JP7325283B2 - 基板処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、基板処理装置に関する。

基板を処理する基板処理装置が知られている。例えば、基板処理装置は半導体基板またはガラス基板の製造に用いられる。基板処理装置は、保持した基板を回転させながら基板に処理液を供給して基板を処理する（特許文献１）。特許文献１の基板処理装置では、処理液によって基板を均一に処理するために基板を回転させている。また、特許文献１の基板処理装置では、基板から処理液を乾燥させるために基板を回転させている。

特開２０１９－１２５６３４号公報

特許文献１の基板処理装置では、基板の回転に伴って基板が変形するおそれがある。特に、基板を高速に回転する場合または基板が薄い場合には、基板の回転時に基板が変形しやすい。基板の回転時に基板が変形すると、基板は全面にわたって均一に処理されず、基板の特性にばらつきが生じることがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、基板の回転に伴う基板の変形を抑制可能な基板処理装置を提供することにある。

本発明の一局面によれば、基板処理装置は、基板を水平に保持して回転する基板保持部を備える。前記基板保持部は、スピンベースと、チャックピンと、回転機構とを有する。前記スピンベースは、前記基板の一方の主面に対向して設けられる。前記チャックピンは、前記スピンベースに設けられ、前記基板を水平に保持する。前記回転機構は、鉛直方向に延びる回転軸を中心に、前記スピンベースと前記チャックピンとを一体として回転させる。前記スピンベースは、前記基板と対向する第１主面と、第２主面と、前記第１主面および前記第２主面を連通する側面とを有する。前記スピンベースは、前記第１主面上に設けられた第１端部と、前記第２主面に設けられた第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とを連通する流路とを有する。前記基板保持部は、前記スピンベースの前記第２主面に設けられ、前記流路と少なくとも一部の領域で重なるフィンをさらに有する。

本発明の別の局面によれば、基板処理装置は、基板を水平に保持して回転する基板保持部を備える。前記基板保持部は、スピンベースと、チャックピンと、回転機構とを有する。前記スピンベースは、前記基板の一方の主面に対向して設けられる。前記チャックピンは、前記スピンベースに設けられ、前記基板を水平に保持する。前記回転機構は、鉛直方向に延びる回転軸を中心に、前記スピンベースと前記チャックピンとを一体として回転させる。前記スピンベースは、前記基板と対向する第１主面と、第２主面と、前記第１主面および前記第２主面を連通する側面とを有する。前記スピンベースは、前記第１主面上に設けられた第１端部と、前記第２主面に設けられた第２端部と、前記第１端部と前記第２端部とを連通する流路とを有する。前記基板保持部は、前記スピンベースの前記第１主面に設けられ、前記流路を通過した気体が前記基板の径方向内側に向けて流れるように規制する規制部をさらに有する。

ある実施形態において、前記流路は、前記スピンベースに設けられた複数の貫通孔を含む。

ある実施形態において、前記複数の貫通孔は、前記スピンベースに対して、前記回転軸を中心として対称に配置される。

ある実施形態において、前記複数の貫通孔は、第１貫通孔と、前記第１貫通孔よりも開口面積の小さい第２貫通孔とを含み、前記第１貫通孔と前記スピンベースの前記回転軸との間の距離は、前記第２貫通孔と前記スピンベースの前記回転軸との間の距離よりも短い。

ある実施形態において、前記回転機構は、前記回転軸を中心として前記スピンベースを回転し、前記第１端部と前記回転軸との間の距離は、前記第２端部と前記回転軸との間の距離よりも短い。

ある実施形態において、前記基板処理装置は、前記スピンベースの前記流路に設けられた羽根部材をさらに備える。

本発明によれば、基板の回転に伴う基板の変形を抑制できる。

本実施形態の基板処理システムの模式図である。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 本実施形態の基板処理システムのブロック図である。 （ａ）は、本実施形態の基板処理装置におけるスピンベースの模式的な斜視図であり、（ｂ）本実施形態の基板処理装置における基板保持部の斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置における基板保持部の模式的な断面図である。 本実施形態の基板処理装置におけるスピンベースの斜視図である。 （ａ）は、本実施形態の基板処理装置におけるスピンベースの斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）のスピンベースの平面図である。 （ａ）および（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置における基板保持部の模式的な断面図であり、（ｃ）は、（ｂ）の基板保持部の模式的な平面図である。 （ａ）は、本実施形態の基板処理装置における基板保持部の模式的な断面図であり、（ｂ）は、（ａ）の基板保持部の模式的な平面図である。 本実施形態の基板処理装置における基板保持部の模式的な断面図である。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 本実施形態の基板処理装置における基板保持部の模式的な断面図である。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 本実施形態の基板処理装置における基板保持部の模式的な断面図である。 （ａ）は、本実施形態の基板処理装置におけるスピンベースの模式的な斜視図であり、（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置の基板保持部の模式的な斜視図である。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。 本実施形態の基板処理装置の模式図である。

以下、図面を参照して、本発明による基板処理装置の実施形態を説明する。なお、図中、同一または相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。なお、本願明細書では、発明の理解を容易にするため、互いに直交するＸ軸、Ｙ軸およびＺ軸を記載することがある。典型的には、Ｘ軸およびＹ軸は水平方向に平行であり、Ｚ軸は鉛直方向に平行である。

まず、図１を参照して、本発明による基板処理装置１の実施形態を備えた基板処理システム１００を説明する。図１は、本実施形態の基板処理システム１００の模式的な平面図である。

基板処理システム１００は、基板Ｗを処理する。基板処理システム１００は、基板Ｗに対して、エッチング、表面処理、特性付与、処理膜形成、膜の少なくとも一部の除去および洗浄のうちの少なくとも１つを行うように基板Ｗを処理する。

基板Ｗは、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、電界放出ディスプレイ（Ｆｉｅｌｄ Ｅｍｉｓｓｉｏｎ Ｄｉｓｐｌａｙ：ＦＥＤ）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、セラミック基板および太陽電池用基板を含む。例えば、基板Ｗは略円板状である。ここでは、基板処理システム１００は、基板Ｗを一枚ずつ処理する。

図１に示すように、基板処理システム１００は、複数の基板処理装置１と、流体キャビネット１００Ａと、流体ボックス１００Ｂと、複数のロードポートＬＰと、インデクサーロボットＩＲと、センターロボットＣＲと、制御装置１０１とを備える。制御装置１０１は、ロードポートＬＰ、インデクサーロボットＩＲおよびセンターロボットＣＲを制御する。制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。

ロードポートＬＰの各々は、複数枚の基板Ｗを積層して収容する。インデクサーロボットＩＲは、ロードポートＬＰとセンターロボットＣＲとの間で基板Ｗを搬送する。センターロボットＣＲは、インデクサーロボットＩＲと基板処理装置１との間で基板Ｗを搬送する。基板処理装置１の各々は、基板Ｗに液体を吐出して、基板Ｗを処理する。例えば、液体は、処理液、リンス液および／または薬液を含む。流体キャビネット１００Ａは、液体を収容する。なお、流体キャビネット１００Ａは、ガスを収容してもよい。

具体的には、複数の基板処理装置１は、平面視においてセンターロボットＣＲを取り囲むように配置された複数のタワーＴＷ（図１では４つのタワーＴＷ）を形成している。各タワーＴＷは、上下に積層された複数の基板処理装置１（図１では３つの基板処理装置１）を含む。流体ボックス１００Ｂは、それぞれ、複数のタワーＴＷに対応している。流体キャビネット１００Ａ内の液体は、いずれかの流体ボックス１００Ｂを介して、流体ボックス１００Ｂに対応するタワーＴＷに含まれる全ての基板処理装置１に供給される。また、流体キャビネット１００Ａ内のガスは、いずれかの流体ボックス１００Ｂを介して、流体ボックス１００Ｂに対応するタワーＴＷに含まれる全ての基板処理装置１に供給される。

基板処理システム１００は、制御装置１０１をさらに備える。制御装置１０１は、基板処理システム１００の各種動作を制御する。

制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。制御部１０２は、プロセッサーを有する。制御部１０２は、例えば、中央処理演算機（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ：ＣＰＵ）を有する。または、制御部１０２は、汎用演算機を有してもよい。

記憶部１０４は、データおよびコンピュータプログラムを記憶する。データは、レシピデータを含む。レシピデータは、複数のレシピを示す情報を含む。複数のレシピの各々は、基板Ｗの処理内容および処理手順を規定する。

記憶部１０４は、主記憶装置と、補助記憶装置とを含む。主記憶装置は、例えば、半導体メモリである。補助記憶装置は、例えば、半導体メモリおよび／またはハードディスクドライブである。記憶部１０４はリムーバブルメディアを含んでいてもよい。制御部１０２は、記憶部１０４の記憶しているコンピュータプログラムを実行して、基板処理動作を実行する。

