CN110828335A - 基板旋转装置、基板清洗装置、基板处理装置以及基板旋转装置的控制方法 - Google Patents

基板旋转装置、基板清洗装置、基板处理装置以及基板旋转装置的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种进步的基板旋转装置、基板清洗装置、基板处理装置以及基板旋转装置的控制方法。该基板旋转装置具备：外筒；内筒，该内筒定位于外筒的内部；电机，该电机用于使内筒旋转；磁轴承，该磁轴承用于使内筒磁悬浮；以及基板保持部，该基板保持部设置于内筒，电机是径向电机，该径向电机具备：电机定子，该电机定子安装于外筒；以及电机转子，该电机转子安装于内筒，磁轴承是径向磁轴承，该径向磁轴承具备：磁轴承定子，该磁轴承定子安装于外筒；以及磁轴承转子，该磁轴承转子安装于内筒，磁轴承构成为利用磁轴承定子与磁轴承转子之间的引力使内筒磁悬浮。

Description

基板旋转装置、基板清洗装置、基板处理装置以及基板旋转装 置的控制方法
技术领域
本发明涉及一种基板旋转装置、基板清洗装置、基板处理装置以及基板旋转装置的控制方法。
背景技术
以往，已知有用于使基板旋转的基板旋转装置。典型地，某些其他的装置具备基板旋转装置。例如，专利文献1公开了一种具备基板旋转装置的基板清洗装置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2018-006368号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的一个目的在于，提供一种基板旋转装置。
用于解决课题的手段
作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，该基板旋转装置具备：外筒；定位于外筒的内部的内筒；用于使内筒旋转的电机；用于使内筒磁悬浮的磁轴承；以及设置于内筒的基板保持部，其中，电机是径向电机，该径向电机具备：电机定子，该电机定子安装于外筒；以及电机转子，该电机转子安装于内筒，磁轴承是径向磁轴承，该径向磁轴承具备：磁轴承定子，该磁轴承定子安装于外筒；以及磁轴承转子，该磁轴承转子安装于内筒，磁轴承构成为利用磁轴承定子与磁轴承转子之间的引力使内筒磁悬浮。
附图说明
图1是示意性地表示基板处理装置的俯视图。
图2是示意性地表示基板清洗装置的主视图，且是内筒定位于清洗位置的图。
图3是示意性地表示基板清洗装置的主视图，且是内筒定位于输送位置的图。
图4是示意性地表示具有电机转子的基板旋转装置以及具有该基板旋转装置的基板清洗装置的主视图，该电机转子具有与电机定子相同的长度，且图4是内筒定位于清洗位置的图。
图5是示意性地表示具有电机转子的基板旋转装置以及具有该基板旋转装置的基板清洗装置的主视图，该电机转子具有与电机定子相同的长度，且图5是内筒定位于输送位置的图。
图6是示意性地表示磁轴承定子所处的高度和电机定子所处的高度是相同的，并且磁轴承转子所处的高度和电机转子所处的高度是相同的基板旋转装置以及具有该基板旋转装置的基板清洗装置的主视图。
图7是图6的基板旋转装置的剖视图。
符号说明
100…基板处理装置
110…装载/卸载部
112…输送机械手
120…研磨部
121…第一研磨装置
122…第二研磨装置
123…第三研磨装置
124…第四研磨装置
125…喷雾器
126…修整器
130…晶片站
140…基板输送单元
150…基板清洗部
151…第一基板清洗装置
152…第二基板清洗装置
153…第三基板清洗装置
154…第一清洗部输送机械手
155…第二清洗部输送机械手
160…控制部
200…清洗臂
201…清洗刷
210…基板旋转装置
211…外筒
212…内筒
213…磁轴承
213r…磁轴承转子
213s…磁轴承定子
213as…轴向传感器
213rs…径向传感器
214…电机
214r…电机转子
214s…电机定子
215…挡泥板
218…基板保持部
220…控制部
230…接地机构
240…罩
241…开口部
W…基板
具体实施方式
在以下，一边参照附图，一边对实施方式所涉及的基板旋转装置以及具有该基板旋转装置的装置进行说明。在以下的例子中，基板清洗装置具有基板旋转装置。进一步，在以下的例子中，基板处理装置具有基板清洗装置。但是，应当留意，也能够采用除例示的结构之外的结构。实施方式所涉及的基板旋转装置也可以应用于除基板清洗装置之外的装置。实施方式所涉及的基板清洗装置也可以应用于除基板处理装置之外的装置。
