(57)【要約】【課題】  複数のチャックを保持位置に付勢するためのバネなどの弾性部材の付勢力を小さくした場合においても、高速回転する基板を確実に保持することが可能な基板処理装置を提供する。【解決手段】  重り部材は、回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異に起因して半導体ウエハ１００に生じる遠心力により各チャック１１を受渡位置方向に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ２より、バネ３５により各チャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１と重り部材の回転モーメントにより各チャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ３との合成力の絶対値が、設定値だけ大きくなるように構成されている。【選択図】        図１
2016046360.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を回転させながら処理する基板処理装置であって、
モータの駆動により回転する回転チャンバーと、
前記回転チャンバーに配設され、前記基板の端縁に当接することにより前記基板を保持する複数のチャックと、
前記複数のチャックを、前記基板を保持する保持位置と前記基板を受け渡し可能な受渡位置との間で同期して移動させる、前記回転チャンバーに配設された開閉機構と、
前記複数のチャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する弾性部材と、
前記複数のチャックに各々連結され、前記回転チャンバーの回転に伴って遠心力により生ずる回転モーメントの作用で、前記複数のチャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する重り部材と、を備え、
前記重り部材は、前記回転チャンバーの回転中心と前記複数のチャックにより保持された基板の重心との差異に起因して前記基板に生じる遠心力により各のチャックを前記受渡位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力の絶対値より、前記弾性部材により各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力の絶対値と前記重り部材の回転モーメントにより各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力を合成した力の絶対値が、設定値だけ大きくなるように構成されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項２】
請求項１に記載の基板処理装置において、
前記弾性部材により前記複数のチャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力は、前記基板の回転開始時と回転停止時に前記基板と各チャックとが摺動しないだけの大きさを有し、
前記弾性部材により各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力をｆ１とし、前記回転チャンバーの回転中心と前記複数のチャックにより保持された基板の重心との差異に起因して前記基板に生じる遠心力により各チャックを前記受渡位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力をｆ２とし、前記重り部材の回転モーメントにより各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力をｆ３としたときに、ｆ１とｆ２とｆ３とを合成した力の絶対値が、いずれのチャックにおいても、前記基板を処理するときの前記基板の回転速度にかかわらず所定の範囲内に維持される基板処理装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の基板処理装置において、
前記開閉機構は、前記複数のチャックを前記保持位置と前記受渡位置との間で同期して移動させるための従動磁石を備えるとともに、
固定チャンバーと、
前記固定チャンバーに配設され、前記従動磁石を移動させるための駆動磁石と、
前記駆動磁石を移動させるための移動機構と、
をさらに備える基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、基板を回転させながら処理する基板処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウエハ等の略円形の基板を回転させながらその主面に処理液を供給することにより、基板を処理する基板処理装置においては、その主面を水平方向に向けて保持した基板を回転させる基板保持機構が使用される。この基板保持機構は、基板の端縁と当接することにより基板を保持する複数のチャックを備えている。これら複数のチャックは、基板を保持する保持位置と、基板を搬送アーム等との間で受け渡しするための受渡位置との間を移動可能となっている。そして、これらの複数のチャックは、バネによるバネによる付勢力により、保持位置において基板を保持する構成を有する。
