特開 2025-7277 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】P2025007277

(43)【公開日】2025-01-17

(54)【発明の名称】基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/304 20060101AFI20250109BHJP

   H01L 21/677 20060101ALI20250109BHJP

   H01L 21/306 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

H01L21/304 643A

H01L21/304 648A

H01L21/304 651B

H01L21/68 S

H01L21/306 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】13

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023108562

(22)【出願日】2023-06-30

(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】長嶋 裕次

(72)【発明者】

【氏名】福岡 洋太郎

(72)【発明者】

【氏名】長谷 拓哉

(72)【発明者】

【氏名】宮本 かりん

【テーマコード（参考）】

5F043

5F131

5F157

【Ｆターム（参考）】

5F043EE07

5F043EE08

5F043EE35

5F131AA02

5F131BA18

5F131BA37

5F131CA12

5F131DA42

5F131EA06

5F131EB32

5F157AA03

5F157AB02

5F157AB14

5F157AB33

5F157AB90

5F157DB37

(57)【要約】      （修正有）

【課題】処理される基板の品質を向上させる基板処理装置を提供する。
【解決手段】基板処理装置は、回転体２０により回転する基板Ｗに対して処理液を供給する供給部と、回転体２０の軸Ａｘを中心とする円に沿って３つ以上配置されたベース部材３１と、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘから偏心した位置に設けられ、ベース部材３１の回動に従って、基板Ｗに接離する閉位置と開位置との間を移動可能なクランプピン３２と、クランプピン３２とは平面視で間隔を空けて設けられ、基板Ｗを支持する支持部材３３と、を有する。支持部材３３は、回転体２０の軸Ａｘに近い側から遠い側に向かって高く、クランプピン３２に遠い側から近い側に向かって高くなり、ベース部材３１の回動に従って、基板Ｗが載置される載置位置と、閉位置にあるクランプピン３２とともに基板Ｗを保持する保持位置と、の間で移動可能な傾斜面を有する。
【選択図】図３

【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に対して処理液を供給する供給部と、
前記回転体の軸と平行な軸を中心に回動可能となるように前記回転体に設けられ、前記回転体の軸を中心とする円に沿って３つ以上配置されたベース部材と、
前記ベース部材毎に、前記ベース部材の回動の軸から偏心した位置に設けられ、前記ベース部材の回動に従って、前記基板に接する閉位置と、前記基板から離れる開位置との間を移動可能なクランプピンと、
前記ベース部材毎に、前記クランプピンとは平面視で間隔を空けて設けられ、前記基板を支持する支持部材と、
前記支持部材に設けられ、前記回転体の軸に近い側から遠い側に向かって高くなるとともに、前記クランプピンに遠い側から近い側に向かって高くなり、前記ベース部材の回動に従って、前記クランプピンが前記開位置にあるときに前記基板が載置される載置位置と、前記閉位置にある前記クランプピンとともに前記基板を保持する保持位置との間で移動可能な傾斜面と、
を有することを特徴とする基板処理装置。

【請求項2】

前記傾斜面における最も高い位置は、前記クランプピンの上端よりも低い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】

平面視において、前記傾斜面における前記ベース部材の回動の軸に近い端部側の幅は、遠い端部側の幅よりも広いことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。

【請求項4】

前記傾斜面において、前記回転体の回転の軸に近い側から遠い側に向かって高くなる傾斜は、前記回転体の回転の軸から遠くなるに従って傾斜が緩やかとなってい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5】

前記クランプピンの前記基板に接離する接触面は、上端に向かって、前記クランプピンの軸から離れるように外側に傾斜してい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6】

平面視において、前記支持部材は、前記クランプピン側と反対側に膨らむように湾曲してい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7】

平面視において、前記ベース部材の回動の軸と、当該軸に最も近い前記傾斜面の端部との距離は、前記ベース部材の回動の軸と前記クランプピンとの距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。

【請求項8】

平面視において、前記ベース部材の回動の軸は、前記支持部材に載置された前記基板の外周よりも内側に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9】

平面視において、前記傾斜面の一部は、前記ベース部材の回動の軸からの距離が前記クランプピンと同じになる領域内に設けられてい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10】

平面視において、前記傾斜面における前記ベース部材の回動の軸に近い側の端部は、前記領域内に設けられ、前記傾斜面における前記ベース部材の回動の軸から遠い側の端部は、前記領域の外側に設けられていることを特徴とする請求項９記載の基板処理装置。

【請求項11】

平面視において、前記ベース部材の回動の軸と前記クランプピンの軸とを通る直線と、この直線に直交する前記クランプピンの外周の接線であって前記ベース部材の外周側の直線と、前記ベース部材の外周と、で囲まれた領域のうち、前記クランプピンが前記開位置から前記閉位置となるように前記ベース部材が回動するときの回動方向における下流側の領域の中に、前記傾斜面における前記ベース部材の回動の軸から遠い側の端部が位置す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12】