次に、図２を参照して、本実施形態の基板処理装置１を説明する。図２は、基板処理装置１の模式図である。

基板処理装置１は、チャンバー１１０と、基板保持部１２０と、液体供給部１３０とを備える。チャンバー１１０は、チャンバー１１０内部に基板Ｗを収容する。基板保持部１２０は、基板Ｗを保持する。

チャンバー１１０は、内部空間を有する略箱形状の筐体であり、チャンバー１１０の内部と外部とは区画される。チャンバー１１０には、図示しないシャッターおよびその開閉機構が設けられる。通常、シャッターは閉じてチャンバー１１０内外の雰囲気は遮断される。センターロボットＣＲにより基板Ｗがチャンバー１１０内部に搬入される際または基板Ｗがチャンバー１１０内部から搬出される際には、シャッターが開放される。チャンバー１１０の上部には図示しないＦＦＵユニット（ファンフィルタユニット）が設置され、チャンバー１１０の上部から下方に向けてダウンフローで塵埃の除去されたエアーまたは不活性ガスが供給される。

基板処理装置１は、基板Ｗを水平に保持して１枚ずつ処理するいわゆる枚葉型の基板処理装置であり、チャンバー１１０には基板Ｗが１枚ずつ収容される。基板Ｗは、チャンバー１１０内に収容され、チャンバー１１０内で処理される。チャンバー１１０には、基板保持部１２０および液体供給部１３０のそれぞれの少なくとも一部が収容される。

基板保持部１２０は、基板Ｗを保持する。例えば、基板保持部１２０は、基板Ｗの端部を挟持する。基板保持部１２０は、基板Ｗの上面Ｗａを上方に向け、基板Ｗの下面Ｗｂを鉛直下方に向くように基板Ｗを水平に保持する。また、基板保持部１２０は、基板Ｗを保持した状態で基板Ｗを回転させる。例えば、基板Ｗは、鉛直上方から見た場合に、反時計周りに回転する。

例えば、基板保持部１２０は、スピンベース１２１と、チャックピン１２２と、シャフト１２３と、電動モーター１２４と、基部１２４Ｂとを含む。例えば、スピンベース１２１は、ＸＹ平面に延びる板状である。ここでは、スピンベース１２１は、ディスク形状（薄い円板形状）である。スピンベース１２１は、基板Ｗの下面Ｗｂと対向する。

スピンベース１２１は、上面（表面）１２１ａと、裏面（下面）１２１ｂと、側面１２１ｃとを有する。上面１２１ａおよび裏面１２１ｂは、スピンベース１２１の主面である。上面１２１ａは、鉛直上方に向いており、基板Ｗの下面Ｗｂと対向する。裏面１２１ｂは、鉛直下方に向いている。

スピンベース１２１には、流路１２１Ｌが設けられる。例えば、流路１２１Ｌは、一方向に延びる。ここでは、流路１２１Ｌの一方側の端部１２１Ｌａは、スピンベース１２１の上面１２１ａに位置しており、流路１２１Ｌの他方側の端部１２１Ｌｂは、スピンベース１２１の裏面１２１ｂに位置している。詳細は後述するが、スピンベース１２１の回転により、気体は、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌｂから端部１２１Ｌａに流れる。

チャックピン１２２は、スピンベース１２１に設けられる。チャックピン１２２は、基板Ｗを水平に保持（チャック）する。典型的には、スピンベース１２１には、複数のチャックピン１２２が設けられる。

シャフト１２３は、中空軸でもよい。シャフト１２３は、回転軸Ａｘに沿って鉛直方向に延びている。シャフト１２３の上端には、スピンベース１２１が結合されている。基板Ｗは、スピンベース１２１の上方に載置される。

シャフト１２３は、スピンベース１２１の中央部から下方に延びる。電動モーター１２４は、シャフト１２３に回転力を与える。シャフト１２３は、基部１２４Ｂに対して回転する。基部１２４Ｂは、シャフト１２３を回転可能に支持する。電動モーター１２４は、シャフト１２３を回転方向に回転させることにより、回転軸Ａｘを中心に基板Ｗ、スピンベース１２１およびチャックピン１２２を一体として回転させる。電動モーター１２４は、回転機構の一例である。

液体供給部１３０は、基板Ｗに液体を供給する。典型的には、液体供給部１３０は、基板Ｗの上面Ｗａに液体を供給する。例えば、液体は、リンス液または薬液を含む。

リンス液は、脱イオン水（Ｄｅｉｏｎｉｚｅｄ Ｗａｔｅｒ：ＤＩＷ）、炭酸水、電解イオン水、オゾン水、アンモニア水、希釈濃度（例えば、１０ｐｐｍ～１００ｐｐｍ程度）の塩酸水、または、還元水（水素水）のいずれかを含んでもよい。

薬液は、フッ酸を含む。例えば、フッ酸は、４０℃以上７０℃以下に加熱されてもよく、５０℃以上６０℃以下に加熱されてもよい。ただし、フッ酸は、加熱されなくてもよい。また、薬液は、水または燐酸を含んでもよい。

さらに、薬液は、過酸化水素水をさらに含んでもよい。また、薬液は、ＳＣ１（アンモニア過酸化水素水混合液）、ＳＣ２（塩酸過酸化水素水混合液）または王水（濃塩酸と濃硝酸との混合物）を含んでもよい。

薬液を基板Ｗに供給することによる基板の洗浄処理は、例えば、基板Ｗのデバイス面、すなわちパターンが形成されているデバイス面についた汚れを落とすために行われる。基板Ｗを洗浄する場合、ブラシ洗浄の対象となる基板Ｗの上面Ｗａは、デバイス面となる。

基板処理装置１は、カップ１８０をさらに備える。カップ１８０は、基板Ｗから飛散した液体を回収する。カップ１８０は昇降する。例えば、カップ１８０は、液体供給部１３０が基板Ｗに液体を供給する期間にわたって基板Ｗの側方にまで鉛直上方に上昇する。この場合、カップ１８０は、基板Ｗの回転によって基板Ｗから飛散する液体を回収する。また、カップ１８０は、液体供給部１３０が基板Ｗに液体を供給する期間が終了すると、基板Ｗの側方から鉛直下方に下降する。

上述したように、制御装置１０１は、制御部１０２および記憶部１０４を含む。制御部１０２は、基板保持部１２０、液体供給部１３０および／またはカップ１８０を制御する。一例では、制御部１０２は、電動モーター１２４、バルブ１３０ｂおよび／またはカップ１８０を制御する。

本実施形態の基板処理装置１は、半導体の設けられた半導体装置の作製に好適に用いられる。基板処理装置１は、半導体装置の製造時に、半導体装置の洗浄および／または加工（例えば、エッチング、特性変化等）に好適に用いられる。

次に、図１～図３を参照して、本実施形態の基板処理システム１００を説明する。図３は、基板処理システム１００のブロック図である。

図３に示すように、制御装置１０１は、基板処理システム１００の各種動作を制御する。制御装置１０１は、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、基板保持部１２０および液体供給部１３０を制御する。具体的には、制御装置１０１は、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、基板保持部１２０および液体供給部１３０に制御信号を送信することによって、インデクサーロボットＩＲ、センターロボットＣＲ、基板保持部１２０および液体供給部１３０を制御する。

具体的には、制御部１０２は、インデクサーロボットＩＲを制御して、インデクサーロボットＩＲによって基板Ｗを受け渡しする。

制御部１０２は、センターロボットＣＲを制御して、センターロボットＣＲによって基板Ｗを受け渡しする。例えば、センターロボットＣＲは、未処理の基板Ｗを受け取って、複数の基板処理装置１のうちのいずれかに基板Ｗを搬入する。また、センターロボットＣＲは、処理された基板Ｗを基板処理装置１から受け取って、基板Ｗを搬出する。

制御部１０２は、基板保持部１２０を制御して、基板Ｗの回転の開始、回転速度の変更および基板Ｗの回転の停止を制御する。例えば、制御部１０２は、基板保持部１２０を制御して、基板保持部１２０の回転速度を変更することができる。具体的には、制御部１０２は、基板保持部１２０の電動モーター１２４の回転速度を変更することによって、基板Ｗの回転速度を変更できる。

制御部１０２は、液体供給部１３０のバルブ１３０ｂを制御して、バルブ１３０ｂの状態を開状態と閉状態とに切り替えることができる。具体的には、制御部１０２は、液体供給部１３０のバルブ１３０ｂを制御して、バルブ１３０ｂを開状態にすることによって、ノズル１３０ｎに向かって配管１３０ａ内を流れる液体を通過させることができる。また、制御部１０２は、液体供給部１３０のバルブ１３０ｂを制御して、バルブ１３０ｂを閉状態にすることによって、ノズル１３０ｎに向かって配管１３０ａ内を流れる液体の供給を停止させることができる。

