JP2005019456A - 基板保持装置、ならびにそれを用いた基板処理装置、基板保持方法および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な調整作業で、基板を挟持する挟持部材の状態を確実に検出することができるようにする。
【解決手段】スピンチャック１は、回転軸２５と、ウエハＷを挟持するとともに、その挟持を解除することができる複数の挟持部材Ｆ２とを有する。回転軸２５を取り囲むように、スピンチャック１とともに回転し、かつ、挟持部材Ｆ２の動作に連動して上下動する連動リング３４，４４が設けられている。この連動リング３４，４４の高さは、位置センサによって検出される。この位置センサは、連動リング３４，４４の高さに応じて連続的に変動する検出信号を出力する。この位置センサの出力を数値化し、この数値化された位置情報に基づいて挟持部材Ｆの状態（開放状態、挟持状態、基板すべり状態、ウエハ無し状態）が判定される。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、基板を保持して回転させるための基板保持装置および基板保持方法、ならびに、このような基板保持装置または基板保持方法を適用した基板処理装置および基板処理方法に関する。保持対象または処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、およびフォトマスク用基板などの各種の基板が含まれる。
【０００２】
【従来の技術】
半導体装置の製造工程においては、半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面および周端面（場合によってはさらに裏面）の全域に銅薄膜などの金属薄膜を形成した後、この金属薄膜の不要部分をエッチング除去する処理が行われる場合がある。たとえば、配線形成のための銅薄膜は、ウエハの表面の素子形成領域に形成されていればよいから、ウエハの表面の周縁部（たとえば、ウエハの周端から幅５ｍｍ程度の部分）、裏面および周端面に形成された銅薄膜は不要となる。そればかりでなく、周縁部、裏面および周端面の銅または銅イオンは、基板処理装置に備えられた基板搬送ロボットのハンドを汚染し、さらにこの汚染が当該ハンドによって保持される別の基板へと転移するという問題を引き起こす。
【０００３】
同様の理由から、基板周縁に形成された金属膜以外の膜（酸化膜や窒化膜など）を薄くエッチングすることによって、その表面の金属汚染物（金属イオンを含む）を除去するための処理が行われることがある。
ウエハの周縁部および周端部の薄膜を選択的にエッチングするための基板周縁処理装置は、たとえば、ウエハを水平に保持して回転するスピンチャックと、このスピンチャックの上方においてウエハ上の空間を制限する遮断板と、ウエハの下面にエッチング液を供給するエッチング液供給ノズルとを含む。ウエハの下面に供給されたエッチング液は、遠心力によってウエハの下面を伝わってその回転半径方向外方へと向かい、ウエハの端面を伝ってその上面に回り込み、このウエハの上面の周縁部の不要物をエッチングする。このとき、遮断板は、ウエハの上面に近接して配置され、この遮断板とウエハとの間には、窒素ガス等の不活性ガスが供給される。
【０００４】
この不活性ガスの流量やスピンチャックの回転数を適切に調整することによって、エッチング液の回り込み量を調整できるので、ウエハ上面の周縁部の所定幅（たとえば１〜７ｍｍ）の領域を選択的にエッチング処理することができる（いわゆるベベルエッチング処理）。
スピンチャックは、鉛直方向に沿って配置された回転軸と、この回転軸の上端に固定されたスピンベースと、このスピンベースの周縁部に立設された３本の挟持部材とを備えている。この挟持部材によってウエハの端面を挟持した状態で、回転軸に回転力が与えられ、スピンベースとともにウエハが回転されるようになっている。
【０００５】
スピンチャックによってウエハが保持されて回転されている期間に、ウエハの下面からエッチング液が供給されることにより、ウエハの上面の周縁部の不要物がエッチング除去され、その後は、ウエハの上下面に対して純水リンス処理が行われた後、スピンチャックが高速回転されて、ウエハの上下面の水滴を振り切る乾燥処理が行われる。
ところが、このような構成では、挟持部材によってウエハを終始挟持しているため、ウエハ端面における挟持部材の当接位置において、エッチング不良、リンス不良または乾燥不良などの処理不良が生じるおそれがある。
【０００６】
この問題は、処理中に、スピンチャックの回転を一旦停止させ、挟持部材によるウエハの挟持位置をずらし、その後にスピンチャックの回転を再開することによって解決できる。しかし、この解決法は、１枚のウエハに対する処理時間が長くなり、生産性の著しい低下を招くから、好ましくない。
そこで、本願出願人は、先に提出した特願２００３−８３６９６号において、スピンチャックの回転中に、挟持部材による挟持位置を変化させることができる基板保持装置を提案している。この先願に開示された基板保持装置の１つの形態では、２組の挟持部材群が設けられ、スピンチャックの回転中に、一方の挟持部材群による挟持状態から、他方の挟持部材群による挟持状態へと切り換えることによって、挟持位置が切り換えられるようになっている。また、上記先願の基板保持装置の他の形態では、スピンチャックの回転中に、挟持部材による挟持を解除または緩和させ、挟持部材に対するウエハの相対回転（基板すべり）を生じさせることによって、挟持位置が変化させられるようになっている。
【０００７】
個々の挟持部材は、ウエハを挟持する挟持状態と、ウエハの挟持を解除した開放状態との間で変位可能とされている。スピンチャックに対するウエハの受け渡しおよびスピンチャックからのウエハの払い出しが行われるときには挟持部材は開放状態とされる。
挟持部材を駆動するために、挟持部材駆動機構が備えられている。この挟持部材駆動機構は、たとえば、挟持部材を挟持状態へと付勢するばねと、このばねの付勢力に抗して挟持部材を開放状態へと駆動する機構とを有している。挟持部材駆動機構は、挟持部材の動作に連動するとともにスピンチャックとともに回転する連動リングを備えている。この連動リングは、挟持部材の回転軸に沿って上下動するようになっていて、この連動リングの位置を検出することによって、スピンチャックが回転中であっても挟持部材の状態を検出することができる。すなわち、たとえば、連動リングが所定の第１の位置にあれば、挟持部材が開放状態であって、ウエハの受け入れ／払い出しが可能であり、連動リングが上記第１の位置よりも低い所定の第２の位置にあれば、上記ばねの付勢力で付勢された挟持部材によってウエハが保持されていることになり（挟持状態）、連動リングが上記第２の位置よりも低い所定の第３の位置にあれば、上記ばねの付勢力で付勢された挟持部材がウエハを挟持する位置を超えて内方側に入り込んでいて、スピンチャックにウエハが保持されていない状態であることになる（ウエハ無し状態）。
【０００８】
上記連動リングの位置を検出する検出装置は、上記第１、第２および第３の位置をそれぞれ検出する第１〜第３の検出器を備えている。すなわち、いずれの検出器が連動部材を検出するかによって、挟持部材の状態を検出できるようになっている。さらに、基板すべりを生じさせる構成の場合には、基板すべりを生じ、かつ、ウエハがスピンチャックから飛び出さないような基板すべり位置に対応した第４の検出器が必要になる。
【０００９】
【特許文献１】
特開昭６３−１５３８３９号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような構成では、挟持部材の状態と第１〜第４の検出器による連動リングの検出状態とを対応付けるために、第１〜第４の検出器の取り付け位置を機械的に調整しなければならない。この調整作業のために、基板処理装置の組み立て工程が長くなり、結果として、コスト高となるという問題がある。しかも、挟持部材や挟持部材駆動機構を構成する部品には個体差があるから、個々の基板処理装置ごとに、検出状態を調べながら、第１〜第４の検出器の取り付け位置を調整する必要がある。
【００１１】
また、挟持部材駆動機構は、処理液が及ばない密閉空間内に配置されるのが一般的であるから、上記第１〜第４の検出器もその密閉空間内に配置されることになる。したがって、第１〜第４の検出器の取り付け位置の調整には、少なくとも該当部分の分解を行わなければならない。このことが、調整作業をさらに困難にしている。すなわち、検出状態の調査、分解および取り付け位置の調整を繰り返し行わなければ、挟持部材の状態と第１〜第４の検出器の検出状態とを正確に対応付けることができない。
【００１２】
さらに、同一規格のウエハであっても、生産現場（工場）ごとに、ウエハの大きさが微妙に異なっているのが実情であり、このような微妙なウエハサイズ誤差に対応して第４の検出器の取り付け位置を調整しなければ、安定な基板すべりを起こさせることができない。
そこで、この発明の目的は、簡単な調整で、基板を挟持する挟持部材の状態を確実に検出することができる基板保持装置および基板保持方法を提供することである。
【００１３】
また、この発明の他の目的は、簡単な調整作業で基板を挟持する基板挟持部材の状態を確実に検出することができ、これにより、基板に対する処理を良好に行うことができる基板処理装置および基板処理方法を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、基板（Ｗ）を保持して回転させるための基板保持装置であって、所定の回転軸（２５）と、基板を挟持するとともに、その挟持を解除することができる複数の挟持部材（Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３）とを有し、上記回転軸を中心に回転する回転部材（１）と、上記回転軸に回転力を与えることによって上記回転部材を回転駆動する回転駆動機構（２）と、上記回転軸を取り囲むリング形状を有し、上記回転部材とともに上記回転軸まわりに回転し、かつ、上記挟持部材の動作に連動して上記回転軸に沿う方向に変位する連動リング（３４，４４）と、上記連動リングの上記回転軸に沿う方向の位置を連続的に検出することができ、検出された位置に応じて連続的に変動する検出信号を出力する位置検出手段（９７，９８）と、この位置検出手段が出力する検出信号を数値化して位置情報を生成する位置情報生成手段（１０１，１０２）と、この位置情報生成手段によって生成される位置情報に基づいて上記挟持部材の状態を判定する挟持部材状態判定手段（１００，Ｓ１１〜Ｓ１９，Ｓ２１〜Ｓ２９）とを含むことを特徴とする基板保持装置である。なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
