JP2016189452A - 基板保持方法および基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板保持回転機構への基板の保持において、高い位置決め精度を確保しつつ、簡便な構成で基板を水平方向から挟持できる基板保持方法および基板処理装置を提供する。【解決手段】従来方法における複数のチャックピンの代わりに、複数の位置決めピンおよび複数の把持用ピンを用いて基板をスピンチャックに挟持する。複数の位置決めピンが閉状態かつ複数の把持用ピンが開状態にて、ハンド機構から位置決めピンおよび把持用ピンへと基板が受け渡される。引き続き、把持用ピンが閉状態となり、基板が位置決めピンおよび把持用ピンに挟持され、ハンド機構が退避される。【選択図】 図２Ｂ

Description

この発明は、スピンベースを有する基板保持回転装置に基板を保持させる方法、および、この基板保持回転装置と基板搬送機構とを含む基板処理装置に関する。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用ガラス基板、フォトマスク用基板、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、ＦＥＤ（Field Emission Display）用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などの各種の基板が含まれる。

半導体ウエハのような基板を処理する基板処理装置は、大別して複数の基板を一括して処理するバッチ型処理装置と、処理室において処理対象の基板を一度に１枚ずつ処理する枚葉型処理装置とに分けられる。一般的な枚葉型処理装置では、処理室内において１枚の基板が水平に保持され、処理の内容に応じて基板の回転や、基板への処理液の供給が行われる。

枚葉型処理装置は、スピンチャックを備えている。スピンチャックのスピンベースの上面には、複数のチャックピンが等間隔で周方向に沿って配置されている。個々のチャックピンは、基板の周縁部に接触する閉状態と、基板の周縁部に接触しない開状態との２種類の動作状態を切り替え可能に設けられている。複数のチャックピンで基板を水平方向に挟むことにより、スピンチャックに基板が保持される。

図６に従来技術における基板処理装置１０１の模式的な側面図を示す。基板処理装置１０１は、図示しない基板搬送機構の図示しないハンド機構を進退させるためのシャッタ部１１１Ａを備えたチャンバ壁１１１に囲まれた処理空間を備えている。当該収容空間には、スピンチャック１０２、処理液を供給するための処理液ノズル１１５、ガスを供給するためのガスノズル１１６等が収容されている。スピンベース１２１は、円盤状の上部プレート１２１Ａを有している。上部プレート１２１Ａの周縁部には、複数のチャックピン１３０が略等角度間隔で配置されている。それぞれのチャックピン１３０は、スピンベース１２１の上部プレート１２１Ａに固設された土台部１３１と、土台部１３１の上方に接続しチャックピン１３０の鉛直斜め上方向に延びる案内部１３２と、案内部１３２に接続して鉛直に形成された当接部１３３と、土台部１３１に対して案内部１３２および当接部１３３を移動させることによってチャックピン１３０を開状態と閉状態と切り替えるための図示しないチャックピン駆動機構を有する。上部プレート１２１Ａの内周部側には、略等角度間隔で複数の水平支持ピン１４０が配置されている。これら水平支持ピン１４０は、水平支持ピン駆動機構１４１により上部プレート１２１Ａに対して鉛直方向に上下可能である。

スピンチャックへの基板Ｗの保持は、チャックピン１３０と水平支持ピン１４０との連携動作により行われる。スピンチャックによる基板保持動作の一例は、特許文献１に開示されている。特許文献１において、基板処理装置におけるスピンチャックは、円盤状のスピンベースと、スピンベースの上面周縁部において基板の外周形状に対応する円周に沿って間隔を空けて配置された複数の保持ベースと、スピンベース２１をスピンベースの中心を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させるスピンモーとを備える。保持ベースは、基板Ｗをその下面から下支えするための水平支持ピンと、基板Ｗをその側面方向から挟持するためのチャックピン（特許文献１では把持用ピン）とを有する。