次に、図１～図４を参照して、本実施形態の基板処理装置１の基板保持部１２０を説明する。図４（ａ）は、スピンベース１２１の模式的な斜視図であり、図４（ｂ）は、基板保持部１２０の模式的な斜視図である。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、スピンベース１２１の上面１２１ａには、チャックピン１２２が設けられる。ここでは、６個のチャックピン１２２が、スピンベース１２１の上面１２１ａの外周部において円周方向に沿って等間隔に配置される。

また、スピンベース１２１には、流路１２１Ｌが設けられる。ここでは、流路１２１Ｌとしてほぼ同じ大きさの４つの貫通孔ＨＡが設けられる。貫通孔ＨＡは、スピンベース１２１を貫通するように設けられる。４つの貫通孔ＨＡは、貫通孔ＨＡ１と、貫通孔ＨＡ２と、貫通孔ＨＡ３と、貫通孔ＨＡ４とを含む。貫通孔ＨＡ１～ＨＬ４が、スピンベース１２１において円周方向に沿って等間隔に配置される。このため、スピンベース１２１の中心から貫通孔ＨＡ１～ＨＡ４までの距離は一定である。

貫通孔ＨＡは、内側部ＨＡａと、外側部ＨＡｂと、連通部ＨＡｃと、連通部ＨＡｄとを有する。内側部ＨＡａは、貫通孔ＨＡを規定する内周面の径方向内側に位置している。外側部ＨＡｂは、貫通孔ＨＡを規定する内周面の径方向外側に位置している。外側部ＨＡｂは、内側部ＨＡａに対向する。

連通部ＨＡｃは、内側部ＨＡａの端部と外側部ＨＡｂの端部とを連通する。連通部ＨＡｄは、内側部ＨＡａの別の端部と外側部ＨＡｂの別の端部とを連通する。連通部ＨＡｄは、連通部ＨＡｃに対向する。

ここでは、連通部ＨＡｃおよび連通部ＨＡｄは、それぞれ、径方向外側に向かうにつれて円周方向に沿って広がる方向に延びる。そのため、貫通孔ＨＡの外側部ＨＡｂのＸＹ平面上の長さＬｂは、貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａのＸＹ平面上の長さＬａよりも大きい。

ここでは、貫通孔ＨＡは、円周方向に沿って等間隔に配置されている。このため、スピンベース１２１の重心は、スピンベース１２１の回転軸Ａｘ上に位置しており、スピンベース１２１および基板Ｗを安定的に回転できる。

また、図４（ｂ）に示すように、スピンベース１２１の裏面１２１ｂの中央部は、シャフト１２３に当接する。スピンベース１２１の流路１２１Ｌは、シャフト１２３よりも径方向外側に位置している。このため、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌｂは、スピンベース１２１の裏面１２１ｂのうちのシャフト１２３の当接領域よりも径方向外側に位置する。

次に、図５を参照して、本実施形態の基板処理装置１における基板Ｗの回転を説明する。図５（ａ）および図５（ｂ）は、基板処理装置１の基板保持部１２０の模式的な断面図である。図５（ａ）は、回転していない基板保持部１２０の断面を示し、図５（ｂ）は、回転中の基板保持部１２０の断面を示す。

図５（ａ）に示すように、基板保持部１２０は、基板Ｗを保持する。基板Ｗは、チャックピン１２２に当接して保持される。チャックピン１２２は、基板Ｗを水平に保持する。

なお、本明細書において、基板Ｗの上方の領域を上方領域Ｒａと記載することがあり、基板Ｗとスピンベース１２１とに挟まれた領域を間隙領域Ｒｂと記載することがある。上方領域Ｒａは、基板Ｗを介して間隙領域Ｒｂと対向する。上方領域Ｒａは、比較的広く開放されているのに対して、間隙領域Ｒｂは、基板Ｗとスピンベース１２１との間に挟まれており、比較的狭い。例えば、基板Ｗとスピンベース１２１との間の距離は、５ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。基板Ｗとスピンベース１２１との間の距離は、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよい。

また、本明細書において、スピンベース１２１の下方の領域を下方領域Ｒｃと記載することがあり、スピンベース１２１よりも径方向外側に位置する領域を側方領域Ｒｄと記載することがある。上方領域Ｒａ、間隙領域Ｒｂおよび下方領域Ｒｃの外縁は円柱形状の外周面に対応し、下方領域Ｒｃの内縁は円筒形状の内周面に対応する。

上述したように、スピンベース１２１には、流路１２１Ｌが設けられる。流路１２１Ｌの一方側の端部１２１Ｌａは、間隙領域Ｒｂに面しており、流路１２１Ｌの他方側の端部１２１Ｌｂは、下方領域Ｒｃに面している。このため、スピンベース１２１の流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂと下方領域Ｒｃとは連通する。

図５（ｂ）に示すように、基板保持部１２０は、基板Ｗを保持して回転する。詳細には、電動モーター１２４によってシャフト１２３が回転方向Ｒに回転するのにともない、スピンベース１２１およびチャックピン１２２も回転方向Ｒに回転するため、チャックピン１２２に保持された基板Ｗも回転方向Ｒに回転する。

基板Ｗが回転方向Ｒに回転すると、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗとスピンベース１２１との間の間隙領域Ｒｂの気体が遠心力に伴って径方向外側に移動する。仮に、スピンベース１２１に流路１２１Ｌが設けられていないとすると、間隙領域Ｒｂの気体が径方向外側に移動するのに伴って間隙領域Ｒｂの気圧が低下する一方で、上方領域Ｒａは広く開放されているため、上方領域Ｒａの気圧はほとんど変化しない。このため、間隙領域Ｒｂの気圧は上方領域Ｒａの気圧よりも低下して、間隙領域Ｒｂが負圧状態になる。したがって、上方領域Ｒａと間隙領域Ｒｂとの間の気圧差に伴って基板Ｗが変形するおそれがある。特に、基板Ｗの回転速度が高いほど、気圧差が増大して基板Ｗは変形しやすい。また、基板Ｗが薄いほど基板Ｗは変形しやすい。

基板Ｗの回転時に基板Ｗが変形すると、基板Ｗに対して処理液が均一に接触しないため、基板Ｗの領域に応じて処理が不均一になるおそれがある。また、基板Ｗが変形すると、基板Ｗによって液が跳ねる際に、跳ねた液が径方向に大きく飛んでしまい、基板処理装置１自体が汚染されてしまうおそれがある。また、基板Ｗが変形した状態で回転すると、チャンバー内の気流が乱れるため、基板Ｗに意図せぬ不純物が付着してしまうおそれがある。

本実施形態の基板処理装置１では、スピンベース１２１に流路１２１Ｌが設けられる。このため、間隙領域Ｒｂの気体が径方向外側に移動するのに伴い、スピンベース１２１の下方領域Ｒｃの気体が流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂに移動する。このため、間隙領域Ｒｂの気圧が上方領域Ｒａの気圧よりも低くなることを抑制でき、基板Ｗの変形を抑制できる。

さらに、仮に、スピンベース１２１に流路１２１Ｌが設けられていないとすると、基板Ｗの下面Ｗｂの乾燥に時間を要することがある。典型的には、基板Ｗを乾燥するために、基板Ｗは回転される。基板Ｗの乾燥時に、基板Ｗの上面Ｗａでは、乾いた気体が上方領域Ｒａから基板Ｗの上面Ｗａに連続的に供給されるため、基板Ｗの上面Ｗａの液体は気体の流れとともに気化しやすい。一方、基板Ｗの下面Ｗｂには、間隙領域Ｒｂの気体が遠心力に伴って径方向外側に移動するため、基板Ｗの下面Ｗｂには乾いた気体がほとんど供給されない。このため、基板Ｗの下面Ｗｂの乾燥には時間を要することがある。

本実施形態の基板処理装置１では、スピンベース１２１に流路１２１Ｌが設けられる。このため、間隙領域Ｒｂの気体が径方向外側に移動するのに伴い、スピンベース１２１の下方領域Ｒｃの気体が流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂに移動する。したがって、間隙領域Ｒｂには、気体が連続的に供給されるため、基板Ｗの下面Ｗｂを効率的に乾燥できる。

このように、本実施形態では、スピンベース１２１に流路１２１Ｌを設けたことにより、基板Ｗの変形を抑制するとともに乾燥を促進できる。なお、スピンベース１２１の流路１２１Ｌは、スピンベース１２１の径方向内側に位置することが好ましい。特に、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌａは、スピンベース１２１の中心に近いことが好ましい。

上述したように、上方領域Ｒａの気圧と間隙領域Ｒｂの気圧との間の差（気圧差）は、基板Ｗの位置に応じて異なる。基板Ｗの回転に伴って間隙領域Ｒｂの気体は径方向外側に移動するため、基板Ｗの中心ほど、上方領域Ｒａと間隙領域Ｒｂとの気圧差は大きい。このため、スピンベース１２１の流路１２１Ｌがスピンベース１２１の径方向内側に位置することにより、気圧差を効率的に解消できる。

