は，その側面図である。この洗浄処理システム１は，ウェハＷに洗浄処理及び洗浄処理後の熱的処理を施す洗浄処理部２と，洗浄処理部２に対してウェハＷを搬入出する搬入出部３から構成されている。
【００１６】
搬入出部３は，複数枚，例えば２５枚のウェハＷが所定の間隔で略水平に収容可能な容器（キャリアＣ）を載置するための載置台６が設けられたイン・アウトポート４と，載置台６に載置されたキャリアＣと洗浄処理部２との間でウェハの受け渡しを行うウェハ搬送装置７が備えられたウェハ搬送部５と，から構成されている。
【００１７】
ウェハＷはキャリアＣの一側面を通して搬入出され，キャリアＣの側面には開閉可能な蓋体が設けられている。また，キャリアＣには，ウェハＷを所定間隔で保持するための棚板が内壁に設けられており，ウェハＷを収容する２５個のスロットが形成されている。ウェハＷは表面（半導体デバイスを形成する面）が上面（ウェハＷを水平に保持した場合に上側となっている面）となっている状態で各スロットに１枚ずつ収容される。
【００１８】
イン・アウトポート４の載置台６上には，例えば，３個のキャリアＣを水平面のＹ方向に並べて所定位置に載置することができるようになっている。キャリアＣは蓋体が設けられた側面をイン・アウトポート４とウェハ搬送部５との境界壁８側に向けて載置される。境界壁８においてキャリアＣの載置場所に対応する位置には窓部９が形成されており，窓部９のウェハ搬送部５側には，窓部９をシャッター等により開閉する窓部開閉機構１０が設けられている。
【００１９】
この窓部開閉機構１０は，キャリアＣに設けられた蓋体もまた開閉可能であり，窓部９の開閉と同時にキャリアＣの蓋体も開閉する。窓部開閉機構１０は，キャリアＣが載置台の所定位置に載置されていないときは動作しないように，インターロックを設けることが好ましい。窓部９を開口してキャリアＣのウェハ搬入出口とウェハ搬送部５とを連通させると，ウェハ搬送部５に配設されたウエハ搬送装置７のキャリアＣへのアクセスが可能となり，ウェハＷの搬送を行うことが可能な状態となる。窓部９の上部には図示しないウェハ検出装置が設けられており，キャリアＣ内に収容されたウェハＷの枚数と状態をスロット毎に検出することができるようになっている。このようなウェハ検出装置は，窓部開閉機構１０に装着させることも可能である。
【００２０】
ウェハ搬送部５に配設されたウエハ搬送装置７は，Ｙ方向とＺ方向に移動可能であり，かつ，Ｘ―Ｙ平面内（θ方向）で回転自在に構成されている。また，ウェハ搬送装置７は，ウェハＷを把持する取出収納アーム１１を有し，この取出収納アーム１１はＸ方向にスライド自在となっている。こうして，ウェハ搬送装置７は，載置台６に載置された全てのキャリアＣの任意の高さのスロットにアクセスし，また，洗浄処理部２に配設された上下２台のウェハ受け渡しユニット１６，１７にアクセスして，イン・アウトポート４側から洗浄処理部２側へ，逆に洗浄処理部２側からイン・アウトポート４側へウェハＷを搬送することができるようになっている。
【００２１】
洗浄処理部２は，主ウェハ搬送装置１８と，２台のウェハ受け渡しユニット１６，１７と，本実施の形態にかかる２台の基板処理ユニット１２，１３と，基板洗浄ユニット１４，１５と，処理後のウェハＷを加熱処理する３台の加熱ユニット及び加熱されたウェハＷを冷却する冷却ユニットからなる加熱・冷却部１９を備えている。主ウェハ搬送装置１８は，ウェハ受け渡しユニット１６，１７，基板処理ユニット１２，１３，基板洗浄ユニット１４，１５，加熱・冷却部１９の全てのユニットにアクセス可能に配設されている。ウェハ受け渡しユニット１６，１７は，ウェハ搬送部５との間でウェハＷの受け渡しを行うためにウェハＷを一時的に載置する。
【００２２】
また，洗浄処理部２は，洗浄処理システム１全体を稼働させるための電源である電装ユニット２３と，洗浄処理システム１内に配設された各種装置及び洗浄処理システム１全体の動作制御を行う機械制御ユニット２４と，基板処理ユニット１２，１３及び基板洗浄ユニット１４，１５に送液する所定の処理液を貯蔵する薬液貯蔵ユニット２５とが配設されている。電装ユニット２３は図示しない主電源と接続される。洗浄処理部２の天井部には，各ユニット及び主ウェハ搬送装置１８に，清浄な空気をダウンフローするためのファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６が配設されている。
【００２３】
電装ユニット２３と薬液貯蔵ユニット２５と機械制御ユニット２４を洗浄処理部２の外側に設置することによって，又は外部に引き出すことによって，この面（Ｙ方向）からウェハ受け渡しユニット１６，１７，主ウェハ搬送装置１８，加熱・冷却部１９のメンテナンスを容易に行うことが可能である。
【００２４】
機械制御ユニット２４内には，本実施の形態にかかる基板処理ユニット１２内に配設された各種機構の動作制御を行う制御部２４ａが設置されている。制御部２４ａは基板処理ユニット１２内に配設された各種機構と配線接続されており，これらに制御信号を送信し，基板処理ユニット１２全体の動作制御を行うことができる。また，機械制御ユニット２４内には，各基板処理ユニット１３又は基板洗浄ユニット１４，１５内に配設された各種機構の動作制御を行う図示しない制御部が設置され，それぞれ基板処理ユニット１３又は基板洗浄ユニット１４，１５全体の動作制御を行う。
【００２５】
ウェハ受け渡しユニット１６，１７は，いずれもウェハ搬送部５との間でウェハＷの受け渡しを行うためにウェハＷを一時的に載置するものであり，これらウェハ受け渡しユニット１６，１７は上下２段に積み重ねられて配置されている。例えば，下段のウェハ受け渡しユニット１７は，イン・アウトポート４側から洗浄処理部２側へ搬送するウェハＷを載置するために用い，上段のウェハ受け渡しユニット１６は，洗浄処理部２側からイン・アウトポート４側へ搬送するウェハＷを載置するために用いることができる。
【００２６】
ファンフィルターユニット（ＦＦＵ）２６からのダウンフローの一部は，ウェハ受け渡しユニット１６，１７と，その上部の空間を通ってウェハ搬送部５に向けて流出する構造となっている。これにより，ウェハ搬送部５から洗浄処理部２へのパーティクル等の侵入が防止され，洗浄処理部２の清浄度が保持されるようになっている。
【００２７】
主ウェハ搬送装置１８は，図示しないモータの回転駆動力によって回転可能な筒状支持体３０と，筒状支持体３０の内側に沿ってＺ方向に昇降自在に設けられたウェハ搬送体３１とを有している。ウェハ搬送体３１は，筒状支持体３０の回転に伴って一体的に回転されるようになっており，それぞれ独立して進退移動することが可能な多段に配置された３本の搬送アーム３４，３５，３６を備えている。
【００２８】
基板処理ユニット１２，１３は，上下２段に配設されている。また，基板処理ユニット１２，１３は，ウェハＷ裏面の洗浄と，ウェハＷ表面の周辺部の除去処理と洗浄（Ｂａｃｋ−Ｂｅｖｅｌ洗浄処理）をすることができ，同様の構成を有する。そこで，本実施の形態にかかる基板処理ユニット１２を例として，その構造について以下に詳細に説明することとする。
