JP2023046818A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基板に処理液を供給して基板を処理する基板処理装置において、基板を支持する支持部上に分離可能に載置されて基板の少なくとも外縁部の上方を覆う載置部材を簡単な構造で昇降し、かつ、基板の上方の空間を様々な用途に使用可能とする。【解決手段】回転する基板９に処理液を供給して基板９を処理する基板処理装置において、基板９を支持する下支持体２１上に、載置部材である上支持体３１を分離可能に載置する。上支持体３１は昇降部により昇降する。上支持体３１は、基板９の外周よりも径方向外側に第１当接部３４を含む。昇降部の第２当接部１３２が上昇すると、第２当接部１３２が第１当接部３４に接して上支持体３１が上昇する。第２当接部１３２が下降すると、上支持体３１が下支持体２１上に載置されて第２当接部１３２が第１当接部３４から離間し、この状態で下支持体２１は回転可能である。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、基板に処理液を供給して基板を処理する技術に関する。

従来より、半導体基板やガラス基板等の基板（以下、単に「基板」という。）の製造工程では、基板を回転しながら基板に処理液を供給する処理が行われている。このとき、基板の上方に基板に対向する部材を配置し、この部材を基板と共に回転させつつ処理を行う技術が知られている。例えば、特許文献１では、対向部材がスピンベース上に載置され、対向部材は基板の上面に対向する。特許文献２では、トッププレートが基板の上面に対向し、基板と共に回転する。

特開２０１９－０２１６７５号公報 特開２０１６－０３９２８２号公報

ところで、基板の上面に対向する部材は、従来より、特許文献１および２のように基板の中央の上方から支持される。そのため、基板の中央の上方の空間は基板の上方の部材の支持を妨げない範囲でしか利用できない。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、基板の上方の少なくとも一部を覆う部材が基板を支持する支持部上に載置される場合において、この部材を簡単な構造で昇降することができ、かつ、基板の上方の空間を様々な用途に使用可能とすること目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、基板を水平姿勢にて直接的または間接的に支持する支持部と、上下方向を向く中心軸を中心に前記支持部を回転する回転部と、前記支持部上に分離可能に載置され、前記支持部に支持された基板の少なくとも外縁部の上方を覆う載置部材と、前記載置部材を前記支持部に対して昇降する昇降部と、前記支持部に支持された基板の上面または下面に処理液を供給する処理液供給部とを備え、前記載置部材が、前記支持部に支持された基板の外周よりも径方向外側において前記昇降部と上下方向に当接可能な第１当接部を含み、前記昇降部が、径方向外方から前記載置部材の前記第１当接部に向かって延びる第２当接部と、前記第２当接部を昇降する昇降駆動部とを含み、前記昇降駆動部により前記第２当接部が上昇した際に、前記第２当接部が前記第１当接部に接して前記載置部材が前記支持部から上方に離間し、前記昇降駆動部により前記第２当接部が下降した際に、前記載置部材が前記支持部上に載置されて前記第２当接部が前記第１当接部から離間し、前記第１当接部と前記第２当接部とが離間した状態で前記支持部が回転可能である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記支持部に前記載置部材が載置された状態で、前記第１当接部の高さ方向の位置が、前記支持部の上面から１５０ｍｍ以下である。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置であって、前記載置部材が環状である。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第１当接部と前記第２当接部とが、互いに当接した際に嵌まり合う位置ずれ防止構造を含む。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記第１当接部が前記第２当接部に接する際に、前記第１当接部が有する前記中心軸を中心とする環状の面が前記第２当接部と接する。

請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、前記載置部材の径方向外側に静止状態にて配置される環状カバーをさらに備え、前記環状カバーの上部が、径方向内方に向かいつつ前記載置部材の外周面に近接し、前記昇降駆動部が、前記環状カバー上に設けられる。

本発明では、載置部材を簡単な構造で昇降することができ、かつ、基板の上方の空間を様々な用途に使用することができる。

一の実施の形態に係る基板処理装置の構成を示す側面図である。 基板処理装置の一部を示す平面図である。 下支持体上に載置された上支持体の縦断面図である。 上支持体が下支持体から持ち上げられた状態を示す縦断面図である。 基板処理装置の動作例の流れを示す図である。 基板処理装置の状態を示す図である。 基板処理装置の状態を示す図である。 基板処理装置の状態を示す図である。 基板処理装置の状態を示す図である。 エッチング液の状態を示す図である。 上支持体を昇降する構造の他の例を示す図である。 上支持体を昇降する構造の他の例を示す図である。 上支持体を昇降する構造のさらに他の例を示す図である。 上支持体を昇降する構造のさらに他の例を示す図である。 下把持部材を省略した基板処理装置を示す縦断面図である。 図９の基板処理装置の構成の一部を示す平面図である。 上ノズルからの処理液の吐出方向を示す図である。

図１は、本発明の一の実施の形態に係る基板処理装置１の構成を示す側面図である。基板処理装置１は、半導体基板９（以下、単に「基板９」という。）を１枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、基板９に処理液を供給して処理を行う。図１では、基板処理装置１の構成の一部を断面にて示す。なお、断面を示す平行斜線は、細部において適宜省略する。

基板処理装置１は、ハウジング１１と、下支持部２と、上支持部３と、回転部１２と、昇降部１３と、液受け部１５と、環状カバー１６と、処理液供給部４と、図示省略の制御部と、を備える。ハウジング１１は、下支持部２、上支持部３、回転部１２、昇降部１３、液受け部１５、環状カバー１６、処理液供給部４等を収容する。図１では、ハウジング１１を断面にて描いている。ハウジング１１の天蓋部には、内部空間にガスを供給して下方に流れる気流（いわゆる、ダウンフロー）を形成する気流発生部１１１が設けられる。気流発生部１１１としては、例えば、ＦＦＵ（ファン・フィルタ・ユニット）が利用される。

制御部は、ハウジング１１の外部に配置され、下支持部２、上支持部３、回転部１２、昇降部１３、処理液供給部４等を制御する。制御部は、例えば、プロセッサと、メモリと、入出力部と、バスとを備える通常のコンピュータを含む。バスは、プロセッサ、メモリおよび入出力部を接続する信号回路である。メモリは、プログラムおよび各種情報を記憶する。プロセッサは、メモリに記憶されるプログラム等に従って、メモリ等を利用しつつ様々な処理（例えば、数値計算）を実行する。入出力部は、操作者からの入力を受け付けるキーボードおよびマウス、プロセッサからの出力等を表示するディスプレイ、並びに、プロセッサからの出力等を送信する送信部を備える。

下支持部２は、基板９を水平姿勢にて支持する。本実施の形態では、下支持部２は、基板９を直接的に支持するが、後述するように、下支持部２は、基板９を間接的に支持してもよい。「基板９を間接的に支持する」とは、下支持部２に分離可能に、または、分離不可能に接続される部材を介して基板９を支持することを意味する。下支持部２は、下支持体２１と、複数の下把持部材２２と、下把持駆動部２３と、を含む。図１では、左側に１つの下把持部材２２を示している。下支持体２１は、基板９の下面に対向する。すなわち、下支持体２１の上面は基板９と離間しており、かつ、基板９の下面と対向する。

複数の下把持部材２２は、下支持体２１から上方に突出し、基板９の外縁部に接することにより基板９を把持する。下把持部材２２は、いわゆる「支持ピン」である。下把持部材２２は、下部に対して上部が細いピン状となっており、下把持部材２２が上下方向を向く中心軸を中心に回転することにより、中心軸からずれて位置する上部が移動し、基板９の外縁部に接する。下把持部材２２は、基板９を機械的に支持する。

図２は、基板処理装置１の環状カバー１６およびその内側の構成の一部を示す平面図である。図２の左側は下支持体２１の上面を示し、右側は下支持体２１上に後述の上支持体３１が載置された状態を示す。図２に示すように、本実施の形態では、３つの下把持部材２２が下支持体２１に設けられる。３つの下把持部材２２は、基板９を回転させる際の中心軸Ｊ１を中心に周方向に等間隔に配置される。図１に示すように、各下把持部材２２は下支持体２１を上下方向に貫通し、図示を省略する軸受けを介して回転可能に下支持体２１に支持される。以下の説明において、中心軸Ｊ１を中心とする周方向を単に「周方向」、中心軸Ｊ１を中心とする径方向を単に「径方向」、中心軸Ｊ１に平行な方向を単に「軸方向」ともいう。

