特開 2024-107832 センタリング装置、センタリング方法および基板処理装置

(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】P2024107832

(43)【公開日】2024-08-09

(54)【発明の名称】センタリング装置、センタリング方法および基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/68 20060101AFI20240802BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20240802BHJP

   H01L 21/304 20060101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 F

H01L21/306 R

H01L21/304 643A

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023011958

(22)【出願日】2023-01-30

(71)【出願人】

【識別番号】000207551

【氏名又は名称】株式会社ＳＣＲＥＥＮホールディングス

(74)【代理人】

【識別番号】100105935

【弁理士】

【氏名又は名称】振角 正一

(74)【代理人】

【識別番号】100136836

【弁理士】

【氏名又は名称】大西 一正

(72)【発明者】

【氏名】梶野 一樹

(72)【発明者】

【氏名】根本 脩平

【テーマコード（参考）】

5F043

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F043DD13

5F043EE07

5F043EE08

5F043EE09

5F043EE35

5F043EE36

5F043EE40

5F131AA02

5F131AA03

5F131AA32

5F131AA33

5F131CA37

5F131DA02

5F131DA32

5F131DA33

5F131DA36

5F131DA42

5F131DB02

5F131DB52

5F131DB62

5F131DB72

5F131DB76

5F131EA06

5F131EA14

5F131EA15

5F131EA22

5F131EA24

5F131EB01

5F131FA13

5F131FA17

5F131FA32

5F131FA35

5F131GA14

5F131GA19

5F131KA13

5F131KA14

5F131KA15

5F131KA72

5F131KB12

5F131KB32

5F157AA12

5F157AA14

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB16

5F157AB33

5F157AB47

5F157AB64

5F157AB90

5F157CF32

(57)【要約】

【課題】優れたスループットおよび精度で基板のセンタリング処理を行うセンタリング技術および基板処理装置を提供する。
【解決手段】この発明は、基板支持部の上面で基板を、水平面内で、第１基準位置に位置する第１当接部材、第２基準位置に位置する第２当接部材および第３基準位置に位置する第３当接部材により取り囲む。そして、これら３つの当接部材の微小移動の繰り返しにより、基板支持部の中心からの距離を同一に保ちながら基板に徐々に近接する。この近接移動中に当接部材が順次基板に当接し、基板を基板支持部の中心に向けて水平移動させる。ここで、第２当接部材および第３当接部材が微小移動する方向は基板支持部の中心に向う方向と異なることを考慮した上で、第２当接部材および第３当接部材を上記のように配置している。
【選択図】図５

【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板支持部の上面に水平姿勢で載置された円板状の基板の中心が前記基板支持部の中心に一致するように前記基板支持部上での前記基板の位置決めを行うセンタリング装置であって、
水平面内において、前記基板支持部の中心から前記基板の半径よりも長い基準距離だけ離れた第１基準位置から、前記基板支持部の中心に向う第１水平方向に移動自在な第１当接部材と、
前記水平面内において、前記基板支持部の中心に対して前記第１当接部材の反対側で前記基板支持部の中心から前記第１水平方向に延びる仮想線に対して第１角度だけ傾くとともに前記基板支持部の中心から前記基準距離だけ離れた第２基準位置から、前記基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ前記基板に近づく第２水平方向に移動自在な第２当接部材と、
前記水平面内において、前記基板支持部の中心に対して前記第１当接部材の反対側かつ前記仮想線に対して前記第２当接部材の反対側で第２角度だけ傾くとともに前記基板支持部の中心から前記基準距離だけ離れた第３基準位置から、前記基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ前記基板に近づく第３水平方向に移動自在な第３当接部材と、
前記第１当接部材、前記第２当接部材および前記第３当接部材を、それぞれ前記第１水平方向、前記第２水平方向および前記第３水平方向に移動させる移動機構と、
前記移動機構を制御することで前記位置決めを実行する制御部と、を備え、
前記第１角度は４０゜以上６０゜以下の範囲であり、
前記第２角度は４０゜以上６０゜以下の範囲であり、
前記制御部は、前記第１当接部材、前記第２当接部材および前記第３当接部材の前記基板支持部の中心からの距離が同一に保たれるように、前記第１当接部材、前記第２当接部材および前記第３当接部材をそれぞれ第１移動量、第２移動量および第３移動量だけ移動させる微小移動が、前記第１当接部材、前記第２当接部材および前記第３当接部材の前記基板への当接が全て完了するまで繰り返されるように、前記移動機構を制御することを特徴とするセンタリング装置。

【請求項2】

請求項１に記載のセンタリング装置であって、
前記第２水平方向および前記第３水平方向は前記仮想線と平行な方向であるセンタリング装置。

【請求項3】

請求項２に記載のセンタリング装置であって、
前記第３基準位置は前記仮想線に対して前記第２基準位置と線対称であり、
前記第２移動量および前記第３移動量が同一の値であるセンタリング装置。

【請求項4】

基板支持部の上面に水平姿勢で載置された円板状の基板の中心が前記基板支持部の中心に一致するように前記基板支持部上での前記基板の位置決めを行うセンタリング方法であって、
水平面内において、前記基板支持部の中心から前記基板の半径よりも長い基準距離だけ離れた第１基準位置に第１当接部材を位置させ、前記基板支持部の中心に対して前記第１当接部材の反対側で前記第１基準位置から前記基板支持部の中心を通過して延びる仮想線に対して第１角度だけ傾くとともに前記基板支持部の中心から前記基準距離だけ離れた第２基準位置に第２当接部材を位置させ、前記基板支持部の中心に対して前記第１当接部材の反対側かつ前記仮想線に対して前記第２当接部材の反対側で第２角度だけ傾くとともに前記基板支持部の中心から前記基準距離だけ離れた、第３基準位置に第３当接部材を位置させた状態で、前記基板を前記基板支持部の上面に載置する工程と、
前記基板支持部の上面上で前記基板を水平移動自在に載置したまま、前記第１当接部材、前記第２当接部材および前記第３当接部材の前記基板支持部の中心からの距離が同一に保たれるように、前記第１基準位置から前記基板支持部の中心に向う第１水平方向に前記第１当接部材を移動させ、第２基準位置から前記基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ前記基板に近づく第２水平方向に前記第２当接部材を第２移動量だけ移動させ、第３基準位置から前記基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ前記基板に近づく第３水平方向に前記第３当接部材を第３移動量だけ移動させる、微小移動を繰り返す工程と、
前記微小移動の繰り返し中に、前記第１当接部材、前記第２当接部材および前記第３当接部材で前記基板を挟み込んだことを確認すると、前記微小移動を停止する工程と、を備え、
前記第１角度は４０゜以上６０゜以下の範囲であり、
前記第２角度は４０゜以上６０゜以下の範囲である、
ことを特徴とするセンタリング方法。

