特開 2023-148699 基板処理装置

(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】P2023148699

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20231005BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20231005BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/304 643A

H01L21/304 648A

H01L21/306 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022056858

(22)【出願日】2022-03-30

(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】高橋 かりん

【テーマコード（参考）】

5F043

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F043EE08

5F043EE35

5F131AA02

5F131BA18

5F131BA37

5F131CA12

5F131EA06

5F131EB32

5F131EB35

5F131EB37

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB90

5F157BB22

5F157BB66

5F157CF14

5F157CF22

5F157CF34

5F157CF42

5F157CF44

5F157CF50

5F157CF60

5F157CF92

5F157CF99

5F157DB02

5F157DB37

5F157DC90

(57)【要約】      （修正有）

【課題】基板の縁部における処理液の滞留を防いで、汚染の発生を抑制できる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置１は、基板Ｗを回転させる回転体２０と、回転体２０により回転する基板Ｗの処理面に対して処理液を供給することにより、基板Ｗを処理する供給部４０と、回転体２０に設けられ、基板Ｗの端面に接することにより、基板Ｗの裏面を回転体２０に離隔して対向させる保持位置と、基板Ｗの端面から離れることにより、基板Ｗを開放する開放位置との間を移動可能な複数のクランプピン３２と、クランプピン３２に設けられ、クランプピン３２の保持位置への移動に従って基板Ｗの裏面の縁部に接することにより、基板Ｗを支持する支持位置と、基板Ｗの縁部から離れてクランプピン３２のみにより基板Ｗを保持させる退避位置との間を移動可能な支持部材３３と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板を回転させる回転体と、
前記回転体により回転する前記基板の処理面に対して処理液を供給することにより、前記基板を処理する供給部と、
前記回転体に設けられ、前記基板の端面に接することにより、前記基板の前記処理面と反対側の面を前記回転体に離隔して対向させる保持位置と、前記基板の端面から離れることにより、前記基板を開放する開放位置との間を移動可能な複数のクランプピンと、
前記クランプピンに設けられ、前記基板の前記処理面と反対側の縁部に接することにより、前記基板を支持する支持位置と、前記基板の前記縁部から離れて前記クランプピンのみにより前記基板を保持させる退避位置との間を移動可能な支持部材と、
を有する基板処理装置。

【請求項2】

前記支持部材を昇降させることにより、前記支持部材を前記支持位置と前記退避位置との間で移動させる昇降機構と、
を有する請求項１記載の基板処理装置。

【請求項3】

前記昇降機構は、
駆動源と、
前記駆動源からの駆動力を、前記支持部材に対して非接触で伝達する伝達部と、
を含む請求項２記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記昇降機構による前記支持部材の昇降位置を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記支持部材の前記昇降位置に基づいて、前記クランプピンによる前記基板の保持及び開放が正常に行えるか否かを判定する判定部と、
を有する請求項２又は請求項３記載の基板処理装置。

【請求項5】

前記昇降機構は、前記クランプピンの前記開放位置から前記保持位置への移動に従って、前記支持部材を支持する部材がスライド移動することにより、前記支持部材を前記支持位置から前記退避位置へと移動させる傾斜面を有する請求項２記載の基板処理装置。

【請求項6】

前記支持部材は、
前記回転体が回転していない場合に、前記支持位置に位置付けられており、
前記回転体の回転による遠心力により、前記退避位置に移動可能に設けられている請求項１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】

半導体ウェーハなどの基板の表面に半導体デバイスを形成するプロセスでは、専用の処理室内で基板を保持して、特殊雰囲気や処理液による各種の処理が行われる。このような処理においては、基板の処理面に、処理液自体、処理で発生する残渣などの物質、基板を保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、基板の処理面のみならず、基板の処理面と反対側の面（以下、裏面とする）に処理液、物質、接触痕などが残存することも、基板の処理面に影響を与えるために好ましくない。このため、基板の処理面や裏面に影響を与えることなく、複数の保持部材によって外周の端面を保持した状態で、処理面に処理液を供給することにより処理を行う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、基板の外周の端面に接離する方向に移動する複数の保持部が用いられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第４３６４６５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

従来の保持部は、傾斜面を有するテーパ状の支持部と、基板の端面を保持するクランプピンが一体となり、偏心回転する。支持部は、搬送ロボットにより搬送された基板の裏面側の縁部を、傾斜面によって支持する部分であり、クランプピンが偏心回転するとともに、基板の縁部が傾斜面上に沿って上昇する。最終的には、基板の端面にクランプピンが当接することで基板の移動が止まり、基板の端面が保持される。但し、このとき支持部と基板の裏面側の縁部は、常に接した状態となる。このように保持部によって保持された状態で基板を回転させ、基板の表面に処理液を供給すると、クランプピンを伝って下降した処理液が、支持部と基板が接する箇所で滞留するので、処理ムラが発生する。

