JP2023121462A - 基板保持装置および基板処理システム - Google Patents

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Abstract

【課題】ネジカバーに起因する問題を解決することができる基板保持装置および基板処理システムを提供する。【解決手段】基板保持部２において、保持ピン１５は、ヘッド３１、シャフト３３およびヘッド用ネジ４３を備える。ヘッド３１は、トップカバー１３Ａの上面側に配置される。ヘッド３１は、トップカバー１３Ａの上面に対向するヘッド３１の下面に有底のネジ穴３１Ｄが形成される。シャフト３３は、ネジ穴３１Ｄと同芯に配置されて板状部材を貫通すると共に、上端がヘッド３１に接する。シャフト３３は、下端から上端まで鉛直に延びる第１貫通孔３３Ａを有する。ヘッド用ネジ４３は、シャフト３３の第１貫通孔３３Ａにシャフト３３の下端側から挿入される。また、ヘッド用ネジ４３は、先端がヘッド３１のネジ穴３１Ｄに螺合されることによってヘッドをシャフトに固定する。【選択図】図３

Description

本発明は、基板を保持する基板保持装置およびこれを備えた基板処理システムに関する。基板は、例えば、半導体基板、ＦＰＤ（Flat Panel Display）用の基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが挙げられる。ＦＰＤは、例えば、液晶表示装置、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などが挙げられる。
基板処理装置は、基板を略水平な姿勢に保持して、その基板を回転させる基板保持部を備える。基板保持部は、円板状のスピンベースと、スピンベースの周縁部にほぼ等角度間隔で配置された６本の保持ピン（チャックピン）とを備える。６本の保持ピンは、３本の固定保持ピンと３本の可動保持ピンとで構成される。
図９は、従来の可動保持ピン１０３を部分的に示す縦断面図である。可動保持ピン１０３は、スピンベース１０１のトップカバー１０１Ａの上面側に配置されたヘッド１０５と、トップカバー１０１Ａを貫通すると共に、上端がヘッド１０５に接して配置されたシャフト１０７とを備える。
ヘッド１０５は、ヘッド本体１１１と、ネジカバー１１３とを備える。ヘッド本体１１１の上面には、穴部１１５が設けられている。ヘッド本体１１１は、穴部１１５に配置され、かつ上から下に向かうように締め付けられたネジ１１７によって、シャフト１０７に固定される。また、ネジ１１７が穴部１１５に配置された状態のままでは、ネジ１１７が処理液に晒されてしまうので、穴部１１５はネジカバー１１３によって塞がれている（例えば、特許文献１参照）。
特開２０１０－０１０６２７号公報
しかし、従来例は次の問題を有する。具体的に説明する。ネジ１１７が配置される穴部１１５は、ネジカバー１１３によって塞がれている。しかし、ネジカバー１１３によって、穴部１１５を完全に密閉することは難しい。そのため、ネジカバー１１３とヘッド本体１１１の隙間を通って、処理液が穴部１１５に侵入する可能性がある。これにより、ネジ１１７が腐食する可能性がある。また、スピンベース１０１を回転させた際に、ネジカバー１１３に起因した気流の乱れが生じる可能性がある。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、ネジカバーに起因する問題を解決することができる基板保持装置および基板処理システムを提供することを目的とする。
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。すなわち、本発明に係る基板保持装置は、鉛直に延びる回転軸回りに回転する板状部材と、前記回転軸回りにリング状に前記板状部材に立設され、基板の側面を挟み込むように前記基板を保持する少なくとも３本の保持ピンと、を備え、前記保持ピンは、前記板状部材の上面側に配置されたヘッドであって、前記板状部材の上面に対向する前記ヘッドの下面に有底のネジ穴が形成された前記ヘッドと、前記ネジ穴と同芯に配置されて前記板状部材を貫通すると共に、上端が前記ヘッドに接するシャフトであって、下端から前記上端まで鉛直に延びる第１貫通孔を有する前記シャフトと、前記シャフトの前記第１貫通孔に前記シャフトの前記下端側から挿入されて、先端が前記ヘッドの前記ネジ穴に螺合されることによって前記ヘッドを前記シャフトに固定するヘッド用ネジと、を備えていることを特徴とするものである。