図１に示すように、下把持駆動部２３（図１の左側参照）は、把持側磁性体２３１と、駆動側磁性体２３２と、磁性体移動部２３３（図１の右側参照）と、図示省略の位置復原部とを含む。把持側磁性体２３１は、下把持部材２２の下端に機械的に接続される。本実施の形態では、把持側磁性体２３１は磁石である。駆動側磁性体２３２は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である。本実施の形態では、駆動側磁性体２３２は磁石である。磁性体移動部２３３は、駆動側磁性体２３２を昇降する。実際には、２つの磁性体移動部２３３が中心軸Ｊ１を中心として対向して設けられる（後述する図２の磁性体移動部３３３参照）。３以上の磁性体移動部２３３が周方向に配列されてもよい。磁性体移動部２３３の数は１でもよい。磁性体移動部２３３としては、様々な機構が利用可能であり、シリンダ、回転モータにボールねじを組み合わせた機構、リニアモータ等であってよい。位置復原部は、本実施の形態では下支持体２１の下面に固定された磁石である。位置復原部は、把持側磁性体２３１に近接する。なお、図２では、後述の上把持駆動部３３の位置復原部３３４を図示している。下把持駆動部２３の位置復原部は、上把持駆動部３３の位置復原部３３４に準じて設けられる。

磁性体移動部２３３により駆動側磁性体２３２が下降した状態では、把持側磁性体２３１と位置復原部との間の磁気的的作用により、下把持部材２２は基板９を把持する位置に位置する。すなわち、下把持部材２２の上部が基板９の外縁部に接する。磁気的作用は、引力であっても斥力であってもよく、以下の説明において同様である。磁性体移動部２３３により駆動側磁性体２３２が上昇すると、把持側磁性体２３１と駆動側磁性体２３２との間の磁気的作用が、把持側磁性体２３１と位置復原部との間の磁気的作用に打ち勝って、下把持部材２２が回転して基板９を把持しない位置に位置する。すなわち、下把持部材２２の上部が基板９の外縁部から離間する。

この状態から、磁性体移動部２３３により駆動側磁性体２３２が下降すると、把持側磁性体２３１と位置復原部との間の磁気的的作用により、下把持部材２２は基板９を把持する位置に戻る。下把持駆動部２３は、複数の下把持部材２２を基板９の外縁部に離接可能に移動する。駆動側磁性体２３２は、中心軸Ｊ１を中心とする環状であることから、下把持部材２２による基板９の把持および非把持は、基板９の回転中であっても可能である。磁石を用いることにより、簡単な構造で下把持部材２２を移動することができる。

なお、把持側磁性体２３１、駆動側磁性体２３２および位置復原部は、全て磁石である必要はなく、磁気的作用を生じさせることができる範囲内で、一方が鉄等の磁性体であってもよい。すなわち、把持側磁性体２３１および駆動側磁性体２３２の少なくとも一方が磁石であり、把持側磁性体２３１および位置復原部の少なくとも一方が磁石である。さらに、位置復原部は、磁性体でなくてもよく、例えば、ばね等の弾性体であってもよい。この場合、下把持部材２２と位置復原部との間に作用する弾性力により、下把持部材２２が基板９を把持しない位置から基板９を把持する位置に移動する。さらには、基板９が回転している間、例えば、遠心力を利用して下把持部材２２が基板９を把持する位置に位置させることができる等の構成により、基板９を把持することができるのであれば、位置復原部は省略されてもよい。

上支持部３は、基板９を上方から水平姿勢にて支持する。本実施の形態では、上支持部３は、基板９を直接的に支持する。上支持部３は、上支持体３１と、複数の上把持部材３２と、上把持駆動部３３（図１の右側参照）と、を含む。図１では、右側に１つの上把持部材３２を示している。上支持体３１は、基板９の上面に対向する。すなわち、上支持体３１は基板９と離間しており、かつ、基板９の上面と対向する。正確には、上支持体３１は基板９の上面の一部と上下方向に離間して対向する。

本実施の形態では、上支持体３１は、中心軸Ｊ１を中心とする環状部材である。上支持体３１は、下支持部２（の下支持体２１）上に分離可能に載置される。上支持体３１は、下支持部２に支持された基板９の外縁部を覆いつつ下支持部２（ただし、回転しない部分を除く。）と共に回転する。以下の説明において、下支持部２の回転に言及する場合は、下支持部２のうち、回転する部分、特に、下支持体２１および下把持部材２２を指すものとする。また、「下支持部２に支持された基板９」とは、後述の持ち替え動作を考慮すると、正確には、「下支持部２のみに支持された基板９」、「上支持部３を介して下支持部２に間接的に支持された基板９」および「下支持部２および上支持部３に支持された基板９」を、便宜上、下支持部２に注目して表現するものであり、支持に関する特別な説明を伴わない場合は、以下同様である。

図３Ａは、下支持体２１上に載置された上支持体３１の縦断面（ただし、中心軸Ｊ１に対して一方側のみ）を示す図である。環状部材である上支持体３１は、下支持部２に支持された基板９の外周および下支持部２（ただし、下把持駆動部２３を除く。）の外周に径方向に対向する環状側壁部３１１と、環状側壁部３１１から径方向内方に広がり、基板９の上面の外縁部と上下方向に対向する環状上部３１２とを含む。環状上部３１２の基板９の上方における開口３１３（図１および図２参照）の面積は、好ましくは、基板９の面積（正確には、平面視した際の基板９の面積。以下同様）の１／２以上である。

開口３１３は基板９の上方において大きく開口しており、さらに好ましくは開口３１３の面積は、基板９の面積の３／４以上である。特に、基板処理装置１が基板９の外縁部の処理を行う場合、さらに好ましくは、基板９の外縁部にエッチング処理を行う場合、環状上部３１２が基板９の上方を覆う範囲は、基板９の外周の外周端（エッジ）から径方向内方に向かって２０ｍｍ以下であることが好ましい。より好ましくは、上記範囲は１０ｍｍ以下であることが好ましい。

図３Ｂは、上支持体３１が後述の昇降部１３により下支持体２１から持ち上げられた状態を示す縦断面図である。下支持体２１の上面には、上方に突出する複数の突出部２１５が設けられる。突出部２１５は、上把持部材３２（図１参照）よりも径方向外方に位置する。複数の突出部２１５は周方向に等間隔に配置される。例えば、突出部２１５の数は、３または６であり、好ましくは、周方向において上把持部材３２と下把持部材２２との間に位置する。突出部２１５の数は３または６には限定されず、２以上であればよく、好ましくは３以上である。突出部２１５の上端には、ピン状の小突起２１６が設けられる。図２では、突出部２１５の記載を省略している。

一方、図３Ｂに示すように、上支持体３１の環状上部３１２の下面には、下方に突出する複数の突出部３１５が設けられる。突出部３１５は、下支持体２１の突出部２１５に対応する位置に設けられる。突出部３１５の数は突出部２１５の数と同じである。突出部３１５の下端には、上方に窪む小凹部３１６が設けられる。上支持体３１が下支持体２１上に載置される際には、突出部２１５と突出部３１５の位置が合わされ、上支持体３１が下降することにより、小突起２１６が小凹部３１６に挿入され、図３Ａに示すように、突出部２１５と突出部３１５とが接する。これにより、下支持体２１に対する上支持体３１の位置が、周方向および径方向に関して固定される。回転部１２により下支持体２１（および下把持部材２２）が中心軸Ｊ１を中心に回転すると、上支持体３１（および上把持部材３２）も中心軸Ｊ１を中心に回転する。換言すれば、下支持部２が中心軸Ｊ１を中心に回転すると、上支持部３（ただし、回転しない部分を除く。）も中心軸Ｊ１を中心に回転する。以下の説明において、上支持部３の回転に言及する場合は、下支持部２の場合と同様に、上支持部３のうち回転する部分、特に、上支持体３１および上把持部材３２を指すものとする。

上支持体３１と下支持体２１とを係合させる係合部（突出部２１５，３１５）の好ましい位置を一般的に表現すれば、係合部は、径方向において基板９を把持する位置よりも外側に位置し、周方向において基板９を把持する複数の位置の間に位置する。

