CN106024692B - 自旋处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能抑制产生粉尘和旋转过程中的基板位置偏移的自旋处理装置。自旋处理装置(1)具备：多个夹销(21)，利用作用力分别抵接于基板的外周面并把持基板；旋转机构即电动机(4)等，使各夹销绕着基板的外周旋转；升降机构(3h)，使固定环形磁铁沿着基板的旋转轴方向上下：变换机构(3g)，将与固定环形磁铁相斥的旋转环形磁铁的上下方向的运动变化为横向运动；同步移动机构即多个副齿轮(3e)、主齿轮(3f)等，对应于横向运动中的某一方向的运动，使各夹销同步地抵抗上述作用力而向远离基板外周面的方向移动相同的量，对应于横向运动中的另一方向的运动，使各夹销在上述作用力下同步地向靠近基板的外周面的方向移动相同的量。

Description

自旋处理装置
技术领域
本发明的实施方式涉及自旋处理装置。
背景技术
在半导体装置、液晶显示装置的制造工序中，有在晶片、玻璃板等基板上形成电路图案的成膜工艺、光学加工。在这些工艺中主要使用液体的湿法工艺中，采用自旋处理装置对基板执行药液处理、清洗处理、干燥处理等。自旋处理装置把持(夹紧)基板的外周面，将与基板中心正交的轴作为旋转轴使基板旋转，对该旋转的基板提供处理液(例如药液、纯水等)。
自旋处理装置通常具备把持基板并卡紧的卡盘机构。在该卡盘机构上，沿着基板的周向设有多个用于把持基板的外周部的夹销(卡盘销)。而且，为了分别独立地驱动这些夹销，将多个齿轮(例如两个锥齿轮或正齿轮、齿条)组合，按每个夹销设有弹簧。各夹销利用各自的弹簧力而抵接于基板的外周来把持基板。
然而，在上述卡盘机构中，会由于齿轮的磨损而产生粉尘(例如尘、埃等)，由于齿轮的个数较多而有粉尘多发的趋势。另外，各夹销分别独立地进行动作，因此在把持基板时的各夹销的保持力是每个夹销的弹簧力。因此，在所把持的基板的重心偏离基板的旋转中心的情况下，基板会由于旋转过程中的离心力而发生移动。这意味着各夹销的弹簧的压缩量产生差异，在该状态下取得平衡。
通常，基板上产生的离心力与基板转速的平方成比例，因此当所把持的基板的重心偏离基板的旋转中心时，旋转过程中的基板位置会根据转速而变动，而且，基板的旋转速度越变高，基板位置的偏离量越变大。基板位置的偏离量变动也会致使基板保持力(把持力)的变动，因此也会成为基板的旋转过程中发生基板振动的原因。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种能抑制粉尘的产生和旋转过程中的基板位置偏移的自旋处理装置。
本发明的实施方式的自旋处理装置具备：至少三根夹销，利用作用力分别抵接于基板的外周面，把持上述基板；旋转机构，以使由上述三根夹销把持的上述基板在平面内旋转的方式，使上述三根夹销绕上述基板的外周旋转；升降机构，具有沿着上述基板的旋转轴方向进行升降的第1磁铁，使上述第1磁铁沿着上述基板的旋转轴方向上下；变换机构，具有与上述第1磁铁相对并相斥的第2磁铁，将上述第2磁铁的上下方向的运动变换为横向运动；以及同步移动机构，对应于上述横向运动中的某一方向的运动，使上述三根夹销同步地抵抗上述作用力而向远离上述基板的外周面的方向移动相同的量，对应于上述横向运动中的另一方向的运动，使上述三根夹销在上述作用力的作用下同步地向靠近上述基板的外周面的方向移动相同的量。
根据上述实施方式的自旋处理装置，能抑制粉尘的发生和旋转过程中的基板位置偏移。
附图说明
图1是示出第1实施方式的自旋处理装置的概要构成的截面图。
图2是示出第1实施方式的卡盘机构的概要构成的立体图。
图3是用于说明第1实施方式的变换机构和升降机构的图。
图4是用于说明第1实施方式的基板开放状态的图。
图5是用于说明第1实施方式的基板把持状态的图。
图6是示出第2实施方式的卡盘机构的概要构成的立体图。
