(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】2024-08-05
(45)【発行日】2024-08-14
(54)【発明の名称】基板保持装置および基板処理装置
(51)【国際特許分類】
H01L 21/683 20060101AFI20240806BHJP
H01L 21/306 20060101ALI20240806BHJP
H01L 21/304 20060101ALI20240806BHJP
【ＦＩ】
H01L21/68 N
H01L21/306 R
H01L21/304 644A
H01L21/304 648A
H01L21/304 648G
【請求項の数】
11
(21)【出願番号】P 2019226437
(22)【出願日】2019-12-16
(65)【公開番号】P2021002639
(43)【公開日】2021-01-07
【審査請求日】2022-10-04
(31)【優先権主張番号】P 2019112675
(32)【優先日】2019-06-18
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
【前置審査】
(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】100118500
【弁理士】
【氏名又は名称】廣澤 哲也
(74)【代理人】
【識別番号】100174089
【弁理士】
【氏名又は名称】郷戸 学
(74)【代理人】
【識別番号】100186749
【弁理士】
【氏名又は名称】金沢 充博
(72)【発明者】
【氏名】柏木 誠
【審査官】鈴木 孝章
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１９－０８３２２４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００７－２５０７８３（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許第０４６２１４５９（ＵＳ，Ａ）
【文献】特開２０１４－２１６３９１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１５８９０（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｌ ２１／６８３
Ｈ０１Ｌ ２１／３０６
Ｈ０１Ｌ ２１／３０４
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、
前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、
予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、
複数のピストンをそれぞれ有する複数のアクチュエータと、
前記複数のピストンにそれぞれ接続された複数の可動台を備え、
前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、
前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、
前記複数の偏心軸は、複数の可動軸および複数の基準軸から構成されており、
前記複数の可動台は、前記複数の可動軸を回転可能に支持する複数の軸受と、前記複数のピストンに固定された複数の連結部材を有し、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動台を介して前記複数の可動軸にそれぞれ連結されており、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸および前記複数の可動台を一体に、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されている、基板保持装置。
【請求項2】
前記複数の偏心軸は、前記複数の第１軸部と前記複数の第２軸部とを接続する複数の中間軸部をさらに有しており、前記複数の第１軸部は前記複数の中間軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第２軸部は前記複数の中間軸部にそれぞれ固定されている、請求項１に記載の基板保持装置。
【請求項3】
前記複数の電動機を同じ速度かつ同じ位相で回転させる動作制御部をさらに備えている、請求項１または２に記載の基板保持装置。
【請求項4】
前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向は、前記中心軸線に向かう方向および前記中心軸線から遠ざかる方向である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の基板保持装置。
【請求項5】
基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、
前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、
予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、
複数のアクチュエータを備え、
前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、
前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、
前記複数の偏心軸は、複数の可動軸および複数の基準軸から構成されており、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸にそれぞれ連結されており、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されており、
前記複数のアクチュエータのそれぞれは、
ピストンと、
前記ピストンから離れて配置されたハウジングと、
前記ピストンと前記ハウジングとの間に圧力室を形成する隔壁膜とを備えており、
前記隔壁膜は、
前記ピストンの端部に接触する中央部と、
前記中央部に接続され、かつ前記ピストンの側面に沿って延びる内壁部と、
前記内壁部に接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部と、
前記折り返し部に接続され、かつ前記内壁部の外側に位置する外壁部とを有する、基板保持装置。
【請求項6】
基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、
前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、
予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、
複数のアクチュエータを備え、
前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、
前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、
前記複数の偏心軸は、複数の可動軸および複数の基準軸から構成されており、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸にそれぞれ連結されており、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されており、
前記基板保持装置は、
前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの移動距離を測定する少なくとも１つの非接触式の距離センサと、
前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えており、
前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転しているときの前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの位置の平均値である、基板保持装置。
【請求項7】
基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、
前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、
予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、
複数のアクチュエータを備え、
前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、
前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、
前記複数の偏心軸は、複数の可動軸および複数の基準軸から構成されており、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸にそれぞれ連結されており、
前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されており、
前記基板保持装置は、
前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの移動距離を測定する少なくとも１つの非接触式の距離センサと、