【請求項5】

水平姿勢の基板を支持する上面を有する基板支持部と、
請求項１ないし３のいずれか一項に記載のセンタリング装置と、
前記センタリング装置により位置決めされた前記基板と前記基板支持部との間を排気して前記基板を前記基板支持部に吸着保持させる吸引部と、
前記基板を吸着保持する前記基板支持部を、前記基板支持部の中心周りに回転させる回転駆動部と、
前記基板支持部と一体的に前記基板支持部の中心周りに回転される前記基板の周縁部に処理液を供給する処理液供給機構と、
を備えることを特徴とする基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、基板支持部の上面に載置された円板状の基板の中心を基板支持部の中心に一致させるセンタリング技術および当該技術を利用して基板を処理する基板処理装置に関するものである。当該処理には、ベベルエッチング処理が含まれる。

【背景技術】

【0002】

半導体ウエハなどの基板を回転させつつ当該基板の周縁部に処理液を供給して薬液処理や洗浄処理などを施す基板処理装置が知られている。例えば特許文献１に記載の装置では、基板がスピンチャック（本発明の「基板支持部」の一例に相当）により下方から支持されながら吸着保持される。このとき、スピンチャックの中心と、基板の中心とがずれていると、処理品質の低下を招いてしまう。そこで、上記装置では、基板に対して処理を施す前に、スピンチャックに対する基板の偏心量を減少させる、いわゆるセンタリング処理が実行される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－１４９４２３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記従来装置では、センタリング処理が２段階で行われる。まず、スピンチャックに対する基板の偏心量が測定される。次に、スピンチャック上の基板をプッシャーで水平に押すことで、基板の中心がスピンチャックの中心（回転軸線）の方に移動される。したがって、スループットの面で改良の余地が残されている。

【0005】

この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、優れたスループットで、基板支持部の上面に載置された円板状の基板の中心を基板支持部の中心に一致させることができるセンタリング技術、ならびに当該センタリング技術を用いた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】

【0006】

この発明の第１態様は、基板支持部の上面に水平姿勢で載置された円板状の基板の中心が基板支持部の中心に一致するように基板支持部上での基板の位置決めを行うセンタリング装置であって、水平面内において、基板支持部の中心から基板の半径よりも長い基準距離だけ離れた第１基準位置から、基板支持部の中心に向う第１水平方向に移動自在な第１当接部材と、水平面内において、基板支持部の中心に対して第１当接部材の反対側で基板支持部の中心から第１水平方向に延びる仮想線に対して第１角度だけ傾くとともに基板支持部の中心から基準距離だけ離れた第２基準位置から、基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ基板に近づく第２水平方向に移動自在な第２当接部材と、水平面内において、基板支持部の中心に対して第１当接部材の反対側かつ仮想線に対して第２当接部材の反対側で第２角度だけ傾くとともに基板支持部の中心から基準距離だけ離れた第３基準位置から、基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ基板に近づく第３水平方向に移動自在な第３当接部材と、第１当接部材、第２当接部材および第３当接部材を、それぞれ第１水平方向、第２水平方向および第３水平方向に移動させる移動機構と、移動機構を制御することで位置決めを実行する制御部と、を備え、第１角度は４０゜以上６０゜以下の範囲であり、第２角度は４０゜以上６０゜以下の範囲であり、制御部は、第１当接部材、第２当接部材および第３当接部材の基板支持部の中心からの距離が同一に保たれるように、第１当接部材、第２当接部材および第３当接部材をそれぞれ第１移動量、第２移動量および第３移動量だけ移動させる微小移動が、第１当接部材、第２当接部材および第３当接部材の基板への当接が全て完了するまで繰り返されるように、移動機構を制御することを特徴としている。

【0007】

また、この発明の第２態様は、基板支持部の上面に水平姿勢で載置された円板状の基板の中心が基板支持部の中心に一致するように基板支持部上での基板の位置決めを行うセンタリング方法であって、水平面内において、基板支持部の中心から基板の半径よりも長い基準距離だけ離れた第１基準位置に第１当接部材を位置させ、基板支持部の中心に対して第１当接部材の反対側で第１基準位置から基板支持部の中心を通過して延びる仮想線に対して第１角度だけ傾くとともに基板支持部の中心から基準距離だけ離れた第２基準位置に第２当接部材を位置させ、基板支持部の中心に対して第１当接部材の反対側かつ仮想線に対して第２当接部材の反対側で第２角度だけ傾くとともに基板支持部の中心から基準距離だけ離れた、第３基準位置に第３当接部材を位置させた状態で、基板を基板支持部の上面に載置する工程と、基板支持部の上面上で基板を水平移動自在に載置したまま、第１当接部材、第２当接部材および第３当接部材の基板支持部の中心からの距離が同一に保たれるように、第１基準位置から基板支持部の中心に向う第１水平方向に第１当接部材を移動させ、第２基準位置から基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ基板に近づく第２水平方向に第２当接部材を第２移動量だけ移動させ、第３基準位置から基板支持部の中心に向う方向と異なりかつ基板に近づく第３水平方向に第３当接部材を第３移動量だけ移動させる、微小移動を繰り返す工程と、微小移動の繰り返し中に、第１当接部材、第２当接部材および第３当接部材で基板を挟み込んだことを確認すると、微小移動を停止する工程と、を備え、第１角度は４０゜以上６０゜以下の範囲であり、第２角度は４０゜以上６０゜以下の範囲である、ことを特徴としている。

【0008】

さらに、この発明の第３態様は、基板処理装置であって、水平姿勢の基板を支持する上面を有する基板支持部と、上記センタリング装置と、センタリング装置により位置決めされた基板と基板支持部との間を排気して基板を基板支持部に吸着保持させる吸引部と、基板を吸着保持する基板支持部を、基板支持部の中心周りに回転させる回転駆動部と、基板支持部と一体的に基板支持部の中心周りに回転される基板の周縁部に処理液を供給する処理液供給機構と、を備えることを特徴としている。

【0009】

このように構成された発明では、水平面内で、基板が第１基準位置に位置する第１当接部材、第２基準位置に位置する第２当接部材および第３基準位置に位置する第３当接部材により取り囲まれる。これら３つの当接部材は、微小移動の繰り返しにより、基板支持部の中心からの距離を同一に保ちながら基板に徐々に近接する。この近接移動中に当接部材が順次基板に当接し、基板を基板支持部の中心に向けて水平移動させる。その結果、これら３つの当接部材で挟み込まれた基板の中心は基板支持部の中心に一致する。

【0010】

しかも、後で詳述するように、第２当接部材および第３当接部材が微小移動する方向は基板支持部の中心に向う方向と異なることを考慮した上で、第２当接部材および第３当接部材を上記のように配置している。このため、優れたセンタリング精度が得られる。

