JP6934435B2 - センタリング装置、センタリング方法、基板処理装置、および基板処理方法 - Google Patents

センタリング装置、センタリング方法、基板処理装置、および基板処理方法 Download PDF

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Description

本発明は、基板の中心を基板の回転中心に近づけるセンタリング装置およびセンタリング方法に関する。本発明は、また、センタリング装置を備える基板処理装置およびセンタリング方法を含む基板処理方法に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、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、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板、有機ＥＬ（electroluminescence）表示装置などのＦＰＤ（Flat Panel Display）用基板などが含まれる。
特許文献１には、基板を一枚ずつ処理する枚葉式の基板処理システムが開示されている。この基板処理システムは、ベベル処理を行うベベル処理装置と基板の位置決めを行う基板位置決め装置とが組み込まれた基板処理ユニットを備えている。ベベル処理装置は、真空チャック部が設けられた回転部と、ベベル処理に用いられた処理液を受け、ベベル処理装置の外部に排出するためのドレインカップとを含む。
特許文献１に記載の基板位置決め装置は、基板の側面と接触する第１の基準部を基板の半径方向に直線的に移動させることのできる第１の駆動部と、基板の側面と接触する第２の基準部を基板の半径方向に直線的に移動させることのできる第２の駆動部とを有している。第１および第２の駆動部は、ドレインカップよりも下方に配置されている。これらの一部は、ドレインカップの外周面よりも外側に配置されている。
基板位置決め装置の第１および第２の基準部は、水平に対向している。基板が第１および第２の基準部の間に配置されると、基板が真空チャック部に吸着されていない状態で、第１および第２の基準部が基板の方に駆動され、基板の側面に接触する。これにより、基板が第１および第２の基準部に水平に挟まれる。この状態で、第１および第２の基準部が基板とともに水平に移動し、基板の位置決めが行われる。
特許第５４４９２３９号公報
しかしながら、特許文献１に記載の基板処理システムでは、基板が真空チャック部に吸着されていない状態で、第１および第２の基準部が、真空チャック部上の基板に接触する。そのため、第１および第２の基準部と基板との接触によって基板が動き、基板が想定される位置からずれた状態で第１および第２の基準部に挟まれる場合がある。この場合、基板がずれた状態で位置決めが行われるので、位置決め精度が低下してしまう。
そこで、本発明の目的の一つは、より高い精度で基板をセンタリングできるセンタリング装置、センタリング方法、基板処理装置、および基板処理方法を提供することである。
前記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、円板状の基板の下方に配置され、前記基板を水平に支持するスピンベースと、前記スピンベース上の前記基板を前記スピンベースに吸着させる吸着力を発生することにより、前記基板を前記スピンベースに固定する吸着装置と、前記基板が前記スピンベースに固定されている状態で、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記スピンベースを回転させるスピンモータと、前記スピンベース上の前記基板を押すことにより前記スピンベースに対して前記基板を水平に移動させるプッシャーと、前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた非接触位置と、前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板の外周部に接触しており、前記スピンベースに対する前記基板の移動が完了したセンタリング位置と、の間で、前記プッシャーを移動させるセンタリングアクチュエータと、前記非接触位置と前記センタリング位置との間の位置であって、前記プッシャーが前記基板から離れた非接触状態から前記プッシャーが前記基板の外周部に接触した接触状態に前記プッシャーが切り替わる接触位置に到達したことを確認する接触確認ユニットと、前記吸着装置に前記吸着力を発生させて、前記基板を前記スピンベースに固定する固定実行工程と、前記吸着装置の吸着力で前記基板が前記スピンベースに固定されている状態で、前記センタリングアクチュエータが前記プッシャーを前記非接触位置から前記接触位置に移動させるように、前記吸着装置およびセンタリングアクチュエータを制御する接触工程と、前記接触工程において前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを前記接触確認ユニットが確認した後に、前記スピンベースに対する前記基板の固定を前記吸着装置に解除させる固定解除工程と、前記スピンベースに対する前記基板の固定が解除されている状態で、前記センタリングアクチュエータが前記プッシャーを前記センタリング位置に移動させるように、前記吸着装置およびセンタリングアクチュエータを制御し、前記基板を前記スピンベースに対して水平に移動させて、前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を減少させるプッシュ工程と、を実行する制御装置と、を備える、センタリング装置である。
この構成によれば、プッシャーが非接触位置から接触位置に移動し、スピンベース上の基板の外周部に接触する。その後、基板がプッシャーによって押され、スピンベースに対して水平に移動する。これにより、回転軸線に相当する基板の回転中心に基板の中心が近づく。プッシャーがセンタリング位置に到達すると、プッシャーが静止し、スピンベースに対する基板の移動が完了する。このようにして、基板の中心が基板の回転中心に近づけられ、回転軸線に対する基板の偏心量が減少する。
プッシャーが接触位置に到達し、スピンベース上の基板に接触するとき、基板はスピンベースに固定されている。したがって、プッシャーが基板に接触しても、基板はスピンベースに対して動かない。スピンベースに対する基板の固定は、プッシャーが基板に接触した後に解除される。その後、プッシャーがセンタリング位置に配置され、基板の中心が基板の回転中心に近づけられる。したがって、プッシャーと基板との接触によって発生する基板の位置ずれを防止でき、基板のセンタリング精度を高めることができる。
前記センタリングアクチュエータは、前記プッシャーを水平に直線移動させるリニアアクチュエータであってもよいし、前記プッシャーを水平に直線移動させるロータリーアクチュエータであってもよい。前記プッシャーの位置を高精度で制御できるため、前記センタリングアクチュエータは、電動アクチュエータであることが好ましい。前記センタリングアクチュエータがロータリーアクチュエータである場合、前記プッシャーを水平に直線移動させるときは、前記ロータリーアクチュエータの回転を前記プッシャーの直線運動に変換する変換機構（たとえばボールねじ機構）を設ければよい。
請求項２に記載の発明は、前記センタリングアクチュエータは、前記プッシャーに加わる推力を制御しながら前記プッシャーを移動させ続ける推力制御モードと、予め定められた設定位置まで前記プッシャーを移動させる位置決めモードと、を含む複数のモードに切り替え可能であり、前記制御装置は、前記センタリングアクチュエータを前記推力制御モードに設定しながら前記接触工程を実行し、前記センタリングアクチュエータを前記位置決めモードに設定しながら前記プッシュ工程を実行する、請求項１に記載のセンタリング装置である。
この構成によれば、非接触位置から接触位置までは、推力制御モードでセンタリングアクチュエータが駆動される。接触位置からセンタリング位置までは、位置決めモードでセンタリングアクチュエータが駆動される。推力制御モードでは、センタリングアクチュエータがプッシャーに加わる推力を制御しながらプッシャーを移動させ続ける。したがって、プッシャーが基板に接触したときに、プッシャーから基板に加わる力を軽減できる。位置決めモードでは、センタリングアクチュエータが、予め定められた設定位置、つまり、センタリング位置までプッシャーを移動させる。したがって、より高い精度でプッシャーをセンタリング位置に位置させることができる。
推力制御モードは、一定の推力をプッシャーに加えながらプッシャーを移動させ続けるモードであってもよいし、プッシャーに加わる推力を変化させながらプッシャーを移動させ続けるモードであってもよい。同様に、位置決めモードは、一定の推力をプッシャーに加えながら設定位置までプッシャーを移動させるモードであってもよいし、プッシャーに加わる推力を変化させながら設定位置までプッシャーを移動させるモードであってもよい。センタリングアクチュエータが推力制御モードのときに、センタリングアクチュエータからプッシャーに加わる推力は、センタリングアクチュエータが位置決めモードのときに、センタリングアクチュエータからプッシャーに加わる推力より大きいまたは小さくてもよいし、等しくてもよい。
請求項３に記載の発明は、前記制御装置は、前記接触工程において前記センタリングアクチュエータから前記プッシャーに加えられる推力が、前記プッシュ工程において前記センタリングアクチュエータから前記プッシャーに加えられる推力よりも小さくなるように、前記センタリングアクチュエータを制御する、請求項１または２に記載のセンタリング装置である。
この構成によれば、プッシャーが非接触位置から接触位置に移動しているときにプッシャーに加わる推力が、プッシャーが接触位置からセンタリング位置に移動しているときにプッシャーに加わる推力よりも小さい。したがって、小さい推力がプッシャーに加わっている状態で、プッシャーがスピンベース上の基板に接触する。そのため、プッシャーと基板との接触によって発生する衝撃を軽減でき、プッシャーおよび基板の弾性変形量を減らすことができる。プッシャーおよび基板の弾性変形量が小さければ、プッシャーが基板に接触している状態でスピンベースに対する基板の固定を解除したとしても、基板は大きな移動量でスピンベースに対して移動しない。したがって、基板のセンタリング精度を高めることができる。
プッシャーが非接触位置から接触位置に移動しているときにプッシャーに加わる推力は、一定であってもよいし、変更されてもよい。同様に、プッシャーが接触位置からセンタリング位置に移動しているときにプッシャーに加わる推力は、一定であってもよいし、変更されてもよい。推力が変更される場合、プッシャーが接触位置に到達したときにプッシャーに加わる推力が、プッシャーが接触位置からセンタリング位置に移動しているときにプッシャーに加わる推力の最大値より小さければよい。
請求項４に記載の発明は、前記センタリングアクチュエータは、前記プッシャーを水平に直線移動させるリニアモータである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンタリング装置である。
