特許 7356811 基板支持装置及び基板支持装置の制御方法

(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】2023-09-27

(45)【発行日】2023-10-05

(54)【発明の名称】基板支持装置及び基板支持装置の制御方法

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20230928BHJP

   H01L 21/304 20060101ALN20230928BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 N

H01L21/304 644C

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2019070492

(22)【出願日】2019-04-02

(65)【公開番号】P2020170764

(43)【公開日】2020-10-15

【審査請求日】2021-09-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000000239

【氏名又は名称】株式会社荏原製作所

(74)【代理人】

【識別番号】230104019

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 聖二

(74)【代理人】

【識別番号】230112025

【弁護士】

【氏名又は名称】小林 英了

(74)【代理人】

【識別番号】230117802

【弁護士】

【氏名又は名称】大野 浩之

(74)【代理人】

【識別番号】100106840

【弁理士】

【氏名又は名称】森田 耕司

(74)【代理人】

【識別番号】100131451

【弁理士】

【氏名又は名称】津田 理

(74)【代理人】

【識別番号】100167933

【弁理士】

【氏名又は名称】松野 知紘

(74)【代理人】

【識別番号】100174137

【弁理士】

【氏名又は名称】酒谷 誠一

(74)【代理人】

【識別番号】100184181

【弁理士】

【氏名又は名称】野本 裕史

(72)【発明者】

【氏名】宮▲崎▼ 充

(72)【発明者】

【氏名】井上 拓也

【審査官】三浦 みちる

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２９４９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－０７４１０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－０６８２４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０７９５８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－２２２１９０（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】

基板の周縁部に当接し、前記基板を回転させる複数の支持部と、
複数の支持部が設けられた一対の被駆動部と、
一方の被駆動部と他方の被駆動部とを連結する連結部と、
前記連結部の少なくとも一部を第二方向に沿って移動させることで、前記被駆動部の各々を前記第二方向に直交する第一方向に沿って直線状で近接又は離隔させる駆動部と、
一方の被駆動部に設けられ、当該一方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための第一被ガイド部材と、
他方の被駆動部に設けられ、当該他方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための第二被ガイド部材と、
前記第一被ガイド部材を前記第一方向に沿ってガイドする第一ガイドと、
前記第二被ガイド部材を前記第一方向に沿ってガイドする第二ガイドと、
前記第一ガイド及び前記第二ガイドが設けられた基台と、
を備え、
前記基台に前記支持部が通過する前記第一方向に沿った同じ方向で延在する複数の長孔が設けられ、
前記被駆動部が近接した状態で前記基板が回転される、基板支持装置。

【請求項2】

基板の周縁部に当接し、前記基板を回転させる複数の支持部と、
複数の支持部が設けられた一対の被駆動部と、
一方の被駆動部と他方の被駆動部とを連結する連結部と、
前記連結部の少なくとも一部を移動させることで、前記被駆動部の各々を第一方向に沿って直線状で近接又は離隔させる駆動部と、
を備え、
前記連結部は基板の面内方向であって前記第一方向に直交する第二方向に沿って移動可能な基端部を有し、
前記基端部を第二方向に沿って移動して一対のアームが開閉することで、前記被駆動部の各々が第一方向に沿って直線状で近接又は離隔し、
前記被駆動部が近接した状態で前記基板が回転される、
基板支持装置。

【請求項3】

一方の被駆動部に、複数の支持部と、当該一方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための複数の第一被ガイド部材が設けられ、
他方の被駆動部に、複数の支持部と、当該他方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための複数の第二被ガイド部材が設けられ、
一方の被駆動部に設けられた支持部の間に複数の第一被ガイド部材が設けられ、
他方の被駆動部に設けられた支持部の間に複数の第二被ガイド部材が設けられる、請求項１又は２に記載の基板支持装置。

【請求項4】

前記駆動部から前記連結部又は前記駆動部から前記連結部を介して前記被駆動部に加わる力を検知する第一検知部と、
前記第一検知部で検知される力を第一範囲の値にするよう前記駆動部を制御する制御部と、
をさらに備える、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の基板支持装置。

【請求項5】

前記連結部は開閉する一対のアームを有し、
一方の被駆動部に複数の支持部が設けられ、一方の被駆動部に設けられた支持部の各々は一方のアームに対して基板の面内方向で揺動可能となり、
他方の被駆動部に複数の支持部が設けられ、他方の被駆動部に設けられた支持部の各々が他方のアームに対して基板の面内方向で揺動可能となる、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の基板支持装置。

【請求項6】

前記駆動部はモータであり、
前記モータのトルクを検知する第二検知部と、
前記第二検知部で検知されるトルクを第二範囲の値にするように前記モータを制御する制御部をさらに備える、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の基板支持装置。

