(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】2023-05-19
(45)【発行日】2023-05-29
(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 20060101AFI20230522BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20230522BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H01L21/304 643A
H01L21/304 651B
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2018173832
(22)【出願日】2018-09-18
(65)【公開番号】P2020047719
(43)【公開日】2020-03-26
【審査請求日】2021-06-18
(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】100110847
【弁理士】
【氏名又は名称】松阪 正弘
(74)【代理人】
【識別番号】100136526
【弁理士】
【氏名又は名称】田中 勉
(74)【代理人】
【識別番号】100136755
【弁理士】
【氏名又は名称】井田 正道
(72)【発明者】
【氏名】中澤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】村元 僚
【審査官】鈴木 孝章
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－０６９５３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－０１４５３１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１３－２２９５５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－２１１２０３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２３５２３４（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板処理装置であって、基板の第１主面にパターンが形成されており、前記第１主面を下方に向けた状態で前記基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板を上下方向を向く中心軸を中心として回転する基板回転機構と、
前記基板の上方を向く第２主面に処理液を供給する処理液供給部と、
を備え、
前記基板保持部が、
前記基板の前記第１主面に対向する対向面を有する対向板部と、
前記対向板部において前記基板の外周縁の下方に配置される複数のリフトピンを有し、前記複数のリフトピンが複数のリフト支持面をそれぞれ有しており、外部の搬送機構との間における前記基板の受け渡しの際に、前記複数のリフト支持面により前記外周縁を下方から支持するリフト部と、
前記対向板部において前記基板の前記外周縁の下方に配置される複数のチャックピンを有し、前記複数のチャックピンが水平方向に移動可能である複数のチャック当接面をそれぞれ有しており、前記複数のチャック当接面が前記リフト部に支持される前記基板の外周端面に当接することにより、前記基板を前記複数のリフト支持面の全てから上方に離間させた状態で、前記基板を保持するチャック部と、
前記チャック部が、前記複数のチャック当接面のうち一部のチャック当接面を前記基板の前記外周端面から離間させつつ、残りのチャック当接面を前記外周端面に当接させた状態で、前記基板を保持可能であり、前記処理液供給部が前記第２主面に前記処理液を供給している間に、前記外周端面から離間させるチャック当接面を切り替えるチャック切替機構と、
を備え、
前記チャック部が前記基板を保持している状態において、前記複数のリフトピンが前記対向面から突出しており、
前記複数のリフト支持面において、前記基板の支持時に前記基板の前記外周縁と当接する位置近傍から周方向に延びる排液溝が形成されることを特徴とする基板処理装置。
【請求項2】
請求項１に記載の基板処理装置であって、前記複数のリフト支持面が、前記中心軸側に向かって下方に傾斜していることを特徴とする基板処理装置。
【請求項3】
請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記チャック部が前記基板を保持した状態において、前記複数のチャック当接面における前記基板よりも下側の部位の勾配が、前記複数のリフト支持面よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。
【請求項4】
請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記基板の前記第１主面と前記対向板部との間に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備えることを特徴とする基板処理装置。
【請求項5】
請求項４に記載の基板処理装置であって、前記不活性ガス供給部が、前記対向板部の中央部に配置されたガスノズルを備え、
前記対向面が、前記基板の前記外周縁の近傍にて前記外周縁に沿って形成される環状段差部を備え、
前記環状段差部の内側における前記対向面と前記基板との間の距離が、前記環状段差部の外側における前記対向面と前記基板との間の距離よりも大きいことを特徴とする基板処理装置。
【請求項6】
請求項５に記載の基板処理装置であって、前記対向面において、前記環状段差部が、前記中心軸を中心とする所定の基準円に沿って形成されており、
少なくとも前記複数のチャックピンが前記基準円に重なり、
前記基準円が前記複数のチャックピンと重なる位置において、前記環状段差部が、前記複数のチャックピンよりも前記中心軸側に設けられることを特徴とする基板処理装置。
【請求項7】
請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記複数のリフトピンが、前記複数のリフト支持面に対して前記中心軸とは反対側に連続するとともに、前記複数のリフト支持面よりも勾配が大きい複数のリフト案内面をそれぞれ有し、
前記外部の搬送機構との間における前記基板の受け渡しの際に、前記複数のリフト案内面が、前記基板の前記外周端面と当接することにより、前記基板の中心が前記中心軸に近づけられることを特徴とする基板処理装置。
【請求項8】
請求項７に記載の基板処理装置であって、前記複数のリフトピンが、周方向に等間隔に配置される４以上のリフトピンを含むことを特徴とする基板処理装置。
【請求項9】
請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記基板の前記外周縁は、前記基板のベベル部であることを特徴とする基板処理装置。
【請求項10】
基板処理装置における基板処理方法であって、前記基板処理装置が、
基板の第１主面にパターンが形成されており、前記第１主面を下方に向けた状態で前記基板を水平に保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持された前記基板を上下方向を向く中心軸を中心として回転する基板回転機構と、
前記基板の上方を向く第２主面に処理液を供給する処理液供給部と、
を備え、
前記基板保持部が、
前記基板の前記第１主面に対向する対向面を有する対向板部と、
前記対向板部において前記基板の外周縁の下方に配置される複数のリフトピンを有し、前記複数のリフトピンが複数のリフト支持面をそれぞれ有しており、外部の搬送機構との間における前記基板の受け渡しの際に、前記複数のリフト支持面により前記外周縁を下方から支持するリフト部と、
前記対向板部において前記基板の前記外周縁の下方に配置される複数のチャックピンを有し、前記複数のチャックピンが水平方向に移動可能である複数のチャック当接面をそれぞれ有しており、前記リフト部に支持される前記基板の外周端面に対して、前記複数のチャック当接面を当接させることにより、前記基板を前記複数のリフト支持面の全てから上方に離間させた状態で、前記基板を保持するチャック部と、
を備え、
前記チャック部が、前記複数のチャック当接面のうち一部のチャック当接面を前記基板の前記外周端面から離間させつつ、残りのチャック当接面を前記外周端面に当接させた状態で、前記基板を保持可能であり、
前記チャック部が前記基板を保持している状態において、前記複数のリフトピンが前記対向面から突出しており、
前記複数のリフト支持面において、前記基板の支持時に前記基板の前記外周縁と当接する位置近傍から周方向に延びる排液溝が形成され、