前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えており、
前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転している間の前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの位置の最大値と最小値との差である、基板保持装置。
【請求項8】
基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、
前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、
予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、
アクチュエータを備え、
前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、
前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、
前記複数の偏心軸は、可動軸および複数の基準軸から構成されており、
前記アクチュエータは、前記可動軸に連結されており、
前記アクチュエータは、前記可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されており、
前記アクチュエータは、
ピストンと、
前記ピストンから離れて配置されたハウジングと、
前記ピストンと前記ハウジングとの間に圧力室を形成する隔壁膜とを備えており、
前記隔壁膜は、
前記ピストンの端部に接触する中央部と、
前記中央部に接続され、かつ前記ピストンの側面に沿って延びる内壁部と、
前記内壁部に接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部と、
前記折り返し部に接続され、かつ前記内壁部の外側に位置する外壁部とを有する、基板保持装置。
【請求項9】
基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、
前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、
予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、
アクチュエータを備え、
前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、
前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、
前記複数の偏心軸は、可動軸および複数の基準軸から構成されており、
前記アクチュエータは、前記可動軸に連結されており、
前記アクチュエータは、前記可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されており、
前記アクチュエータは、
ピストンと、
前記ピストンから離れて配置されたハウジングと、
前記ピストンと前記ハウジングとの間に圧力室を形成する隔壁膜とを備えており、
前記基板保持装置は、
前記可動軸の移動距離を測定する非接触式の距離センサと、
前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えており、
前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転しているときの前記可動軸の位置の平均値である、基板保持装置。
【請求項10】
基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、
前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、
予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、
アクチュエータを備え、
前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、
前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、
前記複数の偏心軸は、可動軸および複数の基準軸から構成されており、
前記アクチュエータは、前記可動軸に連結されており、
前記アクチュエータは、前記可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されており、
前記アクチュエータは、
ピストンと、
前記ピストンから離れて配置されたハウジングと、
前記ピストンと前記ハウジングとの間に圧力室を形成する隔壁膜とを備えており、
前記基板保持装置は、
前記可動軸の移動距離を測定する非接触式の距離センサと、
前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えており、
前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転している間の前記可動軸の位置の最大値と最小値との差である、基板保持装置。
【請求項11】
請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の基板保持装置と、処理具を基板の第１の面に接触させて該第１の面を処理する処理ヘッドとを備えている、基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ウェーハなどの基板を保持して回転させる基板保持装置に関する。また、本発明は、そのような基板保持装置を備えた基板処理装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、メモリー回路、ロジック回路、イメージセンサ（例えばＣＭＯＳセンサー）などのデバイスは、より高集積化されつつある。これらのデバイスを形成する工程においては、微粒子や塵埃などの異物がデバイスに付着することがある。デバイスに付着した異物は、配線間の短絡や回路の不具合を引き起こしてしまう。したがって、デバイスの信頼性を向上させるために、デバイスが形成されたウェーハを洗浄して、ウェーハ上の異物を除去することが必要とされる。
【0003】
ウェーハの裏面（ベアシリコン面）にも、上述したような微粒子や粉塵などの異物が付着することがある。このような異物がウェーハの裏面に付着すると、ウェーハが露光装置のステージ基準面から離間したりウェーハ表面がステージ基準面に対して傾き、結果として、パターニングのずれや焦点距離のずれが生じることとなる。このような問題を防止するために、ウェーハの裏面に付着した異物を除去することが必要とされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開２０１９－８３２２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
最近では、基板の表面の全体をより効率的に処理することができる装置への要請が高まっている。そこで、複数の偏心軸に連結された複数のローラーによって基板の周縁部を把持し、偏心軸自体の位置は静止したままで各偏心軸をその軸心を中心に回転させることで基板を円運動させながら、基板をその軸心を中心に回転させる基板保持装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【0006】
このような基板保持装置を使用した基板処理装置では、ローラーが処理具に接触することなく、処理具は、基板の表面の最外部を含む表面全体を処理することができる。また、このような円運動と基板の軸心を中心とした回転との組み合わせは、基板の表面上の各点での速度を上げることができ、結果として、基板の処理の効率を向上させることができる。
【0007】
このような基板保持装置では、複数の偏心軸の位相を互いに合わせる必要がある。しかしながら、複数の偏心軸の位相を正確に合わせることは難しく、位相ずれにより基板の回転中に、偏心軸に振動が発生することがある。複数の偏心軸のうちの１つに振動が発生した場合、これら偏心軸を支持する共通の支持プレートを介して上記振動が他の偏心軸に伝搬し、基板の保持が不安定になることがあった。
【0008】
そこで、本発明は、ウェーハなどの基板を円運動させ、かつ基板をその軸心を中心として回転させながら、該基板を安定して保持することができる基板保持装置を提供することを目的とする。また、本発明は、そのような基板保持装置を用いて基板の表面を処理するための基板処理装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
一態様では、基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、複数のアクチュエータを備え、前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、前記複数の偏心軸は、複数の可動軸および複数の基準軸から構成されており、前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸にそれぞれ連結されており、前記複数のアクチュエータは、前記複数の可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されている、基板保持装置が提供される。
【0010】