图7是示出第3实施方式的卡盘机构的概要构成的立体图。
图8是示出第3实施方式的卡盘机构的一部分的立体图。
具体实施方式
(第1实施方式)
参照图1至图5说明第1实施方式。
如图1所示，第1实施方式的自旋处理装置1具备：基体2，在中央具有贯通孔2a；旋转部3，可旋转地设于该基体2的上方；电动机4，成为该旋转部3的驱动源；环状的受液部5，包围旋转部3；以及控制部6，对各部进行控制。
旋转部3具备：传递来自电动机4的动力的圆筒状的传动体3a；覆盖各部的盖3b；以及固定于传动体3a的上端侧的旋转盘(旋转体)3c，还如图1和图2所示，具备：把持基板W的多个(例如六个)夹紧部3d；分别独立地设于各夹紧部3d的下部的多个(例如六个)副齿轮3e；与它们啮合的主齿轮3f；以及对该主齿轮3f传输动力的多个变换机构3g。此外，各副齿轮3e、主齿轮3f发挥作为使夹紧部3d同步旋转的同步移动机构的功能。
返回到图1，电动机4包括：筒状的固定件4a；以及插入该固定件4a内并且能够旋转的筒状的旋转件4b。固定件4a装配于基体2的下表面，旋转件4b的上端侧位于基体2的贯通孔2a内。该电动机4成为经过传动体3a使旋转盘3c旋转的驱动源。电动机4与控制部6电连接，按照控制部6的控制进行驱动。此外，电动机4作为使旋转部3旋转的旋转机构发挥功能。
受液部5包括接受从基板W飞散的处理液、接受流落的处理液的环状的可动受液部5a和环状的固定受液部5b，以包围旋转部3的方式设置。可动受液部5a构成为例如能利用气缸等升降机构(未图示)而在上下方向上移动。固定受液部5b被固定在基体2的上表面，在固定受液部5b的底面连接有回收处理液(例如药液、纯水等)的配管5c。
控制部6具备：对各部进行集中控制的微型计算机；以及存储与基板处理有关的处理信息、各种程序等的存储部(均未图示)。该控制部6以使被各夹紧部3d把持的基板W在平面内旋转、对基板W提供处理液来对基板W进行处理的方式，基于处理信息、各种程序对各部进行控制。
传动体3a以使其中心轴与电动机4的旋转轴一致的方式固定在电动机4的旋转件4b的上端。因此，传动体3a利用电动机4的驱动而进行旋转，传动体3a和电动机4的旋转中心轴成为基板旋转轴A1。
传动体3a和旋转件4b是中空轴，在这些传动体3a和旋转件4b的内部空间设有不旋转的保持筒11。在该保持筒11的上部设有喷嘴头12，该喷嘴头12中形成有向被各夹紧部3d把持的基板W的里面(图1中的下表面)喷出处理液(例如药液、纯水等)的喷嘴12a。对该喷嘴12a连接着流通处理液的供给配管13。此外，对基板W的表面(图1中的上表面)提供处理液的喷嘴(未图示)也设于旋转部3的上方。
盖3b形成为下面开口的箱状，覆盖与传动体3a的旋转一同旋转的部件以防止湍流的发生。在该盖3b中形成有：用于使从喷嘴头12的喷嘴12a喷出的处理液通过上部的开口部14；以及夹紧部3d用的多个(例如六个)贯通孔15。
旋转盘3c具有分别独立地保持各夹紧部3d的多个支撑筒部16，被固定于传动体3a的外周面而成为一体，与传动体3a一起旋转。因此，旋转盘3c所保持的各夹紧部3d也以传动体3a的旋转中心轴即基板旋转轴A1为中心进行旋转。此外，各支撑筒部16按规定间隔，例如等间隔地设于圆板状的旋转盘3c外周侧的以基板旋转轴A1为中心的圆周上。
如图1和图2所示，夹紧部3d具备：与基板W接触的夹销21；保持该夹销21而进行旋转的旋转板22；保持该旋转板22而进行旋转的销旋转体23。夹销21形成为倒锥状，从销旋转体23的旋转中心轴即销旋转轴A2偏心一定距离地固定在旋转板22上。该夹销21对应于销旋转体23的旋转而相对于销旋转轴A2偏心旋转。销旋转体23能够由旋转盘3c所具备的支撑筒部16保持并且旋转。在该销旋转体23的下端固定有副齿轮3e，与以基板旋转轴A1为旋转轴的主齿轮3f啮合。该主齿轮3f设置在固定于传动体3a的轴承24上，能绕着传动体3a的轴进行旋转。