この構成によれば、プッシャーが水平に直線移動するので、プッシャーが通過する空間の体積を減らすことができる。さらに、リニアモータの直線運動をプッシャーに伝達すれば、プッシャーが直線移動するので、リニアモータの直線運動を変換する機構を設けなくてもよい。これにより、センタリング装置を小型化することができる。しかも、電動アクチュエータの一例であるリニアモータがプッシャーを移動させるので、プッシャーの位置を高精度で制御できる。
請求項５に記載の発明は、前記センタリング装置は、前記スピンベース上の前記基板に接触せずに前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を検出する偏心量検出ユニットをさらに備え、
前記センタリング位置は、前記偏心量検出ユニットの検出値に基づいて設定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンタリング装置である。
この構成によれば、回転軸線に対する基板の偏心量、つまり、回転軸線から基板の中心までの最短距離が検出される。その後、センタリングアクチュエータが、偏心量検出ユニットの検出値に基づく移動量で基板をスピンベースに対して水平に移動させる。これにより、基板がセンタリングされる。さらに、基板に非接触で偏心量が検出されるので、偏心量の検出中や検出後に基板がスピンベースに対して移動し難い。そのため、より高い精度で基板の偏心量を検出できる。
請求項６に記載の発明は、前記接触確認ユニットは、前記プッシャーの位置を検出する位置センサーを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンタリング装置である。
この構成によれば、プッシャーの位置が検出される。プッシャーが移動しているときは、プッシャーの位置が時間の経過に伴って変化する。プッシャーが移動していなければ、プッシャーの位置は変化しない。プッシャーが接触位置に向かって移動しているときは、基板がスピンベースに固定されているので、プッシャーが接触位置に到達すると、プッシャーは接触位置で静止する。したがって、プッシャーの位置を検出することにより、プッシャーが接触位置に位置していることを直接的に確認できる。
請求項７に記載の発明は、前記接触確認ユニットは、前記センタリングアクチュエータが前記非接触位置に位置する前記プッシャーに推力を加え始めた時点からの経過時間を測定するタイマーを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンタリング装置である。
この構成によれば、プッシャーが接触位置の方へ移動し始めると、その時点からの経過時間が測定される。プッシャーが接触位置に到達したときは、基板がスピンベースに固定されているので、ある程度の時間が経過した後は、プッシャーが接触位置で静止しているはずである。したがって、プッシャーが移動し始めた時点からの経過時間を測定すれば、プッシャー自体の位置を検出しなくても、プッシャーが接触位置に到達しており、その位置で静止していると判断できる。
請求項８に記載の発明は、前記制御装置は、前記接触工程が行われた後であって前記固定解除工程が行われる前に、前記接触位置と前記非接触位置との間の位置であって前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた後退位置に前記プッシャーが後退するように、前記センタリングアクチュエータを制御する後退工程をさらに実行する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンタリング装置である。
この構成によれば、基板がスピンベースに固定されている状態で、プッシャーが基板の外周部に接触する。その後、プッシャーが後退し基板から離れる。この状態で、スピンベースに対する基板の固定が解除される。プッシャーと基板との接触によって基板内に応力が生じている状態で、スピンベースに対する基板の固定を解除すると、僅かではあるが、基板がスピンベースに対して動く場合がある。プッシャーが基板から離れた状態で基板の固定を解除すれば、このような基板の移動を防止できる。さらに、後退位置から接触位置までの距離が、非接触位置から接触位置までの距離よりも短いので、プッシャーが再び基板に接触したときに、基板の位置ずれが発生し難い。
請求項９に記載の発明は、請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンタリング装置と、前記スピンベース上の前記基板に処理液を供給する処理液供給手段と、を備える、基板処理装置である。
この構成によれば、スピンベース上の基板がセンタリングされ、回転軸線に相当する基板の回転中心に基板の中心が近づけられる。その後、処理液がスピンベース上の基板に供給される。これにより、センタリングされた基板を処理液で処理できる。そのため、基板の外周部だけを処理液で処理するベベル処理や、基板の上面または下面の全域を処理液で処理する全面処理の均一性を高めることができる。
請求項１０に記載の発明は、前記基板処理装置は、前記スピンベースを取り囲んでおり、前記スピンベース上の前記基板から外方に飛散した処理液を受け止める筒状のガードを備え、前記センタリングアクチュエータの少なくとも一部は、平面視で前記ガードに重なるように前記ガードの上方に配置されている、請求項９に記載の基板処理装置である。
この構成によれば、スピンベース上の基板から外方に飛散した処理液が、スピンベースを取り囲むガードに受け止められる。センタリングアクチュエータの少なくとも一部は、ガードの上方に配置されており、平面視でガードに重なっている。したがって、センタリングアクチュエータの全体がガードのまわりに配置されている場合やガードの下方に配置されている場合と比較して、基板処理装置を小型化できる。これにより、基板処理装置の大型化を抑制しながら、処理液の供給とセンタリングとを行うことができる。
請求項１１に記載の発明は、鉛直な回転軸線まわりに回転するスピンベースの上方で水平に配置された円板状の基板の中心を前記回転軸線に近づけるセンタリング方法であって、吸着装置に吸着力を発生させて、前記基板を前記スピンベースに固定する固定実行工程と、前記吸着装置の吸着力で前記基板が前記スピンベースに固定されている状態で、プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた非接触位置から、前記プッシャーが前記基板から離れた非接触状態から前記プッシャーが前記基板の外周部に接触した接触状態に切り替わる接触位置に、前記プッシャーを移動させる接触工程と、前記接触工程において前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを接触確認ユニットが確認した後に、前記スピンベースに対する前記基板の固定を前記吸着装置に解除させる固定解除工程と前記スピンベースに対する前記基板の固定が解除されている状態で、前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板の外周部に接触しており、前記スピンベースに対する前記基板の移動が完了したセンタリング位置に、前記プッシャーを移動させることにより、前記基板を前記スピンベースに対して水平に移動させて、前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を減少させるプッシュ工程と、を含む、センタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１２に記載の発明は、前記接触工程は、前記非接触位置と前記センタリング位置との間で前記プッシャーを移動させるセンタリングアクチュエータが、前記プッシャーに加わる推力を制御しながら前記プッシャーを移動させ続ける推力制御モードに設定されている状態で実行され、前記プッシュ工程は、前記センタリングアクチュエータが、予め定められた設定位置まで前記プッシャーを移動させる位置決めモードに設定されている状態で実行される、請求項１１に記載のセンタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１３に記載の発明は、前記プッシャーを移動させるセンタリングアクチュエータが前記接触工程において前記プッシャーに加える推力は、前記プッシュ工程において前記センタリングアクチュエータが前記プッシャーに加える推力よりも小さい、請求項１１または１２に記載のセンタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１４に記載の発明は、前記接触工程およびプッシュ工程は、リニアモータに前記プッシャーを水平に直線移動させる工程である、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のセンタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１５に記載の発明は、前記センタリング方法は、前記スピンベース上の前記基板に接触せずに前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を検出する偏心量検出工程をさらに含み、前記センタリング位置は、前記偏心量検出工程で検出された値に基づいて設定される、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載のセンタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１６に記載の発明は、前記プッシャーの位置を検出する位置センサーの検出値に基づいて前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを確認する接触確認工程をさらに含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載のセンタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１７に記載の発明は、前記プッシャーが前記接触位置の方へ移動し始めた時点からの経過時間に基づいて前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを確認する接触確認工程をさらに含む、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載のセンタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１８に記載の発明は、前記接触工程が行われた後であって前記固定解除工程が行われる前に、前記接触位置と前記非接触位置との間の位置であって前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた後退位置に前記プッシャーを後退させる後退工程をさらに含む、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載のセンタリング方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項１９に記載の発明は、請求項１１〜１８のいずれか一項に記載のセンタリング方法と、前記センタリング方法が行われた後に、前記スピンベース上の前記基板に処理液を供給する処理液供給工程と、を含む、基板処理方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