【請求項7】

請求項１乃至６のいずれか１項に記載の基板支持装置を制御するための基板支持装置の制御方法であって、
前記連結部の少なくとも一部を移動させることで、前記被駆動部の各々を前記第一方向に沿って直線状で離間させる工程と、
前記基板を複数の支持部の間に設ける工程と、
前記連結部を移動させて前記一対の被駆動部を前記第一方向に沿って直線状で近接させることで、前記支持部によって前記基板の周縁部を支持する工程と、
前記支持部を回転させることで前記基板を回転させる工程と、
を備える基板支持装置の制御方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板を回転可能に支持するための基板支持装置と、当該基板支持装置の制御方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、ウェハ等の基板を支持するスピンチャック等が知られている。特許文献１では、回転軸と、ウェハを挟持するとともに、その挟持を解除することができる複数の挟持部材とを有するスピンチャックが開示されている。４つの支持部が設けられている態様では、従来、一方側の２つの支持部は基板の面内方向で移動しないように固定されて固定側クランプ機構となっており、他方側の２つの支持部が基板の面内方向で移動する駆動側クランプ機構となっていた。

【0003】

スピンドル等から構成される支持部は使用されることで減耗する。例えば基板の一例であるウェハを用いた場合には、ウェハエッジとの接触で支持部は減耗する。このように支持部が減耗すると、ウェハを支持部で支持（保持）する際にウェハは固定側クランプ機構側に減耗量分移動することになる。このように支持部が減耗することに起因して基板を支持する位置がずれてしまい、ひいては基板の洗浄位置がずれてしまうことがことが課題となってきた。

【0004】

また、基板を支持する圧力（クランプ圧力）の調整を、基板支持装置の出荷時や顧客への引き渡しの際にロードセル治具を用いて行うことが一般的である。しかしながら、前述したように、支持部が減耗すると、基板に実際に加わる圧力が当初調整していた圧力からずれてしまうこととなる。定期的にロードセル治具を用いて圧力調整を行ってもよいが、利用を繰り返すうちに圧力がずれてしまい、圧力調整を行うまでの間に許容している圧力とは異なる圧力で基板が支持され、洗浄等の処理が行われてしまうこともある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００５－１９４５６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、支持部が減耗しても基板を当初と同様の態様で支持できる基板支持装置等を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明による基板支持装置は、
基板の周縁部に当接し、前記基板を回転させる複数の支持部と、
複数の支持部が設けられた一対の被駆動部と、
一方の被駆動部と他方の被駆動部とを連結する連結部と、
前記連結部の少なくとも一部を移動させることで、前記被駆動部の各々を第一方向に沿って直線状で近接又は離隔させる駆動部と、
を備えてもよい。

【0008】

本発明による基板支持装置は、
一方の被駆動部に設けられ、当該一方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための第一被ガイド部材と、
他方の被駆動部に設けられ、当該他方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための第二被ガイド部材と、
前記第一被ガイド部材を前記第一方向に沿ってガイドする第一ガイドと、
前記第二被ガイド部材を前記第一方向に沿ってガイドする第二ガイドと、
をさらに備えてもよい。

【0009】

本発明による基板支持装置は、
前記第一ガイド及び前記第二ガイドが設けられた基台をさらに備え、
前記基台には前記支持部が通過する前記第一方向に沿った長孔が設けられてもよい。

【0010】

本発明による基板支持装置において、
一方の被駆動部に、複数の支持部と、当該一方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための複数の第一被ガイド部材が設けられ、
他方の被駆動部に、複数の支持部と、当該他方の被駆動部を前記第一方向で直線状に移動させるための複数の第二被ガイド部材が設けられ、
一方の被駆動部に設けられた支持部の間に複数の第一被ガイド部材が設けられ、
他方の被駆動部に設けられた支持部の間に複数の第二被ガイド部材が設けられてもよい。

【0011】

本発明による基板支持装置において、
前記連結部は基板の面内方向であって前記第一方向に直交する第二方向に沿って移動可能な基端部を有し、
前記基端部を第二方向に沿って移動することで前記一対のアームが開閉してもよい。

【0012】

本発明による基板支持装置は、
前記駆動部から前記連結部に加わる力を検知する第一検知部と、
前記第一検知部で検知される力を第一範囲の値にするよう前記駆動部を制御する制御部と、
をさらに備えてもよい。

【0013】

本発明による基板支持装置において、
前記連結部は開閉する一対のアームを有し、
一方の被駆動部に複数の支持部が設けられ、一方の被駆動部に設けられた支持部の各々は一方のアームに対して基板の面内方向で揺動可能となり、
他方の被駆動部に複数の支持部が設けられ、他方の被駆動部に設けられた支持部の各々が他方のアームに対して基板の面内方向で揺動可能となってもよい。

【0014】

本発明による基板支持装置において、
前記駆動部はモータであり、
前記モータのトルクを検知する第二検知部と、
前記第二検知部で検知されるトルクを第二範囲の値にするように前記モータを制御する制御部をさらに備えてもよい。

【0015】

本発明による基板支持装置の制御方法は、
前述したいずれかの基板支持装置を制御するための基板支持装置の制御方法であって、
前記連結部の少なくとも一部を移動させることで、前記被駆動部の各々を前記第一方向に沿って直線状で離間させる工程と、
前記基板を複数の支持部の間に設ける工程と、
前記連結部を移動させて前記一対の被駆動部を前記第一方向に沿って直線状で近接させることで、前記支持部によって前記基板の周縁部を支持する工程と、
前記支持部を回転させることで前記基板を回転させる工程と、
を備えてもよい。