特許文献１の装置構成では、水平支持ピンやチャックピンは、その土台となる保持ベースが移動することにより一体的に移動される。水平支持ピンは、保持ベースを移動させることにより、スピンベースに対して、スピンベースの鉛直方向に上下移動可能である。チャックピンは、保持ベースを移動させることにより、スピンベースに対して、スピンベースの外周方向に退避した状態（開状態）と、やや内周方向に移動した状態（閉状態）とに移動可能である。

特許文献１のスピンチャックに基板を保持する工程では、チャックピンの位置を開状態とし、基板を載置したハンド機構を処理室に搬入する。ハンド機構は、基板を水平支持ピンに受け渡し、処理室から退避する。この後、複数のチャックピンを閉状態にすることで、基板の側面が周方向にわたり挟持される。このように複数のチャックピンで基板の側面が挟持された状態にて、スピンベースをスピンモータにより回転させることにより、基板の回転処理が行われる。

特開２０１４-４５０２８号公報

しかし、特許文献１においては、基板をその側面から挟持するために、水平支持ピンにより基板の下部を下支えする動作が必要となる。このため、水平支持ピンおよびこれを移動させるための機構が必要となり、基板処理装置の小型化が困難となる。また、基板を側面から挟持する前に、基板下部を水平支持ピンに載置する工程が必須であるため、基板が搬送されてから基板を側面から挟持するまでの工程を短時間に実行することが困難である。

これらの水平支持ピンやその移動機構を設けることなく、基板保持回転機構（スピンチャック）への基板の保持において、簡便な構成で基板を水平方向から挟持することが望まれている。
そこで、この発明の目的は、基板保持回転機構への基板の保持において、高い位置決め精度を確保しつつ、簡便な構成で基板を水平方向から挟持できる基板保持方法および基板処理装置を提供することである。

前記の目的を達成するための請求項１に記載の発明は、基板を水平に保持させるための基板保持方法であって、基板搬送機構に基板を載置する載置工程と、前記スピンベースの上面周縁部の第１領域において、周方向に沿って配置された複数の位置決めピンを閉状態とする第１準備工程と、前記スピンベースの上面周縁部における、前記第１領域と周方向に重ならない第２領域に、周方向に沿って配置された複数の把持用ピンを開状態とする第２準備工程と、前記載置工程、前記第１準備工程および第２準備工程の後に、前記基板搬送機構を移動させて前記複数の位置決めピンに前記基板の周縁部が当接させることにより、前記基板を位置決めする位置決め工程と、前記位置決め工程の後に、前記複数の把持用ピンを閉状態とし、これにより前記基板を前記複数の位置決めピンと前記複数の把持用ピンとで保持する基板把持工程と、前記基板把持工程の後に、前記基板搬送機構を前記スピンベースの上方から退避させる搬送機構退避工程と、を含む、基板保持方法を提供する。

この方法によれば、従来技術にあった、基板搬送機構から水平支持ピンなどに一旦基板を載置する工程を省略できる。また、位置決めピンを予め閉状態としておき、この閉状態における位置決めピンの位置がスピンベースに対する基板の位置決め基準となるため、位置決め精度を確保できる。すなわち、スピンチャックによる基板保持において、基板の位置決め精度を確保しつつ、工程の削減を行うことができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板保持方法であって、前記複数の位置決めピンが、振り分け角度１８０度以内にわたる前記第１領域に配置されていることを特徴とする、基板保持方法である。
位置決めピンの振り分け角度が１８０度を超えた場合、本発明においては、位置決めピンが閉状態となっているため、把持用ピンが開状態であるか閉状態であるかにかかわらず、位置決めピンに基板を当接させることが実質上困難である。従って、この方法のように、複数の位置決めピンは振り分け角度１８０度以内の範囲に配置されていることにより、こうした問題点を回避できる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板保持方法であって、前記複数の位置決めピンが、前記第２準備工程、前記位置決め工程、前記基板把持工程および前記搬送機構退避工程の間も、常に閉状態に保持されていることを特徴とする、基板保持方法である。
この方法によれば、位置決めピンが開状態と閉状態との間で開閉可能な構成である場合に、位置決めピンの開閉状態を変化させる工程を省略することが可能となる。