請求項２０に記載の発明は、前記基板処理方法は、前記処理液供給工程と並行して、前記スピンベースを取り囲む筒状のガードに前記スピンベース上の前記基板から外方に飛散した処理液を受け止めさせる処理液捕獲工程をさらに含み、前記接触工程およびプッシュ工程は、少なくとも一部が平面視で前記ガードに重なるように前記ガードの上方に配置されたセンタリングアクチュエータに前記プッシャーを移動させる工程である、請求項１９に記載の基板処理方法である。この方法によれば、前述の効果と同様な効果を奏することができる。
本発明の第１実施形態に係る基板処理装置に備えられた処理ユニットの内部を水平に見た模式図である。 基板処理装置に備えられた制御装置のハードウェアおよび機能ブロックを示すブロック図である。 基板処理装置によって行われる基板の処理の一例を説明するための工程図である。 基板の回転中心に対する基板の偏心量を減少させるセンタリング装置を水平に見た模式図である。 センタリング装置に備えられたセンタリングユニットを上から見た模式図である。 センタリングユニットの鉛直断面を示す模式図である。 図６Ａの一部を拡大した図である。 リニアモータの鉛直断面を示す模式図である。 センタリングユニットを昇降させるセンタリング用昇降ユニットの鉛直断面を示す模式図である。 図７に示す矢印ＶＩＩＩの方向にセンタリング用昇降ユニットを見た模式図である。 センタリング装置によって行われるセンタリング処理の一例について説明するためのフローチャートである。 図９に示すセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 図９に示すセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 図９に示すセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 図９に示すセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 図９に示すセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 図９に示すセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係るセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係るセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。 本発明の他の実施形態に係るセンタリング処理の一例が行われているときの基板およびセンタリングユニットの動作の一例を示す模式図である。
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の第１実施形態に係る基板処理装置１に備えられた処理ユニット２の内部を水平に見た模式図である。
基板処理装置１は、半導体ウエハなどの円板状の基板Ｗを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置１は、処理液や処理ガスなどの処理流体で基板Ｗを処理する処理ユニット２と、処理ユニット２に基板Ｗを搬送する搬送ロボットＲ１と、基板処理装置１を制御する制御装置３とを含む。また、基板処理装置１はセンタリング装置４０を備えるが、図１ではその図示を省略している。センタリング装置４０については図４等を用いて後に説明する。
処理ユニット２は、内部空間を有する箱形のチャンバー４と、一枚の基板Ｗをチャンバー４内で水平に保持しながら基板Ｗの中央部を通る鉛直な回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンチャック９と、スピンチャック９から外方に排出された処理液を受け止める筒状の処理カップ１７とを含む。
チャンバー４は、基板Ｗが通過する搬入搬出口６ｂが設けられた箱型の隔壁６と、搬入搬出口６ｂを開閉するシャッター７とを含む。チャンバー４は、さらに、隔壁６の天井面で開口する送風口６ａから隔壁６内にクリーンエアー（フィルターによってろ過された空気）を下方に送るＦＦＵ５（ファン・フィルタ・ユニット）と、ＦＦＵ５によって隔壁６内に送られたクリーンエアーを整流する整流板８とを含む。
整流板８は、隔壁６の内部を整流板８の上方の上方空間と整流板８の下方の下方空間とに仕切っている。隔壁６の天井面と整流板８の上面との間の上方空間は、クリーンエアーが拡散する拡散空間である。整流板８の下面と隔壁６の床面との間の下方空間は、基板Ｗの処理が行われる処理空間である。スピンチャック９や処理カップ１７は、下方空間に配置されている。
送風口６ａから上方空間に供給されたクリーンエアーは、整流板８に当たって上方空間を拡散する。上方空間内のクリーンエアーは、整流板８を上下方向に貫通する複数の貫通孔を通過し、整流板８の全域から下方に流れる。下方空間に供給されたクリーンエアーは、チャンバー４の底部から排出される。これにより、整流板８の全域から下方に流れる均一なクリーンエアーの流れ（ダウンフロー）が、常時、下方空間に形成される。
スピンチャック９は、基板Ｗよりも外径が小さい円板状のスピンベース１０と、スピンベース１０上の基板Ｗの下面（裏面）をスピンベース１０に吸着させることによりスピンベース１０に基板Ｗを水平に保持させる吸引ポンプ１６と、吸引ポンプ１６の吸引力をスピンベース１０に伝達する吸引配管１４と、吸引配管１４を開閉する吸引バルブ１５とを含む。スピンチャック９は、さらに、スピンベース１０の中央部から下方に延びるスピン軸１１と、スピン軸１１およびスピンベース１０を回転軸線Ａ１まわりに回転させるスピンモータ１２と、スピンモータ１２を収容するモータハウジング１３とを含む。
処理カップ１７は、基板Ｗから外方に排出された処理液を受け止める筒状のガード２０と、ガード２０によって下方に案内された処理液を受け止めるカップ１９と、ガード２０およびカップ１９を取り囲む外周リング１８とを含む。ガード２０は、スピンチャック９を取り囲む筒状部２０ｂと、筒状部２０ｂの上端部から回転軸線Ａ１に向かって斜め上に延びる円環状の天井部２０ａとを含む。天井部２０ａの円環状の上端は、ガード２０の上端２０ｘに相当する。ガード２０の上端２０ｘは、平面視で基板Ｗおよびスピンベース１０を取り囲んでいる（図５参照）。カップ１９は、天井部２０ａの下方に配置されている。カップ１９は、上向きに開いた環状の受液溝１９ａを形成している。
ガード２０は、チャンバー４の底部に対して鉛直に移動可能である。カップ１９は、チャンバー４の底部に固定されている。処理ユニット２は、ガード２０を昇降させるガード昇降ユニット２１を含む。ガード昇降ユニット２１は、上位置（二点鎖線で示す位置）と下位置（実線で示す位置）との間でガード２０を鉛直に昇降させ、上位置から下位置までの任意の位置でガード２０を静止させる。上位置は、スピンチャック９に支持されている基板Ｗが配置される支持位置（図１に示す基板Ｗの位置）よりもガード２０の上端２０ｘが上方に位置する位置である。下位置は、ガード２０の上端２０ｘが支持位置よりも下方に位置する位置である。
スピンチャック９が基板Ｗを回転させている状態で、処理液が基板Ｗに供給されると、基板Ｗに供給された処理液が基板Ｗの周囲に振り切られる。処理液が基板Ｗに供給されるとき、ガード２０の上端２０ｘは、基板Ｗよりも上方に配置される。したがって、基板Ｗの周囲に排出された薬液やリンス液などの処理液は、ガード２０に受け止められ、カップ１９に案内される。
処理ユニット２は、基板Ｗの上面に向けて薬液を下方に吐出する薬液ノズル２２を含む。薬液ノズル２２は、薬液を案内する薬液配管２３に接続されている。薬液配管２３に介装された薬液バルブ２４が開かれると、薬液が、薬液ノズル２２の吐出口から下方に連続的に吐出される。薬液ノズル２２から吐出される薬液は、硫酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、酢酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸（たとえばクエン酸、蓚酸など）、有機アルカリ（たとえば、ＴＭＡＨ：テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイドなど）、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも１つを含む液であってもよいし、これ以外の液体であってもよい。
図示はしないが、薬液バルブ２４は、流路を形成するバルブボディと、流路内に配置された弁体と、弁体を移動させるアクチュエータとを含む。他のバルブについても同様である。アクチュエータは、空圧アクチュエータまたは電動アクチュエータであってもよいし、これら以外のアクチュエータであってもよい。制御装置３は、アクチュエータを制御することにより、薬液バルブ２４の開度を変更する。
薬液ノズル２２は、チャンバー４内で移動可能なスキャンノズルである。薬液ノズル２２は、薬液ノズル２２を鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させるノズル移動ユニット２５に接続されている。ノズル移動ユニット２５は、薬液ノズル２２から吐出された薬液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視で薬液ノズル２２が処理カップ１７のまわりに位置する待機位置との間で、薬液ノズル２２を水平に移動させる。図１は、ノズル移動ユニット２５が、処理カップ１７のまわりで鉛直に延びるノズル回動軸線Ａ２まわりに薬液ノズル２２を水平に移動させる旋回ユニットである例を示している。
ノズル移動ユニット２５は、薬液ノズル２２を保持するノズルアーム２５ａと、ノズルアーム２５ａを移動させることにより薬液ノズル２２を水平に移動させる駆動ユニット２５ｂとを含む。薬液ノズル２２は、水平に延びるノズルアーム２５ａの先端部から下方に延びている。薬液ノズル２２が処理位置に配置されると、ノズルアーム２５ａは、平面視でスピンチャック９上の基板Ｗに重なる。薬液ノズル２２が待機位置に配置されると、ノズルアーム２５ａは、平面視でスピンチャック９上の基板Ｗのまわりに配置される。
処理ユニット２は、さらに、基板Ｗの上面に向けてリンス液を下方に吐出するリンス液ノズル２６を含む。リンス液ノズル２６は、リンス液を案内するリンス液配管２７に接続されている。リンス液配管２７に介装されたリンス液バルブ２８が開かれると、リンス液が、リンス液ノズル２６の吐出口から下方に連続的に吐出される。リンス液は、たとえば、純水（脱イオン水：ＤＩＷ（Ｄeionized water））である。リンス液は、純水に限らず、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度（たとえば、１０〜１００ｐｐｍ程度）の塩酸水のいずれかであってもよいし、これら以外の液体であってもよい。
リンス液ノズル２６は、スキャンノズルである。リンス液ノズル２６は、チャンバー４の底部に対して固定された固定ノズルであってもよい。リンス液ノズル２６は、リンス液ノズル２６を鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させるノズル移動ユニット２９に接続されている。ノズル移動ユニット２９は、リンス液ノズル２６から吐出されたリンス液が基板Ｗの上面に着液する処理位置と、平面視でリンス液ノズル２６がスピンチャック９のまわりに位置する待機位置との間で、リンス液ノズル２６を水平に移動させる。
