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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-05-10
(45)【発行日】2023-05-18
(54)【発明の名称】基板処理装置および基板処理方法
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20230511BHJP
H01L 21/306 20060101ALI20230511BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20230511BHJP
B05D 1/40 20060101ALI20230511BHJP
B05D 3/00 20060101ALI20230511BHJP
B05C 11/08 20060101ALI20230511BHJP
B05C 11/00 20060101ALI20230511BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20230511BHJP
B05C 13/02 20060101ALI20230511BHJP
H01L 21/027 20060101ALI20230511BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H01L21/306 R
H01L21/306 K
H01L21/304 643A
H01L21/304 648Z
B05D1/40 A
B05D3/00 C
B05D3/00 D
B05C11/08
B05C11/00
B05C11/10
B05C13/02
H01L21/30 569C
【請求項の数】
22
(21)【出願番号】P 2019102461
(22)【出願日】2019-05-31
(65)【公開番号】P2020198339
(43)【公開日】2020-12-10
【審査請求日】2021-12-23
(73)【特許権者】
【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】100088672
【弁理士】
【氏名又は名称】吉竹 英俊
(74)【代理人】
【識別番号】100088845
【弁理士】
【氏名又は名称】有田 貴弘
(72)【発明者】
【氏名】吉冨 大地
【審査官】杢 哲次
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１８－１３９２５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１０－０９３１９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１４８１３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２５０８５９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１７－０６９２６４（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１７／０６１１９９（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
Ｂ０５Ｄ １／４０
Ｂ０５Ｄ ３／００
Ｂ０５Ｃ １１／０８
Ｂ０５Ｃ １１／００
Ｂ０５Ｃ １１／１０
Ｂ０５Ｃ １３／０２
Ｈ０１Ｌ ２１／０２７
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を水平に保持して所定の回転軸のまわりで回転させる基板保持部と、前記基板保持部によって保持された前記基板の下面と対向する対向面を有し、前記基板保持部の回転により前記対向面と前記基板の前記下面との間に負圧を生じさせる対向部材と、
制御部と
を備え、
前記基板保持部は、
前記対向部材よりも外側において前記基板の前記下面と対向する上面を有する基部と、
前記基部の前記上面に立設され、前記基板の周縁を保持する複数の保持ピンと、
前記複数の保持ピンの各々が前記基板の前記周縁を保持する保持位置と、前記複数の保持ピンの各々が前記基板の前記周縁から離れる開放位置との間で、前記複数の保持ピンを移動させるピン駆動部と、
前記基部の前記上面に立設されており、前記複数の保持ピンの各々が前記保持位置で停止した保持状態において前記基板の前記下面と間隔を空けて対向する複数の支持ピンと、を含み、
前記制御部は、前記ピン駆動部を制御して前記複数の保持ピンの各々を前記保持位置から前記開放位置に移動させて、前記負圧により前記複数の支持ピンに前記基板を保持させる、基板処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載の基板処理装置であって、前記制御部は、前記基板保持部により保持されて回転する前記基板の回転速度が所定の範囲内となったときに、前記ピン駆動部を制御して前記複数の保持ピンの各々を前記保持位置から前記開放位置に移動させて、前記複数の支持ピンに前記基板を保持させる、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であって、前記基板保持部によって保持された前記基板の上面に処理液を供給する第１処理液供給部をさらに備え、
前記制御部は、前記基板保持部により保持されて回転する前記基板の前記上面に前記処理液が供給されている処理期間の少なくとも一部において、前記ピン駆動部の制御により前記複数の保持ピンの各々を前記開放位置で停止させて、前記複数の支持ピンに前記基板を保持させる、基板処理装置。
【請求項4】
請求項３に記載の基板処理装置であって、前記制御部は、前記ピン駆動部を制御して、前記処理期間の全てに亘って前記複数の保持ピンの各々を前記開放位置で停止させる、基板処理装置。
【請求項5】
請求項１から請求項４の少なくともいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記制御部は、前記複数の保持ピンの各々が前記保持位置に位置する保持状態において、前記基板保持部に前記基板の回転を加速または減速させる、基板処理装置。
【請求項6】
請求項１から請求項５のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記基板の前記下面と前記対向部材の前記対向面との間の空間の圧力に関連する測定値を測定するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記複数の保持ピンの各々を前記保持位置から前記開放位置に移動させるか否かを、前記センサによって測定された前記測定値に基づいて判断する、基板処理装置。
【請求項7】
請求項３または請求項４に記載の基板処理装置であって、前記基板の前記下面と前記対向部材の前記対向面との間の空間の圧力に関連する測定値を測定するセンサをさらに備え、
前記制御部は、前記処理液を供給するか否かを、前記センサによって測定された前記測定値に基づいて判断する、基板処理装置。
【請求項8】
請求項６または請求項７に記載の基板処理装置であって、前記センサは、前記基板の前記上面よりも鉛直上方に設けられており、前記基板の前記上面の鉛直位置を前記測定値として測定する非接触式のセンサを含む、基板処理装置。
【請求項9】
請求項１から請求項８のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記複数の保持ピンのうち少なくとも一つの第１保持ピンは、前記複数の支持ピンのうち少なくとも一つの第１支持ピンとそれぞれ一体である、基板処理装置。
【請求項10】
請求項１から請求項９のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記複数の支持ピンの少なくとも一つは鉛直上方に向かうほど細くなる先細形状を有している、基板処理装置。
【請求項11】
請求項１から請求項１０のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記複数の支持ピンの少なくとも一つは、
ピン本体と、
前記ピン本体の上端に設けられており、前記ピン本体よりも弾性率の低い保護部材と
を含んでいる、基板処理装置。
【請求項12】
請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記複数の支持ピンのうち第２支持ピンは、他の支持ピンよりも、前記複数の保持ピンのうち第２保持ピンの近くに設けられており、
前記第２保持ピンは、前記複数の保持ピンの各々が前記開放位置で停止した解除状態において、前記第２支持ピンに対して前記基板の回転方向の反対側に位置する、基板処理装置。
【請求項13】
請求項１から請求項１２のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記複数の保持ピンおよび前記複数の支持ピンの少なくとも一つは、平面視において、前記基板の前記下面と前記対向部材の前記対向面との間の気体が前記基板の回転によって外側に流れる流線方向に沿った流線形状、紡錘形状または楕円形状を有している、基板処理装置。
【請求項14】
請求項１から請求項１３のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記基板の前記下面の中央部を避けて前記基板の前記下面の周縁部に気体を供給し、前記気体を前記周縁部に沿って外側に流す気体供給部をさらに備える、基板処理装置。
【請求項15】
請求項１から請求項１４のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記複数の保持ピンの各々が前記保持位置で停止した保持状態において、前記基板の前記下面に処理液を供給する第２処理液供給部をさらに備える、基板処理装置。
【請求項16】
請求項１から請求項１５のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記対向部材を前記基板保持部に対して相対的に昇降させる昇降機構をさらに備える、基板処理装置。
【請求項17】
請求項１６に記載の基板処理装置であって、前記昇降機構は、前記基板の回転速度が第１値であるときに、前記基板の回転速度が前記第１値よりも高い第２値であるときの前記対向部材の鉛直位置よりも高い位置に前記対向部材を移動させる、基板処理装置。
【請求項18】
請求項１から請求項１７のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、前記基板保持部は、複数のストッパーをさらに含み、
前記複数のストッパーの各々はストッパー位置と待機位置との間で移動可能に設けられており、
前記ストッパー位置は、前記複数のストッパーの各々が前記基板の前記上面の周縁部に対して鉛直方向において間隔を空けて対向する位置であり、
前記待機位置は、前記複数のストッパーの各々が前記基板の前記上面と対向しない位置であり、
前記複数のストッパーの各々は、前記複数の保持ピンが前記開放位置で停止した状態において、前記ストッパー位置で停止する、基板処理装置。
【請求項19】
請求項１から請求項１１のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
前記複数の支持ピンは、前記複数の保持ピンの各々が前記開放位置で停止した解除状態において前記基板の前記下面と接触する、基板処理装置。
【請求項20】
請求項１から請求項１９のいずれか一つに記載の基板処理装置であって、
前記対向面は、前記基板の前記下面に対して近接配置され、前記対向面と前記基板の前記下面との対向面積は、前記基板の前記下面の面積の半分以上である、基板処理装置。
【請求項21】
対向部材の対向面と鉛直方向において対向する下面を有する基板の周縁を、複数の保持ピンにより水平に保持しつつ、前記複数の保持ピンが立設された上面を有する基部を回転させて、前記基板を回転させる第１工程と、前記基板の回転速度が所定の範囲内となったときに、前記複数の保持ピンによる前記基板の保持を解除させて、前記基板の回転により前記対向面と前記基板の前記下面との間に負圧を生じさせて、前記負圧により、前記基部の前記上面に立設された複数の支持ピンに前記基板を押し付け、前記複数の支持ピンによって、前記基板を保持させる第２工程と
を備える、基板処理方法。
【請求項22】
対向部材の対向面と鉛直方向において対向する下面を有する基板の周縁を、複数の保持ピンにより保持しつつ、前記複数の保持ピンが立設された上面を有する基部を回転させて、前記基板を回転させる第１工程と、前記基板の上面に処理液を供給する第２工程と
を備え、
前記第２工程の実行期間の少なくとも一部において、
前記複数の保持ピンによる前記基板の保持を解除させて、前記基板の回転により前記対向面と前記基板の前記下面との間に負圧を生じさせて、前記負圧により、前記基部の前記上面に立設された複数の支持ピンに前記基板を押し付け、前記複数の支持ピンによって、前記基板を保持させる、基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
基板に処理液を供給して、当該処理液に応じたウェット処理を基板に対して行う基板処理装置が、従来から提案されている（例えば特許文献１）。この基板処理装置は、スピンチャックと、処理液供給ユニットとを含む。スピンチャックは基板を水平姿勢に保持しつつ、基板を水平面内で回転させる。処理液供給ユニットは、スピンチャックによって回転させられた基板の主面に対して処理液を供給する。基板の主面に着液した処理液は遠心力を受けて基板の主面の全面に広がる。これにより、処理液に応じたウェット処理が基板に対して行われる。例えば処理液としてエッチング液を採用した場合には、基板に対してエッチング処理が行われる。
【0003】
特許文献１においては、スピンチャックは、基板を保持するための複数の第１の支持部および複数の第２の支持部を含む。複数の第１の支持部は基板の周縁を保持し、複数の第２の支持部は第１の支持部とは異なる位置で基板の周縁を保持する。第１および第２の支持部の各々は、基板の周縁と接触して基板を保持する保持位置と、基板の周縁から離れた開放位置との間で移動可能に設けられている。
【0004】
第１の支持部が基板の周縁を保持している状態では、基板の周縁と第１の支持部との第１接触位置の近傍において、処理液が適切に流れずに、処理不良が生じる可能性があり、第２の支持部が基板の周縁を保持している状態では、基板の周縁と第２の支持部との第２接触位置の近傍において処理不良が生じる可能性がある。
【0005】