【0005】

また、処理中には基板が回転しているため、基板の外周では処理液が飛散している状態である。そのため、支持部と基板が接する箇所で滞留する処理液に、新たに飛散する処理液が衝突すると、その衝突した処理液が拡散してミストとなって、基板の処理面、端面及び裏面に付着する。このように付着したミストが乾燥すると、シミとなって基板の汚染原因となり、製品不良につながる。

【0006】

本発明の実施形態は、基板の縁部における処理液の滞留を防いで、汚染の発生を抑制できる基板処理装置を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

実施形態の基板処理装置は、基板を回転させる回転体と、前記回転体により回転する前記基板の処理面に対して処理液を供給することにより、前記基板を処理する供給部と、前記回転体に設けられ、前記基板の端面に接することにより、前記基板の前記処理面と反対側の面を前記回転体に離隔して対向させる保持位置と、前記基板の端面から離れることにより、前記基板を開放する開放位置との間を移動可能な複数のクランプピンと、前記クランプピンに設けられ、前記基板の前記処理面と反対側の縁部に接することにより、前記基板を支持する支持位置と、前記基板の前記縁部から離れて前記クランプピンのみにより前記基板を保持させる退避位置との間を移動可能な支持部材と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態は、基板の縁部における処理液の滞留を防いで、汚染の発生を抑制できる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】

【0009】

【図1】実施形態の基板処理装置の構成を示す図である。

【図2】図１の基板処理装置の保持部の動作を示す平面図であり、（Ａ）はクランプピンが保持位置にある状態、（Ｂ）はクランプピンが開放位置にある状態を示す。

【図3】図１の基板処理装置の内部構成の基板開放状態を示す一部断面図である。

【図4】図１の基板処理装置の内部構成の基板保持状態を示す一部断面図である。

【図5】クランプピン及び支持部を示す斜視図である。

【図6】支持部の上昇時を示す斜視図（Ａ）及び断面図（Ｂ）、下降時を示す斜視部（Ｃ）及び断面図（Ｄ）である。

【図7】クランプピンが開放位置にある状態（Ａ）、クランプピンが保持位置にある状態（Ｂ）、支持部材が退避位置にある状態（Ｃ）を示す説明図である。

【図8】実施形態の基板処理の手順を示すフローチャートである。

【図9】基板と支持部材との間の液溜りの例を示す説明図である。

【図10】支持部材が遠心力により外方へ移動する変形例を示す説明図である。

【図11】支持部材が遠心力により回動する変形例を示す説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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、基板処理装置１は、クランプピン３２によって基板Ｗを保持して回転させながら、供給部４０からの処理液を、基板Ｗの一方の面（以下、処理面とする）に供給することにより基板Ｗをウェット処理する装置である。処理対象となる基板Ｗは、例えば、円形のシリコン製の半導体ウェーハである。本実施形態のウェット処理は、薬液によるエッチング処理、洗浄液による洗浄処理などを含む。

【0011】

以下の説明では、基板Ｗの処理面と反対側の面を裏面とする。なお、基板Ｗの表面と裏面の双方を裏返して処理する場合には、処理面と裏面とは入れ替わる。また、基板Ｗの外周の側面を端面とし、端面と裏面がなす角を縁部とする。なお、重力に抗する方向を上、重力に従う方向を下とするが、基板処理装置１の設置方向を限定するものではない。

【0012】

[基板処理装置]
基板処理装置１は、図１に示すように、回転体２０、保持部３０、供給部４０、制御装置５０を有する。

【0013】

（回転体）
回転体２０は、クランプピン３２に保持された基板Ｗに、間隔を空けて対向する平坦なテーブル２０ａを有し、クランプピン３２とともに回転可能に設けられている。回転体２０は、一端がテーブル２０ａによって塞がれた円筒形状である。テーブル２０ａは、基板Ｗよりも大きな径の円形の面である。テーブル２０ａの中央には、図２に示すように、円形の貫通孔２０ｂが形成されている。

【0014】

回転体２０は、図示しない設置面又は設置面に設置された架台に固定された固定ベース２１上に、モータ２２によって回転可能に設けられている。図中のＡは、回転体２０の回転の中心軸である。モータ２２は、図３に示すように、中空の回転子２２ａとこれを回転させる固定子２２ｂを有する中空モータである。モータ２２の回転子２２ａには、中空の回転軸２２ｃが接続されている。回転軸２２ｃの外周は、回転体２０の内部に同軸に接続されている。回転軸２２ｃの内部には、貫通孔２０ｂに連通した廃液管２２ｄが設けられている。固定子２２ｂは、固定ベース２１に固定されている。

【0015】

モータ２２は、固定子２２ｂのコイルに通電することにより、回転子２２ａとともに回転軸２２ｃが回転するので回転体２０が回転する。図３の点線で示した回転体２０と、一点鎖線で囲まれた部分とが、基板Ｗとともに回転する部分であり、それ以外が固定ベース２１に固定され、基板Ｗとともに回転しない部分である