前記基板処理方法が、
ａ）前記基板回転機構により前記基板を回転しつつ、前記処理液供給部により前記第２主面に前記処理液を供給する工程と、
ｂ）前記ａ）工程に並行して、前記外周端面から離間させるチャック当接面を切り替える工程と、
を備えることを特徴とする基板処理方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、基板処理装置および基板処理方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、半導体デバイスの製造では、半導体基板（以下、単に「基板」という。）に対して様々な処理を行う基板処理装置が用いられている。例えば、特許文献１の基板処理装置では、デバイス形成面である表面を下方に向けた状態で基板を保持しつつ、デバイス非形成面である裏面の洗浄が行われる。また、当該基板処理装置では、３本以上の可動ピンを含む第１の可動ピン群によって基板が支持されている状態と、３本以上の可動ピンを含む第２の可動ピン群によって基板が支持されている状態との間で遷移することが可能である。これにより、基板の回転中に、可動ピンによる基板の接触支持位置を変化させることができ、基板の外周縁を洗浄残りなく洗浄することができる。
【0003】
なお、特許文献２では、基板を載置するための載置部と、当該載置部に載置された基板の端面を挟持して、基板を当該載置部から離間させて保持する複数の挟持部材とを含む基板処理装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１７－６９５３１号公報
【文献】特開２００４－２３５２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
ところで、近年、１つの基板においてより多くのデバイスを製造するため、デバイス形成面である表面において外周縁の極近傍までパターンが形成されている。特許文献１の手法では、基板の外周縁における処理液の痕の発生を抑制することが可能であるが、可動ピンにより、外周縁近傍に形成されたパターンが損傷する可能性がある。
【0006】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、パターンが形成された主面を下方に向けた状態で基板を保持しつつ、上方を向く主面に対して処理液による処理を行う場合に、下方を向く主面の外周縁近傍におけるパターンの損傷、および、基板の外周縁における処理液の痕の発生を抑制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】
請求項１に記載の発明は、基板処理装置であって、基板の第１主面にパターンが形成されており、前記第１主面を下方に向けた状態で前記基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板を上下方向を向く中心軸を中心として回転する基板回転機構と、前記基板の上方を向く第２主面に処理液を供給する処理液供給部とを備え、前記基板保持部が、前記基板の前記第１主面に対向する対向面を有する対向板部と、前記対向板部において前記基板の外周縁の下方に配置される複数のリフトピンを有し、前記複数のリフトピンが複数のリフト支持面をそれぞれ有しており、外部の搬送機構との間における前記基板の受け渡しの際に、前記複数のリフト支持面により前記外周縁を下方から支持するリフト部と、前記対向板部において前記基板の前記外周縁の下方に配置される複数のチャックピンを有し、前記複数のチャックピンが水平方向に移動可能である複数のチャック当接面をそれぞれ有しており、前記複数のチャック当接面が前記リフト部に支持される前記基板の外周端面に当接することにより、前記基板を前記複数のリフト支持面の全てから上方に離間させた状態で、前記基板を保持するチャック部と、前記チャック部が、前記複数のチャック当接面のうち一部のチャック当接面を前記基板の前記外周端面から離間させつつ、残りのチャック当接面を前記外周端面に当接させた状態で、前記基板を保持可能であり、前記処理液供給部が前記第２主面に前記処理液を供給している間に、前記外周端面から離間させるチャック当接面を切り替えるチャック切替機構とを備え、前記チャック部が前記基板を保持している状態において、前記複数のリフトピンが前記対向面から突出しており、前記複数のリフト支持面において、前記基板の支持時に前記基板の前記外周縁と当接する位置近傍から周方向に延びる排液溝が形成される。
【0008】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記複数のリフト支持面が、前記中心軸側に向かって下方に傾斜している。
【0009】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記チャック部が前記基板を保持した状態において、前記複数のチャック当接面における前記基板よりも下側の部位の勾配が、前記複数のリフト支持面よりも大きい。
【0010】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記基板の前記第１主面と前記対向板部との間に、不活性ガスを供給する不活性ガス供給部をさらに備える。
【0011】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記不活性ガス供給部が、前記対向板部の中央部に配置されたガスノズルを備え、前記対向面が、前記基板の前記外周縁の近傍にて前記外周縁に沿って形成される環状段差部を備え、前記環状段差部の内側における前記対向面と前記基板との間の距離が、前記環状段差部の外側における前記対向面と前記基板との間の距離よりも大きい。
【0012】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の基板処理装置であって、前記対向面において、前記環状段差部が、前記中心軸を中心とする所定の基準円に沿って形成されており、少なくとも前記複数のチャックピンが前記基準円に重なり、前記基準円が前記複数のチャックピンと重なる位置において、前記環状段差部が、前記複数のチャックピンよりも前記中心軸側に設けられる。
【0013】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記複数のリフトピンが、前記複数のリフト支持面に対して前記中心軸とは反対側に連続するとともに、前記複数のリフト支持面よりも勾配が大きい複数のリフト案内面をそれぞれ有し、前記外部の搬送機構との間における前記基板の受け渡しの際に、前記複数のリフト案内面が、前記基板の前記外周端面と当接することにより、前記基板の中心が前記中心軸に近づけられる。
【0014】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の基板処理装置であって、前記複数のリフトピンが、周方向に等間隔に配置される４以上のリフトピンを含む。
【0017】
請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記基板の前記外周縁は、前記基板のベベル部である。
【0018】
請求項１０に記載の発明は、基板処理装置における基板処理方法であって、前記基板処理装置が、基板の第１主面にパターンが形成されており、前記第１主面を下方に向けた状態で前記基板を水平に保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された前記基板を上下方向を向く中心軸を中心として回転する基板回転機構と、前記基板の上方を向く第２主面に処理液を供給する処理液供給部とを備え、前記基板保持部が、前記基板の前記第１主面に対向する対向面を有する対向板部と、前記対向板部において前記基板の外周縁の下方に配置される複数のリフトピンを有し、前記複数のリフトピンが複数のリフト支持面をそれぞれ有しており、外部の搬送機構との間における前記基板の受け渡しの際に、前記複数のリフト支持面により前記外周縁を下方から支持するリフト部と、前記対向板部において前記基板の前記外周縁の下方に配置される複数のチャックピンを有し、前記複数のチャックピンが水平方向に移動可能である複数のチャック当接面をそれぞれ有しており、前記リフト部に支持される前記基板の外周端面に対して、前記複数のチャック当接面を当接させることにより、前記基板を前記複数のリフト支持面の全てから上方に離間させた状態で、前記基板を保持するチャック部とを備え、前記チャック部が、前記複数のチャック当接面のうち一部のチャック当接面を前記基板の前記外周端面から離間させつつ、残りのチャック当接面を前記外周端面に当接させた状態で、前記基板を保持可能であり、前記チャック部が前記基板を保持している状態において、前記複数のリフトピンが前記対向面から突出しており、前記複数のリフト支持面において、前記基板の支持時に前記基板の前記外周縁と当接する位置近傍から周方向に延びる排液溝が形成され、前記基板処理方法が、ａ）前記基板回転機構により前記基板を回転しつつ、前記処理液供給部により前記第２主面に前記処理液を供給する工程と、ｂ）前記ａ）工程に並行して、前記外周端面から離間させるチャック当接面を切り替える工程とを備える。
