CN101599423B - 基板处理装置及方法、基板把持机构以及基板把持方法 - Google Patents

Abstract

一种基板处理装置、基板处理方法、基板把持机构以及基板把持方法。具备：对基板(W)进行研磨的研磨部(3)；搬运基板(W)的搬运机构(5、6)；以及对研磨后的基板(W)进行清洗、干燥的清洗部(4)。清洗部(4)具有用于清洗多个基板的多个清洗线。该清洗线具备多个清洗模块(201A、201B、202A、202B)，通过多个搬运机器人(209、210)来搬运基板。

Description

基板处理装置及方法、基板把持机构以及基板把持方法

技术领域

本发明涉及一种基板处理装置以及基板处理方法，特别涉及为了使半导体晶片等的基板平坦而进行研磨时所使用的基板处理装置以及基板处理方法。

此外，本发明还涉及一种基板把持机构以及基板把持方法，特别是涉及适合组装于半导体晶片等的基板的清洗装置或干燥装置中的基板把持机构。

此外，本发明还涉及基板处理装置中所使用的各单元、各种部件或装置。

背景技术

近年来，随着半导体设备的高集成化的进步，电路的布线逐渐变得微细化，布线间距离也逐渐变得更小。在半导体设备的制造中，在硅晶片上使多种类的材料反复形成为膜状，从而形成层积结构。为了形成该层积结构，使晶片表面平坦的技术很重要。作为这样的使晶片的表面平坦化的一种方法，进行化学机械研磨(CMP)的研磨装置(也称为化学机械式研磨装置)被广泛使用。

该化学机械研磨(CMP)装置一般具有安装有研磨垫(abrasive pad)的研磨台(abrasive table)、保持晶片的顶圈(top ring)、向研磨垫上供给研磨液的喷嘴。一边从喷嘴向研磨垫上供给研磨液，一边通过顶圈来向研磨垫推压晶片，再通过使顶圈和研磨台相对移动来研磨晶片，从而使晶片表面平坦。

基板处理装置是在这样的CMP装置的基础上，另外具有清洗研磨后的晶片并使其干燥的功能的装置。对于这样的基板处理装置，希望能够提高基板处理的处理效率。基板处理装置具有进行研磨、清洗等的多种处理部，因此，各处理部中的处理的延迟会使基板处理装置整体的处理效率降低。例如，在以往的基板处理装置中设有多个研磨单元，与此相对，由于仅设有一个清洗线，因此不能够同时清洗、干燥多个研磨后的晶片。此外，在清洗线上的多个处理工序(初次清洗、二次清洗、干燥等)之中，处理时间最慢的处理工序成为整个工艺方法中的限速(律速)工序，有时该工序决定了整个工艺方法的处理时间(处理效率)。

整个基板处理装置的处理效率不仅受到研磨部、清洗部等处理部的影响，有时还受到用于搬运晶片的搬运机构的影响。另外，顶圈和搬运机构之间的晶片的交接动作也对整体的处理效率有影响。这样，整个基板处理装置的处理效率取决于多个处理工序以及搬运工序。

例如，基板处理装置在多个研磨单元之间具有用于搬运晶片的直线传送器(linear transporter)。该直线传送器使晶片在水平方向上直线移动，直到将晶片搬运至各研磨单元的晶片交接位置为止。然后，通过所设置的区别于直线传送器的推进器(pusher)，朝向顶圈上推(押し上げ)晶片。这样，由于晶片的水平移动和上下移动分别通过直线传送器以及推进器来独立进行，因此晶片搬运所需的时间变长。

此外，需要针对每个研磨单元在晶片的交接位置设置推进器，另外，需要设置XY台(x-y stage)，该XY台用于对顶圈和推进器之间的晶片的交接位置进行微调整。因此，晶片的整个搬运机构的结构变得复杂，还需要设置多个附带的布线、配管。另外，在该搬运机构发生故障的情况下，可以预料到因需要访问晶片交接位置而导致修复作业变得困难的情况。

若因故障、检修(maintenance)而引起的基板处理装置的停机时间变长，则会导致晶片处理的成本增加。因此，最近，基板处理装置被期望能够容易地进行检修作业，另外，还期望实现部件数量少、结构简单化、低成本的基板处理装置。

例如，由于顶圈在研磨垫上的研磨位置与晶片的交接位置之间摇动，因此顶圈的摇动机构需要定期检修。该摇动机构由支撑顶圈的旋转轴的轴承、驱动旋转轴的马达以及减速器等构成。支撑顶圈的顶圈头(top ring head)固定在较长的旋转轴的上端，下端与减速器和马达连结。轴承的外侧配置有轴承箱，该轴承箱贯通研磨器盘(polisher pan)，该研磨器盘隔在研磨室与其下方的室之间。另外，轴承箱设置在研磨器盘的下方。这样，包含顶圈以及顶圈头的顶圈组合体是较长的物体且有一定重量，因此对其进行检修时有时存在不方便的情况。

此外，在以往的基板处理装置中，由于调整顶圈的推压力的压力调整部设置在顶圈头的外部，因此压力调整部与顶圈之间的距离长，实时的推压力变化相对于对基板的推压力的变化指令有延迟的情况。

在基板处理装置的各研磨单元中，顶圈、整修器(dresser)的清洗使用纯水。在以往的结构中，由于一个头(header)经由多个管向各研磨单元供给纯水，因此有时发生因受到其他的研磨单元的纯水的使用的影响而使得某研磨单元的纯水的流量不稳定的情况。

然而，在半导体设备制造工序中，在研磨处理、电镀处理后进行基板的清洗处理、干燥处理。例如，在基板的清洗处理中，一边通过基板把持机构把持基板，一边使基板旋转，在该状态下向基板供给清洗液。作为以往的基板把持机构，已公知有通过驱动器(actuator)等驱动卡盘从而把持基板的机构。

发明内容

本发明是鉴于上述的情况而作出的，本发明的第1目的在于，提供一种能够实现高处理效率的基板处理装置、该基板处理装置的构成单元以及基板处理方法。

此外，本发明的第2目的在于，提供一种能够向多个研磨单元稳定地供给纯水的纯水供给机构以及纯水供给方法。

此外，本发明的第3目的在于，提供一种能够迅速反应对基板的推压力的变化指令的顶圈组件(assembly)。

此外，本发明涉及对以往的基板把持机构的改良，本发明的第4目的在于，提供一种能够通过更简单的结构来把持基板的基板把持机构以及基板把持方法。

为了达成上述的第1目的，本发明的一个方式是一种基板处理装置，具有：研磨部，用于研磨基板；搬运机构，用于搬运基板；以及清洗部，对研磨后的基板进行清洗、干燥，该基板处理装置的特征在于，所述清洗部具有用于清洗多个基板的多个清洗线。

根据本发明，即使在多个基板连续被搬入清洗部的情况下，也能够根据需要将基板分配给多个清洗线，能够并行清洗上述多个基板。此外，由于能够根据基板的清洗或者干燥所需的时间，将基板分配给多个清洗线中的某一个，因此能够提高整个工艺方法的处理效率。另外，若使多个清洗线的处理时间均衡，则能够进一步提高整个工艺方法的处理效率。

另外，在本说明书中，“清洗线”是指，在基板被投入的清洗部的内部，一个基板通过多个清洗模块来清洗时的移动路线。本发明中的清洗部的优点在于，具有连续清洗1个基板的功能，同时还具有同时清洗多个基板的功能。

本发明的优选方式的特征在于，所述清洗部具有分配机构，该分配机构将基板分配至所述多个清洗线中的某一个。根据该结构，能够根据多个清洗线之间的处理时间来分配基板(晶片)，因此能够使清洗线的处理时间均衡。

本发明的优选方式的特征在于，所述多个清洗线具有：对基板进行初次清洗的多个初次清洗模块；以及对基板进行二次清洗的多个二次清洗模块。根据该结构，在某清洗模块发生故障的情况下，不需要停止基板的清洗处理，就能够对清洗模块进行修理，或者更换为新的清洗模块。

本发明的优选方式的特征在于，所述多个初次清洗模块沿纵方向排列，所述多个二次清洗模块沿纵方向排列。根据该结构，能够减小占地面积(在清洁室等设置的装置的设置面积)。另外，该情况，能够在多个初次清洗模块之间或者多个二次清洗模块之间搬运基板。

本发明的优选方式的特征在于，所述清洗部具有：能够访问所述多个初次清洗模块以及所述多个二次清洗模块的第1搬运机器人；以及能够访问所述多个二次清洗模块的第2搬运机器人。根据该结构，能够通过2个搬运机器人迅速且可靠地搬运基板。

本发明的优选方式的特征在于，所述多个清洗线具有临时放置基板的临时放置台。根据该结构，能够调整基板的向清洗模块的投入以及取出的时间，能够灵活地变更清洗部内的基板的搬运路线。

本发明的优选方式的特征在于，所述清洗部具有多个干燥模块，该多个干燥模块使得通过所述多个清洗线清洗过的多个基板干燥。根据该结构，由于能够在干燥基板后的状态下从基板处理装置搬出基板，能够提供干进干出式(dry-in dry-out)的基板处理装置。

本发明的优选方式的特征在于，所述多个干燥模块沿纵方向排列。根据该结构，能够减小占地面积。

本发明其他方式是一种基板处理方法，其特征在于，包括如下工序：研磨多个基板，将研磨后的多个基板搬运至多个清洗线，将所述多个基板分别分配至所述多个清洗线中的某一个，通过所述多个清洗线对所述多个基板进行清洗，对清洗后的所述多个基板进行干燥。根据本发明，通过将连续搬运的多个基板分配给多个清洗线，能够并行清洗上述多个基板。此外，由于能够根据基板的清洗或者干燥所需的时间，将基板分配给多个清洗线中的某一个，因此能够提高整个工艺方法的处理效率。另外，若使多个清洗线的处理时间均衡，则能够进一步提高整个工艺方法的处理效率。

本发明的优选方式的特征在于，并行清洗所述多个基板。这样，由于并行清洗所述多个基板，因此能够在短时间内清洗多个基板。

本发明的优选方式的特征在于，以规定的时间差来清洗所述多个基板。这样，由于以规定的时间差来清洗所述多个基板，例如在需要一个一个地搬运清洗后的基板的情况下，搬运机器人能够隔开一定的间隔连续地搬出基板。因此，基板的搬运不会造成限速，能够提高整个工艺方法的处理效率。

本发明其他方式是，一种基板处理装置，具有：研磨部，使用顶圈来研磨基板，所述顶圈利用流体的压力来对基板施加推压力；搬运机构，用于搬运基板；以及清洗部，对研磨后的基板进行清洗、干燥，该基板处理装置的特征在于，所述顶圈通过顶圈头与支撑轴以能够摇动的方式连结，调整所述流体的压力的压力调整部设置在所述顶圈头。根据本发明，能够解决下述的以往问题。在以往的基板处理装置中，对于多个研磨单元，1个压力调整部设置在顶圈头的外部。因此，若多个研磨单元中的一部分出现问题，则需要停止调整全部的顶圈的压力的压力调整部。根据本发明，对于在研磨部设有多个研磨单元的情况，由于在各个研磨单元的顶圈头上设有压力调整部，因此能够使为发生故障的研磨单元继续运转。因此，能够防止基板处理整个工艺方法的处理效率低下。在此，从顶圈头的轻量化的观点来看，优选实现顶圈的旋转机构以及摇动机构的小型化，并优选用轻量的材料(例如，聚乙烯树脂，氟系树脂等)来形成顶圈头、顶圈的构成构件(例如，顶圈外壳)。

此外，根据本发明，能够改善作为以往的基板处理装置的一个课题的顶圈的推压力的响应性的延迟的问题。即，在以往的基板处理装置中，有这样的问题：由于在顶圈头的外部设置有压力调整部，因此压力调整部和顶圈之间的距离长，实时的推压力变化相对于对基板的推压力的变化指令有延迟。根据本发明，由于压力调整部设置在顶圈头上，因此与以往的结构相比，顶圈与压力调整部之间的距离变短。因此，能够提高流体的压力的响应性，能够根据基板的表面的凹凸而迅速地改变推压力。其结果，能够更适当且可靠地控制顶圈对基板的推压力。

本发明的优选方式的特征在于，使所述顶圈以所述支撑轴为中心进行摇动的摇动机构设置在所述顶圈头。

本发明的优选方式的特征在于，所述顶圈头以能够装卸的方式安装在所述支撑轴上。根据该结构，能够使检修变得简易，不停止基板处理的整个工艺方法，就能够进行个别的顶圈头的检修。

根据上述结构，由于在访问容易的顶圈头自身上设有压力调整部、摇动机构，因此，在进行上述这些压力调整部、摇动机构的检修时，不需要卸下邻接的其他的机器单元。另外，由于顶圈、顶圈头、压力调整部、摇动机构等能够构成为1个模块(单元)，因此能够以模块单位来更换构成摇动机构的轴承、马达、减速器等。其结果，能够缩短装置停机时间(即，使成为检修对象的机器停止的时间)。在高处理效率型基板处理装置中，装置的停机时间的缩短会带来基板处理的成本的降低。这样，在本发明中，由于能够一边尽可能地继续进行运转，一边对作为组件的各机器进行检修，例如，即使装置的使用年数较长而检修频度变多，也能够继续进行基板处理，并且更换补修作业也变得容易，因此，能够提供使用耐用年数大幅提高的基板处理装置。

本发明的其他方式是一种基板处理装置，具有：研磨部，具有研磨基板的多个研磨单元；搬运机构，在所述多个研磨单元之间搬运基板；以及清洗部，对研磨后的基板进行清洗、干燥，该基板处理装置的特征在于，所述搬运机构具有：多个基板搬运台，配置在高度不同的2个行走轴上；多个水平驱动机构，使所述多个基板搬运台沿着所述2个行走轴在水平方向上移动；以及多个升降驱动机构，使所述多个基板搬运台分别独立地在上下方向上移动。

根据上述结构，由于能够同时进行基板的水平方向的搬运和上下方向的搬运，因此能够缩短基板的搬运所需的时间。此外，由于能够省略以往所必需的推进器，因此能够使结构更简单，并且能够容易地进行搬运机构的检修。其结果，能够缩短基板处理装置的停机时间。因此，能够提供检修性大幅提高并且提高了处理效率的基板处理装置。

本发明的优选方式的特征在于，还具有：基板传接台，配置在与所述2个行走轴高度不同的行走轴上；水平驱动机构，使所述基板传接台沿着所述行走轴在水平方向上移动。根据这样的结构，能够同时以不同的高度在上水平方向上移动多个基板，由此能够提高处理效率。

本发明的其他方式是一种基板处理装置，具有：研磨部，具有保持基板且能够上下移动的顶圈；搬运机构，具有能够进行所述顶圈和基板的交接且能够上下移动的搬运台；以及挡圈固定器，配置在所述顶圈和所述搬运台之间，该基板处理装置的特征在于，所述顶圈具有顶圈主体以及相对于该顶圈主体能够上下移动的挡圈，所述挡圈固定器具有上推所述挡圈的多个上推机构。

本发明的其他的方式是一种挡圈固定器，用于放置顶圈，该顶圈具有顶圈主体以及相对于该顶圈主体能够上下移动的挡圈，该挡圈固定器的特征在于，具有上推所述挡圈的多个上推机构。

