JP2008198836A - 基板処理装置および基板処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成でウォーターマークの発生を防止して基板表面を良好に乾燥させることができる基板処理装置を提供する。
【解決手段】チャックピンａ，２ｂ，２ｃは、そのリリース状態においては、互いに異なる高さで基板Ｗの裏面を支持するプロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃによって基板Ｗを傾斜姿勢で支持する。また、そのグリップ状態においては、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃによって基板Ｗを側方から挟み上げて載置面から離間させ、把持高さｈＲにおいて水平姿勢で把持する。基板Ｗを覆う液塊を形成した後に、チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃをグリップ状態からリリース状態に切り換えて、水平姿勢で把持されていた基板Ｗを傾斜姿勢で支持することによって、基板表面上の液塊を排出する。表面上の液塊が排出された基板をさらに水平姿勢で保持して回転させることによって基板を乾燥させる。
【選択図】図３

Description

この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、プラズマ表示用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」という）に対して所定の処理（例えば、基板表面上の処理液を除去して基板を乾燥する処理）を行う基板処理装置に関する。

このような基板処理装置においては、基板を水平姿勢で保持し、当該水平姿勢に保持された基板の表面に処理液（エッチング液やリンス液等）を供給することによって基板に対して所定の処理を行う装置が従来より知られている。

このような基板処理装置は例えば特許文献１に記載されている。ここでは、搬送ロボットから装置内に搬入された未処理基板を、まず複数の支持部材によって水平支持面上に支持する。続いて、支持部材によって支持された未処理基板を、把持部材によって支持面よりも上方の位置で水平に保持する。続いて、把持部材によって保持された基板を回転させ、回転している基板に対して所定の処理液を供給して基板に対する処理を実行する。

このような基板処理装置において、基板表面上の処理液を除去して基板を乾燥する処理は、処理液が供給された基板を高速回転させて基板上の処理液を遠心力で振り切ることによって実行される（スピンドライ処理）。

ところで、スピンドライ処理において基板を高速回転させる前に、表面に処理液が供給された状態の基板を一時的に傾けた状態とすることによって、重力の力を利用して基板上の処理液を排出する技術が知られている。例えば、特許文献２では、スピンドライ処理を実行する前に、表面にリンス液が供給された基板の周縁部の一カ所を基板傾斜機構によって持ち上げて基板を傾斜させて、その表面のリンス液を基板表面から落下させている。このように基板を傾斜させて重力を利用して基板上面から液を排出させる構成によると、基板上からの液の排出を効率的に行い、基板上の残留液滴を無くすことができる。これによって、ウォーターマークの発生を防止して基板表面を良好に乾燥させることが可能となる。

なお、基板を傾斜姿勢におく技術としては、例えば特許文献３に、基板を傾斜させた状態で搬送させる技術が記載されている。ここでは、基板を保持して搬送するハンド上に設けられた規制部材と傾斜部材とによって、基板を傾斜姿勢で支持ながら搬送する。より具体的には、基板の一方の端面を傾斜部材の傾斜面によって傾斜姿勢で支持し、基板の他方の端面を規制部材に当接されるように案内する。基板の端面を規制部材に当接させることによって、基板を正確に位置決めして保持することが可能となっている。

特開２００４−２３５２３４号公報 特開２００６−１９５２３号公報 特開２００３−２８２６７０号公報

上述の通り、基板を高速回転させる前に基板上の処理液を排出しておくことによって、ウォーターマークの発生を防止して基板表面を良好に乾燥させることが可能となる。

しかしながら、特許文献２に記載の構成によると、基板を傾斜させるための基板傾斜機構を設けなければならない。基板を傾斜させるためだけにこのような特別の機構を設けるための設計上の労力は非常に大きく、装置のコストアップ、フットプリントの増大も避けられない。

また、この構成によると、基板を傾斜させるための一連の工程（すなわち、基板傾斜機構のアームを基板の周縁にまで移動させ、さらにそこで基板の周縁部の一カ所を把持して持ち上げ、さらに傾斜状態を解除して基板を再び水平姿勢におく、といった一連の工程）が必要となるので、アームの移動時間等を考慮すると、スループットの低下が避けられないという点も問題であった。

さらにまた、基板傾斜機構のアームを洗浄することは難しいため、蓄積汚染が避けられない。アームが汚染されると、当該アームが接触した基板の裏面が汚染されてしまう。基板の裏面にゴミ等が付着すると、以降のバッチプロセスでの転写が問題となってくる。このような問題を回避するためには基板傾斜機構のアームを洗浄する機構を設けることが望ましいが、このような機構を設けることはさらなる装置のコストアップ、フットプリントの拡大を招いてしまう。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、簡易な構成でウォーターマークの発生を防止して基板表面を良好に乾燥させることができる基板処理装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、基板表面上の処理液を除去して前記基板を乾燥する基板処理装置であって、基板を回転可能に支持するための回転支持台と、前記回転支持台上に設けられ、基板を傾斜姿勢にて載置する載置部と、前記回転支持台上に設けられ、基板の端縁部を把持して当該基板を水平姿勢にて保持する把持部と、前記把持部が基板の端縁部を把持して基板を水平姿勢に保持する水平保持状態と、前記把持部が基板の端縁部から離間して基板を前記載置部によって傾斜姿勢で保持する傾斜保持状態と、の間で前記把持部の位置を移動させる駆動機構と、前記水平保持状態にて前記回転支持台を鉛直方向に沿った軸心周りにて回転させる回転手段と、を備える。

請求項２の発明は、請求項１に記載の基板処理装置において、前記載置部は、高さの異なる複数の支持ピンを含み、前記把持部は、前記複数の支持ピンに１対１で対応して設けられた複数の把持爪を含み、前記複数の支持ピンのそれぞれと当該支持ピンに対応する把持爪とは、前記回転支持台上に鉛直方向に沿った軸心周りにて回転自在に取り付けられた複数の回転台のそれぞれに設けられ、前記複数の把持爪のそれぞれは、基板の端縁部が入り込む断面くの字形状のテーパ面を有するとともに、前記回転台の回転中心から偏心して前記複数の回転台のそれぞれに設けられ、前記駆動機構は、前記複数の回転台を回動することによって、前記複数の把持爪を基板の端縁部から離間して基板を前記複数の支持ピン上に載置させるとともに、前記複数の把持爪のテーパ面を基板の端縁部に押圧して基板を前記複数の支持ピンから離間させて前記複数の把持爪に把持させる。

請求項３の発明は、基板表面上の処理液を除去して前記基板を乾燥する基板処理装置において、基板を傾斜姿勢にて載置する載置部と、前記載置部に載置された基板を前記載置部から離間させて水平姿勢にて保持する把持部と、前記把持部によって水平姿勢で保持された基板を回転させる基板回転機構と、を備える。

請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、前記把持部によって水平姿勢にて保持された基板の表面に処理液を供給する処理液供給部、を備える。

請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、基板の表面に気体を供給する気体供給部、を備える。

請求項６の発明は、基板表面上の処理液を除去して前記基板を乾燥する基板処理方法において、表面に処理液が残留している基板を傾斜姿勢で載置する載置工程と、傾斜姿勢で載置されている基板の姿勢を変更して当該基板を水平姿勢で保持する水平保持工程と、姿勢を変えた後に、水平姿勢で保持された基板を回転させる基板回転工程と、を備える。

請求項７の発明は、請求項６に記載の基板処理方法において、前記載置工程の前に、水平姿勢で保持された基板の表面に前記処理液を供給する処理液供給工程、を備える。

請求項８の発明は、請求項７に記載の基板処理方法において、第１の処理部にて前記処理液供給工程を実行した後に、前記処理液が供給された基板を前記第１の処理部から第２の処理部まで水平姿勢で搬送する搬送工程、を備え、前記第２の処理部において前記載置工程を実行する。