图1是示意性地表示基板处理装置100的俯视图。图1的基板处理装置100具备装载/卸载部110、研磨部120和晶片站130。基板处理装置100还具备基板输送单元140和基板清洗部150。除此之外，基板处理装置100还具备控制部160。
装载/卸载部110用于从基板处理装置100的外部装载需要处理的基板、以及从基板处理装置100的内部卸载处理结束的基板而设置。基板可以是硅晶片，也可以是其他种类的基板。装载/卸载部110具备至少一个(在图示的例子中为四个)的FOUP111和装载/卸载部的输送机械手112。FOUP111能够收纳基板或收纳有基板的基板盒。装载/卸载部的输送机械手112从/向期望的FOUP111接收/转移基板。由装载/卸载部的输送机械手112接收的基板也可以由后述的基板输送单元140及/或未图示的机构等送向研磨部120。
图1的例子中的研磨部120具备第一研磨装置121、第二研磨装置122、第三研磨装置123和第四研磨装置124。在此，在说明研磨装置时使用的“第一”、“第二”等用语仅是用于区别各研磨装置的用语。换言之，在说明研磨装置时使用的“第一”、“第二”等用语可以与研磨的顺序及/或优先度等无关，也可以与研磨的顺序及/或优先度等有关。
各个第一研磨装置121～第四研磨装置124例如是CMP装置。各个第一研磨装置121～第四研磨装置124具备：用于安装研磨垫的研磨台(未图示)；以及用于安装基板的顶环(未图示)。其中，各个第一研磨装置121～第四研磨装置124可以是其他结构的CMP装置，也可以是除CMP装置之外的研磨装置。各个第一研磨装置121～第四研磨装置124也可以具备用于向研磨垫供给研磨液等的液体供给装置(未图示)。液体供给装置也可以分别地包括在各个第一研磨装置121～第四研磨装置124中。一个液体供给装置也可以构成为向多个研磨装置供给液体。
研磨部120也可以具备喷雾器125。喷雾器125能够雾化流体并朝向CMP装置的研磨台喷雾流体。喷雾器125所使用的液体可以是例如纯水，也可以是例如纯水和氮气的混合体。由于在研磨台上安装有研磨垫，因此被喷雾的流体与研磨垫碰撞。研磨垫上的研磨屑以及研磨颗粒等被喷雾的流体而被冲洗。简单来说，作为追加或代替，喷雾器125能够清洗研磨垫。也可以使用除喷雾器125之外的研磨垫清洗机构。
研磨部120也可以进一步具备修整器126。根据研磨垫以及被研磨的基板的材质、形状以及表面的特性等，在基板的研磨过程中产生的研磨屑可能会使研磨垫的性能降低。特别是在研磨垫的表面设置有微细的孔的情况下，研磨屑可能会堵塞该孔。发生了堵塞的研磨垫的研磨速度、研磨的平坦性及/或均匀性与通常的研磨垫相比可能会降低。因此，为了恰当地保持研磨垫的性能，需要使研磨垫再生。典型的修整器126构成为能够与研磨台上的研磨垫接触。通过修整器126与研磨垫接触，从而研磨垫的表面被切削，通过除去表面的研磨屑等，从而研磨垫的功能恢复。也能够说明修整器126是用于修整(锉)研磨垫的部件。另外，修整器126也可以具有通过切削已变形的研磨垫的突出部来提高研磨垫自身的平坦性的作用。代表性的修整器126例如具备金刚石研磨颗粒。此外，也已知有使用超声波或水流等的非接触式的修整器126。
修整器126、特别是接触式的修整器126对研磨垫进行修整时，在研磨垫的表面可能会产生异物。因此，优选在修整器126对研磨垫进行修整之后进行喷雾器125对研磨垫的清洗。第一研磨装置121、第二研磨装置122、第三研磨装置123和第四研磨装置124各自也可以具有个别的喷雾器125和修整器126。喷雾器125及/或修整器126也可以被多个研磨装置共同使用。喷雾器125及/或修整器126也可以构成为能够储存。可储存的喷雾器125及/或修整器126不会妨碍研磨装置对基板的研磨以及基板输送单元140等对基板的输送。喷雾器125及/或修整器126的具体的结构、配置和其他的特性也可以由本领域技术人员适当地确定。在图1的例子中，研磨部120具备喷雾器125和修整器126。但是，喷雾器125及/或修整器126也可以是独立于研磨部120的零部件。进一步，喷雾器125及/或修整器126也可以是独立于基板处理装置100的零部件。喷雾器125和修整器126也可以在各研磨装置未对基板进行研磨期间、例如基板处理装置100或研磨部120的待机时间等起动。