【発明の効果】

【0011】

上記のように、本発明によれば、３つの当接部材の微小移動の繰り返し動作のみにより、精度良く、基板支持部の上面に載置された円板状の基板の中心を基板支持部の中心に一致させることができ、優れたスループットおよび精度で基板のセンタリング処理を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係る基板処理装置の第１実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。

【図2】基板処理装置の第１実施形態の構成を概略的に示す図である。

【図3】基板処理装置の基板保持部およびセンタリング機構の構成を示す斜視図である。

【図4】センタリング機構で採用可能な当接部材の構成および基板のノッチとの関係を模式的に示す図である。

【図5】センタリング機構の動作を模式的に示す図である。

【図6A】微小移動前後の当接部材とスピンベースの中心との位置関係を模式的に示す図である。

【図6B】当接部材から基板に与えられる押動力を模式的に示す図である。

【図7】第１実施形態におけるベース中心から当接面までの距離の変化に対する負荷トルクの変動を示すグラフである。

【図8】角度に応じた押動力のＹ方向成分および最大偏心量の変化を示すグラフである。

【図9A】第１角度および第２角度をそれぞれ３０゜に設定したときのセンタリング特性を示す図である。

【図9B】第１角度および第２角度をそれぞれ４５゜に設定したときのセンタリング特性を示す図である。

【図9C】第１角度および第２角度をそれぞれ６０゜に設定したときのセンタリング特性を示す図である。

【図10】本発明にかかるセンタリング装置の第３実施形態で採用された当接部材の構成および基板のノッチとの関係を模式的に示す図である。

【図11】本発明にかかるセンタリング装置の第４実施形態の構成を模式的に示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

図１は本発明に係る基板処理装置の第１実施形態を装備する基板処理システムの概略構成を示す平面図である。これは基板処理システム１００の外観を示すものではなく、基板処理システム１００の外壁パネルやその他の一部構成を除外することでその内部構造をわかりやすく示した模式図である。この基板処理システム１００は、例えばクリーンルーム内に設置され、一方主面のみに回路パターン等（以下「パターン」と称する）が形成された基板Ｓを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。そして、基板処理システム１００に装備される処理ユニットにおいて、処理液による基板処理が実行される。本明細書では、基板の両主面のうちパターンが形成されているパターン形成面（一方主面）を「表面」と称し、その反対側のパターンが形成されていない他方主面を「裏面」と称する。また、下方に向けられた面を「下面」と称し、上方に向けられた面を「上面」と称する。また、本明細書において「パターン形成面」とは、基板において、任意の領域に凹凸パターンが形成されている面を意味する。

【0014】

ここで、本実施形態における「基板」としては、半導体ウエハ、フォトマスク用ガラス基板、液晶表示用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種基板を適用可能である。以下では主として半導体ウエハの処理に用いられる基板処理装置を例に採って図面を参照して説明するが、上に例示した各種の基板の処理にも同様に適用可能である。

【0015】

図１に示すように、基板処理システム１００は、基板Ｓに対して処理を施す基板処理エリア１１０を有している。この基板処理エリア１１０に対し、インデクサ部１２０が隣接して設けられている。インデクサ部１２０は、基板Ｓを収容するための容器Ｃ（複数の基板Ｓを密閉した状態で収容するＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、ＯＣ（Open Cassette）など）を複数個保持することができる容器保持部１２１を有している。また、インデクサ部１２０は、容器保持部１２１に保持された容器Ｃにアクセスして、未処理の基板Ｓを容器Ｃから取り出したり、処理済みの基板Ｓを容器Ｃに収納したりするためのインデクサロボット１２２を備えている。各容器Ｃには、複数枚の基板Ｓがほぼ水平な姿勢で収容されている。

【0016】

インデクサロボット１２２は、装置筐体に固定されたベース部１２２ａと、ベース部１２２ａに対し鉛直軸まわりに回動可能に設けられた多関節アーム１２２ｂと、多関節アーム１２２ｂの先端に取り付けられたハンド１２２ｃとを備える。ハンド１２２ｃはその上面に基板Ｓを載置して保持することができる構造となっている。このような多関節アームおよび基板保持用のハンドを有するインデクサロボットは公知であるので詳しい説明を省略する。

【0017】

基板処理エリア１１０では、載置台１１２がインデクサロボット１２２からの基板Ｓを載置可能に設けられている。また、平面視において、基板処理エリア１１０のほぼ中央に基板搬送ロボット１１１が配置される。さらに、この基板搬送ロボット１１１を取り囲むように、複数の処理ユニット１が配置されている。これらの処理ユニット１に対して基板搬送ロボット１１１はランダムにアクセスして基板Ｓを受け渡す。一方、各処理ユニット１は基板Ｓに対して所定の処理を実行する。本実施形態では、これらの処理ユニット１の一つが本発明に係る基板処理装置１０に相当している。

【0018】

図２は基板処理装置の第１実施形態の構成を概略的に示す図である。図３は基板処理装置の基板保持部およびセンタリング機構の構成を示す斜視図である。図４はセンタリング機構で採用可能な当接部材の構成および基板のノッチとの関係を模式的に示す図である。図５はセンタリング機構の動作を模式的に示す図である。図６Ａは微小移動前後の当接部材とスピンベースの中心との位置関係を模式的に示す図である。図６Ｂは当接部材から基板に与えられる押動力を模式的に示す図である。基板処理装置１０は、ベベルエッチング処理を本発明の「処理」の一例として実行する装置であり、処理チャンバ内で基板Ｓの上面の周縁部に処理液を供給する。この目的のために、基板処理装置１０は、基板保持部２、本発明に係るセンタリング装置の主要構成であるセンタリング機構３、処理液供給機構４を備えている。これらの動作は装置全体を制御する制御部９により制御される。

【0019】

基板保持部２は、基板Ｓより小さい円板状の部材であるスピンベース２１を備えている。スピンベース２１は、その下面中央部から下向きに延びる回転支軸２２により、上面２１１が水平となるように支持されている。回転支軸２２は回転駆動部２３により回転自在に支持されている。回転駆動部２３は回転モータ２３１を内蔵しており、制御部９からの制御指令に応じて回転モータ２３１が回転する。この回転駆動力を受けて、スピンベース２１がスピンベース２１の中心２１Ｃを通過して鉛直方向に延びる鉛直軸ＡＸ（１点鎖線）回りに回転する。図２においては上下方向が鉛直方向である。また、図２の紙面に対して垂直な面が水平面である。なお、図２以降の図面における方向関係を明確にするため、Ｚ軸を鉛直方向とし、ＸＹ平面を水平面とする座標系を適宜付している。

