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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022155377
(43)【公開日】2022-10-13
(54)【発明の名称】基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20221005BHJP
H01L 21/306 20060101ALI20221005BHJP
H01L 21/304 20060101ALN20221005BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H01L21/306 K
H01L21/304 643A
【審査請求】未請求
【請求項の数】4
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2021058834
(22)【出願日】2021-03-30
(71)【出願人】
【識別番号】000002428
【氏名又は名称】芝浦メカトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100081961
【弁理士】
【氏名又は名称】木内 光春
(74)【代理人】
【識別番号】100112564
【弁理士】
【氏名又は名称】大熊 考一
(74)【代理人】
【識別番号】100163500
【弁理士】
【氏名又は名称】片桐 貞典
(74)【代理人】
【識別番号】230115598
【弁護士】
【氏名又は名称】木内 加奈子
(72)【発明者】
【氏名】古矢 正明
(72)【発明者】
【氏名】土持 鷹彬
(72)【発明者】
【氏名】松下 淳
(72)【発明者】
【氏名】小林 浩秋
(72)【発明者】
【氏名】森 秀樹
(72)【発明者】
【氏名】香川 友耶
【テーマコード（参考）】
5F043
5F131
5F157
【Ｆターム（参考）】
5F043DD13
5F043EE07
5F043EE08
5F043EE35
5F131AA02
5F131BA18
5F131CA06
5F131EA02
5F131EA24
5F131EB32
5F131EB35
5F131EB72
5F131EB85
5F157AA93
5F157AB02
5F157AB14
5F157AB33
5F157AB90
(57)【要約】 （修正有）
【課題】基板の周方向に亘る処理レートの均一性を向上可能な基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、基板Ｗの外周縁Ｗｅを保持する複数のチャックピン１１を有する保持部１０と、複数のチャックピン１１を、基板Ｗから離れた開位置と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接して基板Ｗを保持する閉位置との間で移動させるチャック開閉機構５０と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに沿う形状の内周縁２１と、内周縁２１に設けられ、閉位置にあるチャックピン１１が入る切欠２３とを有し、全周に亘って一体的に形成されたリング部材２０と、リング部材２０の内周縁２１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに近接して囲う接近位置と、リング部材２０を基板Ｗの外周縁Ｗｅから退避させる退避位置との間で移動させるリング移動機構６０と、を有する。
【選択図】図２
【解決手段】基板処理装置は、基板Ｗの外周縁Ｗｅを保持する複数のチャックピン１１を有する保持部１０と、複数のチャックピン１１を、基板Ｗから離れた開位置と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接して基板Ｗを保持する閉位置との間で移動させるチャック開閉機構５０と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに沿う形状の内周縁２１と、内周縁２１に設けられ、閉位置にあるチャックピン１１が入る切欠２３とを有し、全周に亘って一体的に形成されたリング部材２０と、リング部材２０の内周縁２１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに近接して囲う接近位置と、リング部材２０を基板Ｗの外周縁Ｗｅから退避させる退避位置との間で移動させるリング移動機構６０と、を有する。
【選択図】図２
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板の外周縁を保持する複数のチャックピンを有する保持部と、
複数の前記チャックピンを、前記基板から離れた開位置と、前記基板の外周縁に接して前記基板を保持する閉位置との間で移動させるチャック開閉機構と、
前記基板の外周縁に沿う形状の内周縁と、前記内周縁に設けられ、前記閉位置にあるチャックピンが入る切欠とを有し、全周に亘って一体的に形成されたリング部材と、
前記リング部材の内周縁が、前記基板の外周縁に近接して囲う接近位置と、前記リング部材を前記基板の外周縁から退避させる退避位置との間で移動させるリング移動機構と、
前記チャックピン及び前記リング部材を備えるとともに、前記チャックピンに保持された前記基板と、接近位置にあるリング部材とを回転させる回転体と、
前記チャックピンに保持され、前記回転体により回転する前記基板に処理液を供給する供給部と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
複数の前記チャックピンを、前記基板から離れた開位置と、前記基板の外周縁に接して前記基板を保持する閉位置との間で移動させるチャック開閉機構と、
前記基板の外周縁に沿う形状の内周縁と、前記内周縁に設けられ、前記閉位置にあるチャックピンが入る切欠とを有し、全周に亘って一体的に形成されたリング部材と、
前記リング部材の内周縁が、前記基板の外周縁に近接して囲う接近位置と、前記リング部材を前記基板の外周縁から退避させる退避位置との間で移動させるリング移動機構と、
前記チャックピン及び前記リング部材を備えるとともに、前記チャックピンに保持された前記基板と、接近位置にあるリング部材とを回転させる回転体と、
前記チャックピンに保持され、前記回転体により回転する前記基板に処理液を供給する供給部と、
を有することを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
前記切欠は、前記リング部材を前記接近位置に位置づけたときに、前記チャックピンが入ることができる形状であ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】
前記リング部材の位置を検出するリング位置検出部と、
前記チャック開閉機構及び前記リング移動機構を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記リング位置検出部によって、前記リング部材が退避位置にあることが検出された状態で、前記チャック開閉機構に前記チャックピンを開位置に移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板処理装置。
前記チャック開閉機構及び前記リング移動機構を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記リング位置検出部によって、前記リング部材が退避位置にあることが検出された状態で、前記チャック開閉機構に前記チャックピンを開位置に移動させることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の基板処理装置。
【請求項4】
前記チャックピンの位置を検出する開閉検出部を有し、
前記制御装置は、
前記開閉検出部によって、前記チャックピンが閉位置にあることが検出された状態で、前記リング移動機構に前記リング部材を接近位置に移動させることを特徴とする請求項３記載の基板処理装置。
前記制御装置は、
前記開閉検出部によって、前記チャックピンが閉位置にあることが検出された状態で、前記リング移動機構に前記リング部材を接近位置に移動させることを特徴とする請求項３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、基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの製造工程においては、ウェーハやガラス基板などの基板の表面に設けられた膜に、エッチング液を供給して所望のパターンを形成している。この様なエッチング処理を行う装置として、回転させた基板の中心領域に、エッチング液を供給する基板処理装置が提案されている。この場合、基板の中心領域に供給されたエッチング液は、遠心力により基板の周縁に向けて広がるので、基板の表面が供給されたエッチング液でエッチング処理されることになる。