由研磨部120研磨后的基板通过基板输送单元140而被输送至晶片站130。晶片站130构成为能够保持研磨后且清洗前的基板。晶片站130可以是能够保持一块基板，也可以是能够保持两块以上的基板。
保持于晶片站130的基板通过后述的第一清洗部输送机械手154而被输送至基板清洗部150(更具体而言，后述的第一基板清洗装置151)。基板清洗部150也可以具备第一基板清洗装置151、第二基板清洗装置152和第三基板清洗装置153。基板从第一基板清洗装置151到第三基板清洗装置153被多次清洗。基板清洗部150也可以进一步具备第一清洗部输送机械手154和第二清洗部输送机械手155。
被输送至基板清洗部150的基板由各基板清洗装置(151、152和153)清洗。另外，各基板清洗装置、特别是负责清洗的最终工序的装置(在图1的例子中为第三基板清洗装置153)也可以具有使基板干燥的作用。基板的干燥也可以例如通过使基板高速旋转(旋转干燥)来执行。追加地或代替地也可以设置与基板清洗装置分别独立的基板干燥装置。此外，基板清洗装置的数量不限于三个。基板清洗装置的数量可以是一个，也可以是两个，也可以是四个以上。也可以根据基板清洗装置的数量及/或配置等另外变更清洗部输送机械手的数量及/或配置等。
第一清洗部输送机械手154从晶片站130接收研磨后的基板，并且将接收到的基板向第一基板清洗装置151输送。另外，第一清洗部输送机械手154接收由第一基板清洗装置151清洗后的基板，并且将接收到的基板向第二基板清洗装置152输送。第二清洗部输送机械手155接收由第二基板清洗装置152清洗后的基板，并且将接收到的基板向第三基板清洗装置153输送。
图2是示意性地表示一实施方式的基板清洗装置的主视图。此外，在图2中，将第一基板清洗装置151作为例子进行说明。第二基板清洗装置152及/或第三基板清洗装置153的结构也可以是与图2所示的结构类似的结构。另外，在图2中也示意性地图示了第一清洗部输送机械手154(准确来说，第一清洗部输送机械手154的输送臂)。
第一基板清洗装置151具备清洗臂200和基板旋转装置210。基板旋转装置210具备控制部220。作为追加或代替，第一基板清洗装置151也可以具备控制部220。作为追加或代替，控制部160也可以对第一基板清洗装置151及/或基板旋转装置210进行控制。控制部220也可以是控制部160的一部分，控制部220也可以构成为与控制部160通信，控制部220也可以是与控制部160分别独立的控制部。第一基板清洗装置151也可以还具备用于供给清洗液等液体的液体供给机构(未图示)。控制部和其他零部件的连接可以是无线连接，也可以是有线连接。在图2以及其他的附图中，存在省略用于通信的电缆的图示的情况。另外，第一基板清洗装置151也可以具备用于覆盖清洗臂200和基板旋转装置210的罩240。
清洗臂200也可以构成为能够进行上下运动、水平移动、枢转运动、摆动等。进一步，为了输送基板W，清洗臂200构成为能够从基板W的上部退避。在清洗臂200的顶端例如设置有清洗刷201。清洗刷201也可以由例如PVA构成。可是，清洗刷201的材质、形状不被限定。清洗刷201的具体的结构也可以由本领域技术人员适当地确定。在清洗刷201与基板W接触的状态下，基板W通过基板旋转装置210而旋转，从而基板W被清洗。在清洗刷201对基板W进行清洗时，也可以通过未图示的清洗液供给机构向清洗刷201或基板W供给清洗液。可是，应当留意，图2的结构仅是例示。用于清洗基板W的具体的结构和方法也可以是以往已知的任意的结构和方法。例如，也可以利用朝向基板W喷射清洗液来清洗基板W。清洗臂200也可以由控制部160及/或控制部220控制。
基板旋转装置210具备：外筒211；以及定位于外筒211的内部的内筒212。优选内筒212上下移动自如地定位于外筒211的内部。基板旋转装置210还具备：用于使内筒212磁悬浮的磁轴承213；以及用于使内筒212旋转的电机214。磁轴承213是径向磁轴承。电机214是径向电机。
进一步，基板旋转装置210也可以具备接地机构230。接地机构230可以是轴承，或者也可以是由特氟隆等构成的块。接地机构230是在磁轴承213引起动作故障的情况下，例如在产生机械故障的情况、停电的情况、产生控制错误等情况下用于与内筒212机械地接触并接收内筒212的部件。优选接地机构230构成为能够在径向方向以及轴向方向这两个方向上支承内筒212。例如在接地机构230是轴承的情况下，通过使用向心推力轴承能够实现两个方向上的支承。例如在接地机构230是特氟隆块的情况下，通过将特氟隆块形成为剖面L字状，能够实现两个方向上的支承。其中，也可以分别设置能够在径向方向上支承内筒212的一个接地机构230和能够在轴向方向上支承内筒212的其他接地机构230。另外，也可以根据基板旋转装置210的结构、所要求的规格等，使用仅能够在径向方向以及轴向方向中的任一方上支承内筒212的接地机构230。