根据上述结构，由于通过独立于顶圈以及搬运台的挡圈固定器来上推顶圈的挡圈，因此在晶片交接时，顶圈和搬运台不必互相等待，能够几乎同时相互接近、几乎同时离开。因此，缩短了顶圈和搬运台之间的基板的交接时间。此外，从基板的顶圈放开的动作也不会受到挡圈的阻碍，能够可靠地从顶圈放开基板。另外，在设有多个研磨单元的情况下，由于能够使基板可靠地从顶圈脱离，能够可靠地控制向搬运台移动的交接时间，因此，能够使搬运台和顶圈之间的基板的交接时间均衡。其结果，能够提高整个基板处理的处理效率。

本发明的优选方式的特征在于，所述上推机构包括：与所述挡圈接触的上推销；以及向上方推压该上推销的弹簧。

本发明的优选方式的特征在于，所述上推机构具有磨损测定器，该磨损测定器在上推所述挡圈的期间内测定所述挡圈的磨损量。

本发明的优选方式的特征在于，所述磨损测定器具备：接触构件，与所述挡圈的下表面接触；弹簧，向上方推压所述接触构件；直动式引导构件，以能够在上下方向上移动的方式支撑所述接触构件；以及位移测定器，测定所述接触构件的位移。根据这样的结构，能够在不使整个基板处理装置的处理效率降低的情况下，测定挡圈的磨损。

本发明的其他的方式是一种基板处理方法，其特征在于，包括如下工序：使顶圈移动至基板的搬运位置，通过搬运台将基板搬运至所述搬运位置，通过使所述顶圈下降并使该顶圈的挡圈与上推机构接触，通过所述上推机构来上推所述挡圈，一边使所述顶圈下降，一边使所述搬运台上升，将基板从所述搬运台交给所述顶圈，使基板从所述搬运位置移动至研磨位置，对基板进行研磨。

根据本发明，在进行晶片交接时，顶圈和搬运台不必互相等待，能够几乎同时相互接近、几乎同时离开。因此，缩短了顶圈和搬运台之间的基板的交接时间。此外，从基板的顶圈放开的动作也不会受到挡圈的阻碍，能够可靠地从顶圈放开基板。另外，在设有多个研磨单元的情况下，由于能够使基板可靠地从顶圈脱离，能够可靠地控制向搬运台移动的交接时间，因此，能够使搬运台和顶圈之间的基板的交接时间均衡。其结果，能够提高整个基板处理的处理效率。

本发明的其他的方式是一种喷雾器，通过高压的流体对研磨垫的研磨面进行清洗，具备：臂，具有所述流体的喷射孔；加强构件，设置在所述臂的两侧面；流体流路，与所述喷射孔连通；以及摇动轴，以自由旋转的方式支撑所述臂，该喷雾器的特征在于，在清洗所述研磨面时的清洗位置与检修时的退避位置之间构成了能够旋转的所述臂。

根据本发明，仅使臂移动至退避位置，就能够进行研磨垫的更换等的检修。因此，不需要在检修时进行卸下、安装喷雾器的作业，其结果，能够提高装置的处理效率。

为了达成上述的第2目的，本发明的一个方式是一种纯水供给机构，用于向多个研磨单元供给纯水，其特征在于，具备：多个分配控制部，分别设置在所述多个研磨单元内；以及纯水供给管，使纯水供给源和所述多个分配控制部连通。

本发明的其他的方式是一种纯水供给方法，其特征在于，包括如下工序：向分别设置在多个研磨单元内的多个分配控制部供给纯水，从所述多个分配控制部向所述多个研磨单元内的使用位置供给纯水。

根据本发明，由于通过各个研磨单元来进行纯水的流量的分配控制，因此能够降低研磨单元之间的纯水使用所产生的影响，能够稳定地供给纯水。因此，能够解决受到其他的研磨单元的纯水使用的影响而导致某研磨单元的纯水的流量不稳定的问题。

为了达成上述的第3目的，本发明的一个方式是顶圈组件，其特征在于，具有：顶圈，通过流体的压力来对基板施加推压力；顶圈头，用于支撑所述顶圈；以及压力调整部，设置在所述顶圈头，对所述流体的压力进行调整。

根据本发明，由于在顶圈头设置了压力调整部，因此，与以往的结构相比，顶圈和压力调整部之间的距离变短。因此，能够提高流体的压力的响应性，能够根据基板的表面的凹凸而迅速地改变推压力。其结果，能够适当且可靠地控制顶圈对基板的推压力。

为了达成上述的第4目的，本发明的一个方式是一种基板把持机构，其特征在于，具备：基台；基板支撑构件，支撑在所述基台上，能够相对于该基台在上下方向上相对移动；基板把持部，分别设置在所述基板支撑构件的上端；驱动机构，使所述基板支撑构件上下移动；推压机构，与所述基板支撑构件的下降连动，向基板推压至少1个所述基板支撑构件上的所述基板把持部，与所述基板支撑构件的上升连动，使所述基板把持部离开基板。

本发明的优选方式的特征在于，所述推压机构是与所述基板支撑构件的上下移动连动，使所述至少1个基板支撑构件绕其轴心旋转的旋转机构。

本发明的优选方式的特征在于，所述基板把持部是配置为偏离所述基板支撑构件的轴心的圆柱形的夹紧构件。

本发明的优选方式的特征在于，所述推压机构具备：第1磁铁，安装在所述至少1个所述基板支撑构件以及所述基台中的某一个上，第2磁铁，安装在所述至少1个所述基板支撑构件以及所述基台中的另一个上，所述随着所述基板支撑构件的上下移动，第1磁铁变为与所述第2磁铁接近的位置，在所述第1磁铁和所述第2磁铁接近时，通过在所述第1磁铁和所述第2磁铁之间产生的磁力，使所述基板支撑构件向使得所述基板把持部推压基板的周边部的方向移动。

本发明的优选方式的特征在于，在安装有所述第2磁铁的所述至少1个所述基板支撑构件或者所述基台上，还安装有第3磁铁，随着所述基板支撑构件的上下移动，所述第1磁铁变为与所述第2磁铁以及所述第3磁铁中的某一个接近的位置。

本发明的优选方式的特征在于，在所述第1磁铁和所述第2磁铁接近时，通过在所述第1磁铁和所述第2磁铁之间产生的磁力，使所述基板支撑构件向使得所述基板把持部推压基板的周边部的方向绕其轴心旋转，在所述第1磁铁和所述第3磁铁接近时，通过在所述第1磁铁和所述第3磁铁之间产生的磁力，使所述基板支撑构件向使得所述基板把持部离开基板的方向绕其轴心旋转。

本发明的优选方式的特征在于，所述第2磁铁以及所述第3磁铁配置为在上下方向上相互离开。

本发明的优选方式的特征在于，在所述至少1个基板支撑构件上形成有沿其轴心延伸的槽，在所述基台上设有与所述槽松弛卡合的突起部。

本发明的优选方式的特征在于，所述推压机构具有：螺旋槽，形成在所述至少1个基板支撑构件上；以及销，设置在所述基台上，与所述螺旋槽卡合。

本发明的优选方式的特征在于，所述多个基板支撑构件是至少4个基板支撑构件，所述基板支撑构件中的相互对置的2个基板支撑构件不能够旋转，能够上下移动。

本发明的优选方式的特征在于，还具有使所述基台以及所述多个基板支撑构件旋转的机构。

本发明的其他的方式是一种基板把持机构，具备：基台；多个基板支撑构件，支撑在所述基台上；基板把持部以及定位部，分别设置在所述基板支撑构件的上端；以及旋转机构，使至少一个所述基板支撑构件绕其轴心旋转，所述基板把持部配置为偏离所述基板支撑构件的轴心，所述定位部具有沿着与所述基板支撑构件同心的圆而弯曲的侧面。

本发明的其他的方式是一种把持基板的基板把持方法，其特征在于，包括下述工序：在多个基板支撑构件上放置基板的工序；把持工序，使所述多个基板支撑构件下降，通过在该多个基板支撑构件的上端设置的基板把持部来推压基板，从而把持该基板；以及离开工序，使所述多个基板支撑构件上升，使所述基板把持部离开基板。

本发明的优选方式的特征在于，所述把持工序通过使至少一个所述多个基板支撑构件旋转，向基板推压所述基板把持部。

本发明的优选方式的特征在于，所述多个基板支撑构件中的相互对置的2个基板支撑构件不能够旋转，能够上下移动。

本发明的其他的方式是一种一边把持基板一边清洗基板的方法，其特征在于，包括如下工序：把持工序，通过设置在多个基板支撑构件的上端的基板把持部来推压基板，从而把持该基板，其中所述多个基板支撑构件是被旋转罩覆盖的构件，清洗工序，一边使所述基板把持部所把持的基板旋转，一边向该基板上供给清洗液从而清洗该基板；以及离开工序，使所述多个基板支撑构件上升，使所述基板把持部离开基板，所述把持工序和所述离开工序是通过使所述多个基板支撑构件上下移动的动作来进行的。

本发明的其他的方式是一种一边把持基板一边干燥基板的方法，其特征在于，包括如下工序：把持工序，通过设置在多个基板支撑构件的上端的基板把持部来推压基板，从而把持该基板，其中所述多个基板支撑构件是被旋转罩覆盖的构件；干燥工序，一边使所述基板把持部所把持的基板旋转，一边向该基板上供给包含异丙醇的蒸气从而干燥该基板；以及离开工序，使所述多个基板支撑构件上升，使所述基板把持部离开基板，所述把持工序和所述离开工序是通过使所述多个基板支撑构件上下移动的动作来进行的。

根据本发明，能够提高基板处理的处理效率。此外，根据本发明，能够实现检修容易的基板处理装置，或者能够提供所述基板处理装置所必需的构成单元。

另外，根据本发明，由于伴随着基板支撑构件的上下移动来产生基板的把持力，因此可以不需要电动驱动器等，从而实现了简单结构的基板把持机构。本发明的基板把持机构能够适用于一边使基板旋转一边向基板供给清洗液的清洗装置或者使基板旋转而使基板干燥的干燥装置等。由于本基板把持机构结构简单且重量轻，因此降低了旋转体的旋转负荷，实现了基板把持机构的长寿命化。另外，还获得了清洗液飞散少的优点。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的整体结构的俯视图。

图2是示意性地表示第1研磨单元的立体图。

图3是示意性地表示顶圈的结构的剖视图。

图4是示意性地表示顶圈的其他的结构例的剖视图。

图5是用于说明使顶圈旋转及摇动的机构的剖视图。

图6是示意性地表示研磨台的内部结构的剖视图。

图7是表示具备光学式传感器的研磨台的示意图。

图8是表示具备微波传感器的研磨台的示意图。

图9是表示整修器的立体图。

图10是表示整修器修整(dressing)研磨垫的研磨面时的移动轨迹的俯视图。

图11中的图11A是表示喷雾器(atomizer)的立体图，图11B是表示臂(arm)的下部的示意图。

图12中的图12A是表示喷雾器的内部结构的侧视图，图12B是表示喷雾器的俯视图。

图13中的图13A是表示研磨液供给喷嘴的立体图，图13B是从下方观察到的研磨液供给喷嘴的前端的放大示意图。

图14是表示研磨部的纯水供给配管的示意图。

图15是示意性地表示第1直线传送器的立体图。

图16是表示第1搬运机械手的搬运台、第2搬运机械手的搬运台、第3搬运机械手的搬运台以及第4搬运机械手的搬运台的高度位置的示意图。

图17是表示第2直线传送器的搬运台的高度位置的示意图。

图18是说明在第2搬运位置、第3搬运位置、第6搬运位置、第7搬运位置设置的挡圈固定器(リテ一ナリングステ一シヨン)、搬运台、顶圈的配置的立体图。

图19是表示挡圈固定器和搬运台的立体图。

图20的图20A是表示挡圈固定器和顶圈的位置关系的侧视图，图20B是表示挡圈固定器和搬运台的位置关系的俯视图。

图21是表示在挡圈固定器上放置顶圈的状态的立体图。

图22中的图22A是表示上推机构的剖视图，图22B是表示与挡圈接触时的上推机构的剖视图。

图23是表示具有用于测定挡圈的磨损量的磨损测定器的挡圈固定器的立体图。

图24是表示图23所示的磨损测定器的放大剖视图。

图25是表示挡圈固定器以及顶圈的侧视图。

图26是表示升降机的结构的立体图。

图27是表示摇摆传送器的结构的立体图。

图28中的图28A是表示清洗部的俯视图，图28B是表示清洗部的侧视图。

图29是表示清洗线的一例的示意图。

图30是表示清洗线的一例的示意图。

图31是表示清洗线的一例的示意图。

图32是表示初次清洗模块的立体图。

图33是表示基板把持机构的纵剖视图。

图34是表示基板把持机构的俯视图。

图35是表示提升机构上升状态的纵剖视图。

图36中的图36A是表示图34所示的基板支撑构件以及臂的一部分的俯视图，图36B是沿图34的A-A线的剖视图，图36C是沿图36B的B-B线的剖视图。

图37是用于说明第2磁铁和第3磁铁的配置的示意图。

图38中的图38A是表示通过提升机构使基板支撑构件上升时的基板支撑构件以及臂的一部分的俯视图，图38B是表示通过提升机构使基板支撑构件上升时的沿图34的A-A线的剖视图，图38C是沿图38B的C-C线的剖视图。

图39A是表示从其他角度观察到的位于夹紧位置的基板支撑构件的侧视图，图39B是沿图39A的D-D线的剖视图。

图40A是表示从其他角度观察到的位于松开位置的基板支撑构件的侧视图，图40B是沿图40A的E-E线的剖视图。

图41A是基板支撑构件以及夹紧构件的变形例的放大俯视图，图41B是图41A所示的基板支撑构件以及夹紧构件的侧视图。

图42A是表示把持基板的状态的俯视图，图42B是表示基板的把持被松开的状态的俯视图。

图43A是表示基板把持机构的变形例的一部分的剖视图，图43B是表示图43A所示的基板支撑构件的侧视图。

图44是表示基板把持机构安装旋转罩的例子的纵剖视图。

图45是表示上侧干燥模块的纵剖视图。

图46是表示上侧干燥模块的俯视图。

图47是表示向干燥模块的喷嘴供给IPA蒸气的IPA供给单元的示意图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的基板处理装置的实施方式进行详细说明。对于相同或相当的结构要素附加相同的附图标记并省略其重复的说明。

图1是表示本发明的一个实施方式的基板处理装置的整体结构的俯视图。如图1所示，该基板处理装置具有大致矩形形状的外壳1，外壳1的内部通过隔壁1a、1b被区划为装载(load)/卸载(unload)部2、研磨部3、清洗部4。上述这些装载/卸载部2、研磨部3以及清洗部4分别独立地组合，独立地排气。此外，基板处理装置具有控制基板处理动作的控制部5。

装载/卸载部2具有2个以上(本实施方式中为4个)的前装载部20，该前装载部20放置有储存多个晶片(基板)的晶片盒(wafer gusset)。上述这些前装载部20与外壳1邻接配置，沿基板处理装置的宽度方向(长度方向和垂直方向)排列。前装载部20中能够搭载开放盒(open gusset)、SMIF(Standard Manufacturing Interface：标准机械接口)盒或者FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式晶圆盒)。在此，SMIF、FOUP在内部收容晶片盒，通过覆盖隔壁，成为能够保持与外部空间独立的环境的密闭容器。