本発明に係る基板保持装置によれば、ヘッド用ネジは、シャフトの第１貫通孔にシャフトの下端側から挿入される。また、ヘッド用ネジは、ヘッド用ネジの先端がヘッドの有底のネジ穴に螺合されることによってヘッドをシャフトに固定する。ヘッド側からシャフトに対してヘッド用ネジを締め付けていないので、ヘッドはネジカバーを備える必要がない。そのため、ネジカバーに起因する問題を解決することができる。
また、上述の基板保持装置において、前記保持ピンは、少なくとも１本の固定保持ピンおよび少なくとも１本の可動保持ピンを有し、前記可動保持ピンは、前記ヘッド、前記シャフトおよび前記ヘッド用ネジを備え、前記可動保持ピンは、前記ヘッド、前記シャフトおよび前記ヘッド用ネジが鉛直軸回りに一体的に回転されるように構成されていることが好ましい。これにより、鉛直軸周りに回転される可動保持ピンにおいて、ネジカバーに起因する問題を解決することができる。
また、上述の基板保持装置において、前記可動保持ピンの前記鉛直軸回りの回転位置を検出する回転位置検出センサユニットであって、被検出部材および、前記被検出部材を検出するセンサを有する前記回転位置検出センサユニットを更に備え、前記可動保持ピンは、前記シャフトの前記下端側に配置されると共に前記第１貫通孔と同芯の第２貫通孔が形成された第１筒状部を有する取付部材と、前記シャフトの前記下端側に前記第１筒状部の前記第２貫通孔に挿入して配置され、前記第１貫通孔と同芯の第３貫通孔が形成された第２筒状部を有し、かつ、前記第２筒状部の上端側にネジ部が形成された管状ネジと、を備え、前記取付部材は、前記第１筒状部から水平方向に延び、かつ、前記被検出部材および前記センサの一方を保持するアームを有し、前記シャフトは、前記第１貫通孔の下端側に雌ネジ部が形成されており、前記管状ネジは、前記第１筒状部の前記第２貫通孔に挿入されて、前記第２筒状部の上端側のネジ部が前記シャフトの前記雌ネジ部に螺合されることによって、前記取付部材を前記シャフトに固定し、前記ヘッド用ネジは、前記第１貫通孔、前記第２貫通孔および前記第３貫通孔に前記管状ネジ側から挿入されて、前記ヘッド用ネジの前記先端が前記ヘッドの前記ネジ穴に螺合されることによって前記ヘッドを前記シャフトに固定し、前記可動保持ピンは、前記ヘッド、前記シャフト、前記取付部材、前記管状ネジおよび前記ヘッド用ネジが前記鉛直軸回りに一体的に回転されるように構成されていることが好ましい。
取付部材のアームに保持された被検出部材およびセンサの一方の位置をシャフトに対して調整した後、取付部材は、管状ネジで固定される。また、基板の載置高さ位置を調整した後、ヘッドは、ヘッド用ネジで固定される。すなわち、その２つの調整は、個々のネジが用いられる。そのため、２つの調整を容易に行うことができる。
また、上述の基板保持装置において、前記被検出部材の一例は、磁石である。また、前記センサの一例は、前記磁石の磁気を検出する磁気センサである。
また、本発明に係る基板処理システムは、上述の基板保持装置と、前記基板保持装置に保持された前記基板に処理液を吐出するノズルと、を備えていることを特徴とするものである。
本発明に係る基板保持装置および基板処理システムによれば、ネジカバーに起因する問題を解決することができる。
実施例に係る基板処理装置の概略構成図である。 スピンチャック（スピンベースおよび６本の保持ピン）を上から見た平面図である。 可動保持ピンの構成を示す縦断面図である。 トップカバーおよび可動保持ピンを下から見た下面図である。 回転位置センサユニットを説明するための概略構成図である。 （ａ）は、シャフトの下端側に取付部材を配置させた様子を示す縦断面図であり、（ｂ）は、管状ネジで取付部材をシャフトに固定する動作を説明するための縦断面図であり、（ｃ）は、ヘッド用ネジでヘッドをシャフトに固定する動作を説明するための縦断面図である。 変形例に係る可動保持ピンの構成を示す縦断面図である。 変形例に係る固定保持ピンの構成を示す縦断面図である。 従来の可動保持ピンを部分的に示す縦断面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施例１を説明する。図１は、実施例に係る基板処理装置１の概略構成図である。図２は、スピンチャック７（スピンベース１３および６本の保持ピン１５）を上から見た平面図である。なお、基板処理装置１は、本発明の基板処理システムに相当する。また、基板保持部２は、本発明の基板保持装置に相当する。
（１）基板処理装置１の構成