処理ユニット２は、スピンベース１０上の基板Ｗを加熱するヒータ３０を備えていてもよい。ヒータ３０は、スピンベース１０に支持されている基板Ｗの下方に配置される。ヒータ３０は、スピンベース１０を取り囲んでいる。ヒータ３０の外径は、ガード２０の上端２０ｘの内径よりも小さい。ヒータ３０の内径は、スピンベース１０の外径よりも大きい。ヒータ３０は、モータハウジング１３の上方に配置されており、モータハウジング１３に支持されている。スピンベース１０が回転したとしても、ヒータ３０は回転しない。
図２は、基板処理装置１に備えられた制御装置３のハードウェアおよび機能ブロックを示すブロック図である。図２に示す回転角制御部３８は、制御装置３にインストールされたプログラムＰをＣＰＵ３１が実行することにより実現される機能ブロックである。
制御装置３は、コンピュータ本体３ａと、コンピュータ本体３ａに接続された周辺装置３ｂとを含む。コンピュータ本体３ａは、各種の命令を実行するＣＰＵ３１（central processing unit：中央処理装置）と、情報を記憶する主記憶装置３２とを含む。周辺装置３ｂは、プログラムＰ等の情報を記憶する補助記憶装置３３と、リムーバブルメディアＭから情報を読み取る読取装置３４と、ホストコンピュータＨＣ等の制御装置３以外の装置と通信する通信装置３５とを含む。制御装置３は、時間を測定するタイマー３９を備えていてもよい。
制御装置３は、入力装置３６および表示装置３７に接続されている。入力装置３６は、ユーザーやメンテナンス担当者などの操作者が基板処理装置１に情報を入力するときに操作される。情報は、表示装置３７の画面に表示される。入力装置３６は、キーボード、ポインティングデバイス、およびタッチパネルのいずれかであってもよいし、これら以外の装置であってもよい。入力装置３６および表示装置３７を兼ねるタッチパネルディスプレイが基板処理装置１に設けられていてもよい。
ＣＰＵ３１は、補助記憶装置３３に記憶されたプログラムＰを実行する。補助記憶装置３３内のプログラムＰは、制御装置３に予めインストールされたものであってもよいし、読取装置３４を通じてリムーバブルメディアＭから補助記憶装置３３に送られたものであってもよいし、ホストコンピュータＨＣなどの外部装置から通信装置３５を通じて補助記憶装置３３に送られたものであってもよい。
補助記憶装置３３およびリムーバブルメディアＭは、電力が供給されていなくても記憶を保持する不揮発性メモリーである。補助記憶装置３３は、たとえば、ハードディスクドライブ等の磁気記憶装置である。リムーバブルメディアＭは、たとえば、コンパクトディスクなどの光ディスクまたはメモリーカードなどの半導体メモリーである。リムーバブルメディアＭは、プログラムＰが記録されたコンピュータ読取可能な記録媒体の一例である。
制御装置３は、スピンモータ１２の回転角を制御する回転角制御部３８を含む。スピンモータ１２がステッピングモーターの場合、回転角制御部３８は、スピンモータ１２に供給される駆動パルスの数を調整することにより、スピンベース１０を任意の回転角で停止させる。スピンモータ１２がステッピングモーター以外のロータリーモータの場合、スピンモータ１２の回転角は、エンコーダーなどの回転角センサーによって検出される。回転角制御部３８は、スピンモータ１２に電力が供給される通電時間等を回転角センサーの検出値に基づいて調整することにより、スピンベース１０を任意の回転角で停止させる。
制御装置３は、ホストコンピュータＨＣによって指定されたレシピにしたがって基板Ｗが処理されるように基板処理装置１を制御する。補助記憶装置３３は、複数のレシピを記憶している。レシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順を規定する情報である。複数のレシピは、基板Ｗの処理内容、処理条件、および処理手順の少なくとも一つにおいて互いに異なる。以下の各工程は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。言い換えると、制御装置３は、以下の各工程を実行するようにプログラムされている。
次に、基板Ｗの処理の一例について説明する。
図３は、基板処理装置１によって行われる基板Ｗの処理の一例を説明するための工程図である。以下では、図１および図３を参照する。
基板Ｗの処理の一例は、基板Ｗのベベル領域だけに薬液を供給するベベル処理である。ベベル領域は、基板Ｗの上面外周部に位置するベベル部（傾斜部）を含む環状の領域である。ベベル領域の内周縁は、薬液の着液位置に概ね一致する。ベベル領域の幅（基板Ｗの外周縁からベベル領域の内周縁までの径方向の距離）は、基板Ｗの中心Ｃ１からベベル領域の内周縁までの径方向の距離よりも短い。ベベル領域の幅は、数ミリメートル〜数十ミリメートル程度であってもよいし、１ミリメートル以下であってもよい。
基板処理装置１で基板Ｗを処理するときは、チャンバー４内に基板Ｗを搬入する搬入工程（図３に示すステップＳ１）が行われる。
具体的には、薬液ノズル２２がスピンチャック９の上方から退避しており、ガード２０が下位置に位置している状態で、搬送ロボットＲ１が、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。その後、搬送ロボットＲ１は、基板Ｗの表面が上に向けられた状態でハンドＨ１上の基板Ｗをスピンベース１０の上に置き、ハンドＨ１をチャンバー４の内部から退避させる。その後、基板Ｗの中心Ｃ１を回転軸線Ａ１上またはその近傍に配置するセンタリング処理（図３に示すステップＳ２）が行われる。センタリング処理については後述する。
センタリング処理が行われた後は、薬液を基板Ｗに供給する薬液供給工程（図３に示すステップＳ３）が行われる。
具体的には、吸引ポンプ１６の吸引力で基板Ｗがスピンベース１０に固定されている状態で、スピンモータ１２が基板Ｗおよびスピンベース１０を回転させる。これにより、基板Ｗの回転が開始される。さらに、ノズル移動ユニット２５が、薬液ノズル２２を処理位置に移動させ、ガード昇降ユニット２１が、ガード２０を上位置に位置させる。これにより、薬液ノズル２２が基板Ｗの外周部の上方に配置され、ガード２０の上端２０ｘが基板Ｗよりも上方に配置される。
その後、薬液バルブ２４が開かれ、薬液ノズル２２が薬液の吐出を開始する。薬液ノズル２２が薬液を吐出しているとき、ノズル移動ユニット２５は、薬液の着液位置がベベル領域内で径方向に移動するように薬液ノズル２２を移動させてもよいし、薬液ノズル２２を静止させてもよい。また、ヒータ３０は、薬液と基板Ｗとの反応を促進するために、薬液ノズル２２が薬液を吐出している期間の少なくとも一部において、基板Ｗおよび基板Ｗ上の薬液を加熱してもよい。
薬液ノズル２２から吐出された薬液は、基板Ｗのベベル領域に着液した後、ベベル領域に沿って外方に流れる。これにより、ベベル領域だけに薬液が供給され、ベベル領域が薬液で処理される。特に、ノズル移動ユニット２５が薬液の着液位置をベベル領域内で移動させる場合は、ベベル領域が薬液の着液位置で走査されるので、薬液がベベル領域に均一に供給される。薬液バルブ２４が開かれてから所定時間が経過すると、薬液バルブ２４が閉じられ、薬液ノズル２２からの薬液の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット２５が薬液ノズル２２を待機位置に移動させる。
次に、リンス液の一例である純水を基板Ｗの上面に供給するリンス液供給工程が行われる（図３に示すステップＳ４）。
具体的には、ノズル移動ユニット２９が、リンス液ノズル２６を処理位置に移動させる。これにより、リンス液ノズル２６が基板Ｗの外周部の上方に配置される。その後、リンス液バルブ２８が開かれ、リンス液ノズル２６が純水の吐出を開始する。リンス液ノズル２６が純水を吐出しているとき、ノズル移動ユニット２９は、純水の着液位置がベベル領域内で径方向に移動するようにリンス液ノズル２６を移動させてもよいし、リンス液ノズル２６を静止させてもよい。また、ヒータ３０は、純水と基板Ｗとの反応を促進するために、リンス液ノズル２６が純水を吐出している期間の少なくとも一部において、基板Ｗおよび基板Ｗ上の純水を加熱してもよい。
リンス液ノズル２６から吐出された純水は、基板Ｗのベベル領域に着液した後、ベベル領域に沿って外方に流れる。これにより、ベベル領域だけに純水が供給され、ベベル領域上の薬液が洗い流される。特に、ノズル移動ユニット２９が純水の着液位置をベベル領域内で移動させる場合は、ベベル領域が純水の着液位置で走査されるので、純水がベベル領域に均一に供給される。リンス液バルブ２８が開かれてから所定時間が経過すると、リンス液バルブ２８が閉じられ、リンス液ノズル２６からの純水の吐出が停止される。その後、ノズル移動ユニット２９がリンス液ノズル２６を待機位置に移動させる。
次に、基板Ｗの高速回転によって基板Ｗを乾燥させる乾燥工程（スピンドライ工程）が行われる（図３に示すステップＳ５）。
具体的には、スピンモータ１２が基板Ｗを回転方向に加速させ、これまでの基板Ｗの回転速度よりも大きい高回転速度（たとえば数千ｒｐｍ）で基板Ｗを回転させる。これにより、液体が基板Ｗから除去され、基板Ｗが乾燥する。基板Ｗの高速回転が開始されてから所定時間が経過すると、スピンモータ１２が回転を停止する。これにより、基板Ｗの回転が停止される。
次に、基板Ｗをチャンバー４から搬出する搬出工程が行われる（図３に示すステップＳ６）。
具体的には、ガード昇降ユニット２１が、ガード２０を下位置まで下降させる。その後、搬送ロボットＲ１が、ハンドＨ１をチャンバー４内に進入させる。搬送ロボットＲ１は、吸引バルブ１５が閉じられ、スピンベース１０に対する基板Ｗの保持が解除された後、スピンベース１０上の基板ＷをハンドＨ１で支持する。その後、搬送ロボットＲ１は、基板ＷをハンドＨ１で支持しながら、ハンドＨ１をチャンバー４の内部から退避させる。これにより、処理済みの基板Ｗがチャンバー４から搬出される。
次に、基板処理装置１に設けられたセンタリング装置４０について説明する。
図４は、基板Ｗの回転中心に対する基板Ｗの偏心量を減少させるセンタリング装置４０を水平に見た模式図である。図５は、センタリング装置４０に備えられたセンタリングユニット４５を上から見た模式図である。図６Ａは、センタリングユニット４５の鉛直断面を示す模式図である。図６Ｂは、図６Ａの一部を拡大した図である。図６Ｃは、リニアモータ４９の鉛直断面を示す模式図である。図４、図５、図６Ａ、および図６Ｂは、プッシャー４６が原点位置に配置されている状態を示している。
図４に示すように、基板処理装置１は、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量、つまり、回転軸線Ａ１から基板Ｗの中心Ｃ１までの最短距離を減少させるセンタリング装置４０を備えている。センタリング装置４０は、スピンベース１０上の基板Ｗに接触せずにスピンベース１０上の基板Ｗの偏心量を検出する偏心量検出ユニット４１を含む。