【００１５】
上記の構成によれば、回転軸に沿う方向の連動リングの位置を位置検出手段によって連続的に検出できる。すなわち、回転軸に沿って間隔を開けて離散的に配置された複数の検出器の配置位置における連動リングの有無が検出されるのではなく、位置検出手段は、連動リングの位置に応じて連続的に変動する検出信号を出力するようになっている。この位置検出手段が出力する検出信号が位置情報生成手段によって数値化されることになる。この数値化された位置情報に基づいて、挟持部材状態判定手段によって、挟持部材の状態が判定される。
【００１６】
そこで、挟持部材判定手段における判定基準（挟持部材の状態と位置情報の数値との対応関係）を可変設定して調整できるようにしておけば、連動リングの任意の位置に対して挟持部材の状態を対応付けることができる。これにより、位置検出手段の取り付け位置のばらつき、連動リングの取り付け位置のばらつき、処理対象の基板サイズのばらつきなど、個々の基板保持装置やその使用状況に応じた個体差を、上記判定基準の調整によって吸収することができ、挟持部材の状態を正確に判定できるようになる。
【００１７】
しかも、検出器の取り付け位置を調整するのではなく、挟持部材判定手段における判定基準を変更すればよいので、調整作業が極めて容易であり、基板保持装置を分解する必要もない。これにより、短時間の作業で、容易に調整作業を完了することができる。
挟持部材の状態は、たとえば、（ａ）基板の装着／取り外しが可能な開放状態、（ｂ）基板を挟持した挟持状態（ｂ）、および基板が存在せず、基板の装着／取り外しが不可能な閉状態（基板無し状態）を含む。挟持部材の状態は、さらに、基板の挟持を緩和または解除することによって、回転部材の回転中に、この回転部材に対する基板の相対回転（いわゆる基板すべり）を起こさせることできる基板すべり状態を含んでいてもよい。
【００１８】
とくに、基板すべり状態では、挟持部材の位置の微妙な制御が要求される。この発明では、挟持部材の位置が数値化されて検出されるから、基板すべり状態を正確に検出でき、これにより、挟持部材の状態を基板すべり状態に正確に制御できる。
挟持部材状態判定手段は、挟持部材の複数の状態と位置情報生成手段が生成する数値化された位置情報との関係を任意に可変設定可能な数値調整手段（１００，１００Ｍ，１０５，Ｓ５２，Ｓ５４，Ｓ５５，Ｓ５７）を含んでいてもよい。この数値調整手段（好ましくは数値範囲調整手段）によって、挟持部材の複数の状態に対応する数値（好ましくは、数値範囲）を可変設定することにより、連動リングの任意の位置に対して挟持部材の状態を対応付けることができる。
【００１９】
上記位置検出手段は、たとえば、回転軸に沿う方向の連動リングの位置を検出するレーザ式変位センサ（９７，９８）や赤外光変位センサで構成することができる。また、上記位置検出手段は、所定の基準位置から上記連動リングまでの上記回転軸に沿う方向の距離を連続的に検出することができ、検出された距離に応じて連続的に変動する検出信号を出力する距離検出手段（９７，９８）で構成することもできる。上記レーザ変位センサ等も距離検出手段の一例であり、ほかにも、超音波距離計などを距離検出手段として適用することができる。
【００２０】
請求項２記載の発明は、上記挟持部材状態判定手段は、上記位置情報生成手段によって生成される位置情報と所定のしきい値とを比較する比較手段（Ｓ１２〜Ｓ１５；Ｓ２２〜Ｓ２５）を含み、この比較手段の比較結果に基づいて、挟持部材の状態を判定するものであることを特徴とする請求項１記載の基板保持装置である。
この構成によれば、位置情報生成手段が生成する位置情報の数値と、所定のしきい値との比較（大小比較）によって、挟持部材の状態を判定することができるから、容易な処理で挟持部材の状態の判定が可能である。
【００２１】
より具体的には、位置情報の数値が可変設定可能な範囲内の値をとるかどうかに応じて挟持部材の状態を判定する場合に、当該範囲の上限および／または下限に対応したしきい値を定め、このしきい値と位置情報の数値とを比較手段によって比較するようにすればよい。
この場合に、上記しきい値を可変設定するしきい値可変設定手段（１００，１００Ｍ，１０５，Ｓ５２，Ｓ５４，Ｓ５５，Ｓ５７）を設けることによって、位置情報の数値範囲と挟持部材の状態との対応関係を可変することができる。
【００２２】
請求項３記載の発明は、上記回転軸の周囲に上記回転部材と協働して密閉空間５０）を形成するカバー部材（２８）をさらに含み、上記連動リングおよび上記位置検出手段は、上記密閉空間内に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板保持装置である。
この構成では、回転部材とカバー部材とによって密閉空間が形成され、この密閉空間内に連動リングおよび位置検出手段が配置されているから、仮に位置検出手段の配置を調整しなければならないとすれば、上記密閉空間内にアクセスするために、回転部材を取り外すなどの分解を余儀なくされる。しかし、この発明では、上述のとおり、位置検出手段の取り付け位置を調整する必要がないから、基板保持装置の組み立て時やメンテナンス時の調整作業を軽減できる。
【００２３】
請求項４記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板保持装置と、この基板保持装置によって保持されて回転されている基板の表面に処理流体を供給する処理流体供給手段（３，４，５，１２）とを含むことを特徴とする基板処理装置である。
この構成によれば、位置検出手段の取り付け位置を調整することなく、挟持部材の状態を正確に検出できる状態への調整が可能であり、かつ、この調整は、位置情報の数値と挟持部材の状態との対応付けを可変設定することによって達成される。これにより、挟持部材の状態の正確な検出が可能になり、それに応じて、基板に対する処理を良好に行うことができる。
【００２４】
また、挟持部材の状態の検出のために必要な調整作業が軽減されるので、基板処理装置の組み立て作業が軽減され、それに応じて基板処理装置の組み立てやメンテナンスに要する期間を著しく短縮することができる。
とくに、処理流体として、処理液を用いる場合には、上述の連動リングおよび位置検出手段は、請求項３に記載されているような密閉空間におかれることになるから、このような構成の場合において、基板処理装置の組み立て時やメンテナンス時の作業を著しく軽減できる。
【００２５】
上記複数の挟持部材は、連動する複数の挟持部材で構成された第１挟持部材群（Ｆ１〜Ｆ３）と、別の連動する複数の挟持部材で構成された第２挟持部材群（Ｓ１〜Ｓ３）とを含み、上記基板保持装置は、さらに、上記第１挟持部材群によって基板を挟持している第１挟持状態と、上記第２挟持部材群によって基板を挟持している第２挟持状態との間で切り換える制御手段（１００）を含んでいてもよい。
【００２６】
この場合に、上記制御手段は、第１挟持状態と第２挟持状態との間の切り換えの際に、上記第１挟持部材群および第２挟持部材群の両方の両方によって基板を挟持している中間状態を経て、一方の挟持状態から他方の挟持状態へと切り換えるように制御するものであってもよい。
これにより、回転部材に対する基板の相対回転を生じさせることなく、基板の挟持位置を変更することができるから、パーティクルの発生を抑制できる。
【００２７】
上記制御手段は、回転部材の回転中に上記第１挟持状態と第２挟持状態とを切り換えるものであることが好ましい。これにより、基板の回転中に挟持位置を変更できるから、生産性を損なうことなく基板の周端面の全域に対して処理を施すことができる。
請求項５記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の基板保持装置によって基板（Ｗ）を保持して回転させる基板保持方法であって、上記回転部材を回転させる回転工程と、この回転工程中に上記位置検出手段によって上記連動リングの位置を検出する位置検出工程と、この位置検出工程において上記位置検出手段が出力する検出信号を上記位置情報生成手段によって数値化させることによって位置情報を生成する位置情報生成工程と、この位置情報生成工程によって生成された位置情報に基づき、上記挟持部材判定手段によって上記挟持部材の状態を判定する挟持状態判定工程とを含むことを特徴とする基板保持方法。
【００２８】
この方法により、請求項１の発明に関連して述べた効果と同様な効果を達成できる。
請求項６記載の発明は、請求項５記載の基板保持方法によって基板を保持して回転させる基板保持回転工程と、この基板保持回転工程中に、上記基板保持装置によって保持されて回転されている基板の表面に処理流体を供給する処理流体供給工程とを含むことを特徴とする基板処理方法である。
【００２９】
この方法によって、請求項４記載の発明と同様な効果を得ることができる。
上記方法は、処理流体供給工程と並行して、上記挟持部材による基板の挟持を解除または緩和することによって、回転部材に対する基板の相対回転（基板すべり）を生じさせる工程を含んでいてもよい。
これにより、挟持部材による基板の挟持位置を回転中に変更することができるので、生産性を損なうことなく、基板の周端面の全域に対して処理を施すことができる。
【００３０】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。この基板処理装置は、ほぼ円形の基板である半導体ウエハ（以下、単に「ウエハ」という。）Ｗの裏面に形成された薄膜とウエハＷの表面の周縁部および端面に形成されている薄膜を同時に除去することができるものである。この基板処理装置は、ウエハＷをその裏面を下方に向けてほぼ水平に保持するとともに、この保持したウエハＷのほぼ中心を通る鉛直軸線回りに回転するスピンチャック１を処理カップ（図示せず）の中に備えている。
【００３１】
スピンチャック１は、回転駆動機構としてのモータ２の駆動軸である回転軸に結合されて回転されるようになっている。この回転軸は、中空軸とされていて、その内部には、純水（脱イオン化された純水）またはエッチング液を供給することができる処理液供給管３が挿通されている。この処理液供給管３には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの下面中央に近接した位置に吐出口を有する中心軸ノズル（固定ノズル）が結合されており、この中心軸ノズルの吐出口から、ウエハＷの下面に向けて、純水またはエッチング液を供給できる。