【0016】

なお、固定ベース２１には、防護壁２１ａが設けられている。防護壁２１ａは、図３に示すように、回転体２０と同心であって、固定ベース２１上に立ち上げられた二重の円筒形の壁であり、回転体２０の下縁を非接触で挟むように覆っている。これにより、防護壁２１ａと回転体２０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、回転体２０の外壁に沿って流れ落ちる処理液が、回転体２０の内部に流入し難い構成となっている。

【0017】

（保持部）
保持部３０は、テーブル２０ａと平行に且つ間隔を空けて、基板Ｗを保持する。図２に示すように、保持部３０は、テーブル２０ａの周縁に沿って等間隔に６つ設けられている。各保持部３０は、図３及び図４に示すように、回動部材３１、クランプピン３２、支持部材３３、回動機構３４、昇降機構３５、検出部３６を有する。回動部材３１は、図５に示すように、円柱形状の部材である。回動部材３１は、回転体２０の軸Ａと平行な軸を中心に、回動可能に設けられている。回動部材３１の天面は、テーブル２０ａから露出している。

【0018】

クランプピン３２は、軸Ａと平行な方向に立ち上げられた円柱形状である。クランプピン３２の上端の外周には、上方になるに従って拡径することにより傾斜したテーパ面が形成されている。クランプピン３２は、各回動部材３１の天面の回動の中心から偏心した位置に設けられている。

【0019】

クランプピン３２は、回動部材３１の回動に従って、保持位置（図２（Ａ）参照）と開放位置（図２（Ｂ））参照）との間を移動可能に設けられている。保持位置は、基板Ｗの端面に接することにより基板Ｗを保持する位置である。開放位置は、基板Ｗの端面から離れることにより基板Ｗを開放する位置である。本実施形態では、６つのクランプピン３２が基板Ｗの端面に接することにより、基板Ｗを保持する。

【0020】

支持部材３３は、クランプピン３２に昇降可能に設けられた楔形の部材である。支持部材３３の上部は、クランプピン３２から離れるに従って低くなるように傾斜した傾斜面３３ａとなっている。また、支持部材３３の幅は、クランプピン３２から離れるに従って狭くなっている。傾斜面３３ａは、基板Ｗの処理面に対して傾斜しており、基板Ｗの縁部に接して基板Ｗを支持する。

【0021】

支持部材３３は、支持位置（図３、図６（Ａ）参照）と退避位置（図４、図６（Ｂ）参照）との間を移動可能に設けられている。支持位置は、基板Ｗの縁部に接することにより、基板Ｗを支持する位置である。退避位置は、基板Ｗの縁部から離れて、クランプピン３２のみにより基板Ｗを保持させる位置である。

【0022】

より具体的には、図６（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、クランプピン３２の内部に、軸Ａと平行なガイド穴３２ａが形成されており、このガイド穴３２ａに、支持部材３３の底面から立ち上げられたガイド３３ｂがスライド移動可能に挿入されている。これにより、支持部材３３は、支持位置と退避位置との間をガタつきなく昇降できる。なお、回動部材３１の天面には、退避位置に移動した支持部材３３が収容される穴である収容部３１ａが設けられている。

【0023】

回動機構３４は、回動部材３１を回動させることにより、クランプピン３２を保持位置と開放位置との間で移動させる。回動機構３４は、図２～図４に示すように、回動軸３４１、小ギヤ３４２、大ギヤ３４３を有する。回動軸３４１は、図５に示すように、回動部材３１の天面と反対側に、回動部材３１の回動の軸と同軸に設けられた円柱形状の部材である。

【0024】

小ギヤ３４２は、回動軸３４１の回動部材３１と反対側の端部に設けられたセクタギヤである。大ギヤ３４３は、小ギヤ３４２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３４３は、回転軸２２ｃの外周に軸受（図示せず）によって回転自在に設けられている。つまり、大ギヤ３４３は、回転体２０を回転させるモータ２２によって、回転体２０と同軸に回転自在に設けられている。大ギヤ３４３は、小ギヤ３４２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３４２に噛合するギヤ溝が形成されている。

【0025】

大ギヤ３４３は、図示しないバネによって、図２（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３４２は、矢印β１で示す時計方向に付勢されるため、小ギヤ３４２の回動に回動部材３１が連動し、クランプピン３２が回転体２０の中心方向へ移動して、基板Ｗの端面に当接する保持位置に維持される。なお、基板処理時には、この保持位置を維持した状態で、回動部材３１、回動軸３４１、クランプピン３２、小ギヤ３４２、大ギヤ３４３は、回転体２０とともに回転する。