偏心量検出ユニット４１は、基板Ｗの外周縁の位置だけを検出することにより基板Ｗの偏心量を検出する外周検出ユニットであってもよいし、スピンベース１０上に位置する基板Ｗの画像に基づいて基板Ｗの偏心量を検出する撮影ユニットであってもよい。また、偏心量検出ユニット４１は、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量に加えて、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの中心Ｃ１の位置（回転軸線Ａ１まわりの角度）を検出してもよい。図４は、偏心量検出ユニット４１が外周検出ユニットであり、基板Ｗの偏心量と基板Ｗの中心Ｃ１の位置の両方を検出する例を示している。
偏心量検出ユニット４１は、スピンベース１０上の基板Ｗの外周部に向けて光を発する発光ユニット４２と、発光ユニット４２から放出された光を受ける受光ユニット４３とを含む。発光ユニット４２および受光ユニット４３の一方は、基板Ｗの支持位置の上方に配置されており、発光ユニット４２および受光ユニット４３の他方は、支持位置の下方に配置されている。図４は、発光ユニット４２が支持位置の下方に配置されており、受光ユニット４３が支持位置の上方に配置されている例を示している。
発光ユニット４２は、スピンチャック９のモータハウジング１３の中に配置されている。発光ユニット４２は、光源を含む発光部を備えている。発光ユニット４２の発光部は、モータハウジング１３を上下方向に貫通する透過穴の下方に配置されている。モータハウジング１３の透過穴は、発光部の光を透過する透過部材で覆われている。発光ユニット４２の光は、透明部材を通じてモータハウジング１３の外に放出される。
受光ユニット４３は、チャンバー４内に配置されたセンサーハウジング４４の中に配置されている。受光ユニット４３は、発光部の光を受ける受光部を含む。受光ユニット４３の受光部は、センサーハウジング４４を上下方向に貫通する透過穴の上方に配置されている。センサーハウジング４４の透過穴は、発光部の光を透過する透明部材で塞がれている。発光ユニット４２の光は、透明部材を通じてセンサーハウジング４４の中に入り、受光部に照射される。
スピンベース１０上に基板Ｗがない場合、発光ユニット４２の光は、ガード２０およびヒータ３０を上から見たときにガード２０の上端２０ｘ部の内周面とヒータ３０の外周面との間に形成される環状の空間ＳＰ１（図５参照）を上下方向に通り、ガード２０およびヒータ３０に遮られることなく受光ユニット４３に到達する。スピンベース１０上に基板Ｗがある場合、発光ユニット４２から放出された光の一部は基板Ｗの外周部で遮られる。したがって、制御装置３は、受光ユニット４３の検出値に基づいて、スピンベース１０上に基板Ｗがあるか否かを検出できる。
スピンベース１０上の基板Ｗが回転軸線Ａ１に対して偏心していない場合、基板Ｗを回転させても、受光ユニット４３に入射する光の幅が変化しない。基板Ｗが回転軸線Ａ１に対して偏心している場合、基板Ｗを回転させると、受光ユニット４３に入射する光の幅が変化する。したがって、制御装置３は、発光ユニット４２に光を放出させながら、基板Ｗを３６０度またはそれに近い角度で回転させることにより、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量と回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの中心Ｃ１の位置とを、受光ユニット４３の検出値に基づいて検出できる。
センタリング装置４０は、偏心量検出ユニット４１の検出値に基づいて基板Ｗの中心Ｃ１を回転軸線Ａ１の方に移動させるセンタリングユニット４５を含む。図４に示すように、センタリングユニット４５は、整流板８とガード２０との間に配置されている。薬液ノズル２２を保持するノズルアーム２５ａ（図１参照）は、センタリングユニット４５よりも上方に配置されている。図５に示すように、センタリングユニット４５は、薬液ノズル２２およびノズルアーム２５ａが通過する通過領域（ハッチングされた領域）よりも下方に配置されている。後述するユニットハウジング５６は、通過領域よりも下方に配置されており、平面視で通過領域に重なっている。
図６Ａに示すように、センタリングユニット４５は、スピンベース１０上の基板Ｗに接触するプッシャー４６と、プッシャー４６を水平に移動させるリニアモータ４９とを含む。センタリングユニット４５は、さらに、リニアモータ４９を支持するメインベース５２と、メインベース５２を支持するベースリング５４と、メインベース５２とベースリング５４との間に介在するスペーサー５３とを含む。
プッシャー４６は、リニアモータ４９に支持されている。リニアモータ４９は、メインベース５２上に配置されている。メインベース５２は、リニアモータ４９とガード２０との間に配置されている。メインベース５２は、スペーサー５３を介してベースリング５４に支持されている。メインベース５２は、ベースリング５４に固定されている。図５に示すように、ベースリング５４は、平面視で回転軸線Ａ１を取り囲む環状である。ベースリング５４の少なくとも一部は、ガード２０の上方に配置されており、平面視でガード２０に重なっている。
リニアモータ４９は、接触部の一例であるプッシャー４６を水平な直線方向に移動させることにより、スピンチャック９に対して基板Ｗを水平に移動させるセンタリングアクチュエータの一例である。図６Ｃに示すように、リニアモータ４９は、メインベース５２に固定された固定部材５０と、固定部材５０に対して直線方向に移動可能な可動部材５１と、可動部材５１とともに直線方向に移動する永久磁石４９ｍと、永久磁石４９ｍとともに可動部材５１を直線方向に移動させる磁界を形成するコイル４９ｃとを含む。リニアモータ４９は、さらに、可動部材５１とともに直線方向に移動するスケール４９ｓと、直線方向へのスケール４９ｓの移動量を検出するヘッド４９ｈとを含む。ヘッド４９ｈの検出値は、制御装置３に入力される。制御装置３は、ヘッド４９ｈの検出値に基づいてプッシャー４６の移動を検出する。スケール４９ｓおよびヘッド４９ｈは、プッシャー４６の位置を検出する位置センサーに含まれる。
可動部材５１は、固定部材５０の上方に配置されている。永久磁石４９ｍおよびコイル４９ｃは、固定部材５０と可動部材５１との間に配置されている。プッシャー４６は、可動部材５１に取り付けられている。プッシャー４６は、可動部材５１とともに固定部材５０に対して移動する。プッシャー４６および可動部材５１の移動方向は、回転軸線Ａ１を通る鉛直な平面である基準面Ｐ１（図５参照）に沿って水平に延びる方向である。プッシャー４６および可動部材５１の移動方向は、後述するセンタリング工程において基板Ｗが移動する方向であるセンタリング方向Ｄｃと同じ方向である。
リニアモータ４９は、固定部材５０に対して可動部材５１を水平に移動させることにより、原点位置およびエンド位置の間でプッシャー４６を基板Ｗの径方向（回転軸線Ａ１に直交する方向）に直線移動させる。原点位置およびエンド位置は、プッシャー４６が通過する直線経路の両端の位置である。原点位置およびエンド位置は、固定された位置である。制御装置３は、リニアモータ４９を制御することにより、原点位置からエンド位置までの任意の位置でプッシャー４６を静止させる。
原点位置は、エンド位置よりも外側、つまり、エンド位置に対して基板Ｗの回転軸線Ａ１とは反対側の位置である。原点位置は、プッシャー４６の内端がガード２０の上端２０ｘよりも外側に配置される位置である。エンド位置は、プッシャー４６の内端がガード２０の上端２０ｘよりも内側に配置される位置である。エンド位置は、スピンベース１０上の基板Ｗがどのような偏心量で回転軸線Ａ１に対して偏心していてもプッシャー４６が基板Ｗに当たるように設定されている。
プッシャー４６は、スピンベース１０上の基板Ｗに接触する接触部の一例である。図５および図６Ａに示すように、プッシャー４６は、スピンベース１０上の基板Ｗに接触するハンド部４７と、ハンド部４７から外方に延びるアーム部４８とを含む。ハンド部４７は、アーム部４８を介してリニアモータ４９に支持されている。ハンド部４７およびアーム部４８は、ガード２０の上端２０ｘよりも上方に配置されている。ハンド部４７は、基板Ｗに接触する接触面４６ａを備えていてもよいし、基板Ｗに接触する２つの接触突起を備えていてもよい。図５は、接触面４６ａがハンド部４７に設けられている例を示している。
プッシャー４６の接触面４６ａの水平断面は、基板Ｗの方に開いたＶ字であってもよいし、基板Ｗの方に開いており基板Ｗよりも曲率半径が小さい円弧であってもよいし、これら以外の形状であってもよい。接触面４６ａがＶ字または円弧である場合、接触面４６ａの両端は、それぞれ、基準面Ｐ１に関して対称な２つの位置に配置される。同様に、接触面４６ａの代わりに２つの接触突起がハンド部４７に設けられている場合、２つの接触突起は、それぞれ、基準面Ｐ１に関して対称な２つの位置に配置される。そのため、プッシャー４６は、基準面Ｐ１に関して対称な２つの位置で基板Ｗに接触する。
図６Ｂに示すように、センタリング装置４０は、センタリングユニット４５を収容する収容室５５をガード２０とともに形成するユニットハウジング５６を含む。リニアモータ４９は、ユニットハウジング５６に収容されている。ユニットハウジング５６は、リニアモータ４９を取り囲むケース５７と、リニアモータ４９の上方に配置された蓋５８とを含む。ケース５７は、収容室５５の周壁を形成しており、蓋５８は、収容室５５の上壁を形成している。ガード２０は、収容室５５の底の少なくとも一部を形成している。
ケース５７は、ガード２０に固定されている。ケース５７の上端部に設けられた開口部は、蓋５８で塞がれている。ケース５７と蓋５８との間の隙間は、シール部材ＳＬ１で密閉されている。蓋５８は、複数のボルトＢ１によって取り外し可能にケース５７に取り付けられている。ボルトＢ１を外せば、蓋５８をケース５７から外して、ケース５７の内部にアクセスすることができる。したがって、センタリングユニット４５のメンテナンスや部品の交換が容易である。
プッシャー４６のアーム部４８は、プッシャー４６の移動方向にケース５７を貫通する挿入穴５６ａに挿入されている。プッシャー４６のハンド部４７は、ユニットハウジング５６の外に配置されている。同様に、アーム部４８を取り囲む筒状のベローズ５９は、ユニットハウジング５６の外に配置されている。ベローズ５９の一端部は、プッシャー４６に固定されており、ベローズ５９の他端部は、ケース５７に固定されている。ベローズ５９は、プッシャー４６の移動に伴ってプッシャー４６の移動方向に伸縮する。挿入穴５６ａを介したユニットハウジング５６内への液体の浸入は、ベローズ５９によって防止される。
図５に示すように、リニアモータ４９の全部または一部は、ガード２０の上方に配置されており、平面視でガード２０に重なっている。プッシャー４６が原点位置に配置されているとき、プッシャー４６の全体が、ガード２０の上方に配置されており、平面視でガード２０に重なる。このとき、リニアモータ４９およびプッシャー４６は、平面視でガード２０の上端２０ｘのまわりに配置されており、ガード２０の上端２０ｘに重なっていない。
図７は、センタリングユニット４５を昇降させるセンタリング用昇降ユニット６１の鉛直断面を示す模式図である。図８は、図７に示す矢印ＶＩＩＩの方向にセンタリング用昇降ユニット６１を見た模式図である。
図７および図８に示すように、センタリング装置４０は、プッシャー４６およびリニアモータ４９を含むセンタリングユニット４５を昇降させるセンタリング用昇降ユニット６１を含む。センタリング用昇降ユニット６１は、ガード昇降ユニット２１を兼ねる。つまり、センタリング用昇降ユニット６１は、センタリングユニット４５を昇降させるとともに、ガード２０を昇降させる。
