KR101911144B1 - 기판 유지 회전 장치 및 그것을 구비한 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 유지 회전 장치 및 그것을 구비한 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법 Download PDF

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KR101911144B1
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

이 기판 유지 회전 장치는, 가동 핀의 지지부를 유지 위치에 탄성 지지하는 탄성 지지 유닛과, 가동 핀에 대응하여 장착된 구동용 자석과, 비회전 상태로 형성된 개방 자석으로서, 회전대의 회전에 수반하여 회전하는 각 가동 핀이 통과 가능한 소정의 자계 발생 영역으로서 상기 회전대의 회전 방향에 관해 치우쳐서 또한 복수개의 가동 핀 중 일부의 가동 핀에 대응하는 구동용 자석밖에 통과할 수 없게 형성된 자계 발생 영역을 형성하고, 당해 자계 발생 영역을 통과하는 상기 가동 핀의 구동용 자석에 반발력 또는 흡인력을 부여하여, 상기 탄성 지지 유닛에 의해 상기 유지 위치에 탄성 지지되어 있는 당해 가동 핀의 상기 지지부에 당해 탄성력에 대항하여 상기 개방 위치로 향하게 하는 힘을 발생시키는 개방 자석을 포함한다.

Description

기판 유지 회전 장치 및 그것을 구비한 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법{SUBSTRATE HOLDING/ROTATING DEVICE, SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS INCLUDING THE SAME, AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판 유지 회전 장치 및 그것을 구비한 기판 처리 장치, 그리고 기판 처리 방법에 관한 것이다. 유지 대상 또는 처리 대상의 기판에는, 예를 들어, 반도체 웨이퍼, 액정 표시 장치용 기판, 플라즈마 디스플레이용 기판, FED (Field Emission Display) 용 기판, 광 디스크용 기판, 자기 디스크용 기판, 광 자기 디스크용 기판, 포토마스크용 기판, 세라믹 기판, 태양 전지용 기판 등이 포함된다.
US2013/0152971 A1 은, 연직 방향을 따른 회전축선의 둘레로 회전 가능한 회전대와, 회전대를 상기 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 구동 유닛과, 회전대에 배치 형성되고, 기판을 회전대 표면으로부터 소정 간격을 두고 수평으로 위치 결정하는 복수개 (예를 들어 4 개) 의 유지 핀을 구비한 회전식의 기판 유지 회전 장치를 개시하고 있다.
복수개의 유지 핀은, 회전대에 대해 부동의 고정 핀과, 회전대에 대해 가동의 가동 핀을 포함한다. 가동 핀은, 그 중심축선과 동축의 회전축선 둘레로 회전 가능하게 형성되고, 기판의 둘레단 가장자리에 맞닿기 위한 맞닿음부를 가지고 있다. 맞닿음부의 회전에 의해, 맞닿음부는, 회전축선으로부터 떨어진 먼 개방 위치와, 회전축선에 가까워진 유지 위치 사이에서 변위된다. 맞닿음부의 회전축에는, 핀 구동용 자석이 결합되어 있다.
가동 핀의 개폐의 전환은, 회전대의 하방에 배치된 승강 자석을 사용하여 실시된다 (자석 전환 방식). 승강 자석에는, 자석 승강 유닛이 결합되어 있다. 승강 자석이 소정의 하위치에 있을 때, 승강 자석이 핀 구동용 자석에 대향하지 않기 때문에, 가동 핀에는, 당해 가동 핀을 그 유지 위치에 탄성 지지하는 외력이 작용하지 않는다. 그 때문에, 승강 자석이 하위치에 있을 때, 가동 핀은 그 개방 위치에 유지되게 된다. 한편, 승강 자석이 소정의 상위치에 있을 때, 승강 자석과 핀 구동용 자석 사이의 자기 흡인력에 의해 가동 핀이 그 유지 위치에 유지된다.