前記の目的を達成するための請求項４に記載の発明は、基板を水平に保持回転するための基板保持回転装置と、前記基板を搬送するための基板搬送機構とを含み、前記基板を処理するための基板処理装置であって、前記基板保持回転装置は、回転軸を中心に回転可能なスピンベースと、前記スピンベースを回転させる回転駆動機構と、前記スピンベースの上面周縁部の第１領域において、周方向に沿って配置された複数の位置決めピンと、前記スピンベースの上面周縁部の、前記第１領域と周方向に重ならない第２領域に、周方向に沿って配置された複数の把持用ピンと、前記複数の把持用ピンを閉状態と開状態との間で切り替えるための把持用ピン開閉機構とを含み、前記基板搬送機構、前記回転駆動機構、前記把持用ピン開閉機構の動作を制御するための制御ユニットをさらに備えている、基板保持回転装置である。

この構成によれば、従来技術にあった、一旦基板を載置するための水平支持ピンなどの機構を、基板保持回転装置の構成から省略できる。また、位置決めピンを予め閉状態としておき、この閉状態における位置決めピンの位置がスピンベースに対する基板の位置決め基準となるため、位置決め精度を確保できる。すなわち、スピンチャックによる基板保持において、基板の位置決め精度を確保しつつ、水平支持ピンなどの機構を削減できる。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の基板処理装置であって、前記複数の位置決めピンが、振り分け角度１８０度以内にわたる前記第１領域に配置されている、基板処理装置である。
位置決めピンの振り分け角度が１８０度を超えた場合、本発明においては、位置決めピンが閉状態となっているため、把持用ピンが開状態であるか閉状態であるかにかかわらず、位置決めピンに基板を当接させることが実質上困難である。従って、この構成のように、複数の位置決めピンが振り分け角度１８０度以内の範囲に配置されていることにより、こうした問題点を回避できる。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の基板処理装置であって、前記複数の位置決めピンが常に閉状態に固定されていることを特徴とする、基板処理装置である。
この構成によれば、位置決めピンは閉状態を維持すれば良いため、例えば開状態と閉状態とを切り替える機構を省略することができる。

図１は、この発明の一実施形態に係る基板処理装置の概略構成を示す図である。 図２Ａは、この発明の一実施形態に係る基板処理装置におけるスピンチャックの平面図である。 図２Ｂは、この発明の一実施形態に係る基板処理装置におけるスピンチャックの平面図である。 図３Ａは、基板処理装置の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。 図３Ｂは、この発明の一実施形態に係る基板処理装置において実行される基板搬入出動作の流れを示すフローチャートである。 図４Ａは、前記フローチャートのステップＳ１を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｂは、前記フローチャートのステップＳ２を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｃは、前記フローチャートのステップＳ３を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｄは、前記フローチャートのステップＳ４を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｅは、前記フローチャートのステップＳ５を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｆは、前記フローチャートのステップＳ６を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｇは、前記フローチャートのステップＳ７を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｈは、前記フローチャートのステップＳ８を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｉは、前記フローチャートのステップＳ９を説明するための基板処理装置の図である。 図４Ｊは、前記フローチャートのステップＳ１０を説明するための基板処理装置の図である。 図５は、基板搬送機構の構成を説明するための模式的な斜視図である。 図６は、従来技術における基板処理装置の模式的な側面図である。

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１の概略構成を示す側面図である。基板処理装置１は、チャンバ壁１１に囲まれた処理室１０を備えている。処理室１０は、スピンチャック（基板保持回転装置）２を備える。チャンバ壁１１の側面には、開口を開閉可能なシャッタ部１１Ａが設けられている。図５に示す基板搬送機構５のハンド機構６を、当該開口を介して進退させることができる。