【0026】

また、大ギヤ３４３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３４３の回転が阻止された状態で、図２（Ｂ）に示すように、回転体２０を矢印γ方向へ所定角度回転させると、回転が阻止された大ギヤ３４３に噛合している小ギヤ３４２が、矢印β２で示す反時計方向に回動する。これにより、回動部材３１が回動するので、クランプピン３２が基板Ｗの端面から離れる方向に移動して、開放位置に来る。

【0027】

昇降機構３５は、支持部材３３を昇降させることにより、支持部材３３を支持位置と退避位置との間で移動させる。昇降機構３５は、昇降軸３５ａ、駆動源３５ｂ、伝達部３５０を有する。昇降軸３５ａは、上端に支持部材３３が接続されたロッドであり、回動軸３４１及び小ギヤ３４２を貫通した昇降軸孔３４１ａに挿通されて、下端が小ギヤ３４２の下方に突出している。駆動源３５ｂは昇降軸３５ａを昇降させる。駆動源３５ｂとしては、例えばシリンダを用いる。

【0028】

伝達部３５０は、駆動源３５ｂからの駆動力を、支持部材３３に対して非接触で伝達する。伝達部３５０は、駆動側磁石３５１、従動側磁石３５２、付勢部材３５３を有する。駆動側磁石３５１は、リング状であり、駆動源３５ｂの駆動ロッドによって下面を支持されることにより、駆動源３５ｂにより昇降する。従動側磁石３５２は、各昇降軸３５ａの下端に、それぞれ所定の大きさで取り付けられている。従動側磁石３５２は、駆動側磁石３５１に対して、反発力により非接触で対向する。なお、これに限らず、従動側磁石３５２が、駆動側磁石３５１に非接触で対向するリング状であってもよい。また、従動側磁石３５２がリング状である場合に、駆動側磁石３５１が所定の大きさでそれぞれが各駆動源３５ｂの駆動ロッドに支持されていてもよい。

【0029】

付勢部材３５３は、従動側磁石３５２と小ギヤ３４２との間に設けられ、従動側磁石３５２を下方に付勢するバネである。付勢部材３５３によって、従動側磁石３５２が下方に付勢されることにより、昇降軸３５ａとともに支持部材３３が下方に付勢される。これにより、支持部材３３が下降した退避位置に来る。駆動源３５ｂによって駆動側磁石３５１が上昇すると、従動側磁石３５２が非接触で上方に付勢されるので、付勢部材３５３の付勢力に抗して、昇降軸３５ａ及び支持部材３３が上昇して支持位置に来る。

【0030】

検出部３６は、昇降機構３５による支持部材３３の昇降位置を検出する。本実施形態の検出部３６は、駆動側磁石３５１の高さを検出することにより、支持部材３３の昇降位置を間接的に検出する。検出部３６としては、駆動側磁石３５１までの距離を検出するレーザや赤外線などの非接触センサを用いる。なお、上記のように、従動側磁石３５２をリング状とした場合には、検出部３６は、従動側磁石３５２までの距離を検出してもよい。

【0031】

（供給部）
供給部４０は、図１に示すように、基板Ｗの処理面に、処理液を供給する。供給部４０は、処理液供給機構４１、処理液保持部４２、昇降機構４３、加熱部４４を有する。

【0032】

処理液供給機構４１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（Ｈ_２О）、リン酸（Ｈ_３ＰＯ_４）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４１は、それぞれの処理液を貯留する処理液槽４１ａを有している。

【0033】

各処理液槽４１ａからは、個別送通管４１ｂが並列的に処理液供給管４１ｃに結合されている。処理液供給管４１ｃは、その先端部が保持部３０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４１ａからの処理液は、個別送通管４１ｂ及び処理液供給管４１ｃを介して、基板Ｗの処理面に供給される。各個別送通管４１ｂには、それぞれ流量調整バルブ４１ｄ、流量計４１ｅが設けられている。

【0034】

処理液保持部４２は、基板Ｗよりも大径の円形であり、周縁部に回転体２０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４２の外底面は、基板Ｗに対向している。処理液保持部４２には、処理液供給管４１ｃの先端が挿通されて、基板Ｗ側に露出する吐出口４２ａが形成されている。なお、吐出口４２ａは、軸Ａに対して偏心した位置に設けられている。

【0035】

昇降機構４３は、処理液保持部４２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４３としては、例えば、シリンダ、ボールねじ機構など、回転体２０の軸に平行な方向に処理液保持部４２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。

【0036】

加熱部４４は、供給部４０により供給される処理液を加熱する。加熱部４４は、処理液保持部４２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４４１を有する。ヒータ４４１は、円形のシート状である。ヒータ４４１には、処理液供給管４１ｃが挿通された貫通孔４４１ａが形成されている。

【0037】

（制御装置）
制御装置５０は、基板処理装置１の各部を制御する。制御装置５０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５０は、回動機構３４、昇降機構３５、処理液供給機構４１、昇降機構４３、加熱部４４などを制御する。また、制御装置５０には、情報を入力する入力部６０、情報を出力する出力部７０が接続されている。入力部６０は、タッチパネル、キーボート、マウス、スイッチ等の入力装置である。出力部７０は、ディスプレイ、ランプ、スピーカ、ブザー等の出力装置である。