請求項９の発明は、請求項６から８のいずれかに記載の基板処理方法において、前記載置工程において傾斜姿勢で載置された基板の表面から前記処理液が排除され、少なくとも基板の中心が前記処理液が排除された露出領域となった後に、前記水平保持工程を実行する。

請求項１０の発明は、請求項６から９のいずれかに記載の基板処理方法において、基板の表面に気体を供給する気体供給工程、を備え、前記載置工程において傾斜姿勢で載置された基板の表面から前記処理液が排除され、少なくとも基板の中心が前記処理液が排除された露出領域となった後に、前記気体供給工程を開始する。

請求項１〜１０に記載の発明によると、基板を載置することによって、重力の力で基板の表面上から処理液を排出させることができる。表面上の処理液が排出された基板を水平姿勢で保持して回転させることによって、ウォーターマークの発生を防止して基板表面を良好に乾燥させることができる。

特に、請求項１に記載の発明によると、把持部の位置を移動させることによって基板を傾斜姿勢におくことができるので、傾斜姿勢におくために基板の一端を持ち上げる機構等を設ける必要がない。したがって、基板処理装置を簡易な構成とすることができる。

特に、請求項６に記載の発明によると、載置工程において載置された基板が傾斜姿勢におかれるので、傾斜姿勢におくために基板の一端を持ち上げる工程等を設ける必要がない。したがって、基板処理のスループットが低下しない。

〔第１の実施の形態〕
〈１．構成〉
〈１−１．基板処理装置１００の全体構成〉
この発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１００の構成について図１を参照しながら説明する。図１はこの実施の形態に係る基板処理装置１００の全体構成を示す図である。

基板処理装置１００は、基板Ｗに所定の処理液（化学薬品または有機溶剤等の薬液や純水またはＤＩＷ等のリンス液）を供給して、基板Ｗに所定の処理（薬液処理、リンス処理等）を順次に行い、さらにリンス処理後の基板Ｗに対して乾燥処理（表面上のリンス液を除去して基板Ｗを乾燥する処理）を行う枚葉式の処理装置である。

基板処理装置１００は、スピンベース１と、チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃ（以下において、チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれを特に区別しない場合には、単に「チャックピン２」という。）と、回転駆動機構３と、遮断板４と、下面処理液供給系５と、上面処理液供給系６と、気体供給系７とを備えている。

また、基板処理装置１００は、ＣＰＵやメモリ等を備えたコンピュータによって構成される制御部９９を備えている。制御部９９は、回転駆動機構３、チャックピン駆動機構２１、回転駆動機構４１、昇降機構４２および各バルブ５３，５５，６３，６５，７２等と電気的に接続されており、それらの動作を制御する。

スピンベース１、チャックピン２および回転駆動機構３等によって構成されるスピンチャック１０は、基板Ｗをそのデバイス形成面を上方に向けて略水平に保持するとともに、保持した基板Ｗを、水平面内にて鉛直方向に沿った軸Ａ１（基板Ｗのほぼ中心を通りる鉛直軸）回りに回転させる。

スピンベース１は、基板を回転可能に支持するための支持台である。より具体的には、回転駆動機構３によって回転される回転軸３１の上端に固定された略円盤状の部材であり、その上面には複数個のチャックピン２が設けられる。

チャックピン２は、スピンベース１の上面の所定箇所に複数個設けられる（図２参照）。これら複数のチャックピン２（より具体的には、各チャックピン２に設けられたプロキピン２２ａ，２２ａ，２２ｂ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｃ）が全体として、基板Ｗを傾斜姿勢で載置する載置部として機能する。また、これら複数のチャックピン２（より具体的には、各チャックピン２に設けられた基板把持部２３ａ，２３ａ，２３ｂ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｃ）は全体として、傾斜姿勢で載置された基板Ｗの端縁部を把持して当該基板Ｗを載置部から離間させて水平姿勢で保持する把持部として機能する。複数のチャックピン２は、チャックピン駆動機構２１によって、連動して回転駆動されることによって（図２の矢印ＡＲ２ａ，２ｂ，２ｃ）、載置部として機能するリリース状態（図２の仮想線位置）と把持部として機能するグリップ状態（図２の実線位置）との間を切り換えられる。なお、チャックピン２は、円形の基板Ｗを確実に保持するべく３個以上設けてあればよく、この実施の形態の基板処理装置１００においては、６個のチャックピン２がスピンベース１の周縁に沿って等間隔（６０°間隔）に立設されているものとする。チャックピン２の具体的な構成については、後にさらに詳述する。

回転駆動機構３は、電動モータおよびその回転を回転軸３１に伝達するトルク伝達機構によって構成されており、回転軸３１、スピンベース１およびチャックピン２に保持された基板Ｗを、鉛直方向に沿った軸Ａ１を中心として水平面内にて回転させることができる。なお、回転駆動機構３としてはモータ軸が回転軸３１に直結された中空モータを採用してもよい。回転軸３１は中空軸となっていて、その内部には下面処理液供給管５１が挿通されている。

遮断板４は、回転駆動機構４１によって回転される回転軸４１１の下端に固定された略円盤状の部材であり、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの上面に対向し、基板Ｗの径よりも若干大きな基板対向面４１２を有する。ただし回転軸４１１は回転軸３１の軸線Ａ１と共通の軸線Ａ２に沿っている。回転軸４１１は中空軸となっていて、その内部には上面処理液供給管６１が挿通されている。また、遮断板４は、昇降機構４２によって鉛直方向に沿って昇降自在とされている。

回転駆動機構４１は、電動モータおよびその回転を回転軸４１１に伝達するトルク伝達機構によって構成されており、回転軸４１１および遮断板４を、鉛直方向に沿った軸Ａ２を中心として水平面内にて回転させることができる。すなわち、遮断板４はスピンチャック１０に保持された基板Ｗとほぼ平行かつ同軸に回転される。また、遮断板４はスピンチャック１０に保持された基板Ｗとほぼ同じ回転数でかつ同じ方向に回転される。

昇降機構４２は、例えば、ボールネジを用いた送りネジ機構やエアシリンダを用いた機構等によって構成されており、回転軸４１１、遮断板４および回転駆動機構４１を支持アーム４２１内に収容するとともに、支持アーム４２１全体を昇降させることによって、回転軸４１１、遮断板４および回転駆動機構４１を一体として昇降させる。より具体的には、遮断板４の基板対向面４１２を、スピンチャックに保持された基板Ｗの上面に近接する位置と、基板Ｗの上面から大きく上方に離間した位置との間で昇降させる。遮断板４がスピンチャックに保持された基板Ｗの上面に近接すると、その基板Ｗの表面全面を覆うこととなる。

下面処理液供給系５は、基板Ｗの下面に向けて処理液を供給する。下面処理液供給系５は、下面処理液供給管５１と、下面ノズル５２と、薬液バルブ５３と、薬液供給源５４と、純水バルブ５５と、純水供給源５６とを備えている。

下面処理液供給管５１は、回転軸３１の内部に挿通され、スピンチャック１０に保持された基板Ｗの下面中央に近接する位置まで延びていて、その先端には基板Ｗの下面中央に向けて処理液を吐出する下面ノズル５２が形成されている。またその他端は、薬液バルブ５３を介して、所定の薬液（例えば、フッ酸（ＨＦ）、緩衝フッ酸（ＢＨＦ）、ＳＣ１（アンモニア水と過酸化水素水と水との混合液）、ＳＣ２（塩酸と過酸化水素水と水との混合液）等）を貯留する薬液供給源５４に接続されている。また、純水バルブ５５を介して、所定のリンス液（例えば、脱イオン化された純水）を貯留する純水供給源５６に接続されている。制御部９９は、薬液バルブ５３を開閉制御することによって、下面ノズル５２から所定の薬液を吐出させることができる。また、純水バルブ５５を開閉制御することによって、下面ノズル５２から純水を吐出させることができる。