基板処理装置１は、さらに処理液ノズル１５および／またはガスノズル１６を備える。処理液ノズル１５やガスノズル１６は、基板処理時を除いて、通常は退避位置に退避しており、基板処理時に、図示しない移動機構によって基板Ｗ上方の所定位置に移動される。
スピンチャック２は、円盤状のスピンベース２１と、スピンベース２１を回転させるスピンモータ（回転駆動機構）２２とを備えている。スピンモータ２２は、スピンベース２１の下方に配置されている。スピンベース２１の上面の周縁部には、複数の位置決めピン土台部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃが、周方向に沿って略等間隔で配置されている。複数の位置決めピン土台部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃは、スピンベース２１の上面周縁部の約１２０度（１８０度以内の所定角度）の範囲からなる第１領域２１Ｂ（図２Ａ参照）に配置されている。つまり、位置決めピン土台部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃは約６０度間隔を空けて配置されている。すなわち、複数の位置決めピン土台部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃ（次に述べる位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ）の振り分け角度は約１２０度（１８０度以内の所定角度）である。

位置決めピン土台部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃの各々の上部には、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが、当該位置決めピン土台部５１Ａ、５１Ｂ、５１Ｃに対して径方向に移動可能（または回転可能に）設けられている。各位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃには、第１のチャック開閉ユニット９１が接続されている第１のチャック開閉ユニット９１の動力源としては、電気モータを利用したもの、電磁石を利用したものなど様々な態様の動力源が適用可能である。第１のチャック開閉ユニット９１によって、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは、基板Ｗの周縁部に接触する接触位置と、接触位置よりも回転軸線Ｌ１から離れた開放位置との間で移動させられる。位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが接触位置にある状態を、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの閉位置といい、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃが開放位置にある状態を、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの開位置という。

スピンベース２１の上面の周縁部には、複数の把持用ピン土台部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃが、周方向に沿って略等間隔で配置されている。複数の把持用ピン土台部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃは、スピンベース２１の上面周縁部の約１２０度（１８０度以内の所定角度）の範囲からなる第２領域２１Ｃ（図２Ａ参照）に配置されている。第２領域２１Ｃは、スピンベース２１の上面周縁部において、第１領域２１Ｂと周方向に重なっていない。

つまり、把持用ピン土台部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃは約６０度間隔を空けて配置されている。すなわち、複数の把持用ピン土台部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ（次に述べる把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ）の振り分け角度は約１２０度（１８０度以内の所定角度）である。
把持用ピン土台部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃの各々の上部には、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが当該把持用ピン土台部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃに対して径方向に移動可能に設けられている。各把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃには、第２のチャック開閉ユニット（把持用ピン開閉機構）９２が接続されている。第２のチャック開閉ユニット９２の動力源としては、電気モータを利用したもの、電磁石を利用したものなど様々な態様の動力源が適用可能である。第２のチャック開閉ユニット９２によって、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、基板Ｗの周縁部に接触する接触位置と、接触位置よりも回転軸線Ｌ１から離れた開放位置との間で移動させられる。この実施形態では、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの開放位置は、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの開放位置と、回転軸線Ｌ１を中心とする円周上にある。把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが接触位置にある状態を、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの閉位置といい、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが開放位置にある状態を、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの開位置という。

なお、図１では、図面での理解を容易とするため、位置決めピン土台部、位置決めピン、把持用ピン土台部、把持用ピンについてはこれらの全てを図示せず、位置決めピン５０Ｂと、それに対応する位置決めピン土台部５１Ｂと、把持用ピン６０Ｂとそれに対応する把持用ピン土台部６１Ｂとのみを図示している。後述する図４Ａ〜図４Ｊについても同様の省略を行っている。