【発明の効果】
【0019】
本発明によれば、パターンが形成された第１主面を下方に向けた状態で基板を保持しつつ、上方を向く第２主面に対して処理液による処理を行う場合に、第１主面の外周縁近傍におけるパターンの損傷、および、基板の外周縁における処理液の痕の発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【0020】
【図1】基板処理装置の構成を示す図である。
【図2】対向板部を示す平面図である。
【図3】周方向に沿って見たリフトピンを示す図である。
【図4】リフトピンを示す平面図である。
【図5】対向板部の下面を示す図である。
【図6】対向板部の下面を示す図である。
【図7】周方向に沿って見たチャックピンを示す図である。
【図8】チャックピンを示す平面図である。
【図9】対向板部の下面を示す図である。
【図10】対向板部の下面を示す図である。
【図11】基板を処理する流れを示す図である。
【図12】周方向に沿って見たリフトピンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0021】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す図である。基板処理装置１は、円板状の基板９を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板９は、デバイス形成面である第１主面９１と、デバイス非形成面である第２主面９２とを有する。第１主面９１には、製造途上のデバイスのパターンが形成される。基板処理装置１では、デバイスのパターンが形成されていない第２主面９２を上方に向けて、第２主面９２に対して処理液による処理が行われる。
【0022】
基板処理装置１は、基板保持部２と、基板回転機構３と、処理液供給部４と、不活性ガス供給部５とを備える。基板保持部２および基板回転機構３は、箱状のチャンバ（図示省略）内に収容される。後述する処理液供給部４の液ノズル４１、および、不活性ガス供給部５のガスノズル５１も、当該チャンバ内に収容される。当該チャンバは、およそ密閉された内部空間を形成する。
【0023】
図２は、基板保持部２の対向板部２１を示す平面図である。図１および図２に示すように、基板保持部２は、対向板部２１と、リフト部２２と、チャック部２３と、ピン昇降機構２４と、チャック切替機構２５とを備える。対向板部２１は、上下方向を向く中心軸Ｊ１を中心とする円板状である。図１では、対向板部２１の上方で基板９が保持されており、対向板部２１において上方を向く面は、基板９の下方を向く第１主面９１に対向する対向面２１１である。対向面２１１は、中心軸Ｊ１に垂直な方向に広がる。リフト部２２は、基板９の外周縁９４の下方に配置される複数のリフトピン２２１（図２参照）を備える。ピン昇降機構２４は、複数のリフトピン２２１を上下方向に昇降する。チャック部２３は、基板９の外周縁９４の下方に配置される複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂを備える。チャック切替機構２５は、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂのそれぞれを、上下方向に平行な後述のチャック回動軸Ｊ２を中心として回動する。基板保持部２の詳細については後述する。
【0024】
図１に示すように、対向板部２１の下面２１２の中央には、中心軸Ｊ１を中心とするシャフト部３１の上端が固定される。モータを有する基板回転機構３が、シャフト部３１を回転することにより、対向板部２１が基板９と共に中心軸Ｊ１を中心として回転する。基板回転機構３は、中心軸Ｊ１を中心とする周方向において対向板部２１を所定の角度位置（以下、「回転停止位置」という。）にて停止させることが可能である。対向板部２１およびシャフト部３１には、上下方向に延びる中空部が中心軸Ｊ１上に設けられており、ガスノズル５１が当該中空部内に配置される。ガスノズル５１は、上下方向に延びており、ガスノズル５１の上端面は、対向板部２１の対向面２１１近傍に配置される。ガスノズル５１は、対向板部２１の中央部に位置し、基板９の第１主面９１の中央部に直接的に対向する。
【0025】
処理液供給部４は、液ノズル４１と、処理液供給源４２とを備える。液ノズル４１は、ノズルアーム４１１により支持される。ノズルアーム４１１は、図示省略のノズル移動機構に接続される。ノズル移動機構により、液ノズル４１が、基板９の第２主面９２の中央部に対向する吐出位置と、上下方向に垂直な方向において基板９から離れた待機位置とに選択的に配置される。液ノズル４１には、処理液供給源４２が弁を介して接続される。処理液供給源４２から液ノズル４１に処理液が供給されることにより、液ノズル４１から第２主面９２の中央部に向けて当該処理液が吐出される。図１の処理液供給源４２は、薬液、有機溶剤、純水（脱イオン水（ＤＩＷ））等の処理液を順次切り替えて液ノズル４１に供給可能である。薬液として、オゾン含有フッ酸溶液、希フッ酸（ＤＨＦ）、バッファードフッ酸（ＢＨＦ）、ＳＣ１（ＮＨ４ＯＨおよびＨ２Ｏ２を含む液）等が例示される。有機溶剤として、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）が例示される。
【0026】
不活性ガス供給部５は、既述のガスノズル５１と、不活性ガス供給源５２とを備える。ガスノズル５１には、不活性ガス供給部５が弁を介して接続される。不活性ガス供給源５２からガスノズル５１に不活性ガスが供給されることにより、ガスノズル５１から第１主面９１と対向板部２１の対向面２１１との間の空間に向けて、不活性ガスが噴出される。不活性ガスは、典型的には窒素ガスである。不活性ガスが、アルゴンガス、ヘリウムガス、低湿度の清浄空気等であってもよい。
【0027】
次に、基板保持部２の詳細について説明する。図２に示すように、対向板部２１の対向面２１１では、複数のリフトピン２２１が周方向に等間隔で配列される。また、対向面２１１では、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂが周方向に等間隔で配列される。複数のリフトピン２２１および複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂは、中心軸Ｊ１を中心とする径方向においてほぼ同じ半径の位置に配置される。対向面２１１において、図２中に二点鎖線で示すように、中心軸Ｊ１を中心とする当該半径の円Ｃ１（以下、「基準円Ｃ１」という。）を想定すると、複数のリフトピン２２１および複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂは、基準円Ｃ１と重なる。リフトピン２２１およびチャックピン２３１ａ，２３１ｂは、基準円Ｃ１に沿って交互に等間隔で設けられる。図２の例では、６個のリフトピン２２１が、周方向に６０度間隔で配列され、６個のチャックピン２３１ａ，２３１ｂが、周方向に６０度間隔で配列される。
【0028】
複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂは、第１チャックピン群２３ａに含まれる複数のチャックピン２３１ａと、第２チャックピン群２３ｂに含まれる複数のチャックピン２３１ｂとに区別される。複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂにおいて、周方向に１つ置きに存在するチャックピン２３１ａが第１チャックピン群２３ａに含められ、残りのチャックピン２３１ｂが第２チャックピン群２３ｂに含められる。すなわち、周方向において、第１チャックピン群２３ａのチャックピン２３１ａと、第２チャックピン群２３ｂのチャックピン２３１ｂとが交互に配置される。図２の例では、第１チャックピン群２３ａに含まれる３個のチャックピン２３１ａが、周方向に１２０度間隔で配列され、第２チャックピン群２３ｂに含まれる３個のチャックピン２３１ｂが、周方向に１２０度間隔で配列される。
【0029】