一態様では、前記複数の偏心軸は、前記複数の第１軸部と前記複数の第２軸部とを接続する複数の中間軸部をさらに有しており、前記複数の第１軸部は前記複数の中間軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第２軸部は前記複数の中間軸部にそれぞれ固定されている。
一態様では、前記基板保持装置は、前記複数の電動機を同じ速度かつ同じ位相で回転させる動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向は、前記中心軸線に向かう方向および前記中心軸線から遠ざかる方向である。
一態様では、前記複数のアクチュエータのそれぞれは、ピストンと、前記ピストンから離れて配置されたハウジングと、前記ピストンと前記ハウジングとの間に圧力室を形成する隔壁膜とを備えている。
一態様では、前記隔壁膜は、前記ピストンの端部に接触する中央部と、前記中央部に接続され、かつ前記ピストンの側面に沿って延びる内壁部と、前記内壁部に接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部と、前記折り返し部に接続され、かつ前記内壁部の外側に位置する外壁部とを有する。
一態様では、前記基板保持装置は、前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの移動距離を測定する少なくとも１つの非接触式の距離センサをさらに備えている。
一態様では、前記基板保持装置は、前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転しているときの前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの位置の平均値である。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転している間の前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの位置の最大値と最小値との差である。
一態様では、前記基板保持装置は、前記複数の電動機を同じ速度かつ同じ位相で回転させる動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向は、前記中心軸線に向かう方向および前記中心軸線から遠ざかる方向である。
一態様では、前記複数のアクチュエータのそれぞれは、ピストンと、前記ピストンから離れて配置されたハウジングと、前記ピストンと前記ハウジングとの間に圧力室を形成する隔壁膜とを備えている。
一態様では、前記隔壁膜は、前記ピストンの端部に接触する中央部と、前記中央部に接続され、かつ前記ピストンの側面に沿って延びる内壁部と、前記内壁部に接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部と、前記折り返し部に接続され、かつ前記内壁部の外側に位置する外壁部とを有する。
一態様では、前記基板保持装置は、前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの移動距離を測定する少なくとも１つの非接触式の距離センサをさらに備えている。
一態様では、前記基板保持装置は、前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転しているときの前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの位置の平均値である。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転している間の前記複数の可動軸のうちの少なくとも１つの位置の最大値と最小値との差である。
【0011】
一態様では、基板を円運動させながら、前記基板をその軸心を中心として回転させる基板保持装置であって、前記基板の周縁部に接触可能な複数のローラーと、前記複数のローラーを回転させる複数の電動機と、予め定められた中心軸線の周りに配列された複数の偏心軸と、アクチュエータを備え、前記複数の偏心軸は、複数の第１軸部と、前記複数の第１軸部からそれぞれ偏心した複数の第２軸部を有しており、前記複数のローラーは前記複数の第２軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第１軸部は前記複数の電動機にそれぞれ連結されており、前記複数の偏心軸は、可動軸および複数の基準軸から構成されており、前記アクチュエータは、前記可動軸に連結されており、前記アクチュエータは、前記可動軸を、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向に移動させるように構成されており、前記アクチュエータは、ピストンと、前記ピストンから離れて配置されたハウジングと、前記ピストンと前記ハウジングとの間に圧力室を形成する隔壁膜とを備えている、基板保持装置が提供される。
【0012】
一態様では、前記複数の偏心軸は、前記複数の第１軸部と前記複数の第２軸部とを接続する複数の中間軸部をさらに有しており、前記複数の第１軸部は前記複数の中間軸部にそれぞれ固定され、前記複数の第２軸部は前記複数の中間軸部にそれぞれ固定されている。
一態様では、前記基板保持装置は、前記複数の電動機を同じ速度かつ同じ位相で回転させる動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向は、前記中心軸線に向かう方向および前記中心軸線から遠ざかる方向である。
一態様では、前記隔壁膜は、前記ピストンの端部に接触する中央部と、前記中央部に接続され、かつ前記ピストンの側面に沿って延びる内壁部と、前記内壁部に接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部と、前記折り返し部に接続され、かつ前記内壁部の外側に位置する外壁部とを有する。
一態様では、前記基板保持装置は、前記可動軸の移動距離を測定する非接触式の距離センサをさらに備えている。
一態様では、前記基板保持装置は、前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転しているときの前記可動軸の位置の平均値である。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転している間の前記可動軸の位置の最大値と最小値との差である。
一態様では、前記基板保持装置は、前記複数の電動機を同じ速度かつ同じ位相で回転させる動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記複数の基準軸に近づく方向および前記複数の基準軸から遠ざかる方向は、前記中心軸線に向かう方向および前記中心軸線から遠ざかる方向である。
一態様では、前記隔壁膜は、前記ピストンの端部に接触する中央部と、前記中央部に接続され、かつ前記ピストンの側面に沿って延びる内壁部と、前記内壁部に接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部と、前記折り返し部に接続され、かつ前記内壁部の外側に位置する外壁部とを有する。
一態様では、前記基板保持装置は、前記可動軸の移動距離を測定する非接触式の距離センサをさらに備えている。
一態様では、前記基板保持装置は、前記移動距離の測定値、または前記移動距離の複数の測定値から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、前記基板保持装置に異常が生じているか否かを判断するように構成された動作制御部をさらに備えている。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転しているときの前記可動軸の位置の平均値である。
一態様では、前記指標値は、前記複数のローラーが一回転以上回転している間の前記可動軸の位置の最大値と最小値との差である。
【0013】
一態様では、上記基板保持装置と、処理具を基板の第１の面に接触させて該第１の面を処理する処理ヘッドとを備えている、基板処理装置が提供される。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、複数の可動軸は、複数のアクチュエータにそれぞれ連結されており、共通の支持プレートには支持されていない。このような構成によれば、基板の回転中に、１つの可動軸に振動が発生した場合でも、振動が他の可動軸に伝搬することを防ぐことができる。結果として、基板保持装置は、基板を安定して保持することができる。
【0015】
さらに、本発明によれば、アクチュエータのハウジングは、ピストンから離れて配置されているため、ピストンとハウジングとの間に摺動抵抗は発生しない。結果として、基板保持装置は、基板に過剰な負荷を与えることなく、安定して基板を保持することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
【図1】基板保持装置の一実施形態を模式的に示す平面図である。
【図5】アクチュエータの一実施形態を示す模式図である。
【図6】隔壁膜の一実施形態を模式的に示す断面図である。
【図7】図７（ａ）は、第１圧力室内の圧力が第２圧力室内の圧力よりも高いときのアクチュエータの状態を示す図であり、図７（ｂ）は、第２圧力室内の圧力が第１圧力室内の圧力よりも高いときのアクチュエータの状態を示す図である。
【図8】ウェーハの回転異常が発生しているときの可動軸の位置の一例を示す図である。
【図9】ウェーハの回転異常が発生しているときの可動軸の位置の他の例を示す図である。