【０００３】
特許文献１および特許文献２には、複数のチャックに各々連結され、基板の回転に伴って遠心力により生ずる回転モーメントの作用で、複数のチャックを保持位置に向けて移動する方向に付勢する重り部材を備えた基板処理装置が開示されている。また、特許文献３には、磁石を昇降させることにより、６本のチャックのうち、３本ずつのチャックを交互に基板をチャッキングする位置に移動させるスピンヘッドが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０９−２６０３４０号公報
【特許文献２】特開平１０−１４６５５７号公報
【特許文献３】特開２００８−１３５７５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ここで、複数のチャックは、基板の回転開始時、あるいは、基板の回転停止時において、基板と複数のチャックとが摺動することがないような十分な保持力を有する必要がある。このため、各チャックを保持位置に向けて付勢するバネとして、大きな付勢力を有するものを使用する必要があり、チャックを移動させるための駆動機構が大型化し、コストが高額化するという問題がある。
【０００６】
また、複数のチャックは、基板を保持した状態で回転することになる。一方、これらの複数のチャックを保持位置と受渡位置の間で移動させるためには、モータ等の駆動源を備えたチャックの移動機構を配設する必要がある。この移動機構を、基板を保持した複数のチャックとともに回転させる構成とした場合には、回転部材が大型化し、基板を高速回転させることが困難となるという問題が生ずる。
【０００７】
特許文献３に記載されたように、基板を保持するためのチャックに連結された従動磁石と、これらのチャックを移動させるための駆動機構に連結された駆動磁石との間に生じる磁力によりチャックを移動させる構成を採用した場合には、移動機構とチャックとを連結することなく、チャックを基板とともに回転させることができることから、回転部材を大型化することなく、基板を高速で回転させることが可能となる。しかしながら、上述したように各チャックを保持位置に向けて付勢するバネとして、大きな付勢力を有するものを使用した場合には、チャックを移動させるための駆動磁石と従動磁石が大型化し、高額部品である磁石が大型化するため、装置コストが高額化するという問題がある。
【０００８】
また、複数のチャックにより保持された基板の重心と基板の回転中心とが一致せず、複数のチャックにより保持された基板に偏心が生ずる場合がある。このような場合には、基板が回転することにより、基板の偏心によりチャックを保持位置から受渡位置に向けて移動させようとする力が生じる。この力は、基板の回転速度が高速になるに従って増加し、複数のチャックにより保持された基板がチャックより離脱する可能性がある。
【０００９】
特許文献１および特許文献２に記載された基板処理装置によれば、基板の回転に伴って遠心力により生ずる回転モーメントの作用で、複数のチャックを保持位置に向けて移動する方向に付勢することが可能ではあるが、これらの基板処理装置においては、基板の偏心により生ずる力との関係は考慮されていない。
【００１０】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、複数のチャックを保持位置に付勢するためのバネなどの弾性部材の付勢力を小さくした場合においても、高速回転する基板を確実に保持することが可能な基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、基板を回転させながら処理する基板処理装置であって、モータの駆動により回転する回転チャンバーと、前記回転チャンバーに配設され、前記基板の端縁に当接することにより前記基板を保持する複数のチャックと、前記複数のチャックを、前記基板を保持する保持位置と前記基板を受け渡し可能な受渡位置との間で同期して移動させる、前記回転チャンバーに配設された開閉機構と、前記複数のチャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する弾性部材と、前記複数のチャックに各々連結され、前記回転チャンバーの回転に伴って遠心力により生ずる回転モーメントの作用で、前記複数のチャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する重り部材と、を備え、前記重り部材は、前記回転チャンバーの回転中心と前記複数のチャックにより保持された基板の重心との差異に起因して前記基板に生じる遠心力により各チャックを前記受渡位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