在外筒211安装有磁轴承213的一部分以及电机214的一部分。具体而言，磁轴承213的磁轴承定子213s以及电机214的电机定子214s安装于外筒211。第一基板清洗装置151也可以还具备挡泥板215。挡泥板215设置于外筒211的上部表面中的基板W的附近。挡泥板215也能够被称为“杯(参照专利文献1)”、“挡泥板”或“翼”。挡泥板215构成为接收从基板W等飞散的液体。优选挡泥板215的上端定位于与基板保持部218相同的高度，或比基板保持部218高的位置。其中，在此，将在内筒212定位于清洗位置的情况下的基板保持部218的高度作为比较对象(将后述清洗位置的详细内容)。优选挡泥板215的形状是切下剖面呈倒V字状的圆锥面而得到的环状。优选的结构的挡泥板215能够有效地接收从基板W等飞散的液体。其中，挡泥板215的具体的结构并不限于例示的结构。
在罩240设置有开口部241。通过该开口部241，第一清洗部输送机械手154能够访问基板保持部218上的基板W。在开口部241也可以设置有门或闸门等机构(未图示)。除开口部241之外，或作为代替，也可以根据第一基板清洗装置151以及第一清洗部输送机械手154的结构，使用用于第一清洗部输送机械手154的其他的结构。
内筒212是圆筒状的部件。在图2中，表示了中空的内筒212，但内筒212也可以是实心的圆筒。内筒212具备：磁轴承213的磁轴承转子213r；电机214的电机转子214r；以及用于保持基板W的基板保持部218。磁轴承转子213r以及电机转子214r安装于内筒212的外侧表面。基板保持部218设置于内筒212的上端。
图2的基板保持部218是通过机械地啮合基板W的边缘部分来保持的卡盘。但是，也能够采用除图示的结构之外的结构的基板保持部218。也可以采用保持基板W的背面而不是边缘的基板保持部218。也可以采用真空卡盘、静电卡盘作为基板保持部218。
磁轴承转子213r通过与磁轴承定子213s相互作用而作为磁轴承213发挥作用。内筒212能够通过磁轴承213而磁悬浮。电机转子214r通过与电机定子214s相互作用而作为电机214发挥作用。磁轴承213以及电机214的结构也可以是以往已知的任意的结构。例如，磁轴承213也可以具备位移传感器。例如，磁轴承213也可以具备径向传感器213rs以及轴向传感器213as中的至少一方。径向传感器213rs及/或轴向传感器213as的信号也可以朝向控制部160及/或控制部220输出。控制部160及/或控制部220也可以基于接收到的位移传感器的信号对磁轴承213进行反馈控制。电机214也可以是磁滞电机、磁阻电机、同步磁阻电机、感应电机等。
磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的相互作用的强度(引力的强度)至少依存于磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的间隙内的磁通量密度的大小。间隙内的磁通量密度的大小由磁轴承213的偏压电流和磁轴承213的控制电流的综合确定。“磁轴承213的偏压电流”是指流动至磁轴承定子213s及/或磁轴承转子213r的电磁铁的电流(一般来说，是指流动至磁轴承定子213s的电磁铁的电流)。通过偏压电流，磁轴承213的电磁铁给予/受到的力能够被线性化。典型地，偏压电流一律地流动至磁轴承定子213s的所有的电磁铁。“磁轴承213的控制电流”是指为了消除从内筒212的理想的位置的位移(例如，由振动导致的位移)而流动至磁轴承定子213s(的电磁铁)的电流。磁轴承213的控制电流重叠在偏压电流上。磁轴承213的控制电流选择性地流动至磁轴承定子213s的电磁铁中的需要的电磁铁。内筒212的位移也可以由位移传感器(径向传感器213rs、轴向传感器213as)进行检测。因此，控制电流的大小也可以根据位移传感器的信号量确定。如上所述，控制电流仅是根据需要而流动的电流，因此磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的引力的强度主要由磁轴承213的偏压电流确定。