上面処理液供給系６は、基板Ｗの上面に向けて処理液を供給する。上面処理液供給系６は、上面処理液供給管６１と、上面ノズル６２と、薬液バルブ６３と、薬液供給源６４と、純水バルブ６５と、純水供給源６６とを備えている。

上面処理液供給管６１は、回転軸４１１の内部に挿通され、その先端には基板Ｗの上面中央に向けて処理液を吐出する上面ノズル６２が形成されている。またその他端は、薬液バルブ６３を介して、所定の薬液を貯留する薬液供給源６４に接続されている。また、純水バルブ６５を介して、所定のリンス液を貯留する純水供給源６６に接続されている。制御部９９は、薬液バルブ６３を開閉制御することによって、上面ノズル６２から所定の薬液を吐出させることができる。また、純水バルブ６５を開閉制御することによって、上面ノズル６２から純水を吐出させることができる。

気体供給系７は、基板Ｗの上面に所定の気体（不活性ガスであり、この実施の形態においては窒素ガスとする。）を吐出供給する。気体供給系７は、気体供給流路７１と、気体バルブ７２と、流量調整部７３と、気体供給源７４とを備えている。

気体供給流路７１は、回転軸４１１の内壁面と上面処理液供給管６１の外壁面との間に形成されている。気体供給流路７１は、気体バルブ７２および流量調整部７３を介して、窒素ガスを供給する気体供給源７４に接続されている。制御部９９は、気体バルブ７２を開閉制御することによって、気体供給流路７１から窒素ガスを吐出させることができる。また、流量調整部７３を制御することによって、気体供給流路７１から吐出させる窒素ガスの流量を変更することができる。

〈１−２．チャックピン２〉
チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃについて図２〜図４を参照しながらより詳細に説明する。図２はスピンベース１の平面図であり、図３はスピンベース１の断面図（図２のＬｏ線断面）である。また、図４はチャックピン２ａ，２ｂ，２ｃそれぞれの側面図である。

〈チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃの配置〉
図２を参照する。上述した通り、スピンベース１には、その周縁に沿って等間隔で、それぞれ２個が対をなす３対のチャックピン２、すなわち６個のチャックピン２が設けられる。より具体的には、図２に示すように、各チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃの備えるプロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃのそれぞれが、スピンベース１の中心Ｏを通過する傾斜軸Ｌｏに直交する互いに平行な等高軸Ｌａ，Ｌｂ，Ｌｃ上にそれぞれ位置するように設けられる。

ただし、チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃは、その基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃが後述するグリップ位置（図２の実線位置）におかれた状態において、そのくの字断面の屈曲頂辺Ｋが基板Ｗの接線方向と平行な位置関係におかれるように配置される。

〈チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃの構成〉
図４を参照する。チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれは、基板Ｗの周縁部を下方から点接触で支持する支持ピンであるプロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、プロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃに１対１で対応して設けられ、基板Ｗの外周端面を側方から押圧して把持する把持爪である基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃとを備えている。プロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃと基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃとは、プロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃを中心とする鉛直軸Ａ３回りに回動自在に軸支された回転台である略円柱状の可動本体部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃにそれぞれ設けられている。

プロキピン２２ａは、その先端が、水平面であるスピンベース１の表面から所定距離ｈａだけ離間した高さ（以下「第１の高さｈａ」という）に位置している。すなわち、２個のプロキピン２２ａは、等高軸Ｌａにおいて第１の高さｈａで基板Ｗを支持する（図３参照）。

プロキピン２２ｂは、その先端が、スピンベース１の表面から所定距離ｈｂ（ただし距離ｈｂ＜距離ｈａ）だけ離間した高さ（以下「第２の高さｈｂ」という）に位置している。すなわち、２個のプロキピン２２ｂは、等高軸Ｌｂにおいて第２の高さｈｂで基板Ｗを支持する。

プロキピン２２ｃは、その先端が、スピンベース１の表面から所定距離ｈｃ（ただし距離ｈｃ＜距離ｈｂ）だけ離間した高さ（以下「第３の高さｈｃ」という）に位置している。すなわち、２個のプロキピン２２ｃは、等高軸Ｌｃにおいて第３の高さｈｃで基板Ｗを支持する。

基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれは、可動本体部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃの回転中心（鉛直軸Ａ３）から偏心して可動本体部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃのそれぞれに設けられる。これにより、可動本体部材２４ａ，２４ｂ，２４ｃがチャックピン駆動機構２１によってプロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃの位置を中心として回転駆動されることによって基板Ｗに対して進退し（矢印ＡＲ２ａ，ＡＲ２ｂ，ＡＲ２ｃ）、基板Ｗの外周端面を押圧する押圧状態（グリップ状態）を形成するグリップ位置（図２の実線位置、図３（ｂ）に示す位置）と、基板Ｗの外周端面から離れる開放状態（リリース状態）を形成するリリース位置（図２の仮想線位置、図３（ａ）に示す位置）との間で切り換え可能に構成されている。

基板把持部２３ａは、基板の端縁部が入り込む断面くの字形状のテーパ面を有する部材であり、仰角α１の上側傾斜面２３１ａと、俯角α２（ただし、α２＝α１）の下側傾斜面２３２ａとが形成されている。基板把持部２３ａは、リリース位置からグリップ位置に切り換えられることによって基板Ｗに対して接近し、このテーパ面によって基板Ｗを挟み上げて把持する。すなわち、図３に示すように、基板把持部２３ａがリリース位置からグリップ位置まで移動すると、基板Ｗは、その下端面において下側傾斜面２３２ａと接触しながら滑り上がり、その上端面が上側傾斜面２３１ａと接触するとともにその下端面が下側傾斜面２３２ａと接触した状態において固定的に把持される。

基板把持部２３ｂも、基板把持部２３ａと同様、基板の端縁部が入り込む断面くの字形状のテーパ面を有する部材であり、仰角β１の上側傾斜面２３１ｂと、俯角β２（ただし、β２＝β１）の下側傾斜面２３２ｂとが形成されている。基板把持部２３ｂは、リリース位置からグリップ位置に切り換えられることによって基板Ｗに対して接近し、このテーパ面によって基板Ｗを挟み上げて把持する。

基板把持部２３ｃも、基板把持部２３ａと同様、基板の端縁部が入り込む断面くの字形状のテーパ面を有する部材であり、仰角γ１の上側傾斜面２３１ｃと、俯角γ２（ただし、γ２＝γ１）の下側傾斜面２３２ｃとが形成されている。基板把持部２３ｃは、リリース位置からグリップ位置に切り換えられることによって基板Ｗに対して接近し、このテーパ面によって基板Ｗを挟み上げて把持する。

ただし、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれのくの字断面の屈曲頂辺Ｋは、いずれも、スピンベース１の表面から所定距離ｈＲ（ただし距離ｈＲ＞距離ｈａ）だけ離間した高さ（以下「把持高さｈＲ」という）に位置している。すなわち、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは、いずれも、そのグリップ位置において把持高さｈＲで基板Ｗを固定保持する。

また、プロキピン２２ａ上に載置された基板Ｗを確実に挟み上げるべく、基板把持部２３ａの下側傾斜面２３２ａの下端辺の高さｈ２３２ａは、第１の高さｈａに支持された状態にある基板Ｗの下端辺の高さｈＷよりも低い位置とされる（図３参照）。基板把持部２３ｂ，２３ｃについても同様である。

また、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれの入隅部分の最大深さ（すなわち、下側斜面２３２ａ，２３２ｂ，２３２ｃの下端辺と屈曲頂辺Ｋとの水平方向についての離間距離）ｄａ，ｄｂ，ｄｃは互いに等しく設定される。そして、α＜β＜γと設定される。このように設定することによって、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれにおいて、グリップ位置からリリース位置までの移動距離を等しくすることができる。

