JP2023131751A - 基板処理装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】基板を支持する支持部を軽量化でき、処理中の基板の回転を安定させる基板処理装置を提供する。【解決手段】基板処理装置１は、基板Ｗを支持する支持部１３と、支持部に支持された基板Ｗを回転させる回転機構１２と、基板Ｗに処理液Ｌを供給する供給部１５と、を有する。支持部は、基板Ｗに接離する方向に進退することにより、基板Ｗを保持及び解放する保持部材３２ｂと、光刺激応答性材料からなり、伸縮に応じて保持部材を進退させる伸縮部と、伸縮部を伸縮させる波長の光を、伸縮部に照射する照射部１３４と、を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、基板処理装置に関する。
半導体や液晶パネルなどを製造する製造工程では、ウェーハや液晶基板などの基板の被処理面に処理液を供給して被処理面を処理し、処理後、被処理面を洗浄、乾燥させる基板処理装置が用いられる。例えば、回転する基板に処理液を供給して、１枚ずつ処理する枚葉式の処理装置は、バッチ式の処理装置よりも、各基板に対する処理の均一性を高いレベルで揃えることができるので、近年の回路パターンの微細化に伴って、多く利用されている。
このような枚葉式の基板処理装置では、回転する回転テーブルに基板を支持する支持機構として、メカニカルチャックやバキュームチャックなど、様々な機構が実用化されている。支持機構によって回転テーブル上に基板を支持した状態で、基板の中央に処理液が供給されることにより、遠心力により処理液が基板の外周に展延されて処理される。
特開平０７－１６９７３２号公報
しかしながら、回転テーブルを駆動するモータは、その駆動軸によって、基板よりも径の大きな回転テーブルを支持している。回転テーブル及び支持機構の重量が大きな場合には、モータにかかる負荷が大きくなり、偏心等が生じ易く、回転が不安定になる。しかし、メカニカルチャックやバキュームチャックの場合、支持機構が重量化し易く、回転テーブルも大型化せざるを得ないため、回転が不安定になりやすい。
また、特許文献１に示すように、回転体を磁気浮上させて回転させる駆動機構を用いた基板処理装置も提案されている。この場合、電気や真空といった動力源による駆動力を支持機構に伝達することが困難な場合に、支持機構としてマグネットチャックを用いている。しかし、この基板処理装置では、回転体を駆動する駆動機構も、基板を支持する支持機構も磁力を用いているため、両者を近接配置すると磁気的な干渉が生じてしまう。このため、特許文献１では、軸方向の長さを長くして、支持機構と駆動機構との距離を確保しているが、支持機構の位置が回転体から離れることにより、偏心回転が発生し易くなり、処理時の基板の偏心が増大する。
本発明の実施形態は、基板を支持する支持部を軽量化でき、処理中の基板の回転を安定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。
本発明の実施形態の基板処理装置は、基板を支持する支持部と、前記支持部に支持された前記基板を回転させる回転機構と、前記基板に処理液を供給する供給部と、を有し、前記支持部は、前記基板に接離する方向に進退することにより、前記基板を保持及び解放する保持部材と、光刺激応答性材料からなり、伸縮に応じて前記保持部材を進退させる伸縮部と、前記伸縮部を伸縮させる波長の光を、前記伸縮部に照射する照射部と、を有する。
本発明の実施形態は、基板を支持する支持部を軽量化でき、処理中の基板の回転を安定させることができる基板処理装置を提供できる。
実施形態の基板処理装置を示す簡略構成図である。 図１の基板処理装置の洗浄装置及び乾燥装置を示す構成図である。 洗浄装置の内部構成図を示す縦断面図である。 回転体、支持部及び照射部を示す平面図である。 図４のＡ－Ａ矢視断面図である。 図４のＢ－Ｂ矢視断面図である。 実施形態の基板処理の手順を示すフローチャートである。 処理中に基板を保持する保持部材を切り替える変形例を示す内部構成図である。 図８の変形例に用いる支持部を示す断面図である。 支持部の変形例を示す断面図である。 照射部の変形例を示す断面図である。 光源配置の変形例を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。
[概要］