対向面２１１には、複数の穴部２１３が基準円Ｃ１に沿って等間隔に設けられる。上下方向に垂直な穴部２１３の断面形状は、円形である。複数のリフトピン２２１および複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂは略円柱状であり、複数の穴部２１３に挿入される。図２の例では、リフトピン２２１の直径は、チャックピン２３１ａ，２３１ｂの直径よりも小さい。各穴部２１３の直径は、当該穴部２１３に挿入されるリフトピン２２１またはチャックピン２３１ａ，２３１ｂに合わせた大きさである。
【0030】
各リフトピン２２１は、穴部２１３において上下方向に移動可能に支持される。図２の対向板部２１の内部には、中心軸Ｊ１を中心とする環状空間が設けられており、複数のリフトピン２２１を互いに連結する環状部材が当該環状空間に配置される。当該環状部材は、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂを避けた形状となっており、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂと干渉することはない。
【0031】
図１に示すように、対向板部２１の下方には、ピン昇降機構２４が設けられる。ピン昇降機構２４は、対向板部２１が回転停止位置で停止した状態において、リフトピン２２１が設けられる一部の穴部２１３に対向した位置に配置される。ピン昇降機構２４は、エアシリンダを有し、ピストンロッド２４１を上昇させて当該リフトピン２２１を突き上げる。これにより、複数のリフトピン２２１が、図３中に二点鎖線で示す上位置に配置される。ピン昇降機構２４が、ピストンロッド２４１を下降させると、複数のリフトピン２２１が、図３中に実線で示す下位置に配置される。リフトピン２２１の下位置は、上位置よりも下側の位置である。リフトピン２２１が下位置に配置された状態において、リフトピン２２１の一部（後述の突出部２２０）は対向面２１１よりも上方に突出する。基板保持部２の一例では、ピストンロッド２４１が上昇していない状態において、リフトピン２２１が下位置に配置されるように、リフトピン２２１がばね等の付勢部材により付勢されている。ピン昇降機構２４は、モータ等を用いてリフトピン２２１を突き上げる機構であってもよい。
【0032】
図４は、リフトピン２２１を拡大して示す平面図である。図３および図４に示すように、各リフトピン２２１の上端には、上方に突出する突出部２２０が設けられる。例えば、突出部２２０は、対向板部２１の中心軸Ｊ１を含むとともに、径方向に沿う面Ｆ１（図４中に一点鎖線で示す。）に関して対称形状である。突出部２２０は、リフト支持面２２２と、リフト案内面２２４と、リフト補助案内面２２６とを備える。リフト支持面２２２は、およそ上方を向く面であり、中心軸Ｊ１側（図３および図４の右側）に向かうに従って対向面２１１に近づく。すなわち、リフト支持面２２２は、中心軸Ｊ１側に向かって下方に傾斜する。また、リフト支持面２２２は、面Ｆ１から周方向（図４のおよそ上下方向）の両側に向かって下方に傾斜する２つの面２２２１を有する。２つの面２２２１は、面Ｆ１上において鈍角に交差する。すなわち、リフト支持面２２２は、２つの面２２２１が交差する角部２２３を有する。角部２２３は、中心軸Ｊ１側に向かって下方に傾斜する。後述するように、複数のリフトピン２２１が基板９を支持する際には、典型的には、各リフトピン２２１の角部２２３が基板９の外周縁９４とほぼ点接触する。
【0033】
リフト案内面２２４は、およそ中心軸Ｊ１側を向く面であり、リフト支持面２２２に対して中心軸Ｊ１とは反対側に連続する。リフト案内面２２４も、中心軸Ｊ１側に向かって下方に傾斜する。リフト案内面２２４は、面Ｆ１から周方向の両側に向かって広がる２つの面２２４１を有する。２つの面２２４１は、面Ｆ１上において鈍角に交差する。すなわち、リフト案内面２２４は、２つの面２２４１が交差する角部２２５を有する。角部２２５は、中心軸Ｊ１側に向かって下方に傾斜する。面Ｆ１上において、リフト案内面２２４の対向面２１１に対する傾斜角θ２（図３中に二点鎖線で示すリフトピン２２１参照）は、リフト支持面２２２の当該傾斜角θ１よりも大きい。換言すると、リフト案内面２２４の勾配は、リフト支持面２２２よりも大きい。面Ｆ１上において、リフト案内面２２４の下端と中心軸Ｊ１との間の距離は、基板９の半径よりも僅かに大きい。
【0034】
リフト補助案内面２２６は、中心軸Ｊ１側かつ上方を向く面であり、リフト案内面２２４に対して中心軸Ｊ１とは反対側に連続する。リフト補助案内面２２６も、中心軸Ｊ１側に向かって下方に傾斜する。リフト補助案内面２２６は、面Ｆ１から周方向の両側に向かって広がる２つの面２２６１を有する。２つの面２２６１は、面Ｆ１上において鈍角に交差する。すなわち、リフト補助案内面２２６は、２つの面２２６１が交差する角部２２７を有する。角部２２７は、中心軸Ｊ１側に向かって下方に傾斜する。面Ｆ１上において、リフト補助案内面２２６の対向面２１１に対する傾斜角θ３（図３中に二点鎖線で示すリフトピン２２１参照）は、リフト案内面２２４の当該傾斜角θ２よりも小さく、リフト支持面２２２の当該傾斜角θ１よりも大きい。換言すると、リフト補助案内面２２６は、リフト案内面２２４よりも勾配が小さく、リフト支持面２２２よりも勾配が大きい。
【0035】
リフトピン２２１が下位置に配置された状態において、平面視におけるリフトピン２２１の全領域が、対向面２１１と同じ高さ、または、対向面２１１よりも僅かに上方に位置する。したがって、後述する処理液による処理の際に、リフトピン２２１上に処理液が溜まることはない。また、リフト支持面２２２におけるリフト案内面２２４の近傍には、２つの排液溝２２８が形成される。２つの排液溝２２８は、リフト支持面２２２の角部２２３に対して周方向の両側に配置される。各排液溝２２８は、角部２２３の近傍から面２２２１の縁まで周方向に連続する。排液溝２２８の底面は、角部２２３から離れるに従って下方に傾斜する。処理液による処理の際に、基板９とリフト支持面２２２との間に入り込んだ処理液が排液溝２２８により適切に排出される。
【0036】
図１に示すように、各チャックピン２３１ａ，２３１ｂは、対向板部２１に設けられた穴部２１３に挿入される。穴部２１３にはベアリング２１４が設けられており、穴部２１３の中心軸Ｊ２を中心として、チャックピン２３１ａ，２３１ｂが回動可能に支持される。以下の説明では、中心軸Ｊ２を「チャック回動軸Ｊ２」という。基板保持部２の一例では、穴部２１３に設けられる図示省略の係止部材により、チャックピン２３１ａ，２３１ｂが回動可能な範囲が、所定の角度範囲（後述の保持位置と開放位置とを含む角度範囲）に制限されている。平面視におけるチャックピン２３１の全領域は、対向面２１１と同じ高さ、または、対向面２１１よりも僅かに上方に位置する。したがって、後述する処理液による処理の際に、チャックピン２３１上に処理液が溜まることはない。
【0037】
図５は、対向板部２１の下面２１２を模式的に示す図である。図１および図５に示すように、チャック切替機構２５は、複数の第１回動磁石２５１ａと、複数の第２回動磁石２５１ｂと、複数の第１閉塞磁石２５２ａと、複数の第２閉塞磁石２５２ｂとを備える。第１および第２回動磁石２５１ａ，２５１ｂ、並びに、第１および第２閉塞磁石２５２ａ，２５２ｂは、いずれも永久磁石である。実際には、第１および第２回動磁石２５１ａ，２５１ｂ、並びに、第１および第２閉塞磁石２５２ａ，２５２ｂは、専用の保持部材内に収容されるが、図１および図５では、保持部材の図示を省略している。後述の第１および第２開放磁石２５３ａ，２５３ｂにおいて同様である。
【0038】
複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂの下端部は、対向板部２１の下面２１２よりも下方に突出しており、第１および第２回動磁石２５１ａ，２５１ｂは、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂの下端部にそれぞれ取り付けられる。詳細には、第１チャックピン群２３ａのチャックピン２３１ａの下端部に第１回動磁石２５１ａが取り付けられ、第２チャックピン群２３ｂのチャックピン２３１ｂの下端部に第２回動磁石２５１ｂが取り付けられる。第１および第２回動磁石２５１ａ，２５１ｂの磁極の向き（磁化方向）は、例えば、中心軸Ｊ１およびチャック回動軸Ｊ２に垂直である。
【0039】
対向板部２１の下面２１２において、複数の第１閉塞磁石２５２ａは複数の第１回動磁石２５１ａの近傍にそれぞれ固定される。後述の第１開放磁石２５３ａが第１回動磁石２５１ａの近傍に配置されない状態では、第１回動磁石２５１ａと第１閉塞磁石２５２ａとの間の磁気的吸引力により、例えば第１回動磁石２５１ａのＮ極が中心軸Ｊ１とは反対側に配置され、Ｓ極が中心軸Ｊ１側に配置される。これにより、第１回動磁石２５１ａが取り付けられたチャックピン２３１ａ、すなわち、第１チャックピン群２３ａのチャックピン２３１ａでは、チャック回動軸Ｊ２を中心とする角度位置が、図５に示す保持位置となる。図５では、各磁石のＮ極側の部位にハッチングを付している（後述の図６、図９および図１０において同様）。本実施の形態では、磁石間の磁気的吸引力が利用されるが、もちろん、磁気的反発力が利用されてもよい。図５の例では、チャックピン２３１ａが保持位置となる状態において、第１回動磁石２５１ａの磁極の向きは、中心軸Ｊ１を中心とする径方向に対して傾いている（第２回動磁石２５１ｂにおいて同様）。