以上の通り、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれがリリース位置にある状態においては、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃは基板Ｗの端縁部から離間し、プロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃが互いに異なる高さ位置で基板Ｗを支持することによって、基板Ｗを傾斜姿勢で支持する（図３（ａ））。すなわちこの場合、チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃは全体として基板Ｗを傾斜姿勢で載置する載置部として機能する。ただし、載置される基板Ｗの傾斜角度θは、傾斜姿勢におかれた基板Ｗを覆う液塊Ｐが分裂することなく基板Ｗの上方から下方に移動するのに十分な角度とされることが望ましく、０．０３〜１度、好ましくは０．３度に設定される。

また、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれがグリップ位置にある状態においては、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃがそのテーパ面を基板Ｗの端縁部に押圧してプロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃ上に載置された基板Ｗを側方から挟み上げて載置面から離間させ、把持高さｈＲにおいて水平姿勢で把持する（図３（ｂ））。すなわちこの場合、チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃは基板Ｗを水平姿勢で保持する把持部として機能する。

〈１−３．チャックピン駆動機構２１の構成〉
チャックピン駆動機構２１は、スピンベース１に設けられ、６個のチャックピン２（より具体的には、各チャックピン２の可動本体部材２４）を連動させて回転駆動する。チャックピン２は、回転駆動されることによって、基板把持部２３がグリップ位置におかれる状態（グリップ状態）と、リリース位置におかれる状態（リリース状態）との間で切り換えられることになる。

チャックピン駆動機構２１について図５〜図１０を参照しながら具体的に説明する。図５〜図１０は、スピンベース１内に備えられたチャックピン駆動機構２１の配置を説明するための図である。なお、以下において、基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃのそれぞれを特に区別しない場合には、単に「基板把持部２３」という。また、プロキピン２２ａ，２２ｂ，２２ｃのそれぞれを特に区別しない場合には、単に「プロキピン２２」という。

図５を参照する。図５はスピンベース１内に設けられた動作変換機構の配置を示す平面図である。チャックピン駆動機構２１は、複数のチャックピン２のそれぞれに接続された複数のリンク機構８１１と、複数のリンク機構８１１を連動させる連動リング８１２とを備えている。

連動リング８１２は、スピンベース１の回転軸３１に対して同心に配置されたほぼ円環状の部材である。連動リング８１２は、後述する連動リング昇降機構によって、スピンベース１の回転軸Ａ１に沿って昇降される。また、リンク機構８１１は動作変換機構を構成し、連動リング８１２の昇降運動をチャックピン２の回動運動に変換する。すなわち、連動リング昇降機構が連動リング８１２を昇降させ、さらに動作変換機構がリング８１２の昇降運動を可動本体部材２４の回動運動に変換することによって、基板把持部２３の位置がグリップ位置とリリース位置との間で切り換えられる。

〈連動リング昇降機構〉
連動リング昇降機構について図６〜図８を参照しながら説明する。図６はチャックピン駆動機構２１の配置を示すスピンベース１の断面図（図７のＺ−Ｚ線断面）である。図７は、チャックピン駆動機構２１の配置を示すスピンベース１の平面図である。図８は、非回転可動部材２３０の構成を示す平面図である。

スピンベース１は、上板８１３と下板８１４とをボルトで固定して構成されており、上板８１３の周縁部には、チャックピン２を可動自在に配設するために貫通孔８１５が形成されている。

また、上板８１３と下板８１４との間に動作変換機構を収容する機構空間ＭＲが形成されている。なお、上板８１３および下板８１４の中央部には、スピンベース１を貫通する貫通孔８１６が形成されている。この貫通孔８１６を通り、さらに、スピンベース１の回転軸３１を挿通するように、上述した下面処理液供給管５１が配置されている。また、下面処理液供給管５１の上端には上述した下面ノズル５２が固定されている。

また、シール機構８１７と回転軸３１との間には、外部雰囲気から遮断された機構部収容空間ＭＲＶが形成されている。ただし、シール機構８１７は、回転駆動機構３を包囲するケーシング８１８をさらに包囲する筒状のカバー部材８１９の上端（この上端はスピンベース１の下面近傍にまで及んでいる）付近の内面に配置されている。シール機構８１７はスピンベース１の下面に固定されたシール部材８２０に摺接する。これによって、シール機構８１７と回転軸３１との間に形成される機構部収容空間ＭＲＶは、外部雰囲気から遮断された空間とされる。

機構部収容空間ＭＲＶ内において、ケーシング８１８の上蓋部８１８ａ上には、回転軸３１を取り囲むほぼ円環状のギヤケース８２１が取り付けられている。ギヤケース８２１上には、モータＭが固定されている。ギヤケース８２１の内部には、その内壁面の内周側および外周側にそれぞれ軸受け８２２が圧入されている。軸受け８２２は回転軸３１に対して同軸に配置されている。軸受け８２２の回転側リングには、回転軸３１を包囲するリング状のギヤ８２３が固定されている。したがって、ギヤケース８２１内において、ギヤ８２３は回転軸３１に対して同軸的に回転可能である。ギヤ８２３は、外周側にギヤ歯を有している。

モータＭの駆動軸に固定されたピニオン８２４は、ギヤ８２３に噛合している（図７参照）。ギヤケース８２１上にはさらに、モータＭを回避した位置に、一対のボールねじ機構８２５，８２５が回転軸３１を挟んで対向する位置（すなわち、回転軸３１の側方）に配置されている（図７参照）。

ボールねじ機構８２５，８２５は、回転軸３１と平行に配置されたねじ軸８２６と、このねじ軸８２６に螺合するボールナット８２７とを備えている。ねじ軸８２６は、ギヤケース８２１の上蓋部に軸受け部８２８を介して取り付けられており、その下端は、ギヤケース８２１の内部に及んでいる。このねじ軸８２６の下端には、ギヤ８２９が固定されており、このギヤ８２９はギヤ８２３に噛合している。

一方、ボールナット８２７には非回転側可動部材８３０が取り付けられている。この非回転側可動部材８３０は、回転軸３１を取り囲む環状の部材であって、その内周面には、回転軸３１を取り囲むように設けられた軸受け８３１の非回転側リング８３１ｆが固定されている。軸受け８３１の回転側リング８３１ｒは非回転側リング８３１ｆよりも回転軸３１に対して内方側に配置されている。この回転側リング８３１ｒは、回転軸３１を取り囲む環状の回転側可動部材８３２の外周面側に固定されている。回転側可動部材８３２は、回転軸３１の外周面に突出して設けられた案内レール８３３に係合している。この案内レール８３３は、回転軸３１に平行な方向に沿って形成されており、これにより、回転側可動部材８３２は、回転軸３１に沿う方向に案内されて移動可能な状態で、回転軸３１に結合されている。

モータＭを駆動してピニオン８２４を回転させると、この回転はギヤ８２３に伝達される。これによって、ギヤ８２３に噛合しているギヤ８２９が回転して、ボールねじ機構８２５，８２５のねじ軸８２６が回転する。これによって、ボールナット８２７およびこれに結合された非回転側可動部材８３０が回転軸３１に沿って昇降することになる。回転軸３１とともに回転することになる回転側可動部材８３２は、軸受け８３１を介して非回転側可動部材８３０に結合されているから、この非回転側可動部材８３０の昇降により、回転軸３１の回転中であっても、案内レール８３３に沿って昇降されることになる。

図８に示すように、非回転側可動部材８３０には、一対のボールねじ機構８２５，８２５のボールナット８２７に対応する位置に径方向外方に突出した一対の突出部８３４，８３４が形成されており、さらに、これらの突出部８３４，８３４とは周方向に沿ってずれた位置に別の一対の突出部８３５，８３５が形成されている。この一対の突出部８３５，８３５には、回転軸３１に沿う方向に延びるガイド軸８３６，８３６が結合されている。このガイド軸８３６，８３６は、回転軸３１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、非回転側可動部材８３０は、水平姿勢を保持しつつ回転軸３１に沿って昇降することになる。非回転側可動部材８３０が回転軸３１に沿って昇降すると、回転側可動部材８３２が案内レール８３３に沿って昇降し、さらに回転側可動部材８３２の外周側の肩部８３２ａと掛かり合う位置に配置されている連動リング８１２が昇降することになる。