平面視において、前記クランプピンと前記支持部材との間を通る前記クランプピンの外周の接線であって前記ベース部材の回動の軸を通る直線に、前記傾斜面における前記ベース部材の回動の軸から遠い側の端部が接す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13】

平面視において、前記クランプピンが前記開位置にあるとき、前記支持部材に前記基板が載置される領域は、前記クランプピンと前記支持部材との間を通る前記クランプピンの外周の接線であって前記ベース部材の回動の軸を通る直線に直交し、前記クランプピンの軸を通る直線よりも、前記クランプピンが前記開位置から前記閉位置になるように前記ベース部材が回動するときの回動方向における下流側の領域にあることを特徴とする請求項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に対して、薬液や洗浄液などの処理液による処理を行う基板処理装置は、各基板に対する処理の均一性や再現性の観点から、基板を１枚ずつ処理する枚葉方式の装置が広く採用されている。枚葉方式の基板処理装置は、基板を保持した回転テーブルを回転させることにより、基板を回転させながら、基板の中心付近に処理液を供給することで、遠心力により処理液を基板の被処理面の全体に行き渡らせて、被処理面を処理する。

【0003】

このような処理装置は、回転テーブルに基板を保持するチャック機構を備えている。チャック機構は、例えば、基板の周縁に沿って配置された複数のチャックピンが、基板の外周の端面に接する閉位置と、端面から離れる開位置との間で移動可能に設けられている。回転テーブル上に搬入された基板は、複数のチャックピンが閉位置となることによって回転テーブル上に保持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１８－１８１８８９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記のように、基板の中心付近に供給された処理液は、回転テーブルの回転により、基板の外周に向かって流れることにより、被処理面の全体が処理される。しかし、チャックピンが当接している位置には処理液が流れ難くなるため、基板に未処理部分や処理が不十分な部分が発生する場合がある。また、回転テーブルを高速回転させることにより、基板上の処理液を振り切って乾燥させる際に、チャックピンが当接している位置では、処理液が排出されずに残留してしまう場合がある。残留した処理液が乾燥すると、ウォーターマークとなって、製品不良につながる。

【0006】

本発明の実施形態は、処理される基板の品質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に対して処理液を供給する供給部と、前記回転体の軸と平行な軸を中心に回動可能となるように前記回転体に設けられ、前記回転体の軸を中心とする円に沿って３つ以上配置されたベース部材と、前記ベース部材毎に、前記ベース部材の回動の軸から偏心した位置に設けられ、前記ベース部材の回動に従って、前記基板に接する閉位置と、前記基板から離れる開位置との間を移動可能なクランプピンと、前記ベース部材毎に、前記クランプピンとは平面視で間隔を空けて設けられ、前記基板を支持する支持部材と、前記支持部材に設けられ、前記回転体の軸に近い側から遠い側に向かって高くなるとともに、前記クランプピンに遠い側から近い側に向かって高くなり、前記ベース部材の回動に従って、前記クランプピンが前記開位置にあるときに前記基板が載置される載置位置と、前記閉位置にある前記クランプピンとともに前記基板を保持する保持位置との間で移動可能な傾斜面と、を有する。

【発明の効果】

【0008】

本発明の実施形態によれば、処理される基板の品質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）はクランプピンが開位置及び支持部材が載置位置にある状態、（Ｂ）はクランプピンが閉位置及び支持部材が保持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解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材を示す斜視図であり、（Ａ）はクランプピンが開位置及び支持部材が載置位置にある状態、（Ｂ）はクランプピンが閉位置及び支持部材が保持位置にある状態を示す。

【図6】クランプピンが開位置及び支持部材が載置位置にある状態を示す平面図（Ａ）、クランプピンが閉位置及び支持部材が保持位置にある状態を示す平面図（Ｂ）である。

【図7】傾斜面の回転体の軸に近い側から遠い側に向かって高くなる傾斜を示す側面図（Ａ）、傾斜面のクランプピンに遠い側から近い側に向かって高くなる傾斜を示す側面図（Ｂ）である。

【図8】載置位置にある支持部材に基板が載置された状態を示す側面図（Ａ）、クランプピン及び支持部材によって基板が保持された状態を示す側面図（Ｂ）である。

【図9】クランプピン及び支持部材の位置関係を示す平面図である。

【図10】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11】比較例における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。

【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。なお、重力に抗する方向を上、重力に従う方向を下とする。

【0011】

[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及び支持部材３３によって円板形状の基板Ｗを保持して回転させながら、供給部４０からの処理液Ｌを、基板Ｗの表裏の双方の面（被処理面）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。ウェット処理は、洗浄液による洗浄処理、薬液によるエッチング処理などを含む。本実施形態では、クランプピン３２に保持された基板Ｗの上になる面（上面）及び下になる面（下面）の双方に対して処理を行う。但し、基板Ｗの上面のみ又は下面のみに処理液Ｌを供給して処理してもよい。

