CN116564872A - 定心装置、定心方法以及基板处理装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定心装置、定心方法以及基板处理装置，以优异的生产率使载置于基板支承部的上表面的圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致。本发明在水平面内，利用位于第一基准位置的第一抵接部件、位于第二基准位置的第二抵接部件以及位于第三基准位置的第三抵接部件在基板支承部的上表面上包围基板。并且，通过重复进行这三个抵接部件的微小移动，一边将距基板支承部的中心的距离保持为相同一边逐渐接近基板。在该接近移动中，抵接部件依次与基板抵接，使基板朝向基板支承部的中心水平移动。其结果，在利用这三个抵接部件将基板夹持的时刻，基板的中心与基板支承部的中心一致而完成定心处理。

Description

定心装置、定心方法以及基板处理装置

技术领域

本发明涉及一种使载置于基板支承部的上表面的圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致的定心技术以及利用该技术对基板进行处理的基板处理装置。该处理包括斜角蚀刻处理。

以下所示的日本申请说明书、附图和权利要求书的公开内容通过参照将其全部内容并入本说明书中：

日本特愿2022-17003(2022年2月7日申请)。

背景技术

已知一种基板处理装置，其一边使半导体晶圆等基板旋转一边向该基板的周缘部供给处理液来实施药液处理、清洗处理等。例如在日本特开2019-149423号公报所记载的装置中，基板一边被旋转卡盘(相当于本发明的“基板支承部”的一个例子)从下方支承一边被吸附保持。此时，若旋转卡盘的中心与基板的中心错开，则导致处理品质的降低。因此，在上述装置中，在对基板实施处理之前，执行使基板相对于旋转卡盘的偏心量减少的所谓定心处理。

发明内容

发明所要解决的课题

在上述现有装置中，在两个阶段进行定心处理。首先，测定基板相对于旋转卡盘的偏心量。接着，利用推杆将旋转卡盘上的基板水平地推压，由此使基板的中心向旋转卡盘的中心(旋转轴线)移动。因此，在生产率方面留有改良的余地。

本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供能够以优异的生产率使载置于基板支承部的上表面的圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致的定心技术、以及使用了该定心技术的基板处理装置。

用于解决课题的方案

本发明的第一方案是一种定心装置，其以载置于基板支承部的上表面的圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致的方式使基板在基板支承部的上表面上水平移动而进行定位，定心装置的特征在于，具备：第一抵接部件，其在水平面内，从第一基准位置向朝向基板支承部的中心的第一水平方向移动自如，该第一基准位置从基板支承部的中心离开比基板的半径长的基准距离；第二抵接部件，其在水平面内，从第二基准位置向与朝向基板支承部的中心的方向不同且接近基板的第二水平方向移动自如，该第二基准位置相对于基板支承部的中心在第一抵接部件的相反侧偏离从基板支承部的中心向第一水平方向延伸的虚拟线，并且从基板支承部的中心离开基准距离；第三抵接部件，其在水平面内，从第三基准位置向与朝向基板支承部的中心的方向不同且接近基板的第三水平方向移动自如，该第三基准位置相对于基板支承部的中心在第一抵接部件的相反侧且相对于虚拟线在第二抵接部件的相反侧，从基板支承部的中心离开基准距离；移动机构，其使第一抵接部件、第二抵接部件及第三抵接部件分别向第一水平方向、第二水平方向及第三水平方向移动；以及控制部，其控制移动机构，控制部重复进行使第一抵接部件、第二抵接部件及第三抵接部件分别移动第一移动量、第二移动量及第三移动量的微小移动，以使得第一抵接部件、第二抵接部件及第三抵接部件距基板支承部的中心的距离保持为相同，若确认由第一抵接部件、第二抵接部件及第三抵接部件将基板夹持，则停止微小移动。