〈動作変換機構〉
動作変換機構について図９、図１０を参照しながら説明する。図９は動作変換機構を構成するリンク機構８１１の斜視図であり、図１０はチャックピン２の構成を示す部分断面図である。

チャックピン２は、上述の通り、プロキピン２２の中心に位置する鉛直軸Ａ３回りに回動自在に軸支された略円柱状の可動本体部材２４を備えている。可動本体部材２４は貫通孔８１５に貫通して配設されることで回動可能となっているとともに、プロキピン２２が対向領域ＦＲに対して基板Ｗの径方向内側に位置するように配置されている。

可動本体部材２４には、チャックピン２よりも下方において側方に突出したレバー８３７が固定されており、このレバー８３７の先端には鉛直上方に延びるピン８３７ａが立設されている。リンク機構８１１は、このレバー８３７と、レバー８３７に係合する長穴８３８ａを有する揺動板８３８と、この揺動板８３８に結合されたクランク部材８３９と、このクランク部材８３９の軸部８３９ａを回転自在に軸支する軸受け部８４０ａを有するレバー８４０と、このレバー８４０に結合されたクランク部材８４１と、このクランク部材８４１の一方の軸部８４１ａを回転自在に支持する軸受け部材８４２と、クランク部材８４１の他方の軸部８４１ｂと係合する長穴８４３ａを有する昇降部材８４３とを有している。この昇降部材８４３の下端は、連動リング８１２の上面に結合されている。連動リング８１２は、回転側可動部材８３２の外周側の肩部８３２ａと掛かり合う位置に配置されている。

図５に示すように、連動リング８１２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８４４が回転軸３１に沿う鉛直上方に向かって立設されている。図４に示すように、このガイド軸２４４は、スピンベース１の下板８１４を貫通し、スピンベース１内に設けられたブッシュ８４５によって、昇降可能に保持されている。したがって、連動リング８１２は、回転側可動部材８３２とともに、水平姿勢を維持しつつ、回転軸３１に沿って昇降することになる。これに伴い、昇降部材８４３が昇降すると、クランク部材８４１が軸受け部材８４２に支持された軸部８４１ａを中心に回動することになる。昇降部材８４３に形成された長穴８４３ａは、水平方向に延びており、これにより、昇降部材８４３の昇降運動は、クランク部材８４１の回動へとスムーズに変換される。

クランク部材８４１の回動により、レバー８４０が揺動し、その軸受け部８４０ａに支持されたクランク部材８３９が平面視においてスピンベース１の周方向に沿って移動する。揺動板８３８に形成された長穴８３８ａは、スピンベース１の半径方向に沿って長く形成されていて、この長穴８３８ａに鉛直方向に沿ってピン８３７ａが係合しているため、揺動板８３８は、水平姿勢を保持しつつ、スピンベース１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８３８の揺動に伴い、ピン８３７ａがスピンベース１の周方向に沿って変位するから、これにより、レバー８３７が軸Ａ３を介してチャックピン２の回動を引き起こす。このようにして、リンク機構８１１は、回転側可動部材８３２の昇降運動を、可動本体部材２４の回動運動へと変換する。

可動本体部材２４が鉛直軸Ａ３回りに回動されると、基板把持部２３が基板Ｗの周縁に対して進退してグリップ位置とリリース位置との間で切り換えられる。基板把持部２３をリリース位置におく場合、制御部９９は、第１連動リング８１２が上昇位置（上記第１の高さ）となるようにモータＭを制御する。また、基板把持部２３をリリース位置からグリップ位置に切り換える場合、制御部９９は、例えば第１モータＭを制御することにより、ボールねじ機構８２５を駆動し、ボールナット８２７を下降させる。これにより、回転側可動部材８３２が下降するから、連動リング８１２が下降して、昇降部材８４３が圧縮コイルばね８４７からのばね力および重力を受けて下降する。その結果、チャックピン２が鉛直軸Ａ３回りに回動して、基板把持部２３が基板Ｗの外周端部に当接して基板Ｗを把持する。

なお、可動本体部材２４とスピンベース１の上板８１３に形成された貫通孔８１５との境界部分（可動部分）には、機構空間ＭＲと貫通孔８１５からスピンベース１の上方に繋がる空間とを分離するために、可動部分にリング状のシール部材８４６が設けられている。シール部材８４６は、可動部分の下端側、すなわち機構空間ＭＲと貫通孔８１５の接続部分に設けられ、処理液が毛細管現象により可動部材を伝って機構空間ＭＲに入り込むことを防止している。

また、図４に示されている通り、リンク機構８１１の昇降部材８４３には、スピンベース１の下板８１４の下面と連動リング８１２の上面との間に圧縮コイルばね８４７が巻装されている。これにより、連動リング８１２は、下方に向かって付勢されており、その結果として、チャックピン２は基板把持部２３がスピンベース１の径方向内方に向かう閉方向へと付勢されている。よって、ボールねじ機構８２５のボールナット８２７が十分に下方にあれば、基板Ｗは圧縮コイルばね８４７のばね力によって、チャックピン２によって保持されることになる。このように圧縮コイルばね８４７の弾性力を利用して基板Ｗを弾性的に保持する構成であるので、基板Ｗの破損が生じにくいという利点がある。

さらにまた、チャックピン２による基板Ｗの保持状態を検出するために、図４に示すように、連動リング８１２の高さをそれぞれ検出するセンサ部８４８が設けられている。センサ部８４８は、例えば、それぞれ３つのセンサを有しており、チャックピン２の基板把持部２３が、基板Ｗの端面から退避した状態に対応する第１の高さと、チャックピン２が基板Ｗの端面に当接してこの基板Ｗを挟持している状態に対応する第２の高さと、スピンベース１上に基板Ｗが存在せず、チャックピン２の基板把持部２３が基板Ｗの端面位置よりもスピンベース１の径方向内方側に入り込んだ位置に対応する第３の高さとにおいて、連動リング８１２をそれぞれ検出するように配置されている。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。センサ部８４８の出力に基づき、チャックピン２による基板Ｗの保持状態、その保持の解除状態、および基板Ｗが存在しない状態を検出することができる。なお、連動リング８１２とボールねじ機構８２５のボールナット８２７の昇降とが連動していることを確認するために、非回転側可動部材８３０の高さを検出するセンサを別途設けてもよい。

さらにまた、チャックピン２は導電性の樹脂（例えば、導電性ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン））で構成されており、動作変換機構を構成する各部品は導電性の樹脂または金属（ステンレス鋼（ＳＵＳ）など）で構成されている。さらに、スピンベース１の下板８１４も導電性の材料（例えば、ＳｉＣまたはアルミニウム）で構成されている。また、下板８１４が結合される回転軸３１は、ＳＵＳなどの金属で構成されており、モータ２のケーシング（金属製）は接地されている。これにより、チャックピン２から、動作変換機構、下板８１４および回転軸３１を経てモータ２のケーシングに至る接地経路が形成されている。これにより、基板Ｗとその表面に供給される処理液（薬液や純水）との間の摩擦に起因して生じる静電気を放電することができ、基板Ｗに作り込まれたデバイスの静電破壊を防止できる。また、チャックピン２の駆動機構を利用して、スピン処理中に基板Ｗの除電を行うことができるから、放電式やＸ線式の除電装置を別途設ける必要がなく、設計が容易になるうえ、コストの削減を図ることができる。また、放電式の除電装置では金属パーティクルの発生が問題となり、Ｘ線式の除電装置では放射線対策が問題となるのに対して、この実施形態の構成ではこれらの点が問題となることもない。