【0012】

また、基板Ｗの外周の側面を端面とし、端面と上面の境界及びその近傍領域を上縁部ｗｕ、端面と下面の境界及びその近傍領域を下縁部ｗｌとする（図８（Ａ）、（Ｂ）参照）。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。なお、半導体ウェーハの上縁部ｗｕ、下縁部ｗｌは、ベベル加工により面取りされていても、丸みを帯びていてもよい。

【0013】

[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。

【0014】

（回転体）
回転体２０は基板Ｗを回転させる。回転体２０は、保持部３０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、保持部３０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。

【0015】

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Ａｘは、回転体２０の回転の中心の軸である。モータ２２は、図３及び図４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の内部に設けられた支持板２０ｃに、回転体２０と同軸となるように接続されている。固定子２２ｂは、固定ベース２１に固定されている。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。廃液管２２ｄの上部は、漏斗状（逆円錐形、すり鉢形）の傾斜面が形成され、上端が貫通孔２０ｂに向かって開口している。

【0016】

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を回転させる。回転子２２ａの回転とともに回転軸２２ｃが回転するので回転体２０が回転する。図３及び図４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。但し、廃液管２２ｄは、回転子２２ａからは独立して架台に支持固定され、回転体２０等が回転しても回転しない。

【0017】

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及び図４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Ｌが、回転体２０の内部に流入し難い構成となっている。

【0018】

（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。保持部３０は、図３及び図４に示すように、ベース部材３１、クランプピン３２、支持部材３３、回動機構３４を有する。

【0019】

＜ベース部材＞
ベース部材３１は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、円柱形状の部材である。ベース部材３１は、回転体２０の軸Ａｘと平行な軸Ｂｘを中心に回動可能となるように、回転体２０に設けられている（図３、図４参照）。ベース部材３１は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、回転体２０の軸Ａｘを中心とする円に沿って３つ以上配置されている。この円は、軸Ａｘを中心に位置決めされた基板Ｗの外周に相当する。本実施形態のベース部材３１は、周方向に等間隔で６つ配置されている。それぞれのベース部材３１の天面３１ａは、テーブル２０ａから露出している。

【0020】

＜クランプピン＞
クランプピン３２は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部材３１の天面３１ａから、軸Ａｘと平行な方向に立ち上げられた円柱形状の部材である。クランプピン３２は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部材３１毎に、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘから偏心した位置に設けられている。つまり、クランプピン３２は、平面視で軸Ｂｘからずれた位置に設けられている。クランプピン３２は、ベース部材３１の回動に従って、開位置（図２（Ａ）、図５（Ａ）、図６（Ａ））と閉位置（図２（Ｂ）、図５（Ｂ）、図６（Ｂ））との間を移動可能に設けられている。閉位置は、基板Ｗに接することにより基板Ｗを保持する位置である。開位置は、基板Ｗから離れることにより基板Ｗを解放する位置である。本実施形態では、６つのクランプピン３２が同期して基板Ｗに接することにより、基板Ｗの中心が軸Ａｘに一致する。

【0021】

図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、クランプピン３２の基板Ｗに接離する接触面３２ａは、上端（ベース部材３１と反対側の端部）に向かって、軸Ｃｘから離れるように外側に傾斜している。本実施形態においては、クランプピン３２は円柱形状であり、接触面３２ａは上方になるに従って拡径した逆テーパ面となっている。接触面３２ａの部分の高さ方向の長さは、基板Ｗの厚みよりも大きい。但し、接触面３２ａは、基板Ｗに接離する部分にのみ形成されていてもよい。

【0022】

＜支持部材＞
支持部材３３は、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部材３１毎に、クランプピン３２とは平面視で間隔を空けて設けられ、基板Ｗを支持する部材である。支持部材３３は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部材３１の天面３１ａから、軸Ｂｘと平行な方向に立ち上げられた部材である。また、支持部材３３は、平面視でクランプピン３２側と反対側に膨らむように湾曲している。クランプピン３２と支持部材３３とは間隔を空けて配置されているので、両者の間には処理液Ｌが流通する隙間が形成されている。つまり、クランプピン３２と支持部材３３との間には、ベース部材３１の天面３１ａ以外には処理液Ｌの流通を阻害する部材は存在しない。

【0023】

支持部材３３には、傾斜面３３０が設けられている。傾斜面３３０は、支持部材３３の上端（ベース部材３１と反対側の面）に形成されている。傾斜面３３０は、図６（Ａ）の黒塗りの矢印方向から見た側面図である図７（Ａ）の矢印Ｓ１に示すように、回転体２０の軸Ａｘに近い側から遠い側に向かって高くなっている。また、傾斜面３３０は、図６（Ａ）の白塗りの矢印方向から見た側面図である図７（Ｂ）の矢印Ｓ２に示すように、クランプピン３２に遠い側から近い側に向かって高くなっている。図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、傾斜面３３０において、軸Ａｘ及び軸Ｂｘに近く、クランプピン３２に遠い側の端部をｅ１、軸Ａｘ及び軸Ｂｘに遠く、クランプピン３２に近い側の端部をｅ２とする。