そこで、特許文献１では、基板処理装置は基板に対する処理液の供給中に、第１の支持部のみが基板の周縁を保持する状態と、第２の支持部のみが基板の周縁を保持する状態とを切り替える。これにより、基板の周縁の第１接触位置および第２接触位置における処理不良の程度を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【文献】特開２０１８－１６３９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献１によれば、処理液の供給中において、第１および第２の支持部の少なくともいずれか一方は基板の周縁を保持する。よって、処理不良が発生する可能性は依然として残っている。そこで、基板の周縁を保持しない状態で基板を回転させる技術が望まれる。
【0008】
本願は、基板の周縁を保持しない状態で基板を回転させる技術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】
【0009】
基板処理装置の第１の態様は、基板を水平に保持して所定の回転軸のまわりで回転させる基板保持部と、前記基板保持部によって保持された前記基板の下面と対向する対向面を有し、前記基板保持部の回転により前記対向面と前記基板の前記下面との間に負圧を生じさせる対向部材と、制御部とを備え、前記基板保持部は、前記対向部材よりも外側において前記基板の前記下面と対向する上面を有する基部と、前記基部の前記上面に立設され、前記基板の周縁を保持する複数の保持ピンと、前記複数の保持ピンの各々が前記基板の前記周縁を保持する保持位置と、前記複数の保持ピンの各々が前記基板の前記周縁から離れる開放位置との間で、前記複数の保持ピンを移動させるピン駆動部と、前記基部の前記上面に立設されており、前記複数の保持ピンの各々が前記保持位置で停止した保持状態において前記基板の前記下面と間隔を空けて対向する複数の支持ピンとを含み、前記制御部は、前記ピン駆動部を制御して前記複数の保持ピンの各々を前記保持位置から前記開放位置に移動させて、前記負圧により前記複数の支持ピンに前記基板を保持させる。
【0010】
基板処理装置の第２の態様は、第１の態様にかかる基板処理装置であって、前記制御部は、前記基板保持部により保持されて回転する前記基板の回転速度が所定の範囲内となったときに、前記ピン駆動部を制御して前記複数の保持ピンの各々を前記保持位置から前記開放位置に移動させて、前記複数の支持ピンに前記基板を保持させる。
【0011】
基板処理装置の第３の態様は、第１または第２の態様にかかる基板処理装置であって、前記基板保持部によって保持された前記基板の上面に処理液を供給する第１処理液供給部をさらに備え、前記制御部は、前記基板保持部により保持されて回転する前記基板の前記上面に前記処理液が供給されている処理期間の少なくとも一部において、前記ピン駆動部の制御により前記複数の保持ピンの各々を前記開放位置で停止させて、前記複数の支持ピンに前記基板を保持させる。
【0012】
基板処理装置の第４の態様は、第３の態様にかかる基板処理装置であって、前記制御部は、前記ピン駆動部を制御して、前記処理期間の全てに亘って前記複数の保持ピンの各々を前記開放位置で停止させる。
【0013】
基板処理装置の第５の態様は、第１から第４の少なくともいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記制御部は、前記複数の保持ピンの各々が前記保持位置に位置する保持状態において、前記基板保持部に前記基板の回転を加速または減速させる。
【0014】
基板処理装置の第６の態様は、第１から第５のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記基板の前記下面と前記対向部材の前記対向面との間の空間の圧力に関連する測定値を測定するセンサをさらに備え、前記制御部は、前記複数の保持ピンの各々を前記保持位置から前記開放位置に移動させるか否かを、前記センサによって測定された前記測定値に基づいて判断する。
【0015】
基板処理装置の第７の態様は、第３または第４の態様にかかる基板処理装置であって、前記基板の前記下面と前記対向部材の前記対向面との間の空間の圧力に関連する測定値を測定するセンサをさらに備え、前記制御部は、前記処理液を供給するか否かを、前記センサによって測定された前記測定値に基づいて判断する。
【0016】
基板処理装置の第８の態様は、第６または第７の態様にかかる基板処理装置であって、前記センサは、前記基板の前記上面よりも鉛直上方に設けられており、前記基板の前記上面の鉛直位置を前記測定値として測定する非接触式のセンサを含む。
【0017】
基板処理装置の第９の態様は、第１から第８のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の保持ピンのうち少なくとも一つの第１保持ピンは、前記複数の支持ピンのうち少なくとも一つの第１支持ピンとそれぞれ一体である。
【0018】
基板処理装置の第１０の態様は、第１から第９のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の支持ピンの少なくとも一つは鉛直上方に向かうほど細くなる先細形状を有している。
【0019】
基板処理装置の第１１の態様は、第１から第１０のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の支持ピンの少なくとも一つは、ピン本体と、前記ピン本体の上端に設けられており、前記ピン本体よりも弾性率の低い保護部材とを含んでいる。
【0020】
基板処理装置の第１２の態様は、第１から第１１のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の支持ピンのうち第２支持ピンは、他の支持ピンよりも、前記複数の保持ピンのうち第２保持ピンの近くに設けられており、前記第２保持ピンは、前記複数の保持ピンの各々が前記開放位置で停止した解除状態において、前記第２支持ピンに対して前記基板の回転方向の反対側に位置する。
【0021】
基板処理装置の第１３の態様は、第１から第１２のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の保持ピンおよび前記複数の支持ピンの少なくとも一つは、平面視において、前記基板の前記下面と前記対向部材の前記対向面との間の気体が前記基板の回転によって外側に流れる流線方向に沿った流線形状、紡錘形状または楕円形状を有している。
【0022】
基板処理装置の第１４の態様は、第１から第１３のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記基板の前記下面の中央部を避けて前記基板の前記下面の周縁部に気体を供給し、前記気体を前記周縁部に沿って外側に流す気体供給部をさらに備える。
【0023】
基板処理装置の第１５の態様は、第１から第１４のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の保持ピンの各々が前記保持位置で停止した保持状態において、前記基板の前記下面に処理液を供給する第２処理液供給部をさらに備える。
【0024】
基板処理装置の第１６の態様は、第１から第１５のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記対向部材を前記基板保持部に対して相対的に昇降させる昇降機構をさらに備える。
【0025】
基板処理装置の第１７の態様は、第１６の態様にかかる基板処理装置であって、前記昇降機構は、前記基板の回転速度が第１値であるときに、前記基板の回転速度が前記第１値よりも高い第２値であるときの前記対向部材の鉛直位置よりも高い位置に前記対向部材を移動させる。
【0026】
基板処理装置の第１８の態様は、第１から第１７のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記基板保持部は、複数のストッパーをさらに含み、前記複数のストッパーの各々はストッパー位置と待機位置との間で移動可能に設けられており、前記ストッパー位置は、前記複数のストッパーの各々が前記基板の前記上面の周縁部に対して鉛直方向において間隔を空けて対向する位置であり、前記待機位置は、前記複数のストッパーの各々が前記基板の前記上面と対向しない位置であり、前記複数のストッパーの各々は、前記複数の保持ピンが前記開放位置で停止した状態において、前記ストッパー位置で停止する。
【0027】
基板処理装置の第１９の態様は、第１から第１１のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記複数の支持ピンは、前記複数の保持ピンの各々が前記開放位置で停止した解除状態において前記基板の前記下面と接触する。
基板処理装置の第２０の態様は、第１から第１９のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記対向面は、前記基板の前記下面に対して近接配置され、前記対向面と前記基板の前記下面との対向面積は、前記基板の前記下面の面積の半分以上である、基板処理装置。
基板処理方法の第１の態様は、対向部材の対向面と鉛直方向において対向する下面を有する基板の周縁を、複数の保持ピンにより水平に保持しつつ、前記複数の保持ピンが立設された上面を有する基部を回転させて、前記基板を回転させる第１工程と、前記基板の回転速度が所定の範囲内となったときに、前記複数の保持ピンによる前記基板の保持を解除させて、前記基板の回転により前記対向面と前記基板の前記下面との間に負圧を生じさせて、前記負圧により、前記基部の前記上面に立設された複数の支持ピンに前記基板を押し付け、前記複数の支持ピンによって、前記基板を保持させる第２工程とを備える。
基板処理装置の第２０の態様は、第１から第１９のいずれか一つの態様にかかる基板処理装置であって、前記対向面は、前記基板の前記下面に対して近接配置され、前記対向面と前記基板の前記下面との対向面積は、前記基板の前記下面の面積の半分以上である、基板処理装置。
基板処理方法の第１の態様は、対向部材の対向面と鉛直方向において対向する下面を有する基板の周縁を、複数の保持ピンにより水平に保持しつつ、前記複数の保持ピンが立設された上面を有する基部を回転させて、前記基板を回転させる第１工程と、前記基板の回転速度が所定の範囲内となったときに、前記複数の保持ピンによる前記基板の保持を解除させて、前記基板の回転により前記対向面と前記基板の前記下面との間に負圧を生じさせて、前記負圧により、前記基部の前記上面に立設された複数の支持ピンに前記基板を押し付け、前記複数の支持ピンによって、前記基板を保持させる第２工程とを備える。
【0028】
基板処理方法の第２の態様は、対向部材の対向面と鉛直方向において対向する下面を有する基板の周縁を、複数の保持ピンにより保持しつつ、前記複数の保持ピンが立設された上面を有する基部を回転させて、前記基板を回転させる第１工程と、前記基板の上面に処理液を供給する第２工程とを備え、前記第２工程の実行期間の少なくとも一部において、前記複数の保持ピンによる前記基板の保持を解除させて、前記基板の回転により前記対向面と前記基板の前記下面との間に負圧を生じさせて、前記負圧により、前記基部の前記上面に立設された複数の支持ピンに前記基板を押し付け、前記複数の支持ピンによって、前記基板を保持させる。
【発明の効果】
【0029】
基板処理装置の第１、第１９および第２０の態様によれば、基板の回転に伴って、基板の下面と対向部材の対向面との間の空間に負圧が生じる。これにより、基板が支持ピン側に吸引される。よって、基板の回転中に保持ピンによる保持を解除させることで、複数の支持ピンが基板を保持しながら基板を回転させることができる。つまり、この基板処理装置は、複数の保持ピンが基板の周縁を保持しない状態で基板を回転させることができる。
【0030】
基板処理装置の第２の態様および基板処理方法の第１の態様によれば、制御部は基板の回転速度が所定の範囲内となったときに、保持ピンによる基板の保持を解除する。よって、支持ピンに基板を保持させやすい。
【0031】
基板処理装置の第３の態様および基板処理方法の第２の態様によれば、保持ピンが基板の周縁を保持してない状態で基板を回転させながら、基板の上面に処理液を供給している。よって、保持ピンと基板の周縁との接触に起因した基板の上面における処理不良を抑制することができる。
【0032】
基板処理装置の第４の態様によれば、保持ピンと基板の周縁との接触に起因した処理不良をより適切に抑制できる。
【0033】
基板処理装置の第５の態様によれば、保持ピンが基板を保持した状態で基板の回転を加速または減速させるので、より確実に基板を保持しつつ基板を加速または減速させることができる。
【0034】
基板処理装置の第６の態様によれば、基板の下面と対向部材の対向面との間の空間に十分な負圧が生じた状態で、支持ピンに基板を保持させることができる。
【0035】
基板処理装置の第７の態様によれば、基板の下面と対向部材の対向面との間の空間に十分な負圧が生じた状態で、処理液を供給させることができる。したがって、処理液が供給されても、支持ピンは基板を適切に保持できる。
【0036】
基板処理装置の第８の態様によれば、基板の下面と対向部材の対向面との間の空間の圧力に関する測定値を、基板の上面よりも鉛直上方のセンサによって測定できる。これによれば、センサの設置が容易である。
【0037】
基板処理装置の第９の態様によれば、製造コストを低減できる。
【0038】
基板処理装置の第１０の態様によれば、支持ピンによる基板の下面への汚染を抑制できる。
【0039】
基板処理装置の第１１の態様によれば、支持ピンによる基板の下面の損傷を抑制できる。
【0040】
基板処理装置の第１２の態様によれば、基板の下面と対向部材の対向面との間の気体が第２保持ピンと第２支持ピンとの間を通り抜けやすく、乱流を形成しにくい。よって、当該乱流によって作用する基板へのランダムな力を抑制でき、基板をより適切に保持できる。
【0041】
基板処理装置の第１３の態様によれば、気体が保持ピンおよび支持ピンの少なくとも一つの側面を流れやすく、乱流が生じにくい。
【0042】
基板処理装置の第１４の態様によれば、基板の周縁に沿って流れる処理液を気体によって外側に吹き飛ばすことができる。
【0043】
基板処理装置の第１５の態様によれば、より確実に基板を保持した状態で、基板の下面に処理液を供給できる。
【0044】
基板処理装置の第１６の態様によれば、基板の下面と対向部材の対向面との間の間隔を調整できるので、基板の下面と対向部材の対向面との間に生じる負圧の大きさを調整することができる。
【0045】
基板処理装置の第１７の態様によれば、基板の回転速度が第２値であるときには、基板の下面と対向部材の対向面との間の負圧が過大となることを抑制でき、基板の回転速度が第１値であるときには、当該負圧が不足することを抑制できる。