由此，当主齿轮3f绕着基板旋转轴A1旋转时，与该主齿轮3f啮合的各副齿轮3e进行旋转，每个夹紧部3d的销旋转体23全部同步地绕着销旋转轴A2旋转。在主齿轮3f向保持基板W的把持方向(夹紧方向)旋转的情况下，各夹紧部3d各自的夹销21全部同步地进行偏心旋转，抵接于基板W的外周面(端面)，将基板W的中心定心在基板旋转轴A1上并把持基板W。另一方面，在主齿轮3f向把持方向的相反方向即开放方向旋转的情况下，各夹紧部3d各自的夹销21全部向与前述相反的方向同步旋转，从基板W的外周面离开，将把持状态的基板W放开。通过这样使各夹紧部3d进行动作，从而能够实现进行将基板W的中心定位在基板旋转轴A1上的定心、把持基板W的卡盘机构。
基板W的把持和放开是通过使主齿轮3f旋转来进行的，而在主齿轮3f与旋转盘3c之间连接着多个(例如两根)卡簧25，主齿轮3f被各卡簧25向上述把持方向施力。由此，与主齿轮3f啮合的各副齿轮3e和各夹销21向把持基板W的方向均匀地被施力。为了通过取得平衡而使旋转部3稳定旋转，各卡簧25设于以基板旋转轴A1为中心相对的位置。这些卡簧25发挥作为产生作用力的施力机构的功能。另外，在各夹销21放开时，利用来自外部的力使主齿轮3f旋转从而进行放开。产生该外力的机构是各变换机构3g和升降机构3h。
各变换机构3g为了实现旋转部3的稳定旋转而设于以基板旋转轴A1为中心地相对的位置，升降机构3h设于各变换机构3g的下方。各变换机构3g为相同的结构，因此仅对一个变换机构3g进行说明。此外，变换机构3g的个数没有特别限定，可以是1个，但是为了实现更稳定的旋转，希望如上述那样以基板旋转轴A1为中心使多个变换机构3g相互相对设置。
如图3所示，变换机构3g具备：L字形状的变换臂(变换部)31、固定辊32、旋转辊33、升降辊34、旋转环形磁铁35等。另外，升降机构3h具备固定环形磁铁36、升降气缸(升降部)37等。此外，固定环形磁铁36作为第1磁铁发挥功能，旋转环形磁铁35作为第2磁铁发挥功能。
变换臂31固定于固定辊32，形成为对应于固定辊32的旋转而旋转。该变换臂31具有：夹住旋转辊33的第1夹持部31a和夹住升降辊34的第2夹持部31b。这些夹持部31a或者31b例如包括2个长方体形状的构件，该构件的平面与旋转辊33、升降辊34接触。此时，变换臂31与各辊33和34的接触区域比使用多个齿轮的情况窄，因此能抑制粉尘的产生。这种变换臂31使旋转辊33和升降辊34相关联，以固定辊32的旋转轴为中心进行旋转而摆动。在如图3所示从正面观察变换臂31时，通过变换臂31的摆动动作，旋转辊33从图3的正面看来向与基板旋转轴A1相交的横向移动，另外，升降辊34从图3的正面看来在与基板旋转轴A1平行的上下方向上移动。此外，横向是与基板旋转轴A1大致正交的方向，例如为水平方向。
固定辊32的旋转轴固定于设置在传动体3a的外周面的辊固定部32a(参照图1)，与作为基板W的旋转轴构件的传动体3a一体旋转。旋转辊33的旋转轴固定于设置在主齿轮3f的下表面的辊固定部33a(参照图1)，与主齿轮3f一体地绕着基板旋转轴A1移动。旋转辊33与变换臂31接触，使变换臂31对应于固定辊32的移动而旋转摆动。升降辊34的旋转轴固定到被固定于旋转环形磁铁35的辊固定部34a(参照图1)，升降辊34通过辊固定部34a与旋转环形磁铁35一体地沿着基板旋转轴A1移动。