另外，本发明的第二方案是一种定心方法，是使圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致的定心方法，其特征在于，具备：在水平面内，在使第一抵接部件位于第一基准位置、使第二抵接部件位于第二基准位置、使第三抵接部件位于第三基准位置的状态下，将基板载置于基板支承部的上表面的工序，该第一基准位置从基板支承部的中心离开比基板的半径长的基准距离，该第二基准位置相对于基板支承部的中心在第一抵接部件的相反侧偏离从第一基准位置通过基板支承部的中心而延伸的虚拟线，并且从基板支承部的中心离开基准距离，该第三基准位置相对于基板支承部的中心在第一抵接部件的相反侧且相对于虚拟线在第二抵接部件的相反侧从基板支承部的中心离开基准距离；重复进行微小移动的工序，该微小移动是在将基板水平移动自如地载置在基板支承部的上表面上的状态下，以第一抵接部件、第二抵接部件及第三抵接部件距基板支承部的中心的距离保持为相同的方式，使第一抵接部件从第一基准位置向朝向基板支承部的中心的第一水平方向移动，使第二抵接部件从第二基准位置向与朝向基板支承部的中心的方向不同且接近基板的第二水平方向移动第二移动量，使第三抵接部件从第三基准位置向与朝向基板支承部的中心的方向不同且接近基板的第三水平方向移动第三移动量；以及在重复进行微小移动的过程中，若确认由第一抵接部件、第二抵接部件及第三抵接部件将基板夹持，则停止微小移动的工序。

并且，本发明的第三方案的特征在于，具备：基板支承部，其具有支承水平姿势的基板的上表面；上述定心装置；吸引部，其对利用定心装置定位的基板与基板支承部之间进行排气而使基板吸附保持于基板支承部；旋转驱动部，其使吸附保持基板的基板支承部绕基板支承部的中心旋转；以及处理液供给机构，其向与基板支承部一体地绕基板支承部的中心旋转的基板的周缘部供给处理液。

在这样构成的发明中，在水平面内，基板被位于第一基准位置的第一抵接部件、位于第二基准位置的第二抵接部件以及位于第三基准位置的第三抵接部件包围。这三个抵接部件通过重复进行微小移动，一边将距基板支承部的中心的距离保持为相同一边逐渐接近基板。在该接近移动中，抵接部件依次与基板抵接，使基板朝向基板支承部的中心水平移动。其结果，被这三个抵接部件夹持的基板的中心与基板支承部的中心一致。

发明效果

如上所述，根据本发明，仅通过三个抵接部件的微小移动的重复动作，能够使载置于基板支承部的上表面的圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致，能够以优异的生产率进行基板的定心处理。

上述的本发明的各方案所具有的多个构成要素并非全部是必须的，为了解决上述的课题的一部分或者全部，或者为了实现本说明书所记载的效果的一部分或者全部，能够适当地对上述多个构成要素的一部分的构成要素进行其变更、删除、与新的其他构成要素的替换、限定内容的一部分删除。另外，为了解决上述课题的一部分或者全部，或者为了实现本说明书所记载的效果的一部分或者全部，也能够将上述的本发明的一个方案所包含的技术特征的一部分或者全部与上述的本发明的其他方案所包含的技术特征的一部分或者全部组合，作为本发明的独立的一个方式。

附图说明

图1是表示装备本发明的基板处理装置的一实施方式的基板处理系统的图。

图2是概略地表示基板处理装置的一实施方式的结构的图。

图3是表示基板处理装置的基板保持部及定心机构的结构的立体图。

图4是示意性地表示定心机构的动作的图。

图5是表示相对于从第一实施方式中的基座中心到突出设置部的距离的变化的负载转矩的变动的图。

图6是示意性地表示本发明的定心装置的第二实施方式的结构的图。

图7是示意性地表示本发明的定心装置的第三实施方式的结构的图。

图8是表示与变更从第三实施方式中的基座中心到突出设置部的距离相伴的移动量的变化的曲线图。

图中：

3—定心机构；4—处理液供给机构；9—控制单元(控制部)；10—基板处理装置；21—旋转基座(基板支承部)；21C—(旋转基座的)中心；23—旋转驱动部；24—吸引泵(吸引部)；31—第一抵接部件；32—第二抵接部件；33—第三抵接部件；34—移动机构；35、37、38—单移动部；36—多移动部；211—(旋转基座的)上表面；231、352、362—旋转马达；S—基板；SC—(基板的)中心；VL—虚拟线。

具体实施方式

图1是表示装备本发明的基板处理装置的一实施方式的基板处理系统的图。基板处理系统100具备对基板S实施处理的基板处理部110和与该基板处理部110结合的分度器部120。分度器部120具备：容器保持部121，其能够保持多个用于容纳基板S的容器C(将多个基板S以密闭的状态容纳的FOUP(Front Opening Unified Pod：前开式晶圆传送盒)、SMIF(Standard Mechanical Interface：标准机械接口)盒、OC(Open Cassette：开放式晶圆盒)等)；以及分度器机器人122，其用于访问保持于该容器保持部121的容器C，将未处理的基板S从容器C取出，或者将处理完的基板S收纳于容器C。在各容器C中，多张基板S以大致水平的姿势被容纳。