【0003】
このような基板処理において、基板の表面に、基板を支持した接触痕などが残ることは、基板の品質低下につながる。また、基板の表面のみならず、基板の裏面に接触痕などが残存することも、基板の品質に影響を与えるために好ましくない。このため、複数の保持部材によって、基板の表面や裏面ではなく外周縁を保持した状態で、基板を回転させながら処理することが行われている。このような保持部材としては、例えば、基板の外周縁に接離する方向に移動する複数のチャックピンが用いられている。
【0004】
ここで、エッチング処理は、エッチング液とエッチング対象となる除去部分との化学反応により行われるため、エッチング液が除去部分に接触している時間を確保する必要がある。この場合、基板の単位時間当たりの回転数を高くすると、エッチング液の排出速度が速くなるので、エッチング反応が進まない。そこで、エッチング処理を行う際には、リンス液などの洗浄液による洗浄処理などの場合に比べて、基板の回転数を低くしている。
【0005】
基板の回転数を低くすれば、エッチング液の排出速度が遅くなるので、エッチング液が除去部分に接触している時間を長くすることができる。これにより、エッチング対象物に対して、エッチング反応を促進することができる。ところが、基板の外周縁の近傍においては、表面張力により、エッチング液が外部に排出され難くなる。しかも、基板の回転数を低くすると、排出方向に働く遠心力が小さくなる。
【0006】
このため、基板からのエッチング液の排出がし難くなり、基板の外周縁の近傍にエッチング液が滞留しやすくなる。つまり、基板の中心領域から外周縁に拡散されるエッチング液は、基板の外周近傍に流れて行くほど、エッチング液の流速が低下してくことになる。これにより、基板の周縁近傍のエッチング液の流速の変化が起きる。この場合、基板の中心領域に供給されたエッチング液は、除去部分との化学反応を行いつつ基板の周縁に向けて流れる。基板の周縁近傍に流れてきたエッチング液は、既に使用されたエッチング液、すなわち、除去部分との反応性能が低下したエッチング液となる。反応性能が低下したエッチング液が、基板の周縁近傍に滞留すると、基板の周縁近傍におけるエッチングレートが低下して、基板の表面におけるエッチングレートの均一性が損なわれることになる。
【0007】
そのため、基板を載置する載置部に凹部を設け、凹部の内部に基板を収納した際に、載置部の凹部が開口する面と、基板の表面（エッチング処理を行う面）とが面一となるようにした基板処理装置が提案されている。載置部の面と基板の表面とが面一となっていれば、基板の表面が実質的に延長されたことになるので、基板の周縁近傍におけるエッチング液の流速の変化を小さくすることができる。そのため、基板の周縁近傍に流れてきたエッチング液を載置部の面に排出するのが容易となる。このようにすれば、反応性能が低下したエッチング液が、基板の周縁近傍に滞留するのを抑制することができるので、基板の表面におけるエッチングレートの均一性を向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【特許文献1】特開平７－２２１０６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
ここで、一般的には、エッチング処理に続けて、リンス液などの洗浄液による洗浄処理が行われる。例えば、前述した基板処理装置においては、凹部となっている内部を有する載置部に基板を収納した状態で、基板の中心領域にリンス液などの洗浄液が供給されて、基板の処理が行われる。
【0010】
この基板処理では、基板の裏面が載置部に接地した状態で行われるため、基板の裏面の洗浄度が損なわれることが考えらえる。さらに、ロボットハンドで基板を載置部に搬入する時や載置部から基板を搬出するためには、載置部に基板を昇降させる機構が必要となってしまう。すると、基板の裏面に対して、基板を昇降させるための昇降ピン等を接触させて基板を昇降させる必要があるため、基板の裏面に対しての洗浄度に影響を及ぼすことになる。
【0011】
このため、エッチングレートの均一性を向上させることができ、且つ、基板の裏面の清浄度を向上させることができる基板処理装置の開発が望まれていた。
【0012】
本発明が解決しようとする課題は、基板の周方向に亘る処理レートの均一性を向上させることができる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】
【0013】
本発明の基板処理装置は、基板の外周縁を保持する複数のチャックピンを有する保持部と、複数の前記チャックピンを、前記基板から離れた開位置と、前記基板の外周縁に接して前記基板を保持する閉位置との間で移動させるチャック開閉機構と、前記基板の外周縁に沿う形状の内周縁と、前記内周縁に設けられ、前記閉位置にあるチャックピンが入る切欠とを有し、全周に亘って一体的に形成されたリング部材と、前記リング部材の内周縁が、前記基板の外周縁に近接して囲う接近位置と、前記リング部材を前記基板の外周縁から退避させる退避位置との間で移動させるリング移動機構と、前記チャックピン及び前記リング部材を備えるとともに、前記チャックピンに保持された前記基板と、接近位置にあるリング部材とを回転させる回転体と、前記チャックピンに保持され、前記回転体により回転する前記基板に処理液を供給する供給部と、を有する。
【発明の効果】
【0014】
本発明は、基板の周方向に亘る処理レートの均一性を向上可能な基板処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】実施形態の基板処理装置の構成を示す図である。
【図3】切欠とチャックピンを示す斜視図である。
【図4】基板の外周縁近傍の処理液の流れを示す説明図である。
【図5】チャックピンが開位置、リング部材が退避位置にある場合の回転カバー内の垂直断面図である。
【図6】チャックピンが閉位置、リング部材が退避位置にある場合の回転カバー内の垂直断面図である。
【図7】チャックピンが閉位置、リング部材が接近位置にある場合の回転カバー内の垂直断面図である。
【図8】チャックピンが閉位置にある場合の開閉機構を示す斜視図である。
【図9】リング部材が接近位置にある場合のリング移動機構を示す斜視図である。
【図10】検出部の設置位置を示す斜視図である。
【図11】開閉検出部を示す斜視図（Ａ）、検出位置を示す説明図（Ｂ）である。
【図12】基板処理の手順を示すフローチャートである。
【図13】リング部材の切欠と保持部の溝の位置を示す斜視図である。
【図14】偏心旋回型の保持部材の動作を示す平面図である。
【図15】偏心旋回型の保持部材のチャックピンとリング部材の切欠の位置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0016】
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
[概要］
図１に示すように、本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗを保持して回転させながら処理する装置である。処理対象となる基板Ｗは、例えば、半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの微細構造体の製造工程において使用されるウェーハやガラス基板などである。基板処理装置１による処理は、例えば、基板Ｗを回転させながら処理液を供給して処理するウェット処理である。このように基板Ｗの処理対象となる面を表面とし、その反対側の面を裏面とする。本実施形態のウェット処理は、基板Ｗの表面に設けられた膜を、薬液によりエッチングするエッチング処理、洗浄液により洗浄する洗浄処理を含む。
[概要］
図１に示すように、本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗを保持して回転させながら処理する装置である。処理対象となる基板Ｗは、例えば、半導体装置やフラットパネルディスプレイなどの微細構造体の製造工程において使用されるウェーハやガラス基板などである。基板処理装置１による処理は、例えば、基板Ｗを回転させながら処理液を供給して処理するウェット処理である。このように基板Ｗの処理対象となる面を表面とし、その反対側の面を裏面とする。本実施形態のウェット処理は、基板Ｗの表面に設けられた膜を、薬液によりエッチングするエッチング処理、洗浄液により洗浄する洗浄処理を含む。