【００３２】
処理液供給管３には、純水供給源に接続された純水供給バルブ４またはエッチング液供給源に接続されたエッチング液供給バルブ５を介して、純水またはエッチング液が所要のタイミングで供給されるようになっている。
エッチング液には、ウエハＷの表面（上面または下面）から除去しようとする薄膜の種類に応じた種類のものが適用される。たとえば、ウエハＷの下面等から銅薄膜等の金属膜を除去するときには、たとえば、塩酸と過酸化水素水との混合液、フッ酸と過酸化水素水との混合液、またはフッ酸と硝酸との混合液がエッチング液として用いられる。また、ポリシリコン膜、アモルファスシリコン膜またはシリコン酸化膜をウエハＷから除去するときには、たとえば、フッ酸と硝酸との混合液がエッチング液として用いられる。さらに、ウエハＷ上の酸化膜を除去するときには、たとえば、希フッ酸がエッチング液として用いられる。
【００３３】
なお、図示はしないが、ウエハＷの上面に向けて純水やエッチング液を供給するために、ウエハＷの上方とウエハＷの上方から外れた位置との間で往復移動可能なスキャンノズルがさらに備えられていてもよい。このスキャンノズルは、ウエハＷの上面全面に対して処理を行うような場合に用いられる。
スピンチャック１の上方には、スピンチャック１に保持されたウエハＷに対向する円盤状の遮断板６が水平に設けられている。この遮断板６は、ウエハＷの上面のほぼ全域を覆うことができる大きさに形成されていて、昇降駆動機構７に結合されたアーム８の先端付近に、鉛直軸回りの回転が可能であるように取り付けられている。
【００３４】
昇降駆動機構７によって、遮断板６をスピンチャック１に対して昇降させることができる。また、遮断板６は、回転駆動機構９によって、スピンチャック１の回転軸線と同一回転軸線上で回転させることができるようになっており、また、不活性ガスとしての窒素ガスを、遮断板６とウエハＷとの間の空間に吐出することができるようになっている。窒素ガスは、窒素ガス供給バルブ１０から、窒素ガス供給管１１を介して、遮断板６の下面中央付近に設けられた窒素ガス吐出口（図示せず）へと導かれるようになっている。また、必要に応じて、遮断板６の中央下面に設けたノズルから、純水供給バルブ１２からの純水やその他の処理液をウエハＷの上面に供給することができる。
【００３５】
図２は、スピンチャック１の平面図である。スピンチャック１は、円盤状のスピンベース２１を備え、このスピンベース２１の上面には、その周縁部にほぼ等角度間隔で複数本（この実施形態では６本）の挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３が配置されている。これらのうち、周方向に沿って１つ置きに配置された３つの挟持部材Ｆ１〜Ｆ３は、第１基板挟持機構（第１挟持部材群）を構成していて、これらは連動してウエハＷを挟持し、またその挟持を解除するように動作する。残る３つの挟持部材Ｓ１〜Ｓ３は、第２基板挟持機構（第２挟持部材群）を構成しており、これらは連動してウエハＷを挟持し、またその挟持を解除するように動作する。
【００３６】
第１基板挟持機構を構成する挟持部材Ｆ１〜Ｆ３と、第２基板挟持機構を構成する挟持部材Ｓ１〜Ｓ３とは、互いに独立して動作可能である。すなわち、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によって、ウエハＷをほぼ１２０度ずつの角度間隔の端面位置で挟持しているときに、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３によるウエハＷの挟持を解除しておくことができる。また、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によるウエハＷの挟持を解除している状態で、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３によって、ウエハＷをほぼ１２０度の角度間隔の端面位置で３箇所において当接させ、ウエハＷを挟持することができる。さらには、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３およびＳ１〜Ｓ３のすべてによって、ウエハＷを挟持することができ、この場合には、ほぼ６０度の角度間隔の６箇所の端面位置においてウエハＷを挟持することができる。
【００３７】
図３は、スピンベース２１に備えられた動作変換機構の配置を説明するための平面図である。スピンベース２１には、挟持部材Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３を連動して作動させるための第１動作変換機構ＦＴ１と、挟持部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３を連動して動作させるための第２動作変換機構ＦＴ２とが設けられている。第１動作変換機構ＦＴ１は、挟持部材Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３をそれぞれ作動させるためのリンク機構３１，３２，３３と、これらのリンク機構３１〜３３を連動させるための第１連動リング３４とを備えている。同様に、第２動作変換機構ＦＴ２は、挟持部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３をそれぞれ作動させるためのリンク機構４１，４２，４３と、これらのリンク機構４１〜４３を連動させるための第２連動リング４４とを備えている。
【００３８】
第１連動リング３４および第２連動リング４４は、スピンベース２１の回転軸線に対して同心に配置されたほぼ円環状の部材であり、第２連動リング４４は、第１連動リング３４よりも外側に配置されている。これらの第１および第２連動リング３４，４４は、スピンベース２１の回転軸線に沿って昇降可能となっており、第１連動リング３４を昇降させることによって、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３を作動させることができ、第２連動リング４４を昇降させることによって、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３を作動させることができる。
【００３９】
図４は、スピンチャック１に関連する構成を説明するための断面図である（図５のＩＶ−ＩＶ線断面）。スピンベース２１は、上板２２と下板２３とをボルトで固定して構成されており、上板２２と下板２３との間に第１および第２動作変換機構ＦＴ１，ＦＴ２を収容する収容空間が形成されている。上板２２および下板２３の中央部には、スピンベース２１を貫通する貫通孔２４が形成されている。この貫通孔２４を通り、さらに、スピンチャック１の回転軸２５を挿通するように、処理液供給管３が配置されている。この処理液供給管３の上端には、スピンチャック１に保持されたウエハＷの下面中央に対向する吐出口２６ａを有する中心軸ノズル２６が固定されている。
【００４０】
回転軸２５はモータ２の駆動軸と一体化しており、モータ２を貫通して設けられている。モータ２を包囲するようにケーシング２７が配置されており、このケーシング２７は、さらに、筒状のカバー部材２８によって包囲されている。カバー部材２８の上端はスピンベース２１の下面近傍にまで及んでおり、その上端付近の内面にはシール機構２９が配置されている。このシール機構２９はスピンベース２１の下面に固定されたシール部材３０に摺接するようになっており、これにより、シール機構２９と回転軸２５との間には、スピンベース２１とカバー部材２８とによって区画され、外部雰囲気から遮断された密閉空間である機構部収容空間５０が形成されている。
【００４１】
機構部収容空間５０内において、ケーシング２７の上蓋部２７ａ上には、回転軸２５を取り囲むほぼ円環状のギヤケース５１が取り付けられている。ギヤケース５１上には、図５の平面図に示すように、第１モータＭ１および第２モータＭ２が、回転軸２５に対して対称な位置に固定されている。
ギヤケース５１の内部には、図４に示されているように、その内壁面の内周側および外周側にそれぞれ軸受け５２，５３が圧入されている。軸受け５２，５３は回転軸２５に対して同軸に配置されている。内側の軸受け５２の回転側リングには、回転軸２５を包囲するリング状の第１ギヤ５４が固定されており、外側の軸受け５３の回転側リングには回転軸２５を包囲するリング状の第２ギヤ５５が固定されている。したがって、ギヤケース５１内において、第１ギヤ５４および第２ギヤ５５は回転軸２５に対して同軸的に回転可能であり、第２ギヤ５５は第１ギヤ５４よりも外側に位置している。第１ギヤ５４は、外周側にギヤ歯を有し、第２ギヤ５５は、内周側にギヤ歯を有している。
【００４２】
第１モータＭ１の駆動軸に固定されたピニオン５６は、第１ギヤ５４と第２ギヤ５５との間に入り込み、内側に配置された第１ギヤ５４に噛合している。同様に、図５に示されているとおり、第２モータＭ２の駆動軸に固定されたピニオン５７は、第１ギヤ５４と第２ギヤ５５との間に位置し、外側に配置された第２ギヤ５５に噛合している。
ギヤケース５１上にはさらに、モータＭ１，Ｍ２を回避した位置に、一対の第１ボールねじ機構６１，６１が回転軸２５を挟んで対向する位置（すなわち、回転軸２５の側方）に配置されている。さらに、ギヤケース５１上には、モータＭ１，Ｍ２および第１ボールねじ機構６１，６１を回避した位置に、他の一対の第２ボールねじ機構６２，６２が、回転軸２５を挟んで対向するように位置（すなわち、回転軸２５の側方）に配置されている。
【００４３】
第１ボールねじ機構６１，６１は、図４に示されているように、回転軸２５と平行に配置されたねじ軸６３と、このねじ軸６３に螺合するボールナット６４とを備えている。ねじ軸６３は、ギヤケース５１の上蓋部に軸受け部６５を介して取り付けられており、その下端は、ギヤケース５１の内部に及んでいる。このねじ軸６３の下端には、ギヤ６６が固定されており、このギヤ６６は第１ギヤ５４と第２ギヤ５５との間に入り込み、内側に配置された第１ギヤ５４に噛合している。
【００４４】