【００２９】
図４は，基板処理ユニット１２の平面図である。基板処理ユニット１２のユニットチャンバー４２内には，ウェハＷを収納する密閉構造のアウターチャンバー４３と，エッジアーム格納部４４を備えている。ユニットチャンバー４２には開口４５が形成され，開口４５を図示しない開閉機構によって開閉するユニットチャンバー用メカシャッター４６が設けられており，例えば搬送アーム３４によって基板処理ユニット１２に対して開口４５からウェハＷが搬入出される際には，このユニットチャンバー用メカシャッター４６が開くようになっている。ユニットチャンバー用メカシャッター４６はユニットチャンバー４２の内部から開口４５を開閉するようになっており，ユニットチャンバー４２内が陽圧になったような場合でも，ユニットチャンバー４２内部の雰囲気が外部に漏れ出ない。
【００３０】
アウターチャンバー４３には開口４７が形成され，開口４７を図示しないシリンダ駆動機構によって開閉するアウターチャンバー用メカシャッター４８が設けられており，例えば搬送アーム３４によってアウターチャンバー４３に対して開口４７からウェハＷが搬入出される際には，このアウターチャンバー用メカシャッター４８が開くようになっている。アウターチャンバー用メカシャッター４８は，ユニットチャンバー用メカシャッター４６と共通の開閉機構によって開閉するようにしても良い。アウターチャンバー用メカシャッター４８はアウターチャンバー４３の内部から開口４７を開閉するようになっており，アウターチャンバー４３内が陽圧になったような場合でも，アウターチャンバー４３内部の雰囲気が外部に漏れ出ない。
【００３１】
また，エッジアーム格納部４４には開口４９が形成され，開口４９を図示しない駆動機構によって開閉するエッジアーム格納部用シャッター５０が設けられている。エッジアーム格納部４４をアウターチャンバー４３と雰囲気隔離するときは，このエッジアーム格納部用シャッター５０を閉じる。エッジアーム格納部用シャッター５０はアウターチャンバー４３の内部から開口４９を開閉するようになっており，ユニットチャンバー４２内が陽圧になったような場合でも，ユニットチャンバー４２内部の雰囲気が外部に漏れ出ない。
【００３２】
エッジアーム格納部４４内には，薬液，純水，及びＮ２ガス等の処理流体を吐出可能なエッジアーム６０が格納されている。エッジアーム６０は，アウターチャンバー４３内に収納されている後述のスピンチャック７１で保持されたウェハＷの周辺部に移動可能である。エッジアーム６０は，処理時以外はエッジアーム格納部４４にて待避する。エッジアーム６０が開口４９からアウターチャンバー４３内に移動するときは，エッジアーム格納部用シャッター５０が開くようになっている。
【００３３】
エッジアーム６０には，図４に示すように，ウェハＷ表面に積層された銅などの金属膜ＭＣを除去する薬液を供給する薬液供給ノズル６１と，周辺部のリンス処理を施す純水を供給する純水供給ノズル６２と，周辺部の乾燥処理を施すＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給ノズル６３と，エッジアーム６０からウェハＷに供給された処理液の飛散を防止する遮蔽板６４と，エッジアーム６０から供給された薬液，純水，Ｎ２ガス等の処理流体及び処理中に発生する雰囲気を吸引する吸引ノズル６５が備えられている。また，ウェハＷの中心と周辺部とを結ぶ線上に中心側から遮蔽板６４，薬液供給ノズル６１，純水供給ノズル６２，Ｎ２ガス供給ノズル６３，吸引ノズル６５の順に並べて配置されている。薬液供給ノズル６１，純水供給ノズル６２及びＮ２ガス供給ノズル６３の先端はウェハＷの外周方向に向かって傾斜しているので，エッジアーム６０から供給された処理流体は，ウェハＷの外側へスムーズに流れ出る。
【００３４】
ウェハＷに対して薬液供給ノズル６１から薬液を供給する時，及び純水供給ノズル６２から純水を供給する時は，同時にＮ２ガス供給ノズル６３からＮ２ガスを供給する。また，薬液又は純水の供給を開始する前に，Ｎ２ガス供給ノズル６３からのＮ２ガスの供給を開始する。この場合，Ｎ２ガスによって薬液又は純水をウェハＷの外周方向へ押し流し，薬液又は純水がウェハＷの中心側に流れることを防止する。Ｎ２ガス供給ノズル６３の先端はウェハＷの外周方向に向かっているので，Ｎ２ガスによって薬液又は純水をウェハＷの外側に効果的に押し流すことができる。
【００３５】
図５に示すように，アウターチャンバー４３内には，例えばウェハＷの表面を上面にして周縁を保持する３つの保持部材７０と，３つの保持部材７０を回転移動させて３つの保持部材７０に周縁を保持されたウェハＷを回転させるスピンチャック７１と，３つの保持部材７０をウェハＷの周縁を保持した状態とウェハＷの周縁の保持を解除した状態にさせる保持解除機構７４が配置されている。また，３つの保持部材７０によりウェハＷが周縁を保持された場合にウェハＷの下面（裏面）が位置する高さに対して相対的に昇降移動するアンダープレート７５が配置されている。さらに，３つの保持部材７０により周縁を保持された状態（周縁保持状態）のウェハＷの周囲を囲むインナーカップ８０と，３つの保持部材７０により周縁を保持されたウェハＷの上面（表面）に対して相対的に昇降移動するトッププレート８２を備えている。アウターチャンバー４３内の底部には，アウターチャンバー４３内の液滴を排液する図示しないアウターチャンバー排出管が接続されている。
【００３６】
スピンチャック７１は，３つの保持部材７０が取りつけられる回転プレート８３と，この回転プレート８３の下部に接続された回転筒体８４とを備える。回転筒体８４の外周面には，ベルト８７が巻回されており，ベルト８７をモータ８８によって周動させることにより，スピンチャック７１全体が回転し，保持部材７０が円周上を回転移動するようになっている。
【００３７】
図９に示すように，回転プレート８３の周囲において，中心角が１２０°となるように，３箇所に保持部材７０が配置されており，それら３つの保持部材７０により，ウェハＷを周縁から保持できるようになっている。また，回転プレート８３の周囲において，中心角が１２０°となるように，３箇所にウェハホルダー９０が配置されており，それら３つのウェハホルダー９０により，ウェハＷの周縁を囲み，ウェハＷの横ずれを防止するようになっている。
【００３８】
ウェハＷを周縁において保持する３つの保持部材７０は，図６に示すように，回転プレート８３に対して略垂直方向に設けられた垂直腕９１と回転プレート８３に対して略平行方向に設けられた平行な平行腕９２を有するＬ字形状をしている。このようにＬ字形状に構成された保持部材７０を回転プレート８３に対して略垂直面内で揺動自在に取りつける保持部材軸９７が設けられている。また，垂直腕９１は回転プレート８３の上方に突出し，平行腕９２は回転プレート８３の下方に設けられ，垂直腕９１と平行腕９２の間で略直角をなす内角部分に回転プレート８３の周縁を挟むように配置されている。垂直腕９１の上端部にはウェハＷの周縁に当接する当接部９５が設けられている。平行腕９２と回転プレート８３との間には，ウェハＷの周縁を保持するように付勢する圧縮ばね９６が設けられている。