上支持体３１が下支持体２１上に載置された際に、上支持体３１の下支持体２１に対する位置を周方向および径方向に関して固定する構造は、様々に変更されてよい。例えば、突出部２１５に小凹部を設け、突出部３１５に小突起を設けてもよい。下支持体２１または上支持体３１のみに突出部を設けてもよい。さらに、下支持体２１と上支持体３１との間に、上支持体３１の下支持体２１に対する相対位置を周方向のみに固定する構造と、上支持体３１の下支持体２１に対する相対位置を径方向のみに固定する構造とを個別に設けてもよい。下支持体２１と、上支持体３１の環状側壁部３１１との間に、上支持体３１の下支持体２１に対する位置を周方向および径方向に固定する構造が設けられてもよい。

図３Ａに示すように、上支持体３１が下支持体２１上に載置された状態において、環状側壁部３１１は、下支持体２１から径方向外方に離間する。環状側壁部３１１の下端は、下支持体２１の上面よりも下方に位置する。環状側壁部３１１の下端は、下支持体２１の下面よりも下方に位置してもよい。環状上部３１２の下面と環状側壁部３１１の内周面とは、好ましくは、滑らかに接続される。すなわち、環状上部３１２の下面と環状側壁部３１１の内周面とは、縦断面において略円弧状または略楕円弧状の部位を介して接続される。これにより、環状上部３１２の下面に液が付着した場合であっても、液が環状側壁部３１１の内周面に滑らかに導かれ、環状側壁部３１１の下方へと排出される。

環状側壁部３１１の内周面の上端は、適宜定められてよいが、環状上部３１２の下面と環状側壁部３１１の内周面とが滑らかな面により、あるいは傾斜面（以下、これらの面を「接続面」という。）により接続される場合、接続面は環状側壁部３１１の内周面の一部とみなされてもよい。すなわち、環状側壁部３１１の内周面の上端は、環状上部３１２の下面と接続面との境界であると解釈されてよい。これにより、基板９の上面および下面の側方に接続面が位置する場合も基板９の径方向外方に環状側壁部３１１が位置し、環状側壁部３１１が基板９から飛散する液滴を受けるといえる。このような解釈の場合、環状側壁部３１１の内周面の上端は、基板９の上面よりも上方に位置する。

図３Ａに示すように、環状上部３１２の下面の内周部には、下方に突出する環状突出部３１４が設けられる。環状突出部３１４は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である。環状突出部３１４は、環状上部３１２の内周端に設けられてもよく、内周端から少し径方向外方に設けられてもよい。環状突出部３１４の径方向の幅および環状上部３１２の下面から下方への高さは、後述するように処理中の基板９の外縁部に生じさせたい気流に応じて適宜設定される。環状突出部３１４の存在により、基板９の上面と上支持体３１との間における気流の速度が環状突出部３１４が存在しない場合よりも高められる。なお、環状突出部３１４は、環状上部３１２と共に基板９の外縁部に所望の気流を生じさせるものであり、環状突出部３１４を有しない環状上部３１２で基板９の外縁部に所望の気流を生じさせることが可能である場合は、環状突出部３１４は省略可能である。

基板９の「外縁部」とは、基板９の外周端から基板９の中心側に向かってある一定の幅の範囲を指す。この幅は非常に小さくてもよく、ある程度大きくてもよい。例えば、「外縁部」は、基板９の縦断面における外周端の円弧状の領域のみであってもよいし、円弧状の領域に加えて基板９の中心に向かって数ｃｍ内側に広がる領域であってもよい。後述するように、基板９の下面から上面にエッチング液が回り込む範囲（例えば、０．５～３ｍｍの範囲）が外縁部と捉えられてもよく、基板９と環状上部３１２とが上下方向において重なる範囲が外縁部と捉えられてもよい。あるいは、基板９上において、環状突出部３１４よりも径方向外側の領域が外縁部と捉えられてもよい。もちろん、「外縁部」という用語は、その用語が用いられる文脈に応じて適切に解釈される。

図１に示すように、複数の上把持部材３２は、上支持体３１から下方に突出し、基板９の外縁部に接することにより基板９を把持する。上把持部材３２は、いわゆる「支持ピン」である。上部に対して下部が細いピン状となっており、上把持部材３２が上下方向を向く中心軸を中心に回転することにより、中心軸からずれて位置する下部が移動し、基板９の外縁部に接する。上把持部材３２は、基板９を機械的に支持する。なお、上把持部材３２のみであっても基板９を落下させずに把持することが可能なように、上把持部材３２の下部側面の基板９に接する部分には、基板９の外縁部に合わせて凹部が設けられる。

図２に示すように、本実施の形態では、３つの上把持部材３２が上支持体３１に設けられる。３つの上把持部材３２は、基板９を回転させる際の中心軸Ｊ１を中心とする周方向に等間隔に配置される。上把持部材３２は下把持部材２２の間に配置され、図２の例では、上把持部材３２と下把持部材２２とは交互に６０度間隔で配置される。上把持部材３２および下把持部材２２の数は、それぞれ３には限定されず、４以上であってもよい。上把持部材３２の数と下把持部材２２の数は異なってもよい。図１に示すように、各上把持部材３２は上支持体３１を上下方向に貫通し、図示を省略する軸受けを介して回転可能に上支持体３１に支持される。

上把持駆動部３３は、下把持駆動部２３に準じた構造を有する。上把持駆動部３３（図１の右側参照）は、把持側磁性体３３１と、駆動側磁性体３３２と、磁性体移動部３３３（図１の左側参照）と、位置復原部３３４（図２参照）とを含む。把持側磁性体３３１は、図１に示すように、上把持部材３２の上端に機械的に接続される。本実施の形態では、把持側磁性体３３１は磁石である。駆動側磁性体３３２は、中心軸Ｊ１を中心とする環状である（図２参照）。本実施の形態では、駆動側磁性体３３２は磁石である。磁性体移動部３３３は、駆動側磁性体３３２を昇降する。図２に示すように、中心軸Ｊ１を中心に２つの磁性体移動部３３３が対向して設けられる。３以上の磁性体移動部３３３が周方向に配列されてもよい。磁性体移動部３３３の数は１つでもよい。磁性体移動部３３３としては、様々な機構が利用可能であり、シリンダ、回転モータにボールねじを組み合わせた機構、リニアモータ等であってよい。位置復原部３３４は、本実施の形態では上支持体３１の上面に固定された磁石である。位置復原部３３４は、把持側磁性体３３１に近接する。

磁性体移動部３３３により駆動側磁性体３３２が上昇した状態では、把持側磁性体３３１と位置復原部３３４との間の磁気的的作用により、上把持部材３２は基板９を把持する位置に位置する。すなわち、上把持部材３２の下部が基板９の外縁部に接する。磁性体移動部３３３により駆動側磁性体３３２が下降すると、把持側磁性体３３１と駆動側磁性体３３２との間の磁気的作用が、把持側磁性体３３１と位置復原部３３４との間の磁気的作用に打ち勝って、上把持部材３２が回転して基板９を把持しない位置に位置する。すなわち、上把持部材３２の下部が基板９の外縁部から離間する。

この状態から、磁性体移動部３３３により駆動側磁性体３３２が上昇すると、把持側磁性体３３１と位置復原部３３４との間の磁気的的作用により、上把持部材３２は基板９を把持する位置に戻る。このように、上把持駆動部３３は、複数の上把持部材３２を基板９の外縁部に離接可能に移動する。駆動側磁性体３３２は、中心軸Ｊ１を中心とする環状であることから、上把持部材３２による基板９の把持および非把持は、基板９の回転中であっても可能である。磁石を用いることにより、簡単な構造で上把持部材３２を移動することができる。

なお、把持側磁性体３３１、駆動側磁性体３３２および位置復原部３３４は、全て磁石である必要はなく、磁気的作用を生じさせることができる範囲内で、一方が鉄等の磁性体であってもよい。すなわち、把持側磁性体３３１および駆動側磁性体３３２の少なくとも一方が磁石であり、把持側磁性体３３１および位置復原部３３４の少なくとも一方が磁石である。さらに、位置復原部３３４は、磁性体でなくてもよく、例えば、ばね等の弾性体であってもよい。この場合、上把持部材３２と位置復原部３３４との間に作用する弾性力により、上把持部材３２が基板９を把持しない位置から基板９を把持する位置に移動する。さらには、基板９が回転している間、例えば、遠心力を利用して上把持部材３２が基板９を把持する位置に位置させることができる等の構成により、基板９を把持することができるのであれば、位置復原部３３４は省略されてもよい。