一方、ボールナット６４には第１非回転側可動部材６８が取り付けられている。この第１非回転側可動部材６８は、回転軸２５を取り囲む環状の部材であって、その内周面には、回転軸２５を取り囲むように設けられた第１軸受け７１の非回転側リング７１ｆが固定されている。第１軸受け７１の回転側リング７１ｒは非回転側リング７１ｆよりも回転軸２５に対して内方側に配置されている。この回転側リング７１ｒは、回転軸２５を取り囲む環状の第１回転側可動部材８１の外周面側に固定されている。第１回転側可動部材８１は、回転軸２５の外周面に突出して設けられた案内レール９１に係合している。この案内レール９１は、回転軸２５に平行な方向に沿って形成されており、これにより、第１回転側可動部材８１は、回転軸２５に沿う方向に案内されて移動可能な状態で、回転軸２５に結合されている。
【００４５】
第１モータＭ１を駆動してピニオン５６を回転させると、この回転は第１ギヤ５４に伝達される。これによって、第１ギヤ５４に噛合しているギヤ６６が回転して、ボールねじ機構６１，６１のねじ軸６３が回転する。これによって、ボールナット６４およびこれに結合された第１非回転側可動部材６８が回転軸２５に沿って昇降することになる。回転軸２５とともに回転することになる第１回転側可動部材８１は、軸受け７１を介して第１非回転側可動部材６８に結合されているから、この第１非回転側可動部材６８の昇降により、回転軸２５の回転中であっても、案内レール９１に沿って昇降されることになる。
【００４６】
図６に示すように、第１ボールねじ機構６１，６１によって昇降されるリング状の第１非回転側可動部材６８の外方には、別のリング状の第２非回転側可動部材７８が配置されている。第１非回転側可動部材６８には、一対の第１ボールねじ機構６１，６１のボールナット６４に対応する位置に半径方向外方に突出した一対の突出部６９，６９が形成されており、さらに、これらの突出部６９，６９とは周方向に沿ってずれた位置に別の一対の突出部７０，７０が形成されている。この一対の突出部７０，７０には、回転軸２５に沿う方向に延びるガイド軸６７，６７が結合されている。このガイド軸６７，６７は、回転軸２５に沿う鉛直方向に沿って案内されるようになっており、これによって、第１非回転側可動部材６８は、水平姿勢を保持しつつ回転軸２５に沿って昇降することになる。
【００４７】
一方、リング状の第２非回転側可動部材７８は、第２ボールねじ機構６２，６２に対応する位置に、半径方向内方に突出した一対の突出部７９，７９を有している。第２ボールねじ機構６２，６２は、上記第１ボールねじ機構６１と同様な構成を有しているが、そのねじ軸の下端に設けられたギヤは、ギヤケース５１内の第１ギヤ５４と第２ギヤ５５との間において、第２ギヤ５５に内側から噛合している。したがって、同じく第２ギヤ５５に噛合しているピニオン５７を第２モータＭ２によって駆動すれば、第２ボールねじ機構６２，６２のボールナットが昇降することになる。このボールナットが、第２非回転側可動部材７８の突出部７９，７９に結合されている。
【００４８】
第２非回転側可動部材７８において、突出部７９，７９に対して周方向にずれた位置には、別の一対の突出部８０，８０が、半径方向内方に突出した状態で設けられている。これらの突出部８０，８０には、ガイド軸７７，７７がそれぞれ結合されている。これらのガイド軸７７，７７は、回転軸２５に沿う鉛直方向に沿って案内されるようになっている。これによって、第２非回転側可動部材７８は、水平姿勢を保ちながら、回転軸２５に沿う鉛直方向に昇降することになる。
【００４９】
図４に示すように、第２非回転側可動部材７８の外周面には、回転軸２５を取り囲むように設けられた第２軸受け７２の非回転側リング７２ｆが固定されている。この第２軸受け７２の回転側リング７２ｒは、回転軸２５を取り囲むリング状の第２回転側可動部材８２の内周面に固定されている。第２回転側可動部材８２の上面には、案内ピン９２が回転軸２５に沿う鉛直上方に向けて植設されている。
【００５０】
第２ボールねじ機構６２，６２のナットとともに第２非回転側可動部材７８が昇降するとき、第２軸受け７２を介して結合された第２回転側可動部材８２も同時に昇降する。後述するとおり、第２回転側可動部材８２はスピンベース２１とともに（すなわち回転軸２５とともに）回転されるが、この回転中であっても、第２ボールねじ機構６２からの駆動力を得て、昇降が可能である。
図７は第１動作変換機構ＦＴ１を構成するリンク機構３１の構成を説明するための斜視図である。挟持部材Ｆ１は、鉛直方向に回転可能な軸３５の上端に固定されており、平面視においてほぼ楔形状の板状部９５において軸３５の回転軸線から離れた位置にウエハＷの端面に対向するように当接部９６を立設して構成されている。板状部９５の回転中には、ウエハ支持部９５ａが突設されている。このウエハ支持部９５ａは、ウエハＷの下面において周縁部から微少距離だけ内方に入り込んだ位置に対応する位置に設けられており、ウエハＷの下面の周縁部を下方から支持する。
【００５１】
軸３５には、挟持部材Ｆ１よりも下方において側方に突出したレバー３６が固定されており、このレバー３６の先端には鉛直上方に延びるピン３６ａが立設されている。リンク機構３１は、このレバー３６と、レバー３６に係合する長穴３７ａを有する揺動板３７と、この揺動板３７に結合されたクランク部材３８と、このクランク部材３８の軸部３８ａを回転自在に軸支する軸受け部３９ａを有するレバー３９と、このレバー３９に結合されたクランク部材４０と、このクランク部材４０の一方の軸部４０ａを回転自在に支持する軸受け部材４５と、クランク部材４０の他方の軸部４０ｂと係合する長穴４６ａを有する昇降部材４６とを有している。この昇降部材４６の下端は、第１連動リング３４の上面に結合されている。第１連動リング３４は、第１回転側可動部材８１の外周側の肩部８１ａと掛かり合う位置に配置されている。
【００５２】
図４に示すように、第１連動リング３４の上面側には、等角度間隔で複数本（この実施形態では３本）のガイド軸４７が回転軸２５に沿う鉛直上方に向かって立設されている。このガイド軸４７は、スピンベース２１の下板２３を貫通し、スピンベース２１内に設けられたブッシュ４８によって、昇降可能に保持されている。
したがって、第１連動リング３４は、第１回転側可動部材８１とともに、水平姿勢を維持しつつ、回転軸２５に沿って昇降することになる。これに伴い、昇降部材４６が昇降すると、クランク部材４０が軸受け部材４５に支持された軸部４０ａを中心に回動することになる。昇降部材４６に形成された長穴４６ａは、水平方向に延びており、これにより、昇降部材４６の昇降運動は、クランク部材４０の回動へとスムーズに変換される。
【００５３】
クランク部材４０の回動により、レバー３９が揺動し、その軸受け部３９ａに支持されたクランク部材３８が平面視においてスピンベース２１の周方向に沿って移動する。揺動板３７に形成された長穴３７ａは、スピンベース２１の半径方向に沿って長く形成されていて、この長穴３７ａに鉛直方向に沿ってピン３６ａが係合しているため、揺動板３７は、水平姿勢を保持しつつ、スピンベース２１に対して若干上下動しながら揺動することになる。この揺動板３７の揺動に伴い、ピン３６ａがスピンベース２１の周方向に沿って変位するから、これにより、レバー３６が軸３５を介して挟持部材Ｆ１の回動を引き起こす。このようにして、リンク機構３１は、第１回転側可動部材８１の昇降運動を、挟持部材Ｆ１の回動運動へと変換する。
【００５４】
リンク機構３２，３３の構成は、リンク機構３１の構成と同様であり、これらは、第１連動リング３４の働きにより、連動して動作する。
挟持部材Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対応するリンク機構４１，４２，４３の構成も、リンク機構３１とほぼ同様であるので、その説明を省略する。ただし、第２連動リング４４は第１連動リング３４よりもスピンベース２１の半径方向外方側に位置しているから、クランク部材４０の軸部４０ａはリンク機構３１の場合よりも短くなっており、それに応じて、軸受け部材４５の構成が若干異なっている。なお、図３において、４９は、第２連動リング４４に立設されたガイド軸であって、第１連動リング３４に立設されたガイド軸４７と同様な機能を有し、かつ、このガイド軸４７と同様に、スピンベース２１に対して昇降可能に結合されている。
【００５５】
図４に示されているとおり、リンク機構３１，３２，３３の昇降部材４６には、スピンベース２１の下板２３の下面と第１連動リング３４の上面との間に圧縮コイルばね５８が巻装されている。これにより、第１連動リング３４は、下方に向かって付勢されており、その結果として、挟持部材Ｆ１は当接部９６がスピンベース２１の半径方向内方に向かう閉方向へと付勢されている。
さらに、リンク機構４１，４２，４３についても同様に、昇降部材４６には、スピンベース２１の下板２３の下面と第２連動リング４４の上面との間に圧縮コイルばね５９が巻装されている。したがって、挟持部材Ｆ１，Ｆ２，Ｆ３，Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３は、当接部９６がスピンベース２１の半径方向内方へと向かう閉方向に向かって付勢されている。よって、第１および第２ボールねじ機構６１，６２のボールナット６４が十分に下方にあれば、ウエハＷは圧縮コイルばね５８，５９のばね力によって、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３によって挟持されることになる。このように圧縮コイルばね５８，５９の弾性力を利用してウエハＷを弾性的に挟持する構成であるので、ウエハＷの破損が生じにくいという利点がある。
【００５６】
図８は、第２連動リング４４と、リンク機構４１，４２，４３の昇降部材４６との結合部付近の構成を示す分解斜視図である。第２連動リング４４の上面には、１２０度間隔で３本の昇降部材４６が立設されている。また、第２連動リング４４の上面において昇降部材４６とはずれた位置に、段付きの貫通孔９４が１８０度間隔で２箇所形成されており、この貫通孔９４に、ブッシュ９３がはめ込まれるようになっている。このブッシュ９３に、第２回転側可動部材８２の上面に立設された案内ピン９２が挿通するようになっている。この案内ピン９２は、その下端のねじ部９２ａを第２回転側可動部材８２の上面に形成されたねじ孔８２ａに螺合させることにより、この第２回転側可動部材８２に固定されている。
【００５７】