【００３９】
圧縮ばね９６は，一端を回転プレート８３に当接させ他端を平行腕９２に当接させている。圧縮ばね９６は，平行腕９２に対して回転プレート８３から離隔させる向きの力を与え，この力を利用して，垂直腕９１に設けた当接部９５をウェハＷの周縁に近接させ，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに閉じることができる。
【００４０】
保持解除機構７４は，図示しない昇降機構により上下に移動する保持部材開閉ピン１００を備えている。保持部材開閉ピン１００は，回転プレート８３の下方に配置された平行腕９２の下面に対して相対的に上下移動することができる。保持部材開閉ピン１００が上昇すると，圧縮ばね９６が平行腕９２に与える力に抗する力を与え，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに開くことができる。一方，保持部材開閉ピン１００が下降すると，圧縮ばね９６が平行腕９２に与える力により，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに閉じることができる。このように，保持解除機構７４の保持部材開閉ピン１００の上下移動により，３つの当接部９５を互いに開閉することができる。
【００４１】
ウェハＷの周縁を保持する際には，保持部材開閉ピン１００を上昇させて３つの保持部材７０の当接部９５を互いに開いた状態にしておき，当接部９５に周縁を囲まれる位置にウェハＷを移動させ，その後，保持部材開閉ピン１００を下降させて３つの保持部材７０の当接部９５を互いに閉じ，当接部９５をウェハＷ周縁に当接させる。また，ウェハＷの周縁の保持を解除する際には，図７に示すように保持部材開閉ピン１００を上昇させて３つの保持部材７０の当接部９５を互いに開き，図８に示すように当接部９５に周縁を囲まれる位置からウェハＷを退避させる。このように，保持部材開閉ピン１００の昇降により，３つの当接部９５を互いに開閉し，３つの保持部材７０を，ウェハＷを保持する状態（保持状態）とウェハＷの保持を解除した状態（解除状態）にすることができる。
【００４２】
また，保持解除機構７４は，図９に示すように，第１の保持部材開閉ピン１００ａと第２の保持部材開閉ピン１００ｂをそれぞれ３つ備えている。保持部材開閉ピン１００ａは，回転プレート８３の下方において，３つの保持部材７０がなす角度と同じ大きさの中心角，即ち中心角１２０°となるように，３箇所に配置されている。同様に保持部材開閉ピン１００ｂも，回転プレート８３の下方において，３つの保持部材７０がなす角度と同じ大きさの中心角，即ち中心角１２０°となるように３箇所に配置されている。なお，隣り合う保持部材開閉ピン１００ａと保持部材開閉ピン１００ｂは，例えば中心角が１０°となるように配置されている。これら６つの保持部材開閉ピン１００は，保持解除機構７４の図示しない昇降機構により同時に上下移動するようになっている。
【００４３】
スピンチャック７１が回転すると，３つの保持部材７０は保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂに対して相対的に回転する。即ち，３つの保持部材７０は，３つの保持部材開閉ピン１００ａによって３つの当接部９５を互いに開閉する位置（第１の開閉位置）と，３つの保持部材開閉ピン１００ｂによって３つの当接部９５を互いに開閉する位置（第２の開閉位置）との間を回転移動することができる。図９（ａ）に示すように，３つの保持部材７０をそれぞれ第１の開閉位置に移動させたときは，３つの保持部材開閉ピン１００ａがそれぞれ平行腕９２に当接するので，３つの保持部材開閉ピン１００ａを同時に上下移動させることにより３つの当接部９５を互いに開閉し，ウェハＷの周縁を保持又は保持解除する。また，図９（ｂ）に示すように，３つの保持部材７０をそれぞれ第２の開閉位置に移動させたときは，３つの保持部材開閉ピン１００ｂがそれぞれ平行腕９２に当接するので，３つの保持部材開閉ピン１００ｂを同時に上下移動させることにより３つの当接部９５を互いに開閉し，ウェハＷの周縁を保持又は保持解除する。
【００４４】
アンダープレート７５は，回転筒体８４内から回転プレート８３へ貫挿するアンダープレートシャフト１１０上に接続されている。アンダープレートシャフト１１０は，水平板１１１の上面に固着されており，この水平板１１１は，アンダープレートシャフト１１０と一体的に，エアシリンダー等からなる昇降機構１１２により鉛直方向に昇降させられる。また，アンダープレート７５は，３つの保持部材７０に囲まれた位置に配置されている。従って，アンダープレート７５は，下降して３つの保持部材７０の当接部９５から離れる状態と，上昇して３つの保持部材７０の当接部９５に近接する状態とに上下に移動自在である。なお，アンダープレート７５を所定高さに固定する一方で，回転筒体８４に図示しない昇降機構を接続させて，スピンチャック７１全体を鉛直方向に昇降させることにより，アンダープレート７５を３つの保持部材７０に対して相対的に上下に移動自在にしても良い。
【００４５】
アンダープレート７５には，例えば洗浄薬液や純水などの処理液や乾燥ガス（Ｎ２ガス）等の処理流体を供給する下面供給路１１５が，アンダープレートシャフト１１０内を貫通して設けられている。また，下面供給路１１５は，ウェハＷ下面を支持するための純水等の液体を供給する。アンダープレート７５上面とウェハＷ下面との間に液体層ＰＬを形成すると，液体層ＰＬの表面張力を利用して，液体層ＰＬ上にウェハＷを支持することができる。即ち，図７に示すようにウェハＷが液体層ＰＬの上に浮いた状態となり，ウェハＷを下面のみから支持することができる。この場合，ウェハＷに固体を接触させずに支持するので，パーティクルの発生を防止することができる。本実施の形態にかかる基板処理装置において，ウェハＷの下面を支持する支持機構は，アンダープレート７５と，下面供給路１１５により構成される。なお，液体層ＰＬとする液体には，ウェハＷの洗浄処理に用いる洗浄薬液を使用することもできる。
【００４６】
さらに，アンダープレート７５は，３つのウェハホルダー９０の内側に配置されているので，液体層ＰＬに支持されたウェハＷは周縁を３つのウェハホルダー９０に囲まれた状態となる。液体層ＰＬの上に浮いたウェハＷがアンダープレート７５の上面の所定位置から横方向に移動すると，ウェハＷの周縁の側面がウェハホルダー９０のいずれかに当接するので，ウェハＷが横方向に移動しても，３つのウェハホルダー９０に囲まれた位置から外へ移動することはない。これにより，下面を支持されたウェハＷがアンダープレート７５上から横ずれを起こすことを防止できる。
【００４７】