分度器机器人122具备固定于装置框体的基座部122a、以能够绕铅垂轴转动的方式设置于基座部122a的多关节臂122b、以及安装于多关节臂122b的前端的手部122c。手部122c是能够在其上表面载置并保持基板S的构造。由于具有这样的多关节臂和基板保持用的手部的分度器机器人是公知的，因此省略详细的说明。

基板处理部110具备在俯视时大致配置于中央的基板搬运机器人111和以包围该基板搬运机器人111的方式配置的多个处理单元1。具体而言，面向配置有基板搬运机器人111的空间而配置有多个处理单元1。基板搬运机器人111对这些处理单元1随机地进行访问而交接基板S。另一方面，各处理单元1对基板S执行预定的处理。在本实施方式中，这些处理单元1之一相当于本发明的基板处理装置10。

图2是概略地表示基板处理装置的一实施方式的结构的图。图3是表示基板处理装置的基板保持部及定心机构的结构的立体图。图4是示意性地表示定心机构的动作的图。基板处理装置10是作为本发明的“处理”的一例而执行斜角蚀刻处理的装置，在处理腔室内向基板S的上表面的周缘部供给处理液。为此，基板处理装置10具备基板保持部2、作为本发明的定心装置的主要结构的定心机构3、处理液供给机构4。他们的动作由控制整个装置的控制单元9控制。

基板保持部2具备作为比基板S小的圆板状的部件的旋转基座21。旋转基座21被从其下表面中央部向下延伸的旋转支轴22支承为上表面211成为水平。旋转支轴22由旋转驱动部23旋转自如地支承。旋转驱动部23内置有旋转马达231，旋转马达231根据来自控制单元9的控制指令而旋转。受到该旋转驱动力，旋转基座21绕通过旋转基座21的中心21C而沿铅垂方向延伸的铅垂轴AX(单点划线)旋转。在图2中，上下方向为铅垂方向。另外，与图2的纸面垂直的面为水平面。另外，为了明确图2以后的附图中的方向关系，适当标注以Z轴为铅垂方向、以XY平面为水平面的坐标系。

旋转基座21的上表面211具有能够支承基板S的宽度，能够将基板S载置到旋转基座21的上表面211。虽然省略了图示，但在该上表面211设置有多个吸附孔、吸附槽等。这些吸附孔等经由吸引配管241与吸引泵24连接。当该吸引泵24根据来自控制单元9的控制指令而工作时，从吸引泵24对旋转基座21施加吸引力。其结果，空气从旋转基座21的上表面211与基板S的下表面之间被排出，基板S被吸附保持于旋转基座21。这样被吸附保持的基板S与旋转基座21的旋转一起绕铅垂轴AX旋转。因此，在基板S的中心SC与旋转基座21的中心21C不一致、即基板S偏心的情况下，导致斜角蚀刻处理的品质降低。

因此，在本实施方式中，设置有定心机构3。定心机构3在停止由吸引泵24进行的吸引的期间(即，基板S能够在旋转基座21的上表面211上水平移动的期间)，执行定心处理。通过该定心处理消除上述偏心，基板S的中心SC与旋转基座21的中心21C一致。另外，关于定心机构3的详细结构及动作，在后面进行说明。

为了对接受了定心处理的基板S实施斜角蚀刻处理，设置有处理液供给机构4。处理液供给机构4具有处理液喷嘴41、使处理液喷嘴41移动的喷嘴移动部42、以及向处理液喷嘴41供给处理液的处理液供给部43。喷嘴移动部42使处理液喷嘴41如图2中的实线所示那样在从基板S的上方朝侧方退避的退避位置和如该图的虚线所示的基板S的周缘部上方的处理位置之间移动。

处理液喷嘴41与处理液供给部43连接。并且，若从处理液供给部43向被定位于处理位置的处理液喷嘴41供给适当的处理液，则从处理液喷嘴41向旋转的基板S的周缘部排出处理液。由此，对基板S的整个周缘部执行基于处理液的斜角蚀刻处理。

另外，虽然省略在图2的图示，但是防溅部被设置成从侧方包围基板保持部2。防溅部在斜角蚀刻处理中，捕集从基板S甩出的处理液的液滴，有效地防止该液滴飞散到装置周边。

接着，参照图2至图4对定心机构3的结构进行说明。定心机构3具有使基板S在旋转基座21的上表面211上水平移动而进行定位的功能，以使得载置于旋转基座21的上表面211的基板S的中心SC与旋转基座21的中心21C一致。如图3所示，定心机构3具有在X方向上相对于旋转基座21的中心21C配置于X2方向(该图的右手方向)侧的抵接部件31、以及配置于X1方向(该图的左手方向)侧的抵接部件32、33。另外，定心机构3具有用于使抵接部件31～33沿水平方向移动的移动机构34。