此外，在装载/卸载部2中，沿着前装载部20的排列方向铺设有行走机构21，在该行走机构21上设置有能够沿晶片盒的配列方向移动的2台搬运机器人(装载器)22。搬运机器人22通过在行走机构21上移动，访问在前装载部20上搭载的晶片盒。各搬运机器人22具有上下2个机械手，能够分开使用上下的机械手，在将处理后的晶片放回晶片盒时使用上侧的机械手，在从晶片盒取出处理前的晶片时使用下侧的机械手。另外，搬运机器人22的下侧的机械手构成为，能够绕其轴心旋转，从而使晶片翻转。

由于装载/卸载部2是最需要保持清洁状态的区域，装载/卸载部2的内部总是保持着比基板处理装置外部、研磨部3以及清洗部4中的任一个更高的压力。研磨部3使用料浆(slurry)作为研磨液，因此是最脏的区域。因此，在研磨部3的内部形成了负压，该压力保持为比清洗部4的内部压力低。装载/卸载部2中设有具有HEPA过滤器、ULPA过滤器或者化学式过滤器等的清洁气体过滤器的过滤器风扇单元(未图示)，从该过滤器风扇单元总是吹出已除去微粒(particle)、有毒蒸气、有毒气体的清洁气体。

研磨部3进行晶片的研磨(平坦化)的区域，具备第1研磨单元3A、第2研磨单元3B、第3研磨单元3C、第4研磨单元3D。如图1所示，上述的第1研磨单元3A、第2研磨单元3B、第3研磨单元3C以及第4研磨单元3D沿基板处理装置的长度方向排列。

如图1所示，第1研磨单元3A具备：安装有具有研磨面的研磨垫10的研磨台30A；保持晶片且一边向研磨台30A上的研磨垫10推压晶片一边研磨晶片的顶圈31A；向研磨垫10供给研磨液、修整液(例如，纯水)的研磨液供给喷嘴32A；对研磨垫10的研磨面进行修整的整修器33A；使液体(例如纯水)和气体(例如氮气气体)的混合流体或者液体(例如纯水)变为雾状并向研磨面喷射的喷雾器34A。

同样地，第2研磨单元3B具备安装有研磨垫10的研磨台30B、顶圈31B、研磨液供给喷嘴32B、整修器33B、喷雾器34B，第3研磨单元3C具备安装有研磨垫10的研磨台30C、顶圈31C、研磨液供给喷嘴32C、整修器33C、喷雾器34C，第4研磨单元3D具备安装有研磨垫10的研磨台30D、顶圈31D、研磨液供给喷嘴32D、整修器33D、喷雾器34D。

第1研磨单元3A、第2研磨单元3B、第3研磨单元3C以及第4研磨单元3D具有相同的结构，因此，下面仅对第1研磨单元31A进行说明。

图2是示意性地表示第1研磨单元3A的立体图。顶圈31A被顶圈轴36支撑着。研磨台30A的上表面上贴有研磨垫10，该研磨垫10的上表面构成了研磨晶片W的研磨面。另外，也可以取代研磨垫10而使用固定磨粒。顶圈31A以及研磨台30A构成为如箭头所示，绕其轴心旋转。晶片W真空吸附在顶圈31A的下表面从而被保持。研磨时，从研磨液供给喷嘴32A向研磨垫10的研磨面供给研磨液，作为研磨对象的晶片W被顶圈31A推压至研磨面而进行研磨。

图3是示意性地表示顶圈31A的结构的剖视图。顶圈31A通过万向联轴器37与顶圈轴36的下端连结。万向联轴器37是球关节，在允许顶圈31A和顶圈轴36相互之间的倾动的同时，将顶圈轴36的旋转传递给顶圈31A。顶圈31A具备大致圆盘状的顶圈主体38，以及在顶圈主体38的下部配置的挡圈40。顶圈主体38由金属、陶瓷等的强度和刚性高的材料形成。此外，挡圈40由刚性高的树脂材料或者陶瓷等形成。另外，也可以成为一体地形成挡圈40和顶圈主体38。

在顶圈主体38以及挡圈40的内侧形成的空间内，收容了与晶片W接触的圆形的弹性垫42、由弹性膜构成的环状的加压薄板43和保持弹性垫42的大致圆盘状的夹板(chucking plate)44。弹性垫42的上周边部被夹板44保持着，在弹性垫42和夹板44之间设有4个压力室(airbag：气囊)P1、P2、P3、P4。压力室P1、P2、P3、P4由弹性垫42和夹板44形成。分别经由流路51、52、53、54向压力室P1、P2、P3、P4供给加压空气等的加压流体，或者进行抽真空处理。中央的压力室P1是圆形，其他的压力室P2、P3、P4是环状。上述这些压力室P1、P2、P3、P4同心排列。

通过后述的压力调整部，能够使压力室P1、P2、P3、P4的内部压力相互独立地变化，由此，对晶片W的4个区域，即，中央部、内侧中间部、外侧中间部以及周缘部的推压力能够独立地调整。此外，通过使整个顶圈31A升降，能够以规定的推压力向研磨垫10推压挡圈40。在夹板44和顶圈主体38之间形成有压力室P5，经由流路55向该压力室P5供给加压流体，或者进行抽真空的处理。由此，能够使得整个夹板44以及弹性垫42在上下方向上移动。

晶片W的周边部被挡圈40包围，研磨中晶片W不会从顶圈31A中飞出。在构成压力室P3的弹性垫42的部位形成有开口(未图示)，通过使压力室P3形成真空，晶片W被顶圈31A吸附保持。此外，通过向该压力室P3供给氮气气体、干燥空气、压缩空气等，顶圈31A放开(release)晶片W。

图4是示意性地表示顶圈31A的其他的结构例的剖视图。在该例中，没有设置夹板，弹性垫42安装在顶圈主体38的下表面。此外，在夹板和顶圈主体38之间也没有设置压力室P5。取代上述这些设置，在挡圈40和顶圈主体38之间配置了弹性囊46，在该弹性囊46的内部形成有压力室P6。挡圈40能够相对于顶圈主体38上下移动。压力室P6与流路56连通，加压空气等的加压流体经由流路56被供给至压力室P6。压力室P6的内部压力能够通过后述的压力调整部来调整。因此，能够与对晶片W的推压力相独立地调整对挡圈40的研磨垫10的推压力。其他的构成以及动作与图3所示的顶圈的相同。在本实施方式中，能够使用图3或图4中的任一种类的顶圈。

图5是用于说明使顶圈31A旋转及摇动的机构的剖视图。顶圈轴(例如，花键轴)36被顶圈头60可自由旋转地支撑着。此外，顶圈轴36经由滑轮(pulley)61、62以及带63与马达M1的旋转轴连结，通过马达M1，顶圈轴36以及顶圈31A绕其轴心旋转。该马达M1安装在顶圈头60的上部。此外，顶圈头60和顶圈轴36通过作为上下驱动源的气缸65而连结。通过供给至该气缸65的气体(压缩气体)，顶圈轴36以及顶圈31A成为一体地上下移动。另外，也可以取代气缸65，而使用具有滚珠螺杆以及伺服马达的机构来作为上下驱动源。

顶圈头60经由轴承72被支撑轴67可自由旋转地支撑着。该支撑轴67是固定轴，是不旋转的结构。在顶圈头60上设有马达M2，顶圈头60和马达M2的相对位置是固定的。该马达M2的旋转轴经由未图示的旋转传递机构(齿轮等)与支撑轴67连结，通过使马达M2旋转，顶圈头60能够以支撑轴67为中心进行摇动(摇摆)。因此，通过顶圈头60的摇动运动，被该前端支撑的顶圈31A在研磨台30A的上方的研磨位置和研磨台30A的侧方的搬运位置之间移动。另外，在本实施方式中，使顶圈31A摇动的摇动机构由马达M2构成。

在顶圈轴36的内部，形成有在该长度方向上延伸的贯通孔(未图示)。上述的顶圈31A的流路51、52、53、54、55、56通过该贯通孔与设在顶圈轴36的上端的旋转接头(回転継手)69连接。经由该旋转接头69向顶圈31A供给加压气体(清洁气体)、氮气气体等的流体，或者从顶圈31A进行气体的真空排气。连通上述流体通路51、52、53、54、55、56(参照图3以及图4)的多个流体管70与旋转接头69连接，上述这些流体管70与压力调整部75连接。此外，向气缸65供给加压空气的流体管71也与压力调整部75连接。

压力调整部75具有：对向顶圈31A供给的流体的压力进行调整的电/气调压阀；与流体管70、71连接的配管；在上述这些配管上设置的气体控制阀；成为上述这些气体控制阀的作动源的调整气体压力的电/气调压阀；在顶圈31A中形成真空的喷射泵(ejector)等，上述部件的集合构成了1个功能块(block or unit)。压力调整部75固定在顶圈头60的上部。向顶圈31A的压力室P1、P2、P3、P4、P5(参照图3)供给的加压气体、向气缸65供给的加压空气的压力通过该压力调整部75的电/气调压阀来调整。同样地，通过压力调整部75的喷射泵，在顶圈31A的气囊P1、P2、P3、P4内、夹板44和顶圈主体38之间的压力室P5内形成真空。

这样，由于作为压力调整机器的电/气调压阀、阀门设置在顶圈31A的附近，因此提高了顶圈31A内的压力的控制性。更具体地将，由于电/气调压阀和压力室P1、P2、P3、P4、P5的距离短，因此提高对于来自控制部5的压力变更指令的响应性。同样地，由于作为真空源的喷射泵也设置在顶圈31A的附近，因此提高了在顶圈31A内形成真空时的响应性。此外，可以将压力调整部75的背面作为电装机器的安装用台座来利用，以往必需的安装用的框架也不再需要。

顶圈头60、顶圈31A、压力调整部75、顶圈轴36、马达M1、马达M2、气缸65作为1个模块(以下，称为顶圈组件74)而构成。即，顶圈轴36、马达M1、马达M2、压力调整部75、气缸65安装在顶圈头60上。顶圈头60构成为能够从支撑轴67上卸下。因此，通过分离顶圈头60和支撑轴67，能够从基板处理装置卸下顶圈组件74。根据这样的结构，能够提高支撑轴67、顶圈头60等的检修性。例如，能够在从轴承72发出异常噪声时，容易地更换轴承72，此外，在更换马达M2、旋转传递机构(减速器)时，也不需要卸下相邻的机器。

图6是示意性地表示研磨台30A的内部结构的剖视图。如图6所示，在研磨台30A的内部，埋设(埋設)有检测晶片W的膜的状态的传感器76。在该例中，作为传感器76而使用了涡流传感器。传感器76的信号被发送至控制部5，通过控制部5产生了表示膜厚的监视信号。该监视信号(以及传感器信号)的值不表示膜厚自身，监视信号的值按照膜厚而变化。因此，监视信号可以称得上是表示晶片W的膜厚的信号。

控制部5根据监视信号确定各压力室P1、P2、P3、P4的内部压力，向压力调整部75发出指令，以使得各压力室P1、P2、P3、P4中形成所确定的内部压力。控制部5作为压力控制部以及终点检测部发挥作用，所述压力控制部根据监视信号对各压力室P1、P2、P3、P4的内部压力进行操作，所述终点检测部对研磨终点进行检测。

与第1研磨单元3A相同，第2研磨单元3B、第3研磨单元3C以及第4研磨单元3D的研磨台上也设有传感器76。控制部5根据从各研磨单元3A～3D的传感器76传送过来的信号而产生监视信号，监视在各研磨单元3A～3D中进行的晶片研磨的进展。在通过研磨单元3A～3D研磨多个晶片的情况下，控制部5在研磨中监视表示晶片膜厚的监视信号，根据上述这些监视信号，控制顶圈31A～31D的推压力，以使得在研磨单元3A～3D中进行的研磨时间大致相同。如上述这样根据监视信号对研磨中的顶圈31A～31D的推压力进行调整，能够使在研磨单元3A～3D中进行的研磨时间均衡(平準化)。

晶片W可以在第1研磨单元3A、第2研磨单元3B、第3研磨单元3C、第4研磨单元3D中的某一个中进行研磨，或者通过从上述这些研磨单元3A～3D中预先选择的多个研磨单元连续地进行研磨。例如，可以按照第1研磨单元3A→第2研磨单元3B的顺序来研磨晶片W，或者也可以按照第3研磨单元3C→第4研磨单元3D的顺序来研磨晶片W。另外，也可以按照第1研磨单元3A→第2研磨单元3B→第3研磨单元3C→第4研磨单元3D的顺序来研磨晶片W。在任一种情况下，通过均衡全部的研磨单元3A～3D的研磨时间，能够提高处理效率。

涡流传感器适用于晶片的膜是金属膜的情况。在晶片的膜是氧化膜等的具有光透过性的膜的情况下，可以使用光学式传感器作为传感器76。或者，也可以使用微波传感器作为传感器76。微波传感器可以适用于金属膜以及非金属膜的任一种情况。以下，对光学式传感器以及微波传感器的一例进行说明。

图7是表示具有光学式传感器的研磨台的示意图。如图7所示，在研磨台30A的内部，埋设有检测晶片W的膜的状态的光学式传感器76。该传感器76根据向晶片W照射光后来自晶片W的反射光的强度(反射强度或者反射率)，检测晶片W的膜的状态(膜厚等)。

此外，在研磨垫10上，安装有透光部77，该透光部77用于透过来自传感器76的光。该透光部77由透过率高的材质形成，例如，由无发泡聚氨基甲酸乙酯等形成。或者，在研磨垫10上设置贯通孔，也可以在该贯通孔被晶片W堵住期间，从下方流出透明液，以此来构成透光部77。透光部77配置在穿过被保持在顶圈31A的晶片W的中心的位置。

如图7所示，传感器76具备：光源78a；使来自光源78a的光照射晶片W的被研磨面的作为发光部的发光光纤78b；接受来自被研磨面的反射光的作为受光部的受光光纤78c；分光器单元78d，在内部包括有对受光光纤78c所接收的光进行分光的分光器以及将被该分光器分光后的光作为电信息而蓄积的多个受光元件；对光源78a的点灯以及熄灯、分光器单元78d内的受光元件的读取开始的定时等进行控制的动作控制部78e；向动作控制部78e供给电力的电源78f。另外，经由动作控制部78e向光源78a以及分光器单元78d供给电力。

发光光纤78b的发光端和受光光纤78c的受光端构成为相对晶片W的被研磨面大致垂直。作为分光器单元78d内的受光元件，例如能够使用128个元件的光电二极管阵列。分光器单元78d与动作控制部78e连接。来自分光器单元78d内的受光元件的信息被送至动作控制部78e，根据该信息产生反射光的光谱数据。即，动作控制部78e读取在受光元件中蓄积的电信息而产生反射光的光谱数据。该光谱数据表示按波长分解的反射光的强度，随着膜厚而变化。

动作控制部78e与上述的控制部5连接。这样，由动作控制部78e产生的光谱数据发送至控制部5。在控制部5中，根据从动作控制部78e接收的光谱数据，计算出与晶片W的膜厚建立了关联的特性值，并将其作为监视信号来使用。

图8是表示具备微波传感器的研磨台的示意图。传感器76具备：向晶片W的被研磨面照射微波的天线80a；向天线80a供给微波的传感器主体80b；连接天线80a和传感器主体80b的导波管81。天线80a埋设在研磨台30A中，配置为与被顶圈31A保持的晶片W的中心位置相对。