図１に示すように、本実施形態の基板処理装置１は、各種の処理を行う装置を収容した複数のチャンバ１ａを備え、前工程でカセット（ＦＯＵＰ）１ｂに複数枚収容されて搬送されてきた基板Ｗに対して、各チャンバ１ａ内で１枚ずつ処理を行う枚葉処理の装置である。未処理の基板Ｗは、カセット１ｂから搬送ロボット１ｃによって１枚ずつ取り出され、バッファユニット１ｄに一時的に載置された後、以下に説明する各種装置により、各チャンバ１ａへの搬送及び処理が行われる。
基板処理装置１は、洗浄装置１００、搬送装置２００、乾燥装置３００、制御装置４００を含む。洗浄装置１００は、前工程で処理された基板Ｗを、処理液（洗浄液）Ｌにより洗浄する。搬送装置２００は、バッファユニット１ｄと各チャンバ１ａとの間、各チャンバ１ａの間で基板Ｗを搬送する。例えば、搬送装置２００は、洗浄装置１００において洗浄された基板Ｗを乾燥装置３００に搬送する。乾燥装置３００は、洗浄液により洗浄された基板Ｗを回転させながら加熱することにより、乾燥処理を行う。制御装置４００は、上記の各装置を制御する。
なお、本実施形態により処理される基板Ｗは、例えば、半導体ウェーハである。以下、基板Ｗのパターン等が形成された面を被処理面とする。洗浄処理のための処理液Ｌである洗浄液としては、アルカリ洗浄液（ＡＰＭ）、超純水（ＤＩＷ）、揮発性溶剤（ＩＰＡ）を使用する。АＰＭは、アンモニア水と過酸化水素水を混合した薬液であり、残留有機物を除去するために使用する。АＰＭに代えて、水酸化テトラメチルアンモニウム（ＴＭＡＨ）等を用いることもできる。ＤＩＷは、ＡＰＭ処理後、基板Ｗの被処理面上に残留するＡＰＭを洗い流すために使用する。ＩＰＡは、表面張力がＤＩＷよりも小さく、揮発性が高いため、ＤＩＷを置換して表面張力によるパターン倒壊を低減するために使用する。ＩＰＡに代えて、ＨＦＥ（ハイドロフルオロエーテル）等を用いることもできる。
［洗浄装置］
洗浄装置１００は、図２及び図３に示すように、洗浄室１１、回転機構１２、支持部１３、カップ１４、供給部１５を有する。
（洗浄室）
洗浄室１１は、内部で洗浄処理を行う容器である。洗浄室１１には、基板Ｗを搬出入する開口１１ａが設けられ、開口１１ａは扉１１ｂによって開閉可能に構成されている。このような洗浄室１１には、後述する回転機構１２、支持部１３、カップ１４、供給部１５が収容されている。
（回転機構）
回転機構１２は、支持部１３を介して基板Ｗを回転させる機構である。本実施形態の回転機構１２は、磁気により支持部１３を回転させる磁気浮上式の装置である。回転機構１２は、ロータ１２２、ステータ１２３を有する。ロータ１２２は、支持部１３を回転させる役割を有する。ロータ１２２は、例えば、リング状の形状である。ロータ１２２の中央の貫通孔１２２ａは、処理液Ｌが排出される開口となっている。ロータ１２２は、円周方向に等間隔で固定された複数の永久磁石である。ステータ１２３は、ロータ１２２の外周に沿って、ロータ１２２との間隔を空けて配置された電磁石である。ステータ１２３は、例えば、リング状の形状である。ステータ１２３は、図示しない電源からの電力が供給されることにより、ロータ１２２を磁気浮上させて、電流によりロータ１２２の回転動作を制御する。つまり、ステータ１２３は、ロータ１２２を非接触で回転させる。なお、図の複雑さを回避するため、図２および図３において、ロータ１２２およびステータ１２３の外形線は、省略している。
（支持部）
支持部１３は基板Ｗを支持する。支持部１３は、ロータ１２２に設けられる。支持部１３は、図５及び図６に示すように、保持部材１３０、収容体１３１、伸縮部１３２、付勢部１３３、照射部１３４を有する。保持部材１３０は、基板Ｗに接離する方向に進退することにより、基板Ｗを保持及び解放する部材である。保持部材１３０は、水平方向のピストン部１３０ａと、これに直交する方向に立ち上げられた柱部１３０ｂからなる逆Ｔ字形の部材であり、柱部１３０ｂの上端に、傾斜面１３０ｃとチャックピン１３０ｄを有する。傾斜面１３０ｃは、ロータ１２２の中心側から外周縁に向かって高くなるように傾斜した面である。チャックピン１３０ｄは、保持部材１３０の登頂であって、傾斜面１３０ｃの上端に設けられた円柱形状の突起である。