図１、図２を参照する。基板処理装置１は、基板Ｗを略水平な姿勢に保持（把持）する基板保持部２と、基板保持部２に保持された基板Ｗに処理液を吐出するノズル３とを備える。ノズル３には、配管５が接続される。配管５の基端は、処理液供給源６に接続される。処理液は、配管５を介して処理液供給源６からノズル３に送られる。開閉弁Ｖ１は、配管５に設けられる。開閉弁Ｖ１は、ノズル３から処理液を吐出させ、また、処理液の吐出を停止するように構成される。
処理液として、例えば、フォトレジスト液、現像液、純水、エッチング液、または洗浄液が用いられる。純水として、例えば、脱イオン水（ＤＩＷ）が用いられる。エッチング液として、例えば、フッ酸（ＨＦ）、フッ酸と硝酸（ＨＮＯ３）の混合液、フッ酸と過酸化水素水（Ｈ２Ｏ２）との混合液、またはＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム：Tetramethylammonium hydroxide）が用いられる。また、洗浄液として、例えば、ＳＣ１、ＳＣ２またはＳＰＭが用いられる。ＳＣ１は、アンモニアと過酸化水素水と水との混合液である。ＳＣ２は、塩酸（ＨＣｌ）と過酸化水素と水との混合液である。ＳＰＭは、硫酸（Ｈ２ＳＯ４）と過酸化水素水の混合液である。
基板保持部２は、スピンチャック７、回転シャフト９、および回転駆動部１１を備える。スピンチャック７は、基板Ｗを保持する。スピンチャック７は、円板状のスピンベース１３と、６本の保持ピン１５とを備える。図１、図２に示すように、回転軸ＡＸ１は、スピンベース１３（すなわちトップカバー１３Ａ）の中心を通過する。回転シャフト９の先端はスピンベース１３に連結される。回転シャフト９の基端は、回転駆動部１１の回転出力軸（図示しない）に接続される。回転駆動部１１は、回転シャフト９を介してスピンベース１３を回転軸ＡＸ１回りに回転させる。回転駆動部１１は、例えば電動モータを備える。
基板保持部２は、気体吐出口１７、気体供給管１９、気体配管２１、気体供給源２３および開閉弁Ｖ２を備える。気体吐出口１７は、回転軸ＡＸ１回りのほぼ１周するようなリング状のスリットを有し、回転軸ＡＸ１から水平のほぼ全方向に気体を吐出する。気体供給管１９は、気体吐出口１７に気体を送る。気体供給管１９は、回転軸ＡＸ１に沿って回転シャフト９および回転駆動部１１を貫通するように設けられる。
気体配管２１は、気体供給源２３から気体供給管１９に気体（例えば窒素などの不活性ガス）を送る。気体配管２１には、開閉弁Ｖ２が設けられる。開閉弁Ｖ２は、気体の供給およびその停止を行う。気体吐出口１７は、基板Ｗとスピンベース１３との隙間において、基板Ｗの中心側から基板Ｗの外縁に気体が流れるように、気体を吐出する。
スピンベース１３は、内部に空間を備える。スピンベース１３は、トップカバー１３Ａとアンダーカバー（ボトムカバー）１３Ｂを備える。アンダーカバー１３Ｂは、トップカバー１３Ａから分離することができる。なお、トップカバー１３Ａは、本発明の板状部材に相当する。
図２に示すように、６本の保持ピン１５は、回転軸ＡＸ１回りにリング状にスピンベース１３のトップカバー１３Ａに立設される。６本の保持ピン１５は、ほぼ等角度間隔で配置される。６本の保持ピン１５は、３本の可動保持ピン２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃと３本の固定保持ピン２７とで構成される。なお、３本の可動保持ピン２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃを区別しないときは、「可動保持ピン２５」と呼ぶ。
各可動保持ピン２５は、その内部を通る鉛直軸ＡＸ２回りに回転することが可能である。各固定保持ピン２７は、可動保持ピン２５のように、回転可能に構成されていない。６本の保持ピン１５（３本の可動保持ピン２５および３本の固定保持ピン２７）は、基板の側面を挟み込むように基板Ｗを保持する。
図３は、可動保持ピン２５の構成を示す縦断面図である。３本の可動保持ピン２５は各々、ヘッド３１、シャフト３３、２つのベアリング３５，３６、固定部材３８、取付部材４０、管状ネジ４１およびヘッド用ネジ４３を備える。
ヘッド３１は、トップカバー１３Ａの上面１３Ｕ側に配置される。ヘッド３１は、ヘッド本体３１Ａ、当接部３１Ｂ、大径穴３１Ｃ、ネジ穴３１Ｄおよび雌ネジ部３１Ｅを備える。ヘッド本体３１Ａは、基板Ｗの外縁が載置される部分である。当接部３１Ｂは、鉛直軸ＡＸ２に対して偏心しつつ、ヘッド本体３１Ａ上に設けられる。当接部３１Ｂは、基板Ｗの側面に接触する部分である。
大径穴３１Ｃは、ヘッド本体３１Ａの下面に形成される。大径穴３１Ｃには、シャフト３３およびヘッド用ネジ４３の各々の先端部が挿入される。なお、大径穴３１Ｃは、鉛直軸ＡＸ２回りの所定の回転位置でシャフト３３が挿入されるように構成されている。そのため、ヘッド３１がシャフト３３に対して鉛直軸ＡＸ２回りに回転できないように構成される。