【0017】
基板処理装置１は、保持部１０、リング部材２０を有する。保持部１０は、基板Ｗの外周縁Ｗｅを保持するチャックピン１１を有する複数の部材である。リング部材２０は、全周に亘って一体的に形成された環状であり、図２に示すように、基板Ｗの外周縁Ｗｅに沿う形状の内周縁２１を有する。つまり円形の基板Ｗに対して円形の内周縁２１を有する。基板Ｗの外周縁Ｗｅが描く円の径よりも、リング部材２０の内周縁２１が描く円の径が僅かに大きい。つまり、内周縁２１に外周縁Ｗｅが入った時に、両者の間に若干の隙間ができる。内周縁２１には、図３に示すように、基板Ｗを保持しているチャックピン１１が入る切欠２３が設けられている。リング部材２０における基板Ｗの表面側の面を、リング部材２０の表面として、その反対側の面を裏面とする。
【0018】
また、図１～図３に示すように、基板処理装置１は、回転体３０、回転機構４０、チャック開閉機構５０、リング移動機構６０、供給部７０、検出部８０、制御装置９０を有する。回転体３０は、保持部１０及びリング部材２０を備えるとともに、チャックピン１１に保持された基板Ｗと、リング部材２０とを回転させる。回転機構４０は、回転体３０を回転させる機構である。
【0019】
チャック開閉機構５０は、複数のチャックピン１１を、基板Ｗから離れた開位置と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接して基板Ｗを保持する閉位置との間で移動させる。リング移動機構６０は、リング部材２０の内周縁２１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに近接して囲う接近位置と、リング部材２０を基板Ｗの外周縁Ｗｅから退避させる退避位置に移動させる。図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、接近位置は、処理液Ｌの多くが落下しない程度まで、基板Ｗの外周縁Ｗｅとリング部材２０の内周縁２１とが非接触で接近していることをいう。つまり、リング部材２０が接近位置にあることにより、その内周縁２１に基板Ｗの外周縁Ｗｅが入った時にできる若干の隙間は、基板Ｗの表面上で外周縁Ｗｅに到達した処理液Ｌが、リング部材２０の内周縁２１に容易に到達（接触）できる隙間である。本実施形態では、リング部材２０の上面と、接近位置にある基板Ｗの表面とが面一になるように設定されている。なお、基板Ｗの表面上で外周縁Ｗｅに到達した処理液Ｌが、リング部材２０の内周縁２１に容易に到達（接触）できる隙間があればよいため、必ずしも、面一でなくてもよい。例えば、リング部材２０が基板Ｗより低い位置に位置づけられても良い。
【0020】
基板Ｗによって外周縁Ｗｅの形状が異なるため、基板Ｗの上面とリング部材２０の上面との間に溝や段差が生じていてもよい。例えば、ベベル加工による面取りの形状や傾斜角度等が異なるので、僅かな溝は生じる。図４（Ｂ）に示すように、このような溝が処理液Ｌによって埋まる状態が生じることにより、液漏れが防止できるとともに、連続した液面が形成されて外側へ流れる。
【0021】
図１に示すように、供給部７０は、チャックピン１１に保持され、回転体３０により回転する基板Ｗに処理液を供給する。検出部８０は、リング部材２０及びチャックピン１１の位置を検出する（図２、図１０、図１１参照）。制御装置９０は、検出部８０によりリング部材２０が退避位置にあることが検出された状態で、チャック開閉機構５０にチャックピン１１を移動させる。
【0022】
［構成］
（回転体）
回転体３０は、図１、図５～図７に示すように、回転カバー３１、回転ベース３２、接続筒３３を有する。回転カバー３１は、一端がテーブル３１ａによって塞がれた円筒形状である。テーブル３１ａは、基板Ｗよりも大きな径の円形の面である。図１に示すように、回転カバー３１の側面３１ｂには、処理液を排出する貫通孔である排出口３１ｃが形成されている。なお、図５～図７は、回転カバー３１内について回転軸Ａを含む垂直面で切断した断面図である。各図の右側がチャック開閉機構５０の断面を示し、左側がリング移動機構６０の断面を示す。チャック開閉機構５０は、後述するようにチャックピン１１が６つ設けられる場合、６か所で同じ断面となり、リング移動機構６０は、後述するように昇降軸６８が３つ設けられる場合、３か所で同じ断面となる。
（回転体）
回転体３０は、図１、図５～図７に示すように、回転カバー３１、回転ベース３２、接続筒３３を有する。回転カバー３１は、一端がテーブル３１ａによって塞がれた円筒形状である。テーブル３１ａは、基板Ｗよりも大きな径の円形の面である。図１に示すように、回転カバー３１の側面３１ｂには、処理液を排出する貫通孔である排出口３１ｃが形成されている。なお、図５～図７は、回転カバー３１内について回転軸Ａを含む垂直面で切断した断面図である。各図の右側がチャック開閉機構５０の断面を示し、左側がリング移動機構６０の断面を示す。チャック開閉機構５０は、後述するようにチャックピン１１が６つ設けられる場合、６か所で同じ断面となり、リング移動機構６０は、後述するように昇降軸６８が３つ設けられる場合、３か所で同じ断面となる。
【0023】
また、テーブル３１ａには、貫通孔３１ｄが、基板Ｗの周囲に沿って等間隔で複数設けられている。貫通孔３１ｄの周縁には、上方に向かって突出した筒状の環状壁３１ｅが立設されている。本実施形態では、貫通孔３１ｄが６０度間隔で６つ設けられている。貫通孔３１ｄには、それぞれ保持部１０が配設されているため、保持部１０は基板Ｗの周囲に沿って等間隔で配置される。
【0024】
また、テーブル３１ａには、貫通孔３１ｆが、基板Ｗの周囲に沿って複数設けられている。貫通孔３１ｆの周縁には、上方に向かって突出した筒状の環状壁３１ｇが立設されている。本実施形態では、貫通孔３１ｆは１２０度間隔で３つ設けられている。貫通孔３１ｆには、それぞれリング部材２０を昇降させる昇降軸６８が配置される。
【0025】
回転ベース３２は、テーブル３１ａの下面に取り付けられ、テーブル３１ａと同軸の円板形状の部材である。回転カバー３１、回転ベース３２は同軸に設けられている。この軸は、回転の中心となる回転軸Ａである。なお、図１及び図２に示すように、回転体３０は、図示しない設置面に設置された架台に固定されたベース部Ｂ上（図２参照）に、回転機構４０によって回転可能に設けられている。
【0026】
（回転機構）
回転機構４０は、回転体３０を回転させる機構である。回転機構４０は、図１、図２、図５～図７に示すように、駆動源４１、接続筒３３を有する。駆動源４１は、中空の回転子とこれを回転させる固定子を有する中空モータであり、ベース部Ｂに固定されている。接続筒３３は、回転ベース３２のテーブル３１ａの反対側に同軸に接続された筒状体である。接続筒３３の下端は、駆動源４１の回転子に接続されている。駆動源４１は、固定子のコイルに通電することにより、回転子とともに接続筒３３が回転するので、回転ベース３２とともに回転カバー３１が、回転軸Ａを中心に回転する。
回転機構４０は、回転体３０を回転させる機構である。回転機構４０は、図１、図２、図５～図７に示すように、駆動源４１、接続筒３３を有する。駆動源４１は、中空の回転子とこれを回転させる固定子を有する中空モータであり、ベース部Ｂに固定されている。接続筒３３は、回転ベース３２のテーブル３１ａの反対側に同軸に接続された筒状体である。接続筒３３の下端は、駆動源４１の回転子に接続されている。駆動源４１は、固定子のコイルに通電することにより、回転子とともに接続筒３３が回転するので、回転ベース３２とともに回転カバー３１が、回転軸Ａを中心に回転する。
【0027】
（保持部）
保持部１０は、図１に示すように、テーブル３１ａと平行に且つ間隔を空けて、基板Ｗを保持する。保持部１０は、図５～図７に示すように、チャックピン１１に加えて、カバー１２、チャック部１３、回動軸１４、アーム１５を有する。カバー１２は、テーブル３１ａの貫通孔３１ｄを覆う位置に、それぞれ配置された円柱形状の部材である。カバー１２は、環状壁３１ｅを、隙間を空けて覆うように収容する環状溝１２ａを有している。これにより、環状壁３１ｅと環状溝１２ａとの間に、屈曲した経路であるラビリンス構造が形成され、処理液が、貫通孔３１ｄを通って回転体３０の内部に流入することが抑制される。