図４（ａ）に示したスピンベース１２１では、貫通孔ＨＡの外側部ＨＡｂの長さＬｂは、貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａの長さＬａよりも大きかったが、本実施形態はこれに限定されない。貫通孔ＨＡの外側部ＨＡｂの長さＬｂは、貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａの長さＬａよりも大きくなくてもよい。

次に、図５および図６を参照して、本実施形態の基板処理装置１の基板保持部１２０におけるスピンベース１２１を説明する。図６は、スピンベース１２１の斜視図である。図６のスピンベース１２１は、貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａの長さＬａおよび外側部ＨＡｂの長さＬｂが異なる点を除き、図４（ａ）を参照して上述したスピンベース１２１と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図６に示すように、ここでも、流路１２１Ｌとしてほぼ同じ大きさの４つの貫通孔ＨＡが設けられる。ただし、貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａの長さＬａは、貫通孔ＨＡの外側部ＨＡｂの長さＬｂよりも大きい。

上方領域Ｒａの気圧と間隙領域Ｒｂの気圧との間の差（気圧差）は、基板Ｗの位置に応じて異なる。基板Ｗの回転に伴って間隙領域Ｒｂの気体は径方向外側に移動するため、基板Ｗの中心ほど、上方領域Ｒａと間隙領域Ｒｂとの気圧差は大きい。このため、貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａの長さＬａが外側部Ｈｂａの長さＬｂよりも大きいことにより、スピンベース１２１の流路１２１Ｌを介して基板Ｗの下面Ｗｂの中心近傍により多くの気体を供給できる。このため、気圧差を効率的に解消できる。

なお、図４および図６に示したスピンベース１２１では、貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａの長さＬａは、貫通孔ＨＡの外側部ＨＡｂの長さＬｂとは異なったが、本実施形態はこれに限定されない。貫通孔ＨＡの内側部ＨＡａの長さＬａは、流路１２１Ｌの貫通孔ＨＡの外側部ＨＡｂの長さＬｂと等しくてもよい。

なお、図４および図６に示したスピンベース１２１には、流路１２１Ｌとしてほぼ同じ大きさの貫通孔ＨＡ１～ＨＡ４が設けられたが、本実施形態はこれに限定されない。流路１２１Ｌとして異なる大きさの貫通孔が設けられてもよい。

次に、図５および図７を参照して、本実施形態の基板処理装置１におけるスピンベース１２１を説明する。図７（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１におけるスピンベース１２１の斜視図であり、図７（ｂ）は、スピンベース１２１の平面図である。

図７（ａ）および図７（ｂ）に示すように、本実施形態の基板処理装置１では、流路１２１Ｌとして、ほぼ同じ大きさの４つの貫通孔ＨＡと、ほぼ同じ大きさの４つの貫通孔ＨＢとが設けられる。貫通孔ＨＡおよび貫通孔ＨＢは、スピンベース１２１を貫通するように設けられる。ここでは、貫通孔ＨＡおよび貫通孔ＨＢはほぼ円柱形状である。貫通孔ＨＢの開口面積の大きさは、貫通孔ＨＡの開口面積の大きさよりも小さい。

４つの貫通孔ＨＡは、貫通孔ＨＡ１と、貫通孔ＨＡ２と、貫通孔ＨＡ３と、貫通孔ＨＡ４とを含む。貫通孔ＨＡ１～ＨＬ４が、スピンベース１２１において円周方向に沿って等間隔に配置される。このため、スピンベース１２１の中心から貫通孔ＨＡ１～ＨＡ４までの距離は一定である。

４つの貫通孔ＨＢは、貫通孔ＨＢ１と、貫通孔ＨＢ２と、貫通孔ＨＢ３と、貫通孔ＨＢ４とを含む。貫通孔ＨＢ１～ＨＬ４が、スピンベース１２１において円周方向に沿って等間隔に配置される。このため、スピンベース１２１の中心から貫通孔ＨＢ１～ＨＢ４までの距離は一定である。

ここでは、貫通孔ＨＡおよび貫通孔ＨＢは、それぞれ円周方向に沿って等間隔に配置されている。ただし、貫通孔ＨＡに対して隣接する２つの貫通孔ＨＢは、この貫通孔ＨＡに対して等しい距離に配置される。このため、スピンベース１２１の重心は、スピンベース１２１の回転軸Ａｘ上に位置しており、スピンベース１２１および基板Ｗを安定的に回転できる。

なお、スピンベース１２１の中心から貫通孔ＨＢまでの距離は、スピンベース１２１の中心から貫通孔ＨＡまでの距離よりも大きい。より大きい貫通孔ＨＡがスピンベース１２１の中心の近くに位置しているため、上方領域Ｒａと間隙領域Ｒｂとの間の気圧差を効率的に抑制できる。

なお、図２～図７に示した基板処理装置１では、流路１２１Ｌは、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びていたが、本実施形態はこれに限定されない。流路１２１Ｌは、鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して斜めに延びてもよい。

次に、図８（ａ）を参照して、本実施形態の基板処理装置１における基板保持部１２０を説明する。図８（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１の基板保持部１２０の模式的な断面図である。

図８（ａ）に示すように、流路１２１Ｌは、鉛直方向（Ｚ軸方向）に対して斜めに向けられる。この場合、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌａは、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌｂよりも径方向内側に位置することが好ましい。これにより、流路１２１Ｌは、負圧の大きくなりやすい間隙領域Ｒｂの中央付近に気体を効率的に送ることができるため、基板Ｗの変形を効率的に抑制できるとともに基板Ｗの下面Ｗｂの中央近傍を効率的に乾燥できる。

なお、スピンベース１２１の流路１２１Ｌが同じであっても、スピンベース１２１の回転速度を向上させることにより、流路１２１Ｌの通過する気体の量は増加する。ただし、スピンベース１２１の流路１２１Ｌおよびスピンベース１２１の回転速度が一定であっても、スピンベース１２１には、流路１２１Ｌを通過する気体の量を増加させる構成が設けられることが好ましい。

次に、図８（ｂ）および図８（ｃ）を参照して、本実施形態の基板処理装置１における基板保持部１２０を説明する。図８（ｂ）は、本実施形態の基板処理装置１の基板保持部１２０の模式的な断面図であり、図８（ｃ）は、基板保持部１２０の模式的な平面図である。

図８（ｂ）に示すように、スピンベース１２１には、フィン１２１ｆが設けられる。フィン１２１ｆは、スピンベース１２１の裏面１２１ｂに配置される。フィン１２１ｆは、スピンベース１２１の流路１２１Ｌに対応する位置に配置される。例えば、スピンベース１２１を鉛直下方からみた場合、フィン１２１ｆは、フィン１２１ｆの少なくとも一部の領域が流路１２１Ｌと重なるように配置される。

スピンベース１２１の回転とともにフィン１２１ｆも回転する。このため、フィン１２１ｆを設けたことにより、より多くの気体がスピンベース１２１の流路１２１Ｌを通過する。したがって、フィン１２１ｆは、間隙領域Ｒｂに気体を送るファンとして機能する。なお、フィン１２１ｆは、間隙領域Ｒｂにより多くの気体を送るように配置されることが好ましい。

図８（ｃ）に示すように、フィン１２１ｆは、内側部１２１ｆａと、外側部１２１ｆｂと、連通部１２１ｆｃと、連通部１２１ｆｄとを有する。内側部１２１ｆａは、径方向内側に位置している。外側部１２１ｆｂは、径方向外側に位置している。内側部１２１ｆａは、スピンベース１２１に当接する一方で、外側部１２１ｆｂは、スピンベース１２１から離れて位置する。

連通部１２１ｆｃは、内側部１２１ｆａの端部と外側部１２１ｆｂの端部とを連通する。連通部１２１ｆｄは、内側部１２１ｆａの別の端部と外側部１２１ｆｂの別の端部とを連通する。連通部１２１ｆｄは、連通部１２１ｆｃに対向する。

ここでは、スピンベース１２１は、反時計回りに回転する。連通部１２１ｆｃは、内側部１２１ｆａおよび外側部１２１ｆｂに対して、反時計回り方向に位置しており、連通部１２１ｆｄは、内側部１２１ｆａおよび外側部１２１ｆｂに対して、時計回り方向に位置している。

連通部１２１ｆｃおよび連通部１２１ｆｄは、スピンベース１２１から離れて位置する。ただし、連通部１２１ｆｄとスピンベース１２１との間の距離は、連通部１２１ｆｃとスピンベース１２１との間の距離よりも短い。このため、連通部１２１ｆｃが連通部１２１ｆｄよりも鉛直下方側に位置するようにフィン１２１ｆは傾いており、フィン１２１ｆのうちのスピンベース１２１と対向する面の法線は、反時計回り方向の成分を有している。このようなフィン１２１ｆがスピンベース１２１とともに回転するため、フィン１２１ｆは、流路１２１Ｌに気体を効率的に送ることができる。