【図10】距離センサの他の実施形態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、基板保持装置の一実施形態を模式的に示す平面図であり、図２は、図１に示す基板保持装置の側面図であり、図３は、図１に示す基板保持装置の底面図である。本実施形態の基板保持装置は、基板の一例であるウェーハＷを保持しながら、ウェーハＷを円運動させ、かつウェーハＷをその軸心を中心に回転させるように構成されている。基板保持装置１０は、ウェーハＷの周縁部に接触可能な複数のローラー１１ａ，１１ｂと、これら複数のローラー１１ａ，１１ｂを回転させる複数の電動機２９ａ，２９ｂと、複数のローラー１１ａ，１１ｂと複数の電動機２９ａ，２９ｂを連結する複数の偏心軸１３ａ，１３ｂと、複数の電動機２９ａ，２９ｂを同じ速度かつ同じ位相で回転させる動作制御部４０を備えている。
【0018】
動作制御部４０は、少なくとも１台のコンピュータから構成される。動作制御部４０は、記憶装置４０ａと、演算装置４０ｂを備えている。演算装置４０ｂは、記憶装置４０ａに格納されているプログラムに含まれている命令に従って演算を行うＣＰＵ（中央処理装置）またはＧＰＵ（グラフィックプロセッシングユニット）などを含む。記憶装置４０ａは、演算装置４０ｂがアクセス可能な主記憶装置（例えばランダムアクセスメモリ）と、データおよびプログラムを格納する補助記憶装置（例えば、ハードディスクドライブまたはソリッドステートドライブ）を備えている。
【0019】
ローラー１１ａは、ウェーハＷの周縁部を保持するウェーハ保持面（基板保持面）３１ａを有しており、ローラー１１ｂは、ウェーハＷの周縁部を保持するウェーハ保持面（基板保持面）３１ｂを有している。ローラー１１ａとローラー１１ｂは同じ構成および同じ大きさを有している。複数の偏心軸１３ａ，１３ｂは、予め定められた基板保持装置１０の中心軸線ＣＰの周りに配列されている。
【0020】
本実施形態の基板保持装置１０は、２つのローラー１１ａ、２つのローラー１１ｂ、２つの偏心軸１３ａ、２つの偏心軸１３ｂ、２つの電動機２９ａ、および２つの電動機２９ｂを備えているが、これら構成要素の数は本実施形態に限定されない。
【0021】
複数の偏心軸１３ａのそれぞれは、第１軸部１４ａと、第１軸部１４ａから偏心した第２軸部１５ａと、第１軸部１４ａと第２軸部１５ａとを接続する中間軸部１６ａを有している。第１軸部１４ａ、第２軸部１５ａ、および中間軸部１６ａのうちの少なくとも２つは、一体構造物であってもよい。例えば、第１軸部１４ａと中間軸部１６ａは一体構造物であってもよい。他の例では、第１軸部１４ａ、第２軸部１５ａ、および中間軸部１６ａの全体が一体構造物であってもよい。図２に示す各偏心軸１３ａはクランク軸の形状を有しているが、各偏心軸１３ａの形状は、第２軸部１５ａが第１軸部１４ａから所定の距離だけ偏心している限りにおいて本実施形態に限定されない。
【0022】
複数のローラー１１ａは複数の第２軸部１５ａの一端にそれぞれ固定され、複数の第２軸部１５ａの他端は複数の中間軸部１６ａにそれぞれ固定されている。複数の第１軸部１４ａの一端は、複数のカップリング２８ａを介して複数の電動機２９ａにそれぞれ連結され、複数の第１軸部１４ａの他端は複数の中間軸部１６ａにそれぞれ固定されている。
【0023】
複数の偏心軸１３ｂのそれぞれは、第１軸部１４ｂと、第１軸部１４ｂから偏心した第２軸部１５ｂと、第１軸部１４ｂと第２軸部１５ｂとを接続する中間軸部１６ｂを有している。第１軸部１４ｂ、第２軸部１５ｂ、および中間軸部１６ｂのうちの少なくとも２つは、一体構造物であってもよい。例えば、第１軸部１４ｂと中間軸部１６ｂは一体構造物であってもよい。他の例では、第１軸部１４ｂ、第２軸部１５ｂ、および中間軸部１６ｂの全体が一体構造物であってもよい。図２に示す各偏心軸１３ｂはクランク軸の形状を有しているが、各偏心軸１３ｂの形状は、第２軸部１５ｂが第１軸部１４ｂから所定の距離だけ偏心している限りにおいて本実施形態に限定されない。
【0024】
複数のローラー１１ｂは複数の第２軸部１５ｂの一端にそれぞれ固定され、複数の第２軸部１５ｂの他端は複数の中間軸部１６ｂにそれぞれ固定されている。複数の第１軸部１４ｂの一端は、複数のカップリング２８ｂを介して複数の電動機２９ｂにそれぞれ連結され、複数の第１軸部１４ｂの他端は複数の中間軸部１６ｂにそれぞれ固定されている。
【0025】
電動機２９ａは、偏心軸１３ａをその第１軸部１４ａを中心に回転させ、電動機２９ｂは、偏心軸１３ｂをその第１軸部１４ｂを中心に回転させるように構成されている。電動機２９ａ，２９ｂは、動作制御部４０に接続されている。
【0026】
偏心軸１３ａの第２軸部１５ａは、第１軸部１４ａから距離ｅだけ偏心している。したがって、電動機２９ａが作動すると、ローラー１１ａは、第２軸部１５ａを中心に回転しながら半径ｅの円運動を行う。ローラー１１ａの軸心は、第２軸部１５ａの軸心と一致している。すなわち、ローラー１１ａは、その軸心を中心に回転しながら、第１軸部１４ａの軸心の周りで半径ｅの円運動を行う。ローラー１１ａが第１軸部１４ａの軸心を中心に一回転したとき、ローラー１１ａは、ローラー１１ａの軸心を中心に一回転する。
【0027】
同様に、偏心軸１３ｂの第２軸部１５ｂは、第１軸部１４ｂから距離ｅだけ偏心している。したがって、電動機２９ｂが作動すると、ローラー１１ｂは、第２軸部１５ｂを中心に回転しながら半径ｅの円運動を行う。ローラー１１ｂの軸心は、第２軸部１５ｂの軸心と一致している。すなわち、ローラー１１ｂは、その軸心を中心に回転しながら、第１軸部１４ｂの軸心の周りで半径ｅの円運動を行う。ローラー１１ｂが第１軸部１４ｂの軸心を中心に一回転したとき、ローラー１１ｂは、ローラー１１ｂの軸心を中心に一回転する。本明細書において、円運動は、対象物が円軌道上を移動する運動と定義される。
【0028】
電動機２９ａ，２９ｂの動作は動作制御部４０によって制御される。上述のように、動作制御部４０は全ての電動機２９ａ，２９ｂを同じ速度かつ同じ位相で回転させる。より具体的には、動作制御部４０は、電動機２９ａ，２９ｂに指令を出して、全ての電動機２９ａ，２９ｂを同じタイミングで始動させ、かつ全ての電動機２９ａ，２９ｂを同じ方向に回転させる。さらに動作制御部４０は、電動機２９ａ，２９ｂの動作中、それぞれの回転速度および位相を同期させる。
【0029】
結果として、全ての偏心軸１３ａ，１３ｂが、第１軸部１４ａ，１４ｂの軸心を中心に、同じ方向に同じ回転速度および同じ位相で回転する。全てのローラー１１ａ，１１ｂは、その軸心を中心に同じ方向に同じ回転速度および同じ位相で回転しながら、第１軸部１４ａ，１４ｂの軸心を中心に円運動する。したがって、ウェーハＷがローラー１１ａ，１１ｂによって保持されているとき、動作制御部４０が電動機２９ａ，２９ｂを作動させることにより、ウェーハＷは、その軸心を中心に回転しながら、半径ｅの円運動を行う。
【0030】
このように、基板保持装置１０は、簡単な構造でウェーハＷを円運動させながら、ウェーハＷをその軸心を中心に回転させることができる。このような円運動とウェーハＷの軸心を中心とした回転との組み合わせは、ウェーハＷの表面上の各点での速度を上げることができる。したがって、後述する処理ヘッドをウェーハＷの表面に押し付けたときの、処理ヘッドとウェーハＷの表面との相対速度が増し、ウェーハＷの処理レートを向上させることができる。
【0031】
複数の偏心軸１３ａ，１３ｂにはそれぞれカウンターウェイト１７ａ，１７ｂが固定されている。より具体的には、カウンターウェイト１７ａ，１７ｂは、中間軸部１６ａ，１６ｂにそれぞれ固定されている。カウンターウェイト１７ａとローラー１１ａは、第１軸部１４ａに関して対称に配置されている。カウンターウェイト１７ａの重さは、偏心軸１３ａが第１軸部１４ａを中心に回転しているときに、第１軸部１４ａからローラー１１ａに向かって半径方向に発生する遠心力が、カウンターウェイト１７ａに作用する遠心力よってキャンセルされる重さである。
【0032】
同様に、カウンターウェイト１７ｂとローラー１１ｂは、第１軸部１４ｂに関して対称に配置されている。カウンターウェイト１７ｂの重さは、偏心軸１３ｂが第１軸部１４ｂを中心に回転しているときに、第１軸部１４ｂからローラー１１ｂに向かって半径方向に発生する遠心力が、カウンターウェイト１７ｂに作用する遠心力よってキャンセルされる重さである。このようなカウンターウェイト１７ａ，１７ｂは、偏心軸１３ａ，１３ｂが回転しているときに、重量のアンバランスに起因する偏心軸１３ａ，１３ｂの振動を防止することができる。
【0033】
基板保持装置１０は、ベースプレート２０と、ベースプレート２０の下面に固定された複数の直動ガイド２６と、複数の直動ガイド２６に支持された複数の可動台２１と、複数の可動台２１に接続された複数のアクチュエータ１８とをさらに備えている。直動ガイド２６は、可動台２１の動きをベースプレート２０の下面に平行な方向への直線運動に制限する。
【0034】
各可動台２１は、偏心軸１３ｂを回転可能に支持する軸受２４と、アクチュエータ１８に連結された連結部材２３を有している。複数のアクチュエータ１８は、複数の可動台２１を介して複数の偏心軸１３ｂにそれぞれ連結されている。複数の軸受２４をそれぞれ含む複数の可動台２１は、複数の偏心軸１３ｂと一体に、複数のアクチュエータ１８によってそれぞれ独立に移動される。
【0035】
アクチュエータ１８は、ベースプレート２０の下面に固定されている。アクチュエータ１８の動作は動作制御部４０によって制御される。動作制御部４０は、アクチュエータ１８をそれぞれ独立して動作させることができる。アクチュエータ１８は、可動台２１をベースプレート２０と平行に移動させるように構成されている。