ネジ穴３１Ｄは、大径穴３１Ｃの奥に形成され、大径穴３１Ｃよりも小径である。すなわち、ネジ穴３１Ｄは、大径穴３１Ｃを介してヘッド本体３１Ａ（ヘッド３１）の下面に形成される。ネジ穴３１Ｄは、ヘッド本体３１Ａの上面まで貫通せず、底面（または天井面）を有する。ネジ穴３１Ｄは、ヘッド用ネジ４３の先端部が挿入される。ネジ穴３１Ｄの鉛直方向の中心軸は、鉛直軸ＡＸ２と一致する。ネジ穴３１Ｄの内周面には、雌ネジ部（ネジ溝）３１Ｅが形成される。
ベアリング３５は、トップカバー１３Ａの下面１３Ｄに形成された保持穴部４５に保持される。シャフト３３は、ベアリング３５に通される。シャフト３３は、ネジ穴３１Ｄと同芯（同心）に配置される。シャフト３３は、トップカバー１３Ａを貫通する。シャフト３３の上端は、ヘッド３１に接する。シャフト３３は、ヘッド用ネジ４３を通すために、シャフト３３の上端から下端まで鉛直に延びる第１貫通孔３３Ａを有する。また、シャフト３３は、可動保持ピン２５を鉛直軸ＡＸ２回りに回転させるために、水平方向に直線状に延びるレバー部材３３Ｂを有する。シャフト３３は、第１貫通孔３３Ａの下端側に雌ネジ部３３Ｃが形成される。すなわち、シャフト３３の下端部の第１貫通孔３３Ａの内周面には、ネジ溝が形成される。
固定部材３８は、ベアリング３６を有する。固定部材３８は、ベアリング３６を介してシャフト３３の下端側を保持すると共に、トップカバー１３Ａに取り付けられる。固定部材３８は、アーチ状の部材である。固定部材３８の中央には、ヘッド用ネジ４３を通すための開口部が設けられる。固定部材３８は、例えば２つのネジ３８Ａでトップカバー１３Ａに取り付けられる。
図３、図４を参照する。図４は、トップカバー１３Ａおよび可動保持ピン２５を下から見た下面図である。取付部材４０は、第１筒状部４０Ａと２本のアーム４０Ｂ，４０Ｃを備える。第１筒状部４０Ａは、シャフト３３の下端側に配置される。第１筒状部４０Ａは、下から上に向かうほど細くなるように階段状に形成される。第１筒状部４０Ａには、第１貫通孔３３Ａと同芯の第２貫通孔４０Ｄが形成される。第２貫通孔４０Ｄは、鉛直方向に延びる。
２つのアーム４０Ｂ，４０Ｃは、第１筒状部４０Ａから水平方向に直線状に延びる。２つのアーム４０Ｂ，４０Ｃは、図４において、Ｌ字状またはブーメラン状に形成される。アーム４０Ｂの先端部には、後述する検出用磁石６３が設けられる。すなわち、アーム４０Ｂは、検出用磁石６３を保持する。
図３を参照する。管状ネジ４１は、取付部材４０をシャフト３３に固定するものである。管状ネジ４１は、シャフト３３の下端側に第１筒状部４０Ａの第２貫通孔４０Ｄに挿入して配置される。すなわち、管状ネジ４１は、取付部材４０の第１筒状部４０Ａを介してシャフト３３の下端側に配置される。管状ネジ４１は、階段状に形成される。管状ネジ４１は、第２筒状部４１Ａを有する。第２筒状部４１Ａには、第１貫通孔３３Ａと同芯の第３貫通孔４１Ｂが形成される。第３貫通孔４１Ｂは、鉛直方向に延びる。第２筒状部４１Ａの上端側には雄ネジ部（ネジ部）４１Ｃが形成される。すなわち、第２筒状部４１Ａの上端部の外周面には、ネジ溝が設けられる。雄ネジ部４１Ｃは、シャフト３３の雌ネジ部３３Ｃと噛み合うように構成される。管状ネジ４１は、第１筒状部４０Ａの下端側から第１筒状部４０Ａの第２貫通孔４０Ｄに挿入される。また、管状ネジ４１は、第２筒状部４１Ａの上端側の雄ネジ部４１Ｃをシャフト３３の雌ネジ部３３Ｃに螺合されることによって、取付部材４０をシャフト３３に固定する。
ヘッド用ネジ４３は、鉛直方向に延びる。ヘッド用ネジ４３の上端部（先端部）の外周面には、雄ネジ（ネジ溝）４３Ａが形成される。雄ネジ部４３Ａは、ヘッド３１のネジ穴３１Ｄの雌ネジ部３１Ｅと噛み合うように構成される。ヘッド用ネジ４３は、第１貫通孔３３Ａ、第２貫通孔４０Ｄおよび第３貫通孔４１Ｂに管状ネジ４１側から挿入される。そして、ヘッド用ネジ４３は、その先端の雄ネジ部４３Ａがヘッド３１のネジ穴３１Ｄの雌ネジ部３１Ｅに螺合される。これにより、ヘッド用ネジ４３は、ヘッド３１をシャフト３３に固定する。なお、符号４７は、座金である。また、ヘッド３１とトップベース１３Ａは、図示しないシール部材によって密閉される。
このような可動保持ピン２５は、ヘッド３１、シャフト３３（レバー部材３３Ｂを含む）、取付部材４０、管状ネジ４１およびヘッド用ネジ４３等が鉛直軸ＡＸ２回りに一体的に回転されるように構成される。