그리고, 상기의 기판 유지 회전 장치는, 기판을 1 장씩 처리하는 매엽형 (枚葉型) 의 기판 처리 장치에 구비되어 있고, 기판 유지 회전 장치에 의해 회전되고 있는 기판의 상면에, 처리액 노즐로부터 처리액 (세정 약액) 이 공급된다. 기판의 상면에 공급된 처리액은, 기판의 회전에 의한 원심력을 받아 기판의 둘레 가장자리부를 향하여 흐른다. 이로써, 기판의 상면의 전역 및 기판의 둘레 단면이 액처리된다. 또, 기판 처리의 종류에 따라서는, 기판의 하면의 둘레 가장자리부도 액처리하고자 하는 경우도 있다.
그런데, US2013/0152971 A1 에 기재된 구성에서는, 액처리 동안, 복수개 (예를 들어 4 개) 의 유지 핀에 의해 기판을 시종 접촉 지지하고 있기 때문에, 기판의 둘레 단면에 있어서의 유지 핀의 복수 지점의 맞닿음 위치에 있어서 처리액이 돌아 들어가지 않아, 기판의 둘레 가장자리부 (기판의 둘레 단면 및 기판의 하면의 둘레 가장자리부) 에 세정 잔여물이 생길 우려가 있다. 기판을 회전시키고 있는 동안에 기판의 접촉 지지 위치를 변화시키면, 기판의 둘레 가장자리부를 세정 잔여물없이 세정할 수 있지만, 그러한 접촉 지지 위치의 변화를 실현하기 위해서는, 기판의 처리 중에 있어서, 회전 중인 회전대에 형성되어 있는 복수개의 유지 핀 중 일부의 유지 핀만을 선택적으로 개방할 필요가 있다. 그러나, 상기 특허문헌 1 에 기재된 자석 전환 방식의 기판 유지 회전 장치에서는, 가동 핀의 개폐를 전환하기 위한 승강 자석은 비회전으로 형성되어 있으므로, 회전 중인 회전대에 형성되어 있는 복수개의 유지 핀 중 일부의 유지 핀만을 선택적으로 개방할 수는 없다. 만일, 상기 특허문헌 1 에 있어서 회전대의 회전 중에 승강 자석을 하위치에 배치하고, 2 개의 가동 핀의 쌍방을 개방 상태로 하면, 회전 상태에 있는 회전대에서 기판으로부터 이탈될 우려가 있다.
그래서, 본 발명의 하나의 목적은, 기판을 양호하게 지지하여 회전시킬 수 있고, 또한 기판의 회전 중에, 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시키는 것이 가능한 자석 전환 방식의 기판 유지 회전 장치를 제공하는 것이다.
또, 본 발명의 다른 목적은, 기판의 둘레 가장자리부를, 처리 잔여물없이 양호하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
본 발명은, 회전대와, 상기 회전대를, 연직 방향을 따른 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 구동 유닛과, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수개의 가동 핀으로서, 상기 회전축선으로부터 떨어진 먼 개방 위치와 상기 회전축선에 가까워진 유지 위치 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖고, 상기 회전대와 함께 상기 회전축선 둘레로 회전하도록 형성된 가동 핀과, 각 가동 핀의 상기 지지부를 상기 유지 위치에 탄성 지지하는 탄성 지지 유닛과, 각 가동 핀에 대응하여 장착된 구동용 자석과, 비회전 상태로 형성된 개방 자석으로서, 상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하는 각 가동 핀이 통과 가능한 소정의 자계 발생 영역으로서 상기 회전대의 회전 방향에 관해 치우쳐서 또한 복수개의 가동 핀 중 일부의 가동 핀에 대응하는 구동용 자석밖에 통과할 수 없게 형성된 자계 발생 영역을 형성하고, 당해 자계 발생 영역을 통과하는 상기 가동 핀의 구동용 자석에 반발력 또는 흡인력을 부여하여, 상기 탄성 지지 유닛에 의해 상기 유지 위치에 탄성 지지되어 있는 당해 가동 핀의 상기 지지부에 당해 탄성력에 대항하여 상기 개방 위치로 향하게 하는 힘을 발생시키는 개방 자석을 포함하는 기판 유지 회전 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 회전대에는 복수개의 가동 핀이 형성되어 있고, 각 가동 핀은, 개방 위치와 유지 위치 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 가지고 있다. 각 가동 핀의 지지부는, 탄성 지지 유닛에 의해 유지 위치에 탄성 지지되어 있다.