旋转环形磁铁35被设置为沿着与基板旋转轴A1平行地固定于辊固定部32a的多个旋转环升降轴35a(参照图1和图2)移动，构成为与传动体3a一同旋转。该旋转环形磁铁35形成为以基板旋转轴A1为中心的环状。另外，环状的固定环形磁铁36以与旋转环形磁铁35相对的方式设于其下方。这两个环形磁铁35和36设置为即使绕着基板旋转轴A1而发生相对角度变化也总是使磁极相斥。更具体地说，在图1中，环形磁铁35和36涂黑所示的部分示出了分别设置于磁铁环35和36的磁铁。每个磁铁都是以基板旋转轴A1为中心的环状，以相互相对的方式设置。固定环形磁铁36沿着与基板旋转轴A1平行地固定于基体2的多个固定环升降轴36a移动。该固定环形磁铁36构成为通过由连结构件37a连结的升降气缸(例如气压气缸或者液压油缸)37而在上下方向上移动。升降气缸37固定于基体2，与控制部6电连接(参照图1)，响应于控制部6的控制而进行驱动。
通过这种构成，两个环形磁铁35和36越接近排斥力越强，不会发生接触，当升降气缸37的轴上升时，利用各环形磁铁35和36的排斥力使基板W的夹紧开放。另外，当升降气缸37的轴下降时，两个磁铁35和36同时下降，在各夹销21把持基板W时，旋转环形磁铁35停止下降，与固定环形磁铁36的间隙变大。基板W稳定为利用各卡簧25的保持力进行把持的状态。固定环形磁铁36进一步下降，当升降气缸37的轴停下时停止在规定的高度。
上述变换机构3g是通过变换臂31以固定辊32为轴进行旋转的摆动动作而将旋转环形磁铁35与基板旋转轴A1平行地移动的上下方向的运动变换为旋转辊33横向移动的运动(左右运动)的机构。由此，旋转环形磁铁35的上下方向的运动通过变换机构3g变换为旋转辊33的横向运动，与该旋转辊33相连的主齿轮3f绕着基板旋转轴A1旋转。全部夹销21通过与一个主齿轮3f啮合的副齿轮3e而同步旋转，利用均匀的按压力(抵接力)把持基板W，因此基板W的中心定心在基板旋转轴A1上而被把持。此时，副齿轮3e同步旋转，因此能抑制如各夹销21不同步而是分别独立地动作的机构那样，由于各夹销21的按压力的差异导致基板W的位置偏离。
参照图4和图5详细说明上述变换机构3g的变换动作。图4是使升降气缸37的轴上升而使基板W的夹紧开放的状态，图5是使升降气缸37的轴下降而使各夹销21把持基板W的状态。
如图4所示，当升降气缸37的轴向箭头a1的方向上升时，固定环形磁铁36沿着基板旋转轴A1上升。然后，与固定环形磁铁36相斥的旋转环形磁铁35沿着基板旋转轴A1上升，与旋转环形磁铁35相连的升降辊34也沿着基板旋转轴A1上升。当对应于此而变换臂31以固定辊32为轴向箭头b1的方向旋转时，旋转辊33由于变换臂31的摆动动作而与各卡簧25的作用力相逆地向箭头c1的方向移动。当与该旋转辊33相连的主齿轮3f旋转时，与主齿轮3f啮合的全部副齿轮3e进行旋转，全部夹销21同步地从基板W的端面离开，放开基板W的把持。
如图5所示，当升降气缸37的轴向箭头a2的方向下降时，固定环形磁铁36沿着基板旋转轴A1下降。然后，旋转环形磁铁35沿着基板旋转轴A1下降，与旋转环形磁铁35相连的升降辊34也沿着基板旋转轴A1下降。当对应于此而变换臂31以固定辊32为轴向箭头b2的方向旋转时，旋转辊33对应于变换臂31的摆动动作而顺着各卡簧25的作用力向箭头c2的方向移动。当与该旋转辊33相连的主齿轮3f旋转时，与主齿轮3f啮合的全部副齿轮3e进行旋转，全部夹销21同步地与基板W的端面接触，使基板W的中心定心于基板旋转轴A1并且把持基板W。
在上述图4(从把持着基板W的状态转为放开了基板W的把持的状态)和图5(从放开了基板W的把持的状态转为把持着基板W的状态)中，旋转环形磁铁35的高度位置不同，因此能根据该旋转环形磁铁35的高度位置确认是否把持着基板W。因此，卡盘高度环板38以与旋转环形磁铁35连动的方式设于旋转环形磁铁35的上表面，还设有检测卡盘高度环板38的高度位置的卡盘传感器(高度位置检测部)39。利用该卡盘传感器39测定卡盘高度环板38的高度位置，根据卡盘高度环板38的高度位置，由控制部6判断各夹销21是否正常地把持着基板W。因此，控制部6作为判断部发挥功能。