在图2中，磁轴承定子213s位于磁轴承转子213r的上部。因此，图2的情况下的磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的引力包括铅垂向上方向的成分。因此，作为径向磁轴承的磁轴承213通过磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的引力能够使内筒212磁悬浮。即，为了使内筒212磁悬浮，基板旋转装置210也可以不具备轴向磁轴承。当在使内筒212磁悬浮的状态下基板旋转装置210使内筒212旋转时，其结果是能够使基板W旋转。
进一步，通过对磁轴承213的偏压电流进行控制，能够对施加到磁轴承213的向上方向的力的大小进行控制。即，通过对磁轴承213的偏压电流进行控制，能够对内筒212的上下方向的位置进行控制。一实施方式的内筒212能够在清洗位置(图2)与输送位置(图3)之间进行上下移动，该清洗位置用于对基板W进行清洗，该输送位置是比清洗位置高的位置且是用于输送基板W的位置。在基板旋转装置210搭载于其他装置而不是基板清洗装置的情况下，“清洗位置”也可以一般化为“处理位置”。另外，“清洗位置”也能够被称为“第一位置”。“输送位置”也能够被称为“第二位置”。在清洗位置和输送位置这两者的位置上，内筒212磁悬浮。内筒212也能够位于清洗位置的下部。
图3是示意性地表示内筒212位于输送位置的情况下的第一基板清洗装置151的主视图。此外，在图3中，清洗臂200从基板W的上部退避。由于将内筒212从清洗位置(参照图2)定位至输送位置(参照图3)，因此控制部160及/或控制部220使磁轴承213的偏压电流增大。当磁轴承213的偏压电流增大时，磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的引力增加，其结果是内筒212上升。在将内筒212定位于输送位置之后，磁轴承213的偏压电流也可以保持增大不变。另一方面，只要是能够使内筒212稳定在输送位置的范围内的电流值，也可以在将内筒212定位于输送位置之后降低磁轴承213的偏压电流。也可以在内筒212一旦定位于输送位置之后，基于来自轴向传感器213as的信号，执行相对于磁轴承213的反馈控制(特别是相对于内筒212的高度的反馈控制)。另外，也可以通过轴向传感器213as对内筒212位于清洗位置，还是位于输送位置，还是位于清洗位置与输送位置的中间的位置、以及内筒212从清洗位置向输送位置的移动或者内筒212从输送位置向清洗位置的移动是否成功进行检测。
内筒212最大上升至磁轴承转子213r与磁轴承定子213s相对(参照图3)。这是因为在磁轴承转子213r与磁轴承定子213s相对的状况下，磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的引力实质上是水平方向的。此外，实际的装置中的输送位置也可以是比图3所示的位置低的位置。
在输送位置上，进行从基板保持部218的基板W的接收以及向基板保持部218的基板W的转移、即基板W的输送。在基板W的接收/转移中使用第一清洗部输送机械手154。通过将内筒212定位于输送位置，从而基板保持部218的位置变高，进而基板W的输送变得容易。优选在内筒212位于清洗位置的情况下，第一基板清洗装置151构成为基板保持部218定位在与挡泥板215的上端相同的高度，或比挡泥板215的上端低的位置。优选在内筒212位于输送位置的情况下，第一基板清洗装置151构成为基板保持部218比挡泥板215的上端高的位置。通过如上述那样构成第一基板清洗装置151，能够在清洗位置上利用挡泥板215接收从基板飞散的液体，在输送位置上实现更加高效的基板W的输送。在图3的例子中，在内筒212位于输送位置的情况下，由于基板保持部218定位于比挡泥板215的上端高的位置，因此即使使第一清洗部输送机械手154朝向基板W移动，第一清洗部输送机械手154也不与挡泥板215碰撞。因此，在优选的方式中，不需要用于输送基板W的另外的上下运动机构。可是，除各实施方式的结构之外，并不排除增加另外的上下运动机构。