アウターチャンバー４３内にウェハＷを搬入してウェハＷをスピンチャック７１に受け渡すとき，及びウェハＷをスピンチャック７１から受け取りアウターチャンバー４３内からウェハＷを搬出するときは，アンダープレート７５を下降させて，３つの保持部材７０の当接部９５から離れて待機する状態（待機状態）にする。この場合，アンダープレート７５と３つの保持部材７０により保持されるウェハＷの位置（高さ）との間には，十分な隙間が形成され，搬送アーム３４，３５，３６は，余裕をもってスピンチャック７１にウェハＷを受け渡し，又はスピンチャック７１からウェハＷを受け取ることができる。
【００４８】
ウェハＷ下面に対して処理を施すときは，アンダープレート７５を上昇させて，３つの保持部材７０により保持されたウェハＷ下面に近接した位置（処理位置）にある状態にし，ウェハＷ下面に対して下面供給路１１５から処理流体を供給する。即ち，アンダープレート７５とウェハＷ下面の間の狭い隙間を形成し，隙間に処理流体を供給する。下面供給路１１５から例えば洗浄薬液を供給すると，狭い隙間において洗浄薬液がウェハＷ下面の全体に押し広げられ，ウェハＷ下面全体に均一に接触する洗浄薬液の液膜が形成される。このように隙間に洗浄薬液を液盛りして液膜を形成すると，表面張力により洗浄薬液の液膜の形状崩れを防ぐことができる。例えば洗浄薬液の液膜の形状が崩れてしまうと，ウェハＷ下面において洗浄薬液の液膜に非接触の部分が発生したり，又は液膜中に気泡が混合してしまい洗浄不良を起こしてしまうが，狭い隙間で洗浄薬液を液盛りすることにより，洗浄薬液の液膜の形状を保って洗浄不良を防止することができる。
【００４９】
液体層ＰＬを形成するときは，アンダープレート７５を上昇させて，ウェハＷ下面とアンダープレート７５上面との間に隙間を形成し，下面供給路１１５から隙間に例えば純水等の液体を供給する。さらに，各保持部材７０が保持解除機構７４により解除される位置にある場合，ウェハＷの周縁の保持を解除して，液体層ＰＬによって下面を支持した状態（下面支持状態）にすることができる。下面支持状態のウェハＷは，アンダープレート７５を上下に移動させることにより，３つの保持部材７０の当接部９５に当接され周縁を保持される位置（周縁保持位置）と，当接部９５より下方で待機する位置（待機位置）とに，上下に移動することができる。アンダープレート７５により下面を支持されたウェハＷは，アンダープレート７５の昇降により上下に移動する際も，常に３つのウェハホルダー９０により周縁を囲まれているので，ウェハＷの横ずれが防止される。液体層ＰＬを排除するときは，３つの保持部材７０によって周縁を保持した状態（周縁保持状態）のウェハＷをスピンチャック７１によりアンダープレート７５に対して相対的に回転させ，遠心力によって液体層ＰＬをウェハＷの外周方向へ排出する。
【００５０】
図８に示すように，下面支持状態のウェハＷを待機位置へ待機させる状態（下面支持待機状態）にしたとき３つの当接部９５を互いに閉じても，３つの保持部材７０とアンダープレート７５及び下面支持待機状態のウェハＷとの間には十分な間隔が形成され，３つの保持部材７０と下面支持待機状態のウェハＷが接触しないようになっている。従って，３つの保持部材７０は，スピンチャック７１の回転により，下面支持待機状態のウェハＷに接触せずにウェハＷの周縁に対して相対的に移動することができる。
【００５１】
スピンチャック７１が上部から見て右回り（時計方向）に回転するときは，３つの保持部材７０が，保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂに対して相対的に右回りに回転する。この場合は，制御部２４ａは，３つの保持部材開閉ピン１００ｂによって３つの保持部材７０を保持状態から解除状態にする制御を行う。即ち，図９（ａ）に示すように，保持状態の３つの保持部材７０をそれぞれ第１の開閉位置（３つの保持部材開閉ピン１００ａの上方）に静止させ，保持部材開閉ピン１００ａを上昇させることにより，当接部９５を互いに開いて，３つの保持部材７０を解除状態にする。一方，アンダープレート７５とウェハＷ下面との間に液体層ＰＬを形成しておき，ウェハＷを周縁保持状態から下面支持状態にする制御を行う。そして，ウェハＷを３つの保持部材７０の当接部９５より下方へ待機させる状態（下面支持待機状態）にする。その後，保持部材開閉ピン１００ａを下降させることにより当接部９５を互いに閉じる。制御部２４ａの制御により，スピンチャック７１を上部から見て右回りに回転させると，３つの保持部材７０が，待機中のウェハＷの周縁に対して相対的に右回りに移動するとともに，保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂに対して相対的に右回りに移動する。そして，制御部２４ａの制御により，解除状態の３つの保持部材７０を，図９（ｂ）に示すようにそれぞれ第２の開閉位置（保持部材開閉ピン１００ｂの上方）に静止させ，保持部材開閉ピン１００ｂを上昇させることにより，当接部９５を互いに開いた状態にしておく。そして，アンダープレート７５を上昇させてウェハＷを待機位置から周縁保持位置へ移動させ，周縁を当接部９５に囲まれた状態にする。その後，保持部材開閉ピン１００ｂを下降させることにより当接部９５を互いに閉じ，ウェハＷの周縁に当接部９５を当接させる。こうして，再び３つの保持部材７０を保持状態とし，ウェハＷを３つの保持部材７０により保持される周縁保持状態とすることができる。待機中のウェハＷの周縁に対して移動した後の当接部９５は，移動する前に当接した箇所よりも右回りに移動した箇所に当接する。
【００５２】
また，スピンチャック７１が上部から見て左回り（反時計方向）に回転するときは，３つの保持部材７０が，保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂに対して相対的に左回りに回転する。この場合は，制御部２４ａは，保持状態の３つの保持部材７０をそれぞれ第２の開閉位置に静止させ，３つの保持部材開閉ピン１００ｂによって３つの保持部材７０を保持状態から解除状態にする。また，ウェハＷ下面に液体層ＰＬを形成することにより，ウェハＷを周縁保持状態から下面支持状態とし，保持部材７０を下面支持待機状態のウェハＷ周縁に対して左回りに回転移動させる。そして，解除状態の３つの保持部材７０をそれぞれ第１の開閉位置に静止させ，保持部材開閉ピン１００ａによって３つの保持部材７０を解除状態から保持状態にする。待機中のウェハＷの周縁に対して移動した後の当接部９５は，移動する前に当接した箇所よりも左回りに移動した箇所に当接する。
【００５３】