【発明の効果】

【0016】

本発明の一態様として、一方の被駆動部と他方の被駆動部とを連結する連結部が設けられ、駆動部によって連結部の少なくとも一部を移動させることで、被駆動部の各々を第一方向に沿って直線状で近接又は離隔させる態様を採用した場合には、一方の被駆動と他方の被駆動部を同じタイミングで移動させることができ、支持部によって基板を支持する位置（クランプ位置）のずれを生じ難くすることができる。さらに、従来なら交換されるはずの予め想定している以上の減耗量まで減耗した支持部を継続して使用した場合であっても、基板を支持する位置のずれを抑制できるので、従来よりも支持部の耐用使用時間をより長期とすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】図１は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる基板支持装置を下方側か見た底面図である。

【図2】図２は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる基板支持装置を第二方向に沿って見た側方図であって、洗浄部材及び洗浄液供給部を模式的に示した図である。

【図3】図３は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる基板支持装置を第一方向に沿って見た側方図である。

【図4】図４は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる基板支持装置を上方側から見た平面図である。

【図5】図５は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる長孔と支持部の関係を示した平面図である。

【図6】図６は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる第一検知部、第二検知部及び制御部の関係を示した図である。

【図7】図７は、本発明の第１の実施の形態で用いられうる基板支持装置の別の態様を下方側か見た底面図である。

【図8】図８は、本発明の第１の実施の形態による基板洗浄装置を含む基板処理装置の全体構成を示す概略平面図である。

【図9】図９は、本発明の第２の実施の形態で用いられうる基板支持装置を下方側か見た底面図である。

【図10】図１０は、本発明の第２の実施の形態で用いられうる基板支持装置を第二方向に沿って見た側方図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

第１の実施の形態
《構成》
基板洗浄装置等を含む基板処理装置の第１の実施の形態について説明する。

【0019】

図８に示すように、本実施の形態の基板処理装置は、略矩形状のハウジング３１０と、多数の基板Ｗをストックする基板カセットが載置されるロードポート３１２と、を有している。ロードポート３１２は、ハウジング３１０に隣接して配置されている。ロードポート３１２には、オープンカセット、ＳＭＩＦ（Standard Mechanical Interface）ポッド、又はＦＯＵＰ（Front Opening Unified Pod）を搭載することができる。ＳＭＩＦポッド、ＦＯＵＰは、内部に基板カセットを収納し、隔壁で覆うことにより、外部空間とは独立した環境を保つことができる密閉容器である。基板Ｗとしては、例えば半導体ウェハ等を挙げることができる。

【0020】

ハウジング３１０の内部には、複数（図８に示す態様では４つ）の研磨ユニット３１４ａ～３１４ｄと、研磨後の基板Ｗを洗浄する第１洗浄ユニット３１６及び第２洗浄ユニット３１８と、洗浄後の基板Ｗを乾燥させる乾燥ユニット３２０とが収容されている。研磨ユニット３１４ａ～３１４ｄは、基板処理装置の長手方向に沿って配列され、洗浄ユニット３１６、３１８及び乾燥ユニット３２０も基板処理装置の長手方向に沿って配列されている。本実施の形態の基板処理装置によれば、直径３００ｍｍ又は４５０ｍｍの半導体ウェハ、フラットパネル、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge Coupled Device）等のイメージセンサ、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）における磁性膜の製造工程において、種々の基板Ｗを、研磨処理することができる。なお、別の実施の形態の基板処理装置としては、ハウジング３１０内に基板Ｗを研磨する研磨ユニットを設けず、基板Ｗの洗浄処理及び乾燥処理を行う装置としてもよい。

【0021】

ロードポート３１２、ロードポート３１２側に位置する研磨ユニット３１４ａ及び乾燥ユニット３２０に囲まれた領域には、第１搬送ロボット３２２が配置されている。また、研磨ユニット３１４ａ～３１４ｄ並びに洗浄ユニット３１６、３１８及び乾燥ユニット３２０と平行に、搬送ユニット３２４が配置されている。第１搬送ロボット３２２は、研磨前の基板Ｗをロードポート３１２から受け取って搬送ユニット３２４に受け渡したり、乾燥ユニット３２０から乾燥後の基板Ｗを受け取ったりする。

【0022】

第１洗浄ユニット３１６と第２洗浄ユニット３１８との間に、これら第１洗浄ユニット３１６と第２洗浄ユニット３１８の間で基板Ｗの受け渡しを行う第２搬送ロボット３２６が配置され、第２洗浄ユニット３１８と乾燥ユニット３２０との間に、これら第２洗浄ユニット３１８と乾燥ユニット３２０の間で基板Ｗの受け渡しを行う第３搬送ロボット３２８が配置されている。さらに、ハウジング３１０の内部には、基板処理装置の各機器の動きを制御する制御部５０が配置されている。本実施の形態では、ハウジング３１０の内部に制御部５０が配置されている態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、ハウジング３１０の外部に制御部５０が配置されてもよいし、制御部５０は遠隔地に設けられてもよい。制御部５０が遠隔地に設けられる場合には、基板処理装置の各機器が遠隔制御されることになる。