保持部１０は、図１に示すように、テーブル３１ａと平行に且つ間隔を空けて、基板Ｗを保持する。保持部１０は、図５～図７に示すように、チャックピン１１に加えて、カバー１２、チャック部１３、回動軸１４、アーム１５を有する。カバー１２は、テーブル３１ａの貫通孔３１ｄを覆う位置に、それぞれ配置された円柱形状の部材である。カバー１２は、環状壁３１ｅを、隙間を空けて覆うように収容する環状溝１２ａを有している。これにより、環状壁３１ｅと環状溝１２ａとの間に、屈曲した経路であるラビリンス構造が形成され、処理液が、貫通孔３１ｄを通って回転体３０の内部に流入することが抑制される。
【0028】
図３に示すように、チャック部１３は楔形であり、カバー１２の上面に、それぞれの楔形の先鋭化した先端が、回転軸Ａに向かうように立ち上げられている。チャック部１３の上面に、チャックピン１１が設けられている。チャックピン１１は、下方が縮径した円錐台形状である。
【0029】
チャックピン１１は、保持部１０の回動に従って、基板Ｗの外周縁Ｗｅから離れた開位置（図５参照）と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接して基板Ｗを保持する閉位置（図６及び図８参照）との間で移動する。これにより、等間隔で複数のチャックピン１１が基板Ｗの周囲に沿って配置される。本実施形態では、６０度間隔で６つのチャックピン１１が配置される。
【0030】
なお、チャックピン１１は、保持部１０の一部であって、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接して基板Ｗを保持できる面を有する部分であればよい。このため、回転対称性を有する円柱、角柱、錐体を含むが、これらの形状には限定されない。閉位置において、基板Ｗの表面及び裏面に非接触で影響を与えず、処理液の流動に対する影響を抑えた高さとなる好ましい。
【0031】
回動軸１４は、保持部１０の回動の軸である。回動軸１４は、貫通孔３１ｄの内部に、回転体３０の回転円の接線方向に設けられている。この回動軸１４を軸に保持部１０が回動することにより、チャックピン１１は、基板Ｗの外周縁Ｗｅに直交する方向に移動する。つまり、チャックピン１１は、基板Ｗの外周縁Ｗｅに対して接したり、離れたりするように移動可能とする。アーム１５は、回転体３０の内部に、回動軸１４の下方から回転軸Ａに向かって延びた部材である。アーム１５の下端は、チャック開閉機構５０に連結されている。
【0032】
（チャック開閉機構）
チャック開閉機構５０は、図２、図５～図７に示すように、開閉シリンダ５１、開閉レバー５２、開閉リフタ５３、開閉カムフォロア５４、開閉シャフト５５、開閉リング５６を有する。開閉シリンダ５１は、駆動ロッドが鉛直方向の下方に向かうように、ベース部Ｂの下部に固定されている。開閉レバー５２は、ベース部Ｂに支点５２ａを中心に回動可能に設けられた部材である。開閉レバー５２の端部は、開閉シリンダ５１の駆動ロッドに回動可能に連結されている。開閉レバー５２は、駆動源４１を囲うようにコの字形状になっている。開閉レバー５２は、２つを１対とする開閉リフタ５３と連結されている。
チャック開閉機構５０は、図２、図５～図７に示すように、開閉シリンダ５１、開閉レバー５２、開閉リフタ５３、開閉カムフォロア５４、開閉シャフト５５、開閉リング５６を有する。開閉シリンダ５１は、駆動ロッドが鉛直方向の下方に向かうように、ベース部Ｂの下部に固定されている。開閉レバー５２は、ベース部Ｂに支点５２ａを中心に回動可能に設けられた部材である。開閉レバー５２の端部は、開閉シリンダ５１の駆動ロッドに回動可能に連結されている。開閉レバー５２は、駆動源４１を囲うようにコの字形状になっている。開閉レバー５２は、２つを１対とする開閉リフタ５３と連結されている。
【0033】
１対の開閉リフタ５３は、ベース部Ｂに昇降可能に設けられている。各開閉リフタ５３は、コの字状の開閉レバー５２の両端が回動可能に連結されている。このため、開閉シリンダ５１の駆動ロッドの移動に従って、開閉レバー５２が回動し、１対の開閉リフタ５３が昇降する。開閉カムフォロア５４は、開閉リフタ５３の上部に設けられ、ベース部Ｂの上部に突出している。開閉カムフォロア５４は、水平方向の軸を中心に回動するローラを有し、開閉リフタ５３によって昇降する。つまり、１つの開閉シリンダ５１で、２つの開閉リフタ５３、２つの開閉カムフォロア５４を昇降させる。
【0034】
開閉シャフト５５は、回転体３０の内部において、接続筒３３の周囲に固定された固定リング５５ａに、鉛直方向に固定された棒状の部材である。開閉リング５６は、回転体３０の内部に、昇降可能に設けられたリング状の部材である。開閉リング５６は、図８に示すように、スライダ５６ａ、連結部５６ｂ、バネ５６ｃを有する。スライダ５６ａは、円柱形状で、中が空洞になっている。このスライダ５６ａの空洞に、開閉シャフト５５が挿通され、開閉シャフト５５に沿ってスライダ５６ａが昇降する。開閉リング５６は、スライダ５６ａに連結部５６ｂを介して固定されているため、スライダ５６ａと一体で上下に移動する。連結部５６ｂは、その上端が、アーム１５の下端に連結されている。つまり、アーム１５の下端には横長の孔１５ａが形成されており、この孔１５ａに連結部５６ｂの軸５６ｄが挿通されることにより、連結部５６ｂとアーム１５が連結されている。バネ５６ｃは、スライダ５６ａを下方に付勢する付勢部材である。つまり、バネ５６ｃによって、スライダ５６ａを介して開閉リング５６自体も、下方に付勢される。
【0035】
開閉リング５６は、昇降する開閉カムフォロア５４に接離する。このため、図５に示すように、開閉カムフォロア５４が開閉リング５６に接して上昇するときには、バネ５６ｃの付勢力に抗して開閉リング５６が上昇して、保持部１０が回動軸１４を中心に回動して、チャックピン１１が開位置に移動する。図６及び図７に示すように、開閉カムフォロア５４が下降して開閉リング５６から離れると、バネ５６ｃの付勢力によって開閉リング５６が下降して、保持部１０が回動軸１４を中心に回動して、チャックピン１１が閉位置に移動する。
【0036】
(リング部材)
リング部材２０は、上記のように、一体的に形成された環状の部材である。一体的に形成されているとは、周方向に亘って隙間なく連続していることをいう。例えば、共通の材料により継ぎ目なく形成されていてもよいし、複数の部材を固定的に接続することにより形成されていてもよい。図４に示すように、リング部材２０の表面は、接近位置において、基板Ｗの表面と面一となっている。
リング部材２０は、上記のように、一体的に形成された環状の部材である。一体的に形成されているとは、周方向に亘って隙間なく連続していることをいう。例えば、共通の材料により継ぎ目なく形成されていてもよいし、複数の部材を固定的に接続することにより形成されていてもよい。図４に示すように、リング部材２０の表面は、接近位置において、基板Ｗの表面と面一となっている。
【0037】
図２に示すように、リング部材２０の外径は、基板Ｗの外径よりも大きい。この場合、リング部材２０の内径は、内周縁２１に基板Ｗの外周縁Ｗｅが入り込んで互いが近接する程度の径である。リング部材２０は、後述する昇降軸６８によって支持され、回転体３０の回転軸Ａと同軸に配置されている。
【0038】
図３に示すように、リング部材２０の内周縁２１には、複数のチャックピン１１に対応して、複数の切欠２３が設けられている。つまり、リング部材２０の内周縁２１には、基板Ｗの外周縁Ｗｅに沿って等間隔に、６つの切欠２３が設けられている。この切欠２３には、図３に示すように、閉位置にあるチャックピン１１が非接触で入ることにより、チャックピン１１とリング部材２０との干渉を避ける逃げ部として機能する。切欠２３は、リング部材２０を接近位置に位置づけたときに、チャックピン１１が入ることができる形状である。本実施形態では、切欠２３がＵ字形の例を示すが、このような形状には限定されない。
【0039】
本実施形態の切欠２３は、内周縁２１側が外周縁縁側よりも狭くなっている。これにより、切欠２３とチャックピン１１との隙間が狭くなるので、基板Ｗ上を処理液が流れてリング部材２０の表面に流出するときに、チャックピン１１と切欠２３との間に処理液が入り込むことを極力少なくすることができるため、チャックピン１１の周辺の流れを、他の箇所の流れと同様にすることができ、処理の不均一を低減できる。
【0040】
（リング移動機構）
リング移動機構６０は、図２、図５～図７に示すように、昇降シリンダ６１、昇降レバー６２、昇降リフタ６３、昇降カムフォロア６４、昇降シャフト６５、第１昇降リング６６、第２昇降リング６７、昇降軸６８、昇降リンク６９を有する。