〈２．処理動作〉
基板処理装置１００において実行される基板Ｗの処理手順について図１１〜図１３を参照しながら説明する。図１１は、基板処理装置１００において実行される基板Ｗの処理の流れを示す図である。図１２および図１３は、処理実行中の各段階におけるスピンベース１の断面図である。基板処理装置１００における基本的な処理手順は、基板Ｗに対して薬液による処理（例えばエッチング処理）を行った後、純水によって薬液を洗い流すリンス処理を行い、さらにその後基板Ｗを高速で回転させることによって水滴を振り切るスピンドライ処理を行うというものである。

さらに具体的には、フッ酸処理（薬液としてフッ酸（ＨＦ）を用いた処理）後のベアシリコン（表面に酸化膜を有する）のリンス処理とスピンドライ処理とを行うもの、および、フッ酸処理後のポリシリコン（poly-Si）のリンス処理とスピンドライ処理とを行うものである。これらにおいては、薬液処理後の基板Ｗの表面は疎水性を呈している。

はじめに、制御部９９は、チャックピン昇降機構４２を制御して遮断板４を大きく上昇させてスピンベース１から大幅に離間させた状態とするとともに、チャックピン駆動機構２１を制御して複数のチャックピン２のそれぞれをリリース状態としておく。この状態にて、搬送ロボット（図示省略）によって未処理の基板Ｗがスピンベース１に渡される。スピンベース１に渡された基板Ｗは、プロキピン２２によって傾斜姿勢で支持される（ステップＳ１）（図１２（ａ））。

続いて、制御部９９はチャックピン駆動機構２１を制御して、複数のチャックピン２のそれぞれを連動して作動させて、複数のチャックピン２のそれぞれをリリース状態からグリップ状態に切り換える（ステップＳ２）（図１２（ｂ））。すると、プロキピン２２によって傾斜姿勢で支持されていた未処理基板Ｗは、基板把持部２３によって水平姿勢で把持される。

続いて、薬液処理を実行する（ステップＳ３）。すなわち、制御部９９は回転駆動機構３を制御して、スピンベース１とともにチャックピン２に保持された基板Ｗを回転させる。なお、このとき、制御部９９は、昇降機構４２を制御して遮断板４を下降させて基板Ｗに近接させた位置におくとともに、回転駆動機構４１を制御して基板Ｗと同じ回転数で遮断板４を回転させる。この状態にて、制御部９９は薬液バルブ６３，５５を開いて、上面ノズル６２および下面ノズル５２から薬液を基板Ｗの上下面に吐出させる。吐出された薬液は遠心力によって基板Ｗの表面全体に拡がり、基板Ｗ表面の薬液処理が進行する。所定時間の薬液処理が終了すると、制御部９９は薬液バルブ５３を閉じて、下面ノズル５２からの薬液吐出を停止させる。

続いて、洗浄処理（リンス処理）を実行する（ステップＳ４）。すなわち、制御部９９は純水バルブ６５，５６を開いて、基板Ｗを回転させつつ上面ノズル６２および下面ノズル５２から純水を基板Ｗの上下両面に吐出させる。吐出された純水は回転の遠心力によって基板Ｗの表裏全面に拡がり、純水によって薬液を洗い流す洗浄処理が進行する。

リンス処理を開始してから所定時間が経過すると、制御部９９は回転駆動機構３を制御して、スピンベース１の回転速度を減速させていき、最終的に回転を停止させる。そして、回転が停止してから所定時間（例えば５秒程度）が経過すると、制御部９９は純水バルブ６５，５６を閉じて、上面ノズル６２および下面ノズル５２からの純水吐出を停止させる（ステップＳ５）。スピンベース１が極低速回転状態となると、基板Ｗの上面では純水の液塊Ｐが成長しはじめる（液塊成長工程）。さらに、スピンベース１の回転停止後に継続して純水が供給されることによって、基板Ｗを覆う液塊Ｐがさらに成長する（液膜被覆工程）（図１３（ａ））。

続いて、制御部９９はチャックピン駆動機構２１を制御して、複数のチャックピン２のそれぞれを連動して作動させて、複数のチャックピン２のそれぞれをグリップ状態からリリース状態に切り換える（ステップＳ６）。すると、基板把持部２３によって水平姿勢で把持されていた基板Ｗは、プロキピン２２によって傾斜姿勢で支持される。基板Ｗが傾斜姿勢とされると、基板Ｗを覆う液塊Ｐは、重力にしたがって、分裂することなく単一の液塊Ｐの状態を保持しながら傾斜軸Ｌｏに沿って鉛直下側に移動し、基板Ｗの上面から排除される（図１３（ｂ））。

基板Ｗを傾斜姿勢で支持してから所定時間が経過して、基板Ｗの表面全体が露出領域（液塊Ｐが排除された領域）となった後（すなわち、基板Ｗ表面上の液塊Ｐが基板Ｗ上から落下した後）に、制御部９９はチャックピン駆動機構２１を制御して、複数のチャックピン２のそれぞれを連動して作動させて、複数のチャックピン２のそれぞれをリリース状態からグリップ状態に切り換える（ステップＳ７）。すると、プロキピン２２によって傾斜姿勢で支持されていた基板Ｗは、基板把持部２３によって水平姿勢で把持される（図１３（ｃ））。傾斜角θ＝０．３度の場合、基板Ｗを傾斜状態で支持する時間（すなわち、チャックピン２のそれぞれをリリース状態としてからグリップ状態に切り換えるまでの時間）は、例えば５秒程度である。

続いて、振り切り乾燥処理（スピンドライ処理）を実行する（ステップＳ８）。すなわち、制御部９９は回転駆動機構３を制御して、スピンベース１とともにチャックピン２に保持された基板Ｗを回転させる。なお、このとき、制御部９９は、昇降機構４２を制御して遮断板４を下降させて基板Ｗに近接させた位置におくとともに、回転駆動機構４１を制御して基板Ｗと同じ回転数で遮断板４を回転させる。基板Ｗに付着している水滴が回転の遠心力によって振り切られることにより、振り切り乾燥処理が進行する。

スピンドライ処理を開始してから所定時間が経過すると、制御部９９は回転駆動機構３を制御して、スピンベース１およびそれに保持された基板Ｗの回転を停止する。また、制御部９９は回転駆動機構４１を制御して、遮断板４の回転も停止するとともに、昇降機構４２を制御して、遮断板４を上昇させてスピンベース１から離間させる。さらに、制御部９９はチャックピン駆動機構２１を制御して、複数のチャックピン２のそれぞれを連動して作動させて、複数のチャックピン２のそれぞれをグリップ状態からリリース状態に切り換える。すると、基板把持部２３によって水平姿勢で把持されていた基板Ｗは、スピンベース１に渡され、プロキピン２２によって傾斜姿勢で支持される。この状態にて、図示を省略する搬送ロボットが処理済の基板Ｗをスピンベース１から取り出して搬出する（ステップＳ９）。以上で、一連の基板処理が終了する。

〈３．効果〉
第１の実施の形態によると、チャックピン２をリリース状態において、プロキピン２２に基板Ｗを支持させることによって、基板Ｗを傾斜姿勢とし、重力の力でその表面上の処理液を排出させることができる。表面上の処理液が排出された基板を水平姿勢で保持して回転させることによって、ウォーターマークの発生を防止して基板表面を良好に乾燥させることができる。

また、重力を利用して基板表面上の処理液を排出させるので、基板表面の処理液を吹き飛ばすべく基板Ｗに対して気体を吹き付けるといった必要もなくなる。さらにこれによって、気体を基板表面に吹き付けることに起因するウォーターマークが発生しないという効果も得られる。