【0023】

第１洗浄ユニット３１６として、洗浄液の存在下で、基板Ｗの直径のほぼ全長にわたって直線状に延びるロール洗浄部材を接触させ、基板Ｗに平行な中心軸周りに自転させながら基板Ｗの表面をスクラブ洗浄するロール洗浄装置が使用されてもよい。例えば、水平方向、垂直方向又は水平方向に傾斜した方向で基板Ｗを保持してこれを回転させながらロール洗浄部材を基板Ｗに接触させて洗浄処理してもよい。また、第２洗浄ユニット３１８として、洗浄液の存在下で、鉛直方向に延びる円柱状のペンシル洗浄部材の接触面を接触させ、ペンシル洗浄部材を自転させながら一方向に向けて移動させて、基板Ｗの表面をスクラブ洗浄するペンシル洗浄装置が使用されてもよい。また、乾燥ユニット３２０として、水平に保持しつつ回転する基板Ｗに向けて、移動する噴射ノズルからＩＰＡ蒸気を噴出して基板Ｗを乾燥させ、さらに基板Ｗを高速で回転させて遠心力によって基板Ｗを乾燥させるスピン乾燥ユニットが使用されてもよい。

【0024】

なお、第１洗浄ユニット３１６としてロール洗浄装置ではなく、第２洗浄ユニット３１８と同様のペンシル洗浄装置を使用したり、二流体ジェットにより基板Ｗの表面を洗浄する二流体ジェット洗浄装置を使用したりしてもよい。また、第２洗浄ユニット３１８としてペンシル洗浄装置ではなく、第１洗浄ユニット３１６と同様のロール洗浄装置を使用したり、二流体ジェットにより基板Ｗの表面を洗浄する二流体ジェット洗浄装置を使用したりしてもよい。

【0025】

本実施の形態の洗浄液には、純水（ＤＩＷ）等のリンス液と、アンモニア過酸化水素（ＳＣ１）、塩酸過酸化水素（ＳＣ２）、硫酸過酸化水素（ＳＰＭ）、硫酸加水、フッ酸等の薬液が含まれている。本実施の形態で特に断りのない限り、洗浄液は、リンス液、薬液、又は、リンス液及び薬液の両方を意味している。

【0026】

図２に示すように、本実施の形態の基板洗浄装置は、基板Ｗを回転可能に支持するスピンドル装置等からなる基板支持装置１００と、基板Ｗを洗浄するための一つ又は複数の洗浄部材２００と、基板Ｗに洗浄液を供給する一つ又は複数の洗浄液供給部２５０と、を有してもよい。本実施の形態では、基板Ｗの面内方向が水平方向となるようにして支持される態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、基板Ｗの面内方向が垂直方向となってもよいし、水平方向から傾斜する方向となってもよい。また、図２では洗浄部材２００の一例としてロール洗浄部材を図示している。

【0027】

図１乃至図４に示すように、基板支持装置１００は、基板Ｗの周縁部に当接し、基板Ｗを回転させる複数の支持部１０と、複数の支持部１０が設けられた一対の被駆動部３０と、一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２とを連結する連結部２０と、連結部２０を移動させることで、一対の被駆動部３０を第一方向で近接又は離隔させる駆動部４０と、を有してもよい。支持部１０は、基板Ｗを回転させながら支持するための部材であり、例えばスピンドルである。一対の被駆動部３０は第一方向に沿って直線状で近接又は離隔してもよい。本実施の形態では４つの支持部１０が設けられる態様を用いて説明するが、これに限られることはなく、３つ又は５つ以上の支持部１０が設けられてもよく、例えば６つの支持部１０が設けられてもよい。本実施の形態において、図１の左右方向を「第一方向」と呼び、図１の上下方向を「第二方向」と呼び、図１の紙面の法線方向（図２の上下方向）を「第三方向」と呼ぶ。本実施の形態の支持部１０は基板Ｗの周縁部を支持しているだけではなく保持又は把持する機能も有しており、保持部としても機能する。

【0028】

本実施の形態では、一方の被駆動部３１に２つの支持部１０が設けられ、他方の被駆動部３２に２つの支持部１０が設けられているが、これに限られることはない。例えば６つの支持部１０が設けられる態様では、一方の被駆動部３１に３つの支持部１０が設けられ、他方の被駆動部３２に３つの支持部１０が設けられてもよい。支持部１０の材料は例えばウレタン等であってもよい。

【0029】

一方の被駆動部３１に設けられた１つの支持部１０に当該支持部１０を回転させるモータ等の支持駆動部（図示せず）が設けられ、当該支持部１０と一方の被駆動部３１に設けられた別の（１つの）支持部１０にベルト（図示せず）が巻き掛けられてもよい。この場合には、支持駆動部が設けられた支持部１０が駆動側となり、支持部１０とともにベルトが巻き掛けられた支持部１０が従動側となる。同様に、他方の被駆動部３２に設けられた１つの支持部１０に当該支持部１０を回転させる支持駆動部（図示せず）が設けられ、当該支持部１０と他方の被駆動部３２に設けられた別の（１つの）支持部１０にベルト（図示せず）が巻き掛けられてもよい。この場合にも、支持駆動部が設けられた支持部１０が駆動側となり、支持部１０とともにベルトが巻き掛けられた支持部１０が従動側となる。

【0030】

図１に示すように、一方の被駆動部３１には、当該一方の被駆動部３１を第一方向で直線状に移動させるためのスライドコア等の第一被ガイド部材８１が設けられてもよい。他方の被駆動部３２には、当該他方の被駆動部３２を第一方向で直線状に移動させるためのスライドコア等の第二被ガイド部材８２が設けられてもよい。基台９０（図２参照）には、第一被ガイド部材８１をガイドするレール等からなる第一ガイド７１が設けられてもよい。また、基台９０には、第二被ガイド部材８２をガイドするレール等からなる第二ガイド７２が設けられてもよい。