【0040】
また、下面２１２において、複数の第２閉塞磁石２５２ｂは複数の第２回動磁石２５１ｂの近傍にそれぞれ固定される。後述の第２開放磁石２５３ｂが第２回動磁石２５１ｂの近傍に配置されない状態では、第２回動磁石２５１ｂと第２閉塞磁石２５２ｂとの間の磁気的吸引力により、例えば第２回動磁石２５１ｂのＳ極が中心軸Ｊ１とは反対側に配置され、Ｎ極が中心軸Ｊ１側に配置される。これにより、第２回動磁石２５１ｂが取り付けられたチャックピン２３１ｂ、すなわち、第２チャックピン群２３ｂのチャックピン２３１ｂでは、チャック回動軸Ｊ２を中心とする角度位置が、図５に示す保持位置となる。
【0041】
チャック切替機構２５は、複数の第１開放磁石２５３ａと、複数の第２開放磁石２５３ｂと、第１磁石昇降機構２５４ａと、第２磁石昇降機構２５４ｂとをさらに備える。第１および第２開放磁石２５３ａ，２５３ｂは、いずれも永久磁石である。第１および第２開放磁石２５３ａ，２５３ｂは、対向板部２１の下方において、対向板部２１とは独立して設けられる。図５に示すように、上下方向に沿って見た場合に、複数の開放磁石２５３ａ，２５３ｂは、中心軸Ｊ１を中心とする同一の円周上に配列される。各開放磁石２５３ａ，２５３ｂは、当該円周に沿って延びる形状を有する。第１開放磁石２５３ａおよび第２開放磁石２５３ｂは、当該円周上において一定の隙間を空けて交互に配置される。
【0042】
各開放磁石２５３ａ，２５３ｂの磁極の向き（磁化方向）は、中心軸Ｊ１を中心とする径方向に沿う。例えば、第１開放磁石２５３ａのＮ極が中心軸Ｊ１側に配置され、Ｓ極が中心軸Ｊ１とは反対側に配置される（後述の図６参照）。また、第２開放磁石２５３ｂのＳ極が中心軸Ｊ１側に配置され、Ｎ極が中心軸Ｊ１とは反対側に配置される。複数の第１開放磁石２５３ａは、図示省略の環状部材により互いに連結され、複数の第２開放磁石２５３ｂも、図示省略の環状部材により互いに連結される。
【0043】
回転停止位置で停止した対向板部２１を上下方向に沿って見た場合に（図５参照）、複数の第１開放磁石２５３ａは、複数の第１回動磁石２５１ａの中心軸Ｊ１側近傍に配置され、複数の第２開放磁石２５３ｂは、複数の第２回動磁石２５１ｂの中心軸Ｊ１側近傍に配置される。図１の状態では、複数の第１開放磁石２５３ａおよび複数の第２開放磁石２５３ｂは、対向板部２１の下面２１２から十分に離れた位置（以下、「離間位置」という。）に配置される。離間位置に配置された第１および第２開放磁石２５３ａ，２５３ｂは、第１および第２回動磁石２５１ａ，２５１ｂに対して磁気的な影響を与えない。
【0044】
第１磁石昇降機構２５４ａおよび第２磁石昇降機構２５４ｂは、対向板部２１の下方に設けられる。第１磁石昇降機構２５４ａは、エアシリンダを有し、エアシリンダのピストンロッドの先端に複数の第１開放磁石２５３ａが取り付けられる。第１磁石昇降機構２５４ａが、ピストンロッドを上昇させることにより、図１中に二点鎖線で示すように、複数の第１開放磁石２５３ａが対向板部２１の下面２１２に近接した位置（以下、「近接位置」という。）に配置される。これにより、対向板部２１が回転停止位置で停止している場合、図６に示すように、複数の第１開放磁石２５３ａが、複数の第１回動磁石２５１ａの中心軸Ｊ１側近傍に配置される。
【0045】
図６の状態では、第１回動磁石２５１ａと第１開放磁石２５３ａとの間の磁気的吸引力が、第１回動磁石２５１ａと第１閉塞磁石２５２ａとの間の磁気的吸引力よりも大きくなり、第１回動磁石２５１ａのＮ極が中心軸Ｊ１側に配置され、Ｓ極が中心軸Ｊ１とは反対側に配置される。これにより、第１回動磁石２５１ａが取り付けられたチャックピン２３１ａ、すなわち、第１チャックピン群２３ａのチャックピン２３１ａでは、チャック回動軸Ｊ２を中心とする角度位置が、図６に示す開放位置となる。図６の例では、チャックピン２３１ａが開放位置となる状態において、第１回動磁石２５１ａの磁極の向きは、中心軸Ｊ１を中心とする径方向に対して傾いている（第２回動磁石２５１ｂにおいて同様）。第１磁石昇降機構２５４ａが、ピストンロッドを下降させると、第１開放磁石２５３ａが第１回動磁石２５１ａから下方に離間し、チャックピン２３１ａにおける角度位置が保持位置に戻される。なお、第１磁石昇降機構２５４ａは、モータ等を用いて第１回動磁石２５１ａを昇降する機構であってもよい（第２磁石昇降機構２５４ｂにおいて同様）。
【0046】
同様に、第２磁石昇降機構２５４ｂは、エアシリンダを有し、エアシリンダのピストンロッドの先端に複数の第２開放磁石２５３ｂが取り付けられる。第２磁石昇降機構２５４ｂが、ピストンロッドを上昇させることにより、図１中に二点鎖線で示すように、複数の第２開放磁石２５３ｂが対向板部２１の下面２１２に近接した近接位置に配置される。これにより、対向板部２１が回転停止位置で停止している場合、図６に示すように、複数の第２開放磁石２５３ｂが、複数の第２回動磁石２５１ｂの中心軸Ｊ１側近傍に配置される。
【0047】
図６の状態では、第２回動磁石２５１ｂと第２開放磁石２５３ｂとの間の磁気的吸引力が、第２回動磁石２５１ｂと第２閉塞磁石２５２ｂとの間の磁気的吸引力よりも大きくなり、第２回動磁石２５１ｂのＳ極が中心軸Ｊ１側に配置され、Ｎ極が中心軸Ｊ１とは反対側に配置される。これにより、第２回動磁石２５１ｂが取り付けられたチャックピン２３１ｂ、すなわち、第２チャックピン群２３ｂのチャックピン２３１ｂでは、チャック回動軸Ｊ２を中心とする角度位置が、図６に示す開放位置となる。第２磁石昇降機構２５４ｂが、ピストンロッドを下降させると、第２開放磁石２５３ｂが第２回動磁石２５１ｂから下方に離間し、チャックピン２３１ｂにおける角度位置が保持位置に戻される。
【0048】
図７は、周方向に沿って見たチャックピン２３１を示す図であり、図８は、チャックピン２３１を拡大して示す平面図である。図７および図８では、保持位置に配置されたチャックピン２３１を示している。図７および図８を参照した説明では、第１チャックピン群２３ａのチャックピン２３１ａと第２チャックピン群２３ｂのチャックピン２３１ｂとを区別しないため、チャックピン２３１ａ，２３１ｂを「チャックピン２３１」と総称する。
【0049】
図７および図８に示すように、各チャックピン２３１の上端には、上方に突出する２つの突出部２３０が設けられる。２つの突出部２３０は、チャック回動軸Ｊ２から周方向にずれた位置に配置される。また、２つの突出部２３０は、周方向に互いに離間している。このように、２つの突出部２３０の間に隙間が設けられることにより、後述する基板９の処理の際に、第２主面９２に供給された処理液が当該隙間を介して第２主面９２から排出される。周方向に沿って見た場合に、２つの突出部２３０は同じ外形を有する。
【0050】
各突出部２３０は、チャック当接面２３２を備える。チャック当接面２３２は、突出部２３０における中心軸Ｊ１側（図７および図８の右側）を向く側面である。既述のように、突出部２３０は、チャック回動軸Ｊ２から周方向にずれた位置に配置されており、チャックピン２３１の回動により、チャック当接面２３２は、上下方向に垂直な水平方向に移動可能である。図７に示すように、チャック当接面２３２は、上側当接面２３３と、湾曲当接面２３４と、下側当接面２３５とを備える。保持位置に配置されたチャックピン２３１において、上側当接面２３３は、中心軸Ｊ１側かつ下方を向く平面であり、上方に向かうにしたがって中心軸Ｊ１に近づく。すなわち、上側当接面２３３は、中心軸Ｊ１側に向かって上方に傾斜する。例えば、対向板部２１の中心軸Ｊ１を含むとともに、径方向に沿う面Ｆ２（図８中に一点鎖線で示す。）に対して、上側当接面２３３は直交する。上側当接面２３３は、突出部２３０の上端面に連続する。図８では、一方の突出部２３０に対してのみ面Ｆ２を示しているが、他方の突出部２３０についても同様の面が設定可能である。
【0051】
下側当接面２３５は、中心軸Ｊ１側かつ上方を向く平面であり、上側当接面２３３よりも下方に配置される。下側当接面２３５は、中心軸Ｊ１側に向かって下方に傾斜する。例えば、上記面Ｆ２に対して、下側当接面２３５は直交する。面Ｆ２上において、下側当接面２３５の対向面２１１に対する傾斜角θ４（図７参照）は、上側当接面２３３と対向面２１１とがなす角度とほぼ同じである。また、下側当接面２３５の傾斜角θ４は、既述のリフト支持面２２２の傾斜角θ１（図３参照）よりも大きい。すなわち、下側当接面２３５の勾配は、リフト支持面２２２よりも大きい。