【0024】

図７（Ａ）の矢印Ｓ１、図７（Ｂ）の矢印Ｓ２は、傾斜面３３０の全体の傾斜角度を簡略的に示したものである。但し、傾斜面３３０は、全長に亘って傾斜角度が一定である必要はない。本実施形態では、回転体２０の軸Ａｘに近い側から遠い側に向かって高くなる傾斜は、軸Ａｘから遠くなるに従って傾斜が緩やかになっている。つまり、傾斜面３３０は、軸Ａｘに近い端部ｅ１の近傍の領域ｒ１よりも、軸Ａｘに遠い端部ｅ２の近傍の領域ｒ２が、水平に近くなっている（図６（Ａ）、（Ｂ）、図８（Ａ）、（Ｂ）参照）。なお、傾斜面３３０の最も高い位置は、軸Ａｘに遠い側の端部ｅ２と一致している必要はなく、端部ｅ２において角が面取りされていたり、丸みを帯びている等により、低くなっていてもよい。

【0025】

また、図８（Ａ）、（Ｂ）に示すように、傾斜面３３０における最も高い位置は、クランプピン３２の上端よりも低い。より具体的には、傾斜面３３０の最も高い位置は、クランプピン３２の接触面３２ａとの間で、側面視で基板Ｗを挟むことができる高さとなっている。但し、上記のように、クランプピン３２と支持部材３３とは間隔を空けて設けられているため、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視では傾斜面３３０とクランプピン３２の位置は離れている。

【0026】

図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、平面視において、支持部材３３の外周面における端部ｅ２側には丸みが形成されている。また、支持部材３３は平面視でクランプピン３２の外周に沿うように湾曲した形状となっている。

【0027】

傾斜面３３０は、ベース部材３１の回動に従って、載置位置（図２（Ａ）、図３、図８（Ａ）参照）と、保持位置（図２（Ｂ）、図４、図８（Ｂ）参照）との間を移動可能に設けられている。載置位置は、基板Ｗが載置されることにより、基板Ｗを支持する位置である。載置位置では、傾斜面３３０によってのみ基板Ｗが支持され、クランプピン３２は基板Ｗに接していない。このように、基板Ｗが載置される部分は、傾斜面３３０の端部ｅ１側の領域ｒ１である（図６（Ａ）参照）。保持位置は、クランプピン３２とともに基板Ｗに接して基板Ｗを保持する位置である。保持位置では、側面視でクランプピン３２と傾斜面３３０が基板Ｗを挟むように保持する。保持位置において基板Ｗが接する傾斜面３３０の部分は、端部ｅ２側の領域ｒ２である（図６（Ｂ）参照）。なお、傾斜面３３０は、クランプピン３２に遠い側から近い側に向かって高くなっているため（図７（Ｂ）参照）、領域ｒ１、領域ｒ２において、基板Ｗに接するのは、傾斜面３３０のクランプピン３２側の縁部である。

【0028】

また、図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、支持部材３３は、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘに遠い側よりも、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘに近い側の幅が大きく、つまり水平方向の長さが長く形成されている。このため、傾斜面３３０におけるベース部材３１の軸Ｂｘに近い端部ｅ１側の幅ｔ１は、ベース部材３１の軸Ｂｘに遠い端部ｅ２側の幅ｔ２よりも広い。なお、ここでいう幅ｔ１は、傾斜面３３０が載置位置で基板Ｗに接する箇所において、基板Ｗの外周における傾斜面３３０上の箇所を接点とする接線方向の長さである。また、幅ｔ２は、傾斜面３３０が保持位置で基板Ｗに接する箇所において、基板Ｗの外周における傾斜面３３０上の箇所を接点とする接線方向の長さである。

【0029】

図８（Ａ）に示すように、載置位置にある傾斜面３３０の領域ｒ１（図６（Ａ）参照）に基板Ｗが載置され、ベース部材３１の回動に従って傾斜面３３０によって基板Ｗが上昇して行く（図中、黒塗りの矢印）。そして、図８（Ｂ）に示すように、クランプピン３２の傾斜した接触面３２ａが、基板Ｗの上縁部ｗｕに接して閉位置となるとともに、傾斜面３３０の領域ｒ２（図６（Ｂ）参照）が基板Ｗの下縁部ｗｌに接する保持位置となる。

【0030】

＜位置関係＞
より具体的には、ベース部材３１、クランプピン３２、支持部材３３の傾斜面３３０は、平面視において、以下のような位置関係にある。
（１）図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘと、当該軸Ｂｘに最も近い傾斜面３３０の端部ｅ１との距離ｄ１は、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘとクランプピン３２との距離ｄ２よりも長い。軸Ｂｘとクランプピン３２との距離ｄ２は、平面視でクランプピン３２の外周円と軸Ｂｘとの最短距離である。