또, 기판 유지 회전 장치에는, 개방 자석이 비회전 상태로 형성되어 있다. 개방 자석은, 회전대의 회전에 수반하여 회전하고 있는 복수개의 가동 핀 중, 회전대의 회전 방향에 관해 치우쳐서 형성된 자계 발생 영역을 통과하는 가동 핀에 대응하는 구동용 자석에만 반발력을 발생시키지만, 당해 자계 발생 영역을 통과하고 있지 않은 가동 핀에 대응하는 구동용 자석에는, 반발력 또는 흡인력을 부여하지 않는다. 이 자계 발생 영역은, 복수개의 가동 핀 중 일부의 가동 핀에 대응하는 구동용 자석밖에 통과할 수 없게 형성되어 있다.
개방 자석에 의해 반발력 또는 흡인력이 부여되는 가동 핀 (자계 발생 영역을 통과하고 있는 가동 핀) 에는, 당해 가동 핀의 지지부에, 당해 탄성력에 대항하는 상기 개방 위치로 향하게 하는 힘이 발생한다. 이로써, 당해 가동 핀의 기판의 둘레 가장자리부에 대한 가압력을 완화시킬 수 있다. 이 때, 가동 핀의 지지부에 발생하는, 개방 위치로 향하게 하는 힘이 탄성 지지 유닛으로부터의 탄성력을 상회하는 반발력 또는 흡인력을 상회하면, 기판의 둘레 가장자리부와 가동 핀의 지지부 사이에 간극이 형성되고, 그 결과, 지지부가 기판을 지지하지 않게 된다. 또, 회전대의 회전에 의한 각 가동 핀의 위상 변화에 수반하여, 자계 발생 영역을 통과하고 있는 가동 핀이 순차적으로 바뀐다. 이로써, 회전대의 회전에 수반하여 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 있다. 기판의 접촉 지지 위치를 변화시키는 것이 가능하다.
한편, 개방 자석에 의해 반발력 및 흡인력이 부여되지 않은 가동 핀 (자계 발생 영역을 통과하고 있지 않은 가동 핀) 은, 그 지지부가 개방 위치인 채로 유지된다. 이로써, 당해 가동 핀에 의해 기판의 둘레 가장자리부를 지지할 수 있다. 이로써, 기판을 양호하게 지지하여 회전시킬 수 있다.
이상에 의해, 기판을 양호하게 지지하여 회전시킬 수 있고, 또한 기판의 회전 중에, 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시키는 것이 가능한 자석 전환 방식의 기판 유지 회전 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시형태에서는, 상기 개방 자석과 상기 구동용 자석 사이의 거리가 변화하도록 상기 개방 자석 및 상기 회전대를 상대 이동시키는 제 1 상대 이동 유닛을 추가로 포함한다.
이 구성에 의하면, 제 1 상대 이동 유닛에 의해 개방 자석 및 회전대를 상대 이동시킴으로써, 개방 자석과 구동용 자석 사이의 거리를 변화시킬 수 있다. 따라서, 개방 자석 및 회전대를 상대 이동시킴으로써, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 자계 발생 영역이 발생하는 상태와, 당해 자계 발생 영역이 발생하지 않는 상태를 전환할 수 있다.
또, 상기 제 1 상대 이동 유닛은, 상기 개방 자석 및 상기 회전대를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치와, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하지 않는 제 2 위치 사이에서 상대 이동시켜도 된다.
이 구성에 의하면, 개방 자석 및 회전대의 상대 위치가 제 1 위치에 있는 상태에서는, 자계 발생 영역을 통과하고 있는 가동 핀에, 개방 자석으로부터 반발력 또는 흡인력이 부여할 수 있어, 기판의 회전 중에 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 있다. 한편, 개방 자석 및 회전대의 상대 위치가 제 2 위치에 있는 상태에서는, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 자계 발생 영역이 발생하지 않기 때문에, 기판의 회전 중에 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 없다.