このようにして，スピンチャック７１の回転，保持解除機構７４の保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂの昇降，アンダープレート７５の昇降，下面供給路１１５の液体供給を制御する制御部２４ａは，保持解除機構７４の保持部材開閉ピン１００ａを上昇させることによって，３つの保持部材７０を保持状態から解除状態にさせ，その後，保持解除機構７４の保持部材開閉ピン１００ｂを下降させることによって再び３つの保持部材７０を保持状態にする前に，スピンチャック７１の回転によって３つの保持部材７０とウェハＷ周縁を相対的に移動させる。そして，３つの保持部材７０はウェハＷの周縁を異なる箇所において保持することができる。３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して移動させる前においては，移動後の保持部材７０が当接する箇所へ処理液を供給することができる。３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して移動させた後においては，移動前の保持部材７０が当接した箇所へ処理液を供給することができる。従って，３つの保持部材７０が移動前に当接する箇所も移動後に当接する箇所も，ウェハＷの周縁を全て処理し，ウェハＷの処理むらを防止することができる。
【００５４】
インナーカップ８０は，下降してスピンチャック７１をインナーカップ８０の上端よりも上方に突出させてウェハＷを授受させる状態と，スピンチャック７１及びウェハＷを包囲し，ウェハＷ両面に供給した洗浄薬液や処理流体等が周囲に飛び散ることを防止する状態とに上下に移動自在である。インナーカップ８０を下降させてスピンチャック７１を対してウェハＷを授受させる場合，アンダープレート７５を待機位置に位置させ，トッププレート８２を退避位置に位置させる。そうすれば，アンダープレート７５とトッププレート８２との間には，スピンチャック７１に対するウェハＷの授受に十分な隙間が形成される。インナーカップ８０の底部には，インナーカップ８０内の液滴を排液する図示しないインナーカップ排出管が接続されている。
【００５５】
トッププレート８２は，トッププレート回転軸１２０の下端に接続されており，水平板１２１に設置された回転軸モータ１２２によって回転する。トッププレート回転軸１２０は，水平板１２１の下面に回転自在に保持され，この水平板１２１は，アウターチャンバー４３上部に固着されたエアシリンダー等からなる回転軸昇降機構１２３により鉛直方向に昇降する。従って，トッププレート８２は，回転軸昇降機構１２３の稼動により，スピンチャック７１により保持されたウェハＷ上面から離れた位置（退避位置）と近接した位置（処理位置）とに上下に移動自在である。また，図３に示すように，トッププレート８２の直径はウェハＷの直径より小さく，エッジアーム６０がウェハＷの周辺部を処理できるようになっている。また，トッププレート８２には，例えばＮ２ガスを供給する上面供給路１２５が，トッププレート回転軸１２０内を貫通して設けられている。アウターチャンバー４３上部には，アウターチャンバー４３内部にＮ２ガスを供給するＮ２ガス供給手段１２６が備えられている。
【００５６】
かかる基板処理ユニット１２において，制御部２４ａは，ユニットチャンバー用メカシャッター４６の図示しない開閉機構，アウターチャンバー用メカシャッター４８の図示しない開閉機構，エッジアーム格納部用シャッター５０の図示しない開閉機構，エッジアーム６０を移動させる図示しない駆動機構，エッジアーム６０から処理流体を吐出させる図示しない開閉弁，３つの保持部材７０を保持状態と解除状態にする保持解除機構７４，スピンチャック７１を回転させるモータ８８，アンダープレート７５を昇降させる昇降機構１１２，下面供給路１１５から処理流体を吐出させる開閉弁，インナーカップ８０を昇降させる図示しない昇降機構，トッププレート８２を回転させる回転軸モータ１２２，トッププレート８２を昇降させる回転軸昇降機構１２３，上面供給路１２５から処理流体を吐出させる開閉弁，Ｎ２ガス供給手段１２６からＮ２を吐出させる図示しない開閉弁等に制御信号を送信して，基板処理ユニット１２全体の動作制御を行う。
【００５７】
なお，洗浄処理システム１に備えられた基板処理ユニット１３も，基板処理ユニット１２と同様の構成を有し，ウェハＷ裏面の洗浄と，ウェハＷ表面の周辺部除去処理と周辺部の洗浄（Ｂａｃｋ−Ｂｅｖｅｌ洗浄処理）をすることができる。また，基板洗浄ユニット１４，１５は，各種の洗浄液によりウェハＷ両面を洗浄し，乾燥処理をするように構成されている。
【００５８】
さて，この洗浄処理システム１において，先ず図示しない搬送ロボットにより未だ洗浄されていないウェハＷを例えば２５枚ずつ収納したキャリアＣがイン・アウトポート４に載置される。そして，このイン・アウトポート４に載置されたキャリアＣから取出収納アーム１１によって一枚ずつウェハＷが取り出され，取出収納アーム３から主ウェハ搬送装置７にウェハＷが受け渡される。そして，搬送アーム３４によってウェハＷは基板処理ユニット１２又は１３に適宜搬入され，ウェハＷ裏面の洗浄と，ウェハＷ表面の周辺部除去処理と周辺部の洗浄が行われる。又，基板洗浄ユニット１４又は１５に適宜搬入され，ウェハＷに付着しているパーティクルなどの汚染物質が洗浄，除去される。こうして所定の洗浄処理が終了したウェハＷは，再び主ウェハ搬送装置７によって基板処理ユニット１２，１３又は基板洗浄ユニット１４，１５から適宜搬出され，取出収納アーム１１に受け渡されて，再びキャリアＣに収納される。
【００５９】
ここで，基板処理ユニット１２，１３について代表して基板処理ユニット１２での処理について説明する。図５に示すように，先ずユニットチャンバー用メカシャッター４６とアウターチャンバー用メカシャッター４７を開き，ウェハＷを保持した例えば搬送アーム３４を装置内に進入させる。一方，３つの保持部材７０がそれぞれ第１の開閉位置に位置する状態で，スピンチャック７１を静止させる。そして，保持部材開閉ピン１００ａを上昇させて３つの保持部材７０の当接部９５を互いに開いた状態にしておく。また，アンダープレート７５は，ウェハＷに当接する３つの当接部９５から離れた位置に下降させて待機状態にする。また，インナーカップ８０は下降してウェハＷ及び３つの保持部材７０を上方に相対的に突出させる。トッププレート８２は予め上昇して退避位置に位置している。エッジアーム格納部用シャッター５０は閉じている。
【００６０】
主ウェハ搬送装置１８は，搬送アーム３４を３つの当接部９５の間における所定位置に降ろしてウェハＷを待機させる。そして，保持部材開閉ピン１００ａを下降させて３つの当接部９５を互いに閉じ，搬送アーム３４に支持されたウェハＷの周縁に当接部９５を当接させて，ウェハＷの周縁を３つの保持部材７０により保持する。即ち，ウェハＷを周縁保持状態とし，３つの保持部材７０を保持状態とする。ウェハＷは半導体デバイスが形成される表面を上面にして保持される。搬送アーム３４は，ウェハＷを保持部材７０に受け渡した後，アウターチャンバー４３及びユニットチャンバー４２の内部から退出し，退出後，ユニットチャンバー用メカシャッター４６とアウターチャンバー用メカシャッター４７を閉じる。
【００６１】
先ず，ウェハＷ裏面の洗浄処理が行われる。インナーカップ８０が上昇し，３つの保持部材７０とウェハＷを囲んだ状態となる。アンダープレート７５を上昇させて，ウェハＷ下面に対して近接させる。処理位置に移動したアンダープレート７５とスピンチャック７１により保持されたウェハＷ下面（ウェハＷ裏面）の間には，例えば０．５〜３ｍｍ程度の隙間が形成される。アンダープレート７５上では，下面供給路１１５から洗浄薬液を例えば静かに染み出させて隙間に洗浄薬液を供給する。ウェハＷ下面全体に均一に接触する洗浄薬液の液膜を形成すると，洗浄薬液の供給を停止してウェハＷ下面を洗浄処理する。