図１に示すように、回転部１２の回転軸は、下支持体２１に接続される。回転部１２は下支持部２を中心軸Ｊ１を中心として回転する。回転軸は中空であり、上端は後述の下ノズル４１となっている。

昇降部１３は、上支持体３１を下支持体２１に対して昇降する。上支持体３１は、下支持体２１上に載置される載置部材である。すなわち、昇降部１３は、載置部材である上支持体３１を下支持部２に対して昇降する。昇降部１３は、昇降駆動部１３１と、昇降駆動部１３１によって昇降する先端部１３２とを含む。昇降駆動部１３１としては、様々な機構が利用可能であり、シリンダ、回転モータにボールねじを組み合わせた機構、リニアモータ等であってよい。図２に示すように、実際には、２つの昇降部１３が、中心軸Ｊ１を中心として対向する位置に設けられる。３以上の昇降部１３が周方向に配列されてもよい。

上支持体３１の外周面には全周に亘って径方向内方に窪む溝３４が設けられる。昇降部１３の先端部１３２は、径方向外方から上支持体３１の溝３４に向かって延びる。図３Ｂに示すように、先端部１３２が上昇すると、溝３４の上側の下を向く面３４１と、先端部１３２の上面１３３とが接して上支持体３１が下支持体２１から上方に離間する。以下、溝３４を「第１当接部」、先端部１３２を「第２当接部」、面３４１を「第１当接面」、上面１３３を「第２当接面」という。

昇降駆動部１３１により第２当接部１３２が下降すると、図３Ａに示すように、上支持体３１が下支持体２１上に載置されて第２当接面１３３が第１当接面３４１から離間する。すなわち、第２当接部１３２が第１当接部３４から離間する。第１当接部３４は全周に亘って形成されることから、第１当接部３４と第２当接部１３２とが離間した状態で下支持部２は回転可能である。、第１当接面３４１は中心軸Ｊ１を中心とする環状の面であることから、上支持体３１の回転位置がいずれの位置であっても、昇降部１３により上支持体３１の昇降を行うことができる。

昇降部１３は、上支持体３１の外周部を支持して上支持体３１を昇降する。したがって、基板処理装置１では、上支持体３１の真上に上支持体３１を昇降させる機構は存在しない。その結果、基板処理装置１の高さを低く抑えることができる。このような構造を実現するために、好ましくは、下支持部２に上支持体３１が載置された状態で、第１当接部３４の高さ方向の位置は、下支持体２１の上面から１５０ｍｍ以下であることが好ましい。これにより、処理空間を保ちつつ処理に関わる部位の高さを低く抑えることができる。また、上支持体３１の上方の空間も有効に利用することができる。さらに好ましくは、第１当接部３４の高さ方向の位置は、上支持体３１の上面から１００ｍｍ以下である。さらに好ましくは、上支持体３１の高さが１５０ｍｍ以下である。

図１に示すように、下支持体２１と上支持体３１の環状側壁部３１１との間の間隙の下方には、環状の液受け部１５が設けられる。液受け部１５は中心軸Ｊ１を中心とする環状である。液受け部１５は、下支持体２１と環状側壁部３１１との間の間隙から落下する液体を受ける。

環状カバー１６は、環状部材である上支持体３１の径方向外側に静止状態にて配置される。環状カバー１６は中心軸Ｊ１を中心とする環状である。環状カバー１６の上部は、径方向内方に向かいつつ上支持体３１の環状側壁部３１１の外周面に近接する。環状カバー１６の内周端は、環状側壁部３１１の外周面から離間している。昇降部１３の昇降駆動部１３１は、環状カバー１６上に設けられる。これにより、基板処理装置１の水平面内における大きさ（いわゆるフットプリント）を小さく抑えることができる。基板処理装置１では、上把持駆動部３３の磁性体移動部３３３も環状カバー１６上に設けられる（図２参照）。これによっても、基板処理装置１の水平面内における大きさが小さく抑えられる。

また、本実施の形態では、基板９から飛散する液滴を上支持体３１が直接的に受けるため、環状カバー１６は液滴の飛散を補助的に防止するものとして設けられる。そのため、直接液滴を受ける場合と比べて環状カバー１６の径方向の幅を小さくすることができ、また、環状カバー１６を上下動させる機構も不要となり、装置構造が簡素化される。上支持体３１は基板９と共に回転するため、基板９から飛散する液滴が環状側壁部３１１に衝突する際に発生する飛沫の量も、環状側壁部３１１が存在しない場合と比較して抑制される。環状カバー１６の固定配置により、環状カバー１６上に昇降駆動部１３１や磁性体移動部３３３を設置することが容易となる。環状カバー１６の下方には基板処理装置１の外部へと排気を行う排気部が設けられる。

図１に示すように、処理液供給部４は、下ノズル４１と、上ノズル４２と、図示省略のノズル移動部と、図示省略の処理液供給源とを含む。下ノズル４１は、既述のように、回転部１２の回転軸の上端に設けられる。下ノズル４１から吐出される処理液は、下支持部２に支持された基板９の下面に供給される。上ノズル４２はノズル移動部により、基板９の上方位置と基板９の上方から外れた位置との間で移動する。上ノズル４２から吐出される処理液は、下支持部２に支持された基板９の上面に供給される。処理液供給源は、処理液を貯留するタンクからポンプ等を用いて処理液を下ノズル４１および上ノズル４２に個別に供給する。本実施の形態では、下ノズル４１に供給される処理液は、脱イオン水であるリンス液、エッチング液等である。上ノズル４２に供給される処理液は、脱イオン水であるリンス液等である。リンス液としては、炭酸水、水素水、オゾン水、ＳＣ１、ＳＣ２等が用いられてもよい。エッチング液は、例えば、フッ酸、硝酸、塩酸、硫酸もしくは過酸化水素水等の水溶液、または、これらから選択された２以上の混合溶液、さらには、これらの水溶液または混合溶液を含む溶液である。

処理液は、リンス液やエッチング液には限定されない。また、本実施の形態では、上ノズル４２は省略可能である。処理の種類によっては、下ノズル４１を省き、上ノズル４２のみが基板処理装置１に設けられてもよい。上支持体３１が上昇して基板９の搬出入が行われる際には、上ノズル４２は、ノズル移動部により上支持体３１と干渉しない位置まで退避する。

図４は、基板処理装置１の動作例の流れを示す図である。図５Ａないし図５Ｄは、基板処理装置１の状態を示す図である。基板処理装置１は、図示省略の制御部の制御に従って動作する。

まず、図５Ａに示すように、上支持体３１が上昇した状態であって、上把持駆動部３３の駆動側磁性体３３２が把持側磁性体３３１に近接し、かつ、下把持駆動部２３の駆動側磁性体２３２が把持側磁性体２３１に近接した状態で、基板９が外部の搬送機構により搬入される（ステップＳ１１）。その後、下把持駆動部２３の磁性体移動部２３３が駆動側磁性体２３２を下降させることにより、基板９が下把持部材２２により把持される（ステップＳ１２）。

上把持駆動部３３の磁性体移動部３３３および昇降部１３により、上把持駆動部３３の駆動側磁性体３３２と把持側磁性体３３１とが近接した状態を維持しつつ、上支持体３１が下降する。これにより、上支持体３１が下支持体２１上に載置される（ステップＳ１３）。その後、磁性体移動部３３３が駆動側磁性体３３２を上昇させることにより、図５Ｂに示すように、基板９が上把持部材３２により把持される（ステップＳ１４）。すなわち、基板９は上支持部３および下支持部２により把持される。

回転部１２は、下支持部２を回転させる。これにより、基板９は回転する（ステップＳ１５）。上ノズル４２は上支持体３１の側方に退避した位置から上支持体３１の上方に移動する。回転中の基板９に、まず、処理液供給部４の下ノズル４１および上ノズル４２から、基板９の下面および上面にリンス液が供給される。供給されたリンス液は、基板９の下面および上面上を周方向外方へと流れ、基板９の外周端から飛散して上支持体３１の環状側壁部３１１にて受けられる。液は環状側壁部３１１から下方へと落下し、液受け部１５にて受けられる。その後、リンス液の供給は停止される。