【0020】

スピンベース２１の上面２１１は基板Ｓを支持可能な広さを有しており、スピンベース２１の上面２１１への基板Ｓの載置が可能となっている。この上面２１１には、図示を省略するが、複数の吸着孔や吸着溝などが設けられている。これら吸着孔などは、吸引配管２４１を介して吸引ポンプ２４と接続されている。この吸引ポンプ２４は、本発明の「吸引部」の一例として機能するものである。この吸引ポンプ２４が制御部９からの制御指令に応じて作動すると、吸引ポンプ２４からスピンベース２１に吸引力が与えられる。その結果、スピンベース２１の上面２１１と基板Ｓの下面との間から空気が排気され、基板Ｓがスピンベース２１に吸着保持される。このように吸着保持された基板Ｓは、スピンベース２１の回転と一緒に鉛直軸ＡＸまわりに回転される。したがって、基板Ｓの中心ＳＣがスピンベース２１の中心２１Ｃと一致していない、つまり基板Ｓが偏心している場合、ベベルエッチング処理の品質低下を招く。

【0021】

そこで、本実施形態では、センタリング機構３が設けられている。センタリング機構３は、吸引ポンプ２４による吸引を停止している間（つまりスピンベース２１の上面２１１上で基板Ｓが水平移動可能となっている間）に、センタリング処理を実行する。このセンタリング処理により上記偏心が解消され、基板Ｓの中心ＳＣがスピンベース２１の中心２１Ｃと一致する。なお、センタリング機構３の詳しい構成および動作については、後で説明する。

【0022】

センタリング処理を受けた基板Ｓに対してベベルエッチング処理を施すために、処理液供給機構４が設けられている。処理液供給機構４は、処理液ノズル４１と、処理液ノズル４１を移動させるノズル移動部４２と、処理液ノズル４１に処理液を供給する処理液供給部４３とを有している。ノズル移動部４２は、処理液ノズル４１を図２中の実線で示すように基板Ｓの上方から側方へ退避した退避位置と、同図の点線で示すように基板Ｓの周縁部上方の処理位置との間を移動させる。

【0023】

処理液ノズル４１は処理液供給部４３に接続されている。そして、処理位置に位置決めされた処理液ノズル４１に対して処理液供給部４３から適宜の処理液が送給されると、処理液ノズル４１から回転している基板Ｓの周縁部に処理液が吐出される。これにより、基板Ｓの周縁部全体に対し、処理液によるベベルエッチング処理が実行される。

【0024】

なお、図２への図示を省略しているが、スプラッシュガード部が基板保持部２を側方から取り囲むように設けられている。スプラッシュガード部は、ベベルエッチング処理中に、基板Ｓから振り切られた処理液の液滴を捕集し、同液滴が装置周辺に飛散するのを効果的に防止する。

【0025】

次に、図２ないし図５、図６Ａおよび図６Ｂを参照しつつセンタリング機構３の構成について説明する。センタリング機構３は、スピンベース２１の上面２１１に載置された基板Ｓの中心ＳＣがスピンベース２１の中心２１Ｃに一致するように基板Ｓをスピンベース２１の上面２１１上で水平移動させて位置決めする機能を有している。センタリング機構３は、図３に示すように、Ｘ方向において、スピンベース２１の中心２１Ｃに対してＸ２方向（同図の右手方向）側に配置された当接部材３１と、Ｘ１方向（同図の左手方向）側に配置された当接部材３２、３３とを有している。また、センタリング機構３は、当接部材３１～３３を水平方向に移動させるための移動機構３４を有している。

【0026】

移動機構３４は、当接部材３１を移動させるためのシングル移動部３５と、当接部材３２、３３を一括して移動させるためのマルチ移動部３６と、を有している。スピンベース２１の中心２１Ｃに対し、シングル移動部３５がＸ２方向側に配置される一方、マルチ移動部３６がＸ１方向側に配置されている。

【0027】

シングル移動部３５は、固定ベース３５１と、回転モータ３５２と、動力伝達部３５３と、スライダー３５４とを有している。固定ベース３５１に対して回転モータ３５２が取り付けられるとともに、固定ベース３５１上に動力伝達部３５３およびスライダー３５４がこの順序で積層されている。回転モータ３５２は、当接部材３１をＸ方向に移動させるための駆動源である。制御部９からの制御指令に応じて回転モータ３５２が作動すると、回転軸（図示省略）が回転する。この回転軸は固定ベース３５１の上部から動力伝達部３５３に延びており、回転モータ３５２で発生した回転駆動力が動力伝達部３５３に伝達される。動力伝達部３５３は、例えばラックアンドピニオン構造などにより、回転駆動力に応じた回転運動をＸ方向の直線運動に変換し、スライダー３５４に伝達する。これにより、スライダー３５４は回転量に応じた距離だけＸ方向に往復移動する。その結果、スライダー３５４の上部に取り付けられた当接部材３１がスライダー３５４の移動に伴ってＸ方向に移動される。

【0028】

マルチ移動部３６は、スライダー３６４の構造が一部相違している点を除き、基本的にシングル移動部３５と同様に構成されている。すなわち、マルチ移動部３６は、固定ベース３６１に取り付けられた回転モータ３６２で発生した回転駆動力を動力伝達部３６３によってスライダー３６４に与え、スライダー３６４をＸ方向に移動させる。スライダー３６４の上部は、Ｘ２方向に延びる２本のアーム３６４ａ、３６４ｂがＹ方向に互いに離間しており、鉛直上方からの平面視で略Ｃ字形状を呈している。そして、アーム３６４ａ、３６４ｂのＸ２方向側の端部に対し、当接部材３２、３３がそれぞれ取り付けられている。したがって、制御部９からの制御指令に応じて回転モータ３６２が作動すると、シングル移動部３５と同様に回転モータ３６２の回転量に応じた距離だけスライダー３６４がＸ方向に往復移動する。その結果、スライダー３６４に取り付けられた当接部材３２、３３がスライダー３６４の移動に伴ってＸ方向に移動される。

【0029】

当接部材３１～３３は、それぞれ基板Ｓの端面Ｓｅに当接可能な当接面３１１～３３１を有している。そして、これらの当接面３１１～３３１を基板Ｓの端面Ｓｅに向けた姿勢で、当接部材３１～３３は、ＸＹ平面（水平面）内において基板保持部２を囲むように配置されている。当接面３１１～３３１は平面形状を有しており、それらの面法線は鉛直軸ＡＸを向いている。例えば図４の（ａ）欄に示すように、当接面３２１では、基板保持部２の上面に載置される基板Ｓを含む仮想の水平面と交差する直線領域３２２が当接可能領域として機能しており、その長さＬは、ノッチＮＴにより基板Ｓの円周が切り取られる弧の長さＬnよりも長くなっている。したがって、センタリング時には、当接部材３２が基板Ｓの端面Ｓｅに向かって移動されると、直線領域３２２において基板Ｓの端面Ｓｅと１点または２点で当接する。つまり、同図に示すように、ノッチＮＴが当接面３２１と対向する姿勢でスピンベース２１の上面に載置されている場合、直線領域３２２上の２つの当接点ＣＰ１、ＣＰ２が基板Ｓの端面Ｓｅと当接する。一方、それ以外においては、直線領域３２２上の１つの当接点が基板Ｓの端面Ｓｅと当接する。このことは、当接面３１１、３３１についても同様である。なお、当接部材３１～３３を上記のように構成した理由については、後で図４を参照しつつ詳述する。