传感器主体80b具备：产生微波并向天线80a供给微波的微波源80c；对微波源80c所产生的微波(入射波)和从晶片W的表面反射的微波(反射波)进行分离的分离器80d；接收被分离器80d分离后的反射波并检测反射波的振幅以及相位的检测部80e。另外，作为分离器80d，优选使用方向性结合器。

天线80a经由导波管81与分离器80d连接。微波源80c与分离器80d连接，由微波源80c产生的微波经由分离器80d以及导波管81被供给至天线80a。从天线80a向晶片W照射微波，微波透过(贯通)研磨垫10而到达晶片W。来自晶片W的反射波再次透过研磨垫10之后，被天线80a接收。

反射波经由导波管81从天线80a被送至分离器80d，通过分离器80d而分离为入射波和反射波。将被分离器80d分离后的反射波送至检测部80e。在检测部80e中检测反射波的振幅以及相位。反射波的振幅被检测为电力(dbm或者W)或者电压(V)，反射波的相位利用在检测部80e中内置的相位计测器(未图示)来检测。由检测部80e检测出的反射波的振幅以及相位被送至控制部5，在此，根据反射波的振幅以及相位来解析晶片W的金属膜、非金属膜等的膜厚。通过控制部5来监视解析的值，并作为监视信号。

图9是表示能够作为本发明的一个实施例来使用的表示整修器33A的立体图。如图9所示，整修器33A具备：整修器臂85；在整修器臂85的前端可自由旋转地安装的修整构件86；与整修器臂85的另一端连结的摇动轴88；使整修器臂85以摇动轴88为中心进行摇动(摇摆)的作为驱动机构的马达89。修整构件86具有圆形的修整面，在修整面上固定有硬质的粒子。作为该硬质的粒子，能够举出金刚石粒子、陶瓷粒子等。在整修器臂85内，内置有未图示的马达，修整构件86通过该马达进行旋转。摇动轴88与未图示的升降机构连结，通过该升降机构使整修器臂85下降，从而使修整构件86推压研磨垫10的研磨面。

图10是表示整修器33A对研磨垫10的研磨面进行修整时的移动轨迹的俯视图。如图10所示，整修器臂85比研磨垫10的半径长，摇动轴88位于研磨垫10的径向外侧。在对研磨垫10的研磨面进行修整时，使研磨垫10旋转，并且通过马达使修整构件86旋转，接着，通过升降机构使整修器臂85下降，使修整构件86与旋转的研磨垫10的研磨面滑接(摺接)。在该状态下，通过马达89使整修器臂85摇动(摇摆)。在研磨垫10的修整中，从研磨液供给喷嘴32A向研磨垫10的研磨面供给作为修整液的纯水。由于整修器臂85的摇动，位于该前端的修整构件的移动86如图10所示，从研磨垫10的研磨面的一端开始，经由研磨面的中心部而横穿过研磨面，直到另一端为止。通过该摇动动作，修整构件86能够对包含研磨垫10的研磨面的中心的整个面进行修整，能够大幅度提高对研磨面的修整效果。因此，能够平均地对整个研磨面进行修整，从而获得平坦的研磨面。

另外，修整结束后，如图10所示，整修器臂85移动至研磨台30A的一侧的待机位置A1。在进行整修器33A的检修时，整修器臂85移动至与待机位置A1大致相反侧的检修位置A4。另外，如图10所示，在修整期间，也可以使整修器臂85在位于研磨面的端部的位置A2和位于研磨面的中心的位置A3之间摇动。根据这样的动作，能够迅速进行修整动作，并且能够可靠地结束修整动作。

在上述的例子中，通过与摇动轴88连结的升降机构，使整修器臂85以及修整构件86成为一体地上下移动，但也可以在整修器臂85中内置升降机构，通过该升降机构使修整构件86上下移动。另外，在其他的变形例中，也可以既设置使摇动轴88上下移动的第1升降机构，又在整修器臂85中内置使修整构件86上下移动第2升降机构。在该情况下，在通过第1升降机构使整修器臂85下降并且整修器臂85变为规定的高度位置的时刻，可以通过第2升降机构使修整构件86下降。根据这样的结构，能够正确地调整修整时对研磨面的推压力、修整构件86的高度。

图11A是表示喷雾器34A的立体图。喷雾器34A具备：在下部具有1个或者多个喷射孔的臂90；与该臂90连结的流体流路91；支撑臂90的摇动轴94。图11B是表示臂90的下部的示意图。在图11B所示的例子中，在臂90的下部等间隔地形成有多个喷射孔90a。作为流体流路91，可以由软管(tube)、或者管、或者它们的组合来构成。

图12A是表示喷雾器34A的内部结构的侧视图，图12B是表示喷雾器34A的俯视图。流体流路91的开口端部与未图示的流体供给管连接，流体从该流体供给管被供给至流体流路91。作为所使用的流体的例子，可以举出液体(例如纯水)或者液体和气体的混合流体(例如，纯水和氮气气体的混合流体)等。流体流路91与臂90的喷射孔90a连通，流体变为雾状，并从喷射孔90a向研磨垫10的研磨面喷射。

如图11A以及图12B的虚线所示，臂90能够以摇动轴94为中心在清洗位置和退避位置之间旋转。臂90的可动角度约90°。通常，臂90位于清洗位置，如图1所示，沿研磨垫10的研磨面的径向配置。在进行研磨垫10的更换等的检修时，通过机械手动使臂90移动至退避位置。因此，在检修时不需要卸下臂90，能够提高检修性。另外，也可以将旋转机构与摇动轴94连结，通过该旋转机构使臂90旋转。

如图12B所示，在臂90的两侧面，设有形成互相不同的2个加强构件96、96。通过设置这样的加强构件96、96，在清洗位置和退避位置之间进行臂90的旋转动作时，臂90的轴心不会大幅度地振动，能够高效地进行喷雾动作。此外，喷雾器34A具有用于固定臂90的旋转位置(臂90能够旋转的角度范围)的控制杆95。即，通过操作控制杆95，能够根据条件来调整臂90所能够旋转的角度。若转动控制杆95，则臂90变为能够自由地旋转，通过机械手动使臂90在清洗位置和退避位置之间移动。而且，若拧紧控制杆95，则臂90的位置固定在了清洗位置和退避位置之间的某一处。

喷雾器的臂90可以是能够折叠的结构。具体地讲，臂90也可以是由通过关节(joint)连结的至少2个臂构件的结构。在该情况下，折叠时的臂构件互相形成的角度为1°以上45°以下，优选5°以上30°以下。若臂构件所成的角度比45°大，则臂90所占的空间变大，若不足1°，则臂90的宽度不得不变薄，机械的强度变低。在该例中，也可以构成为臂90不绕摇动轴94旋转。在进行研磨垫10的更换等的检修时，通过折叠臂90，能够使喷雾器不会影响检修作业。作为其他的变形例，也可以使喷雾器的臂90是自由伸缩的结构。在该例中，通过在检修时缩短臂90，从而喷雾器不会影响检修作业。

设置该喷雾器34A的目的是利用高压的流体冲洗在研磨垫10的研磨面上残留的研磨屑、磨粒等。通过喷雾器34A的流体压对研磨面的净化，以及机械的接触的整修器33A对研磨面的修整作业，能够实现更好的修整，即能够实现研磨面的再生。通常在通过接触型的整修器(金刚石整修器等)进行修整后，通过喷雾器对研磨面进行再生的情况较多。

图13A是表示研磨液供给喷嘴32A的立体图，图13B是从下方观察到的研磨液供给喷嘴32A的前端的放大示意图。如图13以及图13B所示，研磨液供给喷嘴32A具备：用于向研磨垫10的研磨面供给纯水、料浆等的研磨液的多个软管100；覆盖上述多个软管100的管臂101；支撑管臂101的摇动轴102。多个软管100通常由用于供给纯水的纯水供给软管和供给不同种类的料浆的多个料浆供给软管构成。多个软管100，例如，可以由联通料浆的2个以上4个以下(例如3个)的料浆供给软管和联通纯水的1个或者2个纯水供给软管构成。

多个软管100穿过管臂101的内部延伸至管臂101的前端，管臂101几乎覆盖软管100的全部。在管臂101的前端固定有加强构件103。软管100的前端位于研磨垫10的上方，从软管100向研磨垫10的研磨面上供给研磨液。图13A所示的箭头表示向研磨面供给的研磨液。摇动轴102与未图示的旋转机构(马达等)连结，通过使摇动轴102旋转，能够向研磨面上的所期望的位置供给研磨液。在进行研磨垫10的更换等的检修时，利用旋转机构使管臂101以摇动轴102为中心摇动，移动至研磨台30A的一侧的退避位置。

如上所述，由于管臂101覆盖了大致全部的多个软管100，与管臂101没有覆盖多个软管100的情况相比，能够减小喷嘴32A整体的表面积。因此，在研磨或喷雾器的处理过程中上扬的料浆的一部分所附着的面积变小。其结果，防止了因附着的料浆的下落而引起的对研磨工艺方法的不好的影响，另外研磨液供给喷嘴32A的清洗也变得容易。

图14是表示研磨部3的纯水供给配管的示意图。在该基板处理装置中，第1研磨单元3A和第2研磨单元3B作为1个单元构成了第1研磨部3a，第3研磨单元3C和第4研磨单元3D作为1个单元构成了第2研磨部3b。第1研磨部3a和第2研磨部3b构成为能够分开的结构。如上所述，研磨部3使用纯水、空气、氮气气体等的多种流体。例如，如图14所示，从未图示的纯水供给源向基板处理装置的纯水供给管110供给纯水(DIW)。该纯水供给管110穿过研磨部3的研磨单元3A、3B、3C、3D而延伸，与分别设置在上述这些研磨单元3A、3B、3C、3D的分配控制部113连接。

纯水供给管110在第1研磨部3a和第2研磨部3b之间被分开，分开的纯水供给管110的端部之间通过未图示的连结机构来连结。作为各研磨单元所使用的纯水的用途，可以举出用于顶圈的清洗(例如，顶圈的外周侧面的清洗、基板保持面的清洗、挡圈的清洗)、晶片的搬运机械手的清洗(例如，后述的第1以及第2直线传送器的搬运机械手的清洗)、研磨后的晶片的清洗、研磨垫的修整、整修器的清洗(例如，修整构件的清洗)、整修器臂的清洗、研磨液供给喷嘴的清洗以及由喷雾器进行的研磨垫的清洗的情况。

纯水通过纯水供给管110流入各分配控制部113，通过各分配控制部113而向各使用位置(point of use)分配。使用位置是上述的顶圈清洗用的喷嘴、整修器清洗用的喷嘴等的使用纯水的位置。从分配控制部113向设置在研磨单元内的清洗喷嘴(例如，上述的顶圈清洗用的喷嘴、整修器清洗用的喷嘴)等的末端机器供给纯水。例如，向上述的研磨液供给喷嘴的纯水供给软管100(参照图13A)供给由每个研磨单元的分配控制部113调整后的流量的纯水。这样，由于每个研磨单元都配置有分配控制部113，与从1个头经由多个管向各研磨单元供给的以往的结构相比，能够减少管的数量。此外，由于这还意味着，连接第1研磨部3a和第2研磨部3b之间的管的连结机构变少，因此在结构变得简单的同时，能够降低纯水泄漏的风险。另外，由于喷雾器需要大量的纯水，如图14所示，优选设置喷雾器专用的纯水供给管112。

各分配控制部113具备：与顶圈清洗用的喷嘴(未图示)、纯水供给软管100(参照图13A)等的使用位置连通的阀门室113a；设在阀门室113a的上游侧的压力计113b；设在该压力计113b的上游侧的流量调节器113c。阀门室113a具有分别与使用位置连通的多个管和分别设置在上述这些管上的阀门。

压力计113b测定送向阀门室113a的纯水的压力，流量调节器113c调整纯水的流量，以使压力计113b的测定值维持为规定的值。这样，由于在各个研磨单元中进行纯水的流量的控制，因此能够降低研磨单元之间的纯水的使用所产生的影响，能够稳定地供给纯水。因此，能够解决以往的结构中的问题，即，由于受到其他的研磨单元中的纯水的使用的影响而导致某研磨单元中的纯水的流量不稳定。另外，在图14所示的例子中，各研磨单元设有流量调节器113c，但也可以每2个研磨单元配置1个流量调节器113c。例如，也可以在分别设置于研磨单元3A、3B的2个阀门室113a的上游侧设置1组压力计113b以及流量调节器113c，同样地，在分别设置于研磨单元3C、3D的2个阀门室113a的上游侧设置1组压力计113b以及流量调节器113c。

在图14所示的例子中，除了顶圈清洗用的喷嘴(未图示)、纯水供给软管100等的用于使用位置的纯水供给管110之外，还设置有喷雾器34A、34B、34C、34D专用的纯水供给管112。纯水供给管112与喷雾器34A、34B、34C、34D连接，在喷雾器34A、34B、34C、34D的上游侧，分别设有流量控制部114。该流量控制部114调整从纯水供给管112供给的纯水的流量，将该调整后的流量的纯水送至喷雾器。

各个流量控制部114与上述的分配控制部113相同，具有阀门、压力计、流量调节器，它们的配置与分配控制部113的配置相同。控制部5根据流量控制部114的压力计的测定值，控制流量控制部114的流量调节器的动作，以使得向各喷雾器供给规定的流量的纯水。

如图14所示，纯水供给管110和纯水供给管112分别独立地与纯水供给源连结，确保了独立的纯水供给路线。根据这样的配置，能够防止在喷雾器的纯水的使用对在其他的使用位置的纯水的流量造成影响。

另外，图14对供给纯水的纯水供给管110进行了说明，但图14所示的配管以及分配控制部的配置也能够适用于空气、氮气气体、料浆等的其他的流体的供给管。例如，设置输送多个种的料浆的多个料浆供给管，可以在每个研磨单元中设置与上述这些料浆供给管连接分配控制部。各分配控制部将按照研磨处理而选择的料浆供给至上述的研磨液供给喷嘴(参照图13A)。由于分配控制部设置在每个研磨单元中，因此能够按照各研磨单元改变向研磨液供给喷嘴供给的料浆的种类。另外，能够通过分配控制部来调整向研磨液供给喷嘴供给的料浆的流量。

接着，对搬运晶片的搬运机构进行说明。如图1所示，与第1研磨单元3A以及第2研磨单元3B相邻地配置有第1直线传送器6。该第1直线传送器6是在沿着研磨单元3A、3B的配列方向的4个搬运位置(从装载/卸载部一侧开始依次为第1搬运位置TP1、第2搬运位置TP2、第3搬运位置TP3、第4搬运位置TP4)之间搬运晶片的机构。

此外，与第3研磨单元3C以及第4研磨单元3D相邻地配置第2直线传送器7。该第2直线传送器7是在沿着研磨单元3C、3D的配列方向的3个搬运位置(从装载/卸载部一侧开始依次为第5搬运位置TP5、第6搬运位置TP6、第7搬运位置TP7)之间搬运晶片的机构。

晶片通过第1直线传送器6被搬运至研磨单元3A、3B。如上所述，第1研磨单元3A的顶圈31A由于顶圈头60的摇摆动作而在研磨位置和第2搬运位置TP2之间移动。因此，在第2搬运位置TP2进行向顶圈31A的晶片的交接。同样地，第2研磨单元3B的顶圈31B在研磨位置和第3搬运位置TP3之间移动，在第3搬运位置TP3进行向顶圈31B的晶片的交接。第3研磨单元3C的顶圈31C在研磨位置和第6搬运位置TP6之间移动，在第6搬运位置TP6进行向顶圈31C的晶片的交接。第4研磨单元3D的顶圈31D在研磨位置和第7搬运位置TP7之间移动，在第7搬运位置TP7进行向顶圈31D的晶片的交接。