収容体１３１は、図５に示すように、保持部材１３０を支持し、保持部材１３０の移動をガイドする容器である。収容体１３１は、例えば、ロータ１２２の内周に等間隔で固定される（図４参照）。収容体１３１は、光を通さない材料である。また、収容体１３１は、耐熱性および耐薬品性を有する材料である。収容体１３１は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂あるいはポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）樹脂から形成される。収容体１３１は、ガイド室１３１ａと、ガイド室１３１ａを挟んで配設された一対の付勢室１３１ｂ、１３１ｃを有する。ガイド室１３１ａには、保持部材１３０の柱部１３０ｂの下部が収容され、上部の開口から傾斜面１３０ｃとチャックピン１３０ｄが露出している。
付勢室１３１ｂ、１３１ｃには、保持部材１３０のピストン部１３０ａの両端が挿入されている。図５（Ａ）に示すように、ピストン部１３０ａの付勢室１３１ｂ側の端部が付勢されることにより、傾斜面１３０ｃ及びチャックピン１３０ｄが基板Ｗから離れる方向に移動する。図５（Ｂ）に示すように、ピストン部１３０ａの付勢室１３１ｃ側の端部が付勢されることにより、傾斜面１３０ｃ及びチャックピン１３０ｄが基板Ｗに接する方向に移動する。また、付勢室１３１ｂの底部には、光を透過する窓部１３１ｄが設けられている。窓部１３１ｄは、開口又は開口にはめ込まれた石英などの透明な部材によって構成されている。
伸縮部１３２は、光刺激応答性材料からなる。光刺激応答性材料は、光刺激により体積が膨張あるいは伸縮する材料である。伸縮部１３２は、光刺激応答性材料の体積変化によって生じる伸縮に応じて保持部材１３０を進退させる。光刺激応答性材料は、例えば、ヒドロゲルを基材とするゲルであり、環状多糖のシクロデキストリン、特定の波長により可逆的に構造変化するアゾベンゼンから構成されている。光刺激応答性材料はシクロデキストリンとアゾベンゼンがホスト－ゲスト分子として作用し、ＵＶ光の刺激によりアゾベンゼンがシクロデキストリンに取り込まれることで、元の体積より小さくなる性質を持っている。このような光刺激応答性材料は、波長の異なる２種の光によって伸縮する。本実施形態の伸縮部１３２は、ＵＶ光が照射されることにより体積が収縮して、その形状を維持する（図５（Ｂ）参照）。また、伸縮部１３２は、収縮した状態で可視光が照射されることにより元の体積に戻り、その形状を維持する（図５（Ａ）参照）。
伸縮部１３２は、直方体形状の部材であり、付勢室１３１ｂに収容されている。伸縮部１３２の一方の側面は付勢室１３１ｂの内壁に接し、他方の側面はピストン部１３０ａの付勢室１３１ｂ側の端部に接している。このため、伸縮部１３２によって、ピストン部１３０ａの端部が付勢されることにより、チャックピン１３０ｄが基板Ｗから離れる位置に維持されている（図５（Ａ）参照）。
付勢部１３３は、伸縮部１３２が伸張する方向に抗して、付勢力を付与する。本実施形態の付勢部１３３は、圧縮コイルばねである。付勢部１３３は、付勢室１３１ｃに収容されている。付勢部１３３の一方の端部が付勢室１３１ｃの内壁に接し、他方の側面はピストン部１３０ａの付勢室１３１ｃ側の端部に接している。このため、伸縮部１３２が収縮すると、付勢部１３３によってピストン部１３０ａの端部が付勢され、傾斜面１３０ｃ及びチャックピン１３０ｄが基板Ｗに接する方向に移動する（図５（Ｂ）参照）。
上記の図５（Ｂ）は、保持部材１３０が、基板Ｗの縁部に接することにより基板Ｗを保持する閉位置にある状態であり、図５（Ａ）は、保持部材１３０が、基板Ｗの縁部から離れることにより基板Ｗを開放する開位置にある状態である。複数の保持部材１３０は、このように閉位置と開位置との間を移動する開閉動作を行う。
保持部材１３０は、ロータ１２２の水平面と平行且つ間隔を空けて、基板Ｗを保持する。本実施形態では、保持部材１３０及びこれを備えた収容体１３１は、ロータ１２２の内周に沿って等間隔に６つ設けられている。各保持部材１３０は、傾斜面１３０ｃがロータ１２２の回転中心に向かい、基板Ｗの外縁に接離する方向に設けられている。保持部材１３０が閉位置となり、６つのチャックピン１３０ｄが基板Ｗの外縁に接することにより基板Ｗを把持する。
照射部１３４は、伸縮部１３２を伸縮させる波長の光を、伸縮部１３２に照射する。照射部１３４は、フレーム１３４ａ、ＵＶ光源１３４ｂ、可視光光源１３４ｃを有する。フレーム１３４ａは、ロータ１２２の下方に配置されたリング状の形状の部材であり、断面が角筒形状である。フレーム１３４ａの材質としては、処理液Ｌに耐性のある材質、例えば、フッ素樹脂やＰＥＥＫ樹脂などを用いる。フレーム１３４ａは、チャンバ１ａ内に支持固定されており、ロータ１２２とは独立していて回転しない。