移动机构34具有用于使抵接部件31移动的单移动部35、以及用于使抵接部件32、33一并移动的多移动部36。相对于旋转基座21的中心21C，单移动部35配置于X2方向侧，另一方面，多移动部36配置于X1方向侧。

单移动部35具有固定基座351、旋转马达352、动力传递部353以及滑块354。相对于固定基座351安装有旋转马达352，并且在固定基座351上依次层叠有动力传递部353以及滑块354。旋转马达352是用于使抵接部件31沿X方向移动的驱动源。若旋转马达352根据来自控制单元9的控制指令而工作，则旋转轴(省略图示)旋转。该旋转轴从固定基座351的上部延伸至动力传递部353，由旋转马达352产生的旋转驱动力传递至动力传递部353。动力传递部353例如通过齿条齿轮结构等将与旋转驱动力对应的旋转运动转换为X方向的直线运动，并传递至滑块354。由此，滑块354在X方向上往复移动与旋转量对应的距离。其结果，安装在滑块354的上部的抵接部件31随着滑块354的移动而在X方向上移动。

多移动部36除了滑块364的结构部分不同这一点之外，基本上与单移动部35同样地构成。即，多移动部36通过动力传递部363将由安装于固定基座361的旋转马达362产生的旋转驱动力施加于滑块364，使滑块364沿X方向移动。滑块364的上部的沿X2方向延伸的两条臂364a、364b在Y方向上相互分离，在从铅垂上方俯视时呈大致C字形状。并且，相对于臂364a、364b的X2方向侧的端部，分别安装有抵接部件32、33。因此，若旋转马达362根据来自控制单元9的控制指令而动作，则与单移动部35同样地，滑块364沿X方向往复移动与旋转马达362的旋转量对应的距离。其结果，安装于滑块364的抵接部件32、33随着滑块364的移动而在X方向上移动。

在抵接部件31～33的任一个中，与基板S对置的端部都突出设置为嘴状。即，抵接部件31～33的突出设置部(前端部)具有尖锐形状。因此，抵接部件31～33能够与由旋转基座21的上表面211支承的基板S的侧面点接触。当抵接部件31通过单移动部35向X1方向移动时，抵接部件31的突出设置部311向旋转基座21的中心21C前进，与基板S的侧面抵接。这样，在本实施方式中，用于与基板S抵接的抵接部件31的移动方向D1是X1方向，这相当于本发明的“第一水平方向”。并且，在抵接后，抵接部件31进一步向D1方向移动，由此一边将基板S向X1方向推压一边在旋转基座21的上表面211向X1方向水平移动。这样，在本实施方式中，为了有助于发明内容的理解，在图3以及图4中追加记载了从旋转基座21的中心21C向X1方向延伸设置的虚拟线VL。这相当于本发明的“虚拟线”。以下，一边适当利用虚拟线VL一边继续对定心机构3的结构进行说明。

由多移动部36执行的抵接部件32、33的移动方式与抵接部件31的移动方式一部分不同。这是因为，在水平面内，抵接部件32、33相对于虚拟线VL线对称地配置，在该配置状态下沿X方向移动。更详细而言，如图4的(a)栏所示，抵接部件32从虚拟线VL向Y2方向侧偏离预定距离W(但是，比基板S的半径rs短)地配置。另一方面，抵接部件33相对于虚拟线VL在抵接部件32的相反侧、即Y1方向侧偏离与抵接部件32相同的距离W地配置。因此，当通过多移动部36使抵接部件32、33向X2方向移动时，抵接部件32的突出设置部321与比虚拟线VL靠Y2方向侧的基板侧面抵接，并且抵接部件33的突出设置部331与比虚拟线VL靠Y1方向侧的基板侧面抵接。这样，在本实施方式中，用于与基板S抵接的抵接部件32的移动方向D2是X2方向，这相当于本发明的“第二水平方向”。另外，用于与基板S抵接的抵接部件33的移动方向D3也是X2方向，这相当于本发明的“第三水平方向”。因此，为了在将从旋转基座21的中心21C到各突出设置部311、321、331的距离保持为相同的同时使突出设置部311、321、331移动，需要使每单位时间的移动量在抵接部件31和抵接部件32、33上不同。关于这一点，参照图4进行详细叙述，并且对利用了上述移动方式的定心处理进行说明。