位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの各々は、基板Ｗの周縁部（周端面）に当接するように円柱状に形成され平面視において円弧状をなす当接部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃと、当該当接部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃの下部斜め方向に延びる案内部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃとを有している。本実施形態においては、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃはスピンベース２１に対して、基板Ｗの処理状態にかかわらず常に閉状態となるようにセッティングされている。

把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの各々は、基本的には位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと同様の形状を有している。すなわち、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの各々は、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと同様に、基板Ｗの周縁部（周端面）に当接するように円柱状に形成され平面視において円弧状をなす当接部６３Ａ，６３Ｂ，６３Ｃと、当該当接部の下部斜め方向に延びる案内部６２Ａ，６２Ｂ，６２Ｃとを有している。把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、ピン駆動機構６４により把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの把持用ピン土台部６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ上でスピンベース２１の上面に対し径方向に水平移動する。開状態においてはスピンベース２１の上面に対して外周側方向に、閉状態においてはスピンベース２１の上面に対してやや内周側方向に水平移動（または回転）する。

図２Ａおよび図２Ｂは、この発明の一実施形態に係る基板処理装置１におけるスピンチャック２の平面図である。図２Ａにおいては、複数の位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの全てが閉状態であり、かつ複数の把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの全てが開状態である状態を示す。図２Ｂにおいては、複数の位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの全てが閉状態であり、かつ複数の把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの全ても閉状態である状態を示す。このように、本発明の一実施形態に係るスピンチャック２は、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃと、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃとの合計２種類のピンを有しており、本実施形態における工程においては、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃのみが開状態の位置と閉状態の位置とに変位される。

図３Ａは、基板処理装置１の主要部の電気的構成を説明するためのブロック図である。
基板処理装置１は、基板処理装置１の動作を制御するための制御部（制御ユニット）７０を備えている。制御部７０は、たとえばマイクロコンピュータを用いて構成されている。制御部７０はＣＰＵ等の演算ユニット、固定メモリデバイス、ハードディスクドライブ等の記憶部８０、および入出力ユニットを有している。記憶ユニットには、演算ユニットが実行するプログラムが記憶されている。

制御部７０は、予め定められたプログラムに従って、スピンモータ２２、第１および第２のチャック開閉ユニット９１、９２、基板搬送機構５等の動作を制御する。
図３Ｂは、この発明の実施形態に係る基板処理装置１について、基板Ｗを処理室１０に搬入してから搬出するまでの工程を示すフローチャートである。以下、図１〜図３Ｂを参照しながら、本発明の実施形態に係る工程の説明を行う。

先ず、基板Ｗが処理室１０に搬入されてから、処理室における各種処理ができる状態となるまでの各工程（Ｓ１〜Ｓ６）について説明する。
［ステップＳ１］
図４Ａは、ステップＳ１におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。

基板搬送機構５の装置構成を図５に示す。図５に示すように、基板搬送機構５は、関節部６７を軸に水平方向に自在に屈曲する腕部６８と、腕部６８に連結し基板Ｗをその上部に載置するハンド機構６と、関節部５２、腕部５３およびハンド機構６を、鉛直方向に上下する上下駆動機構６６とを備えている。制御部７０（図３Ａ参照）は、基板搬送機構５を制御して鉛直方向（すなわち垂直方向）へとハンド機構６を移動させる。これら移動におけるハンド機構６の位置は、あらかじめダミーウエハなどをもちいて、いわゆるティーチング（教示）により定められ、基板処理装置１の一連の処理工程パラメーターとして記憶部８０（図３Ａ参照）に記憶されている。