力の絶対値より、前記弾性部材により各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力と前記重り部材の回転モーメントにより各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力とを合成した力の絶対値が、設定値だけ大きくなるように構成されることを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記弾性部材により前記複数のチャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力は、前記基板の回転開始時と回転停止時に前記基板と前記複数のチャックとが摺動しないだけの大きさを有し、前記弾性部材により各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力をｆ１とし、前記回転チャンバーの回転中心と前記複数のチャックにより保持された基板の重心との差異に起因して前記基板に生じる遠心力により各チャックを前記受渡位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力をｆ２とし、前記重り部材の回転モーメントにより各チャックを前記保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力をｆ３としたときに、ｆ１とｆ２とｆ３とを合成した力の絶対値が、いずれのチャックにおいても、前記基板を処理するときの前記基板の回転速度にかかわらず所定の範囲内に維持される。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記開閉機構は、前記複数のチャックを前記保持位置と前記受渡位置との間で同期して移動させるための従動磁石を備えるとともに、固定チャンバーと、前記固定チャンバーに配設され、前記従動磁石を移動させるための駆動磁石と、前記駆動磁石を移動させるための移動機構と、をさらに備える。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、複数のチャックに保持された基板に偏心が生じていた場合においても、複数のチャックを保持位置に付勢するための弾性部材の付勢力を大きくすることなく、高速回転する基板を確実に保持することが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、磁石を利用してチャックを移動させる場合において、弾性部材の付勢力を小さなものとすることにより、磁石が大型化することを防止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明に係る基板処理装置の側面概要図である。
【図２】チャック１１を回動させるための開閉機構の部分斜視図である。
【図３】チャックを回動させるための開閉機構の斜視図である。
【図４】半導体ウエハ１００とチャック１１との配置を示す説明図である。
【図５】この発明に係る基板処理装置を利用した基板処理工程を示すフローチャートである。
【図６】バネ３５によりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１を示すグラフである。
【図７】回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異に起因して半導体ウエハ１００に生じる遠心力によりチャック１１を受渡位置方向に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ２を示すグラフである。
【図８】重り部材５１の回転モーメントによりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ３を示すグラフである。
【図９】ｆ１とｆ２とｆ３の合成力ｆの許容範囲を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係る基板処理装置の側面概要図である。図２は、チャック１１を回動させるための開閉機構の部分斜視図である。図３は、チャック１１を回動させるための開閉機構の斜視図である。
【００１８】
この基板処理装置は、基板としての半導体ウエハ１００を回転させながら、この半導体ウエハ１００に処理液供給ノズル１０から処理液を供給して処理を行うものであり、半導体ウエハ１００を、その主面と平行な平面内において回転可能に保持する構成を有する。この基板処理装置は、モータ６１の駆動により回転する回転チャンバー９１と、固定チャンバー９２とを備える。
【００１９】
回転チャンバー９１には、オリフラ部分を除いて略円形の形状をなす半導体ウエハ１００の端縁に当接することにより、この半導体ウエハ１００を保持する６個のチャック１１が配設されている。このチャック１１は、回転チャンバー９１に配設された鉛直方向を向く回転軸２１を中心に揺動することにより、後述する保持位置と受渡位置と退避位置との間を回動する構成となっている。