【0046】
基板処理装置の第１８の態様によれば、基板が複数の支持ピンから外れて基板保持部の外部に飛び出すことを抑制または防止できる。また、ストッパーは待機位置で停止できるので、外部の基板搬送部と基板保持部との間の基板の受け渡しを容易にできる。
【0047】
本願明細書に開示される技術に関する目的と、特徴と、局面と、利点とは、以下に示される詳細な説明と添付図面とによって、さらに明白となる。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】基板処理システムの構成の一例を概略的に示す図である。
【図2】基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。
【図3】基板保持装置の構成の一例を概略的に示す平面図である。
【図4】基板保持部の一部の構成の一例を概略的に示す図である。
【図5】基板処理装置の構成の一例を概略的に示す図である。
【図6】保持ピンおよび支持ピンの構成の一例を概略的に示す斜視図である。
【図7】保持ピンの構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図8】基板処理装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図9】基板保持部の一部の構成の一例を概略的に示す図である。
【図10】支持ピンの構成の一例を概略的に示す図である。
【図11】基板保持部の一部の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図12】基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図13】基板処理装置の動作の他の一例を示すフローチャートである。
【図14】基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図15】基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図16】基板処理装置の動作の他の一例を示すフローチャートである。
【図17】基板処理装置の動作の他の一例を示すフローチャートである。
【図18】センサによって測定された鉛直位置の一例を概略的に示すグラフである。
【図19】センサおよび基板の一例を概略的に示す図である。
【図20】基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図21】基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図22】基板処理装置の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図23】基板の回転速度と対向部材の鉛直位置との関係の一例を概略的に示すグラフである。
【図24】基板保持部の一部の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図25】ストッパーの構成の一例を概略的に示す断面図である。
【図26】基板保持部の一部の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【図27】基板保持部の一部の構成の他の一例を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0049】
以下、添付される図面を参照しながら実施の形態について説明する。なお、図面は概略的に示されるものであり、説明の便宜のため、適宜、構成の省略、または、構成の簡略化がなされるものである。また、図面に示される構成の大きさおよび位置の相互関係は、必ずしも正確に記載されるものではなく、適宜変更され得るものである。
【0050】
また、以下に示される説明では、同様の構成要素には同じ符号を付して図示し、それらの名称と機能とについても同様のものとする。したがって、それらについての詳細な説明を、重複を避けるために省略する場合がある。
【0051】
＜基板処理システムの概要＞
図１は、基板処理システム１００の構成の一例を概略的に示す図である。この基板処理システム１００は、インデクサ部１１０と、処理装置１２０と、基板処理システム１００を制御する制御部６０とを含んでいる。
図１は、基板処理システム１００の構成の一例を概略的に示す図である。この基板処理システム１００は、インデクサ部１１０と、処理装置１２０と、基板処理システム１００を制御する制御部６０とを含んでいる。
【0052】
インデクサ部１１０には、基板Ｗ１を収容する基板収容器１１１が載置されている。基板Ｗ１は例えば半導体基板である。基板Ｗ１が半導体基板である場合、基板Ｗ１は略円盤状の形状を有している。基板収容器１１１としては、例えば、基板Ｗ１を密閉空間に収納するＦＯＵＰ(front opening unified pod)またはＳＭＩＦ(Standard Mechanical Inter Face)ポッド、あるいは、収納した状態で基板Ｗを外気に曝すＯＣ(open cassette)を採用することができる。図１の例では、複数の基板収容器１１１が一列に載置されている。
【0053】
インデクサ部１１０には、基板搬送装置１１２が設けられている。基板搬送装置１１２は複数の基板収容器１１１の各々と基板Ｗ１の受け渡しを行う。図１の例では、基板搬送装置１１２は、複数の基板収容器１１１が載置された領域に隣り合って設けられている。インデクサ部１１０には、基板搬送装置１１２を移動させる移動機構（不図示）が設けられる。この移動機構は、基板搬送装置１１２を、基板収容器１１１の配列方向に沿って移動させ、複数の基板収容器１１１の各々と向かい合う位置で停止させる。基板搬送装置１１２は、基板収容器１１１の一つと向かい合う位置で停止した状態で、その一つの基板収容器１１１と基板Ｗ１の受け渡しを行うことができる。基板搬送装置１１２は基板収容器１１１から未処理の基板Ｗ１を取り出し、その基板Ｗ１を処理装置１２０へと渡す。また、基板搬送装置１１２は処理済みの基板Ｗ１を処理装置１２０から受け取り、その基板Ｗ１を基板収容器１１１内の載置面に載置させる。
【0054】
処理装置１２０は、インデクサ部１１０（具体的には基板搬送装置１１２）から渡された基板Ｗ１に対して種々の処理を行う。図１の例では、処理装置１２０は基板搬送装置１２１と、複数の基板処理装置１２２とを含んでいる。基板搬送装置１２１はインデクサ部１１０および複数の基板処理装置１２２の各々と基板Ｗ１を受け渡す。図１の例では、複数の基板処理装置１２２は基板搬送装置１２１を取り囲むように配置されている。
【0055】
基板搬送装置１２１はインデクサ部１１０から受け取った未処理の基板Ｗ１を基板処理装置１２２に渡す。基板処理装置１２２の各々は、基板搬送装置１２１から受け取った基板Ｗ１に対して処理を行う。この処理は特に限定される必要はないものの、例えば洗浄処理、成膜処理、熱処理、露光処理およびエッチング処理などの処理が挙げられる。基板搬送装置１２１は、基板処理装置１２２から受け取った処理済みの基板Ｗ１を他の基板処理装置１２２またはインデクサ部１１０に渡す。
【0056】
＜基板処理装置の概要＞
図２は、基板処理装置１の構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１は、基板Ｗ１に対して処理を行う装置であり、複数の基板処理装置１２２の一つである。基板Ｗ１は例えば半導体基板であり、略円板形状を有している。基板Ｗ１に対する処理としては、処理液を用いたウェット処理を採用することができる。当該処理液としては、純水等のリンス液、および、フッ酸または硫酸等の酸もしくはアンモニア等のアルカリを含むエッチング液等の薬液の少なくともいずれか一方を採用することができる。ここでは、基板処理装置１はウェット処理を行うものとする。
図２は、基板処理装置１の構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１は、基板Ｗ１に対して処理を行う装置であり、複数の基板処理装置１２２の一つである。基板Ｗ１は例えば半導体基板であり、略円板形状を有している。基板Ｗ１に対する処理としては、処理液を用いたウェット処理を採用することができる。当該処理液としては、純水等のリンス液、および、フッ酸または硫酸等の酸もしくはアンモニア等のアルカリを含むエッチング液等の薬液の少なくともいずれか一方を採用することができる。ここでは、基板処理装置１はウェット処理を行うものとする。
【0057】
図２に例示するように、基板処理装置１は、基板保持装置１０と、第１処理液供給部５０と、制御部６０とを含んでいる。
【0058】
基板保持装置１０は基板Ｗ１を略水平に保持する。また、基板保持装置１０は基板Ｗ１を水平面内において回転させる。換言すれば、基板保持装置１０は、基板Ｗ１の略中心を通り鉛直方向に沿う回転軸Ｑ１のまわりで、基板Ｗ１を回転させる。基板保持装置１０の具体的な構成の一例は後に詳述する。
【0059】
なお以下では、回転軸Ｑ１についての周方向および径方向をそれぞれ単に周方向および径方向と呼ぶ。他の軸についての周方向および径方向については、軸を明記して述べる。
【0060】
第１処理液供給部５０は、基板保持装置１０によって保持された基板Ｗ１の上面に処理液を供給する。図２の例では、第１処理液供給部５０は、ノズル５１と、供給管５２と、バルブ５３と、処理液供給源５４とを含んでいる。ノズル５１は、基板保持装置１０によって保持された基板Ｗ１よりも鉛直上方に設けられている。図２の例では、ノズル５１は基板Ｗ１の中央部と鉛直方向において対向する。ノズル５１の下面には、処理液を吐出するための吐出口が形成される。
【0061】
ノズル５１は供給管５２を介して処理液供給源５４に接続されている。処理液供給源５４は処理液を供給管５２の内部に供給する。バルブ５３は供給管５２の途中に設けられている。バルブ５３は制御部６０によって制御され、供給管５２の内部の流路の開閉を切り替える。バルブ５３は、供給管５２の内部を流れる処理液の流量を調整可能なバルブであってもよい。
【0062】
バルブ５３が開くことにより、処理液供給源５４からの処理液が供給管５２の内部を流れて、ノズル５１の吐出口から基板Ｗ１の上面へと吐出される。基板Ｗ１の回転中にノズル５１が処理液を吐出することにより、基板Ｗ１の上面に着液した処理液は遠心力を受けて基板Ｗ１の上面を広がり、基板Ｗ１の周縁から飛散する。これにより、処理液が基板Ｗ１の上面の全面に作用し、当該処理液に応じた処理を基板Ｗ１の上面に対して行うことができる。例えば処理液としてエッチング液を採用した場合には、基板Ｗ１の上面に対してエッチング処理が行われる。
【0063】
なお、基板処理装置１には、ノズル５１を処理位置と待機位置との間で往復移動させるノズル駆動部（不図示）が設けられてもよい。処理位置は、ノズル５１が処理液を吐出するときの位置であり、基板保持装置１０によって保持された基板Ｗ１よりも鉛直上方の位置である。待機位置は、ノズル５１が処理液を吐出していないときの位置であり、例えば基板保持装置１０によって保持された基板Ｗ１に対して鉛直方向において対向しない位置である。ノズル５１が待機位置で待機しているときには、基板Ｗ１よりも鉛直上方の領域にノズル５１が位置しないので、基板処理装置１と外部の基板搬送部（不図示）との間の基板Ｗ１の受け渡しが容易となる。
【0064】
また、基板処理装置１には、基板保持装置１０を囲む筒状のカップ（不図示）が設けられてもよい。基板Ｗ１の周縁から飛散した処理液は当該カップの内周面に当たって落下し、不図示の回収機構によって回収される。
【0065】
また、第１処理液供給部５０は複数種の処理液を供給してもよい。例えば第１処理液供給部５０は薬液およびリンス液を基板Ｗ１の上面に順次に供給してもよい。この場合、第１処理液供給部５０は、薬液用のノズル５１、供給管５２、バルブ５３および処理液供給源５４と、リンス液用のノズル５１、供給管５２、バルブ５３および処理液供給源５４とを含んでいてもよい。
【0066】
【0067】
【0068】
図２および図３の例では、基部２１は略円環状の板状形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられている。また、基部２１は基板Ｗ１に対して鉛直下方に設けられる。基部２１の外周縁は平面視において（つまり、鉛直方向に沿って見て）、基板Ｗ１の周縁よりも外側に位置している。つまり、基部２１は平面視において基板Ｗ１よりも外側に広がっている。言い換えれば、基部２１の外径は基板Ｗ１の径よりも大きい。
【0069】
複数の保持ピン２２および複数の支持ピン２４は基部２１の上面２１ａに立設されている。なお、図２および図３の例では、基部２１の上面２１ａから鉛直上方に突出するピン支持体２６が設けられており、このピン支持体２６の上面に保持ピン２２および支持ピン２４が立設されている。この場合、保持ピン２２およびピン支持体２６を纏めて保持ピンと把握することができ、また、支持ピン２４およびピン支持体２６を纏めて支持ピンと把握することもできる。
【0070】
複数の保持ピン２２は平面視において基板Ｗ１の周縁に沿って略等間隔に設けられている。図３の例では、４つの保持ピン２２が９０度ごとに設けられている。各保持ピン２２は、以下に説明する保持位置と開放位置との間で移動可能に設けられる。
【0071】
図４は、基板保持部２０の一部の構成の一例を概略的に示す図であり、保持ピン２２の位置の一例を説明するための図である。保持位置Ｐ１は、保持ピン２２が基板Ｗ１の周縁と接触する位置である。複数の保持ピン２２がそれぞれの保持位置Ｐ１で停止することにより、複数の保持ピン２２が基板Ｗ１を略水平に保持する。つまり、保持位置Ｐ１は、保持ピン２２が基板Ｗ１の周縁を保持する位置である。
【0072】
開放位置Ｐ２は、保持ピン２２が基板Ｗ１の周縁から離れた位置である。複数の保持ピン２２がそれぞれの開放位置Ｐ２で停止することにより、保持ピン２２による基板Ｗ１の保持が解除される。つまり、開放位置Ｐ２は、保持ピン２２による基板Ｗ１の保持を解除する位置である。
【0073】
ピン駆動部２３は複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１と開放位置Ｐ２との間で移動させる。ピン駆動部２３は例えばモータおよび磁石等の駆動機構を有している。ピン駆動部２３は制御部６０によって制御される。
【0074】
以下では、複数の保持ピン２２がそれぞれの保持位置Ｐ１で停止して基板Ｗ１を保持する状態を保持状態とも呼び、複数の保持ピン２２がそれぞれの開放位置Ｐ２で停止して基板Ｗ１の保持を解除する状態を解除状態とも呼ぶ。
【0075】