为了将基板S载置于旋转基座21的上表面211，优选至少考虑基板S的外径公差的最大值而将突出设置部311、321、331定位于基准位置。例如，在直径300mm的基板S中，外径公差为0.2mm。因此，突出设置部311、321、331需要从旋转基座21的中心21C离开150.1mm或其以上的距离。在本实施方式中，将该距离称为“基准距离r0”，如图4的(a)栏所示，以旋转基座21的中心21C为中心的半径以基准距离r0的圆(单点划线)为基准圆。

接着，对在以突出设置部311、321、331位于该基准圆上的方式对抵接部件31～33进行定位之后，使突出设置部311、321、331朝向基板S移动的情况进行研究。在该情况下，用于使突出设置部311位于基准圆上的抵接部件31的位置相当于本发明的“第一基准位置”，用于使突出设置部321位于基准圆上的抵接部件32的位置相当于本发明的“第二基准位置”，用于使突出设置部331位于基准圆上的抵接部件33的位置相当于本发明的“第三基准位置”。

在此，对从抵接部件31～33分别位于第一基准位置、第二基准位置以及第三基准位置的状态使抵接部件31朝向基板S以第一移动量Δd1向D1方向(X1方向)微小移动的情况进行研究。与此对应，当使抵接部件32、33向D2方向(X2方向)微小移动相同的距离时，从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离不一致。因此，若在将每单位时间的移动量统一的状态下重复进行抵接部件31～33的微小移动，则基板S的中心SC不会与旋转基座21的中心21C一致。

与此相对，如图4的(b)栏所示，如下所述，能够将使抵接部件32微小移动的距离Δd2(相当于本发明的“第二移动量”)以及使抵接部件33微小移动的距离Δd3(相当于本发明的“第三移动量”)设置为：

Δd2＝Δd3＝r1·cosθ1-r2·cosθ2

＝r1·cos(sin^-1(W/r1))-r2·cos(sin^-1(W/r2))

r1＝r0

r2＝r1-Δd1

其中，

r1：从微小移动前的中心21C到突出设置部321的距离，

θ1：在微小移动前连结中心21C与突出设置部321的直线与虚拟线VL所成的角度，

r2：从微小移动后的中心21C到突出设置部321的距离，

θ2：在微小移动后连结中心21C与突出设置部321的直线与虚拟线VL所成的角度，

W：从虚拟线VL到抵接部件32的分离距离。

在该情况下，即使在微小移动后，从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离也一致。通过重复进行这样的微小移动，在将从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离保持为相同的同时，抵接部件31～33接近基板S。于是，例如在产生了图4所示那样的偏心的情况下，在上述微小移动的重复过程中，最初抵接部件31与基板S抵接，使基板S向D1方向移动(参照图4的(c)栏)。接着，抵接部件32与被抵接部件31推动的基板S抵接而水平移动。并且，如图4的(d)栏所示，当从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离为基板S的半径时，最后的抵接部件33也与基板S抵接。这样，通过抵接部件31～33夹持基板S而停止基板S的移动，并且基板S的中心SC与旋转基座21的中心21C一致。这样，能够执行基板S的定心处理。

在具有上述定心机构3的本实施方式中，控制单元9对基板处理装置10的装置各部分进行控制而执行上述定心处理以及其后的斜角蚀刻处理。在该控制单元9中设置有由具有CPU(＝Central Processing Unit：中央处理器)、RAM(＝Random Access Memory：随机存取存储器)等的计算机构成的运算处理部91、硬盘驱动器等存储部92、以及马达控制部93。

运算处理部91适当读取预先存储于存储部92的定心程序、斜角蚀刻程序，并展开至RAM(省略图示)，进行图4所示的定心处理以及斜角蚀刻处理。特别是在进行定心处理时，运算处理部91计算第一移动量Δd1至第三移动量Δd3，并且基于这些移动量Δd1～Δd3经由马达控制部93控制移动机构34的旋转马达352、362。另外，运算处理部91根据提供给旋转马达352的马达电流值来计算单移动部35中的负载转矩，并且根据提供给旋转马达362的马达电流值来计算多移动部36中的负载转矩。在此，在重复进行微小移动的期间，随着从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离(从基座中心到突出设置部的距离)发生变化，负载转矩例如如图5所示那样变动。如该图所示，在上述距离与基板S的半径rs一致、即抵接部件31～33夹持基板S的时刻，在单移动部35以及多移动部36中，负载转矩几乎同时急剧增大。因此，运算处理部91在负载转矩超过阈值的时刻判断为定心处理完成，使抵接部件31～33的移动停止。另外，在本实施方式中，对全部马达352、362监视负载转矩的变动，但也可以通过仅监视一方的马达来确定抵接部件31～33的移动停止时刻。另外，当然也可以基于马达电流值以外来计算负载转矩。