【0030】

シングル移動部３５によって当接部材３１がＸ１方向に移動されると、当接部材３１の当接面３１１がスピンベース２１の中心２１Ｃに向って進み、基板Ｓの端面Ｓｅに当接する。このように本実施形態では、基板Ｓに当接するための当接部材３１の移動方向Ｄ１はＸ１方向であり、これが本発明の「第１水平方向」に相当している。そして、当接後において当接部材３１がさらにＤ１方向に移動することで、基板ＳをＸ１方向に押圧しながらスピンベース２１の上面２１１でＸ１方向に水平移動させる。このように本実施形態では、発明内容の理解を助けるために、図３、図５、図６Ａおよび図６Ｂにおいてスピンベース２１の中心２１ＣからＸ１方向に延設させた仮想線ＶＬが追加記載されている。これが本発明の「仮想線」に相当している。以下、仮想線ＶＬを適宜利用しながら、センタリング機構３の構成説明を続ける。

【0031】

マルチ移動部３６による当接部材３２、３３の移動態様は、当接部材３１のそれと一部相違している。というのも、水平面内において、当接部材３２、３３は仮想線ＶＬに対して線対称に配置されており、その配置状態のままＸ方向に移動されるからである。より詳しくは、当接部材３２は、図５の（ａ）欄に示すように、仮想線ＶＬからＹ２方向側に所定距離Ｗ（ただし、基板Ｓの半径ｒsよりも短い）だけ外れて配置されている。一方、当接部材３３は、仮想線ＶＬに対して当接部材３２の反対側、つまりＹ１方向側に当接部材３２と同じ距離Ｗだけ外れて配置されている。したがって、マルチ移動部３６によって当接部材３２、３３がＸ２方向に移動されると、当接部材３２の当接面３２１が仮想線ＶＬよりもＹ２方向側の基板端面に当接するとともに、当接部材３３の当接面３３１が仮想線ＶＬよりもＹ１方向側の基板端面に当接する。このように、本実施形態では、基板Ｓに当接するための当接部材３２の移動方向Ｄ２はＸ２方向であり、これが本発明の「第２水平方向」に相当している。また、基板Ｓに当接するための当接部材３３の移動方向Ｄ３もＸ２方向であり、これが本発明の「第３水平方向」に相当している。したがって、スピンベース２１の中心２１Ｃから各当接面３１１、３２１、３３１までの距離を同一に保ちながら当接面３１１、３２１、３３１を移動させるためには、単位時間当たりの移動量を当接部材３１と当接部材３２、３３とで相違させる必要がある。その点について図５および図６Ａを参照しつつ詳述するとともに、上記移動態様を利用したセンタリング処理について説明する。

【0032】

スピンベース２１の上面２１１に基板Ｓを載置するためには、少なくとも基板Ｓの外径公差の最大値を考慮して当接面３１１、３２１、３３１が基準位置に位置決めされるのが望ましい。例えば直径３００ｍｍの基板Ｓでは、外径公差が０．２ｍｍである。したがって、当接面３１１、３２１、３３１がスピンベース２１の中心２１Ｃから１５０．１ｍｍあるいはそれ以上の距離だけ離れている必要がある。この距離を本実施形態では「基準距離ｒ０」と称し、図５の（ａ）欄に示すように、スピンベース２１の中心２１Ｃを中心とする半径が基準距離ｒ０の円（１点鎖線）を基準円とする。

【0033】

次に、当該基準円に当接面３１１、３２１、３３１が位置するように当接部材３１～３３を位置決めした後で、当接面３１１、３２１、３３１を基板Ｓに向けて移動させる場合について検討する。この場合、基準円に当接面３１１を位置させるための当接部材３１の位置が本発明の「第１基準位置」に相当し、基準円に当接面３２１を位置させるための当接部材３２の位置が本発明の「第２基準位置」に相当し、基準円に当接面３３１を位置させるための当接部材３３の位置が本発明の「第３基準位置」に相当する。

【0034】

これらのうち第２基準位置および第３基準位置は、図５（ａ）に示すように、水平面内において、スピンベース２１の中心２１Ｃに対して当接部材３１の反対側（同図の左手側）において仮想線ＶＬに対して互いに線対称に設定されている。しかも、第２基準位置および第３基準位置は、それぞれ仮想線ＶＬに対して第１角度θ１および第２角度θ２だけ傾くとともにスピンベース２１の中心２１Ｃから基準距離ｒ０だけ離れた位置に設定されている。そして、第１角度θ１および第２角度θ２は、４０゜以上６０゜以下に設定されている。その理由については、後で詳述する。

【0035】

ここで、当接部材３１～３３がそれぞれ第１基準位置、第２基準位置および第３基準位置に位置した状態から当接部材３１を基板Ｓに向けて第１移動量Δｄ１だけＤ１方向（Ｘ１方向）に微小移動された場合について検討する。これに対応して当接部材３２、３３を同じ距離だけＤ２方向（Ｘ２方向）に微小移動させると、スピンベース２１の中心２１Ｃから当接面３１１、３２１、３３１までの距離は不揃いとなる。したがって、単位時間当たりの移動量を統一したまま当接部材３１～３３の微小移動を繰り返すと、基板Ｓの中心ＳＣがスピンベース２１の中心２１Ｃに一致することはない。

【0036】

これに対して、図５の（ｂ）欄および図６Ａに示すように、当接部材３１を第１移動量Δｄ１だけＤ１方向に微小移動させるのに対応して、当接部材３２を第２移動量Δｄ２だけＤ２方向に微小移動させ、当接部材３３を第３移動量Δｄ３（＝Δｄ２）だけＤ３方向に微小移動させることで、スピンベース２１の中心２１Ｃから各当接面３１１、３２１、３３１までの距離を同一に保ちながら当接面３１１、３２１、３３１を移動させることができる。

【0037】

図６Ａは、微小移動前後の当接部材３２とスピンベース２１の中心２１Ｃとの位置関係を模式的に示す図である。図６Ａは、スピンベース２１の中心２１Ｃを中心とする半径がｒ１の円と当接部材３２との位置関係、およびスピンベース２１の中心２１Ｃを中心とする半径がｒ２の円と当接部材３２との位置関係を示す。図６Ａは、当接部材３２を第２移動量Δｄ２だけＤ２方向に微小移動させる前の当接部材３２を実線で示し、微小移動させた後の当接部材３２を二点鎖線で示す。図６Ａは、スピンベース２１の中心２１Ｃを中心とする半径がｒ１の円と当接部材３２との接点３２４と、スピンベース２１の中心２１Ｃを中心とする半径がｒ２の円と当接部材３２との接点３２５を示す。