図２および図３を参照して、複数の支持ピン２４は平面視において複数の保持ピン２２に対して回転軸Ｑ１側（つまり、内周側）に設けられており、基板Ｗ１の下面と鉛直方向において対向する。複数の支持ピン２４は、例えば基板Ｗ１と略同心の仮想円上において略等間隔に設けられる。図３の例では、４つの支持ピン２４が９０度ごとに設けられている。
【0076】
複数の支持ピン２４は、複数の保持ピン２２の各々が保持位置Ｐ１で停止した保持状態において、基板Ｗ１の下面と間隔を空けて対向している（図２も参照）。つまり、複数の支持ピン２４は保持状態において基板Ｗ１の下面と接触しない。この保持状態において、支持ピン２４と基板Ｗ１との間の間隔は例えば０．２ｍｍ程度に設定される。
【0077】
一方で、複数の保持ピン２２による保持が解除された解除状態においては、複数の支持ピン２４の先端が基板Ｗ１の下面に接触し、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を略水平に支持する。図５は、基板Ｗ１が複数の支持ピン２４によって支持された状態での基板処理装置１の構成の一例を示している。図５の例では、基板Ｗ１の下面が支持ピン２４の先端に当接している。この基板処理装置１においては、後に詳述するように、基板Ｗ１の回転中に複数の保持ピン２２を解除状態として、複数の支持ピン２４によって回転中の基板Ｗ１を保持する。
【0078】
図３に例示するように、保持ピン２２および支持ピン２４は一対一で互いに対応して設けられてもよい。この場合、各支持ピン２４は、他の支持ピン２４よりも、対応する保持ピン２２の近くに設けられる。図示の例では、互いに対応する保持ピン２２および支持ピン２４は一体に設けられる。図６は、保持ピン２２および支持ピン２４の構成の一例を概略的に示す斜視図である。保持ピン２２および支持ピン２４はピン支持体２６の上面に設けられている。ここでは、互いに対応する保持ピン２２、支持ピン２４およびピン支持体２６は同一材料で一体に設けられる。これにより、製造コストを低減できる。
【0079】
図示の例では、ピン支持体２６は略円柱形状を有しており、その中心軸が鉛直方向に沿う姿勢で設けられている。ピン支持体２６は、鉛直方向に沿う回転軸Ｑ２のまわりで回転可能に設けられる。
【0080】
図示の例では、保持ピン２２は略円柱形状を有しており、その中心軸が鉛直方向に沿う姿勢でピン支持体２６の上面に設けられている。この保持ピン２２は平面視において回転軸Ｑ２とは異なる位置に設けられている。よって、ピン支持体２６が回転軸Ｑ２のまわりで回転すると、保持ピン２２は回転軸Ｑ２を中心とした周方向に沿って水平面内を移動する。保持位置Ｐ１および開放位置Ｐ２はこの保持ピン２２の移動経路上に設定される。
【0081】
ピン駆動部２３は複数のピン支持体２６をそれぞれの回転軸Ｑ２のまわりで同期回転させることにより、複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１と開放位置Ｐ２との間で移動させる。例えば、ピン駆動部２３は複数のピン支持体２６を反時計回りに回転させることにより、複数の保持ピン２２の各々を基板Ｗ１の周縁に向かって移動させて保持位置Ｐ１で停止させる。これにより、複数の保持ピン２２が基板Ｗ１を略水平に保持する。一方で、ピン駆動部２３は複数のピン支持体２６を時計回りに回転させることにより、複数の保持ピン２２の各々を基板Ｗ１の周縁から離れる方向に移動させて開放位置Ｐ２で停止させる。これにより、複数の保持ピン２２による基板Ｗ１の保持が解除される。
【0082】
図６に例示するように、保持ピン２２の基板Ｗ１側の側面には、凹部２２１が形成されていてもよい。この凹部２２１は基板Ｗ１側に向かって開口する。言い換えれば、凹部２２１は基板Ｗ１とは反対側に向かって凹む。図７は、保持ピン２２の構成の一例を概略的に示す断面図である。図７の例では、凹部２２１は基板Ｗ１側に広がる略Ｖ字形状に形成されている。以下では、凹部２２１を形成する面のうち鉛直上方の面を凹部天面２２１ａと呼び、鉛直下方の面を凹部底面２２１ｂと呼ぶ。
【0083】
図７では、保持ピン２２が保持位置Ｐ１に位置している保持状態での基板Ｗ１も示されている。図７に例示するように、基板Ｗ１の周縁は保持状態において保持ピン２２の凹部２２１に入り込んでおり、凹部２２１の凹部天面２２１ａおよび凹部底面２２１ｂに当接する。これによれば、複数の保持ピン２２は鉛直方向に基板Ｗ１を挟んで保持できるので、より高い保持力で基板Ｗ１を保持することができる。
【0084】
次に回転軸Ｑ２の位置について述べる。図４および図６の例では、回転軸Ｑ２は、ピン支持体２６の上面に立設された支持ピン２４の先端を通るように設定されている。言い換えれば、ピン支持体２６は、支持ピン２４の先端を通る回転軸Ｑ２のまわりで回転可能に設けられている。これによれば、支持ピン２４の先端の基部２１に対する位置はピン支持体２６の回転によらず、略一定である。言い換えれば、支持ピン２４の当該位置は保持ピン２２の位置によらず、略一定である。よって、保持ピン２２が保持位置Ｐ１と開放位置Ｐ２との間で移動するときにも、保持ピン２２の基板Ｗ１に対する位置は略一定である。したがって、保持状態から解除状態への移行時においても、支持ピン２４の先端は基板Ｗ１の下面をほとんど擦らない。よって、支持ピン２４による基板Ｗ１の下面の擦傷を抑制することができる。
【0085】
また、図示のように、支持ピン２４は鉛直上方に向かうほど細くなる先細形状を有していてもよい。例えば支持ピン２４の先端部は円錐形状または角錐形状を有する。これによれば、支持ピン２４と基板Ｗ１の下面との接触面積を低減することができ、支持ピン２４による基板Ｗ１の下面の汚染を抑制することができる。
【0086】
再び図２を参照して、回転機構２５は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１を回転軸Ｑ１まわりで回転させる。図２の例では、回転機構２５は、中空シャフト２５１と、中空モータ２５２とを含んでいる。中空シャフト２５１は略円筒形状を有しており、その中心軸が回転軸Ｑ１に沿う姿勢で設けられる。中空シャフト２５１の先端には基部２１の下面に連結される。中空モータ２５２が中空シャフト２５１を回転軸Ｑ１のまわりで回転させることにより、基部２１を回転軸Ｑ１のまわりで回転させることができる。この基部２１の回転に伴って、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１も回転軸Ｑ１のまわりで回転する。
【0087】
このような基板保持部２０はスピンチャックとも呼ばれ、基部２１はスピンベースとも呼ばれ得る。
【0088】
また図２の例では、基部２１には貫通孔２１ｂが形成されている。貫通孔２１ｂは基部２１の中央部を鉛直方向に沿って貫通する。貫通孔２１ｂは平面視において例えば円形状を有する。図２の例では、中空シャフト２５１の先端は基部２１の貫通孔２１ｂを囲むように基部２１に連結されており、貫通孔２１ｂは鉛直方向において中空シャフト２５１の内部空間に繋がっている。基部２１の貫通孔２１ｂおよび回転機構２５の中空部は、後に述べるように、対向部材３０の固定に利用される。
【0089】
＜対向部材＞
対向部材３０は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１と基部２１との間に設けられている。図２の例では、対向部材３０は板状形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられている。対向部材３０の上面（以下、対向面３０ａと呼ぶ）は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１の下面と間隔を空けて対向する。対向部材３０の対向面３０ａは基板Ｗ１の下面と略平行であり、全ての支持ピン２４の先端よりも鉛直下方に位置している。よって、基板Ｗ１が支持ピン２４によって支持された状態でも、対向部材３０の対向面３０ａは間隔を空けて基板Ｗ１の下面に対向する。基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の間隔は、基板Ｗ１が複数の保持ピン２２に保持された保持状態において、例えば０．３～１．０ｍｍ程度に設定される。
対向部材３０は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１と基部２１との間に設けられている。図２の例では、対向部材３０は板状形状を有しており、その厚み方向が鉛直方向に沿う姿勢で設けられている。対向部材３０の上面（以下、対向面３０ａと呼ぶ）は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１の下面と間隔を空けて対向する。対向部材３０の対向面３０ａは基板Ｗ１の下面と略平行であり、全ての支持ピン２４の先端よりも鉛直下方に位置している。よって、基板Ｗ１が支持ピン２４によって支持された状態でも、対向部材３０の対向面３０ａは間隔を空けて基板Ｗ１の下面に対向する。基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の間隔は、基板Ｗ１が複数の保持ピン２２に保持された保持状態において、例えば０．３～１．０ｍｍ程度に設定される。
【0090】
対向部材３０の対向面３０ａの周縁は、例えば基板Ｗ１と略同心の円形状を有する（図３も参照）。対向部材３０の周縁は基板Ｗ１の周縁に対して回転軸Ｑ１側（つまり、内周側）に位置している。基部２１は基板Ｗ１よりも外側に広がっているので、基部２１の上面２１ａは対向部材３０よりも外側において基板Ｗ１の下面と対向する。複数の保持ピン２２および複数の支持ピン２４は対向部材３０の外側において、基部２１の上面２１ａに設けられる。逆に言えば、対向部材３０の周縁は複数の支持ピン２４に対して回転軸Ｑ１側（つまり、内周側）に位置する。これによれば、回転機構２５が基部２１を回転軸Ｑ１のまわりで回転させても、対向部材３０は支持ピン２４と衝突しない。つまり、対向部材３０は基部２１の回転を阻害しない。
【0091】
基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの対向面積は基板Ｗ１の下面の面積の半分以上に設定され、より好ましくは、基板Ｗ１の下面の面積の９割以上に設定される。例えば、基板Ｗ１の直径および対向部材３０の対向面３０ａの直径はそれぞれ３００ｍｍおよび２９４ｍｍに設定される。
【0092】
対向部材３０は例えば非回転である。図２の例では、対向部材３０は固定部材３１を介して基板処理装置１内に固定される。固定部材３１は例えば柱形状（具体な一例として円柱形状）を有しており、その中心軸が鉛直方向に沿う姿勢で設けられる。固定部材３１は対向部材３０の下面３０ｂに連結されており、下面３０ｂから鉛直下方に延在して、基部２１の貫通孔２１ｂおよび回転機構２５の中空部を貫通する。固定部材３１の外周面は基部２１の内周面および回転機構２５の内周面に接触しておらず、これらとの間には間隙が形成されている。固定部材３１はその鉛直下方の端部において、基板処理装置１の筐体等に固定される。
【0093】
基板Ｗ１が回転軸Ｑ１のまわりで回転すると、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１には、負圧が生じる。これは、基板Ｗ１の回転により、空間Ｈ１内の気体が対向部材３０の周縁よりも外側に流出するからである。この負圧により、基板Ｗ１は対向部材３０側に吸引される。この負圧の大きさは、基板Ｗ１の回転速度、基板Ｗ１と対向部材３０との間の間隔および基板Ｗ１と対向部材３０の対向面積等に依存する。
【0094】
基板処理装置１は、後に詳述するように、基板Ｗ１の回転中に複数の保持ピン２２を保持状態から解除状態に移行させることで、空間Ｈ１の負圧により基板Ｗ１を複数の支持ピン２４の先端に押し付けて、複数の支持ピン２４に基板Ｗ１を保持させる。
【0095】
＜制御部＞
制御部６０は、基板処理装置１を統括的に制御する。具体的には、制御部６０は、ピン駆動部２３、回転機構２５およびバルブ５３などの構成要素を制御する。
制御部６０は、基板処理装置１を統括的に制御する。具体的には、制御部６０は、ピン駆動部２３、回転機構２５およびバルブ５３などの構成要素を制御する。
【0096】
制御部６０は電子回路であって、例えばデータ処理装置および記憶媒体を有していてもよい。データ処理装置は例えばＣＰＵ（Central Processor Unit）などの演算処理装置であってもよい。記憶媒体は非一時的な記憶媒体（例えばＲＯＭ（Read Only Memory）またはハードディスク）および一時的な記憶媒体（例えばＲＡＭ（Random Access Memory））を有していてもよい。非一時的な記憶媒体には、例えば制御部６０が実行する処理を規定するプログラムが記憶されていてもよい。処理装置がこのプログラムを実行することにより、制御部６０が、プログラムに規定された処理を実行することができる。もちろん、制御部６０が実行する処理の一部または全部がハードウェアによって実行されてもよい。
【0097】
制御部６０は、基板Ｗ１の回転速度が所定の範囲内となったときに、ピン駆動部２３を制御して複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１から開放位置Ｐ２に移動させて、複数の支持ピン２４に基板Ｗ１を保持させる。以下、基板処理装置１の動作の一例について詳述する。
【0098】
＜基板処理装置の動作＞
図８は、基板処理装置１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１にて、制御部６０はピン駆動部２３を制御して、外部から搬入された基板Ｗ１を複数の保持ピン２２に保持させる。具体的には、ピン駆動部２３は複数の保持ピン２２の各々を開放位置Ｐ２から保持位置Ｐ１に移動させて、複数の保持ピン２２に基板Ｗ１を保持させる。
図８は、基板処理装置１の動作の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１にて、制御部６０はピン駆動部２３を制御して、外部から搬入された基板Ｗ１を複数の保持ピン２２に保持させる。具体的には、ピン駆動部２３は複数の保持ピン２２の各々を開放位置Ｐ２から保持位置Ｐ１に移動させて、複数の保持ピン２２に基板Ｗ１を保持させる。
【0099】
次にステップＳ２にて、制御部６０は回転機構２５を制御して、基板Ｗ１を回転軸Ｑ１のまわりで回転させ始める。例えば制御部６０は、基板Ｗ１の回転速度が所定の第１目標値となるように、回転機構２５の制御を開始する。第１目標値は例えば１５００ｒｐｍに設定される。この制御により、基板Ｗ１の回転速度は零から時間の経過とともに増加し、第１目標値に達すると、その後は、制御ばらつきの範囲内で略一定となる。