ＵＶ光源１３４ｂは、ＵＶ光を出力する発光部材である。可視光光源１３４ｃは、可視光を出力する発光部材である。本実施形態のＵＶ光源１３４ｂ、可視光光源１３４ｃは、指向性を有するレーザーダイオードである。ＵＶ光源１３４ｂ、可視光光源１３４ｃは、フレーム１３４ａに収容され、石英等の光を透過するカバー１３４ｄで覆われている。また、ＵＶ光源１３４ｂ、可視光光源１３４ｃは、処理液Ｌから保護するために、ＰＴＦＥ等によりコーティングされている。
複数のＵＶ光源１３４ｂは、図４および図６に示すように、各収容体１３１の窓部１３１ｄと同一の間隔で周方向に配置され、直上に来たそれぞれの窓部１３１ｄに出射光が向かうように設けられている。複数の可視光光源１３４ｃは、各ＵＶ光源１３４ｂを挟む周方向の両側に１つずつ配置され、ＵＶ光源１３４ｂの直上に来た窓部１３１ｄに出射光が向かうように設けられている。
（カップ）
図２に示すように、カップ１４は、基板Ｗから飛散する処理液Ｌを受ける部材である。カップ１４は、基板Ｗを周囲から囲むように円筒形状に形成されている。カップ１４の周壁の上部は、径方向の内側に向かって傾斜している。カップ１４は、回転する基板Ｗから飛散した処理液Ｌを受けて、下方に流す。カップ３７の底面には、流れ落ちる処理液Ｌを排出するための排出口（不図示）が形成されている。
（供給部）
供給部１５は、処理液Ｌを基板Ｗに供給する。供給部１５は、処理液Ｌ、純水を基板Ｗに供給する複数のノズル１５ａを有する。ノズル１５ａは、図示しないアームによって、基板Ｗの中心の直上と基板Ｗから退避する位置との間を揺動可能に設けられている。本実施形態では、ノズル１５ａは、支持部１３に支持されて回転機構１２により回転する基板Ｗの被処理面（上面）に、処理液Ｌを供給することにより、洗浄処理を行う。より具体的には、洗浄処理は、ノズル１５ａから基板Ｗの被処理面にＡＰＭを供給してＡＰＭ洗浄を行い、ＡＰＭ洗浄後に、ノズル１５ａから基板Ｗの上下の面にＤＩＷによる純水リンス処理を行うことにより、基板Ｗの表面に残留するＡＰＭを純水により洗い流す。これにより、基板Ｗの被処理面はＤＩＷの処理液Ｌにより液盛りされる。
なお、本実施形態では、ロータ１２２の中央に貫通孔１２２ａがあり、フレーム１３４ａはリング状であるため、基板Ｗの下面が露出している。このため、ノズル１５ａを基板Ｗの下側にも設けて、ＤＩＷや清浄なガス（Ｎ２等）を供給して洗浄することにより、基板Ｗの下面に回り込んだ汚れを除去してもよい。
［搬送装置］
図１及び図２に示すように、搬送装置２００は、ハンドリング装置２０を有する。ハンドリング装置２０は、基板Ｗを把持するロボットハンド２１と、移動機構２２を有する。ロボットハンド２１は、基板Ｗを把持する。移動機構２２は、ロボットハンド２１を移動させる。搬送装置２００は、バッファユニット１ｄと各種装置との間、各種装置の間で、基板Ｗを搬送する。例えば、カセット１ｂから取り出された基板Ｗを、バッファユニット１ｄから洗浄装置１００へ搬入する。また、移動機構２２は、ロボットハンド２１を移動させることにより、洗浄を終えた基板Ｗを洗浄装置１００から搬出して、基板Ｗの被処理面上にＤＩＷの液膜が形成された状態で、乾燥装置３００へ搬入する。なお、基板Ｗの被処理面上にＤＩＷの液膜が形成された状態で搬送するのは、基板Ｗの搬送中に、基板Ｗの被処理面にパーティクルが付着するのを防止するためである。
［乾燥装置］
図２に示すように、乾燥装置３００は、乾燥室３１、支持部３２、駆動機構３３、供給部３４、３５、加熱部３６、カップ３７を有する。乾燥室３１は、内部において基板Ｗを乾燥処理するためのチャンバ１ａである。乾燥室３１には、基板Ｗを搬出入させるための開口３１ａが設けられている。開口３１ａは、扉３１ｂによって開閉可能に設けられている。このような乾燥室３１には、後述する供給部３４、加熱部３６が収容されている。
また、乾燥室３１には、清浄なガス（Ｎ２等）を供給するために、図示しない給気装置を含む給気部が接続された導入口３１ｃが設けられている。また、基板Ｗを加熱する際に発生する揮発性溶剤の蒸気が乾燥室３１内に充満することなく排出できるように、乾燥室３１には、排気装置を含む排気部が接続された排出口３１ｄが設けられている。
支持部３２は、複数の保持部材１３０により基板Ｗを保持して回転する回転テーブル３２ａを有する。駆動機構３３は、モータ等の駆動源を有し、支持部３２に支持された基板Ｗを回転させる機構である。供給部３４は、基板Ｗの上に案内されるノズル３４ａを有し、液盛りされたＤＩＷの膜厚を調整するためにＤＩＷを基板Ｗに供給する。供給部３５は、基板Ｗの上に案内されるノズル３５ａを有し、例えば、処理液ＬとしてＩＰＡなどの揮発性溶剤を基板Ｗに供給する。これにより、洗浄装置１００においてＤＩＷにより液盛りされた基板Ｗに対してＩＰＡが供給され、ＤＩＷがＩＰＡに置換される。