【0031】

図５に示すように、基台９０には支持部１０の各々の移動を可能とする第一方向に沿って直線状に延びた長孔９１が設けられてもよい。但し、このような態様に限られることはなく、支持部１０と基台９０が干渉しないように任意の形状の孔が設けられてもよい。

【0032】

図１に示すように、一方のアーム２６は一方の被駆動部３１の長手方向の中央部に設けられ、他方のアーム２７は他方の被駆動部３２の長手方向の中央部に設けられてもよい。但し、これに限られることはなく、図７に示すように、一方のアーム２６は一方の被駆動部３１の長手方向の端部に設けられ、他方のアーム２７は他方の被駆動部３２の長手方向の端部に設けられてもよい。被駆動部３１，３２の長手方向の中央部とは長手方向に５等分したときの中央位置の領域（３つ目の領域）を意味し、被駆動部３１，３２の長手方向の端部とは長手方向に５等分したときの端部領域（端から１つ目の領域）を意味している。なお、アーム２６，２７が被駆動部３１，３２の長手方向の中央部に設けられることで、被駆動部３１，３２の第一方向に沿った直線状の移動をスムーズに行わせることができ、ひいては支持部１０による基板Ｗの支持位置の精度を高めることができる。

【0033】

図１に示すように、連結部２０は基板Ｗの面内方向であって第一方向に直交する第二方向に沿って直線状に移動可能な基端部２１を有してもよい。基端部２１を第二方向に沿って直線状に移動することで一対のアーム２５が開閉するようになってもよい。

【0034】

一方の被駆動部３１に、当該一方の被駆動部３１を第一方向で直線状に移動させるための複数（図１では２つ）の第一被ガイド部材８１が設けられてもよい。他方の被駆動部３２に、当該他方の被駆動部３２を第一方向で直線状に移動させるための複数（図１では２つ）の第二被ガイド部材８２が設けられてもよい。

【0035】

一方の被駆動部３１に設けられた支持部１０の間に複数の第一被ガイド部材８１が設けられ、第一方向に沿って見たときに第一被ガイド部材８１の両側方に支持部１０が設けられてもよい。また、他方の被駆動部３２に設けられた支持部１０の間に複数の第二被ガイド部材８２が設けられ、第一方向に沿って見たときに第二被ガイド部材８２の両側方に支持部１０が設けられてもよい。

【0036】

図１に示すように、連結部２０は開閉する一対のアーム２５を有してもよい。一方の被駆動部３１に設けられた支持部１０は一方のアーム（第一アーム）２６に対して基板Ｗの面内方向で揺動可能（首振り可能）となってもよい。他方の被駆動部３２に設けられた支持部１０は他方のアーム（第二アーム）２７に対して基板Ｗの面内方向で揺動可能（首振り可能）となってもよい。この場合には例えば図２に示すように、図２の下方領域の機構で支持部１０が第一方向に沿って移動可能となり、図２の上方領域の機構で支持部１０が揺動可能（首振り可能）となってもよい。

【0037】

図６に示すように、駆動部４０から連結部２０に加わる力を検知する第一検知部６１が設けられてもよい。第一検知部６１は制御部５０と通信可能となり、制御部５０によって、第一検知部６１で検知される力が第一範囲の値にするよう駆動部４０が制御されてもよい。第一検知部６１で検知される力と基板Ｗに実際に加わる力との相関関係を予め測定しておき、記憶部５５で記憶してもよい。この場合には、第一検知部６１で検知される力から基板Ｗに実際に加わっている力を例えば制御部５０で推測することができる。

【0038】

駆動部４０はモータであってもよい。モータのトルクを検知する第二検知部６２が設けられてもよい。制御部５０は、第二検知部６２で検知されるトルクを第二範囲の値にするように駆動部４０であるモータを制御してもよい。駆動部４０はエアシリンダ等のシリンダであってもよい。この場合には、シリンダから加わるエア等の気体の圧力を第二検知部６２が検知するようにしてもよい。なお、第二検知部６２によってモータのトルクを検知する場合には連結部２０に加わる力を検知する第一検知部６１を設けなくてもよいが、第二検知部６２に加えて第一検知部６１を設けることで、外乱の影響を受け難く高い精度での制御を実現できる。

【0039】

第二検知部６２で検知されるトルク等の情報と基板Ｗに実際に加わる力との相関関係を予め測定しておき、記憶部５５で記憶してもよい。この場合には、第二検知部６２で検知されるトルク等の情報から基板Ｗに実際に加わっている力を例えば制御部５０で推測することができる。

【0040】

駆動部４０によって連結部２０の基端部２１が図１及び図７の下方に移動すると、支持部１０の間の間隔が狭まって基板Ｗが支持部１０によって保持されることとなる。逆に、駆動部４０によって連結部２０の基端部２１が図１及び図７の上方に移動すると、支持部１０の間の間隔が広がって基板Ｗが支持部１０から解放（アンクランプ）されることとなる。