リング移動機構６０は、図２、図５～図７に示すように、昇降シリンダ６１、昇降レバー６２、昇降リフタ６３、昇降カムフォロア６４、昇降シャフト６５、第１昇降リング６６、第２昇降リング６７、昇降軸６８、昇降リンク６９を有する。
【0041】
昇降シリンダ６１は、駆動ロッドが鉛直方向の下方に向かうように、ベース部Ｂの下部に固定されている。昇降レバー６２は、ベース部Ｂに支点（図示せず）を中心に回動可能に設けられたプレートである。昇降レバー６２の端部は、昇降シリンダ６１の駆動ロッドに回動可能に連結されている。昇降レバー６２は、駆動源４１を囲うようにコの字形状になっている。昇降レバー６２は、２つを一対とする昇降リフタ６３と連結されている。
【0042】
１対の昇降リフタ６３は、図２に示す１対の開閉リフタ５３の隣に、開閉リフタ５３と同様にベース部Ｂに昇降可能に設けられている。各昇降リフタ６３は、コの字状の昇降レバー６２の両端が回動可能に連結されている。このため、昇降シリンダ６１の駆動ロッドの移動に従って、昇降レバー６２が回動し、１対の昇降リフタ６３が昇降する。昇降カムフォロア６４は、昇降リフタ６３の上部に設けられ、ベース部Ｂの上部に突出している。昇降カムフォロア６４は、水平方向の軸を中心に回動するローラを有し、昇降リフタ６３によって昇降する。つまり、１つの昇降シリンダ６１で、２つの昇降リフタ６３、２つの昇降カムフォロア６４を昇降させる。
【0043】
昇降シャフト６５は、回転体３０の内部において、固定リング５５ａに、鉛直方向に固定された棒状の部材である。第１昇降リング６６は、回転体３０の内部に、昇降可能に設けられたリング状の部材である。第１昇降リング６６は、図９に示すように、スライダ６６ａ、バネ６６ｂを有する。スライダ６６ａは、円柱形状で、中が空洞になっている。このスライダ６６ａの空洞に、昇降シャフト６５が挿入され、昇降シャフト６５に沿ってスライダ６６ａが昇降する。バネ６６ｂは、スライダ６６ａを下方に付勢する付勢部材である。
【0044】
第２昇降リング６７は、基板Ｗよりも大きな径のリング状の部材である。昇降軸６８は、鉛直方向のシャフトであり、その下端は、第２昇降リング６７に連結されている。昇降軸６８の上端は、貫通孔３１ｆに挿通されて、テーブル３１ａの上部に突出し、リング部材２０の下面を支持している。これにより、等間隔で複数の昇降軸６８が、基板Ｗの周囲に沿って配置されることで、リング部材２０と第２昇降リング６７は一体で昇降移動する。本実施形態では、１２０度間隔で３つの昇降軸６８が配置される。また、３つの昇降軸６８が常に平行を保って、回転軸Ａに平行な方向に沿って移動するように、テーブル３１ａにスライド可能に取り付けられている。
【0045】
昇降軸６８の上端は、貫通孔３１ｆを覆う円柱形状となっていて、その内部には、環状壁３１ｇに対して隙間を空けて覆うように収容する環状溝６８ａを有している。これにより、環状壁３１ｇと環状溝６８ａとの間に、屈曲した経路であるラビリンス構造が形成され、処理液が、貫通孔３１ｆを通って回転体３０の内部に流入することが抑制される。
【0046】
昇降リンク６９は、回転体３０の内部に、回転ベース３２から拡張された支持部材に回動可能に設けられている。昇降リンク６９は、その中心に支点軸６９ｃが設けられている。この支点軸６９ｃを軸として、昇降リンク６９が回動可能に設けられている。支点軸６９ｃは、回転ベース３２の底面から下方に延びるように設けられた支柱３２ａに設けられている。昇降リンク６９の一端は、昇降軸６８の下端にピン６９ａを介して回動可能に連結され、他端は、第１昇降リング６６のスライダ６６ａに、ピン６９ｂを介して回動可能に連結されている。
【0047】
第１昇降リング６６は、昇降カムフォロア６４に接離する。このため、図５及び図６に示すように、昇降カムフォロア６４が第１昇降リング６６に接して上昇するときには、バネ６６ｂの付勢力に抗して第１昇降リング６６が上昇して、昇降リンク６９が回動して、昇降軸６８が下降するので、リング部材２０が下降して退避位置に移動する。図７に示すように、昇降カムフォロア６４が下降して第１昇降リング６６から離れると、バネ６６ｂの付勢力によって第１昇降リング６６が下降して、昇降リンク６９が回動して、昇降軸６８が上昇するので、リング部材２０が上昇して接近位置に移動する。
【0048】
リング部材２０が接近位置にある場合には、図３に示すように、チャックピン１１が切欠２３に入るので、チャックピン１１との干渉が回避できる。また、図５に示すように、リング部材２０が退避位置にある場合には、リング部材２０と基板Ｗとの間に、搬送ロボットのロボットハンドが挿入可能な隙間ｈが形成されるように、昇降軸６８の高さが設定されている。この隙間ｈが形成されることにより、ロボットハンドを挿入して、基板Ｗをセットする動作と、ロボットハンドを抜き取る動作が可能となる。
【0049】
なお、開閉カムフォロア５４、昇降カムフォロア６４よりも上方の機構と接続筒３３が、駆動源４１の回転子によって回転する構造となっている。回転体３０の回転時には、開閉カムフォロア５４と開閉リング５６、昇降カムフォロア６４と第１昇降リング６６とは非接触となる。
【0050】
（供給部）
供給部７０は、図１に示すように、基板Ｗの表面、つまり保持部１０に保持された基板Ｗのテーブル３１ａと反対側の面に、処理液を供給する。供給部７０は、処理液供給機構７１、処理液保持部７２、昇降機構７３、加熱部７４を有する。
供給部７０は、図１に示すように、基板Ｗの表面、つまり保持部１０に保持された基板Ｗのテーブル３１ａと反対側の面に、処理液を供給する。供給部７０は、処理液供給機構７１、処理液保持部７２、昇降機構７３、加熱部７４を有する。
【0051】
処理液供給機構７１は、複数種の処理液を供給する機構である。本実施形態では、例えば、処理液として純水（Ｈ２О）、リン酸（Ｈ３ＰＯ４）を含む水溶液（以下、リン酸溶液とする）、フッ化水素（ＨＦ）を含む水溶液（以下、フッ酸溶液とする）を供給する。処理液供給機構７１は、それぞれの処理液を貯留する処理液槽７１ａを有している。
【0052】
各処理液槽７１ａからは、個別送通管７１ｂが並列的に処理液供給管７１ｃに結合されている。処理液供給管７１ｃは、その先端部が保持部１０に保持された基板Ｗに対向している。これにより、各処理液槽７１ａからの処理液は、個別送通管７１ｂ及び処理液供給管７１ｃを介して、基板Ｗの表面に供給される。各個別送通管７１ｂには、それぞれ流量調整バルブ７１ｄ、流量計７１ｅが設けられている。
【0053】
処理液保持部７２は、基板Ｗよりも大径の円形であり、周縁部に回転体３０と反対側に立ち上がった壁が形成されることにより、盆形状をなしている。処理液保持部７２の外底面は、基板Ｗに対向している。処理液保持部７２には、処理液供給管７１ｃの先端が挿通されて、基板Ｗ側に露出する吐出口７２ａが形成されている。
【0054】
昇降機構７３は、処理液保持部７２を、基板Ｗに対して接離する方向に移動させる機構である。昇降機構７３としては、例えば、シリンダ、ボールねじ機構など、回転体３０の軸に平行な方向に処理液保持部７２を移動させる種々の機構を適用可能であるが、詳細は省略する。
【0055】
加熱部７４は、供給部７０により基板Ｗの表面上に供給された処理液を加熱する。加熱部７４は、処理液保持部７２の基板Ｗに対向する面と反対側の面に設けられたヒータ７４１を有する。ヒータ７４１は、円形のシート状である。ヒータ７４１には、処理液供給管７１ｃが挿通された貫通孔７４１ａが形成されている。
【0056】
（検出部）
検出部８０は、図１０に示すように、開閉検出部８１、リング位置検出部８２を有する。開閉検出部８１は、ベース部Ｂ上における開閉リング５６の近傍に設けられている。リング位置検出部８２は、ベース部Ｂ上における第１昇降リング６６の近傍に設けられている。開閉検出部８１、リング位置検出部８２は、それぞれ対向する透光部と受光部を有する透過型の光センサである。開閉検出部８１、リング位置検出部８２は、受光部の受光窓における透過光検出エリア８３（図１１（Ｂ）参照）に対する光量に比例した電気信号を出力することによって、透光部と受光部との間の部材の位置を検出できる。
検出部８０は、図１０に示すように、開閉検出部８１、リング位置検出部８２を有する。開閉検出部８１は、ベース部Ｂ上における開閉リング５６の近傍に設けられている。リング位置検出部８２は、ベース部Ｂ上における第１昇降リング６６の近傍に設けられている。開閉検出部８１、リング位置検出部８２は、それぞれ対向する透光部と受光部を有する透過型の光センサである。開閉検出部８１、リング位置検出部８２は、受光部の受光窓における透過光検出エリア８３（図１１（Ｂ）参照）に対する光量に比例した電気信号を出力することによって、透光部と受光部との間の部材の位置を検出できる。
【0057】