由于在输送位置上进行基板W的输送之后，使内筒212从输送位置向清洗位置移动，因此控制部160及/或控制部220使磁轴承213的偏压电流减少。当磁轴承213的偏压电流减少时，磁轴承定子213s与磁轴承转子213r之间的引力减少，其结果是内筒212下降。在将内筒212定位于清洗位置之后，磁轴承213的偏压电流也可以保持减少不变(可是，仅限于存在某些止动机构的情况。接地机构230也可以作为止动件工作)。另一方面，只要是能够使内筒212稳定于清洗位置的范围内的电流值，也可以在将内筒212定位于清洗位置之后提高磁轴承213的偏压电流。也可以在内筒212一旦定位于清洗位置之后，执行轴向传感器213as以及控制部160及/或控制部220的反馈控制。
优选电机转子214r的长度比电机定子214s的长度长。此处所称的“长度”是沿着图2的上下方向的长度。换言之，此处所称的“长度”是沿着内筒212的旋转轴(axis)的长度。更优选的是，电机转子214r的长度与电机定子214s的长度的差比内筒212的输送位置与清洗位置之间的距离大。电机转子214r具有一定值以上的长度，从而在内筒212位于输送位置的情况下以及位于清洗位置的情况下这两者的情况下，能够使电机转子214r的至少一部分与电机定子214s相对。即，通过将电机转子214r设为一定值以上的长度，能够容易地使电机214在输送位置以及清洗位置这两者的位置上动作。
另一方面，电机转子214r的长度也可以与电机定子214s的长度相同，或比电机定子214s的长度短。图4以及图5是示意性地表示具有电机转子214r的基板旋转装置210的主视图，该电机转子214r具有与电机定子214s相同的长度。图4表示内筒212位于清洗位置的情况。图5表示内筒212位于输送位置的情况。从图4以及图5可知，在内筒212位于清洗位置的情况下，优选以电机定子214s和电机转子214r相对的方式构成磁轴承213和电机214。进一步，在内筒212位于输送位置的情况下，优选以磁轴承定子213s与磁轴承转子213r相对的方式构成磁轴承213和电机214。通过像这样构成基板旋转装置210，能够在最需要旋转的情况下，即在对基板W进行清洗时使电机充分工作。此外，在基板旋转装置210搭载于除基板清洗装置之外的装置的情况下，也可以将“在对基板W进行清洗时”称作“在对基板W进行处理时”。
在图2～图5中，表示了磁轴承定子213s所处的高度和电机定子214s所处的高度不同，并且磁轴承转子213r所处的高度和电机转子214r所处的高度不同的例子。在图中列举与图2～图5不同的结构。图6是示意性地表示磁轴承定子213s所处的高度和电机定子214s所处的高度是相同的，并且磁轴承转子213r所处的高度和电机转子214r所处的高度是相同的基板旋转装置210的主视图。图7是图6的基板旋转装置210中的磁轴承定子213s等所处的水平面上的剖视图
如图6以及图7所示，磁轴承定子213s和电机定子214s以相同的高度安装于外筒211。相同地，磁轴承转子213r和电机转子214r以相同的高度安装于内筒212。通过如图6以及图7这样构成基板旋转装置210，与图2等的基板旋转装置210相比，能够使基板旋转装置210的上下方向(轴向)的长度变小。即，通过如图6以及图7这样构成基板旋转装置210，能够实现基板旋转装置210的小型化，其结果是能够实现内筒212的轻量化。通过内筒212变轻，能够减少内筒212的磁悬浮以及旋转所需的电力。此外，应当留意，图6以及图7所示的各零部件的配置、磁极数等仅是示意性的例示，具体的结构对于本领域的技术人员来说是能够适当地选择的。
以上，对几个本发明的实施方式进行了说明。但是，上述实施方式是为了容易理解本发明而做出的，并不是对本发明的限定。本发明在不脱离其主旨的范围内能够进行变更、改良，并且本发明中包含其等价物是理所当然的。另外，在能够解决上述问题的至少一部分的范围、或实现效果的至少一部分的范围内，能够任意地组合或省略要求保护的范围以及说明书中所记载的各结构要素。
例如，如上所述，也能够将基板旋转装置210应用于除基板清洗装置之外的装置。即使是不具备挡泥板的装置、或是挡泥板不妨碍基板W的输送的装置，若是其他的零部件妨碍基板W的输送的装置的话，则使用基板旋转装置210是特别有利的。另外，也可以将基板旋转装置210应用于具有专利文献1所示的那样的双重挡泥板(旋转杯以及固定杯)的基板清洗装置。如专利文献1所示那样，也可以以从上下两个方向对基板的表面以及背面这两者进行清洗的方式构成第一基板清洗装置151。