【0031】

（２）図６（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘは、傾斜面３３０に載置された基板Ｗの外周よりも内側にある。外周よりも内側とは、基板Ｗの中心に近い位置にあることをいう。

【0032】

（３）図９に示すように、傾斜面３３０の一部は、ベース部材３１の軸Ｂｘからの距離がクランプピン３２と同じになる領域Ｈ内に設けられている。好ましくは、傾斜面３３０における端部ｅ１は、領域Ｈ内に設けられている。領域Ｈは、クランプピン３２の外周円の径の幅のリング形状である。領域Ｈ内とは、平面視で領域Ｈに重なる位置をいい、リング形状の内側の円の領域は含まない。また、傾斜面３３０における端部ｅ２は、領域Ｈの外側に設けられている。

【0033】

また、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘとクランプピン３２の軸Ｃｘとを通る直線ｖ１と、この直線ｖ１に直交するクランプピン３２の外周の接線であってベース部材３１の外周側の直線ｖ２と、ベース部材３１の外周とで囲まれた領域のうち、クランプピン３２が開位置から閉位置となるようにベース部材３１が回動する回動方向（図９の矢印方向）における下流側の領域の中に、傾斜面３３０の端部ｅ２が位置している。

【0034】

また、クランプピン３２と支持部材３３との間を通るクランプピン３２の外周の接線であって、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘを通る直線ｖ３に、傾斜面３３０におけるベース部材３１の回動の軸Ｂｘから遠い側の端部ｅ２が接する。

【0035】

（４）クランプピン３２が開位置にあるとき、傾斜面３３０に基板Ｗが載置される領域ｒ１は、クランプピン３２と支持部材３３との間を通るクランプピン３２の外周の接線であってベース部材３１の回動の軸Ｂｘを通る直線ｖ３に直交し、クランプピン３２の軸Ｃｘを通る直線ｖ４よりも、ベース部材３１が開位置から閉位置になるように回動する回動方向における下流側の領域である。

【0036】

＜回動機構＞
回動機構３４は、ベース部材３１を回動させることにより、クランプピン３２を閉位置と開位置との間で移動させるとともに、支持部材３３を載置位置と保持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、軸部材３４１、小ギヤ３４２、大ギヤ３４３を有する。軸部材３４１は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ベース部材３１の天面３１ａと反対側に、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘと同軸に設けられた円柱形状の部材である。

【0037】

小ギヤ３４２は、軸部材３４１のベース部材３１と反対側の端部に設けられたセクタギヤである。小ギヤ３４２は、支持板２０ｃに回動可能に設けられている。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。

【0038】

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の回動にベース部材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、図２（Ｂ）に示すように、基板Ｗの端面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、ベース部材３１、軸部材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、図２（図２（Ｂ）における白塗りの矢印方向）に回転する。

【0039】

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、ベース部材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、図２（Ａ）に示すように、開位置に来る。

【0040】

（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Ｌを供給する。供給部４０は、処理液供給機構４１、上ノズル４２、移動機構４３、下ノズル４４を有する。

【0041】

処理液供給機構４１は、複数種の処理液Ｌを供給する機構である。本実施形態では、例えば、処理液Ｌとしてフッ化水素（ＨＦ）を含む水溶液（以下、フッ酸溶液とする）、超純水（以下、ＤＩＷとする）、オゾン（Ｏ_３）を含む水溶液（以下、オゾン水とする）を使用する。処理液供給機構４１は、それぞれの処理液Ｌを貯留する処理液槽４１ａを有している。

【0042】

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、その先端部が上ノズル４２及び下ノズル４４に接続されている。これにより、各処理液槽４１ａからの処理液Ｌ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。

【0043】

上ノズル４２は、処理液供給機構４１に、処理液供給管４１ｃを介して接続され、処理液Ｌを基板Ｗの上面の中心付近に吐出する。移動機構４３は、駆動源によって揺動するアームを有し、アームの先端に設けられた上ノズル４２を、基板Ｗの中心付近の上方である供給位置と、基板Ｗの上方から退避する退避位置との間で移動させる。

【0044】

下ノズル４４は、処理液供給機構４１に、処理液供給管４１ｃを介して接続され、処理液Ｌを基板Ｗの下面の中心付近に吐出する。下ノズル４４の先端は、廃液管２２ｄの傾斜面に形成された貫通孔に取り付けられ、基板Ｗの下面の中心付近に向かっている。

【0045】

（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、モータ２２、回動機構３４、処理液供給機構４１、移動機構４３などを制御する。

【0046】

［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９に加えて、図１０のフローチャートを参照して説明する。以下に説明する処理は、ＤＩＷ、フッ酸溶液、オゾン水による洗浄処理の一例である。