如上所述，在本实施方式中，通过重复进行抵接部件31～33的微小移动，一边将从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离保持为相同，一边使抵接部件31～33逐渐接近基板S。并且，通过利用这三个抵接部件31～33夹持基板S，使基板S的中心SC与旋转基座21的中心21C一致。这样，仅通过抵接部件31～33的微小移动的重复动作来进行定心处理，能够以优异的生产率进行定心处理。

另外，基于负载转矩变动确认定心处理的完成，并且立即停止抵接部件31～33的移动。因此，能够在不对基板S造成损伤的情况下使定心处理在适当的时刻结束。关于这一点，在后面说明的实施方式中也是同样的。

如上所述，在基板处理装置10中，定心机构3和控制单元9的组合相当于本发明的定心装置的第一实施方式。即，抵接部件31～33分别相当于本发明的“第一抵接部件”、“第二抵接部件”及“第三抵接部件”的一例。另外，控制单元9相当于本发明的“控制部”的一例。另外，旋转基座21及中心21C分别相当于本发明的“基板支承部”及“基板支承部的中心”的一例。另外，吸引泵24相当于本发明的“吸引部”的一例。

此外，在上述第一实施方式中，通过多移动部36使两个抵接部件32、33分别向D2方向(X2方向)以及D3方向(X2方向)移动，但也可以代替多移动部36而设置与单移动部35同样地构成的抵接部件32用单移动部以及抵接部件33用单移动部。在该情况下，针对每个抵接部件31～33设置的单移动部分别相当于本发明的“第一单移动部”、“第二单移动部”以及“第三单移动部”的一个例子。

另外，在这样设置了抵接部件32用单移动部以及抵接部件33用单移动部的情况下，不必将D2方向以及D3方向双方统一为X2方向，也可以从X2方向变更D2方向以及D3方向中的至少一方。

(第二实施方式)

图6是示意性地表示本发明的定心装置的第二实施方式的结构的图。第二实施方式与第一实施方式较大地不同的是，代替多移动部36而设置有与单移动部35同样地构成的抵接部件32用单移动部37及抵接部件33用单移动部38这一点、和D2方向及D3方向均与X2方向不同的点。在该第二实施方式中，与图4的(a)以及(b)栏以及基于它们的第二移动量以及第三移动量的研究内容同样地，分别设定第二移动量以及第三移动量。其他结构及动作基本上与第一实施方式相同。

在这样构成的第二实施方式中，也将从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离保持为相同，并且抵接部件31～33依次与基板S抵接而夹持基板S。由此，基板S的中心SC与旋转基座21的中心21C一致。因此，仅通过抵接部件31～33的微小移动的重复动作来进行定心处理，能够以优异的生产率进行定心处理。

图7是示意性地表示本发明的定心装置的第三实施方式的结构的图。第三实施方式与第一实施方式较大不相同的是各抵接部件31～33的突出设置部311、321、331的形状。即，在第一实施方式中，突出设置部311、321、331具有尖锐形状。因此，由于向基板S的抵接而引起的磨损比较剧烈，担心更换频率的上升。因此，如图7所示，也可以将突出设置部311、321、331精加工成半圆盘状。但是，在第三实施方式中，突出设置部321相对于基板S的抵接位置根据抵接部件32的D2方向的移动量而位移。另外，突出设置部331的抵接位置也是同样的。因此，无法直接应用图4的(a)以及(b)栏以及基于它们的第二移动量以及第三移动量的研究内容来计算第三实施方式中的第二移动量以及第三移动量。

因此，在第三实施方式中，将基准距离r0设定为150.25mm(＝300.5mm/2)，将突出设置部311、321、331的直径设定为20mm后，制作(从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离的)两倍的距离为300.5mm、300.2mm、300.1mm、300mm、299.9mm、299.8mm、299.5mm时的俯视图。另外，在图7中，图示了距离为300.5mm时的俯视图(参照该图的(a)栏)和距离为300.2mm时的俯视图(参照该图的(b)栏)，除此以外的俯视图省略了图示。然后，根据这些俯视图求出为了使上述距离从300.5mm阶段性地缩短所需的抵接部件31的移动量和抵接部件32、33的移动量。其结果总结在图8中。另外，在该图中，也为了参考而图示了表示在第一实施方式中求出的抵接部件32、33的移动量的变动的图。