在第1搬运位置TP1配置有用于从搬运机器人22接受晶片的升降机(lifter)11。晶片通过该升降机11从搬运机器人22被交给第1直线传送器6。在升降机11和搬运机器人22之间的位置，闸门(shutter)(未图示)设置在隔壁1a上，在搬运晶片时打开闸门，搬运机器人22将晶片交给升降机11。此外，在第1直线传送器6、第2直线传送器7、清洗部4之间配置有摇摆传送器(swing transporter)12。该摇摆传送器12具有能够在第4搬运位置TP4和第5搬运位置TP5之间移动的机械手，从第1直线传送器6向第2直线传送器7的晶片交接通过摇摆传送器12来进行。通过第2直线传送器7将晶片搬运至第3研磨单元3C以及/或者第4研磨单元3D。此外，被研磨部3研磨后的晶片经由摇摆传送器12被搬运至清洗部4。

以下，对第1直线传送器6、第2直线传送器7、升降机11以及摇摆传送器12的结构进行说明。

图15是示意性地表示第1直线传送器6的立体图。第1直线传送器6具备：分别具有载置晶片的搬运台(基板搬运台)121a、122a、123a、124a的第1、第2、第3、第4搬运机械手121、122、123、124；分别使第2、第3、第4搬运机械手122、123、124上下移动的3个升降驱动机构(例如使用了滚珠螺杆的马达驱动机构或者气缸)130A、130B、130C；在水平方向上自由移动地支撑第1、第2、第3、第4搬运机械手121、122、123、124的3个直线引导构件132A、132B、132C；在水平方向上驱动第1、第2、第3、第4搬运机械手121、122、123、124的3个水平驱动机构134A、134B、134C。在本实施方式中，水平驱动机构134A、134B、134C分别具有一对滑轮136、绕在所述滑轮136上的带137、使一对滑轮中的任一个旋转的伺服马达138。

在搬运台121a、122a、123a、124a的上表面分别设有多个销，晶片载置在上述这些销之上。在各搬运台121a、122a、123a、124a上构成有通过透过型传感器等来检测有无晶片的传感器(未图示)，能够检测各搬运台121a、122a、123a、124a上有无晶片。

第1搬运机械手121支撑在第1直线引导构件132A上，被第1水平驱动机构134A驱动而在第1搬运位置TP1和第4搬运位置TP4之间移动。该第1搬运机械手121是从升降机11接受晶片，并将该晶片交给直线传送器7的传接(pass)机械手。因此，在不通过第1研磨单元3A以及第2研磨单元3B研磨晶片，而通过第3研磨单元3C以及第4研磨单元3D来研磨晶片的情况下，使用第1搬运机械手121。在该第1搬运机械手121上没有设有升降驱动机构，第1搬运机械手121的搬运台(基板传接台)121a仅能够在水平方向上移动。

第2搬运机械手122被第2直线引导构件132B支撑着，受到第2水平驱动机构134B的驱动而在第1搬运位置TP1和第2搬运位置TP2之间移动。该第2搬运机械手122作为从升降机11向第1研磨单元3A搬运晶片的访问机械手而发挥作用。即，第2搬运机械手122移动至第1搬运位置TP1，并在此从升降机11接受晶片。然后，第2搬运机械手122再次移动至第2搬运位置TP2，在此将搬运台122a上的晶片交给顶圈31A。第2搬运机械手122与第1升降驱动机构130A连结，它们在水平方向上成为一体地移动。在将搬运台122a上的晶片交给顶圈31A时，第2搬运机械手122被第1升降驱动机构130A驱动而上升，在将晶片交给顶圈31A之后，被第1升降驱动机构130A的驱动而下降。

在搬运台122a的上表面设有与顶圈31A的外周缘的下端(挡圈40的下端)卡合的多个(图中为3个)的访问引导构件140。上述这些访问引导构件140的内侧为锥形面，若搬运台122a上升并访问顶圈31A，则顶圈31A在上述这些访问引导构件140的引导下，顶圈31A与搬运台122a互相卡合。由于该卡合，进行顶圈31A与搬运台122a(即晶片)之间的对心(centering)。该访问引导构件140在第3、第4搬运机械手123、124的搬运台123a、124a中也是相同的结构。

第3搬运机械手123和第4搬运机械手124支撑在第3直线引导构件132C上。第3搬运机械手123和第4搬运机械手124通过气缸142而互相连结，它们在第3水平驱动机构134C的驱动下，在水平方向上一起移动。气缸142作为对第3搬运机械手123的搬运台123a与第4搬运机械手124的搬运台124a的间隔进行调整的间隔调整机构而发挥作用。设置该气缸(间隔调整机构)142的理由是由于有时第1搬运位置TP1和第2搬运位置TP2的间隔与第2搬运位置TP2和第3搬运位置TP3的间隔是不同的。气缸142能够在第3搬运机械手123以及第4搬运机械手124移动时进行间隔调整动作。

第3搬运机械手123与第2升降驱动机构130B连结，第4搬运机械手124与第3升降驱动机构130C连结，第3搬运机械手123和第4搬运机械手124能够独立地升降。第3搬运机械手123在第1搬运位置TP1、第2搬运位置TP2、第3搬运位置TP3之间移动，同时，第4搬运机械手124在第2搬运位置TP2、第3搬运位置TP3、第4搬运位置TP4之间移动。

第3搬运机械手123作为用于从升降机11向第2研磨单元3B搬运晶片的访问机械手而发挥作用。即，第3搬运机械手123移动至第1搬运位置TP1，在此从升降机11接受晶片，再移动至第3搬运位置TP3，将搬运台123a上的晶片交给顶圈31B。此外，第3搬运机械手123也作为用于将第1研磨单元3A研磨过的晶片搬运至第2研磨单元3B的访问机械手而发挥作用。即，第3搬运机械手123移动至第2搬运位置TP2，在此从顶圈31A接受晶片，再移动至第3搬运位置TP3，然后，将搬运台123a上的晶片交给顶圈31B。在搬运台123a和顶圈31A或者顶圈31B之间进行晶片交接时，第3搬运机械手123受到第2升降驱动机构130B的驱动而上升，在晶片交接结束后，在第2升降驱动机构130B的驱动下，第3搬运机械手123下降。

第4搬运机械手124作为将第1研磨单元3A或者第2研磨单元3B研磨后的晶片搬运至摇摆传送器12的访问机械手而发挥作用。即，第4搬运机械手124移动至第2搬运位置TP2或者第3搬运位置TP3，在此接受来自顶圈31A或者顶圈31B的研磨过的晶片，然后移动至第4搬运位置TP4。在从顶圈31A或者顶圈31B接受晶片时，第4搬运机械手124受到第3升降驱动机构130C的驱动而上升，在接受晶片之后，受到第3升降驱动机构130C的驱动而下降。

图16是表示第1搬运机械手121的搬运台121a、第2搬运机械手122的搬运台122a、第3搬运机械手123的搬运台123a以及第4搬运机械手124的搬运台124a的高度位置的示意图。如图16所示，4个搬运台121a～124c沿着高度不同的3个行走轴移动。即，搬运台121a沿着最低的第1行走轴移动，搬运台123a以及搬运台124a沿着最高的第3行走轴移动，搬运台122a沿着位于第1行走轴和第3行走轴之间的第2行走轴移动。因此，各搬运台121a、122a、123a、124c能够在不互相接触的情况下，在水平方向上移动。

根据这样的配置，第1直线传送器6能够将从升降机11接受的晶片搬运至第1研磨单元3A或者第2研磨单元3B中的任一个单元中。例如，将片搬运至第1研磨单元3A，在通过研磨单元3A来研磨该晶片的期间内，能够直接将下一个晶片送至第2研磨单元3B进行研磨。因此，提高了处理效率。另外，也可以将通过第1研磨单元3A研磨后的晶片搬运至第2研磨单元3B，通过第2研磨单元3B进一步研磨晶片。此外，第2、第3、第4搬运机械手122、123、124能够在水平方向上移动，同时能够在上下方向上移动。例如，第2搬运机械手122在第1搬运位置TP1接受晶片之后，在移动至第2搬运位置TP2期间上升，在到达位置TP2后，能够迅速将晶片交给顶圈31A。在第3以及第4搬运机械手123、124中也能够同样地进行这样的动作。因此，缩短了晶片的搬运时间，能够提高基板处理装置的处理效率。另外，由于第1搬运机械手121的搬运台121a位于比其他的搬运机械手低的位置，因此，即使在其他的搬运机械手访问顶圈时，也能够向第4搬运位置TP4搬运晶片。这样，通过设置3个行走轴，增加了晶片搬运的自由度。

第2直线传送器7具有与第1直线传送器6基本相同的结构，但在具备相当于第1搬运机械手121的要素这一点上与第1直线传送器6不同。图17是表示第2直线传送器7的搬运台的高度位置的示意图。没有特殊说明的第2直线传送器7的结构与第1直线传送器6相同，因此省略该重复的说明。第2直线传送器7具备第5搬运机械手125、第6搬运机械手126以及第7搬运机械手127。上述这些第5搬运机械手125、第6搬运机械手126以及第7搬运机械手127分别具有载置晶片的搬运台125a、126a、127a。

第5搬运机械手125和第6搬运机械手126通过作为间隔调整机构的气缸142而相互连结，由此，第5搬运机械手125和第6搬运机械手126在水平方向上成为一体地移动。搬运台125a和搬运台126a沿第5行走轴移动，搬运台127a沿位于比第5行走轴低的位置的第4行走轴移动。因此，各搬运台125a、126a、127a能够在不互相接触的情况下，在水平方向上移动。另外，第4行走轴以及第5行走轴位于与第1直线传送器6的第2行走轴以及第3行走轴相同的高度。

第5搬运机械手125在第5搬运位置TP5和第6搬运位置TP6之间移动。该第5搬运机械手125作为与顶圈31C之间进行晶片交接的访问机械手而发挥作用。第6搬运机械手126在第6搬运位置TP6和第7搬运位置TP7之间移动。该第6搬运机械手126作为从顶圈31C接受晶片，并将其交给顶圈31D的访问机械手而发挥作用。第7搬运机械手127在第7搬运位置TP7和第5搬运位置TP5之间移动。该第7搬运机械手127作为从顶圈31D接受晶片，并且将其搬运至第5搬运位置TP5的访问机械手而发挥作用。另外，虽然在此省略了说明，但搬运机械手125、126、127与顶圈31C、31D进行晶片交接时的动作与第1直线传送器6的上述动作相同。

在顶圈31A～31D使用如图4所示的顶圈的情况下，为了使得与第1以及第2直线传送器6、7的晶片交接更容易，优选在第2搬运位置TP2、第3搬运位置TP3、第6搬运位置TP6、第7搬运位置TP7分别设置以下说明的挡圈固定器。

图18是说明在第2搬运位置TP2、第3搬运位置TP3、第6搬运位置TP6、第7搬运位置TP7设置的挡圈固定器、搬运台、顶圈的配置的立体图。图19是表示在第2搬运位置TP2配置的挡圈固定器和搬运台的立体图。图20A是表示挡圈固定器和顶圈的位置关系的侧视图，图20B是表示挡圈固定器和搬运台的位置关系的俯视图。以下，对在第2搬运位置TP2配置的挡圈固定器进行说明。

挡圈固定器143具有上推顶圈31A的挡圈40的多个上推机构144，以及支撑上述上推机构144的支撑座(support base)145。上推机构144的高度方向的位置位于顶圈31A和第1直线传送器6的搬运台(122a或者123a或者124a)之间。此外，如图20B所示，上推机构144和搬运台配置为不相互接触。

图21是在挡圈固定器上放置了顶圈的状态的立体图。图22A是表示上推机构144的剖视图，图22B是表示与挡圈接触时的上推机构144的剖视图。上推机构144具备：与挡圈40接触的上推销146；向上方推压上推销146的作为推压机构的弹簧147；收容上推销146以及弹簧147的壳体148。上推机构144的上推销146配置在与挡圈40的下表面相对的位置。若顶圈31A下降，则挡圈40的下表面与上推销146接触。弹簧147具有足以用来上推挡圈40的推压力。因此，如图22B所示，挡圈40被上推销146上推，移动至比晶片W更上方的位置为止。

接着，对从第1直线传送器6向顶圈31A交接晶片时的动作进行说明。首先，顶圈31A从研磨位置移动至第2搬运位置TP2。接着，顶圈31A下降，如上述那样，挡圈40被挡圈固定器143的上推机构144向上推。在顶圈31A下降时，第1直线传送器6的搬运台上升，在不与挡圈40接触的情况下移动至顶圈31A的正下方。在该状态下，晶片W从搬运台交给顶圈31A。然后，大致与顶圈31A上升的同时，搬运台下降。顶圈31A又移动至研磨位置，对晶片W进行研磨，搬运台开始进行下一个搬运动作。从顶圈31A向第1直线传送器6交接晶片时的动作也一样。

这样，在晶片交接时，顶圈31A和搬运台大致同时相互接近，大致同时离开，能够提高处理效率。另外，在第3搬运位置TP3、第6搬运位置TP6、第7搬运位置TP7设置的挡圈固定器143的结构也与上述的挡圈固定器143相同，晶片的交接动作也相同。

挡圈40由于在晶片的研磨过程中与研磨垫的研磨面滑接，因此挡圈40的下表面会逐渐地磨损。若挡圈40的磨损变严重，则研磨时挡圈40变得不能够保持晶片，这会导致晶片从旋转的顶圈31A中飞出。因此，需要定期更换挡圈40。以往，由于挡圈40的更换时间是根据晶片的处理个数来判断的，因此会出现即使挡圈40还能够使用却更换了新的挡圈40，或者磨损过于严重而导致晶片从顶圈31A中飞出的情况。为了解决这样的问题，在如下所述的例子中，在挡圈固定器143上设置了测定挡圈40的磨损量的磨损测定器。

图23是表示具备了测定挡圈40的磨损量的磨损测定器的挡圈固定器143的立体图，图24是表示图23所示的磨损测定器的放大剖视图，图25是挡圈固定器143以及顶圈31A的侧视图。磨损测定器149设置在支撑上推机构144的支撑座145上，磨损测定器149与上推机构144的相对位置是固定的。如图24所示，磨损测定器149具备：与挡圈40的下表面接触的接触构件149a；向上方推压该接触构件149a的弹簧149b；以能够在上下方向上移动的方式支撑接触构件149a的直动式引导构件149c；对接触构件149a的位移进行测定的接触式位移传感器(位移测定器)149d。作为直动式引导构件149c可以使用滚珠花键。另外，也可以取代接触式位移传感器，而使用光学式位移传感器等的非接触式位移传感器。

接触构件149a从横向看具有呈L字型的形状，该下端位于与上推销146大致相同的高度。在顶圈31A放置在挡圈固定器143上时，接触构件149a的下端与上推销146几乎同时地接触挡圈40的下表面。位移传感器149d配置在接触构件149a的上方。因弹簧149b而受到向上方的作用力的接触构件149a的上端总是与位移传感器149d接触。因此，通过位移传感器149d来测定接触构件149a在上下方向上的位移。位移传感器149d与控制部5连接，位移传感器149d的测定值被送至控制部5。