또, 상기 개방 자석 및 상기 회전대가 상기 제 1 위치에 있는 상태에서, 상기 가동 핀의 상기 지지부는, 상기 개방 위치와 상기 유지 위치 사이의 중간 위치에 배치되어 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 개방 자석 및 회전대의 상대 위치가 제 1 위치에 있는 상태에서는, 자계 발생 영역을 통과하고 있는 가동 핀에, 탄성 지지 유닛에 의해 부여되는 탄성력을 상회하는 반발력 또는 흡인력이 부여된다. 이로써, 가동 핀의 지지부는, 개방 위치와 유지 위치 사이의 중간 위치에 배치된다.
또, 상기 탄성 지지 유닛은, 각 구동용 자석과의 사이에 반발력 또는 흡인력을 부여하여, 각 가동 핀의 상기 지지부를 상기 유지 위치에 탄성 지지하는 폐색 자석을 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 폐색 자석에 의해, 각 가동 핀의 지지부가 유지 위치에 탄성 지지된다. 이로써, 각 가동 핀의 지지부를 유지 위치에 탄성 지지하는 구성을 간단하게 실현할 수 있다.
또, 상기 폐색 자석 및 상기 회전대를, 상기 폐색 자석이 상기 구동용 자석과의 사이에 상기 반발력 또는 상기 흡인력을 부여하는 제 3 위치와, 상기 폐색 자석이 상기 구동용 자석과의 사이에 상기 반발력 및 상기 흡인력을 부여하지 않는 제 4 위치의 사이에서 상대 이동시키는 제 2 상대 이동 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 폐색 자석 및 회전대의 상대 위치를, 제 3 위치와 제 4 위치 사이에서 전환함으로써, 각 가동 핀의 지지부가 유지 위치에 탄성 지지되어 있는 상태와, 각 가동 핀의 지지부가 유지 위치에 탄성 지지되어 있지 않은 상태를 전환할 수 있다.
또, 상기 개방 자석은, 상기 회전대의 둘레 방향에 간격을 두고 형성된 복수개의 개방 자석을 포함하고, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 형성되는 상기 자계 발생 영역은, 상기 회전대의 회전 방향에 간헐적인 영역이어도 된다.
이 구성에 의하면, 자계 발생 영역을 회전대의 회전 방향에 간헐적인 영역으로 할 수 있으므로, 기판의 둘레 가장자리부에 형성되는 복수개의 가동 핀 중, 서로 이웃하지 않는 가동 핀에 대해 동시에, 개방 자석으로부터의 반발력 또는 흡인력을 미치게 할 수 있다. 이로써, 서로 이웃하지 않는 가동 핀을 동시에 비지지 상태로 할 수 있고, 바꾸어 말하면, 나머지 가동 핀으로 기판을 지지할 수 있기 때문에, 몇 개의 가동 핀이 기판의 지지를 해제했을 경우에 있어서 기판을 보다 한층 안정적으로 지지하여 회전시킬 수 있다.
상기 가동 핀은, 적어도 3 개의 가동 핀을 포함하는 제 1 가동 핀군과, 제 1 가동 핀군과는 별도로 형성되고, 적어도 3 개의 가동 핀을 포함하는 제 2 가동 핀군을 포함하고, 모든 상기 가동 핀에 대응하여 장착된 상기 구동용 자석은, 상기 회전축선을 따른 축선에 직교하는 방향에 관해, 서로 동일한 자극 (磁極) 방향을 갖도록 형성되어 있고, 상기 복수의 상기 개방 자석은, 상기 제 1 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 상기 자계 발생 영역 내에 존재하고 있는 상태에서, 상기 제 2 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 상기 자계 발생 영역 내에 존재하지 않고, 또한 상기 제 2 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 자계 발생 영역 내에 존재하고 있는 상태에서, 상기 제 1 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 상기 자계 발생 영역 내에 존재하지 않게 배치되어 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 각 제 1 가동 핀군이 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하고 있는 경우에는, 각 제 2 가동 핀군은, 기판의 지지에 관여하고 있지 않다. 또, 각 제 2 가동 핀군이 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하고 있는 경우에는, 각 제 1 가동 핀군은, 기판의 지지에 관여하고 있지 않다. 따라서, 회전대의 회전에 의한 각 가동 핀의 위상 변화에 수반하여, 3 개 이상의 가동 핀을 포함하는 제 1 가동 핀군에 의해 기판이 지지되어 있는 상태와, 3 개 이상의 가동 핀을 포함하는 제 2 가동 핀군에 의해 기판이 지지되어 있는 상태 사이에서 천이된다. 즉, 회전대가 일주 (一周) 회전할 때마다, 제 1 가동 핀군과 제 2 가동 핀군 사이에서 복수회 기판이 바꿔 들어진다.