【0047】

まず、図２（Ｂ）に示す状態において、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の方向に回動し、図２（Ａ）に示すように、クランプピン３２が、基板Ｗが載置される領域（図２中、一点鎖線で示す）から離れた開位置に来る。このとき、支持部材３３の傾斜面３３０の領域ｒ１の一部は、基板Ｗが載置される領域の外周よりも内側にある（図９（Ａ）参照）。

【0048】

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、回転体２０の上に搬入され、その縁部が複数の支持部材３３の傾斜面３３０の領域ｒ１に支持される（ステップＳ０１）。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Ｓ０２）。

【0049】

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とともにベース部材３１がβ１方向に回動する。すると、図８（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３３０によって基板Ｗの縁部を押し上げながら移動して、図８（Ｂ）に示すように、クランプピン３２が基板Ｗの端面に接する閉位置で停止する（ステップＳ０３）。これにより、図２（Ｂ）、図６（Ｂ）に示すように、傾斜面３３０が保持位置となるため、クランプピン３２とともに傾斜面３３０の領域ｒ２によって基板Ｗが保持される。

【0050】

このように、クランプピン３２と支持部材３３によって基板Ｗの上縁部ｗｕ、下縁部ｗｌ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Ａｘとが合致するように位置決めされる。

【0051】

次に、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とともに前記の所定速度にて回転する（ステップＳ０４）。そして、上ノズル４２及び下ノズル４４から、基板Ｗの上面、下面に処理液Ｌを供給することにより、基板処理を開始する（ステップＳ０５）。

【0052】

以下、基板処理の詳細を説明する。図１に示すように、移動機構４３が上ノズル４２を基板Ｗの上面の中心近傍の上方に移動させる。そして、上ノズル４２及び下ノズル４４から、処理液Ｌを基板Ｗの上面及び下面の中心近傍に吐出する。回転する基板Ｗの処理面に処理液Ｌが供給されると、処理液Ｌが基板Ｗの外周に向けて順次移動するため、基板Ｗの上面及び下面の全体が処理液Ｌによって処理される。なお、基板Ｗの外周から保持部３０に向かって流れ出した処理液Ｌは、クランプピン３２と支持部材３３の間から外部に排出される。また、クランプピン３２に接している基板Ｗの下方は全て空いているので、処理液Ｌが滞留しない。

【0053】

傾斜面３３０は、クランプピン３２に遠い側から近い側に向かって高くなっているため（図７（Ｂ）参照）、基板Ｗに接するのは、傾斜面３３０のクランプピン３２側の縁部のみとなり、基板Ｗの中心から外へ向かう方向の流れを遮る部分が小さいので、処理液Ｌが滞留しない。また、傾斜面３３０における最も高い位置は、クランプピン３２の上端よりも低いため、外方へ向かって流れる処理液Ｌが傾斜面３３０の上部に当って流れを阻害することがない。また、傾斜面３３０の傾斜は、回転体２０の軸Ａｘから遠くなるに従って緩やかとなっていて、高い位置において水平に近いために、処理液Ｌが流れ易くなる。さらに、傾斜面３３０における軸Ｂｘに近い端部ｅ１側の幅ｔ１よりも、遠い端部ｅ２側の幅ｔ２が狭いため、基板Ｗの下部に存在する傾斜面３３０の領域ｒ２の幅ｔ２が狭くなり、処理液Ｌが流れ易くなる。

【0054】

所定の処理時間が経過すると、上ノズル４２、下ノズル４４が処理液Ｌの供給を停止することにより、当該基板処理装置１内での処理を終了し（ステップＳ０６のＹＥＳ）、回転体２０が、比較的高速な回転速度（例えば、３００ｒｐｍ以上）にて回転して、処理液を振り切って乾燥させた後、回転を停止する（ステップＳ０７）。

【0055】

上記のような基板Ｗの回転中には、所望の処理に応じて、上ノズル４２、下ノズル４４から供給する処理液Ｌを切り替える。例えば、ＤＩＷを供給することにより、基板Ｗを洗浄し、基板Ｗの上面及び下面の粒子や汚れを除去した後、フッ酸溶液を供給することにより、基板Ｗの酸化物層を除去する。そして、ＤＩＷを供給することによりフッ酸と反応生成物を除去した後、オゾン水を供給することにより、有機物を酸化分解し、表面の微細な不純物を除去する。

【0056】

上記のような処理後、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方向に回動するので、図２（Ａ）、図６（Ａ）に示すように、クランプピン３２が基板Ｗの端面から離れる開位置に来る（ステップＳ０８）。このとき、支持部材３３の傾斜面３３０は、載置位置となる。

【0057】

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Ｓ０９）。そして、ロボットハンドが基板Ｗを上昇させて、基板処理装置１外に搬出する（ステップＳ１０）。