【0038】

本実施形態の制御装置５０は、機構制御部５１、判定部５２を有する。機構制御部５１は、各部の機構を制御する。判定部５２は、検出部３６が検出した支持部材３３の昇降位置に基づいて、クランプピン３２による基板Ｗの保持及び開放を正常に行えるか否かを判定する。例えば、支持部材３３を支持位置に上昇させる指令を出しているはずなのに、検出部３６は所定の高さとして、あらかじめ設定されたしきい値の範囲から外れている状態であれば、駆動源３５ｂ等に問題があり、基板Ｗの保持ができない、又は基板Ｗを開放できないことを判定できる。この場合、所定のしきい値は、例えば、支持部材３３が支持位置にあることを検出するためのしきい値が設定されているものとする。

【0039】

ロボットハンドによる基板Ｗの搬入時には、支持部材３３が上昇している状態で、搬入した基板Ｗを傾斜面３３ａに載せて、基板Ｗの把持を解放しなければならない。しかし、支持部材３３が上昇しているはずなのに上昇していない、つまり、退避位置に下降している状態では、基板Ｗを搬入して来たロボットハンドが基板Ｗの把持を解放すると、上昇していない傾斜面３３ａに対して、基板Ｗが落下することになる。つまり、この場合、クランプピン３２が、通常の位置（正常な高さ）で基板Ｗを保持することができない。判定部５２は、検出値としきい値との比較により、このようなクランプピン３２による基板Ｗの保持が可能か否かを判定できる。

【0040】

また、基板Ｗの処理を終了した後、支持部材３３を上昇させたはずなのに、上昇せずに退避位置にある状態では、クランプピン３２が基板Ｗを開放すると、基板Ｗが退避位置にある支持部材３３の傾斜面３３ａに落下することになる。つまり、この場合、通常の高さで基板Ｗを開放して、ロボットハンドに基板Ｗを受け渡すことができない。判定部５２は、検出値としきい値との比較により、このようなクランプピン３２による基板Ｗの開放が可能か否かを判定できる。

【0041】

さらに、クランプピン３２が基板Ｗを保持した後に、支持部材３３が退避位置に移動するはずが、支持位置に留まっている場合には、処理中に上記のように処理液の滞留が生じる。判定部５２は、検出値としきい値との比較により、処理液の滞留が生じるために基板Ｗの処理を行うべきか否かを判定できる。この場合、例えば、退避位置にあることを検出するためのしきい値が設定されているものとする。

【0042】

出力部７０は、判定部５２により、所定のしきい値の範囲外と判定された場合に、これを報知する情報を出力する。例えば、出力部７０のディスプレイが、支持部材３３の高さ位置が正常でないことを示す情報を表示したり、ランプが点灯や点滅によって、支持部材３３の高さ位置が正常でないことを報知する。また、出力部７０のスピーカが、支持部材３３の高さ位置が正常でないことを報知する音声を出力したり、ブザーによるアラームが鳴ることによって支持部材３３の高さ位置が正常でないことを報知する。オペレータは、報知を受けて、装置を停止させることにより、基板Ｗの保持及び開放の不具合による不良品の発生を防止できる。また、クランプピン３２により基板Ｗを保持した後に、支持部材３３が退避位置に移動しないことによる処理液の滞留を防止できる。なお、判定部５２がしきい値の範囲外と判定した場合に、機構制御部５１が装置の動作を停止させてもよい。

【0043】

［基板処理］
次に、基板処理装置１による基板処理について、上記の図１～図６に加えて、図７の説明図、図８のフローチャートを参照して説明する。まず、図２（Ｂ）に示すように、回転体２０がγ方向に所定角度回動することにより、小ギヤ３４２がβ２方向に回動しているため、クランプピン３２が、基板Ｗが挿入される領域（図２中、一点鎖線で示す）から離れた開放位置にある。このとき、支持部材３３の傾斜面３３ａの一部は、基板Ｗが挿入される領域よりも内側にある。また、支持部材３３は、正常であれば、駆動源３５ｂによって駆動側磁石３５１が上昇することにより、従動側磁石３５２が非接触で上方に付勢されるので、支持部材３３が上昇した支持位置にある。

【0044】

この時、検出部３６によって支持部材３３の昇降位置、つまり駆動側磁石３５１までの距離を検出する（ステップＳ０１）。判定部５２が、検出部３６により検出された距離が所定のしきい値の範囲以内にあると判定した場合（ステップＳ０２のＹＥＳ）、駆動源３５ｂ等に異常はなく、支持部材３３は支持位置にある。このため、図３に示すように、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４２と回転体２０との間に搬入され、その縁部が複数の支持部材３３の傾斜面３３ａに支持される（ステップＳ０３）。そして、ロボットハンドは、基板処理装置１から退避する（ステップＳ０４）。