図８に示すように、センタリング用昇降ユニット６１は、センタリングユニット４５を昇降させる動力を発生する昇降アクチュエータ６２と、昇降アクチュエータ６２の動力をセンタリングユニット４５に伝達する伝達機構６３とを含む。昇降アクチュエータ６２は、たとえば、電動モータなどのロータリーアクチュエータである。この場合、伝達機構６３は、昇降アクチュエータ６２から伝達された回転を直線運動に変換するボールネジ機構を含む。昇降アクチュエータ６２は、エアシリンダなどのリニアアクチュエータであってもよい。
図７に示すように、伝達機構６３は、ベースリング５４から下方に延びる支柱６４と、支柱６４に連結された昇降ベース６６とを含む。伝達機構６３は、さらに、ガード２０から昇降ベース６６に延びる昇降ブラケット６５を含む。支柱６４および昇降ブラケット６５は、昇降ベース６６に固定されている。支柱６４は、ガード２０を上下方向に貫通する貫通穴２０ｙに挿入されている。昇降ベース６６は、ガード２０の下方に配置されている。昇降アクチュエータ６２が動力を発生すると、昇降ベース６６が鉛直に移動し、センタリングユニット４５およびガード２０が、昇降ベース６６と同じ方向、速度、および移動量で鉛直に移動する。
制御装置３は、昇降アクチュエータ６２を制御することにより、上位置から下位置までの任意の高さに、センタリングユニット４５およびガード２０を位置させる。基板Ｗのセンタリングを行う場合、制御装置３は、センタリングユニット４５およびガード２０をセンタリング高さに位置させる。これにより、プッシャー４６がスピンベース１０上の基板Ｗの外周面に水平に対向する。このような高さであれば、センタリング高さは、上位置または下位置であってもよいいし、上位置および下位置の間の位置であってもよい。
次に、センタリング処理の一例について説明する。
以下の各工程は、制御装置３が基板処理装置１を制御することにより実行される。
図９は、センタリング装置４０によって行われるセンタリング処理の一例について説明するためのフローチャートである。この図９では、図３に示すセンタリング工程（ステップＳ２）の詳細を示している。図９中のステップＳ１１からステップＳ１９までの工程が、図３に示すセンタリング工程（ステップＳ２）に対応している。図１０Ａ〜図１０Ｆは、図９に示すセンタリング処理の一例が行われているときの基板Ｗおよびセンタリングユニット４５の動作の一例を示す模式図である。
図９および図１０Ａ〜図１０Ｆにおいて、チャックＯＮは、吸引ポンプ１６の吸着力で基板Ｗがスピンベース１０に固定されている状態を意味しており、チャックＯＦＦは、スピンベース１０に対する基板Ｗの固定が解除されている状態を意味している。以下では、図４および図９を参照する。図１０Ａ〜図１０Ｆについては適宜参照する。
基板Ｗのセンタリングを行うときは、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量と回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの中心Ｃ１の位置とを測定する測定工程が行われる。
具体的には、前述の搬入工程（図９および図３のステップＳ１）において基板Ｗがスピンベース１０の上に置かれた後、制御装置３が吸引バルブ１５を開き、基板Ｗをスピンベース１０に吸着させる（図９のステップＳ１１）。さらに、制御装置３は、基板Ｗの外周部に向けて発光ユニット４２に光を放出させる。この状態で、スピンモータ１２は、基板Ｗおよびスピンベース１０を３６０度回転させた後、その場で静止させる。このとき、プッシャー４６が基板Ｗの邪魔にならなければ、ガード２０およびセンタリングユニット４５はいずれの高さに配置されていてもよい。発光ユニット４２の発光は、基板Ｗの回転が停止された後に停止される。
図１０Ａに示すように、発光ユニット４２の光の一部は、スピンベース１０上の基板Ｗの外周部で遮られ、残りの光は、受光ユニット４３に入射する。発光ユニット４２が光を放出している状態で、基板Ｗを回転させると、基板Ｗに対する光の照射位置が、基板Ｗの外周部に沿って基板Ｗの回転方向に移動する。基板Ｗが回転軸線Ａ１に対して偏心していると、基板Ｗを回転させたときに受光ユニット４３に入射する光の幅が変化する。制御装置３は、受光ユニット４３の検出値に基づいて、回転軸線Ａ１から基板Ｗの中心Ｃ１までの最短距離と回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの中心Ｃ１の位置とを検出する。これにより、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量が検出される（図９のステップＳ１２）。
回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量を検出した後は、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量が許容範囲内であるか否かを判定する偏心量判定工程が行われる（図９のステップＳ１３）。偏心量が許容範囲内である場合（図９のステップＳ１３でＹｅｓ）、基板Ｗの中心Ｃ１を回転軸線Ａ１の方に移動させるセンタリング工程が行われずに、前述の薬液供給工程（図９および図３のステップＳ３）とそれ以降の工程とが行われる。偏心量が許容範囲外である場合（図９のステップＳ１３でＮｏ）、センタリング工程において基板Ｗが配置される準備位置に基板Ｗが位置しているか否かを確認する位置確認工程が行われる（図９のステップＳ１４）。
具体的には、測定工程が行われた後は、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの中心Ｃ１の位置（回転軸線Ａ１まわりの角度と回転軸線Ａ１からの最短距離）が分かっている。制御装置３は、受光ユニット４３の検出値に基づいて基板Ｗが準備位置に位置しているか否かを確認する。準備位置は、基板Ｗの中心Ｃ１が基準面Ｐ１に重なり且つ平面視でプッシャー４６と基板Ｗの回転軸線Ａ１との間に位置する回転角である。図１０Ｂは、基板Ｗの中心Ｃ１が基準面Ｐ１に重なっていない状態を示している。
基板Ｗが準備位置に位置している場合（図９のステップＳ１４でＹｅｓ）、スピンモータ１２は、基板Ｗおよびスピンベース１０を回転させずにその場で静止させる。基板Ｗが準備位置に位置していない場合（図９のステップＳ１４でＮｏ）、スピンモータ１２は、基板Ｗおよびスピンベース１０を準備位置まで回転させて、準備位置で静止させる（準備工程 図９のステップＳ１５）。たとえば基板Ｗが図１０Ｂに示す状態にある場合、スピンモータ１２は、基板Ｗおよびスピンベース１０を時計回りに９０度回転させる。これにより、図１０Ｃに示すように、基板Ｗの中心Ｃ１が基準面Ｐ１に重なり、基板Ｗが準備位置に配置される。
次に、プッシャー４６で基板Ｗを水平に押すことにより、基板Ｗの中心Ｃ１を回転軸線Ａ１の方に移動させるセンタリング工程（図９のステップＳ１８）が行われる。
具体的には、基板Ｗが準備位置に位置しており、プッシャー４６が原点位置に位置している状態で、ガード昇降ユニット２１を兼ねるセンタリング用昇降ユニット６１が、ガード２０とともにセンタリングユニット４５をセンタリング高さまで上昇させる。センタリング高さは、プッシャー４６がスピンベース１０上に位置する基板Ｗの外周部と等しい高さに配置される高さである。したがって、センタリングユニット４５がセンタリング高さに配置されると、プッシャー４６が基板Ｗの外周部に水平に対向する。
センタリングユニット４５がセンタリング高さに配置された後は、基板Ｗがスピンベース１０に固定された状態（チャックＯＮの状態）で、リニアモータ４９が、プッシャー４６を原点位置から接触位置まで移動させる。原点位置は、プッシャー４６がスピンベース１０上の基板Ｗから離れた非接触位置の一例である。接触位置は、プッシャー４６が基板Ｗから離れた非接触状態からプッシャー４６が基板Ｗの外周部に接触した接触状態に切り替わる位置である。したがって、プッシャー４６が接触位置に到達すると、プッシャー４６は、スピンベース１０上の基板Ｗの外周部に接触する。図１０Ｄは、プッシャー４６が接触位置に位置している状態を示している。
プッシャー４６が原点位置から接触位置まで移動するとき、基板Ｗは、吸引ポンプ１６の吸着力でスピンベース１０に固定されている。したがって、プッシャー４６が接触位置に到達したとき、基板Ｗはスピンベース１０に対して動かず、プッシャー４６は接触位置で静止する。プッシャー４６が静止しているか否かは、スケール４９ｓおよびヘッド４９ｈ（図６Ｃ参照）を含む位置センサーの検出値に基づいて判断される。したがって、制御装置３は、位置センサーの検出値に基づいてプッシャー４６が接触位置に位置しているか否かを判断できる。
プッシャー４６が接触位置に到達した後は、吸引バルブ１５が閉じられ、スピンベース１０に対する基板Ｗの固定が解除される（チャックＯＦＦ、図９のステップＳ１７）。この状態で、リニアモータ４９は、プッシャー４６を接触位置からセンタリング位置（図１０Ｅに示す位置）まで水平に移動させる（図９のステップＳ１８）。センタリング位置は、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量が許容範囲内の値まで減少する位置であり、測定工程で測定された基板Ｗの偏心量に基づいて設定される。つまり、測定工程で測定された基板Ｗの偏心量が異なれば、センタリング位置も異なる。センタリング位置は、接触位置とエンド位置との間の位置であってもよいし、エンド位置であってもよい。
プッシャー４６は、基板Ｗを回転軸線Ａ１の方に押しながらセンタリング位置の方に移動しようとする。プッシャー４６が基板Ｗを押しているときはスピンベース１０に対する基板Ｗの固定が解除されている。したがって、基板Ｗはスピンベース１０に接触した状態でスピンモータ１２に対して水平に移動する。これにより、プッシャー４６の移動方向と同じ方向であるセンタリング方向Ｄｃに基板Ｗが移動し、基板Ｗの中心Ｃ１が回転軸線Ａ１に近づく。図１０Ｅに示すように、プッシャー４６がセンタリング位置に到達すると、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量が許容範囲内の値まで減少する。
図１０Ｄに示すように、原点位置から接触位置までは、推力制御モードでリニアモータ４９が駆動される。推力制御モードは、リニアモータ４９が一定の推力をプッシャー４６に加えながらプッシャー４６を移動させ続けるモードである。リニアモータ４９が推力制御モードで駆動されているときにプッシャー４６の移動経路に障害物がなければ、プッシャー４６は、エンド位置まで移動し続ける。換言すれば、推力制御モードにおいては、プッシャー４６の移動経路に障害物である基板Ｗがあると、プッシャー４６は、エンド位置に到達せずに移動を停止する。
また、図１０Ｅに示すように、接触位置からセンタリング位置までは、位置決めモードでリニアモータ４９が駆動される。位置決めモードは、リニアモータ４９が予め定められた設定位置、つまり、センタリング位置までプッシャー４６を移動させるモードである。プッシャー４６の移動量は、たとえば、リニアモータ４９に入力される駆動パルス数により制御される。換言すれば、位置決めモードにおいては、プッシャー４６の移動経路に障害物である基板Ｗがあったとしても、リニアモータ４９は推力を増加させて、センタリング位置までプッシャー４６を移動させる。このように、リニアモータ４９が位置決めモードで駆動されているとき、プッシャー４６に加わる推力は、必要に応じて変更される。リニアモータ４９が推力制御モードのときにプッシャー４６に加わる推力は、リニアモータ４９が位置決めモードのときにプッシャー４６に加わる推力よりも小さい。