【0058】

［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に対して処理液Ｌを供給する供給部４０と、回転体２０の軸Ａｘと平行な軸Ｂｘを中心に回動可能となるように回転体２０に設けられ、回転体２０の軸Ａｘを中心とする円に沿って３つ以上配置されたベース部材３１と、ベース部材３１毎に、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘから偏心した位置に設けられ、ベース部材３１の回動に従って、基板Ｗに接する閉位置と、基板Ｗから離れる開位置との間を移動可能なクランプピン３２と、ベース部材３１毎に、クランプピン３２とは平面視で間隔を空けて設けられ、基板Ｗを支持する支持部材３３と、支持部材３３に設けられ、回転体２０の軸Ａｘに近い側から遠い側に向かって高くなるとともに、クランプピン３２に遠い側から近い側に向かって高くなり、ベース部材３１の回動に従って、クランプピン３２が開位置にあるときに基板Ｗが載置される載置位置と、閉位置にあるクランプピン３２とともに基板Ｗを保持する保持位置との間で移動可能な傾斜面３３０と、を有する。

【0059】

このため、基板Ｗの外周から外に向かって流れ出す処理液Ｌは、クランプピン３２と支持部材３３との間から排出される。そして、クランプピン３２に接している基板Ｗの下方は空いているため、処理液Ｌは滞留しない。また、傾斜面３３０は回転体２０の軸Ａｘに近い側から遠い側に向かって高くなっているので、基板Ｗに接する位置が、基板Ｗの下縁部ｗｌとなる。しかも、傾斜面３３０は、クランプピン３２に遠い側から近い側に向かって高くなっているので、クランプピン３２側の縁部でのみ基板Ｗに接する。このため、基板Ｗに接する面積を最小限に抑えることができるとともに、基板Ｗの中心から外へ向かう処理液Ｌの流れを遮る部分を最小限に抑えることができるので、処理液Ｌが滞留し難い。

【0060】

ここで、図１１に示すように、傾斜面ＳＬを有する支持部材ＳＰが、クランプピン３２と一体に構成されている場合、基板Ｗの下面と傾斜面ＳＬとの間に処理液Ｌによる液溜りが発生する。しかし、本実施形態では、クランプピン３２と傾斜面３３０が離隔しており、クランプピン３２に接する基板Ｗの下方が空いているとともに、傾斜面３３０によって基板Ｗとの間に処理液Ｌの外方への流れが生じ易くなるため、液溜りが発生しない。このため、基板Ｗに未処理部分や処理が不十分な部分が発生し難く、残留した処理液Ｌの乾燥によるウォーターマークの発生を防止できるので、製品の品質が向上する。

【0061】

（２）傾斜面３３０における最も高い位置は、クランプピン３２の上端よりも低い。このため、処理液Ｌの流れを阻害する位置に、傾斜面３３０が存在しなくなるため、処理液Ｌの滞留を防止できる。

【0062】

（３）平面視で、傾斜面３３０におけるベース部材３１の回動の軸Ｂｘに近い端部ｅ１側の幅ｔ１は、遠い端部ｅ２側の幅ｔ２よりも広い。このため、搬入された基板Ｗが載置される際には、広い幅ｔ１の領域ｒ１で安定して基板Ｗを支持できる。また、基板Ｗの処理時には、狭い幅ｔ２の領域ｒ２で保持するため、処理液Ｌの流動が阻害されず、流れ易くなる。さらに、基板Ｗから遠心力によって排出される処理液Ｌが衝突して飛散し、基板Ｗに再付着することを抑えることができる。

【0063】

（４）傾斜面３３０において、回転体２０の回転の軸Ａｘに近い側から遠い側に向かって高くなる傾斜は、回転体２０の回転の軸Ａｘから遠くなるに従って傾斜が緩やかとなっている。このため、処理液Ｌが排出される側の傾斜が水平に近くなり、基板Ｗ上の処理液Ｌ及び支持部材３３に付着した処理液Ｌが、遠心力によって排出され易くなる。

【0064】

（５）クランプピン３２の基板Ｗに接離する接触面３２ａは、上端に向かって、クランプピン３２の軸Ｃｘから離れるように外側に傾斜している。このため、傾斜面３３０によって押し上げられた基板Ｗの上縁部ｗｕに、接触面３２ａを接触させて、基板Ｗを保持することができるので、接触面積を抑えることができる。また、傾斜した接触面３２ａによって形成される隙間により、処理液Ｌが排出され易くなる。特に、接触面３２ａが逆テーパ面（傾斜した曲面）であるため、基板Ｗとの接触面積を小さくして、処理液Ｌが流れる隙間を大きくすることができる。

【0065】

（６）平面視において、支持部材３３は、クランプピン３２側と反対側に膨らむように湾曲している。基板Ｗの上面及び下面を流れる処理液Ｌは、基板Ｗの回転により渦巻き状になるため、処理液Ｌの排出方向は直線的な放射状にはならずに傾斜する。支持部材３３は湾曲しているため、処理液Ｌの流れに沿うことになり、処理液Ｌがよりスムーズに排出される。