图8是表示第三实施方式中的伴随变更从基座中心到突出设置部的距离而产生的移动量的变化的曲线图。从该曲线图可知，为了一边将从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离(从基座中心到突出设置部的距离)保持为相同一边缩短该距离，需要适当变更移动量。另外，从曲线图中可以看出，能够用一次函数近似该移动量的变更方式。因此，在第三实施方式中，上述一次函数被预先存储于存储部92。另一方面，在进行定心处理时，运算处理部91从存储部92读取一次函数。然后，在定心处理中，运算处理部91基于该一次函数取得移动量，控制单移动部35以及多移动部36。因此，与第一实施方式同样地，能够在将从旋转基座21的中心21C到突出设置部311、321、331的距离保持为相同的同时，良好地进行基于抵接部件31～33的定心处理。其结果，能够得到与第一实施方式相同的作用效果。

另外，在第三实施方式中，突出设置部311、321、331具有半圆盘形状，因此与具有尖锐形状的第一实施方式相比不易磨损。因此，能够降低抵接部件31～33的更换频率，能够降低操作人员的负担以及运行成本。

另外，本发明并不限定于上述实施方式，只要不脱离其主旨，就能够对上述内容进行各种变更。例如，在上述实施方式中，基于负载转矩变动检测抵接部件31～33对基板S的夹持、即定心处理的完成，但也可以通过其他方法进行上述检测。例如，也可以构成为，在单移动部35、37、38、多移动部36上设置测力传感器或应变仪等传感器，在通过抵接部件31～33夹持基板S时，传感器检测应力或应变并输出检测信号。在该情况下，控制单元9基于来自传感器的检测信号确认抵接部件31～33夹持基板S。

另外，在上述第三实施方式中，运算处理部91基于一次函数计算移动量，但也可以构成为，代替一次函数，将移动量的变更汇总于数据表，并将其存储于存储部92。

另外，在上述第三实施方式中，将突出设置部321、331精加工成半圆盘状，但也可以精加工成从铅垂方向观察时倾斜的形状。这样，也可以将突出设置部311、321、331精加工成半圆盘形状，或者将突出设置部321、331精加工成倾斜形状的结构适用于第二实施方式。

另外，在上述实施方式中，将本发明应用于装备于进行斜角蚀刻处理的基板处理装置10的定心装置，但本发明的定心装置能够适用于装备于一边使圆板状的基板旋转一边进行处理的基板处理装置的定心装置、定心方法。

以上，按照特定的实施例对发明进行了说明，但该说明并不意图以限定性的含义来解释。如果参照发明的说明，则与本发明的其他实施方式同样地，本领域技术人员也明白公开的实施方式的各种变形例。因此，认为所附的权利要求书在不脱离发明的真正范围的范围内包含该变形例或实施方式。

本发明能够适用于一种使载置于基板支承部的上表面的圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致的定心技术以及利用该技术对基板进行处理的基板处理装置整体。

Claims (10)

1.一种定心装置，其以载置于基板支承部的上表面的圆板状的基板的中心与所述基板支承部的中心一致的方式使所述基板在所述基板支承部的上表面上水平移动而进行定位，

所述定心装置的特征在于，具备：

第一抵接部件，其在水平面内，从第一基准位置向朝向所述基板支承部的中心的第一水平方向移动自如，该第一基准位置从所述基板支承部的中心离开比所述基板的半径长的基准距离；

第二抵接部件，其在所述水平面内，从第二基准位置向与朝向所述基板支承部的中心的方向不同且接近所述基板的第二水平方向移动自如，该第二基准位置相对于所述基板支承部的中心在所述第一抵接部件的相反侧偏离从所述基板支承部的中心向所述第一水平方向延伸的虚拟线，并且从所述基板支承部的中心离开所述基准距离；

第三抵接部件，其在所述水平面内，从第三基准位置向与朝向所述基板支承部的中心的方向不同且接近所述基板的第三水平方向移动自如，该第三基准位置相对于所述基板支承部的中心在所述第一抵接部件的相反侧且相对于所述虚拟线在所述第二抵接部件的相反侧，从所述基板支承部的中心离开所述基准距离；

移动机构，其使所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件分别向所述第一水平方向、所述第二水平方向及所述第三水平方向移动；以及