なお、図１に示すように、３本の固定保持ピン２７は各々、ヘッド３１を備える。各固定保持ピン２７のヘッド３１は、基板Ｗの外縁が載置されるヘッド本体３１Ａと、このヘッド本体３１Ａ上に設けられた当接部３１Ｂとを備える。
次に、図１に示すピン回転機構５１について説明する。基板保持部２は、３本の可動保持ピン２５をそれぞれの鉛直軸ＡＸ２回りに回転させるピン回転機構５１を備える。ピン回転機構５１は、駆動部５３と変換部５５を備える。
駆動部５３は、スピンベース１３から離間した位置、例えば、スピンベース１３の下方に配置される。駆動部５３は、例えば第１磁石と、その第１磁石を昇降させるリニアアクチュエータとを備えている。リニアアクチュエータは、例えばエアシリンダ、電動モータまたは電磁ソレノイドを備える。
また、変換部５５は、駆動部５３による昇降動作を各シャフト３３のレバー部材３３Ｂの鉛直軸ＡＸ２回りの回転動作に変換するように構成される。変換部５５は、３つのレバー部材３３Ｂをそれぞれガイドする３つのガイド部材と、３つのガイド部材を昇降可能に支持する昇降部材とを備える。昇降部材は、第２磁石を備える。
駆動部５３が第１磁石を上昇させると、第１磁石と第２磁石の反発力により第２磁石が昇降部材と共に上昇する。昇降部材が３つのガイド部材と共に上昇すると、各ガイド部は、上昇動作を各レバー部材３３Ｂの順方向の回転動作に変換する。この状態から、駆動部５３が第１磁石を下降させると、自重またはバネの弾性力により第２磁石が昇降部材と共に下降する。昇降部材が３つのガイド部材と共に下降すると、各ガイド部は、下降動作を各レバー部材３３Ｂの逆方向の回転動作に変換する。
次に、図４、図５を参照しつつ、回転位置検出センサユニット６１について説明する。スピンチャック７（基板保持部２）は、可動保持ピン２５の鉛直軸ＡＸ２回りの回転位置を検出する回転位置検出センサユニット６１を備える。なお、回転位置検出センサユニット６１は、以下、「センサユニット６１」と呼ぶ。
センサユニット６１は、３本の可動保持ピン２５の各々に設けられる。すなわち、スピンチャック７は、３つのセンサユニット６１を備える。３つのセンサユニット６１は各々、検出用磁石６３および、検出用磁石６３の磁気を検出する３つの磁気センサ６５，６６，６７を備える。上述のように、アーム４０Ｂの先端部には、検出用磁石６３が設けられる。
３つの磁気センサ６５～６７は各々、ホール素子またはＭＲ素子を備える。３つの磁気センサ６５～６７は各々、トップカバー１３Ａの下面１３Ｄに設けられる。また、３つの磁気センサ６５～６７は、図４に示すように、検出用磁石６３の移動経路ＲＴ上に配置される。３つの磁気センサ６５～６７の各々の位置は、適宜設定される。
図５を参照する。例えば、検出用磁石６３が磁気センサ６５と対向する位置にあるとする。この場合、磁気センサ６５は、検出用磁石６３の磁気を検出する。これにより、基板処理装置１の後述する制御部７０は、可動保持ピン２５Ａが「閉状態」の位置にあると判定する。なお、検出用磁石６３と対向しない２つの磁気センサ６６，６７は、検出用磁石６３の磁気を検出しない。
その後、可動保持ピン２５Ａが鉛直軸ＡＸ２回りに回転されて、検出用磁石６３が磁気センサ６７と対向する位置に移動されたとする。この場合、磁気センサ６７は、検出用磁石６３の磁気を検出する。これにより、制御部７０は、可動保持ピン２５Ａが「開状態」の位置にあると判定する。その後、可動保持ピン２５Ａが鉛直軸ＡＸ２回りに回転されて、検出用磁石６３が中間の磁気センサ６６と対向する位置に移動されたとする（図４、図５に示す状態）。この場合、磁気センサ６６は、検出用磁石６３の磁気を検出する。これにより、制御部７０は、可動保持ピン２５Ａが「当接部３１Ｂが基板Ｗの側面に接触している状態」、すなわち基板保持部２が基板Ｗを保持した状態の位置にあると判定する。なお、他の２本の可動保持ピン２５Ｂ，２５Ｃの場合も同様である。
図１に戻る。基板処理装置１は、制御部７０と記憶部（図示しない）を備えている。制御部７０は、基板処理装置１の各構成を制御する。制御部７０は、例えば中央演算処理装置（ＣＰＵ）などの１つまたは複数のプロセッサを備える。記憶部は、例えば、ＲＯＭ（Read-Only Memory）、ＲＡＭ（Random-Access Memory）、およびハードディスクの少なくとも１つを備えている。記憶部は、基板処理装置１の各構成を制御するために必要なコンピュータプログラムを記憶する。なお、制御部７０は、基板保持部２が有していてもよい。この場合、基板保持部２の制御部７０は、基板保持部２の各構成を制御する。
（２）基板処理装置１の動作