【0045】

なお、判定部５２が、検出部３６により検出された距離が、所定のしきい値の範囲外にあると判定した場合（ステップＳ０２のＮＯ）、出力部７０がこれを報知する情報を出力する（ステップＳ１９）。そして、報知を受けたオペレータが、装置を停止させる（ステップＳ２０）。これにより、支持部材３３が退避位置にある状態で、ロボットハンドが基板Ｗを解放することにより、基板Ｗが落下することが防止される。

【0046】

次に、回転体２０のγ方向への回動による付勢を止めると、図２（Ａ）に示すように、バネによって大ギヤ３４３がα方向に付勢されて回動するので、小ギヤ３４２とともに回転体２０がβ１方向に回動する。すると、図７（Ａ）に示すように、クランプピン３２が基板Ｗの端面に接する方向に移動するに従って、支持部材３３が傾斜面３３ａによって基板Ｗの縁部を押し上げながら移動して、図７（Ｂ）に示すように、クランプピン３２が基板Ｗの端面に接する保持位置で停止する（ステップＳ０５）。

【0047】

このように、クランプピン３２によって基板Ｗの端面が保持されることにより、回転体２０のテーブル２０ａ上に基板Ｗが保持される。このとき、６つのクランプピン３２によって、基板Ｗの中心と回転体２０回転の軸Ａとが合致するように位置決めされる。

【0048】

次に、昇降機構３５の駆動源３５ｂが駆動側磁石３５１を下降させると、正常であれば、付勢部材３５３の付勢力に従って、昇降軸３５ａとともに支持部材３３が下降して、退避位置に移動する（ステップＳ０６）。つまり、６つのクランプピン３２に対応する支持部材３３が退避位置に移動する。このため、図７（Ｃ）に示すように、基板Ｗの縁部から支持部材３３の傾斜面３３ａが離隔して、基板Ｗの裏面が全て空く。

【0049】

この時、検出部３６によって支持部材３３の昇降位置を検出する（ステップＳ０７）。判定部５２が、検出部３６により検出された距離が、所定のしきい値の範囲以内にあると判定した場合（ステップＳ０８のＹＥＳ）、回転体２０が、比較的低速な所定速度（例えば、５０ｒｐｍ程度）にて回転する。これにより、基板Ｗが保持部３０とともに前記所定速度にて回転する（ステップＳ０９）。そして、基板Ｗの処理面に処理液を供給することにより、基板処理を開始する（ステップＳ１０）。

【0050】

なお、判定部５２が、検出部３６により検出された距離が所定のしきい値の範囲外にあると判定した場合（ステップＳ０８のＮＯ）、出力部７０がこれを報知する情報を出力する（ステップＳ１９）。そして、報知を受けたオペレータが、装置を停止させる（ステップＳ２０）。これにより、支持部材３３が支持位置にある状態、つまり基板Ｗの裏面側の縁部と支持部材３３とが接した状態で処理液が供給されて、処理液が滞留することが防止される。

【0051】

以下、基板処理の詳細を説明する。処理液保持部４２の吐出口４２ａから、エッチング液であるフッ酸溶液が、処理液保持部４２と基板Ｗの処理面との間の隙間に供給される。回転する基板Ｗの処理面にフッ酸溶液が供給されると、そのフッ酸溶液が基板Ｗの外周に向けて順次移動するため、基板Ｗの処理面がエッチングされて、酸化膜、有機物が除去される。

【0052】

なお、基板Ｗの外周に向かって流れ出す処理液は、クランプピン３２の隙間から外部に排出される。また、基板Ｗの裏面が全て空いているので、基板Ｗと支持部材３３の傾斜面３３ａとの間に処理液が滞留しない。これは、以下の処理液も同様である。

【0053】

次に、処理液保持部４２は、エッチング液の供給を停止して、吐出口４２ａから、純水を処理液保持部４２と基板Ｗの処理面との間の隙間に供給する。回転する基板Ｗの処理面に純水が供給されると、その純水が基板Ｗの外周に向けて順次移動することにより、基板Ｗの処理面のフッ酸が洗い流される。そして、処理液保持部４２は、純水の供給を停止する。

【0054】

処理液保持部４２は下降してヒータ４４１を基板Ｗに近づけて、リン酸を処理液保持部４２と基板Ｗの処理面との間の隙間に供給する。このように、処理液保持部４２と基板Ｗの処理面との間に供給されるリン酸溶液は、ヒータ４４１によって加熱される処理液保持部４２によって加熱されて高温となっている。

【0055】

この状態で、リン酸溶液が処理液保持部４２の吐出口４２ａから連続的に供給されると、基板Ｗの処理面に、リン酸溶液が基板Ｗの外周に向けて順次移動することにより、基板Ｗの処理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。