開閉検出部８１は、図１１（Ａ）に示すように、透光部と受光部との間に、開閉リング５６が介在する位置に配置されている。開閉リング５６の高さが変化すると、遮蔽される光量が変化するので、開閉検出部８１の出力が変化する。開閉リング５６の高さによって、チャックピン１１が閉位置と開位置のいずれにあるかが決まるので、開閉検出部８１の出力によって、チャックピン１１の位置が検出できる。
【0058】
リング位置検出部８２は、透光部と受光部との間に、第１昇降リング６６が介在する位置に配置されている。第１昇降リング６６の高さが変化すると、遮蔽される光量が変化するので、リング位置検出部８２の出力が変化する。第１昇降リング６６の高さによって、リング部材２０が接近位置と退避位置のいずれにあるかが決まるので、リング位置検出部８２の出力によって、リング部材２０の位置が検出できる。
【0059】
例えば、図１１（Ｂ）に示すように、受光部の透過光検出エリア８３に対して、開閉リング５６の底部がａの実線の位置にある場合には、チャックピン１１は開位置にあることを示す。開閉リング５６の底部がｂの点線の位置にある場合には、チャックピン１１は閉位置にあり、正常に基板Ｗを保持していることを示す。なお、ｂの位置は所定の幅ｗ（許容範囲）を有する。開閉リング５６の底部がｃの一点鎖線の位置にある場合には、チャックピン１１は閉位置を超えて移動しているので、基板Ｗを保持できていない空振り状態であることを示す。
【0060】
（制御装置）
制御装置９０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御装置９０は、基板処理装置１の各種の機能を実現するべく、プログラムを実行するプロセッサと、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素を駆動する駆動回路を有する。つまり、制御装置９０は、回転機構４０、チャック開閉機構５０、リング移動機構６０、処理液供給機構７１、昇降機構７３、加熱部７４などを制御する。また、制御装置９０は、情報を入力する入力装置、情報を表示する表示装置を有している。
制御装置９０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御装置９０は、基板処理装置１の各種の機能を実現するべく、プログラムを実行するプロセッサと、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素を駆動する駆動回路を有する。つまり、制御装置９０は、回転機構４０、チャック開閉機構５０、リング移動機構６０、処理液供給機構７１、昇降機構７３、加熱部７４などを制御する。また、制御装置９０は、情報を入力する入力装置、情報を表示する表示装置を有している。
【0061】
本実施形態では、制御装置９０は、開閉検出部８１によってチャックピン１１が閉位置にあることが検出された状態で、リング移動機構６０にリング部材２０を接近位置に移動させる。また、制御装置９０は、リング位置検出部８２によって、リング部材２０が退避位置にあることが検出された状態で、チャック開閉機構５０にチャックピン１１を開位置に移動させる。
【0062】
［動作］
以上のような本実施形態の基板処理装置１の動作を、上記の図１～図１１に加えて、図１２のフローチャートを参照して説明する。なお、以下のような手順により基板を処理する基板処理方法も、本実施形態の一態様である。
以上のような本実施形態の基板処理装置１の動作を、上記の図１～図１１に加えて、図１２のフローチャートを参照して説明する。なお、以下のような手順により基板を処理する基板処理方法も、本実施形態の一態様である。
【0063】
まず、図１に示すように、供給部７０の処理液保持部７２は上方の待機位置にあり、チャックピン１１は開位置にあり、リング部材２０は退避位置にある（図５の状態）。この状態で、搬送ロボットのロボットハンドに搭載された基板Ｗが、処理液保持部７２と回転体３０との間に搬入されると（ステップＳ０１）、開閉シリンダ５１が作動して、開閉カムフォロア５４を下降させることにより、バネ５６ｃの付勢力によって保持部１０を回動させて、複数のチャックピン１１を閉位置に移動させる（ステップＳ０２）。
【0064】
開閉検出部８１によって、チャックピン１１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅを正常に保持する閉位置にあると検出された場合には（ステップＳ０３のＹＥＳ）（図６の状態）、昇降シリンダ６１が作動して、昇降カムフォロア６４を下降させることにより、バネ６６ｂの付勢力によって昇降軸６８を上昇させて、リング部材２０を接近位置に移動させる（ステップＳ０４）（図７の状態）。チャックピン１１が正常位置にないことが検出された場合には（ステップＳ０３のＮＯ）、異常があったとして装置を停止する。例えば、チャックピン１１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接することができず、内周側に行き過ぎてしまった場合を検出して停止する。
【0065】
リング位置検出部８２によって、リング部材２０が接近位置にあると検出された場合には（ステップＳ０５のＹＥＳ）、駆動源４１が作動して回転体３０が回転を開始する（ステップＳ０６）。回転体３０は、比較的低速な所定速度（例えば、５０ｒｐｍ程度）し、基板Ｗが保持部１０とともに前記所定速度にて回転する。リング部材２０が正常位置にないことが検出された場合には（ステップＳ０５のＮＯ）、異常があったとして装置を停止する。例えば、リング部材２０が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接してしまって、正常な高さまで上昇できなかった場合を検出して停止する。
【0066】
処理液保持部７２の吐出口７２ａから、エッチング液が、処理液保持部７２と基板Ｗの表面との間の隙間に供給される（ステップＳ０７）。つまり、回転する基板Ｗの表面にフッ酸溶液が供給されると、そのエッチング液が基板Ｗの外周縁Ｗｅに向けて順次移動するため、基板Ｗの表面がエッチングされて、酸化膜、有機物が除去される。なお、基板Ｗの外周縁Ｗｅに向かって流れ出す処理液は、図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、基板Ｗの外周縁Ｗｅからリング部材２０の表面を流れて、チャックピン１１の隙間から外部に排出される。
【0067】
このとき、基板Ｗの表面が実質的に延長されることになり、基板Ｗの周縁近傍における流速の変化が小さくなるので、エッチング液が、基板Ｗの周辺近傍に滞留し難くなり、エッチング液の排出が促進される。さらに、図３に示すように、チャックピン１１が切欠２３に入っているので、チャックピン１１の周囲を囲むように、基板Ｗの表面とリング部材２０の表面が存在することによって、チャックピン１１の周囲の隙間が低減されるので、基板Ｗの周縁端からチャックピン１１に流れる液体は、チャックピン１１の周囲のリング部材２０の表面へ排出される。このため、チャックピン１１による液流れのせき止め効果が低減される。
【0068】
次に、処理液保持部７２は、エッチング液の供給を停止して（ステップＳ０８）、吐出口７２ａから、純水を処理液保持部７２と基板Ｗの表面との間の隙間に供給する（ステップＳ０９）。回転する基板Ｗの表面に純水が供給されると、その純水が基板Ｗの外周縁Ｗｅに向けて順次移動することにより、基板Ｗの表面のフッ酸が洗い流される。リング部材２０によって流れが促進される作用は、上記と同様である。そして、処理液保持部７２は、純水の供給を停止する（ステップＳ１０）。
【0069】
処理液保持部７２は下降してヒータ７４１を基板Ｗに近づけて（ステップＳ１１）、リン酸溶液を処理液保持部７２と基板Ｗの表面との間の隙間に供給する（ステップＳ１２）。このように、処理液保持部７２と基板Ｗの表面との間に供給されるリン酸溶液は、ヒータ７４１によって加熱される処理液保持部７２によって加熱されて高温となっている。
【0070】
この状態で、リン酸溶液が処理液保持部７２の吐出口７２ａから連続的に供給されると、基板Ｗの表面に、リン酸溶液が基板Ｗの外周縁Ｗｅに向けて順次移動することにより、基板Ｗの表面の純水がリン酸によって置換されつつ、エッチングにより窒化膜が除去される。リング部材２０によって流れが促進される作用は、上記と同様である。
【0071】