また、この実施の形態によると、可動本体部材２４を回動させて基板把持部２３をグリップ位置からリリース位置まで移動させる、すなわち、基板Ｗの把持状態を解除するだけで、基板Ｗを水平姿勢で把持された状態から傾斜姿勢で支持される状態に切り換えることができる。したがって、基板Ｗを傾斜姿勢におくために、基板の一端を持ち上げるアームのように特別な機構等を設ける必要もなく、装置のコストアップ、フットプリントの拡大を招かずに、簡易な構成で基板Ｗを傾斜させることができる。また、そのような機構を制御して基板の一端を持ち上げさせる工程も必要ないので、スループットが低下することもない。

さらに、この実施の形態によると、基板Ｗを傾斜姿勢で支持する載置部として機能するプロキピン２２は、基板Ｗが洗浄・乾燥される際に同時に洗浄・乾燥されているので、プロキピン２２を洗浄する機構等を特別に設けなくとも蓄積汚染することはない。したがって、プロキピン２２がその裏面に接触しても基板Ｗが汚染されることがない。

〔第２の実施の形態〕
〈１．構成〉
この発明の第２の実施の形態に係る基板処理装置２００の構成について説明する。第２の実施の形態に係る基板処理装置２００は、第１の実施の形態に係るチャックピン２ａ，２ｂ，２ｃのそれぞれに換えて、チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃ（以下において、チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれを特に区別しない場合には、単に「チャックピン２０」という。）を備える。以下においては、第１の実施の形態と相違する点を説明し、相違しない点については説明を省略する。また、同じ構成部を示す際には、第１の実施の形態の説明で用いた参照符号を用いる。

〈１−１．チャックピン２０〉
チャックピン２０は、第１の実施の形態に係るチャックピン２と同様、スピンベース２０１の上面の所定箇所に複数個設けられる（図２参照）。ただし、チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃそれぞれの配置位置は、チャックピン２ａ，２ｂ，２ｃの配置位置と同様である。これら複数のチャックピン２０（より具体的には、各チャックピン２０の可動本体部材２４０の上面２４１）が全体として、基板Ｗを傾斜姿勢で載置する載置部として機能する。また、これら複数のチャックピン２０（より具体的には、各チャックピン２０に設けられた基板把持部２３０）は全体として、傾斜姿勢で載置された基板Ｗの端縁部を把持して当該基板Ｗを載置部から離間させて水平姿勢で保持する把持部として機能する。複数のチャックピン２０は、チャックピン駆動機構２１によって、連動して回転駆動されることによって、載置部として機能するリリース状態と把持部として機能するグリップ状態との間を切り換えられる。

〈１−２．チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃの構成〉
チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃの構成について図１４を参照しながら説明する。図１４はスピンベース２０１の断面図（Ｌｏ線（図２参照）断面図）である。

チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれは、基板Ｗの外周端面を側方から押圧して把持する基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃを備えている。基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃは、鉛直軸回りに回動自在に軸支された略円柱状の可動本体部材２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃにそれぞれ設けられている。

可動本体部材２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃのそれぞれは、その上面２４１ａ，２４１ｂ，２４１ｃで基板Ｗの裏面を支持する。

可動本体部材２４ａは、その上面２４１ａが、水平面であるスピンベース２０１の表面から所定距離ｇａだけ離間した高さ（「第１の高さｇａ」）に位置している。すなわち、上面２４１ａは、等高軸Ｌａにおいて第１の高さｇａで基板Ｗを支持する。

可動本体部材２４ｂは、その上面２４１ｂが、スピンベース２０１の表面から所定距離ｇｂ（ただし距離ｇｂ＜距離ｇａ）だけ離間した高さ（「第２の高さｇｂ」）に位置している。すなわち、上面２４１ｂは、等高軸Ｌｂにおいて第２の高さｇｂで基板Ｗを支持する。

可動本体部材２４ｃは、その上面２４１ｃが、スピンベース２０１の表面から所定距離ｇｃ（ただし距離ｇｃ＜距離ｇｂ）だけ離間した高さ（「第３の高さｇｃ」）に位置している。すなわち、上面２４１ｃは、等高軸Ｌｃにおいて第３の高さｇｃで基板Ｗを支持する。

基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃのそれぞれは、可動本体部材２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃの回転中心から偏心して可動本体部材２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃのそれぞれに設けられる。これにより、可動本体部材２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃがチャックピン駆動機構２１によって回転駆動されることによって基板Ｗに対して進退し（矢印ＡＲ２０ａ，ＡＲ２０ｂ，ＡＲ２０ｃ）、グリップ状態を形成するグリップ位置（図１４（ｂ）に示す位置）と、リリース状態を形成するリリース位置（図１４（ａ）に示す位置）との間で切り換え可能に構成されている。基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃのそれぞれの具体的な構成は基板把持部２３ａ，２３ｂ，２３ｃと同様である。なお、基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃのそれぞれのくの字断面の屈曲頂辺Ｋは、いずれも、スピンベース２０１の表面から所定距離ｇＲ（ただし距離ｇＲ＞距離ｇａ）だけ離間した高さに位置している。すなわち、基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃは、いずれも、そのグリップ位置において高さｇＲで基板Ｗを固定保持する。

以上の通り、基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃのそれぞれがリリース位置にある状態においては、基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃは基板Ｗの端縁部から離間し、可動本体部材２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃの上面２４１ａ，２４１ｂ，２４１が、互いに異なる高さ位置で基板Ｗを支持することによって、基板Ｗを傾斜姿勢で支持する（図１４（ａ））。すなわちこの場合、チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃは全体として基板Ｗを傾斜姿勢で載置する載置部として機能する。

また、基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃのそれぞれがグリップ位置にある状態においては、基板把持部２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃが、そのテーパ面を基板Ｗの端縁部に押圧して可動本体部材２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃの上面２４１ａ，２４１ｂ，２４１に載置された基板Ｗを側方から挟み上げて載置面から離間させ、高さｇＲにおいて水平姿勢で把持する（図１４（ｂ））。すなわちこの場合、、チャックピン２０ａ，２０ｂ，２０ｃは基板Ｗを水平姿勢で保持する把持部として機能する。

〈２．処理動作〉
基板処理装置２００における基本的な処理手順は、第１の実施の形態に係る基板処理装置１００における処理手順と同様である。ただし、第１の実施の形態においては、基板Ｗは、チャックピン２がリリース状態におかれた際にはプロキピン２２によって傾斜姿勢で支持されていたが、この実施の形態においては、基板Ｗは、プロキピン２２ではなく可動本体部材２４０の上面２４１によって傾斜姿勢で支持される点が相違する。

〔変形例〕
〈第１の変形例〉
上記の各実施の形態において乾燥処理を実行する際に、基板Ｗの表面に窒素ガスを供給し、乾燥処理を窒素雰囲気下で実行してもよい。

すなわち、所定時間のリンス処理が終了した後に（ステップＳ４）、遮断板４を基板Ｗに近接した状態に維持した状態にて、制御部９９が気体バルブ７２を開いて、気体供給流路７１から窒素ガスを吐出させてもよい。吐出された窒素ガスは、遮断板４と基板Ｗとの間を流れ、基板Ｗの周辺を低酸素濃度雰囲気とする。窒素ガスが供給された低酸素濃度雰囲気下にてステップＳ８のスピンドライ処理が実行されることによって、ウォーターマークの発生を防止することができる。

この窒素ガスの供給の開始のタイミングは、ステップＳ６において少なくとも基板Ｗの中心が露出領域となった後（すなわち、基板Ｗ表面上の液塊Ｐが基板Ｗの中心を通過した後）とすることが望ましい。というのも、基板Ｗの中心が処理液に覆われている状態で基板Ｗに対して気体を吐出すると、基板Ｗの中心にウォーターマークが発生するおそれがあるからである。傾斜姿勢で載置された基板の表面から処理液が排除され、少なくとも基板の中心が露出領域となった後に、基板Ｗに対する気体の吐出を開始すれば、このようなウォーターマークを発生させることなく、基板Ｗを良好に乾燥させることができる。また、気体の流れによって液排出が妨げられることがないので、基板Ｗの乾燥を迅速に行うことができる。