加熱部３６は、基板Ｗを加熱する装置である。加熱部３６は、乾燥室３１内の上部に設けられた、ハロゲンランプ、赤外線ランプ等のランプ３６ａを有する。カップ３７は、基板Ｗを周囲から囲むように円筒形状に形成されている。カップ３７は、回転する基板Ｗから飛散した処理液Ｌを受けて、下方に流す。
［制御装置］
制御装置４００は、基板処理装置１の各部を制御するコンピュータである。制御装置４００は、プログラムを実行するプロセッサと、プログラムや動作条件などの各種情報を記憶するメモリ、各要素を駆動する駆動回路を有する。なお、制御装置４００は、情報を入力する入力装置、情報を表示する表示装置を有している。
制御装置４００は、洗浄装置１００、搬送装置２００、乾燥装置３００を制御する。例えば、制御装置４００は、ロータ１２２の回転、保持部材１３０の移動、供給部１５による処理液Ｌの供給などを制御する。特に、制御装置４００は、基板Ｗの搬入搬出時に、各照射部１３４の直上に、各収容体１３１の窓部１３１ｄが来るように、ロータ１２２を停止させる。また、制御装置４００は、基板Ｗの搬入搬出時に、伸縮部１３２が伸縮することにより保持部材１３０が開閉するように、各照射部１３４のＵＶ光源１３４ｂ及び可視光光源１３４ｃを発光させる。
［動作］
以上のような本実施形態の基板処理装置１の動作を、上記の図１～図６に加えて、図７のフローチャートを参照して説明する。なお、以下のような手順により基板Ｗを処理することにより基板Ｗを製造する基板製造方法も、本実施形態の一態様である。
まず、図１から図３に示すように、前工程において処理済の基板Ｗが複数枚収容されたカセット１ｂが、基板処理装置１にセットされている。この状態で、搬送ロボット１ｃが基板Ｗを１枚ずつ取り出して（ステップＳ０１）、バッファユニット１ｄに載置する（ステップＳ０２）。搬送装置２００のロボットハンド２１が、バッファユニット１ｄに載置された基板Ｗを、洗浄装置１００のロータ１２２の直上に搬入し、保持部材１３０の傾斜面１３０ｃ上に載置する（ステップＳ０３）。
照射部１３４のＵＶ光源１３４ｂが発光することにより、伸縮部１３２にＵＶ光が照射される（ステップＳ０４）。すると、伸縮部１３２が収縮するので、付勢部１３３の付勢力によって保持部材１３０が閉方向に移動し、基板Ｗの外縁が傾斜面１３０ｃに沿って押し上げられてチャックピン１３０ｄに当接し、基板Ｗが保持される（ステップＳ０５）。
回転機構１２が作動して、ロータ１２２が回転することにより、保持部材１３０により保持された基板Ｗを回転させながら、洗浄処理を行う（ステップＳ０６）。つまり、供給部１５が基板Ｗの被処理面の回転中心にＡＰＭを供給してアルカリによるリンス処理を行った後、ＤＩＷを供給することによる純水リンス処理を行って、回転を停止する。
搬送装置２００のロボットハンド２１が、基板Ｗの下方に挿入されて基板Ｗを支持した後、照射部１３４の可視光光源１３４ｃが発光することにより、伸縮部１３２に可視光が照射される（ステップＳ０７）。すると、収縮していた伸縮部１３２が膨張して元の堆積に戻るので、付勢部１３３の付勢力に抗して、保持部材１３０が開方向に移動する（ステップＳ０８）。そして、ロボットハンド２１が、ＤＩＷによって液盛された基板Ｗを上昇させた後、チャンバ１ａの外部に搬出し、乾燥装置３００に搬入する（ステップＳ０９）。
乾燥装置３００においては、乾燥室３１の開口３１ａから搬入された基板Ｗに対する乾燥処理が行われる（ステップＳ１０）。つまり、支持部３２の保持部材３２ｂが保持した基板Ｗを回転させながら、供給部３４によりＤＩＷを供給した後、供給部３５により処理液Ｌとして揮発性溶剤であるＩＰＡを供給し、ＤＩＷをＩＰＡに置換する。その後、加熱部３６のランプ３６ａによりが所定時間点灯することにより、基板Ｗをライデンフロスト現象が生じる温度まで急速に加熱する。これにより、ＩＰＡの液膜が、瞬時に除去される乾燥処理が行われる。
加熱部３６による加熱を停止して冷却し、基板Ｗの回転を停止した後、搬送装置２００が基板Ｗを開口３１ａから搬出し、バッファユニット１ｄに載置する（ステップＳ１１）。搬送ロボット１ｃはバッファユニット１ｄから処理済みの基板Ｗをカセット１ｂに戻す（ステップＳ１２）。
［効果］