【0100】
この基板Ｗ１の回転に伴って、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１には、負圧が生じる。
【0101】
次にステップＳ３にて、制御部６０は基板Ｗ１の回転速度が所定の範囲内に維持されているか否かを判断する。所定範囲は、第１目標値を含む範囲である。基板Ｗ１が第１目標値で正常に略定速回転しているときには、基板Ｗ１の回転速度はこの所定の範囲内に維持される。一方、基板Ｗ１が加速または減速する際には、基板Ｗ１の回転速度はこの所定の範囲内で維持されない。
【0102】
基板Ｗ１の回転速度が所定の範囲内に維持されていないときには、まだ基板Ｗ１が加速中であるので、制御部６０は再びステップＳ３を実行する。基板Ｗ１の回転速度が所定の範囲内に維持されているときには、基板Ｗ１が略定速回転しているので、ステップＳ４にて、制御部６０はピン駆動部２３を制御して、複数の保持ピン２２による基板Ｗ１の保持を解除する。具体的には、ピン駆動部２３は複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１から開放位置Ｐ２へと移動させる。
【0103】
基板Ｗ１と対向部材３０との間の空間Ｈ１には負圧が生じているので、基板Ｗ１の保持の解除により、基板Ｗ１は鉛直下方に吸引されて支持ピン２４の先端に押し付けられる。つまり、基板Ｗ１は支持ピン２４によって保持される。
【0104】
ここで、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの対向面積、および、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の間隔は、複数の支持ピン２４が略定速回転中の基板Ｗ１を保持できる程度の負圧を空間Ｈ１に生じさせるように、設定される。
【0105】
次にステップＳ５にて、制御部６０は第１処理液供給部５０を制御して、ノズル５１から処理液を吐出させる。具体的には、制御部６０は不図示のノズル駆動部を制御してノズル５１を待機位置から処理位置に移動させた上で、バルブ５３を開いてノズル５１から処理液を吐出させる。処理液は基板Ｗ１の上面に着液し、遠心力を受けて基板Ｗ１の上面で広がって基板Ｗ１の周縁から外側に飛散する。処理液が基板Ｗ１の上面の全面に作用することにより、処理液に応じた処理を基板Ｗ１に対して行うことができる。
【0106】
なお、ステップＳ５において、第１処理液供給部５０は複数種の処理液を順に吐出しても構わない。例えば、第１処理液供給部５０は薬液を基板Ｗ１の上面に供給して、薬液に応じた処理を基板Ｗ１に対して行った後に、リンス液を基板Ｗ１の上面に供給して、基板Ｗ１上の薬液を洗い流してもよい。
【0107】
制御部６０は例えばステップＳ５の開始から第１所定時間が経過したときに、第１処理液供給部５０を制御して処理液の吐出を終了させる。経過時間の測定は例えば制御部６０内のタイマ回路を用いて行うことができる。
【0108】
次にステップＳ６にて、制御部６０はピン駆動部２３を制御して、複数の保持ピン２２に基板Ｗ１を保持させる。具体的には、ピン駆動部２３は複数の保持ピン２２の各々を開放位置Ｐ２から保持位置Ｐ１へ移動させる。図７の例では、保持ピン２２の凹部２２１の凹部底面２２１ｂが傾斜しているので、基板Ｗ１は凹部底面２２１ｂの傾斜に応じて持ち上げられる。よって、再び基板Ｗ１の下面は支持ピン２４から離れる。
【0109】
次にステップＳ７にて、制御部６０はスピン乾燥処理を行う。具体的には、制御部６０は回転機構２５を制御して、基板Ｗ１の回転速度を第２目標値まで増加させる。第２目標値は第１目標値よりも高く、例えば２５００ｒｐｍ程度に設定される。基板Ｗ１がより高速に回転するので、基板Ｗ１の上面に残留した処理液をより確実に外側に飛散させることができ、基板Ｗ１が乾燥する。
【0110】
例えばステップＳ７の開始から第２所定時間が経過したときに、ステップＳ８にて、制御部６０は回転機構２５を制御して、基板Ｗ１の回転を終了させる。つまり、基板Ｗ１の回転速度を零まで低下させる。
【0111】
上記動作によれば、基板Ｗ１の回転速度が零から第１目標値まで増加させる加速期間の全期間において、複数の保持ピン２２が基板Ｗ１を保持する（ステップＳ１およびステップＳ２）。これによって、より確実に基板Ｗ１を保持して基板Ｗ１を加速させることができる。
【0112】
一方、回転速度が所定の範囲に維持される期間（つまり、回転速度がほぼ第１目標値に維持される定速期間）の少なくとも一部においては、複数の保持ピン２２ではなく、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持する（ステップＳ４）。この定速期間においては、基板Ｗ１に印加される周方向の力が加速期間における当該力に比して小さいので、支持ピン２４と基板Ｗ１との間のずれが生じにくく、複数の支持ピン２４は空間Ｈ１の負圧により基板Ｗ１を適切に保持することができる。このとき、回転機構２５からの回転力は、基板Ｗ１と複数の支持ピン２４の各々との間の摩擦によって基板Ｗ１に伝達される。
【0113】
このように、基板処理装置１によれば、複数の保持ピン２２ではなく複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持しつつ、基板Ｗ１を回転させることができる。よって、基板Ｗ１の周縁を保持しないで基板Ｗ１を回転させることができる。
【0114】
そして、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持しつつ基板Ｗ１が回転する状態で、処理液が基板Ｗ１の上面に供給される（ステップＳ５）。よって、回転の遠心力により基板Ｗ１の周縁へ広がる処理液は保持ピン２２によって阻害されずに、基板Ｗ１の上面の周縁部を適切に流れる。つまり、保持ピン２２が基板Ｗ１の周縁に接触していることに起因した処理不良を回避することができる。
【0115】
しかも、基板処理装置１によれば、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持するので、基板Ｗ１の下面に対して広い面積で密着する吸着チャックに比して、基板Ｗ１の下面の汚染を抑制できる。
【0116】
また、上記動作によれば、スピン乾燥処理において、回転速度が第１目標値から第２目標値まで増加するので、その加速期間の全てにおいて、複数の保持ピン２２が基板Ｗ１を保持している（ステップＳ６およびステップＳ７）。よって、基板Ｗ１をより確実に保持しつつ基板Ｗ１の回転速度を増加させることができる。
【0117】
また、上記動作によれば、スピン乾燥処理の終了後に基板Ｗ１の回転速度を低減させる際にも、その減速期間の全てにおいて、複数の保持ピン２２が基板Ｗ１を保持している（ステップＳ８）。よって、基板Ｗ１をより確実に保持しつつ基板Ｗ１の回転速度を低減することができる。
【0118】
なお、スピン乾燥処理において定速期間が存在する場合には、ピン駆動部２３はその定速期間の少なくとも一部において複数の保持ピン２２を解除状態として、複数の支持ピン２４に基板Ｗ１を保持させてもよい。これによれば、基板Ｗ１の周縁と複数の保持ピン２２の各々との間に残留する処理液を低減することができ、より均一な乾燥に資する。
【0119】
もちろん、基板Ｗ１の周縁と複数の保持ピン２２とが接触していても十分に基板Ｗ１を乾燥させることができる場合には、定速期間においても複数の保持ピン２２が基板Ｗ１を保持していればよい。
【0120】
また、上述の例では、制御部６０は、処理液を基板Ｗ１の上面に供給する処理期間の開始前に、ピン駆動部２３を制御して複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１から開放位置Ｐ２に移動させており（ステップＳ４）、処理期間の終了後に、ピン駆動部２３を制御して複数の保持ピン２２の各々を開放位置Ｐ２から保持位置Ｐ１に移動させている（ステップＳ６）。言い換えれば、制御部６０は処理期間の全てに亘って、複数の保持ピン２２を開放位置Ｐ２で停止させている。これによれば、処理期間の全てに亘って、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持できる。
【0121】
処理不良の抑制という観点では、複数の保持ピン２２は処理期間の全てに亘って開放位置Ｐ２で停止していることが望ましいものの、必ずしもこれに限らない。制御部６０は、処理期間の少なくとも一部において、複数の保持ピン２２を開放位置Ｐ２で停止させていればよい。なぜなら、処理期間の少なくとも一部において処理不良を抑制できるからである。
【0122】
＜保持ピンと支持ピンとの相対位置＞
図９は、基板保持部２０の構成の一例を概略的に示す図であり、解除状態における保持ピン２２と支持ピン２４との位置関係の一例を概略的に示している。ここでは、基板Ｗ１は時計回りに回転するものとする。この基板Ｗ１の回転に伴って、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の気体はその周縁から外側に流出する。図９では、この気体の流線方向の一例を太線で模式的に示している。
図９は、基板保持部２０の構成の一例を概略的に示す図であり、解除状態における保持ピン２２と支持ピン２４との位置関係の一例を概略的に示している。ここでは、基板Ｗ１は時計回りに回転するものとする。この基板Ｗ１の回転に伴って、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の気体はその周縁から外側に流出する。図９では、この気体の流線方向の一例を太線で模式的に示している。
【0123】
図９の例では、保持ピン２２の一例として、保持ピン２２’も示されている。この保持ピン２２’は、自身に対応する支持ピン２４と流線方向に沿って並ぶ位置に設けられている。この位置関係によれば、支持ピン２４を回り込んだ気体が再び保持ピン２２’に衝突するので、保持ピン２２’と支持ピン２４との間で乱流が形成されやすい。当該乱流は基板Ｗ１に対してランダムな力を局所的に作用し得る。これにより、基板Ｗ１の吸引力の平面視における分布ばらつきが大きくなり、ひいては、支持ピン２４が基板Ｗ１を適切に保持できなくなる可能性がある。また、乱流により気体の一部が基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１に戻り得る。これにより、負圧の大きさが低減し得る。つまり、支持ピン２４側への基板Ｗ１の吸引力が低下し得る。これによっても、支持ピン２４が基板Ｗ１を適切に保持できなくなり得る。
【0124】
したがって、解除状態において、保持ピン２２は、流線方向に交差した方向に沿って支持ピン２４と並んでいることが望ましい。より具体的には、図９に例示するように、平面視において、保持ピン２２は、対応する支持ピン２４に対して、基板Ｗ１の回転方向とは反対側に位置していることが望ましい。より具体的には、保持ピン２２は、支持ピン２４に対する回転方向の反対側であって支持ピン２４の直前に位置する。図９の例では、支持ピン２４の周方向の位置を示す仮想線Ａ１も示されている。仮想線Ａ１は回転軸Ｑ１と支持ピン２４の中心とを通る線である。図９に例示するように、保持ピン２２は仮想線Ａ１に対して基板Ｗ１の回転方向とは反対側に位置する。これにより、気体は保持ピン２２と支持ピン２４との間を通り抜けることができるので、保持ピン２２と支持ピン２４との間に乱流が形成されにくい。よって、複数の支持ピン２４は基板Ｗ１をより適切に保持することができる。
【0125】
＜支持ピン＞
図１０は、支持ピン２４の構成の一例を概略的に示す図である。図１０に例示するように、支持ピン２４は、ピン本体２４１と、保護部材２４２とを含んでいてもよい。ピン本体２４１は例えば保持ピン２２およびピン支持体２６と同一の材料で形成される。ピン本体２４１はピン支持体２６の上面から鉛直上方に突出する。図１０の例では、ピン本体２４１は鉛直上方に向かうほど細くなる先細形状を有しており、ピン本体２４１の上面は略水平となっている。
図１０は、支持ピン２４の構成の一例を概略的に示す図である。図１０に例示するように、支持ピン２４は、ピン本体２４１と、保護部材２４２とを含んでいてもよい。ピン本体２４１は例えば保持ピン２２およびピン支持体２６と同一の材料で形成される。ピン本体２４１はピン支持体２６の上面から鉛直上方に突出する。図１０の例では、ピン本体２４１は鉛直上方に向かうほど細くなる先細形状を有しており、ピン本体２４１の上面は略水平となっている。
【0126】
保護部材２４２はピン本体２４１の上面に設けられており、支持ピン２４の先端を構成する。保護部材２４２は弾性を有する。具体的には、保護部材２４２はピン本体２４１よりも低い弾性率を有している。保護部材２４２は、例えばシリコーンまたはゴム等の合成樹脂によって形成される。図１０の例では、保護部材２４２も鉛直上方に向かうほど細くなる先細形状を有している。
【0127】
これによれば、支持ピン２４が、ピン本体２４１よりも柔らかい保護部材２４２で基板Ｗ１の下面に接触するので、基板Ｗ１の下面の損傷を抑制することができる。
【0128】
＜保持ピン＞
図１１は、基板保持部２０の一部の構成の他の一例を概略的に示す図である。図１１の例では、保持ピン２２は平面視において長尺形状を有している。ここで、長尺形状とは、その長手方向が短手方向よりも長い形状を言う。図１１に例示するように、保持ピン２２は、その長手方向における中央部の幅が、長手方向における端部２２ａおよび端部２２ｂよりも広くなる形状を有している。保持ピン２２は解除状態において、その長手方向が流線方向に沿う姿勢で配置される。言い換えれば、保持ピン２２の短手方向は流線方向に略直交する。
図１１は、基板保持部２０の一部の構成の他の一例を概略的に示す図である。図１１の例では、保持ピン２２は平面視において長尺形状を有している。ここで、長尺形状とは、その長手方向が短手方向よりも長い形状を言う。図１１に例示するように、保持ピン２２は、その長手方向における中央部の幅が、長手方向における端部２２ａおよび端部２２ｂよりも広くなる形状を有している。保持ピン２２は解除状態において、その長手方向が流線方向に沿う姿勢で配置される。言い換えれば、保持ピン２２の短手方向は流線方向に略直交する。
【0129】
ここで、保持ピン２２の配置姿勢の一例を仮想線Ｂ１との対比で説明する。仮想線Ｂ１は、回転軸Ｑ１と保持ピン２２の重心とを通る線である。図１１の例では、保持ピン２２の長手方向の両端のうち仮想線Ｂ１に対して回転方向とは反対側に位置する端部２２ａは、仮想線Ｂ１に対して回転方向側に位置する端部２２ｂよりも、基板Ｗ１の周縁に近い。
【0130】