若顶圈31A下降，并置于挡圈固定器143的上方，则上推销146以及接触构件149a与顶圈31A的挡圈40的下表面接触。顶圈31A继续下降，直到到达规定的高度位置并停止，同时，挡圈40被上推销146向上推。此时，接触构件149a由于挡圈40而被下压。通过位移传感器149d来测定接触构件149a的位移，并向控制部5发送该测定值。在通过位移传感器149d进行测定的期间，在顶圈31A和搬运台之间进行晶片的交接。

接触构件149a的位移，即位移传感器149d的测定值随着挡圈40的磨损量而变化。更具体地讲，若挡圈40的磨损量增加，则位移传感器149d的测定值变小。控制部5中设定有表示挡圈40的更换时间的规定的阈值。控制部5通过检测位移传感器149d的测定值是否达到了阈值，来确定挡圈40的更换时间。另外，优选在第3搬运位置TP3、第6搬运位置TP6、第7搬运位置TP7中设置的挡圈固定器也与上述的挡圈固定器143相同地设有磨损测定器149。

根据该例子，由于根据挡圈40的磨损量来确定挡圈40的更换时间，因此能够降低挡圈40的更换频度，降低成本。此外，能够将研磨时的晶片的飞出防患于未然。另外，由于挡圈40的磨损量的测定是在顶圈31A和搬运台之间进行晶片的交接期间内进行的，因此，挡圈40的磨损量的测定动作不会导致装置整体的处理效率低下。即，由于上推销146所进行的对挡圈40的上推动作和磨损测定器149所进行的对挡圈40的磨损量测定动作必然同时进行，因此，不需要设定用于挡圈40的磨损量测定的时间。因此，提高了装置整体的处理效率。

图26是表示升降机11的结构的立体图。升降机11配置在搬运机器人22(参照图1)的臂能够访问的位置。升降机11具备：放置晶片的载置台150；支撑载置台150的支撑轴151；使载置台150上下移动的升降驱动机构152。作为升降驱动机构152，使用了具备滚珠螺杆的马达驱动机构、气缸等。载置台150位于第1搬运位置TP1。载置台150的上表面上设有4个销153，晶片W被放置在上述这些销153上。在搬运机器人22的下侧的臂绕其轴心旋转180度而使晶片翻转之后，该晶片变为放置在升降机11的载置台150上。图26示出了翻转后的晶片W。在本实施方式中，由于搬运机器人22的臂作为翻转机而发挥作用，因此可以不再需要以往所必需的翻转机。因此，能够省略升降机在接受晶片W后使晶片W翻转的工序，能够提高处理整体的处理效率。

位于第1搬运位置TP1的第1直线传送器6的搬运台122a(或者121a或者123a)和升降机11的载置台150沿着相同的垂直轴排列。如图26所示，在从垂直方向观察时，搬运台122a和载置台150具有不相互重叠的形状。更具体地讲，在第1直线传送器6的搬运台122a上形成有使升降机11的载置台150通过的切口155。该切口155形成为比载置台150略大。

升降机11在使载置台150上升后的位置接受被搬运机器人22的臂翻转过的晶片W，然后载置台150受到升降驱动机构152的驱动而下降。在载置台150通过第1直线传送器6的搬运台122a时，仅有晶片W放置在搬运台122a上，载置台150继续下降直到到达规定的停止位置为止。由此，将晶片W从升降机11交接至第1直线传送器6。在本实施方式中，由于搬运机器人22的臂作为翻转机而发挥作用，因此可以不再需要以往所必需的翻转机。因此，能够减少从搬运机器人22向第1直线传送器6搬运晶片时所进行的晶片交接的次数，能够减少晶片的交接错误、交接时间。

升降机11的支撑轴151具有倒L字型的形状，该垂直部分位于载置台150的外侧。即，从垂直方向观察升降机11时，载置台150和支撑轴151的垂直部分位于不相互重叠的位置。另外，支撑轴151位于离开第1直线传送器6的搬运台的行走路线的位置。因此，与升降机11的载置台150在上下方向上的位置无关，第1直线传送器6的搬运台能够进入第1搬运位置TP1，能够提高处理效率。

图27是表示摇摆传送器12的结构的立体图。摇摆传送器12具备：设置在基板处理装置的框架160上且在垂直方向上延伸的直线引导构件161；安装在直线引导构件161上的摇摆机构162；使摇摆机构162在垂直方向上移动的作为驱动源的升降驱动机构165。作为该升降驱动机构165，可以采用具有伺服马达和滚珠螺杆的电动气缸(RoboCylinder)等。摇摆机构162通过摇摆臂(swing arm)166与翻转机构167连结。另外，翻转机构167与把持晶片W的把持机构170连结。在摇摆传送器12的一侧，配置有设置在未图示的框架上的晶片W的临时放置台180。如图1所示，该临时放置台180配置为与第1直线传送器6相邻，位于第1直线传送器6和清洗部4之间。

摇摆臂166在摇摆机构162的未图示的马达的驱动下，以该马达的旋转轴为中心旋转。由此，翻转机构167以及把持机构170成为一体地旋转运动，把持机构170在第4搬运位置TP4、第5搬运位置TP5以及临时放置台180之间移动。

把持机构170具有把持晶片W的一对把持臂171。在各个把持臂171的两端设有把持晶片W的外周缘的卡盘172。上述这些卡盘172设置为从把持臂171的两端向下方突出。另外，把持机构170具备开闭机构173，该开闭机构173使一对把持臂171向接近及远离晶片W的方向移动。

在把持晶片W的情况下，在打开把持臂171的状态下，通过升降驱动机构165使把持机构170下降，直到把持臂171的卡盘172位于与晶片W相同的平面内为止。然后，驱动开闭机构173，使把持臂171向相互接近的方向移动，通过把持臂171的卡盘172来把持晶片W的外周缘。在该状态下，通过升降驱动机构165使把持臂171上升。

翻转机构167具有与把持机构170连结的旋转轴168和使该旋转轴168旋转的马达(未图示)。通过马达来驱动旋转轴168，从而整个把持机构170旋转180度，由此把持机构170所把持的晶片W被翻转。这样，由于整个把持机构170被翻转机构167翻转，因此可以省略以往所必需的在把持机构和翻转机构之间的晶片交接。另外，在从第4搬运位置TP4向第5搬运位置TP5搬运晶片W时，翻转机构167不翻转晶片W，以被研磨面朝下的状态来搬运晶片W。另一方面，在从第4搬运位置TP4或者第5搬运位置TP5向临时放置台180搬运晶片W时，翻转机构167使晶片W翻转，以使得研磨后的面朝上。

临时放置台180具有：底座板(base plate)181；在该底座板181的上表面上固定的多个(图27中为2个)垂直杆182；在底座板181的上表面上固定的1个倒L字型的水平杆183。水平杆183具有与底座板181的上表面连接的垂直部183a，以及从该垂直部183a的上端开始，向把持机构170的方向水平延伸的水平部183b。在水平部183b的上表面设有用于支撑晶片W的多个(图27中为2个)销184。在垂直杆182的上端也分别设有用于支撑晶片W的销184。上述这些销184的前端位于同一水平面内。水平杆183配置在比垂直杆182更靠近晶片W的旋转移动的中心(即，摇摆机构162的马达的旋转轴)的位置。

被翻转机构167翻转后的把持机构170，以把持着晶片W的状态，进入水平杆183的水平部183b与底座板181之间的间隙，在所有的销184位于晶片W的下方时，基于摇摆机构162而进行的把持机构170的旋转停止。在该状态下打开把持臂171，从而晶片W被放置在临时放置台180上。在临时放置台180上放置的晶片W通过接下来说明的清洗部4的搬运机器人来搬运至清洗部4。

图28A是表示清洗部4的俯视图，图28B是表示清洗部4的侧视图。如图28A以及图28B所示，清洗部4被区划为第1清洗室190、第1搬运室191、第2清洗室192、第2搬运室193、干燥室194。第1清洗室190内配置有沿纵方向排列的上侧初次清洗模块201A以及下侧初次清洗模块201B。上侧初次清洗模块201A配置在下侧初次清洗模块201B的上方。同样地，第2清洗室192内中配置有沿纵方向排列的上侧二次清洗模块202A以及下侧二次清洗模块202B。上侧二次清洗模块202A配置在下侧二次清洗模块202B的上方。初次以及二次清洗模块201A、201B、202A、202B是使用清洗液对晶片进行清洗的清洗机。由于上述这些初次以及二次清洗模块201A、201B、202A、202B沿垂直方向排列，因此具有占地面积小的优点。

在上侧二次清洗模块202A和下侧二次清洗模块202B之间，设有晶片的临时放置台203。在干燥室194内配置有沿纵方向排列的上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B。上述这些上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B相互隔开。在上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B的上部设置有分别向干燥模块205A，205B内供给洁净的空气的过滤器风扇单元207、207。上侧初次清洗模块201A、下侧初次清洗模块201B、上侧二次清洗模块202A、下侧二次清洗模块202B、临时放置台203、上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B通过螺栓等固定在未图示的框架上。

第1搬运室191中配置有能够上下移动的第1搬运机器人209，第2搬运室193中配置有能够上下移动的第2搬运机器人210。第1搬运机器人209以及第2搬运机器人210以各自能够自由移动的方式支撑在沿纵方向延伸的支撑轴211、212上。第1搬运机器人209以及第2搬运机器人210在内部具有马达等的驱动机构，能够沿支撑轴211、212上下自由移动。第1搬运机器人209与搬运机器人22一样，具有上下两个机械手。如图28A的虚线所示，第1搬运机器人209配置在该下侧的机械手能够访问上述的临时放置台180的位置。在第1搬运机器人209的下侧的机械手访问临时放置台180时，隔壁1b上设置的闸门(未图示)为打开状态。

第1搬运机器人209在临时放置台180、上侧初次清洗模块201A、下侧初次清洗模块201B、临时放置台203、上侧二次清洗模块202A、下侧二次清洗模块202B之间进行搬运晶片W的动作。在对清洗前的晶片(附着着料浆的晶片)进行搬运时，第1搬运机器人209使用下侧的机械手，在对清洗后的晶片进行搬运时，使用上侧的机械手。第2搬运机器人210在上侧二次清洗模块202A、下侧二次清洗模块202B、临时放置台203、上侧干燥模块205A、下侧干燥模块205B之间进行搬运晶片W的动作。第2搬运机器人210仅对清洗后的晶片进行搬运，因此仅具备1个机械手。图1所示的搬运机器人22使用其上侧的机械手从上侧干燥模块205A或者下侧干燥模块205B取出晶片，并将该晶片放回晶片盒。在搬运机器人22的上侧机械手访问干燥模块205A、205B时，隔壁1a上设置的闸门(未图示)为打开状态。

由于清洗部4具备2台初次清洗模块以及2台二次清洗模块，因此能够构成并行清洗多个晶片的多条清洗线。“清洗线”是指在清洗部4的内部，通过多个清洗模块来清洗一个晶片时的移动路线。例如，如图29所示，能够按照第1搬运机器人209、上侧初次清洗模块201A、第1搬运机器人209、上侧二次清洗模块202A、第2搬运机器人210、上侧干燥模块205A的顺序搬运1个晶片(参照清洗线1)，与此相并列地，按照第1搬运机器人209、下侧初次清洗模块201B、第1搬运机器人209、下侧二次清洗模块202B、第2搬运机器人210、下侧干燥模块205B的顺序搬运其他的晶片(参照清洗线2)。这样利用2条并列的清洗线，能够几乎同时地对多个(典型情况为2个)晶片进行清洗以及干燥。

此外，在2个并列的清洗线中，也可以设定规定的时间差而对多个晶片进行清洗以及干燥。以规定的时间差来进行清洗的优点如下。第1搬运机器人209以及第2搬运机器人210兼用于多条清洗线。因此，在多个清洗或者干燥处理同时结束的情况下，上述这些搬运机器人不能够立即搬运晶片，使得处理效率恶化。为了避免这样的问题，通过以规定的时间差对多个晶片进行清洗以及干燥，能够迅速地通过搬运机器人209、210对处理后的晶片进行搬运。

研磨后的晶片上附着有料浆，在该状态下不宜长时间放置晶片。这是由于作为布线金属的铜会被料浆腐蚀。根据该清洗部4，由于设有2台初次清洗模块，即使在上侧初次清洗模块201A或者下侧初次清洗模块201B的某一个中对先处理的晶片进行清洗的情况下，也能够将晶片搬入另一个初次清洗模块中对其进行清洗。因此，不仅能够实现高处理效率，还能够立刻对研磨后的晶片进行清洗从而防止铜的腐蚀。

此外，在仅需要初次清洗的情况下，如图30所示，可以按照第1搬运机器人209、上侧初次清洗模块201A、第1搬运机器人209、临时放置台203、第2搬运机器人210、上侧干燥模块205A的顺序搬运晶片，可以省略在第2清洗室192中进行的二次清洗。另外，如图31所示，例如，在下侧二次清洗模块202B故障时，可以向上侧二次清洗模块202A搬运晶片。这样，能够通过第1搬运机器人209以及第2搬运机器人210，根据需要来将晶片分配给规定的清洗线。这样的清洗线的选定是通过控制部5来决定的。

各清洗模块201A、201B、202A、202B具有检测故障的检测器(未图示)。在清洗模块201A、201B、202A、202B中的任一个发生故障时，检测器检测出该故障并向控制部5发送信号。控制部5选定没有故障的清洗模块的清洗线，将现在的清洗线切换至新选定的清洗线。另外，在本实施方式中，设有2台初次清洗模块和2台二次清洗模块，但本发明不仅限定于此，也可以设置三台以上的初次清洗模块以及/或者二次清洗模块。

此外，也可以在第1清洗室190中设置临时放置台。例如，与临时放置台203一样，可以在上侧初次清洗模块201A和下侧初次清洗模块201B之间设置临时放置台。在某清洗模块故障的情况下，将2个晶片搬运至临时放置台180(参照图28A)和第1清洗室190内的临时放置台。

初次清洗模块201A、201B中使用的清洗液的浓度可以与二次清洗模块202A、202B中使用的清洗液的浓度不同。例如，使初次清洗模块201A、201B中使用的清洗液的浓度比二次清洗模块202A、202B中使用的清洗液的浓度高。通常，清洗效果与清洗液的浓度和清洗时间大致成比例。因此，由于在初次清洗中使用浓度高的清洗液，即使晶片的污渍很严重，也能够使初次清洗的时间和二次清洗的时间大致相等。

在本实施方式中，初次清洗模块201A、201B以及二次清洗模块202A、202B是海绵辊(ロ一ルスポンジ)式的清洗机。初次清洗模块201A、201B以及二次清洗模块202A、202B是相同的结构，下面对初次清洗模块201A进行说明。

图32是表示初次清洗模块201A的立体图。如图32所示，初次清洗模块201A具备：保持晶片W并使其旋转的4个滚柱(roller)301、302、303、304；与晶片W的上下表面接触的海绵辊(清洗具)307、308；使上述海绵辊307、308旋转的旋转机构310、311；向晶片W的上下表面供给清洗液(例如纯水)的清洗液供给喷嘴315、316；对晶片W的上下表面供给蚀刻液(药液)的蚀刻液供给喷嘴317、318。滚柱301、302、303、304通过未图示的驱动机构(例如气缸)，能够向相互接近以及离开的方向移动。