在利用各夹销21把持着基板W的状态下(参照图5)，旋转环形磁铁35的高度位置为规定高度，因此在基板W的旋转过程中也能用卡盘传感器39监视卡盘高度环板38的高度位置，由此确认是否正确地进行了基板W的把持。另外，也能确认基板W的有无。此外，也能根据旋转环形磁铁35的高度位置对各部进行控制，例如，使基板W的旋转速度上升下降，或者通过旋转环形磁铁35的升降使把持基板W的把持力增减。
在这种自旋处理装置1中，一对变换机构3g与升降机构3h的运动传递是通过两个环形磁铁35和36进行的。由此，利用磁铁的排斥力进行各夹销21的把持动作和开放动作(开闭动作)，因此使接触而进行动作的部分变少。由此，能抑制粉尘对基板W的负面影响。
另外，能使各夹销21以恒定速度在基板W的把持方向和开放方向中的每个方向上都同步地旋转相同的量。因此，能使各夹销21的旋转变均匀，能进行将基板W的中心对到基板旋转轴A1上的正确的定心。而且，各夹销21并不分别独立地进行动作，在把持基板W时各夹销21的保持力是各卡簧25的恒定的弹簧力。因此，在所把持的基板W的重心从基板W的旋转中心偏离的情况下，也能抑制基板W由于旋转过程中的离心力而发生移动。这是由于各夹销21的保持力是连续恒定的，即使发生上述重心偏离，在基板W的旋转过程中各夹销21进行的基板保持平衡也不会被扰乱。
例如，即使基板W由于旋转过程中的离心力而对某个夹销21施加力，该夹销21要进行偏心旋转，其它全部夹销21也会与施加了力的夹销21连动而向相同的方向以相同的量偏心旋转，因此用于使施加了力的夹销21进行偏心旋转的力成为与使全部夹销21克服作用力而移动并使基板W的把持放开的力相同的力。因此，施加了力的夹销21无法进行偏心旋转，另外，把持基板W的各夹销21的基板保持力是连续恒定的，因此能抑制基板W的位置由于转速而移动、转速越变高其偏离量越变大。另外，还能抑制偏离量发生变动，即能抑制基板保持力的变动导致旋转处理中的基板W发生振动。
如以上说明的那样，根据第1实施方式，一对变换机构3g与升降机构3h的运动传递通过两个环形磁铁35和36进行，因此发生接触动作的部分少，能抑制粉尘的产生。另外，全部夹销21在把持方向和开放方向上都能同步地以恒定速度移动相同的量，能使各夹销21对基板W的按压力(抵接力)变均匀。因此，能使基板W的中心与基板旋转轴A1一致地进行把持，能进行正确的定心，而且在所把持的基板W的重心从基板W的旋转中心偏离的情况下，各夹销21的基板保持力是连续恒定的，因此能抑制基板W由于旋转过程中的离心力而移动，能抑制旋转过程中的基板W的位置偏移。
(第2实施方式)
参照图6说明第2实施方式。此外，在第2实施方式中，说明与第1实施方式的不同点，省略其它的说明。不同点在于以三个夹紧部3d为一组，对每个上述组设有一对变换机构3g和升降机构3h。
如图6所示，在第2实施方式中，以沿着基板W的周向每隔一个而排列的三个各夹紧部3d为一组，在每组中设有一对变换机构3g和升降机构3h。由此，各夹紧部3d能按每组独立驱动，因此在基板W的旋转过程中也能按每组来使夹销21开闭。此外，开表示夹销21向放开基板W的把持的方向移动，闭表示夹销21向把持基板W的方向移动。
在基板W的旋转过程中按每组使三根夹销21交替开闭，由此能进行基板W的换持动作。另外，在使基板W高速旋转的动作中，用磁铁的排斥力进行开闭动作，因此能使高速下进行接触而动作的部分变少，能将粉尘对基板W的影响抑制到最小限度。在基板W的换持时，基板W也不会由于旋转过程中的离心力而移动，因此在基板W的旋转过程中也能无振动地进行换持操作。这样无论是在基板W旋转过程中还是停止中都能使各夹销21开闭。
在换持操作中，在基板W的旋转途中等，半数夹销21交替从把持变更为开放，或者从开放变更为把持。在该基板W的旋转过程中也必定能用恒定的把持力来把持基板W。另外，用一组夹销21把持基板W，使另一组夹销21开放，由此能使处理液流入夹销21与基板W的接触部分，能防止基板W发生处理残留。