なお、図８（ｂ）および図８（ｃ）に示した基板保持部１２０では、スピンベース１２１の裏面１２１ｂにフィン１２１ｆが配置されていたが、本実施形態はこれに限定されない。流路１２１Ｌを通過する気体の量を増加させる構成は、スピンベース１２１の裏面１２１ｂに配置されなくてもよい。

次に、図９（ａ）および図９（ｂ）を参照して、本実施形態の基板処理装置１における基板保持部１２０を説明する。図９（ａ）は、本実施形態の基板処理装置１の基板保持部１２０の模式的な断面図であり、図９（ｂ）は、基板保持部１２０の模式的な平面図である。

図９（ａ）および図９（ｂ）に示すように、スピンベース１２１の流路１２１Ｌには、羽根部材１２１ｈが配置されている。ここでは、流路１２１Ｌとしてほぼ同じ大きさの４つの貫通孔ＨＡが設けられる。貫通孔ＨＡは、スピンベース１２１を貫通するように設けられる。４つの貫通孔ＨＡは、貫通孔ＨＡ１と、貫通孔ＨＡ２と、貫通孔ＨＡ３と、貫通孔ＨＡ４とを含む。貫通孔ＨＡ１～ＨＬ４が、スピンベース１２１において円周方向に沿って等間隔に配置される。このため、スピンベース１２１の中心から貫通孔ＨＡ１～ＨＡ４までの距離は一定である。貫通孔ＨＡ１～ＨＡ４は、円柱形状である。

貫通孔ＨＡのそれぞれには、羽根部材１２１ｈが配置される。羽根部材１２１ｈは、貫通孔ＨＡの内周面をつなぐ板を含む。例えば、板は、スピンベース１２１の中心から径方向に沿って延びる。ここでは、羽根部材１２１ｈは、１つの貫通孔ＨＡ内に３つの板を含む。また、羽根部材１２１ｈは、径方向内側において貫通孔ＨＡの鉛直上方に位置するとともに径方向外側に進むにつれて貫通孔ＨＡの鉛直下方に位置するように延びる。

図８（ｂ）および図８（ｃ）に示したフィン１２１ｆと同様に、羽根部材１２１ｈ自体は、スピンベース１２１に対して回転するものでないが、スピンベース１２１の回転に伴い、羽根部材１２１ｈも回転する。羽根部材１２１ｈにより、気体は、貫通孔ＨＡを迅速に通過するため、流路１２１Ｌを通過する気体の量を増加できる。

なお、図８（ｂ）から図９（ｂ）を参照した上述の説明では、スピンベース１２１の上面１２１ａよりも鉛直下方側に、流路１２１Ｌを通過する気体の量を増加させる構成が配置されたが、本実施形態はこれに限定されない。スピンベース１２１の上面１２１ａ側に、部材を設けてもよい。

次に、図１０を参照して、本実施形態の基板処理装置１における基板保持部１２０を説明する。図１０は、本実施形態の基板処理装置１の基板保持部１２０の模式的な断面図である。

図１０に示すように、スピンベース１２１の上面１２１ａに、規制部１２１ｒが設けられる。規制部１２１ｒは、流路１２１Ｌを覆うとともに、流路１２１Ｌを通過した気体の流れを規制する。

規制部１２１ｒは、筒形状である。規制部１２１ｒの一方側の端部１２１ｒａは、基板Ｗの下面Ｗｂに対向しており、規制部１２１ｒの他方側の端部１２１ｒｂは、スピンベース１２１の流路１２１Ｌと連通している。規制部１２１ｒの端部１２１ｒａは、基板Ｗの下面Ｗｂの径方向内側に向いていることが好ましい。特に、規制部１２１ｒの端部１２１ｒａは、基板Ｗの下面Ｗｂの中心を向いていることが好ましい。

規制部１２１ｒは、流路１２１Ｌを通過した気体が基板Ｗの下面Ｗｂに供給される位置を規定する。規制部１２１ｒの端部１２１ｒａが基板Ｗの下面Ｗｂの径方向内側に向いていることにより、流路１２１Ｌを通過した気体は、規制部１２１ｒによって規制されて、基板Ｗの下面Ｗｂのほぼ中央に供給される。このため、基板Ｗの変形を効率的に抑制できるとともに、基板Ｗの下面Ｗｂの中央近傍を効率的に乾燥できる。

上述したように、本実施形態の基板処理装置１では、基板Ｗとスピンベース１２１との間の間隙領域Ｒｂの負圧を抑制できるため、基板Ｗの変形を抑制できる。なお、基板Ｗは、ブラシで当接されてスクラブ処理されることがある。スクラブ処理により、基板Ｗを充分に洗浄できる。この場合、間隙領域Ｒｂの負圧が大きいと、スクラブ処理時において基板Ｗが変形しやすい。このため、流路１２１Ｌの設けられたスピンベース１２１を備える基板保持部１２０は、スクラブ処理を行う基板処理装置１に好適に用いられる。

次に、図１１を参照して、本実施形態の基板処理装置１を説明する。図１１は、本実施形態の基板処理装置１の模式図である。図１１の基板処理装置１は、ブラシ処理部１４０をさらに備える点を除き、図２を参照して上述した基板処理装置１と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１１に示すように、基板処理装置１は、ブラシ処理部１４０をさらに備える。ブラシ処理部１４０は、基板Ｗをブラシでスクラブ処理する。ブラシ処理部１４０は、基板Ｗの上面Ｗａに当接して基板Ｗをブラシで洗浄する。典型的には、ブラシ処理部１４０が基板Ｗをブラシで洗浄する期間において、液体供給部１３０は、基板Ｗの上面Ｗａにリンス液を供給する。

ブラシによるスクラブ処理は、例えば、基板Ｗの非デバイス面、すなわちパターンが形成されているデバイス面の反対側の面についた汚れを落とすために行われる。この場合、ブラシ洗浄の対象となる基板Ｗの上面Ｗａは、非デバイス面となる。

ブラシ処理部１４０は、ブラシ１４２と、ホルダ１４４と、アーム１４６と、移動部１４８とを備える。ブラシ１４２は、ホルダ１４４に保持される。ホルダ１４４は、アーム１４６に取り付けられる。移動部１４８は、アーム１４６を移動させる。

ブラシ１４２は、基板Ｗを洗浄する。ここでは、ブラシ１４２は、基板Ｗの上面Ｗａを洗浄する。例えば、ブラシ１４２は、多孔質物質から構成される。ブラシ１４２は、スポンジ状であってもよい。また、ブラシ１４２は、比較的固い樹脂から構成されてもよい。一例では、ブラシ１４２は、ポリビニルアルコール（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ ａｌｃｏｈｏｌ：ＰＶＡ）から構成される。または、ブラシ１４２は、複数の部材を組み合わせて構成されてもよい。あるいは、ブラシ１４２は、複数の毛を備えてもよい。

ブラシ１４２の全体形状は、任意の形状であってもよい。例えば、ブラシ１４２は、円柱形状であってもよい。または、ブラシ１４２は、円筒形状であってもよい。あるいは、ブラシ１４２は、薄型の十字形状であってもよい。

ホルダ１４４は、ブラシ１４２を保持する。ブラシ１４２は、ホルダ１４４に取り付けられる。ホルダ１４４は、アーム１４６の先端に取り付けられる。

アーム１４６は、ケース１４６ａと、支持軸１４６ｂと、押圧部１４６ｃとを含む。支持軸１４６ｂは、ケース１４６ａからＺ軸方向下方に突出する。支持軸１４６ｂの先端にホルダ１４４が取り付けられる。

押圧部１４６ｃは、ケース１４６ａ内に収容される。押圧部１４６ｃは、支持軸１４６ｂを介してホルダ１４４およびブラシ１４２をＺ軸方向下方に押圧する。このため、ブラシ１４２が基板Ｗに当接した状態で押圧部１４６ｃがブラシ１４２を押圧することにより、ブラシ１４２は、基板Ｗをスクラブできる。

押圧部１４６ｃは、支持軸１４６ｂをＺ軸方向に沿って上下移動させるアクチュエータを含む。例えば、押圧部１４６ｃは、エアシリンダを含む。

移動部１４８は、アーム１４６を移動させる。移動部１４８により、ブラシ１４２は、基板Ｗに当接する基板当接位置と、基板Ｗから離れた退避位置との間を移動する。移動部１４８により、ブラシ１４２は、基板Ｗの上面Ｗａから退避位置にまで移動する。また、移動部１４８により、ブラシ１４２は、退避位置から基板Ｗの上面Ｗａにまで移動する。