【0041】

《方法》
本実施の形態の基板支持装置１００を用いた基板洗浄方法の一例は、以下のようになる。なお、上記と重複することになるので簡単に説明するに留めるが、上記「構成」で述べた全ての態様を「方法」において適用することができる。また、逆に、「方法」において述べた全ての態様を「構成」において適用することができる。また、本実施の形態の方法を実施させるためのプログラムは記録媒体に記録されてもよく、この記録媒体をコンピュータで読み取ることで、本実施の形態の方法が基板処理装置で実施されてもよい。

【0042】

まず、駆動部４０が連結部２０を図１及び図７の上方に移動させることで、一対の被駆動部３０が第一方向に沿って直線状で離間され、基板Ｗを受け入れ可能とする。なお、既に基板Ｗが支持部１０で保持されている場合には、このように駆動部４０が連結部２０を図１及び図７の上方に移動させることで、処理済みの基板Ｗを搬送ユニット３２４又は搬送ロボット３２６，３２８によって除去することができるようになる。

【0043】

次に、搬送ユニット３２４又は搬送ロボット３２６，３２８によって次に洗浄される基板Ｗが支持部１０の間に位置付けられる。

【0044】

そして、駆動部４０が連結部２０を図１及び図７の下方に移動させることで、一対の被駆動部３０が第一方向に沿って直線状で近接され、基板Ｗの周縁部が支持部１０によって支持（保持）される。

【0045】

このように基板Ｗが支持部１０によって支持（保持）されると、基板Ｗが支持部１０によって回転される。

【0046】

そして、このように回転している基板Ｗの表面に対して、洗浄液を供給しながらロール洗浄部材やペンシル洗浄部材等の洗浄部材２００を押し付けることで、基板Ｗの表面が洗浄されることとなる。

【0047】

基板Ｗの洗浄処理が終了すると、駆動部４０が連結部２０を図１及び図７の上方に移動させることで、一対の被駆動部３０が第一方向に沿って直線状で離間され、処理済みの基板Ｗを搬送ユニット３２４又は搬送ロボット３２６，３２８によって除去することができるようになる。

【0048】

《効果》
次に、上述した構成からなる本実施の形態による効果であって、未だ説明していないものを中心に説明する。「構成」で記載されていない場合であっても、「効果」で説明するあらゆる構成を本件発明において採用することができる。

【0049】

一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２とを連結する連結部２０が設けられ、駆動部４０によって連結部２０を移動させることで、一対の被駆動部３０を第一方向に沿って直線状で近接又は離隔させる態様を採用した場合には、一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２を同じタイミングで移動させることができ、支持部１０によって基板Ｗを支持する位置（クランプ位置）のずれを生じ難くすることができる。

【0050】

支持部１０の周縁部に基板Ｗを搬送するときの基板Ｗの面内方向での移動を規制するための基板ガイド１５（図４参照）が設けられてもよい。従来のように、一方側の２つの支持部が基板Ｗの面内方向で移動しないように固定されて固定側クランプ機構となり、他方側の２つの支持部が基板Ｗの面内方向で移動する駆動側クランプ機構となる態様において、基板ガイド１５を採用した場合には、支持部が減耗すると基板ガイド１５と接触する位置で基板が回転することとなり、基板ガイド１５が減耗する可能性もある。これに対して、本実施の形態の態様を用いることで、支持部１０が減耗しても基板Ｗを保持する位置が大きくは変化しないことから、基板ガイド１５が減耗する事態が発生することを防止できる。なお、このような基板ガイド１５を設けることで、洗浄等の処理が済んだ基板Ｗが支持部１０に食い込んで支持部１０と一緒に面内方向で移動してしまうことを規制できる。

【0051】

連結部２０に連結された一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２の両方を同じタイミングで回転移動（揺動）させることで基板Ｗを支持部１０でクランプさせることも考えられるが、この場合には、連結部２０の移動距離と比較して支持部１０の基板Ｗに対する移動距離が短くなり、支持部１０が減耗している場合には支持部１０が基板Ｗの周縁部に当接するタイミングのずれが大きくなってしまうこともある。また、回転軸（揺動軸）での摩擦の影響によっても支持部１０が基板Ｗの周縁部に当接するタイミングのずれが大きくなってしまうこともある。これに対して、前述したように、一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２を直線状で移動させることで、連結部２０の移動距離に対する支持部１０の移動距離を大きくすることができ、支持部１０が減耗している場合であっても、支持部１０が基板Ｗの周縁部に当接するタイミングのずれを小さくすることができる。また、一方の被駆動部３１及び他方の被駆動部３２が直線状で移動する場合には、被ガイド部材とガイドとの間の摩擦のような部材間の摩擦による影響も受け難い。この結果、基板Ｗの支持位置のずれを防止でき、ひいては基板Ｗの洗浄効率を高めることができる。

【0052】

また、本実施の形態のように、全ての支持部１０が同じ第一方向に沿って直線状に移動する態様を採用することで、全ての支持部１０が同じ単純な直線移動を行うことから、支持部１０が基板Ｗの周縁に当接するタイミングをより精度良く合わせることができ、ひいては基板Ｗの支持位置のずれを防止できる。