【0052】
湾曲当接面２３４は、中心軸Ｊ１側を向く曲面であり、上側当接面２３３と下側当接面２３５との間に配置される。湾曲当接面２３４は、上側当接面２３３と下側当接面２３５とに直接的に連続する。例えば、上記面Ｆ２に対して、湾曲当接面２３４は直交する。面Ｆ２上における湾曲当接面２３４の形状は、基板９の外周端面９３の形状にほぼ一致する。チャック当接面２３２では、上下方向における湾曲当接面２３４の中央が、中心軸Ｊ１から最も離れた位置となる。保持位置に配置されたチャックピン２３１では、湾曲当接面２３４の中央と中心軸Ｊ１との間の距離が、基板９の半径にほぼ一致する。したがって、図５のように、複数のチャックピン２３１が保持位置に配置された状態では、複数のチャックピン２３１における湾曲当接面２３４が基板９の外周端面９３に当接する。実際には、基板９の外周端面９３の上側近傍および下側近傍（後述の上側接続部および下側接続部）もチャック当接面２３２に当接し、基板９の外周縁９４が中心軸Ｊ１に向けて押されるとともに、上方および下方にも押される。これにより、チャック部２３では、基板９を強固に保持することが可能である。
【0053】
ここで、基板９の外周縁９４は、外周端面９３と第２主面９２とを接続する上側接続部、外周端面９３と第１主面９１とを接続する下側接続部、並びに、当該外周端面９３を含むベベル部である。基板９の直径が３００ｍｍである場合、基板９の外周縁９４は、例えば外周端面９３から中心軸Ｊ１側に向かって２ｍｍの幅の環状領域を含む。
【0054】
既述のように各チャック当接面２３２は、チャック回動軸Ｊ２からずれた位置に配置されており、図８中に二点鎖線で示すように、開放位置に配置されたチャックピン２３１の各突出部２３０では、チャック当接面２３２と中心軸Ｊ１との間の距離が、保持位置に配置された状態よりも大きくなる。すなわち、開放位置に配置されたチャックピン２３１では、湾曲当接面２３４の中央と中心軸Ｊ１との間の距離が、基板９の半径よりも大きくなる。したがって、図６のように、複数のチャックピン２３１が開放位置に配置された状態では、複数のチャックピン２３１における湾曲当接面２３４が基板９の外周端面９３から離間し、基板９の保持が解除される。
【0055】
図９は、対向板部２１の下面２１２を模式的に示す図であり、複数の第１開放磁石２５３ａが近接位置に配置され、かつ、複数の第２開放磁石２５３ｂが離間位置に配置された状態を示している。図９に示す状態では、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａが開放位置に配置され、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂが保持位置に配置される。
【0056】
基板回転機構３により対向板部２１が中心軸Ｊ１を中心として回転する際には、第１回動磁石２５１ａ、第２回動磁石２５１ｂ、第１閉塞磁石２５２ａおよび第２閉塞磁石２５２ｂは、対向板部２１と共に回転するが、第１開放磁石２５３ａおよび第２開放磁石２５３ｂは回転しない。このとき、後述の液処理回転速度での対向板部２１の回転により、近接位置で周方向に並ぶ複数の第１開放磁石２５３ａは、中心軸Ｊ１を中心とする各第１回動磁石２５１ａの角度位置に依存せず、当該第１回動磁石２５１ａに対して磁気的吸引力を実質的に作用させる。したがって、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａでは、対向板部２１の回転中において開放位置が維持される。また、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂでは、保持位置が維持され、これらのチャックピン２３１ｂにより基板９が保持される。
【0057】
図１０は、対向板部２１の下面２１２を模式的に示す図であり、複数の第２開放磁石２５３ｂが近接位置に配置され、かつ、複数の第１開放磁石２５３ａが離間位置に配置された状態を示している。図１０に示す状態では、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂが開放位置に配置され、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａが保持位置に配置される。
【0058】
また、基板回転機構３により対向板部２１が液処理回転速度で回転する際には、近接位置で周方向に並ぶ複数の第２開放磁石２５３ｂは、中心軸Ｊ１を中心とする各第２回動磁石２５１ｂの角度位置に依存せず、当該第２回動磁石２５１ｂに対して磁気的吸引力を実質的に作用させる。したがって、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂでは、対向板部２１の回転中において開放位置が維持される。また、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａでは、保持位置が維持され、これらのチャックピン２３１ａにより基板９が保持される。
【0059】
後述する処理液による基板９の処理では、図示省略の制御部の制御により、チャック切替機構２５が、複数の第１開放磁石２５３ａを近接位置に配置し、かつ、複数の第２開放磁石２５３ｂを離間位置に配置した状態と、複数の第２開放磁石２５３ｂを近接位置に配置し、かつ、複数の第１開放磁石２５３ａを離間位置に配置した状態とを切り替える。これにより、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂにより基板９を保持する状態と、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａにより基板９を保持する状態とが切り替えられる。
【0060】
図２に示すように、対向板部２１の対向面２１１には、既述の基準円Ｃ１に沿って環状段差部２１５が形成される。環状段差部２１５は、基板９の外周縁９４よりも内側（中心軸Ｊ１側）に配置され、当該外周縁９４に沿う。図１に示すように、環状段差部２１５の内側における対向面２１１と基板９の第１主面９１との間の距離は、環状段差部２１５の外側（中心軸Ｊ１とは反対側）における対向面２１１と第１主面９１との間の距離よりも大きい。図４および図８に示すように、複数のリフトピン２２１および複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂ（チャックピン２３１）が基準円Ｃ１と重なる位置では、環状段差部２１５は、複数のリフトピン２２１および複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂよりも中心軸Ｊ１側に設けられる。
【0061】
既述のように、図１に示す基板９と対向面２１１との間の空間には、ガスノズル５１から不活性ガスが噴出される。当該空間に供給された不活性ガスは、基板９の外周縁９４と対向面２１１との間の隙間から外側に排出される。このとき、上下方向における基板９と対向面２１１との間の隙間の幅が、外周縁９４において狭くなることにより、外周縁９４の全周と対向面２１１との間の隙間では、不活性ガスがある程度の流量で外側に流れる。これにより、後述する処理液による処理の際に、上方を向く第２主面９２に供給された処理液が、下方を向く第１主面９１側に回り込むことが抑制される。また、処理液の雰囲気が第１主面９１側に回り込むことも抑制される。
【0062】
図１１は、基板処理装置１が基板９を処理する流れを示す図である。基板９の処理を開始する際には、処理対象の基板９が基板処理装置１に搬入される。具体的には、まず、ピン昇降機構２４により複数のリフトピン２２１が上昇し、図３中に二点鎖線で示す上位置に配置される。また、チャック切替機構２５では、複数の第１開放磁石２５３ａおよび複数の第２開放磁石２５３ｂが近接位置に配置され、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂが開放位置に配置される。外部の搬送機構では、第１主面９１が下方を向き、第２主面９２が上方を向いた状態で、基板９がハンド部に載置されており、当該搬送機構により基板９が対向板部２１の上方に配置される。そして、搬送機構がハンド部を下降させることにより、図３中に二点鎖線で示すように、基板９がハンド部から複数のリフトピン２２１に受け渡される（ステップＳ１１）。これにより、基板９の外周縁９４が、複数のリフト支持面２２２により下方から支持される。典型的には、複数のリフトピン２２１は、基板９の外周縁９４とのみ接触する。好ましくは、各リフト支持面２２２の角部２２３が、外周縁９４とほぼ点接触する。
【0063】