【0036】
偏心軸１３ａは、ベースプレート２０を貫通して延びている。ローラー１１ａはベースプレート２０の上方に配置され、電動機２９ａはベースプレート２０の下方に配置されている。偏心軸１３ａは、ベースプレート２０に保持された軸受１９によって回転可能に支持されている。これら偏心軸１３ａの位置は固定されている。電動機２９ａは、電動機支持体２７ａを介してベースプレート２０に固定されている。より具体的には、電動機支持体２７ａはベースプレート２０の下面に固定され、電動機２９ａは電動機支持体２７ａに固定されている。
【0037】
偏心軸１３ｂは、可動台２１およびベースプレート２０を貫通して延びている。ローラー１１ｂはベースプレート２０の上方に配置され、電動機２９ｂはベースプレート２０の下方に配置されている。偏心軸１３ｂは可動台２１の軸受２４によって回転可能に支持されている。電動機２９ｂは、電動機支持体２７ｂを介して可動台２１に固定されている。より具体的には、電動機支持体２７ｂは可動台２１の下面に固定され、電動機２９ｂは電動機支持体２７ｂに固定されている。
【0038】
上述の構成によれば、偏心軸１３ａは、ベースプレート２０に対して移動不可な基準軸であり、偏心軸１３ｂは、ベースプレート２０に対して移動可能な可動軸である。以下の説明では、偏心軸１３ａを基準軸１３ａと呼び、偏心軸１３ｂを可動軸１３ｂと呼ぶことがある。アクチュエータ１８は、可動台２１を介して、可動軸１３ｂに連結されている。可動台２１は、可動軸１３ｂを回転可能に支持する軸受２４と、アクチュエータ１８に連結された連結部材２３を有する。したがって、可動台２１は、アクチュエータ１８と可動軸１３ｂとを連結する。
【0039】
アクチュエータ１８は、可動軸１３ｂを、可動台２１を介して、ベースプレート２０と平行に移動させることができる。具体的には、複数のアクチュエータ１８は、複数の可動軸１３ｂを、複数の基準軸１３ａに近づく方向および複数の基準軸１３ａから遠ざかる方向に移動させるように構成されている。２つの可動軸１３ｂが、２つの基準軸１３ａに近づく方向に移動すると、ウェーハＷは２つのローラー１１ａおよび２つのローラー１１ｂによって保持される。２つの可動軸１３ｂが、２つの基準軸１３ａから遠ざかる方向に移動すると、ウェーハＷは２つのローラー１１ａおよび２つのローラー１１ｂから解放される。
【0040】
図３に示すように、本実施形態では、アクチュエータ１８および直動ガイド２６は、基板保持装置１０の中心軸線ＣＰを向いて配置されている。アクチュエータ１８は、可動軸１３ｂを図３の矢印の方向に移動させる。本実施形態では複数の基準軸１３ａに近づく方向および複数の基準軸１３ａから遠ざかる方向は、中心軸線ＣＰに向かう方向および中心軸線ＣＰから遠ざかる方向である。可動軸１３ｂを中心軸線ＣＰに向かう方向に移動させると、ローラー１１ｂはウェーハＷの中心に向かう把持力でウェーハＷを保持することができる。本実施形態の構成によれば、基板保持装置１０は、ウェーハＷを最小限の力で効率的に保持することができる。一実施形態では、複数のアクチュエータ１８および複数の直動ガイド２６のそれぞれは、複数の基準軸１３ａのそれぞれを向いて配置されていてもよい。
【0041】
図４（ａ）乃至図４（ｄ）は、基板保持装置１０がウェーハＷを受け取る動作を説明する模式図である。図４（ａ）に示すように、ウェーハＷを受け取る前に、各アクチュエータ１８（図２および図３参照）を作動させ、各ローラー１１ｂを中心軸線ＣＰから離れる方向に移動させる。このときローラー１１ａおよびローラー１１ｂは、外側に偏心している。
【0042】
次に、図４（ｂ）に示すように、ウェーハＷは、図示しない搬送装置により基板保持装置１０に搬送される。さらに、図４（ｃ）に示すように、ウェーハＷがローラー１１ａとローラー１１ｂとの間に位置した状態で、基準軸１３ａを１８０度回転させて、各ローラー１１ａを内側に偏心させる。そして、図４（ｄ）に示すように、各アクチュエータ１８を作動させ、各ローラー１１ｂがウェーハＷに接触するまで各ローラー１１ｂおよび各可動軸１３ｂを各基準軸１３ａに近づく方向に移動させる。
【0043】
このようにして、ウェーハＷの周縁部は、ローラー１１ａのウェーハ保持面３１ａとローラー１１ｂのウェーハ保持面３１ｂによって保持される。ウェーハＷを基板保持装置１０から取り出すときは、図４（ａ）乃至図４（ｄ）に示す工程が逆の順序で行われる。
【0044】
従来の基板保持装置（例えば特許文献１参照）では、複数の可動軸は１つの支持プレートに支持されており、支持プレートに連結された１つのアクチュエータによって、複数の可動軸を支持プレートと一体に移動させることによって、基板を保持するように構成されていた。このような構成によれば、複数の偏心軸間の位相のずれ等により、複数の可動軸のうちの１つに振動が発生した場合、他の可動軸に上記振動が伝搬し、基板の保持が不安定になる。
【0045】
これに対し、上述した実施形態では、２つの可動軸１３ｂは、２つの可動台２１にそれぞれ支持されており、さらに２つのアクチュエータ１８にそれぞれ連結されている。このような構成によれば、ウェーハＷの回転中に、１つの可動軸１３ｂに振動が発生した場合でも、振動が他の可動軸１３ｂに伝搬することを防ぐことができる。結果として、基板保持装置１０は、ウェーハＷを安定して保持することができる。
【0046】
図５は、アクチュエータ１８の一実施形態を示す模式図である。各アクチュエータ１８は、アクチュエータ１８の長手方向に配置されたピストン５１と、ピストン５１の外側に配置されたハウジング５２ａ，５２ｂと、ピストン５１とハウジング５２ａ，５２ｂとの間に圧力室５７ａ，５７ｂを形成する隔壁膜（ダイヤフラム）５５ａ，５５ｂとを備えている。ピストン５１は、図５の矢印で示す方向（アクチュエータ１８の長手方向）に移動可能となっている。ハウジング５２ａ，５２ｂは、ピストン５１から離れて配置されている。ハウジング５２ａは、ピストン５１の一端を囲むように配置されており、ハウジング５２ｂは、ピストン５１の他端を囲むように配置されている。
【0047】
ピストン５１には、可動台２１の連結部材２３が接続されており、ピストン５１は、連結部材２３によって支持されている。連結部材２３を含む可動台２１は、ピストン５１と一体に、図５の矢印で示す方向に移動可能となっている。より具体的には、可動台２１は、ピストン５１と一体に、基準軸１３ａに近づく方向および基準軸１３ａから遠ざかる方向に移動可能に構成されている。本実施形態では、アクチュエータ１８は、基板保持装置１０の中心軸線ＣＰを向いて配置されているため（図３参照）、ピストン５１および可動台２１の移動方向は、中心軸線ＣＰに向かう方向および中心軸線ＣＰから遠ざかる方向である。
【0048】
ハウジング５２ａ，５２ｂは、ピストン５１の側面を囲むように配置されたハウジング本体５３ａ，５３ｂと、ハウジング本体５３ａ，５３ｂに固定された蓋５４ａ，５４ｂとを備えている。隔壁膜５５ａの縁は、ハウジング本体５３ａと蓋５４ａとの間に挟まれている。同様に、隔壁膜５５ｂの縁は、ハウジング本体５３ｂと蓋５４ｂとの間に挟まれている。
【0049】
圧力室５７ａは、隔壁膜５５ａとハウジング５２ａの内面とによって形成されている。同様に、圧力室５７ｂは、隔壁膜５５ｂとハウジング５２ｂの内面とによって形成されている。より具体的には、圧力室５７ａは、隔壁膜５５ａと蓋５４ａの内面とによって形成されており、圧力室５７ｂは、隔壁膜５５ｂと蓋５４ｂの内面とによって形成されている。隔壁膜５５ａ，５５ｂは同一の構成を有している。本実施形態では、ハウジング５２ａ，５２ｂは同一の構成を有しているが、異なる構成を有してもよい。
【0050】
ハウジング５２ａ，５２ｂの蓋５４ａ，５４ｂには、圧縮気体流路５９ａ，５９ｂが形成されている。圧縮気体流路５９ａ，５９ｂは、圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂおよび切り替え弁６３ａ，６３ｂを経由して圧縮気体供給源６４に接続されている。圧力室５７ａ，５７ｂは、圧縮気体流路５９ａ，５９ｂを通じて圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂに連通している。
【0051】
ピストン５１を移動させるときは、切り替え弁６３ａ，６３ｂを操作して圧力室５７ａ，５７ｂを圧縮気体供給源６４に連通させる。本実施形態では、切り替え弁６３ａ，６３ｂは、動作制御部４０に接続されている。切り替え弁６３ａ，６３ｂは、圧力室５７ａ，５７ｂを圧縮気体供給源６４または大気に選択的に連通させる弁である。切り替え弁６３ａ，６３ｂとしては三方弁を用いることができる。
【0052】
圧縮空気などの圧縮気体は、圧縮気体供給源６４から圧縮気体流路５９ａ，５９ｂを通って圧力室５７ａ，５７ｂに供給される。圧縮気体供給源６４の例として、ポンプ、または工場に予め設置されているユーティリティとしての圧縮気体供給ラインが挙げられる。圧力室５７ａ，５７ｂ内の圧縮気体の圧力は、圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂによって制御される。本実施形態では、圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂは、電空レギュレータである。本実施形態の圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂは、動作制御部４０に接続されている。一実施形態では、圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂは、手動で操作する圧力レギュレータであってもよい。この場合、圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂは、動作制御部４０に接続されない。