移動部１４８は、アーム１４６を水平方向に移動させる水平移動部１４８ａと、アーム１４６を鉛直方向に移動させる鉛直移動部１４８ｂとを含む。水平移動部１４８ａは、アーム１４６をＸＹ平面内のいずれかの方向に移動させる。また、鉛直移動部１４８ｂは、アーム１４６をＺ軸方向に移動させる。

本実施形態の基板処理装置１では、スピンベース１２１の流路１２１Ｌにより、基板Ｗとスピンベース１２１との間の間隙領域Ｒｂの負圧が抑制されるため、ブラシ処理部１４０が基板Ｗをブラシ１４２でスクラブ処理する場合でも、基板Ｗの変形を抑制できる。このため、基板Ｗを均一にスクラブ処理できる。

なお、図２～図１１を参照した上述の説明では、流路１２１Ｌの一方側の端部１２１Ｌａはスピンベース１２１の上面１２１ａに位置しており、流路１２１Ｌの他方側の端部１２１Ｌｂはスピンベース１２１の裏面１２１ｂに位置していたが、本実施形態はこれに限定されない。流路１２１Ｌの他方側の端部１２１Ｌｂはスピンベース１２１の側面１２１ｃに位置してもよい。

次に、図１２を参照して、本実施形態の基板処理装置１を説明する。図１２は、本実施形態の基板処理装置１の模式図である。図１２の基板保持部１２０は、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌｂがスピンベース１２１の側面１２１ｃに位置する点を除き、図５（ａ）を参照して上述した基板保持部１２０と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１２に示すように、流路１２１Ｌの一方側の端部１２１Ｌａはスピンベース１２１の上面１２１ａに位置しており、流路１２１Ｌの他方側の端部１２１Ｌｂはスピンベース１２１の側面１２１ｃに位置している。このため、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌａは、間隙領域Ｒｂに面しており、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌｂは、側方領域Ｒｄに面している。ここでは、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌａおよび端部１２１Ｌｂは、ＸＹ平面に平行な部分と、Ｚ軸方向に平行な部分とによって連通される。

基板Ｗが回転方向Ｒに回転すると、基板Ｗの回転に伴って基板Ｗとスピンベース１２１との間の間隙領域Ｒｂの気体が遠心力に伴って径方向外側に移動する。本実施形態の基板処理装置１では、スピンベース１２１に流路１２１Ｌが設けられているため、間隙領域Ｒｂの気体が径方向外側に移動するのに伴い、スピンベース１２１の側方領域Ｒｄの気体が流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂに移動する。このため、間隙領域Ｒｂの気圧が上方領域Ｒａの気圧よりも低くなることを抑制でき、基板Ｗの変形を抑制できる。

なお、図１２に示したスピンベース１２１では、流路１２１Ｌの端部１２１Ｌａおよび端部１２１Ｌｂは、ＸＹ平面に平行な部分と、Ｚ軸方向に平行な部分とによって連通されたが、本実施形態はこれに限定されない。流路１２１Ｌの端部１２１Ｌａおよび端部１２１Ｌｂは直線的に連通してもよい。

典型的には、電動モーター１２４は、下方領域Ｒｃに配置される。本実施形態では、電動モーター１２４に起因して粉塵等が発生するおそれがある場合でも、側方領域Ｒｄの気体がスピンベース１２１の流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂに供給されるため、電動モーター１２４に起因する粉塵等の影響を抑制できる。

なお、図２～図１２を参照した上述の説明では、基板Ｗの下面Ｗｂには、スピンベース１２１の流路１２１Ｌを通過した気体が供給されたが、本実施形態はこれに限定されない。基板Ｗの下面Ｗｂには、スピンベース１２１の流路１２１Ｌを通過した気体とは別の気体が供給されてもよい。

次に、図１３を参照して本実施形態の基板処理装置１を説明する。図１３は、基板処理装置１の模式図である。図１３の基板処理装置１は、基板Ｗの下面Ｗｂに流体を供給する流体供給部１３２をさらに備える点を除き、図２を参照して上述した基板処理装置１と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１３に示すように、基板処理装置１は、チャンバー１１０と、基板保持部１２０と、液体供給部１３０に加えて、流体供給部１３２をさらに備える。流体供給部１３２は、基板Ｗの下面Ｗｂに流体を供給する。流体供給部１３２によって供給される流体は、気体あってもよい。典型的には、流体供給部１３２によって供給される流体は、不活性ガスである。例えば、不活性ガスは、窒素を含む。あるいは、流体供給部１３２によって供給される流体は、液体であってもよい。

流体供給部１３２は、配管１３２ａと、バルブ１３２ｂと、ノズル１３２ｎとを含む。ノズル１３２ｎは、基板Ｗの下面Ｗｂに対向する。ノズル１３２ｎは、スピンベース１２１に配置される。ノズル１３２ｎは、基板Ｗの下面Ｗｂに流体を吐出する。ノズル１３２ｎは、配管１３２ａに接続される。配管１３２ａは、シャフト１２３内を通過する。配管１３２ａには、供給源から流体が供給される。バルブ１３２ｂは、配管１３２ａ内の流路を開閉する。

上述したように、流体供給部１３２は、基板Ｗの下面Ｗｂに気体を供給してもよい。この場合、流路１２１Ｌを介して基板Ｗの下面Ｗｂに供給される気体の量が充分ではない場合でも、流体供給部１３２が基板Ｗの下面Ｗｂに気体を供給することにより、間隙領域Ｒｂの圧力の低下を抑制できるため、基板Ｗの変形を抑制できる。また、流路１２１Ｌを介して基板Ｗの下面Ｗｂに供給される気体の量が充分ではない場合でも、流体供給部１３２が基板Ｗの下面Ｗｂに気体を供給することにより、基板Ｗの下面Ｗｂを充分に乾燥できる。

また、流路１２１Ｌを介して基板Ｗの下面Ｗｂに気体を供給する場合、スピンベース１２１とともに基板Ｗを回転することが必要である。しかしながら、流体供給部１３２は、基板Ｗの回転にかかわらず、あるいは、基板Ｗの回転速度に影響されることなく、基板Ｗの下面Ｗｂに必要量の気体を供給できる。

あるいは、流体供給部１３２は、基板Ｗの下面Ｗｂに液体を供給してもよい。例えば、基板Ｗの下面Ｗｂは、流体供給部１３２から供給された液体によって処理されてもよい。

なお、図２～図１３を参照して上述した説明では、スピンベース１２１は、電動モーター１２４に対して露出していたが、本実施形態はこれに限定されない。基板保持部１２０は、スピンベース１２１に対して電動モーター１２４を覆うカバーをさらに有することが好ましい。

次に、図１４を参照して本実施形態の基板処理装置１を説明する。図１４は、基板処理装置１の模式図である。図１４の基板処理装置１は、基板保持部１２０がカバー１２５をさらに備える点を除き、図２を参照して上述した基板処理装置１と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１４に示すように、基板保持部１２０は、スピンベース１２１、チャックピン１２２、シャフト１２３、電動モーター１２４および基部１２４Ｂに加えて、カバー１２５をさらに備える。カバー１２５は、電動モーター１２４に対してスピンベース１２１をカバーする。

カバー１２５は、スピンベース１２１の裏面１２１ｂと接触する。このためスピンベース１２１の裏面１２１ｂの一部の領域は、カバー１２５によって覆われる。ここでは、スピンベース１２１の流路１２１Ｌは、カバー１２５によって覆われない領域に位置する。

次に、図１４および図１５を参照して本実施形態の基板処理装置１における基板保持部１２０を説明する。図１５は、基板保持部１２０の模式的な断面図である。図１５の基板保持部１２０は、下方領域Ｒｃがカバー１２５によって下方被覆領域Ｒｃ１と下方開放領域Ｒｃ２とに分けられている点を除き、図５（ａ）を参照して上述した基板保持部１２０と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１５に示すように、下方領域Ｒｃは、カバー１２５によって、２つの領域に分けられる。具体的には、下方領域Ｒｃは、カバー１２５の内部に位置する下方被覆領域Ｒｃ１と、カバー１２５の外部に位置する下方開放領域Ｒｃ２とを含む。流路１２１Ｌの端部１２１Ｌｂは、下方開放領域Ｒｃ２に位置する。

スピンベース１２１の流路１２１Ｌを介して下方被覆領域Ｒｃ１の気体を間隙領域Ｒｂに供給すると、電動モーター１２４に起因する粉塵等によって基板Ｗに悪影響が生じることがある。しかしながら、本実施形態では、カバー１２５によって下方被覆領域Ｒｃ１とは隔離された下方開放領域Ｒｃ２の気体をスピンベース１２１の流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂに供給するため、電動モーター１２４に起因する粉塵等の影響を抑制できる。