【００６２】
この場合，スピンチャック７１は，洗浄薬液の液膜の形状が崩れない程度の比較的低速の回転速度（例えば１０〜３０ｒｐｍ程度）で回転し，３つの保持部材７０により保持されたウェハＷを回転させる。ウェハＷの回転により洗浄薬液の液膜内に液流が発生し，この液流により，洗浄薬液の液膜内の淀みを防止するとともに洗浄効率が向上する。洗浄薬液の液膜の形状が崩れそうになった場合等には，新液を供給して洗浄薬液の液膜の形状を適宜修復する。このように洗浄薬液の消費量を節約する。なお，洗浄薬液の液滴をアンダープレート７５の周縁から滴り落とす一方で，下面供給路１１５により洗浄薬液を継続的に供給することにより，洗浄薬液の液膜内を常に真新しい洗浄薬液に置換して好適な洗浄薬液処理を実施することも可能である。この場合も，新液をなるべく静かに供給して洗浄薬液の省液化を図ると良い。
【００６３】
一方，隙間に洗浄薬液を液盛りして液膜を形成する際に，洗浄薬液をウェハＷの裏面の周囲からウェハＷの表面（金属膜ＭＣの表面）側へ回り込ませて，後述する周辺部除去が行われるウェハＷ表面の周辺部にまで洗浄薬液を供給する。そして，ウェハＷ裏面の洗浄処理と同時に，ウェハＷ表面の周辺部洗浄処理が行われる。
【００６４】
その後，スピンチャック７１が例えば２０００ｒｐｍにて５秒間回転する。即ち，ウェハＷに液盛りされた洗浄薬液がインナーカップ８０内に振り落とされて，インナーカップ排出管から排液される。次に，アンダープレート７５とウェハＷ下面の間に，下面供給路１１５から例えば１０秒間，Ｎ２ガスを供給し，ウェハＷ下部の洗浄薬液雰囲気を排出する。Ｎ２ガスの供給によって，ウェハＷの裏面から洗浄薬液の液滴を取り除くことができる。また，排出した洗浄薬液雰囲気，Ｎ２ガス，洗浄薬液の液滴の中から洗浄薬液のみを回収して，再利用することもできる。
【００６５】
その後，ウェハＷの表面に積層された金属膜ＭＣの隅を薬液によって除去する周辺部除去処理工程を行う。周辺部除去処理工程は，３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して相対的に移動させる前の周縁保持状態で周辺部除去処理を行う前周辺部除去処理工程と，３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して相対的に移動させる保持部材移動工程と，３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して相対的に移動させた後の周縁保持状態で周辺部除去処理を行う後周辺部除去処理工程とを有する。
【００６６】
先ず，前周辺部除去処理工程において，トッププレート８２が処理位置まで移動する。また，エッジアーム格納部用シャッター５０が開き，エッジアーム６０がスピンチャック７１で保持されたウェハＷの周辺部上方の所定位置まで移動し，Ｎ２ガス供給ノズル６３がＮ２ガスの供給を開始する。次いで純水供給ノズル６２による純水の供給と，薬液供給ノズル６１による薬液の供給を開始する。そして，ウェハＷの表面に積層された金属膜ＭＣの隅を薬液によって除去する周辺部除去処理を行う。
【００６７】
周辺部除去処理中は，スピンチャック７１は例えば上方からみて右回りに，３００ｒｐｍ程度の回転数で回転する。下面供給路１１５は，Ｎ２ガスの吐出を継続し，アンダープレート７５とウェハＷ下面との間へＮ２ガスを供給する。また，処理位置に下降したトッププレート８２の上面供給路１２５からＮ２ガスを供給する。上面供給路１２５が供給するＮ２ガスは，薬液供給ノズル６１が供給する薬液及び周辺部除去処理中に発生する薬液雰囲気が，ウェハＷの中心側の面に流れ込むことを防止する。即ち，Ｎ２ガス供給ノズル６３と上面供給路１２５が供給するＮ２ガスによって，薬液がウェハＷの中心側の面に流れ込むことを効果的に防止する。さらに，上面供給路１２５からＮ２ガスを供給すると，ウェハＷ表面のウォーターマーク発生を防止する効果がある。また，周辺部除去処理中はＮ２ガス供給手段１０７よりＮ２ガスを供給し，アウターチャンバー４３内にダウンフローを形成する。トッププレート８２上面とアウターチャンバー４３の間の空間はＮ２ガスによって満たされ，薬液雰囲気がアウターチャンバー４３内の上部に上昇することを防止する。従って，周辺部除去処理後にアウターチャンバー４３内に薬液が残留することを防止する。
【００６８】
所定の除去量に達したら，薬液供給ノズル６１の薬液供給を停止し，除去処理を停止する。次いで，純水供給ノズル６２による純水の供給を停止し，最後に，Ｎ２ガス供給ノズル６３によるＮ２ガスの供給を停止する。そして，下面供給路１１５のＮ２ガス供給を停止する。その後，スピンチャック７１の回転を停止する。このとき，３つの保持部材７０がそれぞれ第１の開閉位置に静止するように，スピンチャック７１を停止させる。
【００６９】
その後，保持部材移動工程が行われる。先ず，下面供給路１１５から，ウェハＷ下面に近接しているアンダープレート７５とウェハＷ下面との間に純水を供給し，純水の液体層ＰＬを形成する。ウェハＷ下面とアンダープレート７５上面との間に十分な液量の液体層ＰＬが形成されたら，下面供給路１１５からの純水の供給を停止する。そして，保持部材開閉ピン１００ａを上昇させ，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに開き，ウェハＷの周縁から当接部９５を離隔する。このようにして，３つの保持部材７０を解除状態とし，ウェハＷの下面を液体層ＰＬの表面張力を利用してアンダープレート７５の上面において支持する。
【００７０】
続いて，アンダープレート７５を下降させて，下面支持状態のウェハＷを待機位置へ移動させる。このとき，当接部９５はウェハＷ周縁から離隔しているので，ウェハＷの周縁は保持部材７０に接触することなく，十分な余裕をもって周縁保持位置から下方の待機位置へ移動される。そして，ウェハＷを３つの保持部材７０の当接部９５より下方へ待機させる状態（下面支持待機状態）にする。
【００７１】
ウェハＷ周縁が当接部９５に対して下方へ移動したら，保持部材開閉ピン１００ａを下降させ，３つの保持部材７０の当接部９５を互いに閉じる。そして，スピンチャック７１が上部から見て右回りに回転すると，スピンチャック７１が静止しているアンダープレート７５及びアンダープレートシャフト１１０の周りを右回りに回転する。これにより，スピンチャック７１と共に３つの保持部材７０が，待機位置にて待機中のウェハＷの周縁に対して相対的に右回りに移動する。また，３つの保持部材７０が，保持部材開閉ピン１００ａ，保持部材開閉ピン１００ｂに対して相対的に右回りに移動する。そして，３つの保持部材開閉ピン１００ｂによって当接部９５を互いに開閉可能な位置まで，スピンチャック７１を回転させる。即ち，保持部材開閉ピン１００ａと保持部材開閉ピン１００ｂが回転中心に対してなす中心角の角度，例えば１〜１０°の回転を行う。こうして，３つの保持部材７０がそれぞれ第２の開閉位置に静止するように，スピンチャック７１を停止させる。