【0056】

次に、処理液保持部４２はリン酸溶液の供給を停止して、純水を、吐出口４２ａから処理液保持部４２と基板Ｗの処理面との間の隙間に供給する。回転する基板Ｗの処理面に純水が供給されると、その純水が基板Ｗの外周に向けて順次移動することにより、基板Ｗの処理面のリン酸が洗い流される。そして、所定の洗浄時間が経過すると、処理液保持部４２は、純水の供給を停止することにより、当該基板処理装置１内での処理を終了する（ステップＳ１１のＹＥＳ）。その後、回転体２０による基板Ｗの回転が停止して、処理液保持部４２が上昇する（ステップＳ１２）。

【0057】

次に、昇降機構３５の駆動源３５ｂが駆動側磁石３５１を上昇させると、正常であれば、従動側磁石３５２とともに昇降軸３５ａを介して支持部材３３が上昇して、支持位置に来る（ステップＳ１３）。このため、基板Ｗの縁部に支持部材３３の傾斜面３３ａが接する。この時、検出部３６によって支持部材３３の昇降位置を検出する（ステップＳ１４）。判定部５２が、検出部３６により検出された距離が、所定のしきい値の範囲以内にあると判定した場合（ステップＳ１５のＹＥＳ）、回転体２０がγ方向に所定角度回動することにより、小ギヤ３４２がβ２方向に回動するので、クランプピン３２が基板Ｗの端面から離れる開放位置に来る（ステップＳ１６）。

【0058】

この状態で、搬送ロボットのロボットハンドが基板Ｗの下に挿入され、上昇することにより基板Ｗを支持する（ステップＳ１７）。そして、さらに、ロボットハンドにより基板Ｗを上昇させて、基板処理装置１外に搬出する（ステップＳ１８）。

【0059】

なお、判定部５２が、検出部３６により検出された距離が、所定のしきい値の範囲外にあると判定した場合（ステップＳ１５のＮＯ）、出力部７０がこれを報知する情報を出力する（ステップＳ１９）。そして、報知を受けたオペレータが、装置を停止させる（ステップＳ２０）。これにより、支持部材３３が退避位置にある状態で、クランプピン３２が開放位置に移動することにより、基板Ｗが落下することが防止される。

【0060】

［効果］
（１）本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗを回転させる回転体２０と、回転体２０により回転する基板Ｗの処理面に対して処理液を供給することにより、基板Ｗを処理する供給部４０と、回転体２０に設けられ、基板Ｗの端面に接することにより、基板Ｗの裏面を回転体２０に離隔して対向させる保持位置と、基板Ｗの端面から離れることにより、基板Ｗを開放する開放位置との間を移動可能な複数のクランプピン３２と、クランプピン３２に設けられ、基板Ｗの裏面の縁部に接することにより、基板Ｗを支持する支持位置と、基板Ｗの縁部から離れてクランプピン３２のみにより基板Ｗを保持させる退避位置との間を移動可能な支持部材３３と、を有する。

【0061】

このため、基板Ｗの端面をクランプピン３２により支持しているときに、支持部材３３が基板Ｗの裏面側の縁部から離隔させることができる。このように、支持部材３３が基板Ｗの縁部から離れることで、基板Ｗの裏面側の外周面が全て開放されるので、従来のように、基板Ｗの表面側の外周面からクランプピン３２を伝って下降する処理液の滞留による処理ムラの発生を防止できる。ここで、図９は、上記の実施形態の図７（Ｂ）に対応する図である。もし、基板Ｗと支持部材３３とが、図９に示すように近接した状態で処理液による処理を行った場合、液溜りＬが発生する。しかし、本実施形態では、図７（Ｃ）に示すように基板Ｗと支持部材３３が離隔するため、液溜りが生じない。また、滞留した処理液に対して、基板Ｗの外周から飛散する処理液が衝突することが防止できるため、それによるミストの発生を低減でき、ミストの発生による汚染を抑制できる。

【0062】

（２）支持部材３３を昇降させることにより、支持部材３３を支持位置と退避位置との間で移動させる昇降機構３５と、を有する。このため、比較的単純な昇降動作で、支持部材３３を支持位置と退避位置との間で移動させることができる。

【0063】

（３）昇降機構３５は、駆動源３５ｂと、駆動源３５ｂからの駆動力を、支持部材３３に対して非接触で伝達する伝達部３５０と、を有する。このため、支持部材３３を昇降させる機構と回転体２０とを分離させて、回転体２０を軽量化して回転を安定させることができる。なお、本実施形態では、駆動側磁石３５１をリング状とすることにより、回転体２０がどの位置で回転を停止しても、従動側磁石３５２を昇降させることができる。

【0064】

（４）昇降機構３５による支持部材３３の昇降位置を検出する検出部３６と、検出部３６が検出した支持部材３３の昇降位置に基づいて、クランプピン３２による基板Ｗの保持及び開放を正常に行えるか否かを判定する判定部５２と、を有する。このため、基板Ｗの保持を正常に行えない場合には、基板Ｗの搬入をせず、基板Ｗの開放を正常に行えない場合には、基板処理装置１を停止することにより、基板Ｗの落下による不良品の発生を抑制できる。