【0038】

図６Ａに示すように、接点３２４と、接点３２５とは、当接部材３２上での位置が異なる。一方、スピンベース２１の中心２１Ｃと接点３２４とを結ぶ直線と、スピンベース２１の中心２１Ｃと接点３２５とを結ぶ直線とは重なる。さらに、スピンベース２１の中心２１Ｃと接点３２４とを結ぶ直線と仮想線ＶＬとのなす角度と、スピンベース２１の中心２１Ｃと接点３２５とを結ぶ直線と仮想線ＶＬとのなす角度とは、同じである。

【0039】

このため、当接部材３２を微小移動させる距離Δｄ２（本発明の「第２移動量」に相当）および当接部材３３を微小移動させる距離Δｄ３（本発明の「第３移動量」に相当）を以下のように、
Δｄ２＝Δｄ３＝（ｒ１－ｒ２）／ｃｏｓθ＝Δｄ１／ｃｏｓθ
ｒ１＝ｒ０
ｒ２＝ｒ１－Δｄ１
ただし、
ｒ１：微小移動前の中心２１Ｃから当接面３２１までの距離、
θ：スピンベース２１の中心２１Ｃと接点３２４及び接点３２５とを結ぶ直線と仮想線ＶＬとのなす角度、
ｒ２：微小移動後の中心２１Ｃから当接面３２１までの距離、
Ｗ：仮想線ＶＬから当接部材３２の離間距離、
設定することができる。この場合、微小移動後においても、スピンベース２１の中心２１Ｃから当接面３１１、３２１、３３１までの距離は一致している。このような微小移動を繰り返すことで、スピンベース２１の中心２１Ｃから当接面３１１、３２１、３３１までの距離を同一に保ちながら当接部材３１～３３が基板Ｓに近づいていく。すると、例えば図５に示すような偏心が生じている場合、上記微小移動の繰り返し中に、最初に当接部材３１が基板Ｓに当接し、基板ＳをＤ１方向に移動させる（図５の（ｃ）欄参照）。それに続いて、当接部材３２が当接部材３１で押動されている基板Ｓに当接して水平移動させる。そして、図５の（ｄ）欄に示すように、スピンベース２１の中心２１Ｃから当接面３１１、３２１、３３１までの距離が基板Ｓの半径となると、最後の当接部材３３も基板Ｓに当接する。こうして当接部材３１～３３により基板Ｓが挟み込まれて基板Ｓの移動が停止されるとともに、基板Ｓの中心ＳＣがスピンベース２１の中心２１Ｃに一致する。このようにして、基板Ｓのセンタリング処理を実行可能となっている。

【0040】

上記したセンタリング機構３を有する本実施形態では、制御部９が基板処理装置１０の装置各部を制御して上記センタリング処理およびそれに続くベベルエッチング処理を実行する。この制御部９には、ＣＰＵ（=CentralProcessingUnit）やＲＡＭ（=RandomAccessMemory）等を有するコンピューターにより構成される演算処理部９１と、ハードディスクドライブなどの記憶部９２と、モータ制御部９３とが設けられている。

【0041】

演算処理部９１は、予め記憶部９２に記憶されているセンタリングプログラムやベベルエッチングプログラムを適宜読み出し、ＲＡＭ（図示省略）に展開し、図５に示すセンタリング処理およびベベルエッチング処理を行う。特に、センタリング処理を行う際に、演算処理部９１は第１移動量Δｄ１ないし第３移動量Δｄ３を算出するとともにこれらの移動量Δｄ１～Δｄ３に基づきモータ制御部９３を介して移動機構３４の回転モータ３５２、３６２を制御する。また、演算処理部９１は、回転モータ３５２に与えられるモータ電流値からシングル移動部３５での負荷トルクを算出するとともに、回転モータ３６２に与えられるモータ電流値からマルチ移動部３６での負荷トルクを算出する。ここで、微小移動を繰り返している間にスピンベース２１の中心２１Ｃから当接面３１１、３２１、３３１までの距離（ベース中心から当接面までの距離）が変化するのに伴って、負荷トルクは例えば図７に示すように変動する。同図に示すように、上記距離が基板Ｓの半径ｒｓと一致する、つまり当接部材３１～３３が基板Ｓを挟み込んだ時点で、シングル移動部３５およびマルチ移動部３６において、ほぼ同時に負荷トルクが急激に増大する。そこで、演算処理部９１は、負荷トルクがしきい値を超えた時点でセンタリング処理が完了したとして判断し、当接部材３１～３３の移動を停止させる。なお、本実施形態では、全モータ３５２、３６２について負荷トルクの変動を監視しているが、一方のモータのみを監視することで当接部材３１～３３の移動停止タイミングを特定してもよい。また、負荷トルクをモータ電流値以外に基づいて算出してもよいことは言うまでもない。これらの点は、当接部材３１～３３をそれぞれ専用のモータで移動させる場合も同様である。さらに、単一のモータにより当接部材３１～３３を移動させる場合には、当該モータの負荷トルクやモータ電流値に基づいて算出してもよい。

【0042】

以上のように、本実施形態では、当接部材３１～３３の微小移動の繰り返しにより、スピンベース２１の中心２１Ｃから当接面３１１、３２１、３３１までの距離を同一に保ちながら当接部材３１～３３を基板Ｓに徐々に近接させている。そして、これら３つの当接部材３１～３３で基板Ｓを挟み込むことで基板Ｓの中心ＳＣをスピンベース２１の中心２１Ｃに一致させている。このように当接部材３１～３３の微小移動の繰り返し動作のみによりセンタリング処理を行っており、優れたスループットでセンタリング処理をおこなうことができる（作用効果Ａ）。

【0043】

また、負荷トルク変動に基づいてセンタリング処理の完了を確認するとともに、直ちに当接部材３１～３３の移動を停止させている。このため、基板Ｓにダメージを与えることなく、センタリング処理を適切なタイミングで終了させることができる（作用効果Ｂ）。この点については、後で説明する実施形態においても同様である。