【0053】

一方の被駆動部３１及び他方の被駆動部３２の第一方向に沿った直線状の移動距離は５ｍｍ以下であってもよく、２ｍｍ～３ｍｍとなってもよい。この態様を採用した場合には、従来の固定側クランプ機構及び駆動側クランプ機構を有する態様では１０ｍｍほど移動していたものを、このように短い移動距離とすることもできる。このような短い移動距離を採用することで、支持部１０が移動しても支持部１０の頂面上に基板Ｗを維持することができ、前述した基板ガイド１５を設けなくても、洗浄等の処理済みの基板Ｗが支持部１０の頂面から落下してしまうことを防止できる。なお、駆動部４０としてモータを採用することで、このような短い移動距離をより確実に実現できる。一般にエアシリンダ等のシリンダでは移動距離が大きくなるが、モータを利用することで短い移動距離も容易に実現できるためである。

【0054】

一方の被駆動部３１の移動距離と他方の被駆動部３２の移動距離とが略同一又は同一となっている態様を採用してもよい。この場合には、一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２が基板Ｗの周縁部に当接するタイミングをより合致させることができ、支持部１０によって基板Ｗを支持する位置のずれを生じ難くすることができる。なお移動距離が略同一とは、一方の被駆動部３１の第一方向に沿った直線状の移動距離Ｌ１と他方の被駆動部３２の第一方向に沿った直線状の移動距離Ｌ２との差が長い方の移動距離の５％以内となっていることを意味し、Ｌ１≧Ｌ２の場合にはＬ１－Ｌ２≦０．０５×Ｌ１となり、Ｌ１＜Ｌ２の場合にはＬ２－Ｌ１≦０．０５×Ｌ２となることを意味している。

【0055】

一方の被駆動部３１に当該一方の被駆動部３１を第一方向で直線状に移動させるための第一被ガイド部材８１が設けられ、他方の被駆動部３２に当該他方の被駆動部３２を第一方向で直線状に移動させるための第二被ガイド部材８２が設けられる場合には、簡易な構成で第一方向に沿った直線状の移動を実現できる。

【0056】

図５に示すように、基台９０に支持部１０の各々の移動を可能とする第一方向に沿った長孔９１が設けられる態様を採用した場合には、支持部１０を長孔９１に沿って第一方向に沿って移動させることができる。支持部１０と長孔９１との第二方向に沿った間には空間が設けられており、支持部１０と基台９０は第二方向において接触しないようになってもよい。このような態様を採用した場合には、支持部１０と基台９０との第二方向における間で摩擦力が発生しないことから、支持部１０と基台９０との間の摩擦の影響によって、支持部１０が基板Ｗの周縁部に当接するタイミングがずれてしまうことを防止できる。また、長孔９１を採用することで、基台９０に設ける孔の領域を極力小さくすることができる。

【0057】

一方の被駆動部３１に設けられた支持部１０の間に複数の第一被ガイド部材８１が設けられ、他方の被駆動部３２に設けられた支持部１０の間に複数の第二被ガイド部材８２が設けられる態様を採用した場合には、第二方向に沿った大きさを大きくすることなく、一方の被駆動部３１及び他方の被駆動部３２の第一方向に沿った移動を複数のガイド７１，７２及び被ガイド部材８１，８２によってより確実なものとすることができる。つまり、複数のガイド７１，７２の間に支持部１０を設けることも考えられるが、この場合には、第二方向に沿った大きさが大きくなってしまう。他方、本態様を採用することで、第二方向に沿った大きさが大きくなることを防止できる。また、複数のガイド７１，７２及び被ガイド部材８１，８２を設けることで、一つのガイド７１，７２及び被ガイド部材８１，８２が設けられる態様と比較して、第一方向に沿った直線状の移動をより確実なものとすることができる。

【0058】

連結部２０の基端部２１を第一方向と直交する第二方向に沿って直線状に移動することで一対のアーム２５が開閉する態様を採用した場合には、基端部２１を直線状に移動させるという簡易な駆動態様で、一方のアーム２６及び他方のアーム２７の各々を同じタイミングで開閉することができる。

【0059】

駆動部４０から連結部２０に加わる力を検知する第一検知部６１を設けた場合には、駆動部４０から連結部２０に加わる力を検知することで、ひいては支持部１０が基板Ｗを支持する力（クランプ力）を検知することができる。そして、制御部５０が第一検知部６１で検知される力を第一範囲の値にするよう駆動部４０を制御する態様を採用することで、支持部１０による基板Ｗの支持力を常時所望の範囲の値とすることができる。

【0060】

一方の被駆動部３１に設けられた複数の支持部１０が一方のアーム２６に対して基板Ｗの面内方向で揺動可能となる態様（首振り機構）を採用した場合には、一方の被駆動部３１に設けられた支持部１０の各々を基板Ｗの周縁部に当接させることができる。また、他方の被駆動部３２に設けられた複数の支持部１０が他方のアーム２７に対して基板Ｗの面内方向で揺動可能となる態様（首振り機構）を採用した場合には、他方の被駆動部３２に設けられた支持部１０の各々を基板Ｗの周縁部に当接させることができる。このため、支持部１０が４つ以上設けられる態様では、４つ以上の支持部１０によって基板Ｗの周縁部を支持することができる。なお、上記首振り機構は、一方の被駆動部３１及び他方の被駆動部３２のいずれか一方にだけ設けられてもよい。但し、一方の被駆動部３１及び他方の被駆動部３２のいずれにも首振り機構が設けられている場合には、完全に円形とはなっていない基板Ｗに対して支持部１０がより精度よく追従することができる点で有益である。