制御部７０（図３Ａ参照）は、それぞれの工程に応じて、適宜適切なハンド機構６の位置についての指示を、記憶部８０から基板搬送機構５に伝達する。ステップＳ１においては、基板搬送機構５は、処理室１０外において図示しないローダ／アンローダ部から基板Ｗを受け取り、基板Ｗをハンド機構６の上部に載置する（基板載置工程）。この状態でスピンチャック２の上方に移動し、平面視において、載置している基板Ｗの中心がスピンチャック２の中心部よりも若干把持用ピン６０Ｂに近づいた位置でハンド機構６を停止させる。
［ステップＳ２］
図４Ｂは、ステップＳ２におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。ステップＳ２においては、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの全て開状態とされる。基板処理装置１において、直前まで基板Ｗが処理されていなかった場合には、開閉センサ（図示しない）によって、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが、スピンベース２１の径方向の外周側にあるか否かが調べられる。そして、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃがスピンベース２１の径方向の内周側にある場合（すなわち把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃが閉状態である場合）には、制御部７０は、第２のチャック開閉ユニット９２を制御して、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを開状態とする（第２準備工程）。基板処理装置１において直前まで基板Ｗが処理されていた場合には、当該処理した前の基板Ｗが搬出されて次の基板Ｗが搬入されるまでは把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、前の基板Ｗを搬出した際に設定された開状態が維持されているため、改めて開状態とする必要は無い。
［ステップＳ３］
図４Ｃは、ステップＳ３におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。ステップＳ３においては、制御部７０は、第１のチャック開閉ユニット９１を制御して、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの位置を閉状態にさせる（第１準備工程）。スピンベース２１に対する、閉状態における位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの位置は、後述するステップＳ６において基板Ｗが把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃにより把持されたとき、基板Ｗの中心位置とスピンベース２１の回転軸線とが交わるように設定されている。この基板処理例においては、以降、基板Ｗの搬出の直前までスピンベース２１に対する位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの位置は変位しない。なお、本基板処理例においては、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃをスピンベース２１に対して変位させる必要は無いため、位置決めピン駆動機構５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃを省略した装置構成としても良い。なお、本基板処理例においては、ステップＳ１の段階で既に位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの位置は閉状態となっているため、ステップＳ１からステップＳ２にかけて位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの位置に変化は無い。
［ステップＳ４］
図４Ｄは、ステップＳ４におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。ステップＳ４においては、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃに基板Ｗを当接させる。より詳しくは、制御部７０は、基板搬送機構５を制御してハンド機構６が下降させ、これにより、ハンド機構６に載置された基板Ｗの周縁部（周端面）が位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの案内部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃおよび把持用ピンの案内部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃに当接させる。これにより、基板Ｗの周縁部（周端面）を位置決めすることができる（位置決め工程）。
［ステップＳ５］
図４Ｅは、ステップＳ５におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。ステップＳ５においては、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの全てが開状態から閉状態へと移動させられる。言い換えると、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの全てがスピンベース２１の中心に向かった径方向に所定距離移動する。この移動により、基板Ｗの周縁部は、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの案内部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの案内部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃの傾斜面に沿って移動される。当該移動は、基板Ｗが、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの当接部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの当接部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃに突き当たるまで続く。その結果、スピンチャック２上で基板Ｗが位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃにより挟持される形となる。

ここで、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの閉状態におけるスピンベース２１上の位置は、スピンベース２１上の基板Ｗを正しく位置決めする目的で調整されている。言い換えると、基板Ｗの周面部（周端面）が位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの当接部５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃと当接した状態においては、基板Ｗの中心とスピンベース２１の中心とが一致するように調整されている。位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃはこうした目的を有するため、閉状態においてスピンベース２１上での相対位置が変動しないことが望ましい。言い換えると、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃは閉状態においてスピンベース２１上で、いわゆる位置の「遊び」が少ないことが望ましい。