使上侧的海绵辊307旋转的旋转机构310安装在用于引导该上下方向上的移动的导轨320上。此外，该旋转机构310支撑在升降驱动机构321上，旋转机构310以及上侧的海绵辊307通过升降驱动机构321而能够在上下方向上移动。另外，虽然没有图示，但使下侧的海绵辊308旋转的旋转机构311也支撑在导轨上，通过升降驱动机构，旋转机构311以及下侧的海绵辊308可以上下移动。另外，作为升降驱动机构，采用例如使用了滚珠螺杆的马达驱动机构或者气缸。

在进行晶片W的搬入搬出时，海绵辊307、308处于相互离开的位置。在进行晶片W的清洗时，上述海绵辊307、308向相互接近的方向移动并与晶片W的上下表面接触。海绵辊307、308推压晶片W的上下表面的力，分别通过升降驱动机构321以及未图示的升降驱动机构来调整。由于升降驱动机构321从下方支撑着上侧的海绵辊307以及旋转机构310，上侧的海绵辊307对晶片W的上表面施加的推压力可以从0〔N〕开始进行调整。

滚柱301是具有保持部301a和肩部(支撑部)301b的2层结构。肩部301b的直径比保持部301a的直径大，在肩部301b的上方形成有保持部301a。滚柱302、303、304也与滚柱301具有相同的结构。通过第1搬运机器人209的下侧臂搬运过来的晶片W首先被放置在肩部301b、302b、303b、304b上，然后滚柱301、302、303、304向晶片W的方向移动，从而在保持部301a、302a、303a、304a中保持晶片W。4个滚柱301、302、303、304中的至少一个是通过未图示的旋转机构来旋转驱动的结构，由此，晶片W在其外周部被滚柱301、302、303、304保持的状态下旋转。肩部301b、302b、303b、304b形成为向下方倾斜的锥形面，保持部301a、302a、303a、304a保持晶片W期间，晶片W与肩部301b、302b、303b、304b保持非接触状态。

清洗动作进行如下。首先，晶片W被滚柱301、302、303、304保持并旋转。接着，从清洗液供给喷嘴315、316向晶片W的上表面以及下表面供给清洗水。然后，海绵辊307、308在绕其轴心旋转的同时与晶片W的上下表面滑接，由此对晶片W的上下表面进行擦洗。擦洗后，使海绵辊307、308向上方以及下方待避，从药液供给喷嘴317、318分别向晶片W的上表面、下表面供给蚀刻液，对晶片W的上下表面进行蚀刻(化学式清洗)。

上侧初次清洗模块201A、下侧初次清洗模块201B、上侧二次清洗模块202A、下侧二次清洗模块202B可以是相同类型的清洗模块，也可以是不同类型的清洗模块。例如，可以使初次清洗模块201A、201B是用一对海绵辊对晶片的上下表面进行擦洗的类型的清洗机，使二次清洗模块202A、202B是笔形海绵(ペンシルスポンジ)式清洗机或者双流体喷射式(ジエツトタイプ)的清洗机。2流体喷射式的清洗机是将溶解了少量的CO₂气(二氧化碳)的纯水(DIW)和氮气混合，再向晶片的表面喷射该混合流体的清洗机。这种清洗机能够通过微小的液滴和冲击能量来除去晶片上的微小的微粒。尤其是，通过适当地调整氮气的流量以及纯水的流量，能够实现无损坏的晶片清洗。另外，通过使用溶解了二氧化碳的纯水，能够缓和因静电而引起的对晶片的腐蚀。

各干燥模块205A、205B具有把持晶片并使其旋转的基板把持机构，通过该基板把持机构，一边使晶片旋转一边使晶片干燥。以下，对基板把持机构进行说明。图33是表示基板把持机构的纵剖视图。图34是表示基板把持机构的俯视图。如图33以及图34所示，本基板把持机构具备：具有4个臂401a的基台401；可自由地上下移动地支撑在各臂401a的前端的4本的圆柱形的基板支撑构件402。基台401固定在旋转轴405的上端，该旋转轴405支撑在轴承406上，并且可以自由旋转。轴承406固定在与旋转轴405平行延伸的圆筒体407的内周面上。圆筒体407的下端安装在架台409上，并且其位置是固定的。架台409固定在框架410上。旋转轴405经由滑轮411、412以及带414与马达415连结，通过驱动马达415，基台401以其轴心为中心进行旋转。

在圆筒体407的周围配置有提升基板支撑构件402的提升机构470。该提升机构470能够相对于圆筒体407在上下方向上滑动。提升机构470具有与基板支撑构件402的下端接触的接触板470a。在圆筒体407的外周面和提升机构470的内周面之间形成有第1气体室471和第2气体室472。上述第1气体室471和第2气体室472分别与第1气体流路474以及第2气体流路475连通，上述第1气体流路474以及第2气体流路475的端部与未图示的加压气体供给源连结。若使第1气体室471内的压力比第2气体室472内的压力高，则如图35所示，提升机构470上升。另一方面，如使第2气体室472内的压力比第1气体室471内的压力高，则如图33所示，提升机构470下降。

图36A是表示图34所示的基板支撑构件402以及臂401a的一部分的俯视图，图36B是图34的A-A线剖视图，图36C是图36B的B-B线剖视图。基台401的臂401a具有可自由滑动地保持基板支撑构件402的保持部401b。另外，该保持部401b也可以与臂401a成为一体地构成。在保持部401b上形成有上下延伸的贯通孔，在该贯通孔中插入了基板支撑构件402。贯通孔的直径比基板支撑构件402的直径略大，从而基板支撑构件402能够相对于基台401在上下方向上相对移动，另外，基板支撑构件402能够绕其轴心旋转。

在基板支撑构件402的下部安装有弹簧座402a。在基板支撑构件402的周围配置有弹簧478，通过弹簧座402a来支撑弹簧478。弹簧478的上端推压着保持部401b(基台401的一部分)。因此，弹簧478对基板支撑构件402作用着向下的力。在基板支撑构件402的外周面形成有挡块(stopper)402b，该挡块402b具有比贯通孔的直径更大的直径。因此，如图36B所示，基板支撑构件402向下方的移动受到了挡块402b的限制。

在基板支撑构件402的上端，设有放置晶片W的支撑销479，以及与晶片W的周边部接触的作为基板把持部的圆柱形的夹紧构件(クランプ)480。支撑销479配置在基板支撑构件402的轴心上，夹紧构件480配置在偏离基板支撑构件402的轴心的位置。因此，夹紧构件480随着基板支撑构件402的旋转能够绕基板支撑构件402的轴心旋转。在此，作为与晶片W接触的部分的构件，为了防止带电，优选使用导电性构件(优选铁、铝、不锈钢(SUS))，PEEK(聚醚醚酮)，PVC(聚氯乙烯)等的碳树脂。

在基台401的保持部401b中安装有第1磁铁481，该第1磁铁481配置为与基板支撑构件402的侧面相对。另一方面，在基板支撑构件402上配置有第2磁铁482以及第3磁铁483。上述这些第2磁铁482以及第3磁铁483在上下方向上离开排列。上述这些第1～第3磁铁481、482、483优选使用钕磁铁。

图37是用于说明第2磁铁482和第3磁铁483的配置的示意图，是从基板支撑构件402的轴方向观察到的图。如图37所示，第2磁铁482和第3磁铁483在基板支撑构件402的周方向上错开配置。即，从基板支撑构件402的轴方向观察时，第2磁铁482和基板支撑构件402的中心的连接线与第3磁铁483和基板支撑构件402的中心的连接线相交成规定的角度α。

在基板支撑构件402位于图36B所示的下降位置时，第1磁铁481和第2磁铁482相对。此时，在第1磁铁481和第2磁铁482之间作用着吸引力。该吸引力向基板支撑构件402提供绕其轴心旋转的力，该旋转方向是夹紧构件480推压晶片W的周边部的方向。因此，图36B所示的下降位置也可以称为把持晶片W的夹紧位置。

另外，把持晶片W时第1磁铁481和第2磁铁482不必一定相对，第1磁铁481和第2磁铁482只要相互接近到能够产生最够的把持力的程度就可以。例如，即使在第1磁铁481和第2磁铁482以相互倾斜的状态接近的情况下，在它们之间也会产生磁力。因此，若该磁力足以使基板支撑构件402旋转并把持晶片W，则第1磁铁481和第2磁铁482可以不必须相对。

图38A是表示在通过提升机构470使基板支撑构件402上升时的基板支撑构件402以及臂401a的一部分的俯视图，图38B是在通过提升机构470使基板支撑构件402上升时的图34的A-A线剖视图，图38C是图38B的C-C线剖视图。

若通过提升机构470使基板保持构件402上升至图38B所示的上升位置，则第1磁铁481和第3磁铁483相对，第2磁铁482离开第1磁铁481。此时，在第1磁铁481和第3磁铁483之间作用着吸引力。该吸引力向基板支撑构件402提供绕其轴心旋转的力，该旋转方向是夹紧构件480离开晶片W的方向。因此，图38A所示的上升位置也可以称为放开基板的松开(unclamp)位置。在该情况下，第1磁铁481和第3磁铁483在松开晶片W的把持时也不必相对，只要第1磁铁481和第3磁铁483相互接近到足以产生使基板支撑构件402向夹紧构件480离开晶片W的方向旋转的程度的旋转力(磁力)即可。

由于第2磁铁482和第3磁铁483在基板支撑构件402的周方向上错开配置，因此伴随着基板支撑构件402的上下移动，会向基板支撑构件402作用旋转力。通过该旋转力，向夹紧构件480提供把持晶片W的力和松开晶片W的力。因此，仅通过使基板支撑构件402上下移动，就能够把持晶片W，并松开晶片W。这样，第1磁铁481、第2磁铁482以及第3磁铁483作为通过使基板支撑构件402绕其轴心旋转，并通过夹紧构件480来把持晶片W的把持机构(旋转机构)而发挥作用。该把持机构(旋转机构)通过基板支撑构件402的上下移动而动作。

提升机构470的接触板470a位于基板支撑构件402的下方。若接触板470a上升，则接触板470a的上表面与基板支撑构件402的下端接触，基板支撑构件402克服弹簧478的推压力被接触板470a托起。接触板470a的上表面是平坦的面，另一方面，基板支撑构件402的下端形成为半球状。在本实施方式中，通过提升机构470和弹簧478，构成了使基板支撑构件402上下移动的驱动机构。另外，作为驱动机构，并不仅限于上述的实施方，例如，也可以是使用了伺服马达的结构。

图39A是从其他的角度观察到的处于夹紧位置的基板支撑构件402的侧视图，图39B是图39A的D-D线剖视图。图40A是从其他的角度观察到的处于松开位置的基板支撑构件402的侧视图，图40B是图40A的E-E线剖视图。

在基板支撑构件402的侧面形成有沿其轴心延伸的槽484。该槽484具有圆弧状的水平断面。在基台401的臂401a(本实施方式中的保持部401b)上，形成有向槽484的方向突起的突起部485。该突起部485的前端位于槽484的内部，突起部485与槽484松弛地卡合。

该槽484以及突起部485用于限制基板支撑构件402的旋转角度。更具体地讲，如图39B以及图40B所示，当基板支撑构件402在夹紧位置和松开位置之间旋转时，突起部485与槽484不接触。因此，基板支撑构件402能够通过上述的磁铁间作用的磁力而自由旋转。另一方面，若基板支撑构件402超过夹紧位置以及松开位置进行旋转，则突起部485与槽484接触，由此能够防止基板支撑构件402过度旋转。这样，由于突起部485以及槽484作为挡块而发挥作用，因此在基板支撑构件402上下移动时，第2磁铁482以及第3磁铁483中的任一个一定位于第1磁铁481的附近。

在此，对上述结构的基板把持机构的动作进行说明。

在基板把持机构在图38B所示的松开位置待机的期间内，通过搬运机器人等的搬运机构(未图示)将晶片W放置在支撑销479上。然后，提升机构470下降，由于弹簧478的推压力而基板支撑构件402下降至图36B所示的夹紧位置。在基板支撑构件402下降期间，第2磁铁482与第1磁铁481相对，由此基板支撑构件402旋转。通过该基板支撑构件402的旋转，夹紧构件480的侧面与晶片W的周边部接触，晶片W被夹紧构件480保持。由于支撑销479的前端和晶片W的接触面积极小，并且同样地夹紧构件480的侧面和晶片W的接触面积也极小，因此能够防止晶片W与晶片W以外的构件接触而导致晶片W的污染。在此，作为与晶片W接触的部分的构件，为了防止带电，优选采用导电性构件(优选铁、铝、不锈钢)、PEEK、PVC等的碳树脂(炭素樹脂)。

若驱动马达415，则晶片W与基板支撑构件402成为一体地旋转。在旋转停止时，进行4个基板支撑构件402和提升机构470的4个接触板470a之间的位置对准。即，为了使得各个基板支撑构件402位于接触板470a的上方，基台401的旋转停止。而且，若通过提升机构470使基板支撑构件402上升，则基板支撑构件402绕其轴心旋转，夹紧构件480离开晶片W。由此，晶片W变为仅放置在支撑销479上的状态，通过搬运机构从基板把持机构取出晶片W。

图41A是表示基板支撑构件402以及夹紧构件(基板把持部)480的变形例的放大俯视图，图41B是表示图41A所示的基板支撑构件402以及夹紧构件480的侧视图。另外，图41A以及图41B仅示出了基板支撑构件402的一部分。

在基板支撑构件402的上端设有与晶片W的周边部接触的作为基板把持部的圆柱形的夹紧构件480，以及从该夹紧构件480向基板支撑构件402的轴心延伸的定位部488。定位部488的一端与夹紧构件480的侧面成为一体地连接，另一端位于基板支撑构件402的轴心上。该定位部488的中心侧的端部具有沿着与基板支撑构件402同心的圆而弯曲的侧面488a。即，定位部488的中心侧端部的水平断面有与基板支撑构件402同心的圆的一部分构成。基板支撑构件402的上端为向下方倾斜的锥形面。

图42A是表示把持基板的状态的俯视图，图42B是表示松开基板的把持的状态的俯视图。晶片W放置在基板支撑构件402的上端(锥形面)上，然后，通过使基板支撑构件402旋转，使夹紧构件480与晶片W的周边部接触。由此，如图42A所示，晶片W被夹紧构件480把持着。若使基板支撑构件402向相反方向旋转，则如图42B所示，夹紧构件480离开晶片W，由此松开晶片W。此时，伴随着基板支撑构件402的旋转，晶片W的周边部与定位部488的中心侧端部的侧面488a滑接。因此，通过定位部488的侧面488a，防止随着基板支撑构件402的旋转而晶片W的位置产生位移，能够提高之后的基板搬运的稳定性。

图43A是表示基板把持机构的变形例的一部分的剖视图，图43B是表示图43A所示的基板支撑构件的侧视图。另外，没有特别说明的本变形例的结构以及动作与上述的基板把持机构相同，因此省略该重复的说明。