ハンド部からリフト部２２に基板９を受け渡す際に、仮に、ハンド部上の基板９の中心が、中心軸Ｊ１からずれている場合でも、基板９の外周端面９３がリフト案内面２２４と当接することにより、基板９の中心が、中心軸Ｊ１に近づけられる。すなわち、基板９の偏心が調整される。このとき、外周端面９３は、例えば、リフト案内面２２４の角部２２５と接触する。図２の例では、中心軸Ｊ１に対して、基板９の中心が中心軸Ｊ１に垂直ないずれの方向にずれている場合でも、周方向に等間隔で配列された６個のリフトピン２２１により、基板９の中心を、中心軸Ｊ１に精度よく近づけることが可能である。基板保持部２では、ハンド部が対向板部２１の上方から退避した後、ピン昇降機構２４により複数のリフトピン２２１が下降し、図３中に実線で示す下位置に配置される。
【0064】
続いて、チャック切替機構２５が、複数の第１開放磁石２５３ａおよび複数の第２開放磁石２５３ｂを離間位置に配置することにより、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂが開放位置から保持位置に移動（回動）する。各チャックピン２３１ａ，２３１ｂにおける開放位置から保持位置への移動では、まず、複数のリフト支持面２２２により支持された基板９の外周縁９４が、図７に示す下側当接面２３５に当接し、続いて、中心軸Ｊ１側へと向かう下側当接面２３５に案内されて基板９が上方に僅かに移動する。そして、基板９の外周端面９３が、リフト支持面２２２よりも上方に位置する湾曲当接面２３４に当接する。これにより、図１２に示すように、基板９を複数のリフト支持面２２２の全てから上方に離間させた状態で、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂにより基板９が水平に保持される（ステップＳ１２）。典型的には、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂは、基板９の外周縁９４とのみ接触する。
【0065】
第１主面９１が下方を向き、第２主面９２が上方を向いた状態で、基板９が基板保持部２に保持されると、図１に示す不活性ガス供給部５により、基板９と対向面２１１との間の空間への不活性ガスの供給が開始される（ステップＳ１３）。また、基板回転機構３により、液処理回転速度（回転数）での基板９の回転が開始される（ステップＳ１４）。基板９は、水平状態で対向板部２１と共に回転する。液処理回転速度は、例えば３００～１５００ｒｐｍである。
【0066】
続いて、処理液供給部４による基板９の第２主面９２への処理液の供給が開始される（ステップＳ１５）。第２主面９２では、基板９の回転による遠心力により処理液が基板９の外周縁９４に向かって広がり、第２主面９２の全体に処理液が供給される。基板９に処理液を供給している間も、第１主面９１側への不活性ガスの供給は継続される。処理液供給部４では、例えば、所定の薬液が第２主面９２に供給され、その後、純水が供給される。ステップＳ１５では、処理液に加えて、ブラシ等を用いた処理が行われてもよい。また、処理液供給部４では、薬液および純水が異なる液ノズルから吐出されてもよい。
【0067】
一方、チャック切替機構２５では、処理液供給部４による処理液の供給に並行して、複数の第１開放磁石２５３ａを近接位置に配置し、かつ、複数の第２開放磁石２５３ｂを離間位置に配置した図９に示す状態と、複数の第２開放磁石２５３ｂを近接位置に配置し、かつ、複数の第１開放磁石２５３ａを離間位置に配置した図１０に示す状態とが切り替えられる。
【0068】
具体的には、複数の第１開放磁石２５３ａおよび複数の第２開放磁石２５３ｂを離間位置に配置した状態から、複数の第１開放磁石２５３ａのみが近接位置に配置される。これにより、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａによる基板９の保持が解除され、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂのみにより基板９が保持される。続いて、複数の第１開放磁石２５３ａを離間位置に移動することにより、複数の第１開放磁石２５３ａおよび複数の第２開放磁石２５３ｂを離間位置に配置した状態が形成される。この状態では、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａ、および、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂにより基板９が保持される。その後、複数の第２開放磁石２５３ｂのみが近接位置に配置される。これにより、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂによる基板９の保持が解除され、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａのみにより基板９が保持される。
【0069】
このようにして、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａにより基板９を保持する状態と、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂにより基板９を保持する状態との切替が繰り返し行われる（ステップＳ１６）。上記切替動作は、第１チャックピン群２３ａのチャック当接面２３２と、第２チャックピン群２３ｂのチャック当接面２３２とを、基板９の外周端面９３から交互に離間させる動作として捉えることができる。上記切替動作は、同一種類の処理液を第２主面９２に供給する間に、少なくとも１回行われることが好ましい。
【0070】
処理液の供給が停止されると（ステップＳ１７）、基板回転機構３が基板９の回転速度を液処理回転速度よりも高くすることにより、基板９の乾燥処理（スピンドライ）が行われる（ステップＳ１８）。このとき、複数の第１開放磁石２５３ａおよび複数の第２開放磁石２５３ｂを離間位置に配置した状態が維持されており、第１チャックピン群２３ａの複数のチャックピン２３１ａ、および、第２チャックピン群２３ｂの複数のチャックピン２３１ｂにより、基板９が強固に保持される。
【0071】
乾燥処理が完了すると、基板９の回転が停止される（ステップＳ１９）。また、基板９と対向面２１１との間への不活性ガスの供給が停止される（ステップＳ２０）。続いて、チャック切替機構２５が、複数の第１開放磁石２５３ａおよび複数の第２開放磁石２５３ｂを近接位置に配置することにより、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂが保持位置から開放位置に移動する。各チャックピン２３１ａ，２３１ｂにおける保持位置から開放位置への移動では、図７に示すチャック当接面２３２が中心軸Ｊ１とは反対側へと向かうことにより、下側当接面２３５に基板９の外周縁９４が当接した状態で、基板９が下方に僅かに移動する。そして、基板９の外周縁９４が、複数のリフト支持面２２２に当接する。このようにして、基板保持部２では、チャック部２３による基板９の保持が解除されるとともに、リフト部２２により基板９が下方から支持される（ステップＳ２１）。
【0072】
その後、ピン昇降機構２４により複数のリフトピン２２１が上昇し、図３中に二点鎖線で示す上位置に配置される。外部の搬送機構が、基板９の第１主面９１と対向板部２１との間にハンド部を進入させ、その後、ハンド部を上昇させることにより、基板９が複数のリフトピン２２１からハンド部に受け渡される（ステップＳ２２）。ハンド部上の基板９は、外部へと搬出される。以上により、基板処理装置１における基板９の処理が完了する。
【0073】
以上に説明したように、基板処理装置１では、パターンが形成された第１主面９１を下方に向けた状態で基板９を保持しつつ、上方を向く第２主面９２に対して処理液による処理が行われる。この場合に、外部の搬送機構との間における基板９の受け渡しの際には、リフト部２２の複数のリフト支持面２２２により基板９の外周縁９４が下方から支持される。また、チャック部２３の複数のチャック当接面２３２が、リフト部２２に支持される基板９の外周端面９３に当接して、基板９が保持される。これにより、第１主面９１の外周縁９４近傍におけるパターンの損傷を抑制することができる。また、基板９を複数のリフト支持面２２２の全てから上方に離間させた状態で、基板９がチャック部２３により保持されるため、リフト支持面２２２と第１主面９１との間に処理液が溜まることが抑制される。
【0074】
チャック部２３では、複数のチャック当接面２３２のうち一部のチャック当接面２３２を基板９の外周端面９３から離間させつつ、残りのチャック当接面２３２を外周端面９３に当接させた状態で、基板９を保持可能であり、第２主面９２に処理液を供給している間に、チャック切替機構２５により、外周端面９３から離間させるチャック当接面２３２が切り替えられる。これにより、基板９の外周縁９４における処理液の痕（正確には、チャックピン２３１ａ，２３１ｂが当接する位置と、他の位置との処理結果の差であり、ピンモードとも呼ばれる。）の発生を抑制することができる。