このように、保持ピン２２が流線方向に長く、中央部が太い長尺形状を有していれば、気体が保持ピン２２の側面に沿って流れやすい。よって、乱流の発生をさらに抑制することができる。したがって、支持ピン２４は基板Ｗ１をさらに適切に保持できる。
【0131】
また、図１１の例では、保持ピン２２は平面視において略流線形状を有している。より具体的には、保持ピン２２は端部２２ａにおいて略円弧形状を有し、端部２２ｂにおいて端部２２ａよりも細い先細形状を有している。これによれば、気体が保持ピン２２の側面に沿ってさらに流れやすく、乱流の発生をさらに抑制することができる。
【0132】
なお、保持ピン２２は略流線形状に限らず、略紡錘形状または略楕円形状を有していてもよい。また、支持ピン２４も平面視において、保持ピン２２と同様に長尺形状（例えば略流線形状、略紡錘形状または略楕円形状）を有していてもよい。これによれば、気体が支持ピン２４の側面を流れやすく、支持ピン２４の近傍での乱流の発生を抑制できる。
【0133】
＜気体供給部＞
上述のように空間Ｈ１には負圧が生じるものの、基板Ｗ１の回転速度が例えば１５００ｒｐｍ程度以上であれば、基板Ｗ１の周縁を流れる処理液には、負圧よりも遠心力が大きく作用する。よって、処理液は基板Ｗ１の周縁から下面にあまり回り込まずに、外側に飛散することが多い。その一方で、処理液の基板Ｗ１の下面への回り込みをより確実に抑制することが望まれる場合もある。以下では、処理液の基板Ｗ１の下面への回り込みをより確実に抑制する技術について述べる。
上述のように空間Ｈ１には負圧が生じるものの、基板Ｗ１の回転速度が例えば１５００ｒｐｍ程度以上であれば、基板Ｗ１の周縁を流れる処理液には、負圧よりも遠心力が大きく作用する。よって、処理液は基板Ｗ１の周縁から下面にあまり回り込まずに、外側に飛散することが多い。その一方で、処理液の基板Ｗ１の下面への回り込みをより確実に抑制することが望まれる場合もある。以下では、処理液の基板Ｗ１の下面への回り込みをより確実に抑制する技術について述べる。
【0134】
図１２は、基板処理装置１Ａの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ａは気体供給部８０の有無を除いて、基板処理装置１と同様の構成を有している。気体供給部８０は基板Ｗ１の下面の中央部を避けて、当該下面の周縁部に気体を供給する。当該気体としては、窒素またはアルゴン等の不活性ガスを採用することができる。ここでいう不活性ガスとは、基板Ｗ１との反応性が低い気体である。
【0135】
図１２の例では、当該気体の流れを太線の矢印で模式的に示している。ただし、図面の煩雑を避けるため、回転軸Ｑ１に対して一方側の気体の流れを示し、他方側の気体の流れについての図示は省略している。図１１の例では、当該気体は、回転機構２５の内周面と固定部材３１の外周面との間の空間、および、基部２１の内周面と固定部材３１の外周面との間の空間を鉛直上方に向かって流れて、対向部材３０の下面３０ｂと基部２１の上面２１ａとの間の空間Ｈ２に流出し、空間Ｈ２内を外側に流れる。さらに当該気体は対向部材３０の周縁から基板Ｗ１の下面の周縁部へ流れ、当該周縁部に沿って基板Ｗ１の外側に流れる。
【0136】
図１２の例では、気体供給部８０は、供給管８１と、バルブ８２と、気体供給源８３とを含んでいる。供給管８１の一端は回転機構２５の内周面と固定部材３１の外周面との間の空間に連通しており、他端は気体供給源８３に接続される。気体供給源８３は気体（不活性ガス）を供給管８１の内部に供給する。バルブ８２は供給管８１の途中に設けられている。バルブ８２は制御部６０によって制御され、供給管８１の内部の流路の開閉を切り替える。バルブ８２は、供給管８１の内部を流れる気体の流量を調整可能なバルブであってもよい。
【0137】
バルブ８２が開くことにより、気体供給源８３からの気体が供給管８１の内部を流れて回転機構２５の内周面と固定部材３１の外周面との間の空間に供給される。当該気体は上述した経路に沿って流れる。
【0138】
図１２に例示するように、供給管８１は、複数の分岐管８１１と、共通管８１２とを含んでいてもよい。複数の分岐管８１１は固定部材３１を周方向に囲むように配置されていており、複数の分岐管８１１の各々の一端は回転機構２５の内周面と固定部材３１の外周面との間の空間に連通し、他端は共通して共通管８１２の一端に接続される。共通管８１２の他端は気体供給源８３に接続されており、バルブ８２は共通管８１２の途中に設けられている。この構造によれば、周方向に配置された複数の分岐管８１１が気体を供給するので、周方向に沿ってより均一に気体を供給することができる。
【0139】
図１３は、基板処理装置１Ａの動作の一例を示すフローチャートである。まず、ステップＳ１０にて、制御部６０はピン駆動部２３を制御して、外部から搬入された基板Ｗ１を複数の保持ピン２２に保持させる。次にステップＳ１１にて、制御部６０は気体供給部８０のバルブ８２を開いて、基板Ｗ１の下面の周縁部に気体を供給する。気体の流量は適宜に設定されればよいものの、例えば１００Ｌ／ｍ程度に設定される。
【0140】
次に制御部６０はステップＳ１２からステップＳ１８をこの順に実行する。ステップＳ１２からステップＳ１８はそれぞれステップＳ２からステップＳ８と同一であるので、繰り返しの説明を避ける。次にステップＳ１９にて、制御部６０は気体供給部８０のバルブ８２を閉じて、気体の供給を終了する。
【0141】
この動作によれば、ステップＳ１５の処理液の供給中において、気体供給部８０からの気体が基板Ｗ１の下面の周縁部に沿って外側に流れる。これにより、基板Ｗ１の周縁を回り込んで下面に流れる処理液を当該気体で外側に吹き飛ばすことができる。したがって、処理液が基板Ｗ１の下面に流れることを抑制または回避することができる。
【0142】
また、基板Ｗ１よりも外側の気体が基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１に流入することも抑制できる。よって、基板Ｗ１の吸引力の低下も抑制できる。
【0143】
また、気体供給部８０は基板Ｗ１の下面の中央部を避けて基板Ｗ１の下面の周縁部に気体を供給している。もし基板Ｗ１の下面の中央部に気体を供給すれば、空間Ｈ１の負圧の大きさが低減するのに対して、気体供給部８０は基板Ｗ１の周縁部のみに気体を供給するので、空間Ｈ１における負圧の低減をほとんど招かない。
【0144】
＜気体供給部の他の例＞
図１２の例では、対向部材３０の下面３０ｂと基部２１の上面２１ａとの間の空間Ｈ２を気体の流路として利用した。しかるに、必ずしもこれに限らない。対向部材３０の内部に気体の流路を形成してもよい。
図１２の例では、対向部材３０の下面３０ｂと基部２１の上面２１ａとの間の空間Ｈ２を気体の流路として利用した。しかるに、必ずしもこれに限らない。対向部材３０の内部に気体の流路を形成してもよい。
【0145】
図１４は、基板処理装置１Ｂの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｂは気体供給部８０の構成を除いて、基板処理装置１Ａと同様の構成を有している。基板処理装置１Ｂにおいては、対向部材３０の内部に気体用流路３０１が形成されている。図１４の例では、気体用流路３０１の吐出口３０１ａは対向部材３０の対向面３０ａに形成されており、基板Ｗ１の下面の周縁部に対向している。吐出口３０１ａは複数形成され、例えば、基板Ｗ１と略同心の仮想円上に略等間隔で形成される。
【0146】
図１４の例では、気体用流路３０１は吐出口３０１ａの付近において傾斜して延在している。具体的には、気体用流路３０１は、吐出口３０１ａから対向部材３０の下面３０ｂに近づくにしたがって対向部材３０の中心側に向かうように傾斜して延在し、さらに屈曲して水平方向に沿って対向部材３０の中心側に延在している。気体用流路３０１が吐出口３０１ａから傾斜して延在しているので、気体はその傾斜に沿って吐出口３０１ａから径方向外側に向かって流出する。よって、気体を基板Ｗ１の下面の周縁部に沿って外側に流しやすい。
【0147】
図１４の例では、固定部材３１の内部にも気体用流路３１１が形成されている。気体用流路３１１は鉛直方向に沿って固定部材３１を貫通しており、その鉛直上方の一端が対向部材３０の内部の気体用流路３０１に接続されている。気体供給部８０の供給管８１の一端は固定部材３１の気体用流路３１１の他端に接続されている。気体供給源８３からの気体は供給管８１、気体用流路３１１および気体用流路３０１をこの順に流れ、吐出口３０１ａから基板Ｗ１の下面の周縁部に向かって吐出される。
【0148】
基板処理装置１Ｂにおいても、気体供給部８０は基板Ｗ１の下面の周縁部のみに気体を供給して、当該気体を基板Ｗ１の下面の周縁部に沿って外側に流すことができる。したがって、処理液が基板Ｗ１の周縁から下面に回り込むことを抑制できる。また、基板Ｗ１よりも外側の気体が基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１に流入することも抑制できる。よって、基板Ｗ１の吸引力の低下も抑制できる。
【0149】
＜センサ＞
図１５は、基板処理装置１Ｃの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｃはセンサ９０および報知部６１の有無を除いて、基板処理装置１と同様の構成を有している。センサ９０は、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１の圧力と関連した測定値を測定し、その測定値を制御部６０に出力する。
図１５は、基板処理装置１Ｃの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｃはセンサ９０および報知部６１の有無を除いて、基板処理装置１と同様の構成を有している。センサ９０は、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１の圧力と関連した測定値を測定し、その測定値を制御部６０に出力する。
【0150】
例えば、センサ９０は非接触式の測位センサ（測距センサともいう）であり、基板Ｗ１の一部の鉛直方向における位置（以下、鉛直位置と呼ぶ）を測定する。図１５の例では、センサ９０は、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１よりも鉛直上方に設けられている。例えばセンサ９０は、測定用の光または超音波である測定波を基板Ｗ１の上面に送波する。センサ９０は、基板Ｗ１の上面で反射した測定波を受波し、当該測定波に基づいて、基板Ｗ１の上面の鉛直位置を測定する。センサ９０は基板Ｗ１の上面の一部（センサ９０と鉛直方向において対向する部分）に測定波を送波するので、基板Ｗ１の上面の当該一部の鉛直位置を測定する。基板Ｗ１が回転することにより、センサ９０は基板Ｗ１の径方向における一部領域に対して全周に亘って測定波を送波するので、その環状領域（測定領域とも呼ぶ）内の各周方向位置における鉛直位置を測定する。
【0151】
さて、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１の負圧が大きいほど、基板Ｗ１に対する吸引力は大きくなる。よって、基板Ｗ１は当該負圧が大きいほど鉛直下方に撓み得る。基板Ｗ１が複数の保持ピン２２によって保持されている状態では、基板Ｗ１は複数の保持ピン２２との接触位置を支点として、下に凸の形状に撓み得る（図１５参照）。また、基板Ｗ１が複数の支持ピン２４によって支持されている状態では、基板Ｗ１は複数の支持ピン２４との接触位置を支点として、下に凸の形状に撓み得る。
【0152】
空間Ｈ１の負圧が大きいほど基板Ｗ１の撓み量は大きいので、センサ９０によって測定された基板Ｗ１の鉛直位置は負圧が大きいほど低くなる。負圧と撓み量との関係は例えば予めシミュレーションまたは実験等により把握することができる。
【0153】
ここでは、センサ９０は基板Ｗ１の上面の測定領域内の各周方向位置における鉛直位置を測定するので、制御部６０は、センサ９０によって測定された複数の鉛直位置の平均値を基板Ｗ１の測定領域の鉛直位置として算出してもよい。
【0154】
制御部６０は、基板Ｗ１の略定速回転中に複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１から開放位置Ｐ２に移動させるか否かを、センサ９０によって測定された測定値に基づいて判断する。つまり、制御部６０は、複数の支持ピン２４による基板Ｗ１の保持に十分な負圧が空間Ｈ１に生じているか否かをセンサ９０を用いて確認し、十分な負圧が生じているときに、複数の保持ピン２２を解除状態とする。
【0155】
より具体的な一例として、制御部６０は空間Ｈ１の負圧の大きさが所定の基準値以上となるか否か、つまり、センサ９０によって測定された基板Ｗ１の測定領域の鉛直位置が所定の基準位置と同じ、または、当該基準位置よりも鉛直下方となっているか否かを判断する。当該基準値は、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持できる負圧の大きさの下限値以上の値であり、当該基準位置は、負圧の大きさが基準値と一致するときの基板Ｗ１の測定領域の鉛直位置である。
【0156】
制御部６０はその判断結果が肯定的（ＹＥＳ）であるときに、基板Ｗ１の略定速回転中にピン駆動部２３を制御して、複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１から開放位置Ｐ２に移動させる。一方で、制御部６０はその判断結果が否定的（ＮＯ）であるときには、基板Ｗ１の略定速回転中において、複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１から開放位置Ｐ２に移動させない。
【0157】
これによれば、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１に十分な負圧が生じた状態で、支持ピン２４に基板Ｗ１を保持させることができる。
【0158】
図１６は、基板処理装置１Ｃの動作の一例を示すフローチャートである。ステップＳ２１からステップＳ２３はそれぞれステップＳ１からステップＳ３と同一であるので、繰り返しの説明は避ける。
【0159】
次にステップＳ２４にて、センサ９０は、空間Ｈ１の負圧の大きさに関連する測定値を測定し、当該測定値を制御部６０に出力する。測定値としては、基板Ｗ１の上面のうち測定領域の鉛直位置を採用できる。
【0160】