次に、下ノズル４１から基板９の下面にエッチング液が供給される。供給されたエッチング液は、基板９の下面上を周方向外方へと流れ、基板９の外周端から飛散して環状側壁部３１１にて受けられる。液は環状側壁部３１１から下方へと落下し、液受け部１５にて受けられる。

図６は、エッチング液８の状態を示す図である。基板９の下面上を流れるエッチング液８は、基板９の外周端にて僅かに上面側に回り込む。以下、基板９の外周端から上面へとエッチング液８が回り込む径方向の距離５を「回り込み量」という。回り込み量５は、様々な要因の影響を受けるが、その一つとして、基板９の上面上を径方向外方へと向かう気流の速度がある。この気流速度を所望のものとするために、上支持体３１の環状上部３１２の断面形状が設計される。具体的に図３Ａを参照すると、上下方向において環状上部３１２と基板９の外縁部とが重なる幅、基板９の上面と環状上部３１２との間の距離、環状突出部３１４の径方向の幅、環状上部３１２の下面から下方への環状突出部３１４の高さ、環状突出部３１４の径方向の位置等を調整しつつ上支持体３１の縦断面の形状が設計される。特に、環状突出部３１４により、基板９の外縁部上の気流の速度を容易に所望のものとすることができ、回り込み量５が適切な距離とされる。

加えて、本実施の形態の場合、気流発生部１１１からの気流が上支持体３１の開口３１３を介して直接的に基板９の上面に導かれるため、基板９の外縁部上の気流の速度をより容易に所望のものとすることができる。気流発生部１１１からの気流が直接的に基板９の上面に導かれることは、気流発生部１１１の少なくとも一部が、基板９の上面の少なくとも一部と上下方向に（間に物体が存在することなく）直接的に対向することにより実現される。

基板９の直径および厚さがそれぞれ、３００ｍｍおよび７７５μｍである場合、求められる回り込み量５の一例は、２ｍｍ～３ｍｍである。

基板９にエッチング液が供給される間、基板処理装置１では、基板９の持ち替え動作が行われる。具体的には、図５Ｃに示すように、下把持駆動部２３の磁性体移動部２３３が駆動側磁性体２３２を上昇させ、下把持部材２２による基板９の把持を解除し、上把持部材３２のみにより基板９が把持される状態となる。その後、磁性体移動部２３３が駆動側磁性体２３２を下降させ、下把持部材２２および上把持部材３２により基板９を把持する状態に戻す。次に、図５Ｄに示すように、上把持駆動部３３の磁性体移動部３３３が駆動側磁性体３３２を下降させ、上把持部材３２による基板９の把持を解除し、下把持部材２２のみにより基板９が把持される状態となる。その後、磁性体移動部３３３が駆動側磁性体３３２を上昇させ、下把持部材２２および上把持部材３２により基板９を把持する状態に戻す。上記処理を繰り返すことにより、基板９の持ち替え動作が行われる。その後、基板９へのエッチング液の供給が停止される。

一般的に、基板９と把持部材とが接する位置近傍では、回り込み量が増大する。基板９の持ち替え動作により、回り込み量の増大が低減される。

なお、基板９を上把持部材３２のみにより把持する時間と、下把持部材２２のみにより把持する時間とは同じ長さである必要はない。また、基板９を上把持部材３２のみにより把持する状態と、下把持部材２２のみにより把持する状態とは交互に行われる必要はない。基板９を処理している間に、基板９を複数の上把持部材３２により把持し、複数の下把持部材２２により把持しない状態と、基板９を複数の下把持部材２２により把持し、複数の上把持部材３２により把持しない状態とが存在すればよい。これにより、把持位置における処理液による処理を行うことができる。

処理液供給部４の下ノズル４１および上ノズル４２から、基板９の下面および上面にリンス液が再度供給される。供給されたリンス液は、基板９の下面および上面上を周方向外方へと流れ、基板９の外周端から飛散して上支持体３１の環状側壁部３１１にて受けられる。液は環状側壁部３１１から下方へと落下し、液受け部１５にて受けられる。その後、リンス液の供給は停止される。上記処理により、基板９に対する処理液による処理が完了する（ステップＳ１６）。リンス液が基板９に供給される間も基板９の持ち替え動作が行われてもよい。エッチング液が基板９に供給される前にリンス液が基板９に供給される際にも基板９の持ち替え動作が行われてもよい。

基板処理装置１では、基板９を３個の下把持部材２２と３個の上把持部材３２とで把持する。基板９の下面に処理液が供給される場合、径方向外側へ流れる処理液の一部は、下把持部材２２に衝突する。仮に、上把持部材３２を省略して６個の下把持部材２２を設けた場合、下把持部材２２に衝突する処理液の量は増大する。その結果、発生する処理液のミストや液滴も増大する。基板処理装置１では、上把持部材３２を設けることにより、処理液のミストや液滴の発生を低減し、処理の質を向上することができる。

基板９の回転は停止され（ステップＳ１７）、下把持駆動部２３の駆動側磁性体２３２は上昇し、下把持部材２２による基板９の把持が解除される。さらに、上把持駆動部３３の駆動側磁性体３３２は下降し、上把持部材３２による基板９の把持も解除される。上ノズル４２は側方に退避し、図５Ａに示すように昇降部１３および磁性体移動部３３３により上支持体３１および駆動側磁性体３３２は上昇する（ステップＳ１８）。そして、基板９が外部の搬送機構により搬出される（ステップＳ１９）。

基板処理装置１では、様々な変更が可能である。

図７Ａおよび図７Ｂは、上支持体３１を昇降する構造の他の例を示す図であり、図３Ａおよび図３Ｂにそれぞれ対応する。図７Ａは、下支持体２１上に載置された上支持体３１の縦断面（ただし、中心軸Ｊ１に対して一方側のみ）を示す図である。図７Ｂは、上支持体３１が昇降部１３により下支持体２１から持ち上げられた状態を示す縦断面図である。

図７Ａおよび図７Ｂに示すように、載置部材である上支持体３１の外周面には全周に亘って径方向外方に突出する係合部３４ａが設けられる。係合部３４ａの外周端は下方にさらに突出する部位を有する。昇降部１３の先端部１３２は、係合部３４ａの下方において径方向外方から上支持体３１の外周面かって延びる。先端部１３２の先端は、上方に向かって突出する部位を有する。図７Ｂに示すように、先端部１３２が上昇すると、係合部３４ａの下方に突出する部位の径方向内側において下を向く面３４１と、先端部１３２の上方に向かって突出する部位の上面１３３とが接して上支持体３１が下支持体２１から上方に離間する。以下、係合部３４ａを「第１当接部」、先端部１３２を「第２当接部」、面３４１を「第１当接面」、上面１３３を「第２当接面」という。

昇降駆動部１３１により第２当接部１３２が下降すると、図７Ａに示すように、上支持体３１が下支持体２１上に載置されて第２当接面１３３が第１当接面３４１から離間する。すなわち、第２当接部１３２が第１当接部３４ａから離間する。第１当接部３４ａは全周に亘って形成されることから、第１当接部３４ａと第２当接部１３２とが離間した状態で下支持部２は回転可能である。第１当接面３４１は中心軸Ｊ１を中心とする環状の面であることから、上支持体３１の回転位置がいずれの位置であっても、昇降部１３により上支持体３１の昇降を行うことができる。

図８Ａおよび図８Ｂは、上支持体３１を昇降する構造のさらに他の例を示す図であり、図３Ａおよび図３Ｂにそれぞれ対応する。図８Ａは、下支持体２１（図示省略）上に載置された状態における上支持体３１と先端部１３２とを、昇降部１３側から見た図である。図８Ａでは、上支持体３１の外周面の一部と先端部１３２の断面とを示している。図８Ｂは、上支持体３１が昇降部１３により下支持体２１から持ち上げられた状態における上支持体３１と先端部１３２とを、昇降部１３側から見た図である。