另外，基于由卡盘传感器39检测出的旋转环形磁铁35的高度位置，只有在能利用控制部6确认正确把持着基板W的情况下，才允许进行将一组夹销21开放的动作。在这种情况下，能防止把持力不足导致基板W偏离等问题发生，即能防止在基板W的夹紧不充分的状态下执行处理而发生的问题。
如以上说明的那样，根据第2实施方式，能得到与上述第1实施方式同样的效果。而且，通过进行上述换持操作，能使处理液流入夹销21与基板W的接触部分，能防止基板W发生处理残留。
(第3实施方式)
参照图7和图8说明第3实施方式。此外，在第3实施方式中，说明与第1实施方式的不同点，省略其它的说明。在第1和第2实施方式中，使用了作为使夹销21同步地把持基板W、同步地放开基板W的把持的卡盘机构的行星齿轮机构，在第3实施方式中，使用作为另一方式的卡盘机构的同步环机构和伸缩夹紧机构。
如图7所示，在第3实施方式中，各夹销21以绕着基板旋转轴A1每隔一个而排列的三个各夹销21为一组，能按每组独立驱动。第1同步环51和第2同步环52设为能以基板旋转轴A1为轴进行旋转，按每组使各夹销21同步。此外，第1同步环51配置在第2同步环52的下方。
第1同步销53按同步移动的夹销21的个数(图7中为三个)绕着基板旋转轴A1以等间隔设置在第1同步环51的上表面。第2同步销54也同样，按同步移动的夹销21的个数(图7中为三个)绕着基板旋转轴A1以等间隔设置在第2同步环52的上表面。这些第1同步销53和第2同步销54与基板旋转轴A1平行。
此外，以不妨碍第1同步环51的旋转的方式在第2同步环52中按第1同步销53的个数设有供第1同步销53插入的贯通孔52a(参照图8)。贯通孔52a形成为即使第1同步环51进行旋转，第1同步环51上的第1同步销53也不会碰到贯通孔52a。
在图8中，为了详细说明伸缩夹紧机构3i而示出了一个伸缩夹紧机构3i，但实际上如图7所示，绕着基板旋转轴A1按等间隔设置有多个该伸缩夹紧机构3i。
如图8所示，第1同步销53以能通过滑块53a旋转和滑动的方式设置于L字形状的同步臂55。同步臂55被形成为固定于固定辊56，对应于固定辊56的旋转而进行旋转。固定辊56的旋转轴被固定于固定块57。固定块57被固定于以基板旋转轴A1为轴而进行旋转的传动体3a或者辊固定部32a(均参照图1)。
同步臂55中设有抑制同步臂55由于旋转的离心力而以固定辊56为旋转轴进行旋转的配重55a。而且，同步臂55的形状也希望能抑制同步臂55由于旋转的离心力而以固定辊56为旋转轴进行旋转的形状。此外，配重55a的装配位置没有特别限定，只要是能抑制同步臂55由于旋转的离心力而以固定辊56为旋转轴进行旋转的位置即可。
在固定块57中，相对于基板旋转轴A1正交地配置的滑动轴58能进行滑动移动，并且被设置为其绕着滑动轴58的旋转受限。在该滑动轴58与固定块57之间，夹紧弹簧59在用一定的保持力对滑动轴58向基板旋转轴A1侧进行推压的状态下被组装。在滑动轴58的顶端，夹紧轴60在其顶端部固定有夹销21。滑动轴58受到夹紧弹簧59的作用力而推压固定块57，因此夹销21也总是被定位在与基板旋转轴A1正交的方向。
在滑动轴58中固定有作为两个连接销的同步伸缩销61和伸缩旋转销62。同步伸缩销61通过滑块61a与同步臂55连接。伸缩旋转销62是在与基板旋转轴A1正交的方向(水平方向)上延伸的销。同步伸缩销61通过滑动轴58的移动而使同步臂55旋转，通过第1同步销53的运动而使第1同步环51绕着基板旋转轴A1旋转。伸缩旋转销62通过滑块62a与又一个的L字形状的伸缩臂63连接。
伸缩臂63固定于固定辊64，形成为对应于固定辊64的旋转而旋转。固定辊64的旋转轴平行于与基板旋转轴A1正交的方向而被固定于固定块57。作为其它的轴的升降销65与伸缩臂63连接，使得升降销65与伸缩旋转销62和固定辊64平行并经由滑块65a而能够旋转和滑动。升降销65与第1实施方式的旋转环形磁铁35连成一体。