【００２０】
図１に示すように、回転チャンバー９１内には、第１昇降板３１が、図示を省略した案内機構により昇降可能な状態で配設されている。この第１昇降板３１は、複数のバネ３５の作用により、下方向に付勢されている。この第１昇降板３１の下面には、リング状の従動磁石３３が付設されている。
【００２１】
一方、固定チャンバー９２内には、第２昇降板３２が、第１昇降板３１と対向配置された状態で配設されている。この第２昇降板３２は、図１に示すように、案内部材６４に案内されて昇降するスライダー６３と、支持部材６５を介して連結されている。また、この第２昇降板３２は、固定チャンバー９２に配設されたエアシリンダ６２のシリンダロッドと連結されている。このため、第２昇降板３２は、エアシリンダ６２の駆動により昇降する。この第２昇降板３２の上面には、第１昇降板３１の下面に付設されたリング状の従動磁石３３と反発する特性を有するリング状の駆動磁石３４が配設されている。
【００２２】
このため、エアシリンダ６２の駆動により固定チャンバー９２内の第２昇降板３２が上昇した場合には、互いに反発する従動磁石３３および駆動磁石３４の作用により、回転チャンバー９１内の第１昇降板３１も上昇する。一方、エアシリンダ６２の駆動により固定チャンバー９２内の第２昇降板３２が下降した場合には、第１昇降板３１の自重およびバネ３５の作用により、回転チャンバー９１内の第１昇降板３１も下降する。
【００２３】
なお、従動磁石３３および駆動磁石３４は、必ずしもリング状である必要はない。上述した第１昇降板３１の昇降動作を実行可能であれば、複数個の磁石を第１昇降板３１および第２昇降板３２に配置してもよい。
【００２４】
図２に示すように、第１昇降板３１には、連結部材２５を介してカム板２４が配設されている。このカム板２４には、斜め方向を向く孔部２３が穿設されている。そして、この孔部２３には、回転軸２１に付設された軸２２の先端が係合している。このため、第１昇降板３１が昇降した場合には、斜め方向を向く孔部２３および軸２２の作用により、回転軸２１がその軸心を中心に回転する。この回転軸２１の回転に伴い、チャック１１も、回転軸２１の軸心を中心として回動される。そして、チャック１１の回転角度位置は、第１昇降板３１の高さ位置によって決定されることになる。
【００２５】
そして、チャック１１を回動する回転軸２１には、回転チャンバー９１の回転に伴って遠心力により生ずる回転モーメントの作用で、チャック１１を後述する保持位置に向けて移動する方向に付勢するための重り部材５１が付設されている。
【００２６】
このカム板２４および軸２２を備えた回転軸２１に付設されたチャック１１を回動させるための開閉機構は、６個のチャック１１の各々について配設されている。なお、図３においては、連結部材２５のみを表示し、カム板２４および軸２２の図示を省略している。
【００２７】
図４は、半導体ウエハ１００とチャック１１との配置を示す説明図である。なお、図４（ａ）はチャック１１が受渡位置に配置された状態を、また、図４（ｂ）はチャック１１が保持位置に配置された状態を示している。
【００２８】
図４に示すように、チャック１１は、半導体ウエハ１００の端縁付近の下面を支持可能に半導体ウエハ１００の下面と対向配置されたテーパー面よりなる支持部１３と、半導体ウエハ１００の端縁付近の上面と対向配置されたテーパー面よりなる案内部１４とを備える。回転軸２１から支持部１３の先端までの距離は、回転軸２１から案内部１４の先端までの距離より大きくなっている。すなわち、このチャック１１は、半導体ウエハ１００を保持するための保持位置に配置された状態においては、半導体ウエハ１００の回転中心に向かって延びる案内部１４の先端は、半導体ウエハ１００の回転中心に向かって延びる支持部１３の先端より、半導体ウエハ１００の回転中心から離隔した位置に配置されている。
【００２９】
第１昇降板３１が上述した上昇位置に移動することにより、チャック１１は、図２に示す状態から所定の角度（１５〜４５度）回転した角度位置に回動される。このときには、回転軸２１から支持部１３の先端までの距離と回転軸２１から案内部１４の先端までの距離との差により、図４（ａ）に示すように、チャック１１における支持部１３の先端は半導体ウエハ１００の端縁より内側に配置され、チャック１１における案内部１４の先端は半導体ウエハ１００の端縁より外側に配置される。この状態においては、半導体ウエハ１００はチャック１１における支持部１３には支持されるが、上方には移動可能となっている。チャック１１が図４（ａ）に示す受渡位置に配置された状態においては、チャック１１により支持された半導体ウエハ１００を、このチャック１１と図示しない搬送アーム等との間で受け渡すことが可能となる。
【００３０】