次に、基板処理装置１の動作について説明する。基板保持部２が基板Ｗを保持していない場合、３本の可動保持ピン２５は、通常、閉状態（全閉状態）になっている。そのため、基板保持部２に基板Ｗを受け入れる際に、３本の可動保持ピン２５を開状態にする必要がある。
そのため、ピン回転機構５１は、３本の可動保持ピン２５をそれぞれの鉛直軸ＡＸ２回りに回転させる。例えば、図２において、可動保持ピン２５Ａの当接部３１Ｂが鉛直軸ＡＸ２を中心に反時計回りに弧状に回転する。他の２本の可動保持ピン２５Ｂ，２５Ｃの２つの当接部３１Ｂも同様である。これにより、３つの当接部３１Ｂは、回転軸ＡＸ１から離れるように、水平方向に広がる。そのため、３本の可動保持ピン２５は、開状態（全開状態）になる。
図示しない基板搬送ロボットは、６本の保持ピン１５の６つの当接部３１Ｂの間の６つのヘッド本体３１Ａ上に基板Ｗを搬送する。
基板Ｗが搬送された後、ピン回転機構５１は、３本の可動保持ピン２５をそれぞれの鉛直軸ＡＸ２回りに逆回転させる。例えば、図２において、可動保持ピン２５Ａの当接部３１Ｂが鉛直軸ＡＸ２を中心に時計回りに弧状に回転する。他の２本の可動保持ピン２５Ｂ，２５Ｃの２つの当接部３１Ｂも同様である。これにより、３本の可動保持ピン２５の３つの当接部３１Ｂは、基板Ｗの側面に押し当てられる。そのため、基板保持部２は、３本の可動保持ピン２５および３本の固定保持ピン２７の６つの当接部３１Ｂで基板Ｗの側面を挟み込むように基板Ｗを保持する。この時、センサユニット６１の検出用磁石６３は、磁気センサ６６と対向して位置する。
基板Ｗが保持された後、開閉弁Ｖ２を開状態にする。これにより、気体吐出口１７は、基板Ｗとスピンベース１３との隙間において、基板Ｗの中心側から基板Ｗの外縁に気体が流れるように、気体を吐出する。その後、開閉弁Ｖ１を作動させる。これにより、基板保持部２に保持された基板Ｗにノズル３から予め設定された量の処理液が吐出される。回転駆動部１１は、任意のタイミングで基板Ｗが保持されたスピンチャック７を回転軸ＡＸ１回りに回転させる。基板Ｗが回転されることで、基板Ｗ上に吐出された処理液が基板Ｗ上に広げられる。
基板Ｗに所定の処理を行った後、回転駆動部１１は、スピンチャック７の回転を停止させる。また、開閉弁Ｖ２を閉状態にする。これにより、気体吐出口１７からの気体の吐出を停止させる。その後、ピン回転機構５１は、３本の可動保持ピン２５をそれぞれの鉛直軸ＡＸ２回りに回転させる。これにより、３本の可動保持ピン２５を開状態（全開状態）にする。その後、図示しない基板搬送ロボットは、６本の保持ピン１５の６つのヘッド本体３１Ａ上に載置された基板Ｗを受け取り、その基板Ｗを次の目的地に搬送する。
（３）可動保持ピン２５の組立方法
次に、図６（ａ）～図６（ｃ）を参照しつつ、可動保持ピン２５の組立方法のうち、特に、管状ネジ４１およびヘッド用ネジ４３の締め付け方法について説明する。
図６（ａ）を参照する。シャフト３３の下端側に取付部材４０の第１筒状部４０Ａを配置する。図６（ｂ）を参照する。その後、第１筒状部４０Ａの第２貫通孔４０Ｄに第２筒状部４１Ａを挿入しながら、第２筒状部４１Ａをシャフト３３の下端側に配置する。また、管状ネジ４１の雄ネジ部４１Ｃをシャフト３３の雌ネジ部３３Ｃに緩くネジ締めする。なお、図４に示すように、第２筒状部４１Ａには、管状ネジ４１の雄ネジ部４１Ｃを締め付けるために、４つの溝部４１Ｄが設けられている。
その後、取付部材４０のアーム４０Ｂの位置を微調整することで、そのアーム４０Ｂに設けられた検出用磁石６３の位置を調整する。その後、管状ネジ４１の雄ネジ部４１Ｃを所定のトルクできつく締める。これにより、シャフト３３に対する検出用磁石６３の位置が固定される。
図６（ｃ）を参照する。その後、ヘッド用ネジ４３は、第１貫通孔３３Ａ、第２貫通孔４０Ｄおよび第３貫通孔４１Ｂに管状ネジ４１側から挿入される。また、ヘッド３１の大径穴３１Ｃにシャフト３３を挿入する際に、例えば、ヘッド３１とシャフト３３の上端との間に、基板Ｗの載置高さ位置を調整するためのシム（スペーサ）７２を配置する。なお、シム７２が配置される位置は、ヘッド３１とシャフト３３の上端との間以外の位置であってもよい。その後、ヘッド用ネジ４３の先端部の雄ネジ部４３Ａをヘッド３１のネジ穴３１Ｄの雌ネジ部３１Ｅに所定のトルクで締め付ける。なお、図３、図４に示すように、ヘッド用ネジ４３には、ヘッド用ネジ４３を締め付けるため溝部４３Ｂが設けられている。
また、基板Ｗの載置高さ位置の再調整が必要な場合は、ヘッド用ネジ４３を緩めて、ヘッド３１をシャフト３３から取り外す。その後、シャフト３３の上端に配置されたシム７２を異なる高さのシムに交換し、再度、ヘッド用ネジ４３を締め付けることで、ヘッド３１をシャフト３３に固定する。例えば可動保持ピン２５Ａが他の５本の保持ピン１５と基板Ｗの載置高さが異なる場合、基板Ｗの回転時に基板Ｗが波打つ現象が生じる。しかし、基板Ｗの載置高さの調整により、その現象を防止できる。