作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，该基板旋转装置具备：外筒；定位于外筒的内部的内筒；用于使内筒旋转的电机；用于使内筒磁悬浮的磁轴承；以及设置于内筒的基板保持部，其中，电机是径向电机，该径向电机具备：电机定子，该电机定子安装于外筒；以及电机转子，该电机转子安装于内筒，磁轴承是径向磁轴承，该径向磁轴承具备：磁轴承定子，该磁轴承定子安装于外筒；以及磁轴承转子，该磁轴承转子安装于内筒，磁轴承构成为利用磁轴承定子与磁轴承转子之间的引力使内筒磁悬浮。
进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置的控制方法，该基板旋转装置具备：外筒；定位于外筒的内部的内筒；用于使内筒旋转的电机；用于使内筒磁悬浮的磁轴承；以及设置于内筒的基板保持部，其中，电机是径向电机，该径向电机具备：电机定子，该电机定子安装于外筒；以及电机转子，该电机转子安装于内筒，磁轴承是径向磁轴承，该径向磁轴承具备：磁轴承定子，该磁轴承定子安装于外筒；以及磁轴承转子，该磁轴承转子安装于内筒，该方法具备如下阶段：利用磁轴承定子与磁轴承转子之间的引力使内筒磁悬浮。
上述基板旋转装置以及基板旋转装置的控制方法将能够利用径向磁轴承使内筒磁悬浮，即利用径向磁轴承在轴向方向上支承内筒这样的效果作为一例实现。
进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，其中，内筒上下移动自如地定位于外筒的内部，基板旋转装置具备控制部，控制部通过对磁轴承的偏压电流进行控制，从而使内筒在第一位置与第二位置之间沿上下方向移动，该第二位置是比第一位置高的位置。进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置的控制方法，其中，内筒上下移动自如地定位于外筒的内部，该方法具备通过对磁轴承的偏压电流进行控制，从而使内筒在第一位置与第二位置之间沿上下方向移动的阶段，该第二位置是比第一位置高的位置。
上述基板旋转装置以及基板旋转装置的控制方法通过对磁轴承的偏压电流进行控制，能够使内筒、进一步使基板保持部在清洗位置(第一位置)与输送位置(第二位置)之间上下运动。在内筒位于输送位置的情况下，基板的输送变得容易。另一方面，在内筒位于清洗位置的情况下，能够利用挡泥板接收从基板飞散的液体。
进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，其中，电机转子的长度比电机定子的长度长。进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，其中，电机转子的长度和电机定子的长度的差大于第一位置与第二位置之间的距离。进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，该基板旋转装置构成为，在内筒位于第一位置的情况下，电机定子与电机转子相对，在内筒位于第二位置的情况下，磁轴承定子与磁轴承转子相对。进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，其中，磁轴承定子所处的高度和电机定子所处的高度是相同的，并且磁轴承转子所处的高度和电机转子所处的高度是相同的。进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板旋转装置，其中，磁轴承具备轴向传感器，控制部基于来自轴向传感器的信号，执行对于磁轴承的反馈控制。
根据这些公开的内容，明确了基板旋转装置的详细结构。
进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板清洗装置，具备：由本发明公开的基板旋转装置；以及用于对由基板旋转装置的基板保持部保持的基板进行清洗的清洗臂。进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板清洗装置，该基板清洗装置具备：由本发明公开的基板旋转装置；用于对由基板旋转装置的基板保持部保持的基板进行清洗的清洗臂；以及用于接收从基板飞散的液体的挡泥板，该基板清洗装置构成为，在内筒位于第一位置的情况下，基板保持部定位于与挡泥板的上端相同的高度，或比挡泥板的上端低的位置，在内筒位于第二位置的情况下，基板保持部定位于比挡泥板的上端高的位置。