【0061】

駆動部４０がモータからなり、第二検知部６２でモータのトルクを検知し、制御部５０が第二検知部６２で検知されるトルクを第二範囲の値にするようにモータを制御する態様を採用した場合には、支持部１０による基板Ｗの支持力を常時所望の範囲の値とすることができる。モータは分解能が高く制御性能が高いことから、このようにモータを採用することで、被駆動部３０の移動をより高い精度で制御することができる。このため、支持部１０が基板Ｗの周縁部に当接するタイミングをより高い精度で合致させたり、支持部１０による基板Ｗの支持力（把持力）をより高い精度で制御できたりするようになる。

【0062】

第一検知部６１及び第二検知部６２の両方を用いることで外乱による影響を受け難くすることができることは、既に述べたとおりである。駆動部４０がモータからなる場合には、第一検知部６１で一次的な検知を行い、第二検知部６２で二次的な詳細な検知を行ってもよい。この場合には、第一検知部６１で駆動部４０から連結部２０に加わる力が一定の範囲内にあることが確認された後で、制御部５０が第二検知部６２を起動し、第二検知部６２で検知されるモータのトルクが一定の範囲内になるように制御するようにしてもよい。

【0063】

第２の実施の形態
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。

【0064】

本実施の形態では、図９に示すように、一方のアーム２６と他方のアーム２７とが駆動部４０の設けられた基端部２１を介して直線状に連結されている。そして、連結部２０の一部を構成する一方のアーム２６及び他方のアーム２７を駆動部４０で第一方向に沿った直線状で移動させることで、一対の被駆動部３１，３２の各々が第一方向に沿って直線状で同時に近接及び離隔可能となっている。また、一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２とは同時かつ同一又は略同一距離だけ移動するように構成されてもよい。その他の構成については、第１の実施の形態と同様であり、第１の実施の形態で説明したあらゆる態様を採用することができる。第１の実施の形態で説明した部材については同じ符号を用いて説明する。本実施の形態の基端部２１は一方のアーム２６と他方のアーム２７を把持するグリッパ等から構成されてもよい。

【0065】

連結部２０の一部を構成する一方のアーム２６及び他方のアーム２７を駆動部４０によって同時に同一又は略同一距離だけ移動させることで、一対の被駆動部３０を第一方向に沿って直線状で近接又は離隔させる態様を採用した場合には、一方の被駆動部３１と他方の被駆動部３２を同じタイミングで同一又は略同一の距離だけ移動させることができ、支持部１０によって基板Ｗを支持する位置（クランプ位置）のずれを生じ難くすることができる。

【0066】

図９及び図１０に示すように、駆動部４０から連結部２０の一方のアーム２６及び／又は他方のアーム２７を介して一方の被駆動部３１及び／又は他方の被駆動部３２に加わる力を検知する第一検知部６１'が設けられてもよい。なお、図９及び図１０では一方のアーム２６と一方の被駆動部３１との間に第一検知部６１'が設けられる態様となっているが、このような態様に限られることはなく、一方のアーム２６と一方の被駆動部３１との間と他方のアーム２７と他方の被駆動部３２との間の両方に第一検知部６１'が設けられてもよい。

【0067】

図９及び図１０に示す態様では、一方のアーム２６及び他方のアーム２７、一つの第一ガイド７１及び一つの第二ガイド７２が第一方向に沿って直線状に設けられている。つまり、第三方向に沿って見たときに、一方のアーム２６、他方のアーム２７、一つの第一ガイド７１及び一つの第二ガイド７２の各々が第一方向に沿った同じ直線上に配置されている。このため、一方のアーム２６及び他方のアーム２７を移動させることで、一つの第一ガイド７１に沿って第一被ガイド部材８１を第一方向に直線状に効率よく移動させ、かつ一つの第二ガイド７２に沿って第二被ガイド部材８２を第一方向に直線状に効率よく移動させることができる。

【0068】

上述した各実施の形態の記載及び図面の開示は、特許請求の範囲に記載された発明を説明するための一例に過ぎず、上述した各実施の形態の記載又は図面の開示によって特許請求の範囲に記載された発明が限定されることはない。また、出願当初の請求項の記載はあくまでも一例であり、明細書、図面等の記載に基づき、請求項の記載を適宜変更することもできる。本実施の形態の基板支持装置１００は、ＩＰＡモジュール、ＰＥＮモジュール、２流体ジェットモジュール等の様々なモジュールで採用できる。また、基板支持装置とともに、ベベル洗浄装置や基板Ｗの回転検知機構が設けられてもよい。

【符号の説明】

【0069】

１０・・・支持部、２０・・・連結部、２１・・・基端部、２５・・・一対のアーム、３０・・・被駆動部、３１・・・一方の被駆動部、３２・・・他方の被駆動部、３１ａ・・・第一長孔、３２ａ・・・第二長孔、４０・・・駆動部、５０・・・制御部、６１・・・第一検知部、６２・・・第二検知部、８１・・・第一被ガイド部材、８２・・・第二被ガイド部材、Ｗ・・・基板

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】