図８Ａおよび図８Ｂに示すように、載置部材である上支持体３１の外周面には全周に亘って径方向内方に窪む溝３４が設けられる。溝３４の一部は上方に広がる拡大部３４２となっており、拡大部の下を向く面、すなわち、拡大した溝の上側の側壁には、下方に突出する２つの突出部３４３が設けられる。一方、昇降部１３の先端部１３２の上面１３３には、下方に窪む２つの凹部１３４が設けられる。突出部３４３は略円錐状であり、凹部１３４も略円錐状である。他の構造は、図３Ａおよび図３Ｂと同様である。

図８Ｂに示すように、先端部１３２が上昇すると、拡大部３４２の突出部３４３と先端部１３２の凹部１３４とが嵌まり合い、上支持体３１が下支持体２１から上方に離間する。以下、拡大部３４２を「第１当接部」、先端部１３２を「第２当接部」、突出部３４３を「第１当接要素」、凹部１３４を「第２当接要素」という。

昇降駆動部１３１により第２当接部１３２が下降すると、上支持体３１が下支持体２１上に載置され、図８Ａに示すように第２当接要素１３４と第１当接要素３４３とが離間する。すなわち、第２当接部１３２が第１当接部３４２から離間する。さらに、第２当接部１３２は溝３４内に位置し、溝３４は全周に亘って形成されることから、第１当接部３４２と第２当接部１３２とが離間した状態で下支持部２は回転可能である。下支持体２１および上支持体３１の回転が停止する際には、第１当接部３４２と第２当接部１３２の周方向の位置が一致する回転位置で下支持体２１が停止する。

第１当接部３４２と第２当接部１３２とが、互いに当接した際に嵌まり合う位置ずれ防止構造、すなわち、第１当接要素３４３および第２当接要素１３４を含むことから、上支持体３１が上昇する際に下支持体２１に対する上支持体３１の位置ずれが確実に防止される。なお、１つの昇降部１３に対応する第１当接要素３４３および第２当接要素１３４の数はそれぞれ１つでもよい。もちろん、１つの昇降部１３に対応する第１当接要素３４３および第２当接要素１３４の数はそれぞれ３以上でもよい。既述のように複数の昇降部１３は周方向に設けられるため、複数の第１当接要素３４３および複数の第２当接要素１３４は周方向に配列される。第１当接要素３４３の配列は周方向に等間隔である必要はなく、第２当接要素１３４の配列も周方向に等間隔である必要はない。

図９は、下把持部材２２を省略した基板処理装置１の一部を示す縦断面図である。図１０は、基板処理装置１の環状カバー１６およびその内側の構成の一部を示す平面図である。図１０に示すように、基板処理装置１では、６個の上把持部材３２が設けられ、駆動側磁性体として第１駆動側磁性体３３２ａおよび第２駆動側磁性体３３２ｂが設けられる。第１駆動側磁性体３３２ａは中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、６個の把持側磁性体３３１ａ，３３１ｂの径方向内側に位置する。第２駆動側磁性体３３２ｂも中心軸Ｊ１を中心とする環状であり、６個の把持側磁性体３３１ａ，３３１ｂの径方向外側に位置する。第１駆動側磁性体３３２ａは、２つの磁性体移動部３３３ａにより昇降する。第２駆動側磁性体３３２ｂは２つの磁性体移動部３３３ｂにより昇降する。磁性体移動部３３３ａ，３３３ｂの構成は、駆動側磁性体３３２ａ，３３２ｂの位置が異なるという点を除いて、図１および図２に示す磁性体移動部３３３と同様である。図９および図１０において、図１および図２と同様の構成要素には同符号を付している。

３個の把持側磁性体３３１ａ（以下、「第１把持側磁性体」という。）と３個の把持側磁性体３３１ｂ（以下、「第２把持側磁性体」という。）とは着磁状態が異なり、周方向に交互に配置される。図９に示すように、第１駆動側磁性体３３２ａおよび第２駆動側磁性体３３２ｂが上昇した状態では、第１把持側磁性体３３１ａおよび第２把持側磁性体３３１ｂと位置復原部３３４との間の磁気的作用により、６個の上把持部材３２は基板９を把持する状態となる。

第２駆動側磁性体３３２ｂが上昇した状態を維持し、磁性体移動部３３３ａにより第１駆動側磁性体３３２ａが下降すると、第１把持側磁性体３３１ａと第１駆動側磁性体３３２ａとの間の磁気的作用が、第１把持側磁性体３３１ａと位置復原部３３４との間の磁気的作用に打ち勝って、第１把持側磁性体３３１ａに接続された３個の上把持部材３２が基板９を把持しない状態となる。このとき、第２把持側磁性体３３１ｂと第１駆動側磁性体３３２ａとの間の磁気的作用は、第２把持側磁性体３３１ｂと位置復原部３３４との間の磁気的作用よりも十分に小さく、あるいは、把持する方向に作用し、第２把持側磁性体３３１ｂに接続された３個の上把持部材３２は基板９を把持する状態を維持する。

第１駆動側磁性体３３２ａが上昇した状態を維持し、磁性体移動部３３３ｂにより第２駆動側磁性体３３２ｂが下降すると、第２把持側磁性体３３１ｂと第２駆動側磁性体３３２ｂとの間の磁気的作用が、第２把持側磁性体３３１ｂと位置復原部３３４との間の磁気的作用に打ち勝って、第２把持側磁性体３３１ｂに接続された３個の上把持部材３２が基板９を把持しない状態となる。このとき、第１把持側磁性体３３１ａと第２駆動側磁性体３３２ｂとの間の磁気的作用は、第１把持側磁性体３３１ａと位置復原部３３４との間の磁気的作用よりも十分に小さく、あるいは、把持する方向に作用し、第１把持側磁性体３３１ａに接続された３個の上把持部材３２は基板９を把持する状態を維持する。

なお、基板９が搬入される際には、上支持体３１が上昇した状態で、下支持体２１の下方に配置された複数の突き上げ機構２４（図２では図示省略）のピンが下支持体２１の穴から上昇し、基板９がピン上に載置される。そして、図示省略の機械的機構により６個の上把持部材３２が基板９を把持しない位置を維持しつつ上支持体３１が下降し、６個の上把持部材３２により基板９が把持される。突き上げ機構２４のピンは下降する。

その後、既述のように基板９を回転しつつ基板９の上面および下面に処理液が供給され、上述の第１駆動側磁性体３３２ａおよび第２駆動側磁性体３３２ｂを交互に下降させることにより、基板９の持ち替え動作が行われる。基板９の搬出は、基板９の搬入と逆の動作である。

以上のように、基板９は上把持部材３２のみにより把持されてもよく、この場合、基板９の裏面に供給された基板９が下把持部材に衝突することが生じないため、処理液の飛散によるミストや液滴の発生を低減することができる。その結果、処理の質を向上することができる。

図９および図１０に示す基板処理装置１では、基板９は、上支持部３により支持される。一方、上支持部３の上支持体３１は、下支持部２により支持される。したがって、基板９は、下支持部２により間接的に支持される。図１および図２に示す基板処理装置１では、基本的には基板９は下支持部２により支持されるが、持ち替え動作の際には、一時的に基板９は下支持部２により間接的に支持される。基板９が間接的に支持される構造は、上記構造には限定されない。例えば、下支持体２１上に上支持体３１以外の部品が載置され、この部品により基板９が支持されてもよい。また、基板処理装置１では、上支持体３１を環状部材とすることにより、上支持体３１の軽量化を図っているが、この観点からは、上から基板９を支持することは必須ではなく、基板９は下支持部２のみにより支持されてもよい。すなわち、上把持部材３２やこの駆動に係る構成を省き、基板９は下把持部材２２のみにより支持されてもよい。

さらには、基板９の支持は、上把持部材３２や下把持部材２２による把持には限定されない。例えば、基板９は下面の中央や外周部が吸引により支持されてもよい。基板９がどのように支持される場合であっても、上支持体３１を環状部材とすることにより、基板９の回転を伴う処理中に基板９の上面の外縁部に所望の気流を発生させることができる。なお、上支持体３１は環状の部材であればよく、円環状には限定されない。すなわち、上支持体３１の外周や開口３１３の内周は円形には限定されない。

既述のように、基板処理装置１では、上支持体３１の縦断面の形状を様々に変更することにより、基板９の外縁部において所望の気流を容易に得ることができる。上支持体３１の環状側壁部３１１は、壁のように基板９の側方に存在すればよく、形状自体が壁状である必要はない。すなわち、環状側壁部３１１の径方向の幅は大きくてもよく、例えば、環状側壁部３１１の径方向の幅は軸方向の高さよりも大きくてもよい。また、環状側壁部３１１の内面は円筒面には限定されず、中心軸Ｊ１を中心とする環状の凹部や凸部が適宜設けられてもよい。