【0053】
動作制御部４０は、所定の設定圧力値を圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂに送信し、圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂは、上記設定圧力値に従って、圧力室５７ａ，５７ｂ内の圧縮気体の圧力を制御するように構成されている。このような圧力レギュレータ６２ａ，６２ｂの例として、電空レギュレータ、または機械式レギュレータが挙げられる。一実施形態では、圧力レギュレータ６２ｂを電空レギュレータとし、圧力レギュレータ６２ａを機械式レギュレータとしてもよい。圧力レギュレータ６２ａを機械式レギュレータとする場合、圧力レギュレータ６２ａは、動作制御部４０に接続されない。
【0054】
ピストン５１は、圧力室５７ａ内の圧力と圧力室５７ｂ内の圧力との差に応じて移動する。圧力室５７ａ内の圧力を、圧力室５７ｂ内の圧力よりも高くすると、ピストン５１は基準軸１３ａから遠ざかる方向（図３参照）に移動される。圧力室５７ｂ内の圧力を、圧力室５７ａ内の圧力よりも高くすると、ピストン５１は基準軸１３ａに近づく方向（図３参照）に移動される。
【0055】
本実施形態では、ピストン５１を移動させるときは、圧力室５７ａ，５７ｂの両方に圧縮気体を導入し、圧力室５７ａおよび圧力室５７ｂのうちのいずれか一方の内部の圧縮気体の圧力を、他方の内部の圧縮気体の圧力よりも高くする。一実施形態では、ピストン５１を移動させるときは、圧力室５７ａおよび圧力室５７ｂのうちのいずれか一方のみに圧縮気体を導入し、かつ他方を大気に連通させてもよい。
【0056】
図６は、隔壁膜５５ａ，５５ｂの一実施形態を模式的に示す断面図である。隔壁膜５５ａは、ピストン５１の一方の端部に接触する中央部７１ａと、中央部７１ａに接続され、かつピストン５１の側面に沿って延びる内壁部７２ａと、内壁部７２ａに接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部７３ａと、折り返し部７３ａに接続され、かつ内壁部７２ａの外側に位置する外壁部７４ａとを有している。隔壁膜５５ａはピストン５１の一端に接触している。圧力室５７ａに圧縮気体が導入されているとき、外壁部７４ａは、ハウジング本体５３ａの内面に接触する。
【0057】
本実施形態では、中央部７１ａは円形である。内壁部７２ａおよび外壁部７４ａは円筒形状を有し、内壁部７２ａはピストン５１の側面に接触している。外壁部７４ａは内壁部７２ａを囲むように配置されている。
【0058】
同様に、隔壁膜５５ｂは、ピストン５１の他方の端部に接触する中央部７１ｂと、中央部７１ｂに接続され、かつピストン５１の側面に沿って延びる内壁部７２ｂと、内壁部７２ｂに接続され、かつ湾曲した断面を有する折り返し部７３ｂと、折り返し部７３ｂに接続され、かつ内壁部７２ｂの外側に位置する外壁部７４ｂとを有している。隔壁膜５５ｂはピストン５１の他端に接触している。圧力室５７ｂに圧縮気体が導入されているとき、外壁部７４ｂは、ハウジング本体５３ｂの内面に接触する。
【0059】
本実施形態では、中央部７１ｂは円形である。内壁部７２ｂおよび外壁部７４ｂは円筒形状を有し、内壁部７２ｂはピストン５１の側面に接触している。外壁部７４ｂは内壁部７２ｂを囲むように配置されている。
【0060】
隔壁膜５５ａ，５５ｂはピストン５１に接触しているが、ピストン５１に固定されていない。隔壁膜５５ａの縁を構成する肉厚部７５ａは、ハウジング本体５３ａと蓋５４ａとの間に挟まれている。同様に、隔壁膜５５ｂの縁を構成する肉厚部７５ｂは、ハウジング本体５３ｂと蓋５４ｂとの間に挟まれている。隔壁膜５５ａ，５５ｂは、柔軟な材料から形成されている。隔壁膜５５ａ，５５ｂを構成する材料の例としては、クロロプレンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴムが挙げられる。耐屈曲疲労性の高いクロロプレンゴムが好ましく用いられる。
【0061】
図７（ａ）は、圧力室５７ａ（第１圧力室５７ａ）内の圧力が圧力室５７ｂ（第２圧力室５７ｂ）内の圧力よりも高いときのアクチュエータ１８の状態を示す図であり、図７（ｂ）は、圧力室５７ｂ内の圧力が圧力室５７ａ内の圧力よりも高いときのアクチュエータ１８の状態を示す図である。
【0062】
図７（ａ）に示すように、圧力室５７ａ内の圧力が、圧力室５７ｂ内の圧力よりも高くなると、圧力室５７ｂに向かう方向の力がピストン５１に加わる。結果として、隔壁膜５５ａ，５５ｂが変形しながら、ピストン５１、可動台２１、および可動軸１３ｂが一体に基準軸１３ａから遠ざかる方向（図３参照）に移動する。このとき、折り返し部７３ａはその形状を保ちながら、内壁部７２ａの一部は折り返し部７３ａの一部となり、かつ折り返し部７３ａの一部は外壁部７４ａの一部となる。これと共に、折り返し部７３ｂはその形状を保ちながら、外壁部７４ｂの一部は折り返し部７３ｂの一部となり、かつ折り返し部７３ｂの一部は内壁部７２ｂの一部となる。
【0063】
図７（ｂ）に示すように、圧力室５７ｂ内の圧力が、圧力室５７ａ内の圧力よりも高くなると、圧力室５７ａに向かう方向の力がピストン５１に加わる。結果として、隔壁膜５５ｂが変形しながら、ピストン５１、可動台２１、および可動軸１３ｂが一体に基準軸１３ａに近づく方向（図３参照）に移動する。このとき、折り返し部７３ｂはその形状を保ちながら、内壁部７２ｂの一部は折り返し部７３ｂの一部となり、かつ折り返し部７３ｂの一部は外壁部７４ｂの一部となる。これと共に、折り返し部７３ａはその形状を保ちながら、外壁部７４ａの一部は折り返し部７３ａの一部となり、かつ折り返し部７３ａの一部は内壁部７２ａの一部となる。
【0064】
このような隔壁膜５５ａ，５５ｂの動きにより、ピストン５１は隔壁膜５５ａ，５５ｂからの反力をほとんど受けることなく、スムーズに移動することができる。通常のエアシリンダのように、ピストンとハウジングが接触していると、ウェーハの回転中に振動が発生した場合、ピストンとハウジングの間に摺動抵抗が発生する。このような摺動抵抗は、回転中のウェーハに過剰な負荷を与え、ウェーハの保持が不安定となる要因となる。本実施形態では、ハウジング５２ａ，５２ｂは、ピストン５１から離れて配置されているため、ピストン５１とハウジング５２ａ，５２ｂとの間に摺動抵抗は発生しない。結果として、基板保持装置１０は、ウェーハＷに過剰な負荷を与えることなく、安定してウェーハＷを保持することができる。
【0065】
図５に示すように、基板保持装置１０は、可動軸１３ｂの移動距離を測定する非接触式の距離センサ８０を備えている。距離センサ８０はアクチュエータ１８の外側に配置されており、アクチュエータ１８および可動台２１の近傍に配置されている。可動台２１の連結部材２３には磁石８１が固定されており、距離センサ８０は、磁石８１に対面している。本実施形態では、距離センサ８０は、磁気センサであり、磁石８１の距離センサ８０に対する相対的な移動距離を測定することができる。
【0066】
距離センサ８０の位置は固定されている。一方、可動台２１，ピストン５１，および可動軸１３ｂは一体に移動可能である。したがって、可動軸１３ｂが基準軸１３ａに近づく方向および基準軸１３ａから遠ざかる方向に移動すると、可動台２１に固定された磁石８１の距離センサ８０に対する相対位置が変化する。磁石８１の移動距離は、可動軸１３ｂの移動距離に相当する。したがって、距離センサ８０は、可動軸１３ｂの移動距離を測定することができる。可動軸１３ｂの移動距離は、予め定められた基準位置に対する可動軸１３ｂの相対的な位置のことである。以下、予め定められた基準位置に対する可動軸１３ｂの相対的な位置を単に可動軸１３ｂの位置と呼ぶことがある。
【0067】
距離センサ８０は、動作制御部４０に接続されており、距離センサ８０は、可動軸１３ｂの移動距離の測定値（可動軸１３ｂの位置の測定値）を動作制御部４０に送信する。動作制御部４０は、可動軸１３ｂの移動距離の測定値（可動軸１３ｂの位置）と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、基板保持装置１０がウェーハＷを正しく保持しているか否か（基板保持装置１０に異常が生じているか否か）を判断することができる。一実施形態では、動作制御部４０は、上記移動距離の測定値（可動軸１３ｂの位置）がしきい値よりも大きいとき、または小さいときに警報信号を発してもよい。さらに一実施形態では、動作制御部４０は、上記移動距離の複数の測定値（可動軸１３ｂの位置の複数の測定値）から算出された指標値と、予め設定されたしきい値とを比較することによって、基板保持装置１０がウェーハＷを正しく保持しているか否か（基板保持装置１０に異常が生じているか否か）を判断してもよい。さらに一実施形態では、動作制御部４０は、上記指標値がしきい値よりも大きいとき、または小さいときに警報信号を発してもよい。上記指標値の例として、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値、およびローラー１１ｂが一回転以上回転している間の可動軸１３ｂの位置の最大値と最小値との差（可動軸１３ｂの位置の振幅）が挙げられる。
【0068】