【００７２】
次に，保持部材開閉ピン１００ｂを上昇させて３つの当接部９５を互いに開く。このとき，３つの当接部９５は，ウェハＷの周縁が保持部材７０に接触することなく十分な余裕をもって上方へ移動される位置まで，互いに開いている。そして，アンダープレート７５及び下面支持状態のウェハＷを上方へ移動させ，ウェハＷを保持部材７０により保持される周縁保持位置に静止させる。
【００７３】
次に，保持部材開閉ピン１００ｂを下降させて３つの当接部９５を互いに閉じ，ウェハＷの周縁に当接部９５を当接させる。待機中のウェハＷの周縁に対して相対的に右回りに移動した後の当接部９５は，移動する前に当接した箇所よりも右回りに移動した箇所に当接する。このようにして，３つの保持部材７０は，解除状態から再び保持状態となる。また，ウェハＷの周縁に対して移動することにより，待機中のウェハＷの周縁に対して移動する前と移動後の保持状態において，ウェハＷの周縁の異なる箇所を保持することができる。
【００７４】
その後，スピンチャック７１を回転させると共に，ウェハＷ下面とウェハＷ下面に近接しているアンダープレート７５との間に下面供給路１１５からＮ２ガスを供給して，ウェハＷ下面とアンダープレート７５との間の液体層ＰＬを排出する。即ち，スピンチャック７１のアンダープレート７５に対する相対的な回転により，遠心力を与えて液体層ＰＬをウェハＷの外周方向へ移動させると共に，Ｎ２ガスによって液体層ＰＬを外周方向へ押し出す。スピンチャック７１は例えば３００ｒｐｍ程度の回転数で回転する。
【００７５】
続いて，後周辺部除去処理工程が行われる。下面供給路１１５は，アンダープレート７５とウェハＷ下面との間へのＮ２ガス供給を継続する。所定の位置に移動したエッジアーム６０に設けられたＮ２ガス供給ノズル６３が，Ｎ２ガスの供給を開始し，次いで純水供給ノズル６２による純水の供給と，薬液供給ノズル６１による薬液の供給を開始する。そして，ウェハＷの表面に積層された金属膜ＭＣの隅を最終的な所定の除去量まで除去処理する。例えば，前周辺部除去処理工程における除去量を最終的な所定の除去量の半分とし，後周辺部除去処理工程において残りの除去量を処理して，周辺部除去処理工程における最終的な所定の除去量まで除去処理する。後周辺部除去処理工程においても，前周辺部除去処理工程と同様の処理を行う。トッププレート８２は処理位置に下降して，上面供給路１２５からＮ２ガスを供給する。また，Ｎ２ガス供給手段１０７よりＮ２ガスを供給し，アウターチャンバー４３内にダウンフローを形成する。
【００７６】
所定の除去量に達したら，先ず，薬液供給ノズル６１の薬液供給を停止し，除去処理を停止する。Ｎ２ガス供給ノズル６３はＮ２ガスの供給を継続し，純水供給ノズル６２は純水の供給を継続する。これにより，ウェハＷの周辺部を純水によってリンス処理する周辺部リンス処理が開始される。一方，下面供給路１１５からアンダープレート７５とウェハＷ下面の間に純水を供給する。こうして，ウェハＷの周辺部と裏面をリンス処理して薬液を洗い流す。なお，リンス処理においても，ウェハＷ下面をアンダープレート７５によって支持し，３つの保持部材７０を保持部材開閉ピン１００ａによって周縁保持解除状態にされる位置から保持部材開閉ピン１００ｂによって周縁保持状態にされる位置へ移動させることにより，３つの保持部材７０が保持する箇所を交替して変化させ，ウェハＷの周縁全てに純水が供給されるようにしても良い。
【００７７】
リンス処理中においても，トッププレート８２を処理位置に下降させ，上面供給路１２５からＮ２ガスを供給する。上面供給路１２５が供給するＮ２ガスは，純水供給ノズル６２が供給する純水及び周辺部リンス処理中に発生する水蒸気雰囲気が，ウェハＷの中心側の面に流れ込むことを防止する。こうして，Ｎ２ガス供給ノズル６３と上面供給路１２５が供給するＮ２ガスによって，純水がウェハＷの中心側の面に流れ込むことを防止する。また，上面供給路１２５からＮ２ガスを供給すると，ウェハＷ表面のウォーターマーク発生を防止する効果がある。
【００７８】
リンス処理が終了すると，純水供給ノズル６２と下面供給路１１５による純水の供給を停止する。Ｎ２ガス供給ノズル６３はウェハＷの周辺部にＮ２ガスの供給を続け，周辺部乾燥処理を行う。一方，下面供給路１１５からアンダープレート７５とウェハＷ下面の間にＮ２ガスを供給して，裏面乾燥処理を行う。周辺部乾燥処理と裏面乾燥処理が終了すると，Ｎ２ガス供給ノズル６３と下面供給路１１５によるＮ２ガスの供給を停止し，トッププレート８２が退避位置に上昇する。
【００７９】
乾燥処理後，エッジアーム６０はエッジアーム格納部４４内に移動し，エッジアーム格納部用シャッター５０が閉じる。スピンチャック７１の回転を停止させ，ウェハＷの回転を止める。次いで，基板処理ユニット１２内からウェハＷを搬出する。ユニットチャンバー用メカシャッター４６とアウターチャンバー用メカシャッター４７を開き，主ウェハ搬送装置１８が搬送アーム３４を装置内に進入させる。インナーカップ８０は下降してウェハＷ及び３つの保持部材７０を上方に相対的に突出させる。また，アンダープレート７５は，３つの当接部９５の高さに保持されているウェハＷから離れた位置に下降し待機状態になる。スピンチャック７１は３つの保持部材７０がそれぞれ３つの保持部材開閉ピン１００ａの上に位置する状態で静止している。そして，搬送アーム３４がウェハＷを受け取る所定位置においてウェハＷに当接し待機する。この状態で保持部材開閉ピン１００ａを上昇させて３つの当接部９５を互いに開くと，ウェハＷを搬送アーム３４により支持する状態となる。こうして，搬送アーム３４は３つの保持部材７０からウェハＷを受け取り，装置内から退出する。
【００８０】
かかる基板処理装置１２によれば，３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して移動させる保持部材移動工程前の前周辺部除去処理工程においては，移動後の保持部材７０が当接する箇所へ処理液を供給することができる。保持部材移動工程後の後周辺部除去処理工程においては，移動前の保持部材７０が当接した箇所へ処理液を供給することができる。従って，ウェハＷの処理むらを防止することができる。
【００８１】
以上，本発明の好適な実施の形態の一例を示したが，本発明はここで説明した形態に限定されない。例えば，保持部材７０の数は３個に限定されず，３個以上であれば良い。そして，保持部材開閉ピン１００ａ，１００ｂは保持部材７０と同じ数が設置されるようにし，複数の保持部材開閉ピン１００ａがなす中心角及び，複数の保持部材開閉ピン１００ｂがなす中心角は複数の保持部材７０がなす中心角と同じ大きさになるようにする。例えば，保持部材７０は中心角が９０°となるように４箇所に配置するようにしても良い。この場合，保持部材開閉ピン１００ａは中心角が９０°となるように４箇所に配置し，保持部材開閉ピン１００ｂも中心角が９０°となるように４箇所に配置する。即ち，保持部材開閉ピン１００を各保持部材７０のそれぞれの平行腕９２に当接させるようにして，各保持部材７０の当接部９５を互いに開閉する。なお，ウェハホルダー９０の数は３個に限定されず，形状を適宜変更して設置することが可能である。