一方で、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃについては、閉状態におけるスピンベース２１に対する相対位置がバネ機構などを内蔵することによって若干の位置の「遊び」を有せしめるようになっている。ステップＳ５が完了した時点において把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの当接部６３Ａ、６３Ｂ、６３Ｃが基板Ｗの周縁部（周端面）に対してスピンチャック２の中心へ向かう径方向の所定の締め付け力が伝えられる状態とされていることが望ましい。言い換えると、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃについては、閉状態の位置が位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃに比べて、ややスピンベース２１の中心寄りに設定されており、かつ、閉状態においても把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃがスピンベース２１の径方向に若干移動しうる遊びを有することが、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ把持用ピンの果たす役割上からみて望ましい。
［ステップＳ６］
図４Ｆは、ステップＳ６におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。ステップＳ６においては、制御部７０は、基板搬送機構５を制御して、ハンド機構６を基板Ｗの下面から退避させる（搬送機構退避工程）。ハンド機構６が基板Ｗの下面から退避すると、基板Ｗは、スピンベース２１の上方にて位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃにより挟持された状態となる。その後、ハンド機構６を含め、基板搬送機構５の全体がチャンバ壁１１上のシャッタ部１１Ａを通って処理室１０から退避する。
［ステップＳ７］
図４Ｇは、ステップＳ７におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。ステップＳ７では、制御部７０が記憶部８０から読み出したレシピに従って、基板Ｗの各種基板処理が行われる。ここでの基板処理の例としては、基板Ｗのエッチング、洗浄、乾燥などが挙げられる。基板処理においては、制御部７０は、レシピに基づき処理液ノズル１５から所定の処理液を吐出させ、ガスノズル１６から所定の処理ガスを吐出させ、かつ基板Ｗをレシピに基づく所定の回転数で回転させる。

次に、基板Ｗの処理が終了した後、基板Ｗが基板搬送機構５のハンド機構６に受け渡されて処理室１０から搬出されるまでの工程（Ｓ８〜Ｓ１１）について説明する。
［ステップＳ８］
図４Ｈは、ステップＳ８におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。ステップＳ８においては、制御部７０は基板搬送機構５を制御して、チャンバ壁１１上のシャッタ部１１Ａを通って基板Ｗを載置していないハンド機構６が処理室１０に進入する。

次いで、制御部７０は基板搬送機構５を制御して、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃにより挟持されている基板Ｗの下面と、スピンベース２１の上面との間の所定位置にハンド機構６を移動させ、ハンド機構６の上面と基板Ｗの下面とがほぼ接する位置までハンド機構６を上昇させる。
［ステップＳ９］
図４Ｉは、ステップＳ９におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。

ステップＳ９では、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの全てを開状態とする。このことにより、基板Ｗは自らの自重により、把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃの案内部６２Ａ、６２Ｂ、６２Ｃ、および位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃの案内部５２Ａ、５２Ｂ、５２Ｃに沿って下方に移動する。その結果、基板Ｗの下面がハンド機構６の上面と接触する。その結果、基板Ｗの下面がハンド機構６の上面により下支えされた状態となる。これにより、基板Ｗがハンド機構６に受け渡される。
［ステップＳ１０］
図４Ｊは、ステップＳ１０におけるスピンチャック２と基板Ｗとの関係を説明するためのスピンチャック２の側面図である。

ステップＳ１０では、制御部７０は基板搬送機構５を制御して、ハンド機構６をスピンチャック２に対して鉛直上方に移動させる。これにより、基板Ｗの下面が位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃとの接触を断ち、ハンド機構６のみにより下支えされた状態が実現される。ハンド機構６の下面が位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃよりも上方となった後、ハンド機構６が水平移動によりスピンベース２１の上方から退避する。その後、ハンド機構６は載置した基板Ｗを図示しないローダ／アンローダ部に受け渡す。

本発明の実施形態の説明は以上であるが、本発明は、さらに他の形態で実施することもできる。
例えば、上記説明した実施形態においては、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃは、スピンベース２１の径方向に移動することで閉状態または開状態を実現する構成となっている。しかし、開状態または閉状態を実現する構成としては、このほかにも位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを鉛直方向に立接した状態と鉛直斜め方向に立接した状態とに切り替えることで開閉状態を切り替える形態や、位置決めピン５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃおよび把持用ピン６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃを自転させて基板Ｗとの当接状態を変化させることにより開閉状態を切り替える形態などを採用しても良い。