在基板支撑构件402的侧面形成有螺旋槽490。该螺旋槽490具有相对于基板支撑构件402的轴心而略微倾斜的部分。此外，该螺旋槽490的上部以及下部沿着与基板支撑构件402的轴心平行的方向延伸。在保持部401b上设置有与螺旋槽490松弛卡合的销491。根据这样的结构，若基板支撑构件402上下移动，则通过螺旋槽490和销491的卡合，基板支撑构件402仅绕其轴心旋转规定的角度。若基板支撑构件402旋转，则夹紧构件480向与晶片W的周边部接触以及离开的方向移动。因此，在本实施方式中，螺旋槽490以及销491作为使基板支撑构件402绕其轴心旋转并通过夹紧构件480来把持晶片W的把持机构(旋转机构)而发挥作用。该把持机构(旋转机构)通过基板支撑构件402的上下移动来动作。

图44是表示在基板把持机构上安装旋转罩450的例子的纵剖视图。图44的左半部表示把持基板的状态，右半部表示松开基板的把持的状态。另外，在图44中，示意性地记载了旋转轴405、圆筒体407、提升机构470等，它们的详细结构如图33所示。此外，图44示出了旋转罩450的纵断面。

如图44所示，旋转罩450配置为固定在基台401的上表面且包围晶片W。旋转罩450的纵断面形状向径向内侧倾斜。旋转罩450的上端与晶片W接近，旋转罩450的上端的内径设定为比晶片W的直径略大。此外，在旋转罩450的上端形成有顺着基板支撑构件402的外周面形状的与各基板支撑构件402相对应的切口450a。在旋转罩450的底面形成有倾斜延伸的液体排出孔451。

这样的安装了旋转罩450的基板把持机构能够适用于使用液体的基板清洗装置以及基板干燥装置。例如，能够将上述基板把持机构适用于一边使晶片旋转、一边向晶片的上表面供给清洗液的基板清洗装置中。向晶片的上表面供给的清洗液(例如纯水)由于离心力而从晶片的周边部飞出，并被与晶片同一转速旋转的旋转罩450的内周面捕捉到。由于旋转罩450的内周面是倾斜的，因此清洗液受到离心力的作用而被强制性的流向下方，然后，利用旋转罩450的液体排出孔451从下方排出。这样，由于旋转罩450与晶片成为一体地旋转，因此液体的回溅少，从而能够防止在晶片上形成水麻点(water mark)。为了清洗晶片，通过使用图44所示的基板把持机构，通过设在多个基板支撑构件402的上端的基板把持部480来推压晶片W、把持晶片W，一边使被基板把持部480把持的晶片W旋转，一边向晶片W上供给清洗液来清洗晶片W，还能够通过使多个基板支撑构件402上下移动的动作，进行使多个基板支撑构件402上升、使基板把持部480离开晶片W的一系列操作，能够在不施加外力的情况下清洗基板，由于不施加外力，因此不会带来机械式的不好的影响。

上述的基板把持机构除了基板清洗装置以外还能够适用于多种类型的处理装置。例如，可以将图44所示的基板把持机构适用于旋转移动(ロタゴニ)式的干燥装置。该旋转移动式的干燥是从并列的2个喷嘴分别向旋转的晶片的表面供给IPA蒸气(异丙醇和氮气的混合气体)和纯水，并使2个喷嘴沿晶片的径向移动来干燥晶片的表面的方法。该旋转移动式干燥作为抑制水麻点的形成的干燥方法而备受注目。为了干燥晶片W，通过使用图44所示的基板把持机构，通过设在多个基板支撑构件402的上端的基板把持部480来推压晶片W、把持晶片W，一边使基板把持部480所把持的晶片W旋转，一边向晶片W上供给包含异丙醇的IPA蒸气以使晶片W干燥，还能够通过使多个基板支撑构件402上下移动的动作，进行使多个基板支撑构件402上升、使基板把持部480离开基板的一系列操作，能够在不施加机械外力的情况下处理晶片，由于不施加机械外力，因此不会带来不好的影响。另外，能够降低干燥时因离心力而飞散的水滴等所带来的影响。

上述的基板把持机构构成为所有的4个基板支撑构件都旋转来产生基板把持力，例如，也可以构成为4个基板支撑构件中的相互对置的2个仅能够在上下方向上移动，而不能够绕其轴心旋转。在该情况下，可以使不旋转的2个基板支撑构件用于基板的位置对准。此外，基板支撑构件也可以是3个，或者也可以具有5个以上的基板支撑构件。在设有3个基板支撑构件的情况下，可以仅在其中的1个上设置上述的旋转机构(磁铁或者螺旋槽)。

另外，在上述的实施方式中，第1磁铁481安装在基台401上，第2磁铁482以及第3磁铁483安装在基板支撑构件402上，但本发明不仅限于这样的配置。例如，也可以将第1磁铁481安装在基板支撑构件402上，也可以将第2磁铁482以及第3磁铁483安装在基台401上。

接着，对具有上述的基板把持机构的上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B的结构进行说明。上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B都是进行旋转移动式干燥的干燥机。由于上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B具有相同的结构，因此，下面仅对上侧干燥模块205A进行说明。图45是表示上侧干燥模块205A的纵剖视图，图46是表示上侧干燥模块205A的俯视图。

在晶片W的上方配置有向晶片W的表面(前面)供给作为清洗液的纯水的前喷嘴454。前喷嘴454配置为朝向晶片W的中心。该前喷嘴454与未图示的纯水供给源(清洗液供给源)连接，通过前喷嘴454向晶片W的表面的中心供给纯水。作为清洗液，除了纯水以外还可以是药液。此外，在晶片W的上方并列配置了用于进行旋转移动式干燥的2个喷嘴460、461。喷嘴460用于向晶片W的表面供给IPA蒸气(异丙醇和氮气的混合气体)，喷嘴461用于向晶片W的表面供给纯水，以防止晶片W的表面干燥。上述这些喷嘴460、461构成为能够沿晶片W的径向移动。

在旋转轴406的内部配置有与清洗液供给源465连接的后喷嘴463，以及与干燥气体供给源466连接的气体喷嘴464。在清洗液供给源465中积存有作为清洗液的纯水，通过后喷嘴463向晶片W的背面供给纯水。此外，在干燥气体供给源466中积存有作为干燥气体的氮气或者干燥空气等，通过气体喷嘴464向晶片W的背面供给干燥气体。

图47是表示向喷嘴460供给IPA蒸气(异丙醇和氮气的混合气体)的IPA供给单元的示意图。该IPA供给单元设置在基板处理装置内。如图47所示，IPA供给单元具备由不锈钢等的金属构成的起泡槽(bubbling tank)501。在该起泡槽501的内部的底部配置有产生氮气的气泡的起泡器502。起泡器502与氮气起泡管道503连接，另外该氮气起泡管道503与氮气导入管道504连接。氮气导入管道504与氮气供给源505连接。氮气导入管道504以及氮气起泡管道503上分别设有调整阀514、515。

在氮气起泡管道503上设有质量流量(mass flow)控制器520以及过滤器521。氮气从氮气供给源505开始，经由氮气导入管道504、氮气起泡管道503以及过滤器521供给至起泡器502。通过质量流量控制器520将氮气维持在一定的流量。优选的氮气向起泡器502的供给流量是0～10SLM左右。另外，单位SLM是Standard Litter per Minute的缩写，表示在0℃、1个大气压的条件下的气体流量的单位。

起泡槽501还与IPA液供给管道506以及IPA蒸气输送管道507连接。IPA蒸气输送管道507经由过滤器522，与上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B的喷嘴460(参照图45)连接。IPA液供给管道506与IPA供给源508连接，液状的IPA(异丙醇)经由IPA液供给管道506供给至起泡槽501。在起泡槽501内设置有检测起泡槽501内的IPA液的液面的液面传感器(未图示)。在IPA液供给管道506上设有调整阀516，通过调整阀516来调整IPA液的供给流量，以使的液面传感器的输出信号(即，IPA液的液面位置)在规定的范围内。例如，在起泡槽501内蓄积200mL～700mL的IPA液。

通常，若连续进行起泡，则由于IPA的蒸发热(气化热)而起泡槽501内的IPA液的温度降低。若IPA液的温度降低，则会导致IPA蒸气的浓度下降，从而变得很难稳定地进行晶片的干燥。因此，为了将IPA液的温度保持一定，在起泡槽501的周围设有水套510。在该水套510中流通保温水，由此将起泡槽501内存积的IPA液的温度保持一定。保温水从设在水套510的下部的入口流入水套510内，从设在水套510的上部的出口流出。水套510中流动的保温水的优选流量是50mL/min～200mL/min，保温水的优选温度是22～25℃。在本实施方式中，作为保温水使用了DIW(超纯水)，但也可以使用其他的介质。

通过在IPA液中的氮气的起泡来产生IPA蒸气，在起泡槽501内的上部空间积存IPA蒸气。该IPA蒸气经由IPA蒸气输送管道507以及过滤器522被送至上侧干燥模块205A以及下侧干燥模块205B的喷嘴460(参照图45)。由于经过过滤器522，因此能够保持向晶片供给的IPA蒸气的洁净度。IPA蒸气的优选温度是18～25℃。这样不会给晶片带来热应力。

在起泡槽501内产生的IPA蒸气的优选浓度为0～4vol％左右。若提高保温水自身的温度，则起泡槽501内的IPA液的温度上升，气化的IPA的浓度升高。因此，能够根据保温水的温度来调整IPA蒸气的浓度。对使用保温水的IPA液进行加热优点在于，不需要设置加热器等的电热源，能够确保基板处理装置的安全。

作为连结氮气导入管道504和IPA蒸气输送管道507的旁路管道，设有氮气稀释管道525。在该氮气稀释管道525上设有质量流量控制器527、调整阀528以及防倒流阀529。氮气经由氮气稀释管道525直接输送至IPA蒸气输送管道507，由此能够用氮气来稀释IPA蒸气。向IPA蒸气输送管道507输送的氮气的流量是通过质量流量控制器527来控制的。

在起泡槽501的上部连接有IPA溢流管道530。该IPA溢流管道530上设有调整阀532、防倒流阀533以及放开阀534。调整阀532和放开阀534并列(并联)排列。若起泡槽501内的压力超过了某个值，则放开阀534打开，起泡槽501内的IPA蒸气向外部放出。此外，在向起泡槽501补充IPA时，调整阀532打开，起泡槽501内压力变为大气压。另外，调整阀515、528也可以是闭止阀。在该情况下，通过质量流量控制器520、527来调整氮气的流量，另一方面，通过闭止阀515、528来切断氮气流。

接着，对如上述构成的干燥模块205A的动作进行说明。

首先，通过马达415，使晶片W以及旋转罩450成为一体地旋转。在该状态下，从前喷嘴454以及后喷嘴463向晶片W的表面(上表面)以及背面(下表面)供给纯水，用纯水冲洗晶片W的整个面。向晶片W供给的纯水由于离心力而向晶片W的表面以及整个背面扩散，由此冲洗了整个晶片W。从旋转的晶片W甩落的纯水被旋转罩450捕捉到，并流入液体排出孔451。在晶片W的冲洗处理期间，2个喷嘴460、461位于离开晶片W的规定的待机位置。

接着，停止从前喷嘴454供给纯水，使前喷嘴454移动至离开晶片W的规定的待机位置，并且使2个喷嘴460、461移动至晶片W的上方的作业位置。然后，一边使晶片W以30～150min^-1的速度低速旋转，一边从喷嘴460向晶片W的表面供给IPA蒸气、从喷嘴461向晶片W的表面供给纯水。此时，从后喷嘴463向晶片W的背面也供给纯水。然后，使2个喷嘴460、461同时沿晶片W的径向移动。由此来干燥晶片W的表面(上表面)。

然后，使2个喷嘴460、461移动至规定的待机位置，停止从后喷嘴463供给纯水。然后，使晶片W以1000～1500min^-1的速度高速旋转，从而甩落附着在晶片W的背面的纯水。此时，从气体喷嘴464向晶片W的背面喷射干燥气体。这样来干燥晶片W的背面。通过图1所示的搬运机器人22，从干燥模块205A中取出干燥后的晶片W，并将其放回晶片盒。这样，对晶片进行了包含研磨、清洗以及干燥的一系列的处理。根据如上述构成的干燥模块205A，能够迅速且高效地对晶片W的两面进行干燥，此外，能够正确地控制干燥处理的结束时刻。因此，用于干燥处理的处理时间不会成为整个清洗工艺方法的限速工序。此外，由于可以使清洗部4中所形成的上述的多个清洗线中的处理时间均衡，因此能够提高整个工艺方法的处理效率。

记载上述的实施方式的目的在于，使得具有本发明所属技术领域的基础知识的技术人员能够实施本发明。本领域的技术人员能够想到上述实施方式的多种变形例，本发明的技术思想也能够适用于其他的实施方式。因此，本发明不仅限于所记载的实施方式，本发明的范围应该是按照权利要求所定义的技术的思想的最大范围。

Claims (9)

1.一种基板处理装置，其特征在于，具有：

研磨部，用于研磨基板；

搬运机构，用于搬运基板；以及

清洗部，对研磨后的基板进行清洗、干燥，

所述清洗部具有用于清洗多个基板的多个清洗线、以及将基板分配给所述多个清洗线中的某个清洗线的第1搬运机器人及第2搬运机器人，

所述多个清洗线具有：对基板进行初次清洗的多个初次清洗模块；以及对基板进行二次清洗的多个二次清洗模块，所述初次清洗模块及所述二次清洗模块分别沿纵方向排列，

所述第1搬运机器人能够沿着在纵方向上延伸的第1支撑轴上下移动而访问所述多个初次清洗模块及所述多个二次清洗模块，

所述第2搬运机器人能够沿着在纵方向上延伸的第2支撑轴上下移动而访问所述多个二次清洗模块，

所述基板处理装置具有：

检测器，检测所述初次清洗模块及所述二次清洗模块的故障；和

控制部，在所述检测器检测到所述初次清洗模块及所述二次清洗模块中的任一个的故障时，选定避开该故障的清洗模块的清洗线，并切换至该选定的清洗线。

2.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述多个清洗线具有临时放置基板的临时放置台。

3.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述清洗部具有多个干燥模块，该多个干燥模块使通过所述多个清洗线清洗过的多个基板干燥。

4.根据权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，所述多个干燥模块沿纵方向排列。

5.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述第1搬运机器人具有上下两层的两个机械手，下侧的机械手用于搬运清洗前的基板，上侧的机械手用于搬运清洗后的基板。

6.根据权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，所述第2搬运机器人具有用于搬运清洗后的基板的一个机械手。

7.一种基板处理方法，其特征在于，包括如下工序：

研磨多个基板，

将研磨后的多个基板搬运至多个清洗线，该多个清洗线由多个初次清洗模块以及多个二次清洗模块构成，所述初次清洗模块及所述二次清洗模块分别沿纵方向排列，基板从所述多个初次清洗模块到所述多个二次清洗模块的搬运是由能够上下移动的第1搬运机器人进行的，基板从所述多个二次清洗模块的搬出是由能够上下移动的第2搬运机器人进行的，

将所述多个基板通过所述第1搬运机器人及第2搬运机器人分别分配至所述多个清洗线中的某一个，

通过所述多个清洗线，对所述多个基板进行清洗，

对清洗后的所述多个基板进行干燥，

在所述初次清洗模块及所述二次清洗模块中的任一个发生故障时，选定避开该故障的清洗模块的清洗线，并切换至该选定的清洗线。

8.根据权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于，并行清洗所述多个基板。

9.根据权利要求7所述的基板处理方法，其特征在于，以规定的时间差来清洗所述多个基板。

Images