図１０Ｆに示すように、プッシャー４６がセンタリング位置に到達した後は、リニアモータ４９がプッシャー４６を原点位置に戻す。この間に、プッシャー４６が基板Ｗから離れる。吸引バルブ１５は、プッシャー４６がセンタリング位置から移動する前または後に開かれてもよいし、プッシャー４６がセンタリング位置から移動するのと同時に開かれてもよい。いずれの場合でも、スピンベース１０に対する基板Ｗの固定が再開され（チャックＯＮ、図９のステップＳ１９）、スピンベース１０に対する基板Ｗの移動が防止される。そのため、回転軸線Ａ１に対して基板Ｗがセンタリングされた状態を維持できる。
プッシャー４６が原点位置に戻り、スピンベース１０に対する基板Ｗの固定が再開された後は、測定工程を行ってもよいし（図９のステップＳ１２に戻る）、２回目の測定工程を行わずに前述の薬液供給工程（図９のステップＳ３）とそれ以降の工程とを行ってもよい。測定工程を再び行う場合、基板Ｗが確実にセンタリングされた状態で、薬液供給工程とそれ以降の工程とを行うことができる。
以上のように本実施形態では、プッシャー４６が原点位置から接触位置に移動し、スピンベース１０上の基板Ｗの外周部に接触する。その後、基板Ｗがプッシャー４６によって押され、スピンベース１０に対して水平に移動する。これにより、回転軸線Ａ１に相当する基板Ｗの回転中心に基板Ｗの中心Ｃ１が近づく。プッシャー４６がセンタリング位置に到達すると、プッシャー４６が静止し、スピンベース１０に対する基板Ｗの移動が完了する。このようにして、基板Ｗの中心Ｃ１が基板Ｗの回転中心に近づけられ、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量が減少する。
プッシャー４６が接触位置に到達し、スピンベース１０上の基板Ｗに接触するとき、基板Ｗはスピンベース１０に固定されている。したがって、プッシャー４６が基板Ｗに接触しても、基板Ｗはスピンベース１０に対して動かない。スピンベース１０に対する基板Ｗの固定は、プッシャー４６が基板Ｗに接触した後に解除される。その後、プッシャー４６がセンタリング位置に配置され、基板Ｗの中心Ｃ１が基板Ｗの回転中心に近づけられる。したがって、プッシャー４６と基板Ｗとの接触によって発生する基板Ｗの位置ずれを防止でき、基板Ｗのセンタリング精度を高めることができる。
本実施形態では、原点位置から接触位置までは、推力制御モードでリニアモータ４９が駆動される。接触位置からセンタリング位置までは、位置決めモードでリニアモータ４９が駆動される。推力制御モードでは、リニアモータ４９がプッシャー４６に加わる推力を制御しながらプッシャー４６を移動させ続ける。したがって、プッシャー４６が基板Ｗに接触したときに、プッシャー４６から基板Ｗに加わる力を軽減できる。位置決めモードでは、リニアモータ４９が、予め定められた設定位置、つまり、センタリング位置までプッシャー４６を移動させる。したがって、より高い精度でプッシャー４６をセンタリング位置に位置させることができる。
本実施形態では、プッシャー４６が原点位置から接触位置に移動しているときにプッシャー４６に加わる推力が、プッシャー４６が接触位置からセンタリング位置に移動しているときにプッシャー４６に加わる推力よりも小さい。したがって、小さい推力がプッシャー４６に加わっている状態で、プッシャー４６がスピンベース１０上の基板Ｗに接触する。そのため、プッシャー４６と基板Ｗとの接触によって発生する衝撃を軽減でき、プッシャー４６および基板Ｗの弾性変形量を減らすことができる。プッシャー４６および基板Ｗの弾性変形量が小さければ、プッシャー４６が基板Ｗに接触している状態でスピンベース１０に対する基板Ｗの固定を解除したとしても、基板Ｗは大きな移動量でスピンベース１０に対して移動しない。したがって、基板Ｗのセンタリング精度を高めることができる。
本実施形態では、プッシャー４６が水平に直線移動するので、プッシャー４６が通過する空間の体積を減らすことができる。さらに、リニアモータ４９の直線運動をプッシャー４６に伝達すれば、プッシャー４６が直線移動するので、リニアモータ４９の直線運動を変換する機構を設けなくてもよい。これにより、センタリング装置４０を小型化することができる。しかも、電動アクチュエータの一例であるリニアモータ４９がプッシャー４６を移動させるので、プッシャー４６の位置を高精度で制御できる。
本実施形態では、回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量、つまり、回転軸線Ａ１から基板Ｗの中心Ｃ１までの最短距離が検出される。その後、リニアモータ４９が、偏心量検出ユニット４１の検出値に基づく移動量で基板Ｗをスピンベース１０に対して水平に移動させる。これにより、基板Ｗがセンタリングされる。さらに、基板Ｗに非接触で偏心量が検出されるので、偏心量の検出中や検出後に基板Ｗがスピンベース１０に対して移動し難い。そのため、より高い精度で基板Ｗの偏心量を検出できる。
本実施形態では、プッシャー４６の位置が検出される。プッシャー４６が移動しているときは、プッシャー４６の位置が時間の経過に伴って変化する。プッシャー４６が移動していなければ、プッシャー４６の位置は変化しない。プッシャー４６が接触位置に向かって移動しているときは、基板Ｗがスピンベース１０に固定されているので、プッシャー４６が接触位置に到達すると、プッシャー４６は接触位置で静止する。したがって、プッシャー４６の位置を検出することにより、プッシャー４６が接触位置に位置していることを直接的に確認できる。
本実施形態では、スピンベース１０上の基板Ｗがセンタリングされ、回転軸線Ａ１に相当する基板Ｗの回転中心に基板Ｗの中心Ｃ１が近づけられる。その後、処理液がスピンベース１０上の基板Ｗに供給される。これにより、センタリングされた基板Ｗを処理液で処理できる。そのため、基板Ｗの外周部だけを処理液で処理するベベル処理の均一性を高めることができる。
本実施形態では、スピンベース１０上の基板Ｗから外方に飛散した処理液が、スピンベース１０を取り囲むガード２０に受け止められる。リニアモータ４９の少なくとも一部は、ガード２０の上方に配置されており、平面視でガード２０に重なっている。したがって、リニアモータ４９の全体がガード２０のまわりに配置されている場合やガード２０の下方に配置されている場合と比較して、基板処理装置１を小型化できる。これにより、基板処理装置１の大型化を抑制しながら、処理液の供給とセンタリングとを行うことができる。
他の実施形態
本発明は、前述の実施形態の内容に限定されるものではなく、種々の変更が可能である。
たとえば、ベルヌーイの定理により基板Ｗをスピンベース１０の上面に引き付ける吸着力を発生させて、基板Ｗをスピンベース１０に固定するベルヌーイ装置が吸引ポンプ１６の代わりに設けられていてもよい。つまり、スピンチャック９は、バキュームチャックではなく、ベルヌーイチャックであってもよい。もしくは、スピンチャック９は、基板Ｗをスピンベース１０の上面に静電吸着させる静電チャックであってもよい。つまり、スピンチャック９は、吸引ポンプ１６の代わりに、電圧が印可される電極を備えていてもよい。吸引ポンプ１６、ベルヌーイ装置、および電極は、いずれも、吸着装置の一例である。
プッシャー４６が接触位置に到達した後に、リニアモータ４９のモードを推力制御モードから位置決めモードに切り替えなくてもよい。たとえば、リニアモータ４９を位置決めモードに設定したまま、プッシャー４６を接触位置まで移動させ、その後、センタリング位置まで移動させてもよい。
プッシャー４６が原点位置から接触位置に移動しているときにリニアモータ４９からプッシャー４６に加わる推力は、プッシャー４６が接触位置からセンタリング位置に移動しているときにリニアモータ４９からプッシャー４６に加わる推力より大きくてもよいし、等しくてもよい。
偏心量検出ユニット４１は、スピンベース１０上の基板Ｗに接触しながら回転軸線Ａ１に対する基板Ｗの偏心量を検出してもよい。
制御装置３は、位置センサー以外の装置を用いてプッシャー４６が接触位置に位置していることを確認してもよい。たとえば、タイマー３９（図２参照）を用いてもよいし、プッシャー４６および基板Ｗを上方から撮影するカメラを用いてもよい。タイマー３９等と位置センサーとを併用してもよい。
タイマー３９を用いる場合、プッシャー４６が接触位置の方へ移動し始めると、制御装置３は、その時点からの経過時間をタイマー３９に測定させる。プッシャー４６が接触位置に到達したときは、基板Ｗがスピンベース１０に固定されているので、ある程度の時間が経過した後は、プッシャー４６が接触位置で静止しているはずである。したがって、プッシャー４６が移動し始めた時点からの経過時間を測定すれば、プッシャー４６自体の位置を検出しなくても、プッシャー４６が接触位置に到達しており、その位置で静止していると判断できる。
図１１Ａは、プッシャー４６が接触位置に位置している状態を示している。図１１Ｂに示すように、制御装置３は、プッシャー４６を接触位置からセンタリング位置まで移動させるのではなく、プッシャー４６を接触位置から後退位置まで原点位置の方に後退させて、プッシャー４６を基板Ｗから離してもよい。図１１Ｃに示すように、制御装置３は、プッシャー４６が基板Ｗから離れた後にスピンベース１０に対する基板Ｗの固定を解除し、プッシャー４６を後退位置からセンタリング位置まで移動させてもよい。後退位置は、接触位置と原点位置との中間よりも接触位置側の位置であり、プッシャー４６が基板Ｗから離れた状態で基板Ｗの外周部に近接する位置である。後退位置に位置するプッシャー４６から基板Ｗの外周部までのセンタリング方向Ｄｃの距離は、たとえば、０を超える５ｍｍ以下の値である。
プッシャー４６と基板Ｗとの接触によって基板Ｗ内に応力が生じている状態で、スピンベース１０に対する基板Ｗの固定を解除すると、僅かではあるが、基板Ｗがスピンベース１０に対して動く場合がある。前述のように、プッシャー４６が基板Ｗから離れた状態で基板Ｗの固定を解除すれば、このような基板Ｗの移動を防止できる。さらに、後退位置から接触位置までの距離が、原点位置から接触位置までの距離よりも短いので、プッシャー４６が再び基板Ｗに接触したときに、基板Ｗの位置ずれが発生し難い。
リニアモータ４９の少なくとも一部は、ガード２０の上方ではなく、ガード２０の下方に配置されていてもよい。また、リニアモータ４９の少なくとも一部は、平面視で、ガード２０のまわりに配置されていてもよい。
処理カップ１７は、複数のガード２０を備えていてもよい。この場合、複数の天井部２０ａは、上下方向に重ねられ、複数の筒状部２０ｂは、同心円状に配置される。センタリングユニット４５は、最も上に位置する天井部２０ａを備えるガード２０に設けられる。
センタリング用昇降ユニット６１の支柱６４は、ガード２０の貫通穴２０ｙ（図７参照）内ではなく、ガード２０のまわりに配置されていてもよい。センタリング用昇降ユニット６１は、ガード２０を昇降させるガード昇降ユニット２１とは別のユニットであってもよい。後者の場合、ガード２０の昇降とは独立してセンタリングユニット４５を昇降させることができる。さらに、ガード昇降ユニット２１がガード２０およびセンタリングユニット４５の両方を昇降させる場合と比べて、ガード昇降ユニット２１を小型化できる。