環状側壁部３１１は、下支持部２に支持された基板９の外周および下支持部２の外周（正確には下支持体２１の外周）に径方向に対向すればよい。ただし、下支持体２１の外周に対しては軸方向全体において対向する必要はなく、下支持体２１の上面の高さよりも下まで環状側壁部３１１が存在すればよい。

環状上部３１２も板状には限定されない。環状上部３１２は、環状側壁部３１１から径方向内方に広がり、下支持部２に支持された基板９の上面の外縁部と上下方向に対向すればよい。ここでの「対向」は、接することなく向かい合うことを意味する。図３Ａでは、環状上部３１２は、下面の内周部に下方に突出する環状突出部３１４を含むが、環状上部３１２の下面には、環状の突出部以外に中心軸Ｊ１を中心とする環状の凹部が設けられてもよい。さらには、２以上の環状の突出部や２以上の環状の凹部が設けられてもよい。一般的に表現すれば、環状上部３１２の下面に中心軸Ｊ１を中心とする環状の凸部（すなわち、突出部）、凹部または段差部を少なくとも１つ設けることにより、基板９の外縁部における気流を所望のものとすることができる。さらに一般的に表現すれば、縦断面において環状上部３１２の下面は、水平方向に延びる直線である必要はない。

気流発生部１１１は、好ましくは、環状上部３１２の開口３１３に向けて直接的に下方に向かう気流を発生する。既述のように、気流発生部１１１は開口３１３の全体と上下方向に対向する必要はなく、部分的でよい。好ましくは、開口の１／３以上と気流発生部１１１は上下方向に直接的に対向する。さらに好ましくは、開口の１／２以上と気流発生部１１１は上下方向に直接的に対向する。気流発生部１１１が存在しない場合に比べて開口３１３に流入する気流が増大するのであれば、気流発生部１１１から開口３１３に間接的に気流が流入してもよい。

基板９の外縁部における気流を所望のものとする技術は、基板９の外縁部にエッチング液を導く技術に特に適している。さらには、基板９の下面にエッチング液を供給して、基板９の上面の外縁部を含む領域にエッチング液を導く場合に適している。

上支持体３１にて基板９から飛散する液を十分に受けることができる場合は、環状カバー１６は省略可能である。逆に、複数の環状カバー１６を径方向に多重に設けてもよい。さらに、基板９の液滴を直接的に受けるカバー（いわゆる、カップ）のように、環状カバー１６は昇降してもよい。環状カバー１６の上部は、好ましくは、径方向内方に向かいつつ環状側壁部３１１の外周面に近接するが、環状カバー１６の上部は、環状側壁部３１１の上端よりも上方に位置してもよい。基板処理装置１では、上支持体３１を設けることにより処理液のミストや液滴の発生を抑制することができるため、気流発生部１１１からの気流の量や装置下部に設けられる排気部からの排気量も低減することができる。環状カバー１６の小型化、気流の量の低減により、基板処理装置１の製造コストを削減することができる。

環状上部３１２は大きな開口３１３を有するため、基板９の外縁部の上面に上ノズル４２から直接的に処理液を供給することも可能である。処理液供給部４の上ノズル４２は、中心軸Ｊ１よりも環状上部３１２の内周端（すなわち、開口３１３のエッジ）に近い位置に処理液を供給してもよく、図１１に示すように、上ノズル４２からの処理液の吐出方向を傾斜させることにより、環状上部３１２と基板９とが上下方向に重なる位置において、基板９の上面に処理液が供給されてもよい。上ノズル４２から吐出される処理液は、様々な処理液であってよい。処理液はリンス液であってもよくエッチング液であってもよい。

基板処理装置１では、上把持駆動部３３において、把持側磁性体３３１は上把持部材３２に機械的に接続される。「機械的に接続される」とは把持側磁性体３３１の動きが、直接的に、または、接触する部材を介して上把持部材３２に伝達されることを意味する。図１に示すように、把持側磁性体３３１は、上把持部材３２に直接的に接合されることには限定されず、歯車、ベルト、カム、レバー等を介して把持側磁性体３３１の動きは上把持部材３２に伝達されてもよい。下把持駆動部２３における把持側磁性体２３１および下把持部材２２についても同様である。

把持側磁性体３３１や駆動側磁性体３３２の着磁の態様も様々なものが利用可能である。中心軸Ｊ１を中心とする環状の駆動側磁性体３３２は、内側と外側とにＮ極（またはＳ極）とＳ極（またはＮ極）とが存在してもよく、上下にＮ極（またはＳ極）とＳ極（またはＮ極）とが存在してもよい。磁性体移動部３３３は、駆動側磁性体３３２を上下に移動するのではなく、他の方向に移動してもよい。例えば、駆動側磁性体３３２を周方向に４等分し、磁性体移動部３３３は、各磁性体片を径方向に進退させることにより、把持側磁性体３３１の側方や上方に磁性体片を近接させたり離間させてもよい。上記説明は、上下方向が逆になる点を除いて下把持駆動部２３についても同様である。

既述のように、把持側磁性体３３１および駆動側磁性体３３２の少なくとも一方は磁石である。大きな引力および斥力を得るという観点からは、好ましくは、把持側磁性体３３１および駆動側磁性体３３２は磁石である。位置復原部３３４は、既述のように、磁石であってもよく、磁石ではない磁性体であってもよく、コイルばねや板ばね等の弾性体であってもよい。位置復原部３３４は省くことも可能である。下把持駆動部２３についても同様である。磁石を用いることにより、上把持部材３２や下把持部材２２を容易に移動することができる。

上把持部材３２は、上下方向を向く軸を中心に回転するものには限定されない。例えば、水平方向を向く軸を中心に回転することにより、基板９の外縁部を把持してもよい。下把持部材２２についても同様である。

基板９が処理される際の異なる把持部材による基板９の持ち替えは、必ずしも実施される必要はない。

基板処理装置１では、上把持部材３２や下把持部材２２が磁石を用いることなく、機械的な力の伝達、例えば、歯車、ベルト、カム、レバー等を介する伝達により、移動（回転を含む。）してもよい。すなわち、上把持部材３２および下把持部材２２は、部材の接触を利用した力の伝達により、基板９を把持する位置と基板９を把持しない位置との間で移動してよい。例えば、上把持部材３２や下把持部材２２は、ばね等の力により基板９を把持し、静止時に別途設けられた駆動機構と接触することにより、基板９を把持しない位置に移動してもよい。このような場合も、基板９の持ち替えは行われても行われなくてもよい。

基板９を上から支持して基板９の裏面を流れる処理液の飛散を低減するという観点からは、上支持体３１は開口３１３を有しなくてもよい。さらに、処理液を上支持体３１で受ける必要がない場合は、上支持体３１に環状側壁部３１１を設ける必要もない。この場合、基板９から飛散する処理液は、例えば、下支持体２１および基板９の外周に配置された環状のカップにより受けられる。環状上部３１２も板状である必要はない。

上把持部材３２を設けることにより、下把持部材２２の数を減らすという観点からは、下把持部材２２の有無に関わらず、上支持体３１に上把持部材３２を設ける構造は、基板９の下面に処理液を供給する場合に特に適している。

また、上把持駆動部３３が設けられる場合、上支持体３１を昇降するために大きな力を要する。したがって、上支持体３１を環状部材とすることにより上支持体３１を軽量化することが好ましい。なお、軽量化の観点からは、上支持体３１は、樹脂（例えば、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）樹脂）にて形成されることが好ましい。

基板処理装置１では、上支持体３１の外縁部を支持しつつ上支持体３１の昇降が行われる。これにより、下支持体２１に対する載置部材である上支持体３１を簡単な構造で昇降することができ、かつ、基板９の上方の空間を様々な用途に使用することができる。この観点からは、上支持体３１は必ずしも開口３１３を有する必要はない。すなわち、上支持体３１は、下支持部２上に分離可能に載置され、下支持部２に支持された基板９の少なくとも外縁部の上方を覆う。基板処理装置１では、下支持部２に支持された基板９の上面または下面に処理液が供給される。もちろん、上支持体３１をその外縁部を支持して昇降する場合、上支持体３１の上方の空間を有効に利用することが可能となることから、載置部材である上支持体３１を環状にして上方から基板９に処理液や気体を供給可能とすることが好ましい。また、基板９の把持も、下把持部材２２のみにより行われてもよい。すなわち、上把持部材３２および上把持駆動部３３は省略されてもよい。