このようにして、案内ピン９２がブッシュ９３に係合することにより、第２回転側可動部材８２と第２連動リング４４および昇降部材４６（ただし、リンク機構４１，４２，４３に対応するもの）との相対回転が規制されている。
よって、第２ボールねじ機構６２によって、第２非回転側可動部材７８が昇降されると、昇降部材４６、第２連動リング４４および第２回転側可動部材８２は、スピンベース２１とともに回転中であっても、それらの間の相対回転を生じることなく、回転軸２５の方向に沿って昇降移動することになる。
【００５８】
挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３によるウエハＷの挟持状態を検出するために、図３に示すように、第１連動リング３４および第２連動リング４４の高さ（回転軸２５に沿う方向に位置）をそれぞれ検出する位置センサ９７，９８が設けられている。位置センサ９７，９８は、機構部収容空間５０（図４参照）内に配置されており、図９の部分拡大断面図に示すように、ギヤケース５１の上面にそれぞれ固定されている。
【００５９】
位置センサ９７，９８は、所定の基準位置から第１および第２連動リング３４，４４までの距離に応じて連続的に変動する検出信号を出力するものである。位置センサ９７，９８は、たとえば図７および図８に示すように、反射式のレーザ変位センサで構成されており、レーザ光Ｌ１，Ｌ２を第１および第２連動リング３４，４４の下面の所定位置に向けて照射する投光部Ｌａと、第１および第２連動リング３４，４４からの反射光Ｌ１′，Ｌ２′をそれぞれ受光する受光部Ｌｂとを有し、この受光部Ｌｂでの受光状態に応じて、上記基準位置から第１および第２連動リング３４，４４までの距離をそれぞれ検出するものである。レーザ光Ｌ１，Ｌ２および反射光Ｌ１′，Ｌ２′の光路を確保するために、第１非回転側可動部材６８の外周縁および第２非回転側可動部材７８内周縁の該当位置には、凹部６８ａ，７８ａがそれぞれ形成されている。
【００６０】
受光部Ｌｂは、たとえば、ＣＣＤ素子のようなラインセンサからなり、このラインセンサを構成する個々の検出画素は、レーザ光Ｌ１の光路に対して所定角度θをなす方向からの反射光をそれぞれ受光する。これにより、いずれの検出画素によって反射光が受光されるかによって、距離の検出が可能になる。
上記のようなレーザ反射式のレーザ変位センサには、たとえば、株式会社キーエンスから商品名「可視光レーザ変位センサＬＢ−１０００」または「レーザ変位センサＬＢ」として提供されているものを用いることができる。
【００６１】
位置センサ９７，９８は、第１および第２連動リング３４，４４の高さに応じて連続的に変動する検出信号を出力するから、第１および第２の連動リング３４，４４が、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の当接部９６がウエハＷの端面から退避した状態（開放状態）に対応する第１の高さと、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３がウエハＷの端面に当接してこのウエハＷを挟持している状態（挟持状態）に対応する第２の高さと、スピンベース２１上にウエハＷが存在せず、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の当接部９６がウエハＷの端面位置よりもスピンベース２１の半径方向内方側に入り込んだ状態（ウエハ無し状態）に対応する第３の高さとにあるときの各検出信号を、調整段階において予め調べて当該基板処理装置の制御部１００（図１０参照）に教示しておくことで、第１および第２連動リング３３，３４の高さの検出を通じて、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の状態をそれそれ検出することができる。なお、この実施形態では、第１の高さが最も高く、第２の高さが次いで高く、第３の高さが最も低い。
【００６２】
また、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３によるウエハＷの挟持を緩和またはわずかに解除して基板すべりを起こさせることができる状態（基板すべり状態）では、第１および第２連動リング３４，４４の高さは、第１の高さよりも低く、挟持状態に対応した第２の高さよりもわずかに高い第４の高さとなる。したがって、この第４の高さに対応した位置センサ９７，９８の検出信号を制御部１００に予め挟持しておくことによって、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の基板すべり状態をも検出できる。
【００６３】
図１０は、この基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。マイクロコンピュータ等を含む制御部１００は、上記の第１および第２モータＭ１，Ｍ２を制御し、さらに、スピンチャック１を回転させるためのモータ２、回転駆動機構９、昇降駆動機構７を制御する。さらに、制御部１００は、窒素ガス供給バルブ１０、純水供給バルブ１２、純水供給バルブ４およびエッチング液供給バルブ５の開閉を制御する。
【００６４】
この制御部１００には、位置センサ９７，９８が出力する検出信号を数値化して第１および第２連動リング３４，４４の位置を表す数値情報である位置情報をそれぞれ生成する第１数値化処理部１０１および第２数値化処理部１０２からの位置情報が入力されるようになっている。また、制御部１００に備えられた記憶部１００Ｍには、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の開放状態を検出するためのしきい値ＴＨ１１，ＴＨ２１、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の基板すべり状態を検出するためのしきい値ＴＨ１２，ＴＨ１３；ＴＨ２２，ＴＨ２３、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の挟持状態を検出するためのしきい値ＴＨ１４，１５；ＴＨ２４，ＴＨ２５、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３のウエハ無し状態を検出するためのしきい値ＴＨ１６，ＴＨ２６が予め格納されている。
【００６５】
制御部１００は、第１および第２数値化処理部１０１，１０２が出力する位置情報Ｎ１，Ｎ２を取り込み、これらの位置情報Ｎ１，Ｎ２と上記しきい値ＴＨ１１〜ＴＨ１６，ＴＨ２１〜ＴＨ２６とに基づいて、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３および挟持部材Ｓ１〜Ｓ３の各状態（開放状態、基板すべり状態、挟持状態、ウエハ無し状態）を判定するための挟持部材状態判定処理を実行する。
図示しない基板搬送ロボットによってウエハＷがスピンチャック１に受け渡されるとき、制御部１００は、モータＭ１，Ｍ２を停止状態に制御し、回転駆動機構９を停止状態に制御し、さらに昇降駆動機構７を遮断板６がスピンチャック１の上方の退避位置に退避した状態となるように制御する。さらに、制御部１００は、バルブ１０，１２，４，５をいずれも閉状態に制御する。
【００６６】
また、制御部１００は、第１および第２数値化処理部１０１，１０２が出力する位置情報を参照して、第１および第２連動リング３４，４４がいずれも上昇位置（上記第１の高さ。開放状態）となるように第１および第２モータＭ１，Ｍ２を制御する。これにより、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３は、いずれも、当接部９６がスピンベース２１の半径方向外方側に退避した開放状態とされる。この状態で、基板搬送ロボットは、ウエハＷを挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の板状部９５のウエハ支持部９５ａに載置する。
【００６７】
この状態から、制御部１００は、たとえば第１モータＭ１を制御することにより、第１ボールねじ機構６１を駆動し、ボールナット６４を下降させる。これにより、第１回転側可動部材８１が下降するから、第１連動リング３４が下降して、昇降部材４６が圧縮コイルばね５８からのばね力および重力を受けて下降する。その結果、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３の回動が生じ、それらの当接部９６がウエハＷの端面に当接して、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によって、ウエハＷが挟持されることになる（第１挟持状態）。このとき、電動モータＭ２は駆動されないので、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３は開放状態（当接部９６がウエハＷの端面から退避した状態）となっている。
【００６８】
その後、制御部１００は、モータ２を付勢してスピンチャック１を回転させるとともに（回転工程、基板保持回転工程）、昇降駆動機構７を制御して遮断板６を下降させてウエハＷの近傍の高さまで導いた後に、回転駆動機構９を付勢し、遮断板６をスピンチャック１と同期回転させる。
その後、制御部１００は、エッチング液供給バルブ５、窒素ガス供給バルブ１０を開放する。これによって、中心軸ノズル２６からウエハＷの下面の中央に向けてエッチング液が供給される（処理流体供給工程、エッチング液供給工程）。このエッチング液は、ウエハＷの下面を伝って半径方向外方側へと導かれ、ウエハＷの端面を伝って上面側へと回り込む。この回り込み量は、遮断板６の中央から吹き出される窒素ガスによって規制されることになる。その結果、ウエハＷの裏面全面をエッチング処理することができるとともに、ウエハＷの端面の不要物をエッチング除去でき、さらにウエハＷの上面の周縁部における不要物をエッチング除去することができる。
【００６９】
このエッチング処理の期間の途中で、制御部１００は、電動モータＭを駆動して第２連動リング４４を下降させる。すなわち、ボールねじ機構６２のボールナット６４が下降し、それに伴い、圧縮コイルばね５９によるばね力および重力によって第２連動リング４４が下降する。これに伴って、昇降部材４６（リンク機構４１，４２，４３に対応するもの）が下降するから、第２動作変換機構ＦＴ２の働きにより、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３の回動が生じる。そして、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３は、それらの当接部９６がウエハＷの端面に当接し、このウエハＷを挟持した挟持状態（中間状態）となる。このときには、６個の挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３のすべてによりウエハＷが挟持されることになる。