次に、処理液保持部７２はリン酸溶液の供給を停止して上昇し（ステップＳ１３）、純水を、吐出口７２ａから処理液保持部７２と基板Ｗの表面との間の隙間に供給する（ステップＳ１４）。回転する基板Ｗの表面に純水が供給されると、その純水が基板Ｗの外周縁Ｗｅに向けて順次移動することにより、基板Ｗの表面のリン酸が洗い流される。リング部材２０によって流れが促進される作用は、上記と同様である。そして、所定の洗浄時間が経過すると、処理液保持部７２は、純水の供給を停止する（ステップＳ１５）。そして、処理液保持部７２が上昇して（ステップＳ１６）、駆動源４１が停止して回転体３０が回転を停止することにより、基板Ｗが停止する（ステップＳ１７）。
【0072】
その後、昇降シリンダ６１が作動して、バネ６６ｂの付勢力に抗して昇降カムフォロア６４を上昇させることにより、昇降軸６８を下降させて、リング部材２０を退避位置に移動させる（ステップＳ１８）。
【0073】
リング位置検出部８２によって、リング部材２０が退避位置にあると検出された場合には（ステップＳ１９のＹＥＳ）、ロボットハンドを基板Ｗの下部に挿入するとともに、開閉シリンダ５１が作動して、バネ５６ｃの付勢力に抗して開閉カムフォロア５４を上昇させることにより、保持部１０を回動させて、複数のチャックピン１１を開位置に移動させる（ステップＳ２０）。
【0074】
そして、開閉検出部８１によって、チャックピン１１が正常な開位置にあることが検出された場合に（ステップＳ２１のＹＥＳ）、ロボットハンドによって基板Ｗを搬出する（ステップＳ２２）。リング部材２０が退避位置にないことが検出された場合には（ステップＳ１９のＮＯ）、チャックピン１１を開位置に移動させることなく、装置を停止する。チャックピン１１が正常な開位置にないことが検出された場合に（ステップＳ２１のＮＯ）、装置を停止する。
【0075】
なお、開閉検出部８１、リング位置検出部８２は、常時検出を行うことにより、シーケンス動作中（ステップＳ０５～Ｓ０９）に異常が生じた場合、制御装置９０は基板処理を中止する。つまり、制御装置９０は、チャックピン１１の閉位置とリング部材２０の接近位置とがともに正常範囲の場合にのみ、基板Ｗの回転を開始して処理を実施する。さらに、処理中に開閉検出部８１、リング位置検出部８２からの出力が正常範囲から外れた場合には、制御装置９０は、即座に装置の停止などの対応を行う。
【0076】
［効果］
（１）以上のような本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗの外周縁Ｗｅを保持する複数のチャックピン１１を有する保持部１０と、複数のチャックピン１１を、基板Ｗから離れた開位置と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接して基板Ｗを保持する閉位置との間で移動させるチャック開閉機構５０と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに沿う形状の内周縁２１と、内周縁２１に設けられ、閉位置にあるチャックピン１１が入る切欠２３とを有し、全周に亘って一体的に形成されたリング部材２０と、基板処理装置１は、リング部材２０の内周縁２１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに近接して囲う接近位置と、リング部材２０を基板Ｗの外周縁Ｗｅから退避させる退避位置との間で移動させるリング移動機構６０とを有する。
（１）以上のような本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗの外周縁Ｗｅを保持する複数のチャックピン１１を有する保持部１０と、複数のチャックピン１１を、基板Ｗから離れた開位置と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに接して基板Ｗを保持する閉位置との間で移動させるチャック開閉機構５０と、基板Ｗの外周縁Ｗｅに沿う形状の内周縁２１と、内周縁２１に設けられ、閉位置にあるチャックピン１１が入る切欠２３とを有し、全周に亘って一体的に形成されたリング部材２０と、基板処理装置１は、リング部材２０の内周縁２１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに近接して囲う接近位置と、リング部材２０を基板Ｗの外周縁Ｗｅから退避させる退避位置との間で移動させるリング移動機構６０とを有する。
【0077】
さらに、基板処理装置１は、チャックピン１１及びリング部材２０を備えるとともに、チャックピン１１に保持された基板Ｗと、接近位置にあるリング部材２０とを回転させる回転体３０と、チャックピン１１に保持され、回転体３０により回転する基板Ｗに処理液を供給する供給部７０とを有する。
【0078】
このため、基板Ｗの裏面を載置面や昇降ピンに接触させることなく、基板Ｗの外周縁Ｗｅをチャックピン１１で保持しながら処理することにより、基板Ｗの面の清浄度を保ちつつ、基板Ｗの周縁近傍における処理液の流量の変化を小さくして処理レートの均一性を向上させることができる。接近位置において、チャックピン１１は切欠２３に入るので、チャックピン１１の周囲が、基板Ｗの表面とこれを拡張したリング部材２０の表面に囲まれることになる。このため、チャックピン１１の周辺部と周辺部以外の部分との相違を低減することができ、基板Ｗの周縁近傍における処理液の流れが促進される。このため、チャックピン１１の影響を受け難くなり、周方向の処理レートとの均一性を改善できる。
【0079】
また、リング移動機構６０は一体的なリング部材２０を移動させればよいため、分割された制御体を独立に駆動する場合に比べて、基板Ｗに対するリング部材２０の位置合わせが容易となり、複数の部分を同期させる必要もない。さらに、ロボットハンドが基板Ｗの下部の隙間に侵入することができるので、基板Ｗの搬出入も容易となる。
【0080】
（２）チャックピン１１は、基板Ｗの外周縁Ｗｅに直交する方向に移動することにより、開位置と閉位置との間を移動可能に設けられている。チャックピン１１が、基板Ｗの外周縁Ｗｅに直交する場合に、閉位置のチャックピン１１が切欠２３に入るため、リング部材２０の昇降と干渉しない。
【0081】
（３）リング部材２０の位置を検出するリング位置検出部８２と、チャック開閉機構５０及びリング移動機構６０を制御する制御装置９０と、を有し、制御装置９０は、リング位置検出部８２によって、リング部材２０が退避位置にあることが検出された状態で、チャック開閉機構５０にチャックピン１１を開位置に移動させる。チャックピン１１の開位置への動作に、リング部材２０が干渉することを防止できる。
【0082】
（４）チャックピン１１の位置を検出する開閉検出部８１を有し、制御装置９０は、開閉検出部８１によって、チャックピン１１が閉位置にあることが検出された状態で、リング移動機構６０にリング部材２０を接近位置に移動させる。このため、リング部材２０の接近位置への移動に、保持部１０が干渉することを防止できる。また、基板Ｗの保持の異常を検出して、安全に停止させることができる。
【0083】
［変形例］
（１）保持部１０に、チャックピン１１が開位置にある場合に、退避位置にあるリング部材２０の切欠２３に入り込む溝１３ａが設けられていてもよい。例えば、図１３（Ａ）に示すように、チャック部１３の外周側に、窪んだ溝１３ａが形成されている。これにより、図１３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、チャックピン１１が開位置に移動するために保持部１０が回動した際に、溝１３ａはリング部材２０との干渉を回避する逃げ部として機能する。これにより切欠２３の湾曲した部分を浅くしても、チャックピン１１の開位置への移動量を確保して、搬入搬出時の基板Ｗとチャックピン１１の干渉を防止できる。したがって、切欠２３により発生するチャックピン１１とリング部材２０との隙間を小さくすることができ、処理液の流れに対する影響を抑えることができる。つまり、なるべくチャックピン１１とリング部材２０との隙間を小さくすることで、処理液が、リング部材２０の裏面に回り込まないようにすることができる。このため、リング部材２０の裏面側及び基板Ｗの裏面側に対して、処理液が落下することを最小限にして、基板Ｗの裏面側の清浄度を担保することができる。