可動軸１３ｂを、基準軸１３ａに近づく方向に移動させたときの可動軸１３ｂの移動距離の測定値がしきい値よりも小さいことの原因としては、ウェーハＷが基板保持装置１０に正しく保持されていないことが考えられる。上記移動距離の測定値がしきい値よりも大きいことの原因としては、ウェーハＷの破損、またはウェーハ外れ（ウェーハＷの脱落、掴み損ない）が考えられる。
【0069】
さらに一実施形態では、可動軸１３ｂの移動距離の測定値に対して第１しきい値、および第１しきい値よりも小さい第２しきい値を設けてもよい。具体的には、動作制御部４０は、上記移動距離の測定値が第１しきい値よりも大きいときに警報信号を発し、移動距離の測定値が第２しきい値よりも小さいときに警報信号を発するように構成される。第２しきい値から第１しきい値までの範囲は、ローラー１１ａ，１１ｂがウェーハＷを正しく保持するために必要な可動軸１３ｂの移動距離の範囲である。
【0070】
ウェーハＷの回転中に可動軸１３ｂに振動が発生した場合、可動軸１３ｂの位置（可動軸１３ｂの移動距離の測定値）は振動に従って変化する。したがって、動作制御部４０は、ウェーハＷの回転中の可動軸１３ｂの位置の変動（可動軸１３ｂの移動距離の測定値の変動）に基づいて可動軸１３ｂの振動を検出することができる。動作制御部４０は、可動軸１３ｂの振動に基づいて、基板保持装置１０がウェーハＷを保持して回転させているときのウェーハＷの回転異常を検出することができる。ウェーハＷの回転異常が発生する原因としては、ローラー１１ａ，１１ｂのウェーハ保持面３１ａ，３１ｂの摩耗、変形、破損、寸法不良、または複数のローラー１１ａ，１１ｂの回転位相ずれ等が考えられる。
【0071】
一実施形態では、動作制御部４０は、可動軸１３ｂの移動距離の測定値（可動軸１３ｂの位置）の振幅と、予め設定されたしきい値とを比較し、上記振幅が上記しきい値よりも大きいときは可動軸１３ｂに振動が発生したと判断してもよい。動作制御部４０は、上記振幅が上記しきい値よりも大きいときに警報信号を発してもよい。
【0072】
図８は、ウェーハＷの回転異常が発生しているときの可動軸１３ｂの位置の一例を示す図である。図の横軸はローラー１１ｂの回転角度を示し、図の縦軸は可動軸１３ｂの位置を示している。図８では、可動軸１３ｂの位置を示す値は、可動軸１３ｂが基準軸１３ａに近づくほど小さくなり、可動軸１３ｂが基準軸１３ａから遠ざかるほど大きくなる。可動軸１３ｂの位置が０とは、アクチュエータ１８の可動範囲内において、可動軸１３ｂが基準軸１３ａに最も近づく位置のことである。ローラー１１ｂの回転角度が０°とは、ローラー１１ｂの予め定められた基準角度のことである。図８に示す例では、ウェーハＷの回転異常が発生しているとき、可動軸１３ｂは大きく振動し、可動軸１３ｂの位置は大きく変動する。このとき、可動軸１３ｂの位置の振幅は、予め定められた振幅しきい値よりも大きくなる。図８に示す可動軸１３ｂの位置の変動が発生する原因としては、ローラー１１ａ，１１ｂのウェーハ保持面３１ａ，３１ｂの摩耗、変形、破損、寸法不良、または複数のローラー１１ａ，１１ｂの回転位相ずれが考えられる。
【0073】
動作制御部４０は、可動軸１３ｂの位置（可動軸１３ｂの移動距離の測定値）の振幅と、予め定められた振幅しきい値とを比較し、可動軸１３ｂの位置の振幅が振幅しきい値よりも大きいときは、ウェーハＷの回転異常が発生したと判断する。本明細書では、可動軸１３ｂの位置の振幅を、可動軸１３ｂの振動の幅と定義する。図８に示す例では、可動軸１３ｂの振幅は、ローラー１１ｂが一回転以上回転している間の可動軸１３ｂの位置の最大値と、可動軸１３ｂの位置の最小値との差である。一実施形態では、動作制御部４０は、ローラー１１ｂの回転時間が第１回転時間を経過してから第２回転時間に到達するまでの時間内における可動軸１３ｂの位置（可動軸１３ｂの移動距離の測定値）の振幅を、予め定められた振幅しきい値と比較してもよい。
【0074】
さらに一実施形態では、動作制御部４０は、可動軸１３ｂの位置の振幅が振幅しきい値よりも大きいときに警報信号を発してもよい。さらに一実施形態では、動作制御部４０は、可動軸１３ｂの位置の振幅が振幅しきい値よりも大きいときに電動機２９ａ，２９ｂに指令を発して、電動機２９ａ，２９ｂの動作を停止させてもよい。
【0075】
図９は、ウェーハＷの回転異常が発生しているときの可動軸１３ｂの位置の他の例を示す図である。特に説明しない本実施形態の詳細は、図８を参照して説明した実施形態と同じであるのでその重複する説明を省略する。図９に示す例では、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値は、初期平均値および予め定められた下限しきい値よりも小さい。本実施形態では、初期平均値は、ローラー１１ａ，１１ｂが未使用のときの（摩耗していないときの）、可動軸位置（測定値）の平均値である。図９に示す可動軸１３ｂの位置の変動が発生する原因としては、ローラー１１ａ，１１ｂのウェーハ保持面３１ａ，３１ｂの摩耗、変形、破損、または寸法不良が考えられる。図９の点線Ｌ１は、ウェーハ保持面３１ａ，３１ｂが減耗しているときのウェーハＷの回転中の可動軸１３ｂの位置の平均値を示している。
【0076】
動作制御部４０は、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値（可動軸１３ｂの移動距離の測定値の平均値）と、予め定められた下限しきい値とを比較し、可動軸１３ｂの位置の平均値が下限しきい値よりも小さいときは、ウェーハＷの回転異常が発生したと判断する。一実施形態では、動作制御部４０は、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値（可動軸１３ｂの移動距離の測定値の平均値）と、予め定められた上限しきい値とを比較し、可動軸１３ｂの位置の平均値が上限しきい値よりも大きいときは、ウェーハＷの回転異常が発生したと判断してもよい。可動軸１３ｂの位置の平均値が上限しきい値よりも大きくなる原因の一例として、ウェーハＷが基板保持装置１０に正しく保持されていないことが考えられる。上述した可動軸１３ｂの基準位置の設定によっては、ローラー１１ａ，１１ｂのウェーハ保持面３１ａ，３１ｂの摩耗、変形、破損、または寸法不良を原因として、可動軸１３ｂの位置の平均値が上限しきい値よりも大きくなることがある。
【0077】
一実施形態では、動作制御部４０は、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値が下限しきい値よりも小さい（または、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値が上限しきい値よりも大きい）ときに、警報信号を発してもよい。さらに一実施形態では、動作制御部４０は、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値が下限しきい値よりも小さい（または、ローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値が上限しきい値よりも大きい）ときに、電動機２９ａ，２９ｂに指令を発して、電動機２９ａ，２９ｂの動作を停止させてもよい。警報信号の一例として、ローラー１１ａ，１１ｂの交換を作業者に促す信号が挙げられる。
【0078】
図９を参照して説明した実施形態によれば、ローラー１１ａ，１１ｂのウェーハ保持面３１ａ，３１ｂが均等に摩耗しているか、偏って摩耗しているかにかかわらず動作制御部４０は、ローラー１１ａ，１１ｂの異常を検出することができる。図８を参照して説明した実施形態と図９を参照して説明した実施形態は組み合わせてもよい。例えば、動作制御部４０は、可動軸１３ｂの位置の振幅が振幅しきい値よりも大きいとき、またはローラー１１ｂが一回転以上回転しているときの可動軸１３ｂの位置の平均値が下限しきい値よりも小さいときに、異常と判断し、警報信号を発してもよい。
【0079】
非接触式の距離センサ８０は、可動軸１３ｂが振動している場合でも振動の影響を受けずに正確に可動軸１３ｂの移動距離を測定することができる。本実施形態では、複数の可動軸１３ｂの移動距離をそれぞれ測定する複数の非接触式の距離センサ８０が設けられる。一実施形態では、複数の可動軸１３ｂのうちの１つの移動距離を測定する単一の非接触式の距離センサ８０が設けられてもよい。
【0080】
一実施形態では、図１０に示すように、距離センサ８０は、非接触式の光学式センサであってもよい。特に説明しない本実施形態の詳細は、図５、図８、および図９を参照して説明した実施形態と同じであるので、その重複する説明を省略する。本実施形態の距離センサ８０は、投光部および受光部（図示せず）を先端に有するセンサヘッド８４と、センサヘッド８４から発せられる光を集束させる集束レンズ８５と、センサヘッド８４に投光光ファイバーケーブル９２Ａおよび受光光ファイバーケーブル９２Ｂにより連結されたアンプ９３と、アンプ９３に電気的に接続された距離算出器９４とを備えている。集束レンズ８５は、センサヘッド８４の先端に取り付けられている。
【0081】
センサヘッド８４は、アクチュエータ１８の外側に固定されており、センサヘッド８４の先端は可動台２１を向いて配置されている。より具体的には、本実施形態では、可動台２１にはセンサターゲット８８が取り付けられており、センサヘッド８４の先端はセンサターゲット８８を向いて配置されている。センサターゲット８８は、光を反射させる性質を有している。センサターゲット８８の一例として、セラミックまたは金属から構成された部材が挙げられる。アンプ９３および距離算出器９４はアクチュエータ１８から離れた位置にある。
【0082】