第１昇降板３１が上述した下降位置に移動することにより、チャック１１は、図２に示す状態から若干（５〜１０度）回転した角度位置に回動される。このときには、図４（ｂ）に示すように、チャック１１における支持部１３と案内部１４が半導体ウエハ１００の端縁と当接する位置に配置される（すなわち、回動が停止される）。この状態においては、半導体ウエハ１００はチャック１１における支持部１３と案内部１４に当接することになる。チャック１１が図４（ｂ）に示す保持位置に配置された状態においては、半導体ウエハ１００はチャック１１により確実に保持される。
【００３１】
一方、半導体ウエハ１００がチャック１１と当接する位置に配置されていない状態においては、チャック１１が保持位置で停止することなく、さらに回転する。このときには、チャック１１は、図２に示す回転軸２１に付設された軸２２の先端が孔部２３の端部に当接する退避位置まで回転した後、または、第１昇降板３１が案内部１４の下端に到達した後、停止する。この状態においては、第１昇降板３１は、上述した下降位置よりさらに下方の退避位置まで下降することになる。
【００３２】
次に、この発明に係る基板処理装置を使用して半導体ウエハ１００を処理液で処理するときの基板処理工程について説明する。図５は、この発明に係る基板処理装置を利用した基板処理工程を示すフローチャートである。
【００３３】
半導体ウエハ１００を処理するときには、最初に、半導体ウエハ１００を搬入する（ステップＳ１）。すなわち、エアシリンダ６２の駆動により、第２昇降板３２を上昇位置に移動させる。第２昇降板３２を上昇位置に移動させることにより、互いに反発する従動磁石３３および駆動磁石３４の作用によって回転チャンバー９１内の第１昇降板３１も上昇位置に移動する。この状態においては、チャック１１は、回転軸２１を中心として回動し、図４（ａ）に示す受渡位置に配置される。そして、半導体ウエハ１００が図示しない搬送アームによって、６個のチャック１１上に搬送される。これにより、図４（ａ）に示すように、半導体ウエハ１００は、その端縁がチャック１１における支持部１３に当接した状態で、６個のチャック１１により支持される。
【００３４】
次に、６個のチャック１１により半導体ウエハ１００を保持する(ステップＳ２)。すなわち、エアシリンダ６２の駆動により、固定チャンバー９２内の第２昇降板３２を下降位置に移動させる。これにより、回転チャンバー９１内の第１昇降板３１は、自重およびバネ３５の作用により、下降位置に移動する。この状態においては、チャック１１は、回転軸２１を中心として回転され、図４（ｂ）に示す保持位置に近づくように回動される。
【００３５】
６個のチャック１１は、軸２２、カム板２４および連結部材２５等からなる開閉機構を介して第１昇降板３１に連結されている。このため、６個のチャック１１が回動するときには、第１昇降板３１の昇降動作に伴って、互いに完全に同期して回動される。従って、略円形をなす半導体ウエハ１００の直径に誤差があった場合においても、半導体ウエハ１００の中心を常に一定の位置（回転チャンバー９１の中心）に配置することができ、半導体ウエハ１００が偏心して保持されることを防止することが可能となる。そして、この時のチャック１１による半導体ウエハ１００の保持力は、バネ３５の作用により、一定に維持される。
【００３６】
６個のチャック１１による半導体ウエハ１００の保持動作が完了すれば、モータ６１の駆動により、回転チャンバー９１を、チャック１１および半導体ウエハ１００とともに回転させる（ステップＳ３）。
【００３７】
半導体ウエハ１００の回転速度の増加に伴い、回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異に起因して半導体ウエハ１００に生じる遠心力により、チャック１１を受渡位置方向に向けて移動する方向に付勢する付勢力が生ずる。また、半導体ウエハ１００の回転速度の増加に伴い、重り部材５１の回転モーメントにより各チャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力が発生する。
【００３８】
図６は、バネ３５によりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１を示すグラフである。図７は、回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異に起因して半導体ウエハ１００に生じる遠心力によりチャック１１を受渡位置方向に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ２を示すグラフである。図８は、重り部材５１の回転モーメントによりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ３を示すグラフである。図９は、ｆ１とｆ２とｆ３の合成力ｆの許容範囲を示すグラフである。
【００３９】
なお、これらの図における横軸は、回転チャンバー９１とともに回転する半導体ウエハ１００の回転速度ωを示し、縦軸は、チャック１１に対する付勢力を示している。縦軸における「０」の位置は、チャック１１に対して回動する力が付与されていない状態を示している。そして、縦軸が正の場合にはチャック１１を受渡位置に移動させようとする力が働いている状態を示し、縦軸が負の場合にはチャック１１を保持位置に移動させようとする力が働いている状態を示している。