次にステップＳ２５にて、制御部６０は空間Ｈ１の負圧の大きさが基準値以上であるか否かを判断する。具体的な一例として、制御部６０はセンサ９０によって測定された複数の鉛直位置を平均して基板Ｗ１の測定領域の鉛直位置を算出し、算出された鉛直位置が所定の基準位置と同じ、または、当該基準位置よりも鉛直下方となっているか否かを判断する。なお、制御部６０の記憶媒体には、予め作成された鉛直位置と負圧の大きさとの関係を示すテーブルが記憶されていてもよい。制御部６０は、測定された鉛直位置と、テーブルとに基づいて負圧の大きさを求め、当該負圧の大きさと基準値とを比較してもよい。
【0161】
空間Ｈ１の負圧の大きさが基準値以上であるときには、支持ピン２４による基板Ｗ１の保持に必要な負圧が空間Ｈ１に生じているので、ステップＳ２６にて、制御部６０はピン駆動部２３を制御して、複数の保持ピン２２の各々を保持位置Ｐ１から開放位置Ｐ２に移動させる。次に制御部６０はステップＳ２７からステップＳ３０をこの順に実行する。ステップＳ２７からステップＳ３０はそれぞれステップＳ５からステップＳ８と同一であるので、繰り返しの説明を避ける。
【0162】
一方、ステップＳ２５において、負圧の大きさが基準値未満であるときには、支持ピン２４による基板Ｗ１の保持に必要な負圧が生じていないので、制御部６０はステップＳ２６からステップＳ２９を実行せずに、ステップＳ３０において、回転機構２５を制御して基板Ｗ１の回転を終了する。
【0163】
以上のように、制御部６０は複数の保持ピン２２による基板Ｗ１の保持の解除の可否を、センサ９０の測定値に基づいて判断しているので、負圧の大きさが基準値に満たない状態で支持ピン２４に基板Ｗ１を保持させることを回避できる。
【0164】
しかも上述の例では、センサ９０として非接触式の測距センサを採用している。このセンサ９０は、空間Ｈ１の圧力に関連する測定値を測定するにもかかわらず、空間Ｈ１内に設ける必要がなく、基板Ｗ１の上面よりも鉛直上方に設ければよい。よって、センサ９０の設置が容易である。
【0165】
なお、上述の例では、空間Ｈ１の負圧についての基準値として、略定速回転中の基板Ｗ１を複数の支持ピン２４を保持できる負圧の下限値以上の値を採用した。しかるに、基板Ｗ１の上面には処理液が供給される。この処理液が基板Ｗ１の上面に供給されると、処理液の着液時に処理液が基板Ｗ１の上面に力を作用させる。この力は基板Ｗ１を鉛直下方に押し下げるので、支持ピン２４による保持力を向上できるものの、処理液の着液位置が基板Ｗ１の中心からずれたりして処理液が乱れると、基板Ｗ１に生じる力の平面視におけるばらつきが大きくなり、基板Ｗ１が支持ピン２４から外れる可能性もある。そこで、空間Ｈ１の負圧の大きさについての基準値としては、処理液を供給した状態でも、複数の支持ピン２４が略定速回転中の基板Ｗ１を適切に保持できる程度の値を採用することが望ましい。
【0166】
図１６に例示するように、空間Ｈ１の負圧の大きさが基準値以上であるときに、処理液が基板Ｗ１の上面に供給され（ステップＳ２７）、負圧の大きさが基準値未満であるときには、処理液が基板Ｗ１の上面に供給されない。よって、制御部６０は、処理液を供給するか否かを、センサ９０の測定値に基づいて判断している、ともいえる。
【0167】
なお、空間Ｈ１の負圧の大きさは時間ともに変動し得るので、ステップＳ２６の時点において負圧が基準値以上であっても、ステップＳ２７の時点で負圧が基準値未満となっている可能性は零ではない。そこで、制御部６０はステップＳ２７の直前にも、空間Ｈ１の負圧の大きさを確認してもよい。
【0168】
図１７は、基板処理装置１Ｃの上記動作の一例を示すフローチャートである。図１７の例では、図１６と比較してステップＳ３１およびステップＳ３２がさらに実行される。ステップＳ３１およびステップＳ３２はステップＳ２６とステップＳ２７との間で実行される。ステップＳ３１においては、センサ９０は空間Ｈ１の圧力に関する測定値を測定し、当該測定値を制御部６０に出力する。
【0169】
次にステップＳ３２にて、制御部６０は空間Ｈ１の負圧の大きさが基準値以上であるか否かを判断する。具体的な判断方法の一例はステップＳ２５と同様であるので、繰り返しの説明を避ける。なお、ステップＳ３２で採用する基準値は、ステップＳ２５で採用する基準値と異なっていてもよい。例えばステップＳ３２で採用する基準値は、ステップＳ２５で採用する基準値よりも大きくてもよい。
【0170】
ステップＳ３２において、空間Ｈ１の負圧の大きさが基準値以上であるときには、処理液を供給した状態での複数の支持ピン２４による基板Ｗ１の保持に必要な負圧が空間Ｈ１に生じているので、ステップＳ２７にて、制御部６０は第１処理液供給部５０に処理液を供給させる。次に制御部６０はステップＳ２８からステップＳ３０を実行する。
【0171】
一方、ステップＳ３２において、負圧の大きさが基準値未満であるときには、処理液を供給した状態での支持ピン２４による基板Ｗ１の保持に必要な負圧が空間Ｈ１に生じていないので、制御部６０はステップＳ２７からステップＳ２９を実行せずに、ステップＳ３０において、回転機構２５を制御して基板Ｗ１の回転を終了する。
【0172】
上記動作によれば、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の空間Ｈ１に十分な負圧が生じた状態で、処理液を供給させることができる。したがって、処理液が供給されても、支持ピン２４は基板Ｗ１を適切に保持できる。
【0173】
なお、上述の例では、ステップＳ２５またはステップＳ３２において負圧が基準値未満であるときに、制御部６０は基板Ｗ１に対する処理を終了している（ステップＳ３０）。しかしながら、必ずしもこれに限らない。基板Ｗ１に対する処理を優先する場合、基板処理装置１は、複数の保持ピン２２によって基板Ｗ１を保持した保持状態で、処理液を基板Ｗ１の上面に供給して処理を行ってもよい。
【0174】
ところで、支持ピン２４が保護部材２４２（図１０）を含んでいる場合には、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持している状態において、保護部材２４２は空間Ｈ１の負圧が大きいほど基板Ｗ１に押圧されて縮む。よって、基板Ｗ１の上面の鉛直位置は、保護部材２４２が設けられていない場合に比べて低くなる。つまり、センサ９０によって測定される鉛直位置は、負圧の大きさの変化に応じてより大きく変化する。したがって、より高い精度で負圧の大きさを検出することができる。
【0175】
＜異常検知＞
経年劣化により支持ピン２４の先端が摩耗して支持ピン２４の高さが低くなる場合がある。複数の支持ピン２４の相互間において摩耗の程度がばらつくと、いくつかの支持ピン２４が基板Ｗ１の下面に接触できなくなり得る。
経年劣化により支持ピン２４の先端が摩耗して支持ピン２４の高さが低くなる場合がある。複数の支持ピン２４の相互間において摩耗の程度がばらつくと、いくつかの支持ピン２４が基板Ｗ１の下面に接触できなくなり得る。
【0176】
複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持する状態においては、支持ピン２４が基板Ｗ１に回転力を伝達する。よって、いくつかの支持ピン２４が基板Ｗ１と離れることは望ましくなく、このピン異常を検出できることが望ましい。
【0177】
さて、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持している状態では、基板Ｗ１は負圧によって支持ピン２４の先端に押圧されるので、支持ピン２４の接触位置を支点として下に凸となるように撓む。この基板Ｗ１は、隣り合う支持ピン２４の接触位置の間の円弧領域においても、下に凸に撓み得る。
【0178】
ここでは、センサ９０の測定領域が支持ピン２４の接触位置を含むものとする。図１８は、センサ９０によって測定された鉛直位置の一例を概略的に示すグラフである。正常な状態では、鉛直位置は４つの支持ピン２４の接触位置においてピークをとるので、鉛直位置の波形は、隣り合う支持ピン２４の間の周間隔を１周期とした波状の形状を有する。
【0179】
これに対して、１つの支持ピン２４が基板Ｗ１の下面に接触していないピン異常が生じた場合には、当該支持ピン２４の接触位置において基板Ｗ１が支持されないので、当該接触位置における鉛直位置はピークをとらない。図１８の例では、１つの支持ピン２４が基板Ｗ１に接触していない場合の鉛直位置の波形を破線で示している。
【0180】
制御部６０は、センサ９０によって測定された鉛直位置に基づいて、基板処理装置１にピン異常が生じているか否かを判断する。具体的な一例として、制御部６０は、基板Ｗ１の１回転中にセンサ９０によって測定された複数の鉛直位置のうちの各ピーク値が、支持ピン２４の接触位置に対応しているか否かを判断する。ここでは４つの支持ピン２４が略等間隔で配置されているので、制御部６０はピーク値に対応する４つの測定位置が略等間隔に位置してるか否かを判断する。当該４つの測定位置が略等間隔に位置していない場合には、制御部６０はピン異常が生じていると判断する。
【0181】
図１５の例では、基板処理装置１には、報知部６１が設けられている。報知部６１はユーザに対して報知を行うことができる。報知部６１は例えばディスプレイまたはスピーカなどの報知手段である。制御部６０はピン異常が生じていると判断したときには、報知部６１にピン異常を報知させつつ、処理を終了する。
【0182】
なお、上述の例では、支持ピン２４の基板Ｗ１に対する非接触を異常として検出したものの、必ずしもこれに限らない。例えば基板Ｗ１が適切な姿勢で基板保持部２０に保持されない異常も生じ得る。具体的には、基板保持部２０が基板Ｗ１を傾斜姿勢で保持する可能性もある。このような保持異常も検出できることが望ましい。
【0183】
センサ９０は基板Ｗ１の上面における各周方向位置の鉛直位置を測定するので、基板Ｗ１が傾斜して保持された状態を検出することができる。図１９は、基板Ｗ１およびセンサ９０の一例を概略的に示している。図１９では、基板Ｗ１が傾斜しており、その厚み方向が回転軸Ｑ１と交差している。この状態で基板Ｗ１が回転軸Ｑ１の周りで回転すると、センサ９０によって測定された複数の鉛直位置のうち最大値と最小値との間の差が大きくなる。図１９の例では、センサ９０が測定する鉛直位置が最も高くなるときの基板Ｗ１が実線で示され、最も小さくなるときの基板Ｗ１が二転鎖線で示されている。
【0184】
そこで、制御部６０は基板Ｗ１の１回転中にセンサ９０によって測定された複数の鉛直位置の最大値と最小値との差が許容差以上であるか否かを判断する。当該差が許容差以上であるときには、制御部６０は保持異常が生じていると判断してもよい。制御部６０は保持異常が生じていると判断したときには、報知部６１に保持異常を報知させつつ、処理を終了する。
【0185】
以上のように、制御部６０はセンサ９０によって測定された鉛直位置に基づいて異常の有無を判断してもよい。
【0186】
＜センサの他の具体例＞
図２０は、基板処理装置１Ｄの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｄはセンサ９０の種類および位置を除いて、基板処理装置１Ｃと同様の構成を有している。基板処理装置１Ｄにおいては、センサ９０は、マノメータなどの圧力センサである。このセンサ９０は空間Ｈ１の圧力を測定する。
図２０は、基板処理装置１Ｄの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｄはセンサ９０の種類および位置を除いて、基板処理装置１Ｃと同様の構成を有している。基板処理装置１Ｄにおいては、センサ９０は、マノメータなどの圧力センサである。このセンサ９０は空間Ｈ１の圧力を測定する。
【0187】
図２０の例では、対向部材３０の対向面３０ａには、空間Ｈ１側に開口する孔３０２が形成されている。図２０の例では、孔３０２は対向部材３０の対向面３０ａの中央部に形成されており、平面視において、例えば基板Ｗ１と略同心の円形状を有する。孔３０２は対向部材３０を鉛直方向に貫通しつつ、固定部材３１の内部にも延在している。センサ９０は孔３０２内に設けられている。
【0188】
センサ９０は有線または無線で制御部６０に接続される。センサ９０が有線で制御部６０に接続される場合、固定部材３１には、センサ９０からの配線を引き出すための配線用孔（不図示）が形成される。ただし、孔３０２は対向部材３０の対向面３０ａ以外において外気に開口していないことが望ましい。なぜなら、孔３０２が外気に繋がっていると、孔３０２を介して気体が空間Ｈ１に流入してしまい、空間Ｈ１の負圧の大きさが低減するからである。そこで、配線用孔と配線との間は気密に封止されるとよい。
【0189】
孔３０２内の圧力は空間Ｈ１の圧力とみなすことができるので、センサ９０は空間Ｈ１の圧力を測定することができる。センサ９０は、測定した圧力（測定値）を制御部６０に出力する。
【0190】
基板処理装置１Ｄの動作の一例は基板処理装置１Ｃと同様である（例えば図１６および図１７）。これによっても、負圧の大きさが基準値に満たない状態で複数の支持ピン２４に基板Ｗ１を保持させることを回避できる。またセンサ９０は空間Ｈ１の圧力を直接に測定するので、より高い精度で圧力を測定することができる。
【0191】
＜処理液供給部＞
図２１は、基板処理装置１Ｅの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｅは第２処理液供給部４０の有無を除いて、基板処理装置１と同様の構成を有している。第２処理液供給部４０は基板Ｗ１の下面に処理液を供給する。図２１の例では、対向部材３０および固定部材３１を鉛直方向に貫通する処理液用流路３０３が形成されている。よって、処理液用流路３０３は対向部材３０の対向面３０ａにおいて開口しており、その開口は吐出口として機能する。言い換えれば、対向部材３０は、基板Ｗ１の下面に処理液を供給するノズルとして機能する。図２１の例では、処理液用流路３０３（吐出口）は基板Ｗ１の下面の中央部と鉛直方向において対向している。
図２１は、基板処理装置１Ｅの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｅは第２処理液供給部４０の有無を除いて、基板処理装置１と同様の構成を有している。第２処理液供給部４０は基板Ｗ１の下面に処理液を供給する。図２１の例では、対向部材３０および固定部材３１を鉛直方向に貫通する処理液用流路３０３が形成されている。よって、処理液用流路３０３は対向部材３０の対向面３０ａにおいて開口しており、その開口は吐出口として機能する。言い換えれば、対向部材３０は、基板Ｗ１の下面に処理液を供給するノズルとして機能する。図２１の例では、処理液用流路３０３（吐出口）は基板Ｗ１の下面の中央部と鉛直方向において対向している。
【0192】