控制部，其控制所述移动机构，

所述控制部重复进行使所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件分别移动第一移动量、第二移动量及第三移动量的微小移动，以使得所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件距所述基板支承部的中心的距离保持为相同，

若确认由所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件将所述基板夹持，则停止所述微小移动。

2.根据权利要求1所述的定心装置，其特征在于，

所述第二水平方向及所述第三水平方向是与所述虚拟线平行的方向。

3.根据权利要求2所述的定心装置，其特征在于，

所述第三基准位置相对于所述虚拟线与所述第二基准位置线对称，

所述第二移动量及所述第三移动量是相同的值。

4.根据权利要求3所述的定心装置，其特征在于，

所述移动机构具有：

单移动部，其使所述第一抵接部件向所述第一水平方向移动；以及

多移动部，其使所述第二抵接部件及所述第三抵接部件分别向所述第二水平方向及所述第三水平方向一并移动。

5.根据权利要求4所述的定心装置，其特征在于，

所述单移动部具有用于使所述第一抵接部件移动的马达，

所述多移动部具有用于使所述第二抵接部件及所述第三抵接部件移动的马达，

所述控制部基于多个所述马达中的至少一个马达的负载转矩变动来确认所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件对所述基板的夹持。

6.根据权利要求1所述的定心装置，其特征在于，

所述移动机构具有：

第一单移动部，其使所述第一抵接部件向所述第一水平方向移动；

第二单移动部，其使所述第二抵接部件向所述第二水平方向移动；以及

第三单移动部，其使所述第三抵接部件向所述第三水平方向移动。

7.根据权利要求6所述的定心装置，其特征在于，

所述第一单移动部具有用于使所述第一抵接部件移动的马达，

所述第二单移动部具有用于使所述第二抵接部件移动的马达，

所述第三单移动部具有用于使所述第三抵接部件移动的马达，

所述控制部基于多个所述马达中的至少一个马达的负载转矩变动来确认所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件对所述基板的夹持。

8.根据权利要求1、2、3、4或6所述的定心装置，其特征在于，

具备传感器，该传感器检测在由所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件夹持所述基板时在所述移动机构内产生的应力或应变，并输出检测信号；

所述控制部基于来自所述传感器的所述检测信号来确认所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件对所述基板的夹持。

9.一种定心方法，是使圆板状的基板的中心与基板支承部的中心一致的定心方法，其特征在于，具备：

在水平面内，在使第一抵接部件位于第一基准位置、使第二抵接部件位于第二基准位置、使第三抵接部件位于第三基准位置的状态下，将所述基板载置于所述基板支承部的上表面的工序，该第一基准位置从所述基板支承部的中心离开比所述基板的半径长的基准距离，该第二基准位置相对于所述基板支承部的中心在所述第一抵接部件的相反侧偏离从所述第一基准位置通过所述基板支承部的中心而延伸的虚拟线，并且从所述基板支承部的中心离开所述基准距离，该第三基准位置相对于所述基板支承部的中心在所述第一抵接部件的相反侧且相对于所述虚拟线在所述第二抵接部件的相反侧，从所述基板支承部的中心离开所述基准距离；

重复进行微小移动的工序，该微小移动是在将所述基板水平移动自如地载置在所述基板支承部的上表面上的状态下，以所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件距所述基板支承部的中心的距离保持为相同的方式，使所述第一抵接部件从所述第一基准位置向朝向所述基板支承部的中心的第一水平方向移动，使所述第二抵接部件从第二基准位置向与朝向所述基板支承部的中心的方向不同且接近所述基板的第二水平方向移动第二移动量，使所述第三抵接部件从第三基准位置向与朝向所述基板支承部的中心的方向不同且接近所述基板的第三水平方向移动第三移动量；以及

在重复进行所述微小移动的过程中，若确认由所述第一抵接部件、所述第二抵接部件及所述第三抵接部件将所述基板夹持，则停止所述微小移动的工序。

10.一种基板处理装置，其特征在于，具备：

基板支承部，其具有支承水平姿势的基板的上表面；

根据权利要求1至7中任一项所述的定心装置；

吸引部，其对利用所述定心装置定位的所述基板与所述基板支承部之间进行排气而使所述基板吸附保持于所述基板支承部；

旋转驱动部，其使吸附保持所述基板的所述基板支承部绕所述基板支承部的中心旋转；以及

处理液供给机构，其向与所述基板支承部一体地绕所述基板支承部的中心旋转的所述基板的周缘部供给处理液。