また、窒素ガスの供給の開始タイミングは、ステップＳ５の処理が完了した時点とし、ステップＳ６からステップＳ７の処理が実行される間（すなわち、基板Ｗが傾斜状態で支持されている間）は、供給するガスの流量を液排出の妨げにならない程度まで低流量化しておいてもよい。

〈第２の変形例〉
上記の実施の形態においては、基板Ｗを傾斜姿勢で支持してから所定時間が経過して、液塊Ｐが基板Ｗ表面から落下した後に、複数のチャックピン２のそれぞれをリリース状態からグリップ状態に切り換えている（ステップＳ７）。この切り換えのタイミングは、ステップＳ６において少なくとも基板Ｗの中心が露出領域となった後としてもよい。すなわち、基板Ｗの中心が露出領域となった後に、制御部９９がチャックピン駆動機構２１を制御して複数のチャックピン２のそれぞれを連動して作動させて、複数のチャックピン２のそれぞれをリリース状態からグリップ状態に切り換えてもよい。

少なくとも基板の中心が露出領域となった後に、基板Ｗを水平姿勢で挟持してステップＳ７の処理に移行すれば、スループットを向上させつつ、基板Ｗを良好に乾燥させることができる。なお、この処理ステップによれば、基板Ｗを傾斜姿勢で支持する時間は、例えば３秒程度であり、処理時間を短くすることができる。

〈第３の変形例〉
上記の実施の形態においては、基板処理装置１００内の同一の処理部において基板Ｗに対する一連の処理（薬液処理、リンス処理、スピンドライ処理）を順に実行する構成としていたが、上述したステップＳ１〜ステップＳ５までの一連の処理については第１の処理部において実行し、ステップＳ５までの処理が完了した基板Ｗを第２の処理部に搬入する構成としてもよい。この場合、第１の処理部において上述したステップＳ１〜ステップＳ５に相当する処理が実行され、その表面が液塊Ｐによって覆われた状態とされた基板Ｗを、搬送ロボットによって水平姿勢で搬送して、先に説明した基板処理装置１００の処理部（第２の処理部）に搬入する。搬入された基板Ｗはスピンベース１に渡される。スピンベース１に渡された基板Ｗは、プロキピン２２によって傾斜姿勢で支持されることになる。この場合、制御部９９は、当該基板Ｗに対して上述したステップＳ６以降の処理を実行する。

〈その他の変形例〉
上記の実施の形態においては、プロキピン２２がチャックピン２の可動本体部材２４に取り付けられる構成としたが、プロキピン２２を直接スピンベース１に取り付ける構成としてもよい。

第１の実施の形態に係る基板処理装置の全体構成を示す図である。 スピンベースの平面図である。 スピンベースの断面図である。 チャックピンの側面図である。 スピンベース内に設けられた動作変換機構の配置を示す平面図である。 チャックピン駆動機構の配置を示すスピンベースの断面図である。 チャックピン駆動機構の配置を示すスピンベースの平面図である。 非回転可動部材の構成を示す平面図である。 動作変換機構を構成するリンク機構の斜視図である。 チャックピンの構成を示す部分断面図である。 基板処理装置において実行される基板処理の流れを示す図である。 処理実行中の各段階におけるスピンベースの断面図である。 処理実行中の各段階におけるスピンベースの断面図である。 スピンベースの断面図である。

符号の説明

１，２０１ スピンベース
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２０，２０ａ，２０ｂ，２０ｃ チャックピン
３ 回転駆動機構
４ 遮断板
５ 下面処理液供給系
６ 上面処理液供給系
７ 気体供給系
２１ チャックピン駆動機構
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ プロキピン
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３０，２３０ａ，２３０ｂ，２３０ｃ 基板把持部
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４０，２４０ａ，２４０ｂ，２４０ｃ 可動本体部材
１００，２００ 基板処理装置

Claims (10)

1. 基板表面上の処理液を除去して前記基板を乾燥する基板処理装置であって、
   基板を回転可能に支持するための回転支持台と、
   前記回転支持台上に設けられ、基板を傾斜姿勢にて載置する載置部と、
   前記回転支持台上に設けられ、基板の端縁部を把持して当該基板を水平姿勢にて保持する把持部と、
   前記把持部が基板の端縁部を把持して基板を水平姿勢に保持する水平保持状態と、前記把持部が基板の端縁部から離間して基板を前記載置部によって傾斜姿勢で保持する傾斜保持状態と、の間で前記把持部の位置を移動させる駆動機構と、
   前記水平保持状態にて前記回転支持台を鉛直方向に沿った軸心周りにて回転させる回転手段と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
2. 請求項１に記載の基板処理装置において、
   前記載置部は、高さの異なる複数の支持ピンを含み、
   前記把持部は、前記複数の支持ピンに１対１で対応して設けられた複数の把持爪を含み、
   前記複数の支持ピンのそれぞれと当該支持ピンに対応する把持爪とは、前記回転支持台上に鉛直方向に沿った軸心周りにて回転自在に取り付けられた複数の回転台のそれぞれに設けられ、
   前記複数の把持爪のそれぞれは、基板の端縁部が入り込む断面くの字形状のテーパ面を有するとともに、前記回転台の回転中心から偏心して前記複数の回転台のそれぞれに設けられ、
   前記駆動機構は、前記複数の回転台を回動することによって、前記複数の把持爪を基板の端縁部から離間して基板を前記複数の支持ピン上に載置させるとともに、前記複数の把持爪のテーパ面を基板の端縁部に押圧して基板を前記複数の支持ピンから離間させて前記複数の把持爪に把持させることを特徴とする基板処理装置。
3. 基板表面上の処理液を除去して前記基板を乾燥する基板処理装置において、
   基板を傾斜姿勢にて載置する載置部と、
   前記載置部に載置された基板を前記載置部から離間させて水平姿勢にて保持する把持部と、
   前記把持部によって水平姿勢で保持された基板を回転させる基板回転機構と、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の基板処理装置において、
   前記把持部によって水平姿勢にて保持された基板の表面に処理液を供給する処理液供給部、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板処理装置において、
   基板の表面に気体を供給する気体供給部、
   を備えることを特徴とする基板処理装置。
6. 基板表面上の処理液を除去して前記基板を乾燥する基板処理方法において、
   表面に処理液が残留している基板を傾斜姿勢で載置する載置工程と、
   傾斜姿勢で載置されている基板の姿勢を変更して当該基板を水平姿勢で保持する水平保持工程と、
   姿勢を変えた後に、水平姿勢で保持された基板を回転させる基板回転工程と、
   を備えることを特徴とする基板処理方法。
7. 請求項６に記載の基板処理方法において、
   前記載置工程の前に、
   水平姿勢で保持された基板の表面に前記処理液を供給する処理液供給工程、
   を備えることを特徴とする基板処理方法。
8. 請求項７に記載の基板処理方法において、
   第１の処理部にて前記処理液供給工程を実行した後に、前記処理液が供給された基板を前記第１の処理部から第２の処理部まで水平姿勢で搬送する搬送工程、
   を備え、
   前記第２の処理部において前記載置工程を実行することを特徴とする基板処理方法。
9. 請求項６から８のいずれかに記載の基板処理方法において、
   前記載置工程において傾斜姿勢で載置された基板の表面から前記処理液が排除され、少なくとも基板の中心が前記処理液が排除された露出領域となった後に、前記水平保持工程を実行することを特徴とする基板処理方法。
10. 請求項６から９のいずれかに記載の基板処理方法において、
    基板の表面に気体を供給する気体供給工程、
    を備え、
    前記載置工程において傾斜姿勢で載置された基板の表面から前記処理液が排除され、少なくとも基板の中心が前記処理液が排除された露出領域となった後に、前記気体供給工程を開始することを特徴とする基板処理方法。

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