【0066】

（７）平面視において、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘと、当該軸Ｂｘに最も近い傾斜面３３０の端部ｅ１との距離ｄ１は、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘとクランプピン３２との距離ｄ２よりも長い。このため、傾斜面３３０が載置位置にあるときには、クランプピン３２を基板Ｗから離隔させることができる。

【0067】

（８）平面視において、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘは、支持部材３３に載置された基板Ｗの外周よりも内側にある。このため、クランプピン３２及び支持部材３３を移動させるためのベース部材３１の回動量を小さくできるとともに、支持部材３３の大型化を抑えることができる。また、ベース部材３１及び回転体２０の大型化も抑えることができる。

【0068】

（９）平面視において、傾斜面３３０の一部は、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘからの距離がクランプピン３２と同じになる領域Ｈ内に設けられている。このため、ベース部材３１の２１の回動に従って、クランプピン３２とともに傾斜面３３０が移動したときに、傾斜面３３０に載置された基板Ｗをクランプピン３２と傾斜面３３０との間で保持できる。

【0069】

（１０）傾斜面３３０における端部ｅ１は、領域Ｈ内に設けられている。つまり、領域Ｈの内側には、傾斜面３３０は設けられておらず、領域Ｈより内側の円の領域を避けた位置に設けられている。このため、基板Ｗを保持する保持位置となったときに、基板Ｗの下に入り込む傾斜面３３０の面積を少なくすることができ、基板Ｗの下面に供給された処理液Ｌが、遠心力により排出されることが阻害され難い。

【0070】

また、傾斜面３３０における端部ｅ２は、領域Ｈの外側に設けられている。このため、ベース部材３１の回動に従って、クランプピン３２とともに傾斜面３３０が移動したときに、傾斜面３３０に載置された基板Ｗをクランプピン３２と傾斜面３３０との間で確実に保持できる。

【0071】

（１１）平面視において、ベース部材３１の回動の軸Ｂｘとクランプピン３２の軸Ｃｘとを通る直線ｖ１と、この直線ｖ１に直交するクランプピン３２の外周の接線であってベース部材３１の外周側の直線ｖ２と、ベース部材３１の外周と、で囲まれた領域のうち、クランプピン３２が開位置から閉位置となるようにベース部材３１が回動するときの回動方向（図９の矢印方向）における下流側の領域の中に、傾斜面３３０におけるベース部材３１の回動の軸Ｂｘから遠い側の端部ｅ２が位置する。このため、傾斜面３３０が載置位置から保持位置となるまでに、支持部材３３を移動させるためのベース部材３１の回動量を小さくできるとともに、支持部材３３の大型化を抑えることができる。

【0072】

（１２）平面視において、クランプピン３２と支持部材３３との間を通るクランプピン３２の外周の接線であってベース部材３１の回動の軸Ｂｘを通る直線ｖ３に、傾斜面３３０におけるベース部材３１の回動の軸Ｂｘから遠い側の端部ｅ２が接する。このため、傾斜面３３０が載置位置から保持位置となるまでに、支持部材３３を移動させるためのベース部材３１の回動量を小さくできるとともに、支持部材３３の大型化を抑えることができる。

【0073】

（１３）平面視において、クランプピン３２が開位置にあるとき、支持部材３３に基板Ｗが載置される領域ｒ１は、クランプピン３２と支持部材３３との間を通るクランプピン３２の外周の接線であってベース部材３１の回動の軸Ｂｘを通る直線ｖ３に直交し、クランプピン３２の軸Ｃｘを通る直線ｖ４よりも、クランプピン３２が開位置から閉位置になるようにベース部材３１が回動するときの回動方向における下流側の領域にある。このため、搬入された基板Ｗを、支持部材３３に確実に載置することができる。

【0074】

［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。傾斜面３３０は、全体の傾斜角度が一定であってもよい。傾斜面３３０は、湾曲していなくてもよい。傾斜面３３０の幅は一定であってもよい。

【0075】

（２）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。また、クランプピン３２の全体が逆テーパ（逆向きの円錐台）であってもよい。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。

【0076】

（３）本実施形態は、回転する基板Ｗに処理液Ｌ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Ｌ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、リン酸を含む水溶液、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Ｌを適用できる。また、加熱が必要な処理液Ｌを用いる装置の場合には、処理液Ｌを加熱するとともに、温度を維持する加熱部を有していてもよい。

【0077】

［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、組み合わせ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】

【0078】

１ 基板処理装置
２０ 回転体
２０ａ テーブル
２０ｂ 貫通孔
２０ｃ 支持板
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 ベース部材
３１ａ 天面
３２ クランプピン
３２ａ 接触面
３３ 支持部材
３４ 回動機構
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 上ノズル
４３ 移動機構
４４ 下ノズル
５０ 制御装置
３３０ 傾斜面
３４１ 軸部材
３４２ 小ギヤ
３４３ 大ギヤ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】