【００７０】
この状態から、制御部１００は、さらに電動モータＭ１を制御する。すなわち、ボールねじ機構６１のボールナット６４が上昇し、これに伴って第１連動リング３４が圧縮コイルばね５８のばね力に抗して上昇させられる。その結果、第１動作変換機構ＦＴ１の働きにより、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３の回動が生じ、それらの当接部９６がウエハＷの端面から退避する。こうして、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３の挟持状態が開放される（第２挟持状態）。したがって、その後は、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３によってウエハＷが挟持された状態、でウエハＷの回転が継続されることになる。
【００７１】
このようにして、スピンチャック１を回転させている途中で、その回転を停止させることなく、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によりウエハＷを挟持した第１挟持状態から、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３のすべてによりウエハＷを挟持した中間状態を経て、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３によりウエハＷを挟持した第２挟持状態へと移行させることができる。こうして、ウエハＷにエッチング液を供給している処理中において、ウエハＷの端面における挟持位置を変更することができるので、生産性の低下を招くことなく、ウエハＷの周縁部および端面をくまなく良好に処理することができる。
【００７２】
しかも、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によりウエハＷを挟持した第１挟持状態から挟持部材Ｓ１〜Ｓ３によりウエハＷを挟持する第２挟持状態に移行する過程で、すべての挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３によってウエハＷを挟持する中間状態を経ることとしているから、ウエハＷの挟持位置の切り換えの際であっても、基板滑りを生じることがほとんどなく、よって、パーティクルの発生を確実に抑制することができる。またさらには、ウエハＷの挟持位置の切り換えの際であってもウエハＷを確実に保持できるので、万が一にもウエハＷがスピンチャック１から飛び出してしまうなどといったことが生じることがない。
【００７３】
エッチング液によりウエハＷを処理した後には、制御部１００はエッチング液供給バルブ５を閉じて、純水供給バルブ４，１２を開く。これにより、ウエハＷの上下面に純水が供給され、純水リンス処理が行われる。この純水リンス処理中にも、上述と同様にして、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３と挟持部材Ｓ１〜Ｓ３とによるウエハＷの持ち替えが行われれば、ウエハＷの全表面を均一にかつ良好にリンス処理することができる。
【００７４】
その後、制御部１００は、純水供給バルブ４，１２を閉じると共に、モータ２を制御して、スピンチャック１を高速回転させる。これによって、ウエハＷの上下面の水分が振り切られ、乾燥処理が行われる。この乾燥処理中にも、上述の場合と同様にして、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３と挟持部材Ｓ１〜Ｓ３とによるウエハＷの持ち替えが行われることが好ましい。これによって、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の当接位置において水滴が残留するなどといった事態を防止することができる。
【００７５】
挟持部材Ｆ１〜Ｆ３と挟持部材Ｓ１〜Ｓ３とでウエハＷを持ち替える過程において、制御部１００は、スピンチャック１の回転を等速回転に保持するようにモータ２を制御してもよいし、必要に応じて、スピンチャック１の回転速度を変化させるようにモータ２を制御してもよい。いずれの場合でも、上記中間状態を経てウエハＷの持ち替えが行われるから、スピンチャック１に対するウエハＷの相対回転が生じることがなく、ウエハＷがスピンチャック１のいずれかの箇所に対して摺接することがないので、パーティクルの発生を抑制できる。
【００７６】
もしも、上記第１挟持状態、第２挟持状態または中間状態のいずれかのときに、スピンチャック１に対してウエハＷを相対回転させて基板すべりを生じさせたいときには、制御部１００の働きにより、モータＭ１，Ｍ２を制御して、連動リング３４，４４を上昇させ、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３によるウエハＷの挟持を緩和または解除し（基板すべり工程）、その状態で、モータ２を制御してスピンチャック１の回転を加速または減速すればよい（加減速工程）。これにより、ウエハＷに働く慣性力を利用して、スピンチャック１に対するウエハＷの相対回転（基板すべり）を生じさせることができる。その後、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３によって、ウエハＷを再挟持すればよい（再挟持工程）。
【００７７】
なお、上記の説明では、最初に挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によってウエハＷを挟持し、その後に、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３による挟持に切り換える例について説明したが、最初に挟持部材Ｓ１〜Ｓ３によってウエハＷを挟持し、その後に、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３による挟持に切り換えることとしてもよい。
図１１は、制御部１００による挟持部材状態判定処理を説明するためのフローチャートである。制御部１００は、第１数値化処理部１０１からの位置情報に基づいて第１の挟持部材群を構成する挟持部材Ｆ１〜Ｆ３の状態を判定するための第１挟持部材状態判定処理（図１１（ａ））と、第２数値化処理部１０２からの位置情報に基づいて第２の挟持部材群を構成する挟持部材Ｓ１〜Ｓ３の状態を判定するための第２挟持部材状態判定処理（図１１（ｂ））とを並行して行っている。
【００７８】
上述のとおり、制御部１００の記憶部１００Ｍには、第１挟持部材状態判定処理のための複数（この実施形態では６個）のしきい値ＴＨ１１〜ＴＨ１６（ＴＨ１１＞ＴＨ１２＞・・・・・・＞ＴＨ１６）と、第２挟持部材状態判定処理のための複数（この実施形態では６個）のしきい値ＴＨ２１〜ＴＨ２６（ＴＨ２１＞ＴＨ２２＞・・・・・・＞ＴＨ２６）とが予め格納されている。第１数値化処理部１０１および第２数値化処理部１０２が出力する位置情報Ｎ１，Ｎ２がそれぞれ取り込まれ（ステップＳ１１，Ｓ２１）、これらとしきい値ＴＨ１１〜ＴＨ１６，ＴＨ２１〜ＴＨ２６との大小比較がそれぞれ行われる（ステップＳ１２〜Ｓ１５，Ｓ２２〜Ｓ２５）。なお、位置情報Ｎ１，Ｎ２は、第１および第２連動リング３４，４４の高さが高いほど大きな値をとるものとする。
【００７９】
具体的に説明すると、位置情報Ｎ１がしきい値ＴＨ１１以上であれば（ステップＳ１２）、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３が、ウエハＷの装着／取り外しの可能な開放状態であると判定される（ステップＳ１６）。同様に、位置情報Ｎ２がしきい値ＴＨ２１以上であれば（ステップＳ２２）、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３が開放状態であると判定される（ステップＳ２６）。
また、位置情報Ｎ１がしきい値ＴＨ１４〜ＴＨ１５の範囲内の値であれば（ステップＳ１４）、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３がウエハＷを挟持している挟持状態であると判定される（ステップＳ１８）。同様に、位置情報Ｎ２がしきい値ＴＨ２４〜ＴＨ２５の範囲内の値であれば（ステップＳ２４）、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３がウエハＷを挟持している挟持状態であると判定される（ステップＳ２８）。
【００８０】
もしも、位置情報Ｎ１が、挟持状態と開放状態との間の範囲であるしきい値ＴＨ１２〜ＴＨ１３の範囲内の値であるときには（ステップＳ１３）、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３がウエハＷの挟持を緩和しているか、または、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３がウエハＷの端面に対して微小な間隙を有していて基板すべりを許容している基板すべり状態であると判定される（ステップＳ１７）。同様に、位置情報Ｎ２が、挟持状態と開放状態との間の範囲であるしきい値ＴＨ２２〜ＴＨ２３の範囲内の値であるときには（ステップＳ２３）、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３がウエハＷの挟持を緩和しているか、または、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３がウエハＷの端面に対して微小な間隙を有していて基板すべりを許容している基板すべり状態であると判定される（ステップＳ２７）。
【００８１】