由此，当旋转环形磁铁35沿着基板旋转轴A1向上方移动时，通过升降销65的移动而使伸缩臂63以固定辊64为轴进行旋转，固定于滑动轴58的伸缩旋转销62与夹紧弹簧59的弹簧力相逆地滑动移动。并且，夹销21向远离基板旋转轴A1的方向移动。此时，同步伸缩销61也与滑动轴58一体地移动，因此同步臂55以固定辊56为轴进行旋转，第1同步销53进行滑动移动。随之，第1同步环51绕着基板旋转轴A1旋转。
返回图7，绕着基板旋转轴A1配置有六个上述伸缩夹紧机构3i。在该卡盘机构中设置有两个同步环51和52，绕着基板旋转轴A1设有六个伸缩夹紧机构3i并且每隔1个的伸缩夹紧机构3i被设为1组。也就是说，伸缩夹紧机构3i是三个为一组的。而且，除了第1旋转环形磁铁35以外，还设有第2旋转环形磁铁35A。当使旋转环形磁铁35或者35A与基板旋转轴A1平行地上升时，三个伸缩夹紧机构3i的夹销21进行远离基板旋转轴A1的移动。该动作是由同步环51或者52同步的动作，因此是相同速度下的移动。
当旋转环形磁铁35或者35A返回原来位置时，三根夹销21利用三个伸缩夹紧机构3i的夹紧弹簧59而靠近基板旋转轴A1。该移动也是由同步环51或者52同步的动作。由此，在把持基板W时，能将基板W定心地定位并进行把持。另外，各伸缩夹紧机构3i按每组独立驱动，因此能进行基板W的换持动作。此外，按每个旋转环形磁铁35和35A设有第1实施方式的升降机构3h(参照图1)，旋转环形磁铁35和35A能分别独立地沿着基板旋转轴A1在上下方向上移动。
通过采用这种构成，在旋转轴周边仅设有卡盘机构，在构成卡盘机构的各伸缩夹紧机构3i的周边不存在其它机构，因此能减少离心力的影响。也就是说，上述构成在进行高速旋转时更加有效，特别是即使基板W变大，也仅仅是滑动轴58的长度在水平方向上变长，旋转轴周边的卡盘机构本身的大小不发生变化，因此不容易受到离心力的影响。
如以上说明的那样，根据第3实施方式，能得到与上述第1实施方式同样的效果。而且，通过进行上述换持操作，能使处理液流入夹销21与基板W的接触部分，能防止基板W发生处理残留。
(其它实施方式)
在上述第1至第3实施方式中，对作为基板W的如圆形晶片这样的圆板状基板进行了处理，但是基板W的形状没有限定，例如，也可以对作为基板W的如液晶面板这样的矩形板状的玻璃基板进行处理。在这种情况下，也需要至少三根夹销21，但是为了提高基板W的把持的稳定性，优选设有四个夹销21。另外，在设有2组四个夹销21的情况下，与上述第2或者第3实施方式同样，也能在处理中按组交替地把持基板W。
以上，说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式是举例说明，而非试图限定发明的范围。这些新的实施方式能以其它各种方式实施，能在不脱离发明的要旨的范围中进行各种省略、置换、变更。这些实施方式、其变形被包含在发明的范围、要旨中，并被包含在权利要求书所记载的发明及其等同范围中。

Claims (9)

1.一种自旋处理装置，其特征在于，具备：
至少三个夹紧部，把持基板的外周面；
副齿轮，独立地设置于上述至少三个夹紧部；
旋转机构，以使由各上述夹紧部把持的上述基板在平面内旋转的方式，使各上述夹紧部绕上述基板的外周旋转；
升降机构，具有沿着上述基板的旋转轴方向进行升降的第1磁铁，使上述第1磁铁沿着上述基板的旋转轴方向上下；
变换机构，具有与上述第1磁铁相对并相斥的第2磁铁，将上述第2磁铁的上下方向的运动变换为横向运动；以及
同步移动机构，具有主齿轮，该主齿轮在上述旋转机构的作用下能够绕上述基板的旋转轴旋转，与各上述夹紧部的上述副齿轮啮合，上述主齿轮在由上述变换机构进行的上述横向运动的作用下旋转，
各上述夹紧部分别具有夹销，上述夹销设于从与上述基板的旋转轴平行的销旋转轴偏心的位置，利用作用力抵接于上述基板的外周面，