【００８２】
保持部材開閉ピン１００は，隣接する保持部材開閉ピン１００ａと保持部材開閉ピン１００ｂをそれぞれ一体化した部材としても良い。例えば，図１０に示すように，スピンチャック７１の回転により回転移動する平行腕９２の軌跡に沿った円弧形状としても良い。この円弧形状の保持部材開閉ピン１００’は，上昇させたときの高さが一定となる。３つの平行腕９２に対してそれぞれ３つの保持部材開閉ピン１００’を当接，上昇させて３つの当接部９５を互いに開いた状態とし，平行腕９２を保持部材開閉ピン１００’に接触させたまま，３つの保持部材７０を保持部材開閉ピン１００に対して相対的に回転移動させると，３つの当接部９５は互いに開いた状態のままで回転移動する。従って，３つの当接部９５が互いに開いた状態のまま，下面から支持されたウェハＷの周縁に対して３つの保持部材７０を移動させることができる。この場合，アンダープレート７５及びアンダープレート７５に下面を支持されたウェハＷを３つの保持部材７０に対して下降させずに，周縁の保持を解除した位置において下面を支持したまま待機させることができる。
【００８３】
アンダープレート７５の上面に，ウェハＷの周縁部の下面に当接する複数の支持部材１３０を設けても良い。例えばこの支持部材１３０は，図１１に示すように，アンダープレート７５の周辺部において中心角が１２０°となるように配置されており，それら３つの支持部材１３０により，ウェハＷの下面を周縁から保持できるようになっている。また，３つの支持部材１３０は，アンダープレート７５が上昇したとき３つの保持部材７０に接触しないように，３つの保持部材７０の下方からずれた位置に設けるようにする。各々の支持部材１３０は，図１２に示すように，ウェハＷの外側に向かって傾斜する斜面を有し，ウェハＷの周縁面と下面により構成される角部に斜面を当接させて，３つの支持部材１３０によりウェハＷを支持することができる。この場合，支持部材１３０の斜面にウェハＷの角部を当接させるので，ウェハＷとの接触面積が最小となる。従って，ウェハＷに固体である支持部材１３０を接触させて支持しても，パーティクルの発生が抑制される。なお，支持部材１３０の数は３個に限定されず，３個以上であれば良い。例えば，支持部材１３０は中心角が９０°となるように４箇所に配置するようにしても良い。この複数の支持部材１３０によって，ウェハＷの周縁の保持を解除したウェハＷを下面から支持するようにしても良い。また，液体層ＰＬの表面張力を利用してウェハＷをアンダープレート７５の上面に支持すると共に，３つの支持部材１３０をウェハＷの下面の周縁に当接させると，安定させて確実に支持することができ，ウェハＷの横ずれの発生を抑制することができる。
【００８４】
本実施の形態では，下面支持状態のウェハＷを静止させて，その周縁に対して３つの保持部材７０を移動させたが，３つの保持部材７０を静止させ，下面支持状態のウェハＷを回転させることにより，３つの保持部材７０をウェハＷの周縁に対して相対的に移動させるようにしても良い。例えば，アンダープレートシャフト１１０に回転駆動装置を備えてアンダープレート７５を回転自在に構成する。また，アンダープレート７５の上面に設けた３つの支持部材１３０によってウェハＷを下面支持状態にする。これにより，下面支持状態のウェハＷを回転させることができる。この場合も，３つの保持部材７０がウェハＷの周縁に対して相対的に移動する前と移動した後の保持状態において，ウェハＷ周縁を異なる箇所において保持することができ，相対的に移動する前と移動した後にそれぞれ３つの当接部９５が当接する箇所を処理することができる。
【００８５】
本発明は処理液を供給して金属膜除去処理や洗浄処理を施す基板処理装置に限定されず，その他の種々の処理液などを用いて他の処理を基板に対して施すものであっても良い。また，基板は半導体ウェハに限らず，その他のＬＣＤ基板用ガラスやＣＤ基板，プリント基板，セラミック基板などであっても良い。
【００８６】
【発明の効果】
本発明の基板処理装置及び基板処理方法によれば，複数の保持部材を基板の周縁に対して相対的に移動させることができるので，保持部材が当接する箇所を変化させることができる。移動前の処理においては，移動後の保持部材が当接する箇所へ処理液を供給することができる。複数の保持部材が基板に対して移動した後の処理においては，移動前の保持部材が当接した箇所へ処理液を供給することができる。従って，基板の処理むらを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】洗浄処理システムの平面図である。
【図２】洗浄処理システムの側面図である。
【図３】本発明の実施の形態にかかる基板処理ユニットの平面図である。
【図４】エッジアームの説明図である。
【図５】本発明の実施の形態にかかる基板処理ユニットの断面図である。
【図６】スピンチャックの上部の構成を拡大して説明する説明図である。
【図７】ウェハの下面を支持する状態を説明する説明図である。
【図８】ウェハの下面を支持したアンダープレートを下降させ，当接部を互いに閉じる状態を説明する説明図である。
【図９】ウェハ，保持部材，ウェハホルダー，保持部材開閉ピンの位置関係を説明する説明図である。
【図１０】別の実施の形態における保持部材開閉ピンを説明する説明図である。
【図１１】別の実施の形態において，アンダープレートに設けた支持部材を説明する説明図である。
【図１２】支持部材とウェハの位置関係を説明する説明図である。
【符号の説明】
Ｃ      キャリア
ＭＣ    金属膜
ＰＬ    液体層
Ｗ      ウェハ
１      洗浄処理システム
２      洗浄処理部
３      搬入出部
１２，１３  基板処理ユニット
１４，１５  基板洗浄ユニット
１８    主ウェハ搬送装置
２４    機械制御ユニット
２４ａ  制御部
３４，３５，３６  搬送アーム
４２    ユニットチャンバー
４３    アウターチャンバー
４４    エッジアーム格納部
５０    エッジアーム格納部用シャッター
６０    エッジアーム
６１    薬液供給ノズル
６２    純水供給ノズル
６３    Ｎ２ガス供給ノズル
７０    保持部材
７１    スピンチャック
７４    保持解除機構
７５    アンダープレート
８２    トッププレート
８３    回転プレート
９０    ウェハホルダー
９１    垂直腕
９２    平行腕
９５    当接部
９６    圧縮ばね
９７    保持部材軸
１００，１００ａ，１００ｂ  保持部材開閉ピン
１１５  下面供給路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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