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変更を施すことが可能である。

１ 基板処理装置
１０ 処理室
１１ チャンバ壁
１１Ａ シャッタ部
５ 基板搬送機構
６ ハンド機構
２ スピンチャック
１５ 処理液ノズル
１６ ガスノズル
２１ スピンベース
２１Ａ 上部プレート
２２ スピンモータ
３０ チャックピン
３１ 土台部
３２ 案内部
３３ 当接部
３９ 保持ベース
４０ 水平支持ピン
４１ 水平支持ピン駆動機構
５０Ａ、５０Ｂ、５０Ｃ 位置決めピン
５１Ａ〜５１Ｃ 位置決めピン土台部
５２Ａ〜５２Ｃ 案内部
５３Ａ、５３Ｂ、５３Ｃ 当接部
６０Ａ、６０Ｂ、６０Ｃ 把持用ピン
６１Ａ、６１Ｂ、６１Ｃ 把持用ピン土台部
６２Ａ〜６２Ｃ 案内部
６３Ａ〜６３Ｃ 当接部
７０ 制御部
８０ 記憶部
９１ 第１のチャック開閉ユニット
９２ 第２のチャック開閉ユニット
Ｌ１ スピンチャックの回転軸線
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 基板を水平に保持させるための基板保持方法であって、
   基板搬送機構に基板を載置する載置工程と、
   前記スピンベースの上面周縁部の第１領域において、周方向に沿って配置された複数の位置決めピンを閉状態とする第１準備工程と、
   前記スピンベースの上面周縁部における、前記第１領域と周方向に重ならない第２領域に、周方向に沿って配置された複数の把持用ピンを開状態とする第２準備工程と、
   前記載置工程、前記第１準備工程および前記第２準備工程の後に、前記基板搬送機構を移動させて前記複数の位置決めピンに前記基板の周縁部が当接させることにより、前記基板を位置決めする位置決め工程と、
   前記位置決め工程の後に、前記複数の把持用ピンを閉状態とし、これにより前記基板を前記複数の位置決めピンと前記複数の把持用ピンとで保持する基板把持工程と、
   前記基板把持工程の後に、前記基板搬送機構を前記スピンベースの上方から退避させる搬送機構退避工程と、を含む、基板保持方法。
2. 請求項１に記載の基板保持方法であって、前記複数の位置決めピンが、振り分け角度１８０度以内にわたる前記第１領域に配置されている、基板保持方法。
3. 請求項１または２に記載の基板保持方法であって、前記複数の位置決めピンが、前記第２準備工程、前記位置決め工程、前記基板把持工程および前記搬送機構退避工程の間も、常に閉状態に保持されている、基板保持方法。
4. 基板を水平に保持回転するための基板保持回転装置と、前記基板を搬送するための基板搬送機構とを含み、前記基板を処理するための基板処理装置であって、
   前記基板保持回転装置は、
   回転軸を中心に回転可能なスピンベースと、
   前記スピンベースを回転させる回転駆動機構と、
   前記スピンベースの上面周縁部の第１領域において、周方向に沿って配置された複数の位置決めピンと、
   前記スピンベースの上面周縁部の、前記第１領域と周方向に重ならない第２領域に、周方向に沿って配置された複数の把持用ピンと、
   前記複数の把持用ピンを閉状態と開状態との間で切り替えるための把持用ピン開閉機構とを含み、
   前記基板搬送機構、前記回転駆動機構、前記把持用ピン開閉機構の動作を制御するための制御ユニットをさらに備えている、基板処理装置。
5. 請求項４に記載の基板処理装置であって、前記複数の位置決めピンが、振り分け角度１８０度以内にわたる前記第１領域に配置されている、基板処理装置。
6. 請求項４または５に記載の基板処理装置であって、前記複数の位置決めピンが常に閉状態に保持されている、基板処理装置。
   

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