上述同步移动机构，通过对应于上述横向运动中的某一方向的运动的上述主齿轮的旋转，使各上述夹紧部的上述副齿轮同步旋转，使各上述夹销向抵抗上述作用力的方向即开放上述基板的把持的方向移动；通过对应于上述横向运动中的另一方向的运动的上述主齿轮的旋转，使各上述夹紧部的上述副齿轮同步旋转，使各上述夹销向上述作用力的方向即把持上述基板的方向移动。
2.根据权利要求1所述的自旋处理装置，其特征在于，
上述变换机构具备：
旋转辊，设于上述主齿轮；
升降辊，设于上述第2磁铁；以及
变换臂，上述升降辊由于上述第2磁铁在上下方向上的运动而进行上升和下降，对应于此而使上述旋转辊摆动。
3.一种自旋处理装置，其特征在于，具备：
至少三个夹销，利用作用力分别抵接于基板的外周面，把持上述基板；
滑动轴，独立地设置于上述至少三个夹销，在抵抗上述作用力而远离上述基板的外周面的方向和在上述作用力的作用下而靠近上述基板的外周面的方向上移动；
旋转机构，以使由各上述夹销把持的上述基板在平面内旋转的方式，使各上述夹销绕上述基板的外周旋转；
升降机构，具有沿着上述基板的旋转轴方向进行升降的第1磁铁，使上述第1磁铁沿着上述基板的旋转轴方向上下；
变换机构，具有与上述第1磁铁相对并相斥的第2磁铁，将上述第2磁铁的上下方向的运动变换为横向运动；以及
同步移动机构，具有在上述旋转机构的作用下能够绕上述基板的旋转轴旋转的同步环，该同步环在由上述变换机构进行的上述横向运动的作用下旋转，通过对应于由上述变换机构进行的上述横向运动中的某一方向的运动的上述同步环的旋转，使各上述夹销在上述滑动轴上同步滑动，使各上述夹销在抵抗上述作用力的方向即开放上述基板的把持的方向上移动；通过对应于上述横向运动中的另一方向的运动的上述同步环的旋转，使各上述夹销在上述滑动轴上同步滑动，使各上述夹销向上述作用力的方向即把持上述基板的方向移动。
4.根据权利要求1或3所述的自旋处理装置，其特征在于，
上述同步移动机构，以至少在上述基板的旋转过程中、使各上述夹销抵接于上述基板的各自的抵接力相等的方式，使各上述夹销同步移动。
5.根据权利要求1或3所述的自旋处理装置，其特征在于，具备：
位置检测部，检测上述第2磁铁的高度位置；以及
判断部，根据由上述位置检测部检测出的上述高度位置来判断各上述夹销是否正常把持着上述基板。
6.根据权利要求1或3所述的自旋处理装置，其特征在于，具备：
位置检测部，检测上述第2磁铁的高度位置；以及
控制部，根据由上述位置检测部检测出的上述高度位置，控制上述第2磁铁的升降，增减上述夹销对基板的把持力。
7.根据权利要求1或3所述的自旋处理装置，其特征在于，
上述夹销以绕着上述基板的旋转轴每隔一根而排列的三根夹销为一组，设有六根上述夹销，
按每个上述夹销的组设有上述升降机构、上述变换机构和上述同步移动机构。
8.根据权利要求7所述的自旋处理装置，其特征在于，具备：
位置检测部，检测上述第2磁铁的高度位置；
判断部，根据由上述位置检测部检测出的上述高度位置来判断各上述夹销是否正常把持着上述基板；以及
控制部，以由上述判断部判断为各上述夹销正常把持着上述基板为条件，允许将一组上述夹销开放的动作。
9.根据权利要求3所述的自旋处理装置，其特征在于，
上述同步移动机构还具备：
同步销，按每个上述夹销设于上述同步环；
同步伸缩销，按每个上述滑动轴设置；以及
同步臂，按每个上述滑动轴设置，对应于上述同步伸缩销由于上述滑动轴的移动而移动，而使上述同步销摆动，
上述变换机构具备：
伸缩旋转销，按每个上述滑动轴设置；
升降销，按每个上述滑动轴而设于上述第2磁铁；以及
伸缩臂，按每个上述滑动轴设置，上述升降销由于上述第2磁铁在上下方向上的运动而上升和下降，对应于此而使上述伸缩旋转销滑动移动。
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