【0065】

［変形例］
（１）本実施形態は、上記のような態様には限定されない。支持部材３３は、回転体２０が回転していない場合に支持位置に位置付けられており、回転体２０の回転による遠心力により、退避位置に移動可能に設けられていてもよい。例えば、図１０に示すように、支持部材３３を、クランプピン３２を貫通してスライド移動可能に設ける。そして、支持部材３３の外側の端部に錘３３ｃを設ける。また、支持部材３３とクランプピン３２との間に、支持部材３３を支持位置へ付勢するバネ３３ｄを設ける。

【0066】

回転体２０が回転を開始する前には、図１０（Ａ）に示すように、支持部材３３はバネ３３ｄの付勢力によって支持位置にある。回転体２０が回転を開始すると、図１０（Ｂ）に示すように、錘３３ｃが設けられた支持部材３３は、遠心力によって、バネ３３ｄの付勢力に抗して退避位置に移動する。このため、基板処理のために回転体２０が回転することにより、支持部材３３を退避位置に移動させることができるので、駆動源３５ｂ及び昇降軸３５ａが不要となり、簡素且つ安価に装置を構成できる。

【0067】

また、図１１に示すように、支持部材３３を、クランプピン３２を貫通して回動可能に設ける。そして、支持部材３３に垂下するように設けられた駆動軸３３ｅの下端に、錘３３ｃを設ける。回転体２０が回転を開始する前には、図１１（Ａ）に示すように、支持部材３３は錘３３ｃが設けられた駆動軸３３ｅに働く重力によって、支持位置にある。回転体２０が回転を開始すると、図１１（Ｂ）に示すように、錘３３ｃが遠心力によって外周側に移動するので、支持部材３３の先端側が下方に回動して、退避位置に移動する。このため、基板処理のために回転体２０が回転することにより、支持部材３３を退避位置に移動させることができるので、駆動源３５ｂ及びバネ３３ｄが不要となり、簡素且つ安価に装置を構成できる。

【0068】

（４）クランプピン３２は、基板Ｗの端面を保持可能な外周面を有している突出部であればよく、特定の形状には限定されない。例えば、クランプピン３２の外形は、単純な円柱形状であってもよいし、上記の態様のように上部に拡径した部分を有していてもよい。クランプピン３２の外周面に縊れ、溝等が形成されていてもよい。

【0069】

（５）本実施形態は、回転する基板Ｗに処理液を供給して処理する基板処理装置１に広く適用できる。このため、使用する処理液の種類も、上記の実施形態で例示したものには限定されない。例えば、アンモニア－過酸化水素水混合液（ＡＰＭ）、塩酸－過酸化水素水混合液（ＨＰＭ）、硫酸－過酸化水素水混合液（ＳＰＭ）、希フッ酸溶液（ＤＨＦ）、フッ酸－過酸化水素水混合液（ＦＰＭ）、フッ酸（ＨＦ）－オゾン水混合液など、種々の処理液を適用できる。また、加熱部４４は必須ではなく、例えば、加熱が不要な処理液を用いる装置の場合には、加熱部４４を有していなくてもよい。

【0070】

［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。

【符号の説明】

【0071】

１ 基板処理装置
２０ 回転体
２０ａ テーブル
２０ｂ 貫通孔
２１ 固定ベース
２１ａ 防護壁
２２ モータ
２２ａ 回転子
２２ｂ 固定子
２２ｃ 回転軸
２２ｄ 廃液管
３０ 保持部
３１ 回動部材
３１ａ 収容部
３２ クランプピン
３２ａ ガイド穴
３３ 支持部材
３３ａ 傾斜面
３３ｂ ガイド
３３ｃ 錘
３３ｄ バネ
３３ｅ 駆動軸
３４ 回動機構
３５ 昇降機構
３５ａ 昇降軸
３５ｂ 駆動源
３５ｃ ボール
３５ｄ 支持ブロック
３５ｅ 傾斜面
３６ 検出部
４０ 供給部
４１ 処理液供給機構
４１ａ 処理液槽
４１ｂ 個別送通管
４１ｃ 処理液供給管
４１ｄ 流量調整バルブ
４１ｅ 流量計
４２ 処理液保持部
４２ａ 吐出口
４３ 昇降機構
４４ 加熱部
５０ 制御装置
５１ 機構制御部
５２ 判定部
６０ 入力部
７０ 出力部
３４１ 回動軸
３４１ａ 昇降軸孔
３４２ 小ギヤ
３４３ 大ギヤ
３５０ 伝達部
３５１ 駆動側磁石
３５２ 従動側磁石
３５３ 付勢部材
４４１ ヒータ
４４１ａ 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】