【0044】

また、本実施形態では、第１角度θ１および第２角度θ２を、それぞれ４０゜以上６０゜以下の適合範囲に設定している。この理由は以下の通りである。

【0045】

また、本実施形態では、第１角度θ１および第２角度θ２をそれぞれ上記適合範囲内で設定している。この理由は以下の通りである。当接部材３２および当接部材３３による基板Ｓの微小移動の際に、基板Ｓの進行方向Ｘと、進行方向Ｘと直交する水平方向Ｙとにおいて基板Ｓの位置精度を高めるためには、スピンベース２１上で基板Ｓが移動し易いように構成するのが望ましい。その一環として、例えばスピンベース２１と基板Ｓとの間に窒素ガスを介在させてスピンベース２１と基板Ｓとの間の摩擦力を低減させることが考えられる。また、本実施形態では、上記摩擦力の低減を図るために、スピンベース２１の構成材料として、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）を採用している。これら以外に、基板Ｓの位置精度に直接的に関連する要素として、上記第１角度θ１および第２角度θ２が存在する。そこで、本願発明者は、いくつかの実験を行い、基板Ｓの位置精度を高めるためには、第１角度θ１および第２角度θ２を、それぞれ４０゜以上６０゜以下の適合範囲内に設定するのが好適であることを見出した。以下、適合範囲について、図６Ｂ、図８、図９Ａ、図９Ｂおよび図９Ｃを参照しつつ説明する。

【0046】

マルチ移動部３６により当接部材３２、３３を力Ｆで移動させるとき、図６Ｂに示すように、一方の当接部材３２が基板ＳをＸ２方向に押動する押動力は（Ｆ／２）である。仮想線ＶＬに対して角度θだけ傾いて配置された当接部材３２は、上記押動力を受け、Ｘ方向成分ＴｘおよびＹ方向成分Ｔｙの押動力を基板Ｓに与える。このうち押動力のＹ方向成分Ｔｙは、
Ｔｙ＝（Ｆ／２）＊ｔａｎθ
となる。つまり、図８（ａ）に示すように、角度θが増大するにしたがって押動力のＹ方向成分Ｔｙは増大し、スピンベース２１と基板Ｓとの間の摩擦力に打ち勝って基板ＳをＹ方向に移動し易くなる。逆に、角度θが４０゜を下回ると、所望通りに基板ＳをＹ方向に移動させることが困難となり、後で説明する実験結果で示すように、センタリング処理を行ったとしても基板Ｓの偏心量を所望範囲、例えば１０μｍ（図８（ｂ）の１点鎖線）以下に抑えるのが難しい。したがって、当接部材３２、３３については、それぞれ第１角度θ１および第２角度θ２が４０゜以上となるように、配置するのが望ましく、基板Ｓと当接部材３２との接点をＡ、スピンベース２１の中心２１ＣをＢ、基板Ｓと当接部材３３との接点をＣとする、∠ＡＢＣを８０゜以上に設定するのが望ましい。

【0047】

一方、第１角度θ１および第２角度θ２を大きくすることは、図５から明らかなように、仮想線ＶＬから当接部材３２、３３の離間距離Ｗを長く設定することを意味する。この離間距離Ｗの増大はマルチ移動部３６の大型化を招き、ひいてはセンタリング装置の大型化を引き起こす。装置設計の観点からすると、角度θは６０゜以下に抑えることが望ましく、∠ＡＢＣを１２０゜以下に設定するのが望ましい。

【0048】

そこで、第１実施形態において、∠ＡＢＣをそれぞれ６０゜（θ１＝θ２＝３０゜）、９０゜（θ１＝θ２＝４５゜）、１２０゜（θ１＝θ２＝６０゜）に設定しながら、センタリング前後の偏心量を実測した。より具体的には、スピンベース２１上に基板Ｓを載置してセンタリングを行う処理を繰り返す毎にセンタリング前後で偏心量を計測した。そして、∠ＡＢＣ＝６０゜について、センタリング処理毎にセンタリング前の偏心量とセンタリング後の偏心量とを対応付けてプロットしたものが図９Ａであり、同図からセンタリング後の最大偏心量が約２１μｍであることがわかる。また、∠ＡＢＣ＝６０゜の場合と同様にして、∠ＡＢＣ＝９０゜、∠ＡＢＣ＝１２０゜について取得したものが、それぞれ図９Ｂおよび図９Ｃであり、これらの図からセンタリング後の最大偏心量が約５μｍであることがわかる。さらに、当接部材３２、３３の配置角度θに対する最大偏心量をプロットしたものが図８（ｂ）である。同図からわかるように、センタリング処理により偏心量を所望範囲、例えば１０μｍ以下に抑えるためには、第１角度θ１および第２角度θ２をそれぞれ４０゜以上に設定するのが好適である。

【0049】

このような解析に基づき、第１実施形態は第１角度θ１および第２角度θ２を４０゜以上６０゜以下の適合範囲に設定している。このため、装置の大型化などを招くことなく、優れたスループットで高精度なセンタリング処理を行うことができる（作用効果Ｃ）。

【0050】

さらに、図４の（ａ）欄に示すように、当接部材３１～３３が、ＸＹ平面と交差して形成される直線領域３１２、３２２、３３２を有しているため、さらに別の作用効果が得られる。基板Ｓの端面Ｓｅを水平方向から押して移動させる技術としては、半円盤形状に仕上げられた先端部（図４の（ｂ）欄参照）や先鋭形状に仕上げられた先端部を有する当接部材、あるいはローラ形状の当接部材が一般的である。したがって、これらの形状を有する当接部材を用いることで、上記した作用効果Ａ、作用効果Ｂおよび作用効果Ｃが得られる。

【0051】

しかしながら、例えば図４の（ｂ）欄に示す第２実施形態では、当接部材３９の先端部３９３が半円盤形状を有している。この当接部材３９では、基板Ｓの端面Ｓｅと対向する当接面３９１は基板Ｓに向かって凸形状に仕上げられている。したがって、当接面３９１では、基板保持部２の上面に載置される基板Ｓを含む仮想の水平面と交差する曲線領域３９２は、当接部材３９側に曲率中心が位置する曲線形状となる。そのため、ノッチＮＴが当接面３９１と対向する姿勢でスピンベース２１の上面に載置されている場合、先端部３９３の一部がノッチＮＴに入り込んだ状態で曲線領域３９２上の２つの当接点ＣＰ１、ＣＰ２で当接する。その結果、センタリング時において、当接面３９１が基板Ｓの端面Ｓｅと当接して位置決めする位置Ｐ０よりも偏心ズレ量Ｌｂだけ基板Ｓ側に進んだ位置Ｐ１まで移動する。その結果、当接部材３９の押し当て位置が正確なセンタリング処理を行うための位置からずれる。例えば図３に示すセンタリング機構３において、当接部材３１～３３の全てを当接部材３９に置き換え、センタリング処理を行うと、次の実験結果が得られた。ここでは、スピンベース２１に載置された基板（半径１５０ｍｍの半導体ウェハ）Ｓを鉛直軸ＡＸまわりに適当な回転角（例えば３２゜、１８０゜、３２８゜）だけ回転させ、ノッチＮＴを当接面３９１に対向させた状態でセンタリング処理を行うと、押し当て位置のズレ量、つまり偏心ズレ量は最大２４０μｍにも達した。