（１）以上のような本実施形態の基板処理装置１は、基板Ｗを支持する支持部１３と、支持部１３に支持された基板Ｗを回転させる回転機構１２と、基板Ｗに処理液Ｌを供給する供給部１５と、を有し、支持部１３は、基板Ｗに接離する方向に進退することにより、基板Ｗを保持及び解放する保持部材１３０と、光刺激応答性材料からなり、伸縮に応じて保持部材１３０を進退させる伸縮部１３２と、伸縮部１３２を伸縮させる波長の光を、伸縮部１３２に照射する照射部１３４と、を有する。
このように、基板Ｗを保持及び解放する保持部材１３０を、光刺激性応答材料への光の照射により進退させることができるため、メカニカルチャックやバキュームチャックの場合に比べて、支持部１３を軽量化でき、回転機構１２の負荷を低減できるので、回転を安定させることができる。また、保持部材１３０を進退させるために光を用いるため、回転機構１２の回転の妨げにならない。さらに、光によって遠隔から保持部材１３０を操作することができるため、基板Ｗの被処理面と反対側の面にもスペースを設けることができ、ノズル１５ａを揺動させて洗浄するなど、設計やプロセスの自由度が増す。
（２）回転機構１２は、支持部１３が設けられたロータ１２２と、ロータ１２２を非接触で回転させるステータ１２３と、を有する。このように、非接触で回転されるロータ１２２は回転が不安定になり易いが、支持部１３を軽量化してロータ１２２の軽量化を図ることができるので、回転を安定させることができる。特に、伸縮部１３２を伸縮させる照射部１３４は、非接触で光を照射させればよいため、保持部材１３０を進退させるために電力を送るケーブル等は不要となる。
（３）回転機構１２は、磁気によりロータ１２２を回転させる。このように、磁気を利用した回転機構１２であっても、保持部材１３０を進退させる伸縮部１３２は、光刺激応答性材料であるため、磁力的な干渉は生じない。このため、保持部材１３０を回転機構１２と近接した位置に配置することができ、装置の大型化を抑制できる。このように、磁力的な干渉を考慮する必要がないため、保持部材１３０の配置の自由度が増す。また、回転の軸を長大にする必要がなく、回転の不安定化を招くこともない。
（４）保持部材１３０に対して、伸縮部１３２が伸張する方向に抗して、付勢力を付与する付勢部１３３を有する。このため、伸縮部１３２が伸張する方向と逆方向への保持部材１３０の移動をスムーズに行うことができる。また、付勢部１３３の付勢力によって基板Ｗを保持するようにすることにより、強い保持力により基板Ｗを安定して保持でき、チャック外れを低減できる。
（５）照射部１３４は、波長の異なる２種の光源を含む。２種の光源としては、例えば、ＵＶ光源１３４ｂ、可視光光源１３４ｃを用いる。このため、可動の機構部分を不要として、２種の光源の発光を制御するだけで、保持部材１３０による基板Ｗの保持及び解放を切り替えることができる。そして、光源の発光制御で保持部材１３０を動作させることができるので、複数の保持部材１３０の同期も容易となる。
（６）光源は、レーザー光源を含む。このため、光の指向性が高いので、位置決めされた伸縮部１３２に効率良く照射させることができ、作業者の視野に入る可能性を防ぐことができる。例えば、上記の実施形態のように、保持部材１３０が進退する水平方向とは異なり、下方から上方に向けて照射させることにより、装置の側方から光が漏れ難くなる。
（変形例）
本実施形態は上記のような態様には限定されず、以下のような変形例も構成可能である。
（１）回転機構１２が基板Ｗを回転させて処理している間に、基板Ｗを保持している支持部１３を切り替えてもよい。例えば、図８に示すように、支持部１３を挟んで対向する位置（上下）に、２つの照射部１３４を配置する。また、図４に示すように、複数の支持部１３を交互に位置するαとβに区別する。そして、例えばαの支持部１３については、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すように、下側の照射部１３４から下側の窓部１３１ｄへ入射した光が伸縮部１３２に照射されるように構成する。βの支持部１３については、図９（Ｃ）、（Ｄ）に示すように、上側の照射部１３４から上側の窓部１３１ｄへ入射した光が伸縮部１３２に照射されるように構成する。なお、下側の照射部１３４およびαの支持部１３を第１の照射部および第１の支持部と呼ぶ。また、上側の照射部１３４およびβの支持部１３を第２の照射部および第２の支持部と呼ぶ。
なお、図９では、光の入射が可能となるように、伸縮部１３２の位置と付勢部１３３の位置が、図４に示した態様と逆になっていて、保持部材１３０の閉位置への付勢を伸縮部１３２によって行い、保持部材１３０の開位置への付勢を付勢部１３３によって行う構成となっている。このため、閉位置とするときには、可視光を照射して、開位置とするときには、ＵＶ光を照射することになる。