【００４０】
図６に示すように、バネ３５により６個のチャック１１の各々について、これら各々のチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１は、半導体ウエハ１００の回転速度ωにかかわらず一定である。バネ３５のバネ定数をｋとし、バネ３５の変位をｄとした場合には、ｆ１は以下の式で表される。
ｆ１＝ｋ・ｄ
【００４１】
なお、このバネ３５により６個のチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力Ｆ１は、半導体ウエハ１００の回転開始時と回転停止時に半導体ウエハ１００と各チャック１１が摺動しないだけの大きさに設定されている。このため、半導体ウエハ１００の回転開始時に、半導体ウエハ１００と各チャック１１との間で滑りが生ずることを防止することが可能となる。
【００４２】
一方、図７に示すように、回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異に起因して半導体ウエハ１００に生じる遠心力により６個のチャック１１を受渡位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ２は、半導体ウエハ１００の回転速度ωとともに大きくなり、正の値として絶対値が増加する。回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異により生ずる偏心の重量をｍ１とし、その重量の重心と半導体ウエハ１００の回転中心との距離をｒ１とした場合には、ｆ２は下記の式で表される。
ｆ２＝ｍ１・ｒ１・ω２
【００４３】
また、図８に示すように、重り部材５１の回転モーメントによりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ３は、半導体ウエハ１００の回転速度ωとともに大きくなり、負の値として絶対値が増加する。重り部材５１の重量をｍ２とし、その重量の重心と半導体ウエハ１００の回転中心との距離をｒ２とした場合には、６個のチャック１１の各々を保持位置に向けて移動する方向に付勢するｆ３は、下記の式で表される。
ｆ３＝ｍ２・ｒ２・ω２
【００４４】
この発明に係る基板処理装置においては、上述したｆ１＋ｆ２＋ｆ３の合成力ｆが、いずれのチャック１１においても、半導体ウエハ１００を処理するときの半導体ウエハ１００の回転速度ωにかかわらず、図９に示すＦｍｉｎとＦｍａｘ内に維持されるように、重り部材５１の重量ｍ２が設定されている。別の言い方をすれば、重り部材５１は、回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異に起因して半導体ウエハ１００に生じる遠心力により各チャック１１を受渡位置方向に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ２より、バネ３５により各チャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１と重り部材５１の回転モーメントにより各チャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ３との合計値が、設定値だけ大きくなるように構成されている。
【００４５】
なお、この重り部材５１の重量ｍ２は、処理される半導体ウエハ１００の質量や形状によって異なる。このため、重り部材５１の重量ｍ２は、処理対象となる半導体ウエハ１００の種類に応じて、実験的に決定される。
【００４６】
このように、この発明に係る基板処理装置においては、チャック１１による半導体ウエハ１００の保持力ｆが、いずれのチャック１１についても半導体ウエハ１００を処理するときの半導体ウエハ１００の回転速度ωにかかわらず所定の範囲内に維持されることから、高速回転する半導体ウエハ１００を確実に保持することが可能となる。そして、半導体ウエハ１００の回転速度ωとともに大きくなる回転チャンバー９１の回転中心と複数のチャック１１により保持された半導体ウエハ１００の重心との差異に起因して半導体ウエハ１００に生じる遠心力によりチャック１１を受渡位置方向に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ２と、同じく半導体ウエハ１００の回転速度ωとともに大きくなる重り部材５１の回転モーメントによりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ３とを釣り合わせることで、バネ３５によりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１を小さなものとした場合においても、半導体ウエハ１００の回転中において半導体ウエハ１００を複数のチャック１１により確実に保持することが可能となる。