进一步，作为一实施方式，本发明公开了一种基板处理装置，该基板处理装置具备：用于对基板进行研磨的基板研磨部；以及用于对由基板研磨部研磨后的基板进行清洗的基板清洗部，其中，基板清洗部具备：由本发明公开的基板旋转装置；以及用于从板清洗装置的基板保持部接收基板以及用于向基板保持部转移基板的清洗部输送机械手。
根据这些公开的内容，明确了基板清洗装置和基板处理装置的详细结构。

Claims (12)

1.一种基板旋转装置，具备：
外筒；
内筒，该内筒定位于所述外筒的内部；
电机，该电机用于使所述内筒旋转；
磁轴承，该磁轴承用于使所述内筒磁悬浮；以及
基板保持部，该基板保持部设置于所述内筒，
该基板旋转装置的特征在于，
所述电机是径向电机，该径向电机具备：
电机定子，该电机定子安装于所述外筒；以及
电机转子，该电机转子安装于所述内筒，
所述磁轴承是径向磁轴承，该径向磁轴承具备：
磁轴承定子，该磁轴承定子安装于所述外筒；以及
磁轴承转子，该磁轴承转子安装于所述内筒，
所述磁轴承构成为利用所述磁轴承定子与所述磁轴承转子之间的引力使所述内筒磁悬浮。
2.如权利要求1所述的基板旋转装置，其特征在于，
所述内筒上下移动自如地定位于所述外筒的内部，
所述基板旋转装置具备控制部，
所述控制部通过对所述磁轴承的偏压电流进行控制，从而使所述内筒在第一位置与第二位置之间沿上下方向移动，该第二位置是比所述第一位置高的位置。
3.如权利要求1所述的基板旋转装置，其特征在于，
所述电机转子的长度比所述电机定子的长度长。
4.如权利要求3所述的基板旋转装置，其特征在于，
所述电机转子的长度和所述电机定子的长度的差大于所述第一位置与所述第二位置之间的距离。
5.如权利要求2所述的基板旋转装置，其特征在于，构成为，
在所述内筒位于所述第一位置的情况下，所述电机定子与所述电机转子相对，
在所述内筒位于所述第二位置的情况下，所述磁轴承定子与所述磁轴承转子相对。
6.如权利要求1所述的基板旋转装置，其特征在于，
所述磁轴承定子所处的高度和所述电机定子所处的高度是相同的，并且所述磁轴承转子所处的高度和所述电机转子所处的高度是相同的。
7.如权利要求1所述的基板旋转装置，其特征在于，
所述磁轴承具备轴向传感器，
所述控制部基于来自所述轴向传感器的信号，执行对于所述磁轴承的反馈控制。
8.一种基板清洗装置，其特征在于，具备：
权利要求1所述的基板旋转装置；以及
清洗臂，该清洗臂用于对由所述基板旋转装置的所述基板保持部保持的基板进行清洗。
9.一种基板清洗装置，具备：
权利要求2所述的基板旋转装置；
清洗臂，该清洗臂用于对由所述基板旋转装置的所述基板保持部保持的基板进行清洗；以及
挡泥板，该挡泥板用于接收从基板飞散的液体，
该基板清洗装置的特征在于，构成为，
在所述内筒位于所述第一位置的情况下，所述基板保持部定位于与所述挡泥板的上端相同的高度，或比所述挡泥板的上端低的位置，
在所述内筒位于所述第二位置的情况下，所述基板保持部定位于比所述挡泥板的上端高的位置。
10.一种基板处理装置，具备：
基板研磨部，该基板研磨部用于对基板进行研磨；以及
基板清洗部，该基板清洗部用于对由所述基板研磨部研磨后的基板进行清洗，
该基板处理装置的特征在于，所述基板清洗部具备：
权利要求8所述的基板清洗装置；以及
清洗部输送机械手，该清洗部输送机械手用于从所述基板清洗装置的所述基板保持部接收基板以及用于向所述基板保持部转移基板。
11.一种基板旋转装置的控制方法，该基板旋转装置具备：
外筒；
内筒，该内筒定位于所述外筒的内部；
电机，该电机用于使所述内筒旋转；
磁轴承，该磁轴承用于使所述内筒磁悬浮；以及
基板保持部，该基板保持部设置于所述内筒，
该基板旋转装置的控制方法的特征在于，
所述电机是径向电机，该径向电机具备：
电机定子，该电机定子安装于所述外筒；以及
电机转子，该电机转子安装于所述内筒，
所述磁轴承是径向磁轴承，该径向磁轴承具备：
磁轴承定子，该磁轴承定子安装于所述外筒；以及
磁轴承转子，该磁轴承转子安装于所述内筒，
该方法具备如下阶段：利用所述磁轴承定子与所述磁轴承转子之间的引力使所述内筒磁悬浮。
12.如权利要求11所述的基板旋转装置的控制方法，其特征在于，
所述内筒上下移动自如地定位于所述外筒的内部，
该方法具备如下阶段：通过对所述磁轴承的偏压电流进行控制，从而使所述内筒在第一位置与第二位置之间沿上下方向移动，该第二位置是比所述第一位置高的位置。
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