【0052】

これに対し、本実施形態では、当接部材３１～３３の当接面３１１～３３１は平面形状を有している。このため、図４の（ａ）欄に示すように、当接面３１１～３３１において基板保持部２の上面に載置される基板Ｓを含む仮想の水平面と交差する領域（以下「当接可能領域」と称する）はそれぞれ直線形状である。しかも、これらの直線領域３１２、３２１、３３２はいずれも弧の長さＬnよりも長い。したがって、同図に示すように、ノッチＮＴが当接面３２１と対向する姿勢でスピンベース２１の上面に載置されている場合、直線領域３２２上の２つの当接点ＣＰ１、ＣＰ２がノッチＮＴのショルダ部位で係止され、当接部材３２の一部がノッチＮＴに入り込むことを効果的に阻止することができる。また、当接面３２１は基板Ｓの端面Ｓｅと当接して位置決めする位置Ｐ０よりも偏心ズレ量Ｌａだけ基板Ｓ側に進んだ位置Ｐ２まで移動するものの、偏心ズレ量Ｌａは比較例における偏心ズレ量Ｌｂよりも大幅に低減される。

【0053】

上記センタリング機構３および制御部９の組み合わせが本発明にかかるセンタリング装置の第１実施形態に相当するが、センタリング機構３における当接面３１１、３２１、３３１の構成はこれに限定されるものではなく、例えば図１０に示すように、ＸＹ平面と交差する当接可能領域が曲線となるように、当接面３１１、３２１、３３１を仕上げてもよい（第３実施形態）。

【0054】

図１０は本発明にかかるセンタリング装置の第３実施形態で採用された当接部材の構成および基板のノッチとの関係を模式的に示す図である。この第３実施形態が第１実施形態と大きく相違する点は、当接面３１１、３２１、３３１が基板Ｓの端面Ｓｅに沿って湾曲形状を有していることであり、その他の構成は第１実施形態と同一である。したがって、以下においては、相違点を中心に説明し、同一構成については同一符号を付して説明を省略する。

【0055】

図１０の（ａ）欄に示すように、当接面３２１では、基板保持部２の上面に載置される基板Ｓを含む仮想の水平面と交差する曲線領域３２３が当接可能領域として機能する。すなわち、曲線領域３２３の曲率中心が基板Ｓ側に位置するとともに曲線領域３２３の曲率半径が基板Ｓの半径よりも大きくなるように、当接面３２１は仕上げられている。したがって、センタリング時には、当接部材３２が基板Ｓの端面Ｓｅに向かって移動されると、曲線領域３２３において基板Ｓの端面Ｓｅと１点または２点で当接する。つまり、同図に示すように、ノッチＮＴが当接面３２１と対向する姿勢でスピンベース２１の上面に載置されている場合、曲線領域３２３上の２つの当接点ＣＰ１、ＣＰ２がノッチＮＴのショルダ部位で係止され、当接部材３２の一部がノッチＮＴに入り込むのを効果的に阻止することができる。また、当接面３２１は基板Ｓの端面Ｓｅと当接して位置決めする位置Ｐ０よりも偏心量Ｌｃだけ基板Ｓ側に進んだ位置Ｐ３まで移動するものの、偏心量Ｌｃは第１実施形態における偏心ズレ量Ｌａよりも低減される。この点については、当接部材３１の当接面３１１および当接部材３３の当接面３３１についても同様である。

【0056】

ここで、上記曲率半径を多段階に変更しながら基板（半径１５０ｍｍの半導体ウェハ）Ｓに設けられたノッチＮＴ（角度１．１１９゜）による偏心量を求めると、次のような結果が得られた。つまり、曲率半径が基板Ｓの半径に近づくにしたがって、偏心量Ｌは小さくなる。そして、曲率半径が基板Ｓの半径と一致する場合には、理論的にはノッチＮＴの影響を受けない。ただし、基板Ｓの公差を考慮すると、曲率半径を基板Ｓの半径と一致させることは実際に使用できない。したがって、第３実施形態では、曲線領域３２３の曲率半径が基板Ｓの半径よりも大きくなるように、当接面３１１、３２１、３３１が仕上げられている。

【0057】

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、負荷トルク変動に基づき当接部材３１～３３による基板Ｓの挟み込み、つまりセンタリング処理の完了を検出しているが、その他の方法により上記検出を行ってもよい。例えば、シングル移動部３５やマルチ移動部３６にロードセルや歪ゲージなどのセンサを設け、当接部材３１～３３で基板Ｓを挟み込んだときに応力または歪みをセンサが検出して検出信号を出力するように構成してもよい。この場合、制御部９がセンサからの検出信号に基づいて当接部材３１～３３による基板Ｓの挟込を確認する。

【0058】

また、上記実施形態では、マルチ移動部３６により２つの当接部材３２、３３をそれぞれＤ２方向（Ｘ２方向）およびＤ３方向（Ｘ２方向）に移動させているが、図１１に示すように、マルチ移動部３６に代え、シングル移動部３５と同様に構成された当接部材３２用シングル移動部３７および当接部材３３用シングル移動部３８を設けてもよい（第４実施形態）。

【0059】

また、このように当接部材３２用シングル移動部３７および当接部材３３用シングル移動部３８を設けた場合、Ｄ２方向およびＤ３方向の両方をＸ２方向に統一する必然性はなく、例えば図１１に示すように、Ｄ２方向およびＤ３方向の少なくとも一方をＸ２方向から変更してもよい。また、同図に示すように、第１角度θ１が４０゜以上６０゜以下であるという条件と、第２角度θ２が４０゜以上６０゜以下であるという条件とがともに満たされる限り、第１角度θ１および第２角度θ２の値は任意である。

【0060】

また、上記実施形態では、ベベルエッチング処理を行う基板処理装置１０に装備されたセンタリング装置に対して本発明を適用しているが、本発明に係るセンタリング装置は、円板状の基板を回転させながら処理する基板処理装置に装備されるセンタリング技術全般に適用することができる。また、本発明に係るセンタリング装置を単独で用いてもよい。

【産業上の利用可能性】

【0061】

この発明は、基板支持部の上面に載置された円板状の基板の中心を基板支持部の中心に一致させるセンタリング技術および当該技術を利用して基板を処理する基板処理装置全般に適用することができる。

【符号の説明】

【0062】

３…センタリング機構
４…処理液供給機構
９…制御部
１０…基板処理装置
２１…スピンベース（基板支持部）
２１Ｃ…（スピンベース）の中心
２３…回転駆動部
２４…吸引ポンプ（吸引部）
３１…第１当接部材
３２…第２当接部材
３３…第３当接部材
３４…移動機構
２１１…（スピンベースの）上面
Ｄ１…移動方向（第１水平方向）
Ｄ２…移動方向（第２水平方向）
Ｄ３…移動方向（第３水平方向）
Ｓ…基板
ＳＣ…（基板の）中心
ＶＬ…仮想線
θ１…第１角度
θ２…第２角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6A】

【図6B】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図9C】

【図10】

【図11】