【００４７】
再度、図５を参照して、チャック１１に保持されて回転する半導体ウエハ１００が所定の回転速度となれば、処理液供給ノズル１０から半導体ウエハ１００の主面に向けて処理液を供給する（ステップＳ４）。
【００４８】
この状態において半導体ウエハ１００の回転を継続して半導体ウエハ１００を処理液により処理する（ステップＳ５）。
【００４９】
このように、半導体ウエハ１００を処理液により処理する場合において、この基板処理装置では従動磁石３３を備えた第１昇降板３１や、軸２２、カム板２４および連結部材２５等からなる開閉機構等を回転チャンバー９１内に収納すると共に、駆動磁石３４を備えた第２昇降板３２や、この第２昇降板３２の昇降機構を固定チャンバー９２内に収納していることから、これらの部材を処理液雰囲気下から隔離することが可能となる。
【００５０】
半導体ウエハ１００に対する処理液を使用した処理が終了すると（ステップＳ６）、制御部８０は処理液供給ノズル１０からの処理液の供給を停止する。そして、回転チャンバー９１とともに半導体ウエハ１００を回転させ、乾燥処理を行う。半導体ウエハ１００が乾燥すれば、回転チャンバー９１の回転を停止する（ステップＳ７）。このときには、半導体ウエハ１００は、バネ３５によりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１により保持される。
【００５１】
ここで、上述したように、バネ３５によりチャック１１を保持位置に向けて移動する方向に付勢する付勢力ｆ１は、半導体ウエハ１００の回転開始時と回転停止時に半導体ウエハ１００と各チャック１１が摺動しないだけの大きさに設定されている。このため、半導体ウエハ１００が回転を停止する時に、半導体ウエハ１００と各チャック１１との間で滑りが生ずることを防止することが可能となる。
【００５２】
しかる後、半導体ウエハ１００を搬出する（ステップＳ８）。具体的には、制御部８０がエアシリンダ６２を駆動することにより、第２昇降板３２を上昇位置に移動させる。これにより、第１昇降板３１も上昇位置に移動する。この状態においては、チャック１１は、回転軸２１を中心として回動し、図４（ａ）に示す受渡位置に配置される。そして、半導体ウエハ１００が図示しない搬送アームによって搬出される。
【００５３】
半導体ウエハ１００の搬出後には、エアシリンダ６２の駆動により、第２昇降板３２を下降位置に移動させる。これにより、第１昇降板３１も下降する。このときには、半導体ウエハ１００がチャック１１と当接する位置に配置されていないことから、チャック１１は保持位置で停止することなく、退避位置までさらに回転する。これにより。第１昇降板３１が下降位置よりさらに下方の退避位置まで下降する。
【００５４】
本発明の実施の形態の説明は以上であるが、この発明は上述の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。
【００５５】
例えば、上述の実施形態では６個のチャックを有する装置構成について説明した。しかし、チャック個数は６個に限定されるものではなく、半導体ウエハ等の基板がその回転時に良好に保持されるように指定されていれば良く、最低３個以上の任意の個数をとりうる。
【００５６】
また、上述の実施形態では付勢力ｆ１がバネ３５により生じることについて説明した。同様の効果は、他の弾性部材、例えばゴム部材によっても達成しうるものであり、バネ３５の代わりに、変位ｄに対して弾性定数ｋによりｆ１＝ｋ・ｄが与えられる実施形態もとりうる。
【００５７】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【符号の説明】
【００５８】
１０      処理液供給ノズル
１１      チャック
１３      支持部
１４      案内部
２１      回転軸
２２      軸
２３      孔部
２４      カム板
２５      連結部材
３１      第１昇降板
３２      第２昇降板
３３      従動磁石
３４      駆動磁石
３５      バネ
５１      重り部材
６１      モータ
６２      エアシリンダ
６３      スライダー
６４      案内部材
９１      回転チャンバー
９２      固定チャンバー
１００    半導体ウエハ
【図１】
2016046360.tif 000003
【図２】
2016046360.tif 000004
【図３】
2016046360.tif 000005
【図４】
2016046360.tif 000006
【図５】
2016046360.tif 000007
【図６】
2016046360.tif 000008
【図７】
2016046360.tif 000009
【図８】
2016046360.tif 000010
【図９】
2016046360.tif 000011