以上の態様では、基板Ｗの搬入時には、２つの照射部１３４からの可視光の照射により、全ての保持部材１３０を基板Ｗを保持する閉位置とすることができる。基板Ｗの搬出時には、２つの照射部１３４からのＵＶ光の照射により、全ての保持部材１３０を基板Ｗから解放する開位置とすることができる。
但し、ロータ１２２により基板Ｗを回転しながら処理している時には、例えば、全ての保持部材１３０による保持→αの保持部材１３０による保持→全ての保持部材１３０による保持→βの保持部材１３０による保持の動作を繰り返す。つまり、全ての保持部材１３０により基板Ｗを保持した状態から、下側の照射部１３４からＵＶ光を照射することにより、αの保持部材１３０のみを基板Ｗから離す。次に、下側の照射部１３４から可視光を照射することにより、全ての保持部材１３０が基板Ｗを保持する状態に戻す。そして、上側の照射部１３４からＵＶ光を照射することにより、βの保持部材１３０のみを基板Ｗから離す。さらに、上側の照射部１３４から可視光を照射することにより、全ての保持部材１３０が基板Ｗを保持する状態に戻す。
このように、回転中の基板Ｗの保持を維持しながら、一部の保持部材１３０を基板Ｗから離すことにより、処理液Ｌが基板Ｗと保持部材１３０との接触箇所に滞留して、基板Ｗの表面における処理の均一性が損なわれることを低減できる。なお、この場合、照射部１３４の光源を、指向性の低いＬＥＤとすることが好ましい。あるいは、上記の実施形態よりも多数のＵＶ光源１３４ｂおよび可視光光源１３４ｃを周方向に連続して配置することが好ましい。このようにすることで、回転中であっても窓部１３１ｄから光が伸縮部１３２に入射し易くすることが可能である。
（２）図１０（Ａ）に示すように、伸縮部１３２を収容した付勢室１３１ｂの内壁に、光を反射させるリフレクター１３１ｅを設けてもよい。これにより、窓部１３１ｄから入射した光がリフレクター１３１ｅで反射して、伸縮部１３２の奥側にも照射されるので、伸縮効率や応答性を高めることができる。
（３）図１０（Ｂ）、（Ｃ）に示すように、保持部材１３０に、ガイド室１３１ａの上端の開口を覆うカバー１３０ｅを設けることにより、収容体１３１内への処理液Ｌの流入を防止できる構成としてもよい。特に、図１０（Ｃ）に示すように、カバー１３０ｅと収容体１３１の外壁との間に、屈曲した通気路によるラビリンス構造が形成されるように構成しても良い。
（４）処理液Ｌが滞留し難い構成を設けても良い。例えば、図１０（Ｃ）に示すように、収容体１３１の上面を外縁に向かって低くなる傾斜面としても良い。また、図１１に示すように、照射部１３４におけるフレーム１３４ａのカバー１３４ｄの上面を、上に凸の曲面とすることにより、外縁に向かって低くなる傾斜を形成しても良い。
（５）照射部１３４の光源の配置は、上記で例示した態様には限定されない。例えば、図１２に示すように、ＵＶ光源１３４ｂ、可視光光源１３４ｃである微小な発光素子を、特定箇所に密集させて配置して、ほぼ同じ箇所から異なる波長の光を出射できるようにしても良い。また、図１２と同様の配置のＵＶ光源１３４ｂと可視光光源１３４ｃをリング状のフレーム１３４ａの全域に敷き詰めてもよい。フレーム１３４ａの全域に微小な発光素子を敷き詰めることで、全体としてリング状のＵＶ光源とリング状の可視光光源を構成することができる。この場合、平面視において、フレーム１３４ａと保持部材１３０の窓部１３１ｄが描く軌道とが重なるようにする。その結果、αまたはβの保持部材１３０がどの位置にあっても、下側または上側の照射部１３４の光をαまたはβの保持部材１３０内部の伸縮部１３２に照射することができる。
（６）回転機構１２としては、磁気浮上式の機構には限定されず、非接触によりロータ１２２を回転させる機構には限定されない。図２に例示したようなモータ駆動の回転テーブル３２ａを適用してもよい。
（７）基板処理装置１における処理対象となる基板Ｗ及び処理液Ｌについても、上記で例示したものには限定されない。また、基板処理装置１での処理も、上記で例示したものには限定されない。例えば、基板処理装置１は、洗浄処理に代えてエッチング処理を行うことができる。この場合、処理液Ｌは、リン酸あるいは硫酸と過酸化水素水を混合した薬液（ＳＰＭ）であってもよい。
［他の実施形態］