また、本実施例は次の効果を有する。取付部材４０のアーム４０Ｂに保持された検出用磁石６３の位置をシャフト３３に対して調整した後、取付部材４０は、管状ネジ４１で固定される。また、基板Ｗの載置高さ位置を調整した後、ヘッド３１は、ヘッド用ネジ４３で固定される。すなわち、その２つの調整は、個々のネジ４１，４３が用いられる。そのため、２つの調整を容易に行うことができる。
本実施例によれば、ヘッド用ネジ４３は、シャフト３３の第１貫通孔３３Ａにシャフト３３の下端側から挿入される。また、ヘッド用ネジ４３は、ヘッド用ネジ４３の先端がヘッド３１の有底のネジ穴３１Ｄに螺合されることによってヘッド３１をシャフト３３に固定する。ヘッド３１側からシャフト３３に対してヘッド用ネジ４３を締め付けていないので、ヘッド３１はネジカバー１１３（図９参照）を備える必要がない。そのため、ネジカバー１１３に起因する問題を解決することができる。
具体的には、ヘッド３１はネジカバー１１３を備えていないので、ネジカバー１１３とヘッド本体１１１の隙間を通って侵入した処理液によって、ヘッド３１をシャフト３３に固定するヘッド用ネジ４３を腐食させることを防止する。また、ネジカバー１１３とヘッド本体１１１との段差に処理液の液滴が残ると、後に搬送された基板Ｗに残った液滴がついてしまう場合も防止できる。また、ネジカバー１１３に起因した気流の乱れを防止できる。例えば、気体吐出口１７から吐出された気体が基板Ｗの外縁付近で気流が乱れないので、処理液のミストが基板Ｗの下面に回り込んで付着することを防止できる。
本発明は、上記実施形態に限られることはなく、下記のように変形実施することができる。
（１）上述した実施例では、管状ネジ４１で取付部材４０をシャフト３３に固定していた。この点、必要により、可動保持ピン２５は、管状ネジ４１を備えなくてもよい（図７参照）。この場合、ヘッド用ネジ４３でヘッド３１と取付部材４０を固定する必要がある。そのため、シャフト３３に対する検出用磁石６３の位置の調整と、基板Ｗの載置高さ位置の調整を同時に行わなければならない。そのため、２つの調整が難しい場合がある。
（２）上述した実施例では、可動保持ピン２５のヘッド３１は、シャフト３３の第１貫通孔３３Ａにシャフト３３の下端側から挿入されたヘッド用ネジ４３によって固定された（図３参照）。更に、固定保持ピン２７も同様に構成されてもよい（図８参照）。
固定保持ピン２７は、ヘッド３１、シャフト８１およびヘッド用ネジ４３を備える。ヘッド３１は、トップカバー１３Ａの上面１３Ｕ側に配置される。シャフト８１は、ネジ穴３１Ｄと同芯に配置されてトップカバー１３Ａを貫通する。シャフト８１の上端は、ヘッド３１のヘッド本体３１Ａに接する。また、シャフト８１は、下端から上端まで鉛直に延びる第１貫通孔８１Ａを有する。
ヘッド用ネジ４３は、シャフト８１の第１貫通孔８１Ａにシャフト８１の下端側から挿入される。また、ヘッド用ネジ４３は、ヘッド用ネジ４３の先端の雄ネジ部４３Ａがヘッド３１のネジ穴３１Ｄの雌ネジ部３１Ｅに螺合されることによって、ヘッド３１をシャフト８１に固定する。なお、シャフト８１は、ヘッド用ネジ４３回りに回転しないように構成されている。
（３）上述した実施例および各変形例では、センサユニット６１は、３つの磁気センサ６５～６７を備えていた。この点、磁気センサの個数は、３つに限られない。すなわち、センサユニット６１は、少なくとも１つの磁気センサを備えていればよい。
（４）上述した実施例および各変形例では、取付部材４０のアーム４０Ｂは、検出用磁石６３を保持し、例えば磁気センサ６５はトップカバー１３Ａの下面１３Ｄに設けられた。この点、逆であってもよい。すなわち、取付部材４０のアーム４０Ｂが磁気センサ６５を保持し、１以上の検出用磁石６３がトップカバー１３Ａの下面１３Ｄに設けられてもよい。
（５）上述した実施例および各変形例では、センサユニット６１は、検出用磁石６３（被検出部材）と磁気センサ６５を備えていた。この点、センサユニット６１は、投光素子と受光素子を備えていてもよい。例えば、受光素子（センサ）は、トップカバー１３Ａの下面１３Ｄに設けられ、アーム４０Ｂに保持された投光素子（被検出部材）から発せられた光を検出するように構成されてもよい。また、センサユニット６１は、投光素子および受光素子を有する光電センサと、反射板または遮光板とを備えていてもよい。