アンプ９３は、光を発する光源９３ａと、反射光の強度を測定する光強度測定器９３ｂを有している。アンプ９３の光源９３ａから発せられた光は、投光光ファイバーケーブル９２Ａを通じてセンサヘッド８４に伝達される。センサヘッド８４は、集束レンズ８５を通してセンサターゲット８８に光を導き、センサターゲット８８からの反射光を受ける。反射光は、受光光ファイバーケーブル９２Ｂを通じてアンプ９３に伝達される。アンプ９３の光強度測定器９３ｂは、反射光の強度を測定する。アンプ９３は、反射光の強度の測定値を距離算出器９４に送り、距離算出器９４は、反射光の強度の測定値を距離に変換する。距離算出器９４によって得られる距離は、可動軸１３ｂの移動距離である。このような構成により、本実施形態の距離センサ８０は、可動軸１３ｂの移動距離を測定することができる。距離算出器９４は、動作制御部４０に接続されており、距離算出器９４は、可動軸１３ｂの移動距離の測定値を動作制御部４０に送信する。一実施形態では、距離センサ８０は、集束レンズ８５を備えていなくてもよい。センサヘッド８４は、集束レンズ８５を通さずにセンサターゲット８８に光を導き、かつ集束レンズ８５を通さずにセンサターゲット８８からの反射光を受けてもよい。
【0083】
上述のように、距離センサ８０を構成する要素のうち、センサヘッド８４のみがアクチュエータ１８に取り付けられている。センサヘッド８４は、光を照射し、かつ反射光を受ける機能のみを有するので、センサヘッド８４自体は非常にコンパクトである。
【0084】
一実施形態では、センサヘッド８４および集束レンズ８５は、圧力室５７ａ内（または圧力室５７ｂ内）に配置されていてもよい。この場合、センサヘッド８４の先端は、隔壁膜５５ａ（または隔壁膜５５ｂ）の中央部７１ａ（または中央部７１ｂ）を向いて配置され、センサヘッド８４は、中央部７１ａ（または中央部７１ｂ）に光を導き、隔壁膜５５ａ（または隔壁膜５５ｂ）からの反射光を受ける。中央部７１ａ（または中央部７１ｂ）に光を反射させる性質を有するセンサターゲットを固定してもよい。さらに一実施形態では、距離センサ８０はレーザ変位計であってもよい。
【0085】
図１乃至図１０を参照して説明した実施形態では、基板保持装置１０は、中心軸線ＣＰの周りに配列された２つの基準軸１３ａ、２つの可動軸１３ｂ、２つのアクチュエータ１８、２つの可動台２１、および２つの直動ガイド２６を備えているが、これら構成要素の数と配置の間隔は本実施形態に限定されない。一実施形態では、基板保持装置１０は、適当な間隔で中心軸線ＣＰの周りに配列された１つの可動軸１３ｂおよび２つ以上の基準軸１３ａを備えていてもよい。この場合、基板保持装置１０は、１つのアクチュエータ１８、１つの可動台２１、および１つの直動ガイド２６を備える。
【0086】
さらに一実施形態では、基板保持装置１０は、適当な間隔で中心軸線ＣＰの周りに配列された３つ以上の可動軸１３ｂと、３つ以上の基準軸１３ａを備えていてもよい。この場合、基板保持装置１０は、３つ以上のアクチュエータ１８、３つ以上の可動台２１、および３つ以上の直動ガイド２６を備える。さらに一実施形態では、動作制御部４０は、記憶装置と演算装置とを備える複数の動作制御部から構成されていてもよい。一例では、複数の動作制御部のうちの１つは電動機２９ａ，２９ｂに接続され、他の１つは距離センサ８０に接続されていてもよい。
【0087】
図１１は、図１乃至図１０を参照して説明した基板保持装置１０を備えた基板処理装置の一実施形態を模式的に示す平面図であり、図１２は、図１１に示す基板保持装置１０の側面図である。本実施形態では、基板処理装置１００は、基板保持装置１０と、処理具２０１を基板保持装置１０に保持されたウェーハＷの第１の面１に接触させてウェーハＷの第１の面１を処理する処理ヘッド２００を備えている。処理ヘッド２００は、基板保持装置１０に保持されているウェーハＷの下側に配置されており、処理ヘッド２００の位置は固定されている。
【0088】
本実施形態では、ウェーハＷの第１の面１は、デバイスが形成されていない、またはデバイスが形成される予定がないウェーハＷの裏面、すなわち非デバイス面である。第１の面１とは反対側のウェーハＷの第２の面２は、デバイスが形成されている、またはデバイスが形成される予定である面、すなわちデバイス面である。本実施形態では、ウェーハＷは、その第１の面１が下向きの状態で、基板保持装置１０に水平に保持される。
【0089】
本実施形態の基板処理装置１００の具体的な動作は次の通りである。基板保持装置１０は、複数のローラー１１ａ，１１ｂをウェーハＷの周縁部に接触させ、複数のローラー１１ａ，１１ｂをそれぞれの軸心を中心に回転させ、かつ複数のローラー１１ａ，１１ｂを円運動させることで、ウェーハＷをその軸心を中心に回転させ、かつウェーハＷを円運動させながら、処理ヘッド２００によって処理具２０１を回転および円運動するウェーハＷの第１の面１に接触させてウェーハＷの第１の面１を処理する。
【0090】
本実施形態では、処理具２０１はウェーハＷの半径よりも長く、処理具２０１の一端はウェーハＷの周縁部から外側にはみ出ており、他端は、基板保持装置１０の中心軸線ＣＰを越えて延びている。したがって、処理ヘッド２００は、処理具２０１を回転するウェーハＷの第１の面１の全体に接触させることができる。結果として、処理具２０１は、最外部を含むウェーハＷの第１の面１の全体を処理することが可能となる。処理ヘッド２００は、ウェーハＷが円運動しているときに、ローラー１１ａ，１１ｂ、および偏心軸１３ａ，１３ｂに接触しない位置に配置されている。
【0091】
本実施形態によれば、基板保持装置１０は、簡単な構造でウェーハＷを円運動させながら、ウェーハＷをその軸心を中心に回転させることができる。このような円運動とウェーハＷの軸心を中心とした回転との組み合わせは、ウェーハＷの表面上の各点での速度を上げることができる。したがって、処理具２０１とウェーハＷの表面との相対速度が増し、ウェーハＷの処理レートを向上させることができる。
【0092】
一実施形態では、処理具２０１は、ウェーハＷを研磨するための研磨具であってもよい。研磨具の一例として、研磨テープや砥石が挙げられる。さらに一実施形態では、処理具２０１は、ウェーハＷをクリーニングするためのクリーニング具であってもよい。クリーニング具の一例として、クリーニングテープが挙げられる。クリーニングテープの一例として、不織布からなるテープが挙げられる。
【0093】
上述した実施形態は、本発明が属する技術分野における通常の知識を有する者が本発明を実施できることを目的として記載されたものである。上記実施形態の種々の変形例は、当業者であれば当然になしうることであり、本発明の技術的思想は他の実施形態にも適用しうる。したがって、本発明は、記載された実施形態に限定されることはなく、特許請求の範囲によって定義される技術的思想に従った最も広い範囲に解釈されるものである。
【符号の説明】
【0094】
１ 第１の面
２ 第２の面
１０ 基板保持装置
１１ａ，１１ｂ ローラー
１３ａ，１３ｂ 偏心軸
１４ａ，１４ｂ 第１軸部
１５ａ，１５ｂ 第２軸部
１６ａ，１６ｂ 中間軸部
１７ａ，１７ｂ カウンターウェイト
１８ アクチュエータ
１９ 軸受
２０ ベースプレート
２１ 可動台
２３ 連結部材
２４ 軸受
２６ 直動ガイド
２７ａ，２７ｂ 電動機支持体
２８ａ，２８ｂ カップリング
２９ａ，２９ｂ 電動機
３１ａ，３１ｂ ウェーハ保持面（基板保持面）
４０ 動作制御部
５１ ピストン
５２ａ，５２ｂ ハウジング
５３ａ，５３ｂ ハウジング本体
５４ａ，５４ｂ 蓋
５５ａ，５５ｂ 隔壁膜
５７ａ，５７ｂ 圧力室
５９ａ，５９ｂ 圧縮気体流路
６２ａ，６２ｂ 圧力レギュレータ
６３ａ，６３ｂ 切り替え弁
６４ 圧縮気体供給源
７１ａ，７１ｂ 中央部
７２ａ，７２ｂ 内壁部
７３ａ，７３ｂ 折り返し部
７４ａ，７４ｂ 外壁部
７５ａ，７５ｂ 肉厚部
８０ 距離センサ
８１ 磁石
８４ センサヘッド
８５ 集束レンズ
８８ センサターゲット
９２Ａ 投光光ファイバーケーブル
９２Ｂ 受光光ファイバーケーブル
９３ アンプ
９３ａ 光源
９３ｂ 光強度測定器
９４ 距離算出器
１００ 基板処理装置
２００ 研磨ヘッド
２０１ 処理具
２ 第２の面
１０ 基板保持装置
１１ａ，１１ｂ ローラー
１３ａ，１３ｂ 偏心軸
１４ａ，１４ｂ 第１軸部
１５ａ，１５ｂ 第２軸部
１６ａ，１６ｂ 中間軸部
１７ａ，１７ｂ カウンターウェイト
１８ アクチュエータ
１９ 軸受
２０ ベースプレート
２１ 可動台
２３ 連結部材
２４ 軸受
２６ 直動ガイド
２７ａ，２７ｂ 電動機支持体
２８ａ，２８ｂ カップリング
２９ａ，２９ｂ 電動機
３１ａ，３１ｂ ウェーハ保持面（基板保持面）
４０ 動作制御部
５１ ピストン
５２ａ，５２ｂ ハウジング
５３ａ，５３ｂ ハウジング本体
５４ａ，５４ｂ 蓋
５５ａ，５５ｂ 隔壁膜
５７ａ，５７ｂ 圧力室
５９ａ，５９ｂ 圧縮気体流路
６２ａ，６２ｂ 圧力レギュレータ
６３ａ，６３ｂ 切り替え弁
６４ 圧縮気体供給源
７１ａ，７１ｂ 中央部
７２ａ，７２ｂ 内壁部
７３ａ，７３ｂ 折り返し部
７４ａ，７４ｂ 外壁部
７５ａ，７５ｂ 肉厚部
８０ 距離センサ
８１ 磁石
８４ センサヘッド
８５ 集束レンズ
８８ センサターゲット
９２Ａ 投光光ファイバーケーブル
９２Ｂ 受光光ファイバーケーブル
９３ アンプ
９３ａ 光源
９３ｂ 光強度測定器
９４ 距離算出器
１００ 基板処理装置
２００ 研磨ヘッド
２０１ 処理具
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】