なお、図１５に示した基板処理装置１では、スピンベース１２１の流路１２１Ｌは、下方開放領域Ｒｃ２と連通したが、本実施形態はこれに限定されない。スピンベース１２１の流路１２１Ｌは、下方被覆領域Ｒｃ１と連通してもよい。ただし、この場合、下方被覆領域Ｒｃ１の気体は、清浄に処理されていることが好ましい。例えば、図１５には図示していないが、下方被覆領域Ｒｃ１には、下方被覆領域Ｒｃ１内を清浄に保つ目的で設置された、清浄な空気を供給する供給口を設けてもよい。

なお、スピンベース１２１は、別部材に固着具で固定されてもよい。例えば、スピンベース１２１は、シャフト１２３に固着具で固定されてもよい。

次に、図１～図３および図１６を参照して、本実施形態の基板処理装置１の基板保持部１２０を説明する。図１６（ａ）は、スピンベース１２１の模式的な斜視図であり、図１６（ｂ）は、基板保持部１２０の模式的な斜視図である。なお、図１６の基板保持部１２０は、スピンベース１２１の中央に流体供給部１３２（図１３）のノズル１３２ｎおよび固着具１２６が設けられている点を除き、図４を参照して上述した基板保持部１２０と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１６（ａ）に示すように、スピンベース１２１の中央には、固着具１２６が取り付けられる。ここでは、スピンベース１２１の中央に孔が設けられており、スピンベース１２１は、薄い円筒状である。また、スピンベース１２１の中央には、シャフト１２３の一部および流体供給部１３２（図１３）のノズル１３２ｎが配置される。

固着具１２６は、固着具１２６ａと、固着具１２６ｂとを含む。固着具１２６ａは、スピンベース１２１をシャフト１２３に固着する。固着具１２６ｂは、シャフト１２３の部品およびスピンベース１２１を合わせて固着する。

固着具１２６ａとしてほぼ同じ大きさの４つのボルトＢａが設けられる。ボルトＢａは、スピンベース１２１を貫通するように設けられる。ボルトＢａは、ボルトＢａ１と、ボルトＢａ２と、ボルトＢａ３と、ボルトＢａ４とを含む。ボルトＢａ１～Ｂａ４が、スピンベース１２１において円周方向に沿って等間隔に配置される。このため、スピンベース１２１の中心からボルトＢａ１～Ｂａ４までの距離は一定である。

図１６（ｂ）に示すように、シャフト１２３は、本体部１２３ａと、当接部１２３ｂと、装着部１２３ｃとを含む。本体部１２３ａは、鉛直方向（Ｚ軸方向）に延びる。当接部１２３ｂは、鉛直上方に鍔部の設けられた円筒形状である。ここでは、当接部１２３ｂの開口のＸＹ平面の長さは、スピンベース１２１の孔の大きさとほぼ等しい。当接部１２３ｂは、本体部１２３ａの鉛直上方に配置され、スピンベース１２１に当接する。当接部１２３ｂの鍔部は、ＸＹ平面に広がる。このため、当接部１２３ｂの鍔部は、スピンベース１２１と比較的広い面積で当接する。ただし、当接部１２３ｂの径方向の長さは、スピンベース１２１に径方向の長さよりも小さい。例えば、当接部１２３ｂの外縁の径方向の長さは、スピンベース１２１に径方向の長さの半分以下である。

装着部１２３ｃは、当接部１２３ｂの開口およびスピンベース１２１の孔を充填するように装着される。また、装着部１２３ｃの鉛直上部は、ＸＹ平面に広がり、当接部１２３ｂの鉛直上方を覆う。したがって、装着部１２３ｃをスピンベース１２１および当接部１２３ｂに装着すると、装着部１２３ｃの鉛直上方は、スピンベース１２１の鉛直上方に位置する。装着部１２３ｃの上部には、ノズル１３２ｎが配置される。

ノズル１３２ｎは、ヘッド部１３２ｈと、開口部１３２ｐとを含む。ヘッド部１３２ｈは、装着部１２３ｃの鉛直上方に配置される。開口部１３２ｐは、ヘッド部１３２ｈの中央に位置する。装着部１２３ｃの上部は、ヘッド部１３２ｈとスピンベース１２１との間に挟まれる。装着部１２３ｃの上部の径方向の長さは、スピンベース１２１の中央の孔よりも大きい。また、シャフト１２３の当接部１２３ｂの上面には、ボルトＢｂ１に対応する位置に貫通孔が設けられる。また、スピンベース１２１には、当接部１２３ｂの貫通孔の対応する位置に貫通孔が設けられる。

ボルトＢａは、スピンベース１２１および当接部１２３ｂを貫通する。ボルトＢａの先端には、ナットＮａが取り付けられており、ボルトＢａおよびナットＮａにより、スピンベース１２１および当接部１２３ｂは固着される。

また、図１６（ａ）に示すように、固着具１２６ｂとしてほぼ同じ大きさの４つのボルトＢｂが設けられる。ボルトＢｂは、装着部１２３ｃの上部およびスピンベース１２１を貫通するように設けられる。ボルトＢｂは、ボルトＢｂ１と、ボルトＢｂ２と、ボルトＢｂ３と、ボルトＢｂ４とを含む。ボルトＢｂ１～Ｂｂ４が、スピンベース１２１において円周方向に沿って等間隔に配置される。このため、スピンベース１２１の中心からボルトＢｂ１～Ｂｂ４までの距離は一定である。なお、スピンベース１２１の中心からボルトＢｂまでの距離は、スピンベース１２１の中心からボルトＢａまでの距離よりも短い。

ボルトＢｂは、装着部１２３ｃの上部およびスピンベース１２１を貫通する。また、シャフト１２３の当接部１２３ｂの上面は、ボルトＢｂに対応する位置にねじ切りされている。ボルトＢｂにより、スピンベース１２１および装着部１２３ｃは固着される。

本実施形態では、スピンベース１２１とシャフト１２３は、ボルトＢａおよびナットＮａによって固着される。また、ボルトＢａおよびナットＮａはカバー１２５の内部に配置されているのに対して、流路１２１Ｌは、カバー１２５の外部に位置する。このため、ボルトＢａおよびナットＮａに起因して粉塵等が発生するおそれがある場合でも、カバー１２５の外部の気体がスピンベース１２１の流路１２１Ｌを介して間隙領域に供給されるため、ボルトＢａおよびナットＮａに起因する粉塵等の影響を抑制できる。

なお、上述したように、スピンベース１２１が回転することによって、下方領域Ｒｃの気体は、スピンベース１２１を介して間隙領域Ｒｂに流れるが、この場合、下方領域Ｒｃの気体は、乾燥していることが好ましい。これにより、基板Ｗの変形が抑制されるとともに、基板Ｗの下面Ｗｂの乾燥が促進できる。

次に、図１～図５および図１７を参照して本実施形態の基板処理装置１を説明する。図１７は、基板処理装置１の模式図である。図１７の基板処理装置１は、チャンバー１１０に壁１１０Ｗ、供給口１１０ｈ１および排気口１１０ｈ２が設けられている点を除き、図２を参照して上述した基板処理装置１と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１７に示すように、基板処理装置１において、チャンバー１１０には壁１１０Ｗが設けられる。典型的には、壁１１０Ｗは、円筒形状である。例えば、壁１１０Ｗは、スピンベース１２１の側面に対応する位置に配置される。壁１１０Ｗは、下方領域Ｒｃと側方領域Ｒｄとの境界近傍に配置される。壁１１０Ｗの内側に下方領域Ｒｃが位置し、壁１１０Ｗの外側に側方領域Ｒｄが位置する。壁１１０Ｗは、スピンベース１２１には接触しないが、壁１１０Ｗとスピンベース１２１との間の距離は比較的短いことが好ましい。

上述したように、スピンベース１２１の流路１２１Ｌにより、下方領域Ｒｃの気体が間隙領域Ｒｂに供給される。一方、基板Ｗを液で処理する際に、液が側方領域Ｒｄに飛び散ることがあり、側方領域Ｒｄの気体は充分に乾燥していないことがある。このため、乾燥していない側方領域Ｒｄの気体が、下方領域Ｒｃに浮遊して間隙領域Ｒｂに供給されると、基板Ｗの下面Ｗｂが充分に乾燥されないことがある。

本実施形態では、壁１１０Ｗにより、下方領域Ｒｃと側方領域Ｒｄとが分離されているため、下方領域Ｒｃの乾燥状態を維持しやすい。このため、スピンベース１２１の流路１２１Ｌにより、下方領域Ｒｃの気体が間隙領域Ｒｂに供給されると、基板Ｗの下面Ｗｂを効率的に乾燥できる。

なお、図１７に示すように、チャンバー１１０は、壁１１０Ｗによって分離された下方領域Ｒｃと側方領域Ｒｄのそれぞれに供給口および排気口を有することが好ましい。チャンバー１１０は、下方領域Ｒｃに位置する供給口１１０ｈ１を有する。また、チャンバー１１０は、側方領域Ｒｄに位置する排気口１１０ｈ２を有する。