（１）保持部１０に、チャックピン１１が開位置にある場合に、退避位置にあるリング部材２０の切欠２３に入り込む溝１３ａが設けられていてもよい。例えば、図１３（Ａ）に示すように、チャック部１３の外周側に、窪んだ溝１３ａが形成されている。これにより、図１３（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、チャックピン１１が開位置に移動するために保持部１０が回動した際に、溝１３ａはリング部材２０との干渉を回避する逃げ部として機能する。これにより切欠２３の湾曲した部分を浅くしても、チャックピン１１の開位置への移動量を確保して、搬入搬出時の基板Ｗとチャックピン１１の干渉を防止できる。したがって、切欠２３により発生するチャックピン１１とリング部材２０との隙間を小さくすることができ、処理液の流れに対する影響を抑えることができる。つまり、なるべくチャックピン１１とリング部材２０との隙間を小さくすることで、処理液が、リング部材２０の裏面に回り込まないようにすることができる。このため、リング部材２０の裏面側及び基板Ｗの裏面側に対して、処理液が落下することを最小限にして、基板Ｗの裏面側の清浄度を担保することができる。
【0084】
（２）チャックピン１１は、回転体３０の回転軸Ａに平行な軸回りに回動することにより、開位置と閉位置との間を移動可能に設けられた偏心旋回型であってもよい。例えば、図１４に示すように、カバー１２の回動に従って、チャックピン１１が、基板Ｗの縁部に接することにより基板Ｗを保持する閉位置（図１４（Ａ）参照）と、基板Ｗの縁部から離れることにより基板Ｗを開放する開位置（図１４（Ｂ）参照）との間を移動する構成としてもよい。
【0085】
このようなチャック開閉機構５０は、例えば、駆動軸５３１、小ギヤ５３２、大ギヤ５３３を有する。駆動軸５３１は、カバー１２の天面と反対側に、カバー１２の回動の軸と同軸に設けられた円柱形状の部材である。
【0086】
小ギヤ５３２は、駆動軸５３１のカバー１２と反対側の端部に設けられたセクタギヤである。大ギヤ５３３は、小ギヤ５３２に対応して、ギヤ溝が間欠的に形成されたギヤである。大ギヤ５３３は、回転体３０を回転させる回転機構４０によって、回転体３０と同軸に回転自在に設けられている。大ギヤ５３３は、小ギヤ５３２と対応する間隔で、６つの凸部が周方向に所定間隔で形成されてなり、各凸部の先端外周面に、小ギヤ５３２に噛合するギヤ溝が形成されている。
【0087】
大ギヤ５３３は、図示しないバネ等の付勢部材によって、図１４（Ａ）に矢印αで示す回転方向（反時計方向）に付勢されている。これにより、小ギヤ５３２は、矢印β１で示す時計方向に付勢されるため、小ギヤ５３２の回動にカバー１２が連動し、チャックピン１１が回転体３０の中心方向へ移動して、基板Ｗに当接する閉位置に維持される。なお、基板処理時には、この閉位置を維持した状態で、カバー１２、駆動軸５３１、チャックピン１１、小ギヤ５３２、大ギヤ５３３は、回転体３０とともに回転する。
【0088】
また、大ギヤ５３３は、図示しないストッパ機構によって、回転が阻止される。大ギヤ５３３の回転が阻止された状態で、図１４（Ｂ）に示すように、回転体３０を矢印γ方向へ回転させると、回転が阻止された大ギヤ５３３に噛合している小ギヤ５３２が、矢印β２で示す反時計方向に回動する。これにより、回転カバー３１が回動するので、チャックピン１１が基板Ｗの縁部から離れる方向に移動して、開位置に来る。
【0089】
さらに、より詳細には、図１５に示すように、チャックピン１１は、カバー１２に立設されたチャック部１３に設けられている。チャック部１３には、上記と同様の溝１３ａが設けられている。
【0090】
このような態様においても、図１５（Ａ）に示すように、チャックピン１１が閉位置にある場合に、リング部材２０の切欠２３にチャックピン１１が入るため、チャックピン１１との干渉を避けることができる。また、このようにチャックピン１１が軸回りに水平に移動する場合には、リング部材２０が退避位置にあるときにも、開位置に移動するチャックピン１１との干渉を避けるために、切欠２３をチャックピン１１の移動範囲分深くする必要がある。すると、処理液の流れが、切欠２３が拡大した部分で変化してしまう。この場合、特に、チャックピン１１と切欠２３との隙間が拡大してしまうため、その隙間から処理液がリング部材２０の裏面側もしくは、基板Ｗの裏面側に回り込んで、その箇所に対する洗浄度を損なうことになる。これに対処するため、本態様では、図１５（Ｂ）に示すように、チャックピン１１が開位置に移動するためにカバー１２が回動した際に、溝１３ａに切欠２３が入る構造としている。これにより、切欠２３の拡大を防ぎつつ、チャックピン１１の開位置への移動量を確保して、搬入搬出時の基板Ｗとチャックピン１１の干渉を防止できる。したがって、切欠２３により発生するチャックピン１１とリング部材２０との隙間を小さくすることができ、処理液の流れに対する影響を抑えることができる。
【0091】
（３）チャック開閉機構５０、リング移動機構６０を駆動する構成は、上記の態様には限定されない。例えば、カムフォロアではなく、磁石の反発力を利用して非接触で昇降させる構成としてもよい。
【0092】
（４）接近位置にあるリング部材２０の表面は、処理液を受けて隙間からの流出を防ぐことができれば、基板Ｗの表面と面一でなくてもよい。リング部材２０の表面が、基板Ｗの表面よりも低くてもよい。なお、リング部材２０の形状は、リング部材２０と基板Ｗとの隙間において、基板Ｗの裏面側に液が回り込まない形状とすることが好ましい。
【0093】
（５）基板処理装置１の処理の内容及び処理液は、上記で例示したものには限定されない。処理対象となる基板Ｗ及び膜についても、上記で例示したものには限定されない。
【0094】
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。上述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
【符号の説明】
【0095】
１ 基板処理装置
１０ 保持部
１１ チャックピン
１２ カバー
１２ａ 環状溝
１３ チャック部
１３ａ 溝
１４ 回動軸
１５ アーム
１５ａ 孔
２０ リング部材
２１ 内周縁
２３ 切欠
３０ 回転体
３１ 回転カバー
３１ａ テーブル
３１ｂ 側面
３１ｃ 排出口
３１ｄ 貫通孔
３１ｅ 環状壁
３１ｆ 貫通孔
３１ｇ 環状壁
３２ 回転ベース
３２ａ 支柱
３３ 接続筒
４０ 回転機構
４１ 駆動源
４２ 接続筒
５０ チャック開閉機構
５１ 開閉シリンダ
５２ 開閉レバー
５２ａ 支点
５３ 開閉リフタ
５４ 開閉カムフォロア
５５ 開閉シャフト
５５ａ 固定リング
５６ 開閉リング
５６ａ スライダ
５６ｂ 連結部
５６ｃ バネ
５６ｄ 軸
６０ リング移動機構
６１ 昇降シリンダ
６２ 昇降レバー
６３ 昇降リフタ
６４ 昇降カムフォロア
６５ 昇降シャフト
６６ 第１昇降リング
６６ａ スライダ
６６ｂ バネ
６７ 第２昇降リング
６８ 昇降軸
６８ａ 環状溝
６９ 昇降リンク
６９ａ、６９ｂ ピン
６９ｃ 支点軸
７０ 供給部
７１ 処理液供給機構
７１ａ 処理液槽
７１ｂ 個別送通管
７１ｃ 処理液供給管
７１ｄ 流量調整バルブ
７１ｅ 流量計
７２ 処理液保持部
７２ａ 吐出口
７３ 昇降機構
７４ 加熱部
８０ 検出部
８１ 開閉検出部
８２ リング位置検出部
８３ 透過光検出エリア
９０ 制御装置
５３１ 駆動軸
５３２ 小ギヤ
５３３ 大ギヤ
７４１ ヒータ
７４１ａ 貫通孔
１０ 保持部
１１ チャックピン
１２ カバー
１２ａ 環状溝
１３ チャック部
１３ａ 溝
１４ 回動軸
１５ アーム
１５ａ 孔
２０ リング部材
２１ 内周縁
２３ 切欠
３０ 回転体
３１ 回転カバー
３１ａ テーブル
３１ｂ 側面
３１ｃ 排出口
３１ｄ 貫通孔
３１ｅ 環状壁
３１ｆ 貫通孔
３１ｇ 環状壁
３２ 回転ベース
３２ａ 支柱
３３ 接続筒
４０ 回転機構
４１ 駆動源
４２ 接続筒
５０ チャック開閉機構
５１ 開閉シリンダ
５２ 開閉レバー
５２ａ 支点
５３ 開閉リフタ
５４ 開閉カムフォロア
５５ 開閉シャフト
５５ａ 固定リング
５６ 開閉リング
５６ａ スライダ
５６ｂ 連結部
５６ｃ バネ
５６ｄ 軸
６０ リング移動機構
６１ 昇降シリンダ
６２ 昇降レバー
６３ 昇降リフタ
６４ 昇降カムフォロア
６５ 昇降シャフト
６６ 第１昇降リング
６６ａ スライダ
６６ｂ バネ
６７ 第２昇降リング
６８ 昇降軸
６８ａ 環状溝
６９ 昇降リンク
６９ａ、６９ｂ ピン
６９ｃ 支点軸
７０ 供給部
７１ 処理液供給機構
７１ａ 処理液槽
７１ｂ 個別送通管
７１ｃ 処理液供給管
７１ｄ 流量調整バルブ
７１ｅ 流量計
７２ 処理液保持部
７２ａ 吐出口
７３ 昇降機構
７４ 加熱部
８０ 検出部
８１ 開閉検出部
８２ リング位置検出部
８３ 透過光検出エリア
９０ 制御装置
５３１ 駆動軸
５３２ 小ギヤ
５３３ 大ギヤ
７４１ ヒータ
７４１ａ 貫通孔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】