基板Ｗの処理は、基板Ｗの外周部だけに処理液を供給するベベル処理ではなく、基板Ｗの上面または下面の全域に処理液を供給する全面処理であってもよい。
前述の全ての構成の２つ以上が組み合わされてもよい。前述の全ての工程の２つ以上が組み合わされてもよい。
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設計変更を施すことが可能である。
１ ：基板処理装置
３ ：制御装置
９ ：スピンチャック
１０ ：スピンベース
１２ ：スピンモータ
１６ ：吸引ポンプ
１７ ：処理カップ
１９ ：カップ
２０ ：ガード
２２ ：薬液ノズル（処理液供給手段）
２６ ：リンス液ノズル（処理液供給手段）
３９ ：タイマー（接触確認ユニット）
４０ ：センタリング装置
４１ ：偏心量検出ユニット
４２ ：発光ユニット
４３ ：受光ユニット
４６ ：プッシャー
４９ ：リニアモータ（センタリングアクチュエータ）
４９ｓ ：位置センサーのスケール（接触確認ユニット）
４９ｈ ：位置センサーのヘッド（接触確認ユニット）
Ａ１ ：回転軸線
Ｃ１ ：基板の中心
Ｗ ：基板

Claims (20)

  1. 円板状の基板の下方に配置され、前記基板を水平に支持するスピンベースと、
    前記スピンベース上の前記基板を前記スピンベースに吸着させる吸着力を発生することにより、前記基板を前記スピンベースに固定する吸着装置と、
    前記基板が前記スピンベースに固定されている状態で、前記基板の中央部を通る鉛直な回転軸線まわりに前記スピンベースを回転させるスピンモータと、
    前記スピンベース上の前記基板を押すことにより前記スピンベースに対して前記基板を水平に移動させるプッシャーと、
    前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた非接触位置と、前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板の外周部に接触しており、前記スピンベースに対する前記基板の移動が完了したセンタリング位置と、の間で、前記プッシャーを移動させるセンタリングアクチュエータと、
    前記非接触位置と前記センタリング位置との間の位置であって、前記プッシャーが前記基板から離れた非接触状態から前記プッシャーが前記基板の外周部に接触した接触状態に前記プッシャーが切り替わる接触位置に到達したことを確認する接触確認ユニットと、
    前記吸着装置に前記吸着力を発生させて、前記基板を前記スピンベースに固定する固定実行工程と、前記吸着装置の吸着力で前記基板が前記スピンベースに固定されている状態で、前記センタリングアクチュエータが前記プッシャーを前記非接触位置から前記接触位置に移動させるように、前記吸着装置およびセンタリングアクチュエータを制御する接触工程と、前記接触工程において前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを前記接触確認ユニットが確認した後に、前記スピンベースに対する前記基板の固定を前記吸着装置に解除させる固定解除工程と、前記スピンベースに対する前記基板の固定が解除されている状態で、前記センタリングアクチュエータが前記プッシャーを前記センタリング位置に移動させるように、前記吸着装置およびセンタリングアクチュエータを制御し、前記基板を前記スピンベースに対して水平に移動させて、前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を減少させるプッシュ工程と、を実行する制御装置と、を備える、センタリング装置。
  2. 前記センタリングアクチュエータは、前記プッシャーに加わる推力を制御しながら前記プッシャーを移動させ続ける推力制御モードと、予め定められた設定位置まで前記プッシャーを移動させる位置決めモードと、を含む複数のモードに切り替え可能であり、
    前記制御装置は、前記センタリングアクチュエータを前記推力制御モードに設定しながら前記接触工程を実行し、前記センタリングアクチュエータを前記位置決めモードに設定しながら前記プッシュ工程を実行する、請求項１に記載のセンタリング装置。
  3. 前記制御装置は、前記接触工程において前記センタリングアクチュエータから前記プッシャーに加えられる推力が、前記プッシュ工程において前記センタリングアクチュエータから前記プッシャーに加えられる推力よりも小さくなるように、前記センタリングアクチュエータを制御する、請求項１または２に記載のセンタリング装置。
  4. 前記センタリングアクチュエータは、前記プッシャーを水平に直線移動させるリニアモータである、請求項１〜３のいずれか一項に記載のセンタリング装置。
  5. 前記センタリング装置は、前記スピンベース上の前記基板に接触せずに前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を検出する偏心量検出ユニットをさらに備え、
    前記センタリング位置は、前記偏心量検出ユニットの検出値に基づいて設定される、請求項１〜４のいずれか一項に記載のセンタリング装置。
  6. 前記接触確認ユニットは、前記プッシャーの位置を検出する位置センサーを含む、請求項１〜５のいずれか一項に記載のセンタリング装置。
  7. 前記接触確認ユニットは、前記センタリングアクチュエータが前記非接触位置に位置する前記プッシャーに推力を加え始めた時点からの経過時間を測定するタイマーを含む、請求項１〜６のいずれか一項に記載のセンタリング装置。
  8. 前記制御装置は、前記接触工程が行われた後であって前記固定解除工程が行われる前に、前記接触位置と前記非接触位置との間の位置であって前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた後退位置に前記プッシャーが後退するように、前記センタリングアクチュエータを制御する後退工程をさらに実行する、請求項１〜７のいずれか一項に記載のセンタリング装置。
  9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載のセンタリング装置と、
    前記スピンベース上の前記基板に処理液を供給する処理液供給手段と、を備える、基板処理装置。
  10. 前記基板処理装置は、前記スピンベースを取り囲んでおり、前記スピンベース上の前記基板から外方に飛散した処理液を受け止める筒状のガードを備え、
    前記センタリングアクチュエータの少なくとも一部は、平面視で前記ガードに重なるように前記ガードの上方に配置されている、請求項９に記載の基板処理装置。
  11. 鉛直な回転軸線まわりに回転するスピンベースの上方で水平に配置された円板状の基板の中心を前記回転軸線に近づけるセンタリング方法であって、
    吸着装置に吸着力を発生させて、前記基板を前記スピンベースに固定する固定実行工程と、
    前記吸着装置の吸着力で前記基板が前記スピンベースに固定されている状態で、プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた非接触位置から、前記プッシャーが前記基板から離れた非接触状態から前記プッシャーが前記基板の外周部に接触した接触状態に切り替わる接触位置に、前記プッシャーを移動させる接触工程と、
    前記接触工程において前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを接触確認ユニットが確認した後に、前記スピンベースに対する前記基板の固定を前記吸着装置に解除させる固定解除工程と
    前記スピンベースに対する前記基板の固定が解除されている状態で、前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板の外周部に接触しており、前記スピンベースに対する前記基板の移動が完了したセンタリング位置に、前記プッシャーを移動させることにより、前記基板を前記スピンベースに対して水平に移動させて、前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を減少させるプッシュ工程と、を含む、センタリング方法。
  12. 前記接触工程は、前記非接触位置と前記センタリング位置との間で前記プッシャーを移動させるセンタリングアクチュエータが、前記プッシャーに加わる推力を制御しながら前記プッシャーを移動させ続ける推力制御モードに設定されている状態で実行され、
    前記プッシュ工程は、前記センタリングアクチュエータが、予め定められた設定位置まで前記プッシャーを移動させる位置決めモードに設定されている状態で実行される、請求項１１に記載のセンタリング方法。
  13. 前記プッシャーを移動させるセンタリングアクチュエータが前記接触工程において前記プッシャーに加える推力は、前記プッシュ工程において前記センタリングアクチュエータが前記プッシャーに加える推力よりも小さい、請求項１１または１２に記載のセンタリング方法。
  14. 前記接触工程およびプッシュ工程は、リニアモータに前記プッシャーを水平に直線移動させる工程である、請求項１１〜１３のいずれか一項に記載のセンタリング方法。
  15. 前記センタリング方法は、前記スピンベース上の前記基板に接触せずに前記回転軸線に対する前記基板の偏心量を検出する偏心量検出工程をさらに含み、
    前記センタリング位置は、前記偏心量検出工程で検出された値に基づいて設定される、請求項１１〜１４のいずれか一項に記載のセンタリング方法。
  16. 前記プッシャーの位置を検出する位置センサーの検出値に基づいて前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを確認する接触確認工程をさらに含む、請求項１１〜１５のいずれか一項に記載のセンタリング方法。
  17. 前記プッシャーが前記接触位置の方へ移動し始めた時点からの経過時間に基づいて前記プッシャーが前記接触位置に到達したことを確認する接触確認工程をさらに含む、請求項１１〜１６のいずれか一項に記載のセンタリング方法。
  18. 前記接触工程が行われた後であって前記固定解除工程が行われる前に、前記接触位置と前記非接触位置との間の位置であって前記プッシャーが前記スピンベース上の前記基板から離れた後退位置に前記プッシャーを後退させる後退工程をさらに含む、請求項１１〜１７のいずれか一項に記載のセンタリング方法。
  19. 請求項１１〜１８のいずれか一項に記載のセンタリング方法と、
    前記センタリング方法が行われた後に、前記スピンベース上の前記基板に処理液を供給する処理液供給工程と、を含む、基板処理方法。
  20. 前記基板処理方法は、前記処理液供給工程と並行して、前記スピンベースを取り囲む筒状のガードに前記スピンベース上の前記基板から外方に飛散した処理液を受け止めさせる処理液捕獲工程をさらに含み、
    前記接触工程およびプッシュ工程は、少なくとも一部が平面視で前記ガードに重なるように前記ガードの上方に配置されたセンタリングアクチュエータに前記プッシャーを移動させる工程である、請求項１９に記載の基板処理方法。
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