第２処理液供給部４０は、複数の保持ピン２２の各々が保持位置Ｐ１で停止した保持状態において、処理液を対向部材３０の吐出口から基板Ｗ１の下面へと処理液を供給する。複数の保持ピン２２が基板Ｗ１を保持するので、基板Ｗ１の下面に処理液が衝突して基板Ｗ１に鉛直上方の力が作用しても、適切に基板Ｗ１を保持することができる。逆に言えば、より確実に基板Ｗ１を保持した状態で、基板Ｗ１の下面に処理液を供給できる。第２処理液供給部４０が供給する処理液としては、例えば純水等の洗浄液を採用することができる。
【0193】
図２１の例では、第２処理液供給部４０は、供給管４１と、バルブ４２と、処理液供給源４３とを含んでいる。供給管４１の一端は固定部材３１の下面において処理液用流路３０３の下端に接続されており、他端は処理液供給源４３に接続される。処理液供給源４３は処理液を供給管４１の内部に供給する。バルブ４２は供給管４１の途中に設けられている。バルブ４２は制御部６０によって制御され、供給管４１の内部の流路の開閉を切り替える。
【0194】
バルブ４２が開くことにより、処理液供給源４３からの処理液は供給管４１および処理液用流路３０３をこの順に流れて基板Ｗ１の下面に吐出される。基板Ｗ１の下面に着液した処理液は遠心力によって当該下面の全面に広がる。これにより、処理液に応じた処理を基板Ｗ１の下面に対して行うことができる。例えば処理液が純水等の洗浄液である場合には、基板Ｗ１の下面に対して洗浄処理が行われる。
【0195】
＜昇降機構＞
処理液を供給する際の基板Ｗ１の回転速度の第１目標値は、その処理液の種類に応じて変わり得る。そして、基板Ｗ１の回転速度が高い場合には、空間Ｈ１の負圧が大きくなるので、基板Ｗ１に生じる吸引力は大きくなる。この吸引力が大きすぎると、基板Ｗ１に不要な応力が作用するので、好ましくない。一方で、回転速度が低い場合には、空間Ｈ１の負圧が小さくなるので、基板Ｗ１に生じる吸引力が小さくなる。この吸引力が小さすぎると、複数の支持ピン２４は基板Ｗ１を適切に保持することができない。
処理液を供給する際の基板Ｗ１の回転速度の第１目標値は、その処理液の種類に応じて変わり得る。そして、基板Ｗ１の回転速度が高い場合には、空間Ｈ１の負圧が大きくなるので、基板Ｗ１に生じる吸引力は大きくなる。この吸引力が大きすぎると、基板Ｗ１に不要な応力が作用するので、好ましくない。一方で、回転速度が低い場合には、空間Ｈ１の負圧が小さくなるので、基板Ｗ１に生じる吸引力が小さくなる。この吸引力が小さすぎると、複数の支持ピン２４は基板Ｗ１を適切に保持することができない。
【0196】
そこで、以下では、基板Ｗ１の回転速度とは異なるパラメータで空間Ｈ１の負圧を調整できる技術を提供する。
【0197】
図２２は、基板処理装置１Ｆの構成の一例を概略的に示す図である。基板処理装置１Ｆは昇降機構３２の有無を除いて、基板処理装置１と同様の構成を有している。昇降機構３２は対向部材３０を基板保持部２０に対して相対的に昇降させる。図２２の例では、昇降機構３２は固定部材３１の鉛直下方の端部に固定されており、固定部材３１および対向部材３０を一体に昇降させる。昇降機構３２は例えばボールねじ機構またはエアシリンダなどを有しており、制御部６０によって制御される。
【0198】
昇降機構３２が対向部材３０を昇降させることにより、基板保持部２０によって保持された基板Ｗ１の下面と、対向部材３０の対向面３０ａとの間の間隔（つまり、空間Ｈ１の厚み）を調整することができる。よって、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間に生じる負圧の大きさを調整することができる。
【0199】
制御部６０は、基板Ｗ１の回転速度が高いときには、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の間隔が広くなるように昇降機構３２を制御する。これにより、高速回転に起因した負圧の増大を抑制することができる。一方で、制御部６０は、基板Ｗ１の回転速度が低いときには、基板Ｗ１の下面と対向部材３０の対向面３０ａとの間の間隔が狭くなるように昇降機構３２を制御する。これにより、低速回転に起因した負圧の低下を抑制することができる。
【0200】
言い換えれば、昇降機構３２は、基板Ｗ１の回転速度が第１値であるときに、基板Ｗ１の回転速度が第１値よりも高い第２値であるときの対向部材３０の鉛直位置よりも高い位置に対向部材３０を移動させる。
【0201】
図２３は、基板Ｗ１の回転速度と対向部材３０の鉛直位置との関係の一例を示すグラフである。図２３の例によれば、制御部６０は、基板Ｗ１の回転速度が大きくなるにしたがって、対向部材３０の鉛直位置を段階的に下降させている。つまり、制御部６０は回転速度が高くなるほど、対向部材３０の鉛直位置をより鉛直下方に設定している。
【0202】
これにより、基板Ｗ１の回転速度によらず、空間Ｈ１の負圧の大きさを所定範囲内に維持することができる。つまり、回転速度が高いときに負圧が過大となることを抑制でき、回転速度が低いときに負圧が不足することを抑制できる。
【0203】
なお、図２３の例では、対向部材３０の鉛直位置を基板Ｗ１の回転速度の増加に対して段階的に下降させているものの、直線的に下降させてもよい。また、上述の例では、昇降機構３２は対向部材３０を昇降させているものの、基板保持部２０を昇降させてもよい。
【0204】
＜ストッパー＞
複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持している状態においては、諸要因により、基板Ｗ１を保持できずに基板Ｗ１が基板保持部２０から飛び出してしまう可能性がある。当該諸要因としては、例えば、空間Ｈ１の負圧の不足、乱流による基板Ｗ１への局所的な力の印加、あるいは、処理液の乱れによる基板Ｗ１への力の乱れなどが考えられる。そこで、基板保持部２０には、基板Ｗ１用のストッパーが設けられてもよい。
複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持している状態においては、諸要因により、基板Ｗ１を保持できずに基板Ｗ１が基板保持部２０から飛び出してしまう可能性がある。当該諸要因としては、例えば、空間Ｈ１の負圧の不足、乱流による基板Ｗ１への局所的な力の印加、あるいは、処理液の乱れによる基板Ｗ１への力の乱れなどが考えられる。そこで、基板保持部２０には、基板Ｗ１用のストッパーが設けられてもよい。
【0205】
図２４は、基板保持部２０の一部の構成の他の一例を概略的に示す図である。図２４の例では、基板保持部２０はストッパー２７をさらに含んでいる。ストッパー２７は基部２１の上面に立設されている。このストッパー２７は複数設けられ、例えば基板Ｗ１と略同心の仮想円上に沿って略等間隔に設けられる。具体的な一例として、４つのストッパー２７が９０度ごとに設けられる。
【0206】
各ストッパー２７はストッパー位置と待機位置との間で移動可能に設けられる。図２４では、ストッパー２７がストッパー位置で停止した状態での基板保持部２０の一例が示されている。図２５は、ストッパー２７の構成の一例を概略的に示す断面図である。図２５では、ストッパー２７がストッパー位置で停止したときの基板Ｗ１も示されている。
【0207】
ストッパー位置は、ストッパー２７が基板Ｗ１の周縁部に対して鉛直方向および径方向で間隔を空けて対向する位置である。図２５の例では、ストッパー２７は、支柱２７１と、庇部２７２とを含んでいる。支柱２７１は鉛直方向に沿って延在しており、庇部２７２は支柱２７１から基板Ｗ１側に突出する。庇部２７２は、ストッパー２７がストッパー位置で停止した状態において、基板Ｗ１の上面の周縁部に対して間隙を空けて鉛直方向で対向する。また支柱２７１は、ストッパー２７がストッパー位置で停止した状態において、基板Ｗ１の周縁に対して間隙を空けて径方向で対向する。
【0208】
複数のストッパー２７がそれぞれのストッパー位置で停止することにより、基板Ｗ１が支持ピン２４から外れたとしても、基板Ｗ１を複数のストッパー２７で受け止めることができ、基板Ｗ１が基板保持部２０から飛び出すことを抑制または回避できる。
【0209】
待機位置は、ストッパー２７の庇部２７２が基板Ｗ１と鉛直方向において対向しない位置である。複数のストッパー２７がそれぞれの待機位置で待機することにより、不図示の基板搬送部が基板Ｗ１を基板保持部２０から鉛直上方に持ち上げたり、あるいは、基板Ｗ１を鉛直下方に下降させて基板Ｗ１を基板保持部２０に渡すことができる。
【0210】
図２４の例では、ストッパー２７もピン支持体２６の上面に設けられている。よって、ストッパー２７は保持ピン２２と一体で移動する。このストッパー２７は回転軸Ｑ２についての周方向において、保持ピン２２と異なる位置に設けられている。
【0211】
ストッパー２７によるストッパー機能は、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持する状態で発揮する必要がある。したがって、保持ピン２２が開放位置Ｐ２で停止した状態において、ストッパー２７がストッパー位置で停止するように、保持ピン２２およびストッパー２７の位置が決められる。図２４の例では、保持ピン２２が開放位置Ｐ２で停止した解除状態において、ストッパー２７はストッパー位置で停止している。よって、ストッパー２７は、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持する状態でストッパー機能を発揮することができる。
【0212】
図２４の例では、保持ピン２２はストッパー２７に対して反時計回り側に位置する。よって、ピン駆動部２３が回転軸Ｑ２を中心として反時計回りにピン支持体２６を回転させると、保持ピン２２は基板Ｗ１の周縁に近づき、ストッパー２７は基板Ｗ１の周縁から遠ざかる。
【0213】
図２６は、基板保持部２０の一部の構成の一例を概略的に示す図である。図２６の例では、保持ピン２２およびストッパー２７の両方が基板Ｗ１の周縁から離れている。具体的には、保持ピン２２およびストッパー２７の両方が基板Ｗ１と鉛直方向において対向しない。ピン駆動部２３はこの状態でピン支持体２６の回転を停止させる。この状態では、基板Ｗ１が鉛直方向において保持ピン２２にもストッパー２７にも対向していないので、外部の基板搬送部は基板保持部２０から基板Ｗ１を鉛直上方に持ち上げることができる。逆に、基板搬送部は基板Ｗ１を基板保持部２０よりも鉛直上方から下降させて、基板保持部２０に渡すことができる。
【0214】
図２６の状態から、ピン駆動部２３が回転軸Ｑ２を中心として反時計回りにピン支持体２６をさらに回転させると、保持ピン２２は基板Ｗ１の周縁にさらに近づき、ストッパー２７は基板Ｗ１の周縁からさらに遠ざかる。
【0215】
図２７は、基板保持部２０の一部の構成の一例を概略的に示す図である。図２７の例では、保持ピン２２は、基板Ｗ１の周縁に接触する保持位置Ｐ１に位置しており、ストッパー２７は基板Ｗ１の周縁から離れている。ピン駆動部２３はこの状態でピン支持体２６を停止させる。この状態では、保持ピン２２が基板Ｗ１の周縁を保持することができる。
【0216】
次に、このような基板保持部２０を有する基板処理装置１についての動作の一例を、図８を参照して説明する。まずステップＳ１にて、基板Ｗ１が基板保持部２０に渡されて保持ピン２２によって基板Ｗ１が保持される。このステップＳ１において、初期的には、ピン駆動部２３は図２６の状態で保持ピン２２およびストッパー２７を停止させる。これにより、外部の基板搬送部が基板Ｗ１を基板保持部２０に渡すことができる。基板Ｗ１が基板保持部２０の支持ピン２４の上に渡されると、制御部６０はピン駆動部２３を制御して、複数の保持ピン２２に基板Ｗ１の周縁を保持させる。このとき、複数のストッパー２７は基板Ｗ１の周縁に対して外側に位置している（図２７）。
【0217】
次に制御部６０はステップＳ２からステップＳ８をこの順に実行する。ステップＳ４において、複数の保持ピン２２の各々が開放位置Ｐ２に移動すると、複数のストッパー２７はそれぞれのストッパー位置に移動する（図２４）。これより、複数の支持ピン２４が略定速回転中の基板Ｗ１を保持しているときに、ストッパー２７のストッパー機能を有効にできる。したがって、基板Ｗ１が支持ピン２４の上から外れたとしても、基板Ｗ１はストッパー２７によって受け止められる。したがって、基板Ｗ１が基板保持部２０の外側に飛び出すことを抑制または回避できる。
【0218】
＜ストッパーの形状＞
図２４、図２６および図２７の例では、ストッパー２７は平面視において、保持ピン２２と同様の長尺形状（例えば略流線形状、略紡錘形状または略楕円形状）を有している。ストッパー２７は、ストッパー位置で停止した状態において、その長手方向が保持ピン２２と同様に流線方向に沿うように、設けられる。これにより、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持しているときに、乱流の発生を抑制することができる。
図２４、図２６および図２７の例では、ストッパー２７は平面視において、保持ピン２２と同様の長尺形状（例えば略流線形状、略紡錘形状または略楕円形状）を有している。ストッパー２７は、ストッパー位置で停止した状態において、その長手方向が保持ピン２２と同様に流線方向に沿うように、設けられる。これにより、複数の支持ピン２４が基板Ｗ１を保持しているときに、乱流の発生を抑制することができる。
【0219】
なお、上述の例では、保持ピン２２およびストッパー２７が一体で移動しているものの、これらが別々に移動可能に設けられてもよい。この場合、ストッパー２７を駆動するストッパー駆動部がピン駆動部２３とは別に設けられる。ストッパー駆動部は例えばモータ等の駆動機構を有し、制御部６０によって制御される。
【0220】
基板処理装置および基板処理方法は詳細に示され記述されたが、上記の記述は全ての態様において例示であって限定的ではない。したがって、基板処理装置は、その開示の範囲内において、実施の形態を適宜、変形、省略することが可能である。また上述の実施の形態は適宜に組み合わせることが可能である。
【符号の説明】
【0221】
１，１Ａ～１Ｆ 基板処理装置
２０ 基板保持部
２１ 基部
２２ 保持ピン
２３ ピン駆動部
２４ 支持ピン
２７ ストッパー
２４１ 保護部材
２４２ ピン本体
３０ 対向部材
３２ 昇降機構
４０ 第２処理液供給部
５０ 第１処理液供給部
６０ 制御部
８０ 気体供給部
９０ センサ
Ｗ１ 基板
Ｑ１ 回転軸
２０ 基板保持部
２１ 基部
２２ 保持ピン
２３ ピン駆動部
２４ 支持ピン
２７ ストッパー
２４１ 保護部材
２４２ ピン本体
３０ 対向部材
３２ 昇降機構
４０ 第２処理液供給部
５０ 第１処理液供給部
６０ 制御部
８０ 気体供給部
９０ センサ
Ｗ１ 基板
Ｑ１ 回転軸
【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】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】