さらに、位置情報Ｎ１がしきい値ＴＨ１６以下であれば（ステップＳ１５）、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３がウエハＷを挟持しておらず、ばね４６の付勢力によってウエハ挟持位置よりもさらに内方に位置している状態、すなわちウエハ無し状態と判定される（ステップＳ１９）。同様に、位置情報Ｎ２がしきい値ＴＨ２６以下であれば（ステップＳ２５）、挟持部材Ｓ１〜Ｓ３がウエハＷを挟持しておらず、ばね５９の付勢力によってウエハ挟持位置よりもさらに内方に位置している状態、すなわちウエハ無し状態と判定される（ステップＳ２９）。
【００８２】
ただし、制御部１００は、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３およびＳ１〜Ｓ３のいずれもが開放状態であるときにのみ、ウエハＷの装着／取り外しが可能であると判定する。また、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３およびＳ１〜Ｓ３のうちの少なくともいずれか一方に関してウエハ無しの判定がなされれば、ウエハＷが保持されていないと判定する。さらに、制御部１００は、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３およびＳ１〜Ｓ３のいずれもが基板すべり状態であるか、一方が基板すべり状態で、かつ、他方が開放状態であるときに、基板すべりを生じさせることができるものと判定する。
【００８３】
図１２は、記憶部１００Ｍに上記のしきい値ＴＨ１１〜ＴＨ１６およびＴＨ２１〜ＴＨ２６を書き込む調整作業を説明するためのフローチャートである。まず、作業者は、制御部１００によってモータＭ１，Ｍ２を作動させ、目視で確認しながら、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３を、ウエハＷの装着／取り外しができる開放状態に導く（ステップＳ５１）。そのときに第１数値化処理部１０１および第２数値化処理部１０２が生成する位置情報（数値）に基づいて、作業者は、しきい値ＴＨ１１，ＴＨ２１を定め、制御部１００に接続されたキーボード等の入力装置１０５（図１０参照）を操作することにより、記憶部１００Ｍにそれらのしきい値の値を格納させる（ステップＳ５２）。
【００８４】
次に、作業者は、制御部１００によってモータＭ１，Ｍ２を作動させ、目視で確認しながら、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３によってウエハＷを挟持させて挟持状態へと導く（ステップＳ５３）。このときに第１数値化処理部１０１および第２数値化処理部１０２が生成する位置情報に基づいて、作業者は、入力装置１０５を操作することによって、しきい値ＴＨ１４，ＴＨ１５；ＴＨ２４，ＴＨ２５を定めて記憶部１００Ｍに格納させる（ステップＳ５４）。
【００８５】
さらに、このときの位置情報は、ウエハＷの径に対応しているので、作業者は、挟持状態のときの第１および第２数値化処理部１０１，１０２の出力に基づいて、基板すべり状態に対応したしきい値ＴＨ１２，ＴＨ１３；ＴＨ２２，ＴＨ２３を定め，入力装置１０５を操作することによってそれらの値を記憶部１００Ｍに格納させる（ステップＳ５５）。
さらに、作業者は、制御部１００によってモータＭ１，Ｍ２を作動させ、目視で確認しながら、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３が、ばね４６，５９の付勢力によって、挟持状態のときよりも回転半径方向内方側に入り込んだ状態に導く（ステップＳ５６）。そのときに第１および第２数値化処理部１０１，１０２が生成する位置情報に基づき、作業者は、ウエハ無し状態に対応したしきい値ＴＨ１６，ＴＨ２６を定め、入力装置１０５を操作することによって、それらを記憶部１００Ｍに格納させる（ステップＳ５７）。
【００８６】
このようにして、しきい値ＴＨ１１〜ＴＨ１６；ＴＨ２１〜ＴＨ２６を可変設定することによって、第１および第２数値化処理部１０１，１０２の出力値と、開放状態、挟持状態、ウエハ無し状態および基板すべり状態との対応関係を自由に設定することにより、制御部１００によって挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３の状態を正確に判定できるように調整することができる。
この調整作業は、機構部収容空間５０内に取り付けられる位置センサ９７，９８にアクセスすることなく行えるから、基板処理装置の分解を伴うことがないので、簡単な作業で短時間に終えることができる。しかも、検出気の取り付け位置を調整する場合に比較して、正確な調整が可能であり、調整の個人差も抑制できる。
【００８７】
なお、しきい値ＴＨ１１〜ＴＨ１６；ＴＨ２１〜ＴＨ２６の設定および記憶部１００Ｍへの書込み処理（ステップＳ５２，Ｓ５４，Ｓ５５，Ｓ５７）は、制御部１００によって自動的に行わせてもよい。すなわち、作業者が挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３を、順次、開放状態、挟持状態およびウエハ無し状態として（ステップＳ５１）、その都度入力装置１０５から所定の入力操作を行うと、それに応答して、制御部１００がしきい値ＴＨ１１〜ＴＨ１６；ＴＨ２１〜ＴＨ２６を演算し、その演算値を記憶部１００Ｍに書き込むようになっていてもよい。とくに、挟持状態（ステップＳ５３）のときに第１および第２数値化処理部１０１，１０２が生成する位置情報は、ウエハＷの径に対応しているのであるから、この位置情報に基づいて制御部１００に所定の演算処理を実行させて、挟持状態に対応したしきい値ＴＨ１４，ＴＨ１５；ＴＨ２４，ＴＨ２５を求めさせることによって、これらのしきい値を正確に設定できる。また、挟持状態（ステップＳ５３）のときの位置情報がウエハＷの径に対応していることから、このときの位置情報に基づいて制御部１００に所定の演算処理を実行させることにより、基板すべり状態に対応したしきい値ＴＨ１２，ＴＨ１３；ＴＨ２２，ＴＨ２３を、ウエハＷの径に対応した適切な値に確実に設定できる。すなわち、ウエハサイズのばらつき（たとえば、直径で±０．２ｍｍの公差）によらずに、基板すべり状態のときの挟持部材Ｆ１〜Ｆ３，Ｓ１〜Ｓ３とウエハＷの周端面との間隙を確実に一定の値（たとえば０．２ｍｍ）とすることができ、基板すべりを安定に起こさせることができる。
【００８８】
また、挟持状態（ステップＳ５３）のときに第１および第２数値化処理部１０１，１０２が生成する位置情報を、ウエハＷの径に対応する基準値として記憶部１００Ｍに記憶することとして、この基準値に基づいて挟持状態や基板すべり状態の判定を行うこととしたり、さらには、開放状態やウエハ無し状態の判定をも行うこととしてもよい。
図１３は、この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図であり、スピンチャックの内部構成を示す平面図である。この図１３において、上述の図３に示された部分に対応する各部には図３の場合と同一の参照符号を使用して示す。また、この実施形態の説明では、上述の図３、図４および図１０を再び参照する。
【００８９】
この実施形態では、ウエハＷを挟持するための挟持部材Ｆ１〜Ｆ３は、３個のみ設けられていて、第１の実施形態における挟持部材Ｓ１〜Ｓ３（図３参照）が備えられていない。これに対応して、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３を連動させるための第１動作変換機構ＦＴ１のみが設けられていて、第２動作変換機構ＦＴ２（図３参照）は設けられていない。これに応じて、上記の第１の実施形態の場合と異なり、第２モータＭ１や、この第２モータＭ１の駆動力を第２動作変換機構ＦＴ２に伝達するための構成（第２ボールねじ機構６２、軸受け５３、第２ギヤ５５、第２軸受け７２、第２非回転側可動部材７８および第２回転側可動部材８２など。図４参照）は省かれている。また、第１連動リング３４の高さを検出する位置センサ９７および第１数値化処理部１０１は設けられているが、第２連動リング４４に対応した位置センサ９８および第２数値化処理部１０２は設けられていない。
【００９０】
この実施形態では、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によってウエハＷを挟持して、スピンチャック１を回転させている途中で（回転工程、基板保持回転工程）、制御部１００によってモータＭ１を制御することにより、連動リング３４が上昇させられて、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３によるウエハＷの挟持が緩和または解除されて基板すべり状態とされる（基板すべり工程）。その状態で、制御部１００の働きによって、モータＭの回転が加速または減速される（加減速工程）。これにより、慣性により惰性回転することになるウエハＷとスピンベース２１との相対回転が生じるから、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３は、ウエハＷに対して相対的に移動することになる。そこで、連動部材３４を再び下降させて挟持部材Ｆ１〜Ｆ３をウエハＷを挟持した挟持状態とすれば（再挟持工程）、ウエハＷの挟持位置をその回転中に変更することができる。
【００９１】
よって、このような構成によっても、スピンチャック１の回転を停止させることなくウエハＷの挟持位置を変更できるから、生産性を低下させることなく、ウエハＷの周縁部をくまなく均一に処理することができる。そして、位置センサ９７および第１数値化処理部１０１を備えることによって、基板処理装置の組み立て時やメンテナンス時の調整作業が著しく軽減でき、かつ、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３の状態を正確に検出できるから、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３の状態を正確に制御でき、その結果、ウエハＷに対する処理を適切に行うことができる。
【００９２】
図１４は、この発明の第３の実施形態を説明するための図であり、図１３の構成において、挟持部材Ｆ１〜Ｆ３に代えて用いることができる挟持部材３００の構成を示す斜視図である。挟持部材３００は、板状のベース部３２０上に、ウエハＷの周縁部の下面を支持する支持部３２１と、ウエハＷの周端面に当接してウエハＷを挟持するための第１および第２当接部３３１，３３２とを備えている。ベース部３２０が、軸３５に結合されることになる。このとき、支持部３２１は、軸３５の回転軸線３５ａ上に位置する。