（７）上述した実施例および各変形例では、図１に示す基板保持部２において、下から順番に、回転駆動部１１、回転シャフト９、スピンベース１３および６本の保持ピン１５が配置された。この点、図１に示す基板保持部２の上下を逆さまにした構成であってもよい。すなわち、下から順番に、６本の保持ピン１５、スピンベース１３、回転シャフト９および回転駆動部１１が配置されてもよい。
１ … 基板処理装置
２ … 基板保持部
３ … ノズル
１３ … スピンベース
１３Ａ … トップカバー
１５ … 保持ピン
２５（２５Ａ，２５Ｂ，２５Ｃ） … 可動保持ピン
２７ … 固定保持ピン
３１ … ヘッド
３１Ａ … ヘッド本体
３１Ｄ … ネジ穴
３３，８１ … シャフト
３３Ａ，８１Ａ … 第１貫通孔
３３Ｃ … 雌ネジ部
４０ … 取付部材
４０Ａ … 第１筒状部
４０Ｂ … アーム
４０Ｄ … 第２貫通孔
４１ … 管状ネジ
４１Ａ … 第２筒状部
４１Ｂ … 第３貫通孔
４３ … ヘッド用ネジ
６１ … 回転位置センサユニット
６１ … センサユニット
６３ … 検出用磁石
６５，６６，６７ … 磁気センサ
７０ … 制御部
ＡＸ１ … 回転軸
ＡＸ２ … 鉛直軸

Claims (5)

  1. 鉛直に延びる回転軸回りに回転する板状部材と、
    前記回転軸回りにリング状に前記板状部材に立設され、基板の側面を挟み込むように前記基板を保持する少なくとも３本の保持ピンと、を備え、
    前記保持ピンは、前記板状部材の上面側に配置されたヘッドであって、前記板状部材の上面に対向する前記ヘッドの下面に有底のネジ穴が形成された前記ヘッドと、
    前記ネジ穴と同芯に配置されて前記板状部材を貫通すると共に、上端が前記ヘッドに接するシャフトであって、下端から前記上端まで鉛直に延びる第１貫通孔を有する前記シャフトと、
    前記シャフトの前記第１貫通孔に前記シャフトの前記下端側から挿入されて、先端が前記ヘッドの前記ネジ穴に螺合されることによって前記ヘッドを前記シャフトに固定するヘッド用ネジと、を備えていることを特徴とする基板保持装置。
  2. 請求項１に記載の基板保持装置において、
    前記保持ピンは、少なくとも１本の固定保持ピンおよび少なくとも１本の可動保持ピンを有し、
    前記可動保持ピンは、前記ヘッド、前記シャフトおよび前記ヘッド用ネジを備え、
    前記可動保持ピンは、前記ヘッド、前記シャフトおよび前記ヘッド用ネジが鉛直軸回りに一体的に回転されるように構成されていることを特徴とする基板保持装置。
  3. 請求項２に記載の基板保持装置において、
    前記可動保持ピンの前記鉛直軸回りの回転位置を検出する回転位置検出センサユニットであって、被検出部材および、前記被検出部材を検出するセンサを有する前記回転位置検出センサユニットを更に備え、
    前記可動保持ピンは、前記シャフトの前記下端側に配置されると共に前記第１貫通孔と同芯の第２貫通孔が形成された第１筒状部を有する取付部材と、
    前記シャフトの前記下端側に前記第１筒状部の前記第２貫通孔に挿入して配置され、前記第１貫通孔と同芯の第３貫通孔が形成された第２筒状部を有し、かつ、前記第２筒状部の上端側にネジ部が形成された管状ネジと、を備え、
    前記取付部材は、前記第１筒状部から水平方向に延び、かつ、前記被検出部材および前記センサの一方を保持するアームを有し、
    前記シャフトは、前記第１貫通孔の下端側に雌ネジ部が形成されており、
    前記管状ネジは、前記第１筒状部の前記第２貫通孔に挿入されて、前記第２筒状部の上端側のネジ部が前記シャフトの前記雌ネジ部に螺合されることによって前記取付部材を前記シャフトに固定し、
    前記ヘッド用ネジは、前記第１貫通孔、前記第２貫通孔および前記第３貫通孔に前記管状ネジ側から挿入されて、前記ヘッド用ネジの前記先端が前記ヘッドの前記ネジ穴に螺合されることによって前記ヘッドを前記シャフトに固定し、
    前記可動保持ピンは、前記ヘッド、前記シャフト、前記取付部材、前記管状ネジおよび前記ヘッド用ネジが前記鉛直軸回りに一体的に回転されるように構成されていることを特徴とする基板保持装置。
  4. 請求項３に記載の基板保持装置において、
    前記被検出部材は、磁石であり、
    前記センサは、前記磁石の磁気を検出する磁気センサであることを特徴とする基板保持装置。
  5. 請求項１から４のいずれかに記載の基板保持装置と、
    前記基板保持装置に保持された前記基板に処理液を吐出するノズルと、
    を備えていることを特徴とする基板処理システム。
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