載置部材である上支持体３１を下支持部２に対して昇降する昇降部１３の数は、好ましくは複数である。しかし、昇降部１３の数は１つのみであってもよい。例えば、平面視した際に大きなＵ字状の剛性の高い部材の両腕の部分を溝３４に嵌めることにより、１つの昇降部１３にて上支持体３１が昇降してもよい。昇降部１３の数が１つの場合も２以上の場合も、一般的に表現すれば、上支持体３１は、下支持部２に支持された基板９の外周よりも径方向外側において昇降部１３と上下方向に当接可能な第１当接部を含み、昇降部１３は、径方向外方から上支持体３１の第１当接部に向かって延びる第２当接部を含む。そして、昇降駆動部１３１が第２当接部を上昇させた際に、第２当接部が第１当接部に接して上支持体３１が下支持部２から上方に離間し、昇降駆動部１３１が第２当接部を下降させた際に、上支持体３１が下支持部２上に載置されて第２当接部が第１当接部から離間する。

上支持体３１が下支持部２上に載置された後、第２当接部は径方向外方に退避してもよいが、好ましくは、第２当接部が退避することなく第１当接部と第２当接部とが離間した状態で下支持部２および上支持部３が回転可能である。これにより、簡単な構造で上支持体３１を昇降することができる。特に、第１当接部が第２当接部に接する際に、第１当接部が有する中心軸Ｊ１を中心とする環状の面が第２当接部と接することにより、上支持体３１の回転方向の位置に関わらず、上支持体３１を昇降することができる。通常は、第１当接部と第２当接部とが接する際には、上支持体３１の環状の下方を向く面と、昇降部１３の上方を向く面とが接する。しかし、これらの面は水平な面には限定されない。例えば、上支持体３１に環状の下に凸となる面を設け、昇降部１３の下に凹となる面を設け、これらの面が接してもよい。

一方、回転部１２による回転位置が制御可能な場合、上支持体３１の周方向の一部のみに第１当接部を設けることも可能である。この場合、図８Ａおよび図８Ｂに示したように、第１当接部と第２当接部とに、互いに当接した際に嵌まり合う位置ずれ防止構造を容易に含めることができる。位置ずれ防止構造は、好ましくは、下支持体２１に対する上支持体３１の周方向の位置ずれおよび径方向の位置ずれを防止する構造である。位置ずれ防止構造は、径方向の位置ずれのみを防止する構造であってもよい。例えば、上支持体３１に上把持部材３２が設けられず、かつ、下支持体２１に対して上支持体３１が任意の回転位置で載置可能な場合、位置ずれは径方向に対して防止されるのみでよい。位置ずれ防止は、第１当接部および第２当接部の少なくとも一方に設けられた凸部、凹部、段差等に他方の一部が嵌まることにより実現される。

基板処理装置１では、上支持体３１の径方向外側に静止状態にて配置される環状カバー１６が設けられ、昇降駆動部１３１を環状カバー１６上に設けることにより、基板処理装置１の小型化を実現している。環状カバー１６が十分な剛性を有する場合は、環状カバー１６上に直接的に昇降駆動部１３１が設置されてよい。環状カバー１６の剛性が十分でない場合は、環状カバー１６に補強部材を設けて環状カバー１６上に昇降駆動部１３１が設けられてもよい。また、環状カバー１６の上方に剛性の高いフレーム等の土台を設け、その上に昇降部１３が設置されてもよい。すなわち、「昇降駆動部１３１を環状カバー１６上に設ける」とは、基板処理装置１のフットプリント削減の観点からは、昇降駆動部１３１を環状カバー１６の上方に設ける場合を含む。上把持駆動部３３の磁性体移動部３３３や上ノズル４２を退避させる機構を環状カバー１６上に設ける場合も同様である。

上支持体３１の開口３１３の有無や上把持部材３２の有無に関わらず、上支持体３１が下支持体２１（下支持部２）に対して「分離可能に載置される」とは、好ましくは、上支持体３１が上下方向に移動することにより上支持体３１が下支持体２１上に分離可能に載置されることである。もちろん、上支持体３１が上下方向以外の方向に移動することにより上支持体３１が下支持体２１上に分離可能に載置されてもよい。「分離可能に載置される」とは、主に重力を利用して（あるいは、重力のみを利用して）上支持体３１が下支持体２１上に結合されることを意味する。

基板処理装置１の回転部１２は、既述のように、好ましくは中空モータであるが、下ノズル４１を設ける必要がない場合は回転軸に貫通穴が設けられる必要はない。また、回転部１２は、ロータがステータに対して浮遊するモータであってもよい。

上述の基板処理装置１は、半導体基板以外に、液晶表示装置または有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置等の平面表示装置（Flat Panel Display）に使用されるガラス基板、あるいは、他の表示装置に使用されるガラス基板の処理に利用されてもよい。また、上述の基板処理装置１は、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、フォトマスク用基板、セラミック基板および太陽電池用基板等の処理に利用されてもよい。

上記実施の形態および各変形例における構成は、相互に矛盾しない限り適宜組み合わされてよい。

１ 基板処理装置
２ 下支持部
４ 処理液供給部
９ 基板
１２ 回転部
１３ 昇降部
１６ 環状カバー
２１ 下支持体
３１ 上支持体（載置部材）
３４ （第１当接部である）溝
３４ａ （第１当接部である）係合部
１３１ 昇降駆動部
１３２ （第２当接部である）先端部
１３４ （位置ずれ防止構造の一部である）凹部
３４２ （第１当接部である）拡大部
３４３ （位置ずれ防止構造の一部である）突出部

Claims (6)

1. 基板に処理液を供給して前記基板を処理する基板処理装置であって、
   基板を水平姿勢にて直接的または間接的に支持する支持部と、
   上下方向を向く中心軸を中心に前記支持部を回転する回転部と、
   前記支持部上に分離可能に載置され、前記支持部に支持された基板の少なくとも外縁部の上方を覆う載置部材と、
   前記載置部材を前記支持部に対して昇降する昇降部と、
   前記支持部に支持された基板の上面または下面に処理液を供給する処理液供給部と、
   を備え、
   前記載置部材が、前記支持部に支持された基板の外周よりも径方向外側において前記昇降部と上下方向に当接可能な第１当接部を含み、
   前記昇降部が、
   径方向外方から前記載置部材の前記第１当接部に向かって延びる第２当接部と、
   前記第２当接部を昇降する昇降駆動部と、
   を含み、
   前記昇降駆動部により前記第２当接部が上昇した際に、前記第２当接部が前記第１当接部に接して前記載置部材が前記支持部から上方に離間し、
   前記昇降駆動部により前記第２当接部が下降した際に、前記載置部材が前記支持部上に載置されて前記第２当接部が前記第１当接部から離間し、
   前記第１当接部と前記第２当接部とが離間した状態で前記支持部が回転可能であ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であって、
   前記支持部に前記載置部材が載置された状態で、前記第１当接部の高さ方向の位置が、前記支持部の上面から１５０ｍｍ以下であることを特徴とする基板処理装置。
3. 請求項１または２に記載の基板処理装置であって、
   前記載置部材が環状であることを特徴とする基板処理装置。
4. 請求項１ないし３のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
   前記第１当接部と前記第２当接部とが、互いに当接した際に嵌まり合う位置ずれ防止構造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１つに記載の基板処理装置であって、
   前記第１当接部が前記第２当接部に接する際に、前記第１当接部が有する前記中心軸を中心とする環状の面が前記第２当接部と接することを特徴とする基板処理装置。
6. 請求項１ないし５のいずれか１つに記載の基板処理装置であって、
   前記載置部材の径方向外側に静止状態にて配置される環状カバーをさらに備え、
   前記環状カバーの上部が、径方向内方に向かいつつ前記載置部材の外周面に近接し、
   前記昇降駆動部が、前記環状カバー上に設けられることを特徴とする基板処理装置。

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