【００９３】
挟持部材３００を回転軸線３５ａを中心として回転させることにより、ウエハＷの周端面に対して、第１および第２当接部３３１，３３２が近接／離反する。これにより、挟持部材３００は、ウエハＷの周端面に第１当接部３３１が当接してウエハＷを挟持する第１挟持位置と、ウエハＷの周端面に第２当接部３３２が当接してウエハＷを挟持する第２挟持位置と、第１および第２当接部３３１，３３２の両方をウエハＷの周端面から退避させた退避位置とを選択的にとることができる。未処理のウエハＷを当該基板処理装置に搬入してスピンチャック１に保持させるときや、処理済みのウエハＷをスピンチャック１から搬出するときには、退避位置が選択される。
【００９４】
この構成により、スピンチャック１の回転中に、制御部１００によってモータＭ１を制御し、挟持部材３００を作動させることによって、第１および第２当接部３３１，３３２を、ウエハＷに切り換えて当接させることができる。その結果、スピンチャック１の回転中に、その回転を停止させることなく、ウエハＷの挟持位置を変更できる。その際、制御部１００によるモータ２の制御によって、スピンチャック１を等速回転に保持すれば、スピンチャック１とウエハＷとの相対回転がほとんど生じず、ウエハＷの下面が支持部３２１に摺接しないので、パーティクルの発生を抑制することができる。
【００９５】
もしも、ウエハＷの下面と支持部３２１との接触位置を変更したい場合には、第１および第２当接部３３１，３３２を切り換えるときに、制御部１００によってモータ２を制御することにより、スピンチャック１の回転を加速または減速して、スピンチャック１に対するウエハＷの相対回転を生じさせればよい。
この構成の場合、第１数値化処理部１０１が生成する位置情報Ｎ１の複数の数値範囲に対して、第１当接部３３１によってウエハＷが挟持されている第１挟持状態、第２当接部３３２によってウエハＷが挟持されている第２挟持状態、第１当接部３３１も第２当接部３３２もウエハＷに当接可能な位置から退避している退避状態（開放状態）をそれぞれ対応付けておくことによって、挟持部材３００の状態を検出できる。また、第１当接部３３１によるウエハＷの挟持を緩和または解除して基板すべりを可能とする第１基板すべり状態や、第２当接部３３２によるウエハＷの挟持を緩和または解除して基板すべりを可能とする第２基板すべり状態に対応する位置情報Ｎ１の数値範囲を設定し、これらの第１および第２基板すべり状態を検出できるようにしてもよい。
【００９６】
以上、この発明の３つの実施形態について説明したが、この発明は他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の第１〜第３の実施形態では、位置センサ９７，９８の例として、レーザ反射式のレーザ変位センサを挙げたが、スリット状の断面形状を有するレーザ光を発生する投光部からのレーザ光を受光部で受光し、それらの間の遮光位置に応じて連続的に変動する検出信号を受光部から生成する構成のセンサ（たとえば、株式会社キーエンスから商品名「レーザ式外径変位センサＶＧ」として市販されているもの。）を用いることもできる。すなわち、連動リング３４，４４とともに変位する遮光部材を設け、この遮光部材によるレーザ光の遮光位置がそのスリット状断面の長手方向に変動するようにしておけばよい。
【００９７】
また、上述の実施形態では、モータＭ１，Ｍ２およびボールねじ機構６１，６２によって第１および第２非回転側可動部材６８，７８を昇降させているが、エアシリンダ等の他の駆動機構を用いて第１および第２非回転側可動部材６８，７８を昇降させることもできる。
また、上記の第１〜第３の実施形態では、処理対象の基板として、半導体ウエハを例にとったが、この発明は、光ディスク等の他の円形基板のほか、液晶表示装置用ガラス基板などの角形基板に対しても適用が可能である。
【００９８】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る基板処理装置の構成を説明するための図解図である。
【図２】上記基板処理装置に備えられたスピンチャックの平面図である。
【図３】上記スピンチャックのスピンベース内に備えられた動作変換機構の配置を説明するための平面図である。
【図４】スピンチャックに関連する構成を説明するための断面図である（図５のＩＶ−ＩＶ線断面）。
【図５】挟持部材を駆動するための駆動機構の構成を説明するための平面図である。
【図６】上記駆動機構によって駆動される第１および第２非回転側可動部材の構成を説明するための平面図である。
【図７】上記第１および第２非回転側可動部材から伝達される駆動力を挟持部材の動作に変換する動作変換機構の構成を説明するための斜視図である。
【図８】動作変換機構の他の部分の構成を説明するための斜視図である。
【図９】挟持部材と連動する第１および第２連動リングの高さを検出するための構成を説明するための部分拡大断面図である。
【図１０】上記基板処理装置の電気的構成を説明するためのブロック図である。
【図１１】挟持部材の状態を判定するための処理を説明するためのフローチャートである。
【図１２】挟持部材の状態を判定するためのしきい値を記憶部に書き込む調整作業を説明するためのフローチャートである。
【図１３】この発明の第２の実施形態に係る基板処理装置において用いられるスピンチャックの内部構成を示す平面図である。
【図１４】この発明の第３の実施形態に係る基板処理装置において用いられる挟持部材の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ スピンチャック
２ モータ
３ 処理液供給管
４ 純水供給バルブ
５ エッチング液供給バルブ
６ 遮断板
７ 昇降駆動機構
８ アーム
９ 回転駆動機構
１０ 窒素ガス供給バルブ
１１ 窒素ガス供給管
１２ 純水供給バルブ
２１ スピンベース
２２ 上板
２３ 下板
２４ 貫通孔
２５ 回転軸
２６ 中心軸ノズル
２６ａ 吐出口
２７ ケーシング
２７ａ 上蓋部
２８ カバー部材
２９ シール機構
３０ シール部材
３１，３２，３３ リンク機構
３４ 第１連動リング
３５ 軸
３５ａ 回転軸線
３６ レバー
３６ａ ピン
３７ 揺動板
３７ａ 長穴
３８ クランク部材
３８ａ 軸部
３９ レバー
３９ａ 軸受け部
４０ クランク部材
４０ａ 軸部
４０ｂ 軸部
４１，４２，４３ リンク機構
４４ 第２連動リング
４５ 軸受け部材
４６ 昇降部材
４６ａ 長穴
４７ ガイド軸
４８ ブッシュ
５０ 機構部収容空間
５１ ギヤケース
５２ 軸受け
５３ 軸受け
５４ 第１ギヤ
５５ 第２ギヤ
５６ ピニオン
５７ ピニオン
６１ 第１ボールねじ機構
６２ 第２ボールねじ機構
６３ ねじ軸
６４ ボールナット
６５ 軸受け部
６６ ギヤ
６７ ガイド軸
６８ 第１非回転側可動部材
６９ 突出部
７０ 突出部
７１ 第１軸受け
７１ｆ 非回転側リング
７１ｒ 回転側リング
７２ 第２軸受け
７２ｆ 非回転側リング
７２ｒ 回転側リング
７７ ガイド軸
７８ 第２非回転側可動部材
７９ 突出部
８０ 突出部
８１ 第１回転側可動部材
８１ａ 肩部
８２ 第２回転側可動部材
８２ａ 孔
８４ 貫通孔
９１ 案内レール
９２ 案内ピン
９２ａ ねじ部
９３ ブッシュ
９４ 貫通孔
９５ 板状部
９５ａ ウエハ支持部
９６ 当接部
９７，９８ 位置センサ
１００ 制御部
３００ 挟持部材
３２０ ベース部
３２１ 支持部
３３１ 当接部
３３２ 当接部
Ｆ１〜Ｆ３ 挟持部材
ＦＴ１ 第１動作変換機構
ＦＴ２ 第２動作変換機構
Ｍ１ モータ
Ｍ２ モータ
Ｓ１〜Ｓ３ 挟持部材
Ｗ ウエハ

Claims (6)

1. 基板を保持して回転させるための基板保持装置であって、
   所定の回転軸と、基板を挟持するとともに、その挟持を解除することができる複数の挟持部材とを有し、上記回転軸を中心に回転する回転部材と、
   上記回転軸に回転力を与えることによって上記回転部材を回転駆動する回転駆動機構と、
   上記回転軸を取り囲むリング形状を有し、上記回転部材とともに上記回転軸まわりに回転し、かつ、上記挟持部材の動作に連動して上記回転軸に沿う方向に変位する連動リングと、
   上記連動リングの上記回転軸に沿う方向の位置を連続的に検出することができ、検出された位置に応じて連続的に変動する検出信号を出力する位置検出手段と、
   この位置検出手段が出力する検出信号を数値化して位置情報を生成する位置情報生成手段と、
   この位置情報生成手段によって生成される位置情報に基づいて上記挟持部材の状態を判定する挟持部材状態判定手段とを含むことを特徴とする基板保持装置。
2. 上記挟持部材状態判定手段は、上記位置情報生成手段によって生成される位置情報と所定のしきい値とを比較する比較手段を含み、この比較手段の比較結果に基づいて、挟持部材の状態を判定するものであることを特徴とする請求項１記載の基板保持装置。
3. 上記回転軸の周囲に上記回転部材と協働して密閉空間を形成するカバー部材をさらに含み、
   上記連動リングおよび上記位置検出手段は、上記密閉空間内に配置されていることを特徴とする請求項１または２記載の基板保持装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板保持装置と、
   この基板保持装置によって保持されて回転されている基板の表面に処理流体を供給する処理流体供給手段とを含むことを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載の基板保持装置によって基板を保持して回転させる基板保持方法であって、
   上記回転部材を回転させる回転工程と、
   この回転工程中に上記位置検出手段によって上記連動リングの位置を検出する位置検出工程と、
   この位置検出工程において上記位置検出手段が出力する検出信号を上記位置情報生成手段によって数値化させることによって位置情報を生成する位置情報生成工程と、
   この位置情報生成工程によって生成された位置情報に基づき、上記挟持部材判定手段によって上記挟持部材の状態を判定する挟持状態判定工程とを含むことを特徴とする基板保持方法。
6. 請求項５記載の基板保持方法によって基板を保持して回転させる基板保持回転工程と、
   この基板保持回転工程中に、上記基板保持装置によって保持されて回転されている基板の表面に処理流体を供給する処理流体供給工程とを含むことを特徴とする基板処理方法。

Images