例えば、供給口１１０ｈ１は、気体供給源Ｓと連結する。気体供給源Ｓは、供給口１１０ｈ１を介して下方領域Ｒｃに清浄な気体を供給する。例えば、気体供給源Ｓによって供給される気体は、空気または不活性ガスである。一例では、不活性ガスは、窒素を含む。また、排気口１１０ｈ２は、排気源Ｈと連結する。

このように側方領域Ｒｄで排気が行われることにより、側方領域Ｒｄの気体が下方領域Ｒｃにまで浮遊することを抑制できる。このため、スピンベース１２１の流路１２１Ｌにより、下方領域Ｒｃの気体が間隙領域Ｒｂに供給されると、基板Ｗの下面Ｗｂを効率的に乾燥できる。

なお、図１７に示した基板処理装置１では、排気源Ｈの排気を極めて強く設定すると、下方領域Ｒｃの気圧が低くなるため、スピンベース１２１の回転時に、流路１２１Ｌを介して下方領域Ｒｃから間隙領域Ｒｂに流れる気体の量が低下することがある。この場合、下方領域Ｒｃに、気体を供給する気体供給源Ｓと接続された供給口１１０ｈ１を設けることが好ましい。

また、図１７に示した基板処理装置１では、下方領域Ｒｃと間隙領域Ｒｂとの間にチャンバー１１０の筐体から延びた壁１１０Ｗが設けられたが、本実施形態はこれに限定されない。下方領域Ｒｃと間隙領域Ｒｂとの間に、スピンベース１２１から延びた部材が設けられてもよい。

次に、図１～図５、図１７および図１８を参照して本実施形態の基板処理装置１を説明する。図１８は、基板処理装置１の模式図である。図１８の基板処理装置１は、壁１１０Ｗ、に代えて、スピンベース１２１に裾部１２１ｓが取り付けられている点を除き、図１７を参照して上述した基板処理装置１と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１８に示すように、基板処理装置１において、スピンベース１２１には、裾部１２１ｓが取り付けられる。典型的には、裾部１２１ｓは、円筒形状である。ここでは、裾部１２１ｓは、ＸＹ平面に延びるスピンベース１２１の端部から鉛直下方に直線状に延びている。裾部１２１ｓは、下方領域Ｒｃと側方領域Ｒｄとの境界近傍に配置される。裾部１２１ｓの内側に下方領域Ｒｃが位置し、裾部１２１ｓの外側に側方領域Ｒｄが位置する。ここでは、裾部１２１ｓは、チャンバー１１０には接触しないが、裾部１２１ｓとチャンバー１１０との間の距離は比較的短いことが好ましい。

図１８に示した基板処理装置１では、裾部１２１ｓがスピンベース１２１から鉛直下方に延びる。このため、基板Ｗ処理時に基板Ｗの回転によって基板Ｗから液体が飛散しても、液体は、スピンベース１２１の下方に位置する下方領域Ｒｃに侵入しにくい。したがって、スピンベース１２１の回転に伴ってスピンベース１２１の下方領域Ｒｃの気体が流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂに移動しても、基板Ｗを清浄に維持できる。

なお、図１８に示した基板処理装置１では、裾部１２１ｓはスピンベース１２１から鉛直下方に直線状に延びていたが、本実施形態はこれに限定されない。裾部１２１ｓは曲がってもよい。

次に、図１～図５、図１７、図１８および図１９を参照して本実施形態の基板処理装置１を説明する。図１９は、基板処理装置１の模式図である。図１９の基板処理装置１は、裾部１２１ｓの鉛直下方端部が曲がっている点を除き、図１８を参照して上述した基板処理装置１と同様の構成を有している。このため、冗長を避ける目的で重複する記載を省略する。

図１９に示すように、基板処理装置１において、スピンベース１２１には、裾部１２１ｓが取り付けられる。ここでは、裾部１２１ｓは、直線部１２１ｓ１と、折曲部１２１ｓ２とを有する。直線部１２１ｓ１は、スピンベース１２１に連結されており、ＸＹ平面に延びるスピンベース１２１の端部から鉛直下方に直線状に延びている。直線部１２１ｓ１は、下方領域Ｒｃと側方領域Ｒｄとの間に位置する。

折曲部１２１ｓ２は、直線部１２１ｓ１の鉛直下方端に接続される。折曲部１２１ｓ２は、直線部１２１ｓ１に対して回転軸Ａｘを中心とした径方向内側に曲げられる。折曲部１２１ｓ２の少なくとも一部は、下方領域Ｒｃに位置する。

回転軸Ａｘから見た場合、図１９に示すように、直線部１２１ｓ１に対する折曲部１２１ｓ２の角度は９０°よりも大きいことが好ましい。これにより、基板Ｗ処理時に基板Ｗの回転によって基板Ｗから液体が飛散しても、液体は、スピンベース１２１の下方に位置する下方領域Ｒｃに侵入しにくい。したがって、スピンベース１２１の回転に伴ってスピンベース１２１の下方領域Ｒｃの気体が流路１２１Ｌを介して間隙領域Ｒｂに移動しても、基板Ｗを清浄に維持できる。

以上、図面を参照して本発明の実施形態を説明した。ただし、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である。また、上記の実施形態に開示される複数の構成要素を適宜組み合わせることによって、種々の発明の形成が可能である。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数、間隔等は、図面作成の都合上から実際とは異なる場合もある。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質、形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

例えば、図２～図１９を参照した上述の説明では、基板保持部１２０は、鉛直下方から基板Ｗを保持しており、スピンベース１２１は、基板Ｗの鉛直下方に位置していたが、本実施形態はこれに限定されない。基板保持部１２０は、鉛直上方から基板Ｗを保持しており、スピンベース１２１は、基板Ｗの鉛直上方に位置していてもよい。

本発明は、基板処理装置に好適に用いられる。

１ 基板処理装置
１００ 基板処理システム
１１０ チャンバー
１２０ 基板保持部
１２１ スピンベース
１３０ 液体供給部
Ｗ 基板

Claims (7)

1. 基板を水平に保持して回転する基板保持部を備える基板処理装置であって、
   前記基板保持部は、
   前記基板の一方の主面に対向して設けられるスピンベースと、
   前記スピンベースに設けられ、前記基板を水平に保持するチャックピンと、
   鉛直方向に延びる回転軸を中心に、前記スピンベースと前記チャックピンとを一体として回転させる回転機構と
   を有し、
   前記スピンベースは、
   前記基板と対向する第１主面と、
   第２主面と、
   前記第１主面および前記第２主面を連通する側面と
   を有し、
   前記スピンベースは、
   前記第１主面上に設けられた第１端部と、
   前記第２主面に設けられた第２端部と、
   前記第１端部と前記第２端部とを連通する流路と
   を有し、
   前記基板保持部は、前記スピンベースの前記第２主面に設けられ、前記流路と少なくとも一部の領域で重なるフィンをさらに有する、基板処理装置。
2. 基板を水平に保持して回転する基板保持部を備える基板処理装置であって、
   前記基板保持部は、
   前記基板の一方の主面に対向して設けられるスピンベースと、
   前記スピンベースに設けられ、前記基板を水平に保持するチャックピンと、
   鉛直方向に延びる回転軸を中心に、前記スピンベースと前記チャックピンとを一体として回転させる回転機構と
   を有し、
   前記スピンベースは、
   前記基板と対向する第１主面と、
   第２主面と、
   前記第１主面および前記第２主面を連通する側面と
   を有し、
   前記スピンベースは、
   前記第１主面上に設けられた第１端部と、
   前記第２主面に設けられた第２端部と、
   前記第１端部と前記第２端部とを連通する流路と
   を有し、
   前記基板保持部は、前記スピンベースの前記第１主面に設けられ、前記流路を通過した気体が前記基板の径方向内側に向けて流れるように規制する規制部をさらに有する、基板処理装置。
3. 前記流路は、前記スピンベースに設けられた複数の貫通孔を含む、請求項１または２に記載の基板処理装置。
4. 前記複数の貫通孔は、前記スピンベースに対して、前記回転軸を中心として対称に配置される、請求項３に記載の基板処理装置。
5. 前記複数の貫通孔は、第１貫通孔と、前記第１貫通孔よりも開口面積の小さい第２貫通孔とを含み、
   前記第１貫通孔と前記スピンベースの前記回転軸との間の距離は、前記第２貫通孔と前記スピンベースの前記回転軸との間の距離よりも短い、請求項３に記載の基板処理装置。
6. 前記回転機構は、前記回転軸を中心として前記スピンベースを回転し、
   前記第１端部と前記回転軸との間の距離は、前記第２端部と前記回転軸との間の距離よりも短い、請求項１から５のいずれかに記載の基板処理装置。
7. 前記スピンベースの前記流路に設けられた羽根部材をさらに備える、請求項１から６のいずれかに記載の基板処理装置。
   

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