以上、本発明の実施形態及び各部の変形例を説明したが、この実施形態や各部の変形例は、一例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。前述したこれら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。
１ 基板処理装置
１ａ チャンバ
１ｂ カセット
１ｃ 搬送ロボット
１ｄ バッファユニット
１１ 洗浄室
１１ａ 開口
１１ｂ 扉
１２ 回転機構
１３ 支持部
１４ カップ
１５ 供給部
１５ａ、３４ａ、３５ａ ノズル
２０ ハンドリング装置
２１ ロボットハンド
２２ 移動機構
３１ 乾燥室
３１ａ 開口
３１ｂ 扉
３１ｃ 導入口
３１ｄ 排出口
３２ 支持部
３２ａ 回転テーブル
３２ｂ 保持部材
３３ 駆動機構
３４、３５ 供給部
３６ 加熱部
３６ａ ランプ
３７ カップ
１００ 洗浄装置
１２２ ロータ
１２２ａ 貫通孔
１２３ ステータ
１３０ 保持部材
１３０ａ ピストン部
１３０ｂ 柱部
１３０ｃ 傾斜面
１３０ｄ チャックピン
１３０ｅ カバー
１３１ 収容体
１３１ａ ガイド室
１３１ｂ 付勢室
１３１ｃ 付勢室
１３１ｄ 窓部
１３１ｅ リフレクター
１３２ 伸縮部
１３３ 付勢部
１３４ 照射部
１３４ａ フレーム
１３４ｂ ＵＶ光源
１３４ｃ 可視光光源
１３４ｄ カバー
２００ 搬送装置
３００ 乾燥装置
４００ 制御装置
搬送装置２００のロボットハンド２１が、基板Ｗの下方に挿入されて基板Ｗを支持した後、照射部１３４の可視光光源１３４ｃが発光することにより、伸縮部１３２に可視光が照射される（ステップＳ０７）。すると、収縮していた伸縮部１３２が膨張して元の体積に戻るので、付勢部１３３の付勢力に抗して、保持部材１３０が開方向に移動する（ステップＳ０８）。そして、ロボットハンド２１が、ＤＩＷによって液盛された基板Ｗを上昇させた後、チャンバ１ａの外部に搬出し、乾燥装置３００に搬入する（ステップＳ０９）。
このように、基板Ｗを保持及び解放する保持部材１３０を、光刺激応答性材料への光の照射により進退させることができるため、メカニカルチャックやバキュームチャックの場合に比べて、支持部１３を軽量化でき、回転機構１２の負荷を低減できるので、回転を安定させることができる。また、保持部材１３０を進退させるために光を用いるため、回転機構１２の回転の妨げにならない。さらに、光によって遠隔から保持部材１３０を操作することができるため、基板Ｗの被処理面と反対側の面にもスペースを設けることができ、ノズル１５ａを揺動させて洗浄するなど、設計やプロセスの自由度が増す。

Claims (8)

  1. 基板を支持する支持部と、
    前記支持部に支持された前記基板を回転させる回転機構と、
    前記基板に処理液を供給する供給部と、
    を有し、
    前記支持部は、
    前記基板に接離する方向に進退することにより、前記基板を保持及び解放する保持部材と、
    光刺激応答性材料からなり、伸縮に応じて前記保持部材を進退させる伸縮部と、
    前記伸縮部を伸縮させる波長の光を、前記伸縮部に照射する照射部と、
    を有することを特徴とする基板処理装置。
  2. 前記回転機構は、
    前記支持部が設けられたロータと、
    前記ロータを非接触で回転させるステータと、
    を有することを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
  3. 前記回転機構は、磁気により前記ロータを回転させることを特徴とする請求項２記載の基板処理装置。
  4. 前記保持部材に対して、前記伸縮部が伸張する方向に抗して、付勢力を付与する付勢部を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の基板処理装置。
  5. 前記照射部は、前記波長の異なる２種の光源を含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の基板処理装置。
  6. ２種の前記光源は、ＵＶ光源、可視光光源を含むことを特徴とする請求項５記載の基板処理装置。
  7. 前記光源は、レーザー光源を含むことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の基板処理装置。
  8. 前記光源は、ＬＥＤを含むことを特徴とする請求項５又は請求項６記載の基板処理装置。
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