【0075】
基板保持部２では、チャック部２３が基板９を保持した状態において、複数のチャック当接面２３２における基板９よりも下側の部位（図７では、下側当接面２３５）の勾配が、複数のリフト支持面２２２よりも大きい。これにより、チャックピン２３１ａ，２３１ｂと第１主面９１との間の隙間に処理液が溜まることを抑制することができる。また、当該隙間に処理液が溜まった場合でも、基板９の外周端面９３から離間させるチャック当接面２３２の切替により、当該隙間の処理液を排出することができる。その結果、基板９の外周縁９４において処理液の痕が発生することをより確実に抑制することができる。
【0076】
ところで、穴部２１３内においてリフトピン２２１を対向面２１１よりも下方まで下降させて、第１主面９１とリフトピン２２１との間の隙間に処理液が溜まることを防止することが考えられる。しかしながら、この場合、当該穴部２１３において処理液が溜まってしまい、乾燥処理等において第１主面９１に当該処理液が付着する可能性がある。これに対し、基板処理装置１では、チャック部２３が基板９を保持している状態において、複数のリフトピン２２１が対向面２１１から突出しているため、穴部２１３に処理液が溜まることが防止される。また、各リフト支持面２２２では、基板９の支持時に、外周縁９４と当接する位置近傍から周方向に延びる排液溝２２８が形成される。これにより、リフトピン２２１が対向面２１１から突出している状態においても、リフト支持面２２２と基板９との間に処理液が溜まることをより確実に防止することができる。
【0077】
また、複数のリフトピン２２１が、複数のリフト支持面２２２に対して中心軸Ｊ１とは反対側に連続するとともに、複数のリフト支持面２２２よりも勾配が大きい複数のリフト案内面２２４をそれぞれ有する。これにより、外部の搬送機構との間における基板９の受け渡しの際に、複数のリフト案内面２２４が、基板９の外周端面９３と当接することにより、基板９の中心が中心軸Ｊ１に近づけられる。このように、複数のリフトピン２２１により基板９の位置が調整されることにより、基板９を保持する際における、チャック当接面２３２の移動量を小さくしつつ、チャック部２３により基板９をより確実に保持することができる。
【0078】
基板処理装置１では、基板９の第１主面９１と対向板部２１との間に不活性ガスを供給する不活性ガス供給部５が設けられる。これにより、第２主面９２に処理液を供給する際に、処理液が第１主面９１側に回り込むことを抑制することができる。また、対向面２１１が、基板９の外周縁９４に沿って形成される環状段差部２１５を備え、環状段差部２１５の外側における対向面２１１と基板９との間の距離が、環状段差部２１５の内側における対向面２１１と基板９との間の距離よりも小さい。このように、基板９の外周縁９４近傍と対向面２１１との間の隙間が狭いことにより、基板９の外周縁９４近傍における不活性ガスの流速を増大することができ、処理液が第１主面９１側に回り込むことをより確実に抑制することができる。
【0079】
基板処理装置１では、対向面２１１において、環状段差部２１５が、中心軸Ｊ１を中心とする基準円Ｃ１に沿って形成される。基準円Ｃ１は、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂおよび複数のリフトピン２２１と重なるため、チャックピン２３１ａ，２３１ｂおよびリフトピン２２１の側面を環状段差部２１５の一部とすることも考えられる。しかしながら、この場合、環状段差部２１５の一部となるチャックピン２３１ａ，２３１ｂの側面と、穴部２１３の内周面との間の隙間が、環状段差部２１５の内側に向かって開口する。リフトピン２２１においても同様である。その結果、基板９の外周縁９４近傍における不活性ガスの流れに大きな乱れが生じ、この影響により、処理液が第１主面９１側に回り込む可能性がある。
【0080】
これに対し、基板処理装置１では、基準円Ｃ１がチャックピン２３１ａ，２３１ｂおよびリフトピン２２１と重なる位置において、環状段差部２１５が、チャックピン２３１ａ，２３１ｂおよびリフトピン２２１よりも中心軸Ｊ１側に設けられる。これにより、上述のような不活性ガスの流れの乱れを防止することができ、処理液が第１主面９１側に回り込むことを、より確実に抑制することができる。なお、上下方向のみに移動する複数のリフトピン２２１をさらに小型化する等して、複数のリフトピン２２１を基準円Ｃ１よりも外側に配置することも考えられる。この場合、複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂのみが基準円Ｃ１に重なる。したがって、基板処理装置１では、少なくとも複数のチャックピンが基準円Ｃ１に重なる場合に、環状段差部２１５が、当該複数のチャックピン２３１ａ，２３１ｂよりも中心軸Ｊ１側に設けられることが好ましい。
【0081】
上記基板処理装置１では様々な変形が可能である。
【0082】
上記実施の形態では、６個のリフトピン２２１が設けられるが、基板９の外周縁を下方から支持するという観点では、リフトピン２２１の個数は３以上であればよい。また、既述のように、複数のリフトピン２２１のリフト案内面２２４により、外部の搬送機構との間における基板９の受け渡しの際に、基板９の中心が中心軸Ｊ１に近づけられる。この場合に、中心軸Ｊ１に垂直な様々な方向に関して、基板９の中心を精度よく中心軸Ｊ１に近づけるという観点では、リフト部２２が、周方向に等間隔に配置される４以上のリフトピン２２１を含むことが好ましい。
【0083】
第１チャックピン群２３ａにより基板９を保持する状態と、第２チャックピン群２３ｂにより基板９を保持する状態とを切り替えるチャック切替機構２５は、他の構成により実現されてもよい。また、周方向に配列される複数の（例えば、５以上の）チャックピンのチャック当接面２３２において、１つのチャック当接面２３２を基板９の外周端面９３から離間させつつ、残りのチャック当接面２３２を外周端面９３に当接させた状態で基板９が保持されてもよい。この場合も、外周端面９３から離間させる当該１つのチャック当接面２３２を順次切り替えることにより、基板９の外周縁９４における処理液の痕の発生を抑制することが可能となる。例えば、対向板部２１の内部において、各チャックピンに対してモータを設けることにより、このような動作が可能となる。この場合に、対向板部２１の内部に蓄電池が設けられてもよい。
【0084】
図３および図４に示すリフト支持面２２２およびリフト案内面２２４の形状、並びに、図７および図８に示すチャック当接面２３２の形状は一例に過ぎず、適宜変更されてよい。また、基板処理装置１の設計によっては、対向面２１１における環状段差部２１５が省略されてもよい。
【0085】
基板処理装置１において処理が行われる基板は半導体基板には限定されず、ガラス基板や他の基板であってもよい。また、基板処理装置１が、円板状とは異なる外形の基板の処理に用いられてもよい。
【0086】
上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。
【符号の説明】
【0087】
１ 基板処理装置
２ 基板保持部
３ 基板回転機構
４ 処理液供給部
５ 不活性ガス供給部
９ 基板
２１ 対向板部
２２ リフト部
２３ チャック部
２５ チャック切替機構
５１ ガスノズル
９１ （基板の）第１主面
９２ （基板の）第２主面
９３ （基板の）外周端面
９４ （基板の）外周縁
２１１ 対向面
２１５ 環状段差部
２２１ リフトピン
２２２ リフト支持面
２２４ リフト案内面
２２８ 排液溝
２３１，２３１ａ，２３１ｂ チャックピン
２３２ チャック当接面
Ｃ１ 基準円
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１～Ｓ２２ ステップ
２ 基板保持部
３ 基板回転機構
４ 処理液供給部
５ 不活性ガス供給部
９ 基板
２１ 対向板部
２２ リフト部
２３ チャック部
２５ チャック切替機構
５１ ガスノズル
９１ （基板の）第１主面
９２ （基板の）第２主面
９３ （基板の）外周端面
９４ （基板の）外周縁
２１１ 対向面
２１５ 環状段差部
２２１ リフトピン
２２２ リフト支持面
２２４ リフト案内面
２２８ 排液溝
２３１，２３１ａ，２３１ｂ チャックピン
２３２ チャック当接面
Ｃ１ 基準円
Ｊ１ 中心軸
Ｓ１１～Ｓ２２ ステップ
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】