상기 제 1 가동 핀군은, 상기 제 2 가동 핀군과 동수의 상기 가동 핀을 포함하고, 상기 제 1 및 제 2 가동 핀군은 상기 회전대의 둘레 방향에 관해 교대로, 또한 각 가동 핀군에 포함되는 복수개의 가동 핀이 등간격이 되도록 배치되어 있고, 상기 복수의 개방 자석은, 각 가동 핀군에 포함되는 상기 가동 핀의 수와 동수, 상기 회전대의 둘레 방향에 등간격으로 배치되어 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 제 1 및 제 2 가동 핀군이 회전대의 둘레 방향에 관해 교대로 배치되어 있고, 또한 각 가동 핀군에 포함되는 복수개의 가동 핀이 등간격이 되도록 형성되어 있으므로, 3 개 이상의 제 1 가동 핀군에 의해 기판이 지지되어 있는 상태 및 3 개 이상의 제 2 가동 핀군에 의해 기판이 지지되어 있는 상태의 각각에 있어서, 각 가동 핀군에 의해 기판을 양호하게 지지할 수 있다.
또, 복수의 개방 자석이 각 가동 핀군에 포함되는 상기 가동 핀의 수와 동수, 상기 회전대의 둘레 방향에 등간격으로 배치되어 있으므로, 복수의 개방 자석에 의해 형성되는 자계 발생 영역을, 각 가동 핀군에 포함되는 가동 핀에 대응하는 구동용 자석이 동시에 통과하는 형상으로 형성할 수 있다.
상기 회전대의 회전 속도 및/또는 상기 개방 자석의 둘레 방향 길이는, 1 개의 상기 개방 자석에 의해 형성되는 상기 자계 발생 영역이 상기 회전대의 둘레 방향에 관해 상기 가동 핀의 둘레 방향의 배치 간격과 일치하도록 형성되어 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 1 개의 개방 자석에 의해 형성되는 자계 발생 영역이 회전대의 둘레 방향에 관해 가동 핀의 둘레 방향의 배치 간격과 일치하고 있으므로, 회전대에 형성되는 복수개의 가동 핀의 상태를 1 개씩 전환할 수 있다.
또, 상기 개방 자석에 의해 발생하는 자계와 상기 폐색 자석에 의해 발생하는 자계의 간섭을 차폐하는 차폐 부재를 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 개방 자석에 의해 발생하는 자계와, 폐색 자석에 의해 발생하는 자계의 간섭을 확실하게 방지할 수 있다.
또, 본 발명은, 상기 기판 유지 회전 장치와, 상기 기판 유지 회전 장치에 유지되어 있는 기판의 주면에 대해, 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛을 포함하는 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 처리액 공급 유닛으로부터 처리액이 기판의 주면에 공급된다. 기판의 주면에 공급된 처리액은, 기판의 회전에 의한 원심력을 받아 기판의 둘레 가장자리부를 향하여 흐른다. 이로써, 기판의 둘레 가장자리부가 처리액에 의해 액처리된다. 본 발명에서는, 기판의 회전 중에, 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시키는 것이 가능하다. 그 때문에, 기판의 둘레 가장자리부를 처리 잔여물없이 양호하게 처리할 수 있다.
또, 상기 개방 자석 및 상기 회전대를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치와, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하지 않는 제 2 위치 사이에서 상대 이동시키는 제 1 상대 이동 유닛과, 상기 회전 구동 유닛, 상기 처리액 공급 유닛 및 상기 제 1 상대 이동 유닛을 제어하는 제어 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우, 상기 제어 유닛은, 상기 회전대를 상기 회전축선 둘레로 회전시키는 회전대 회전 공정과, 상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하고 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과, 상기 회전대 회전 공정 및 상기 처리액 공급 공정에 병행하여, 상기 개방 자석 및 상기 회전대의 상대 위치를 상기 제 1 위치에 배치하는 개방 자석 배치 공정을 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 회전 상태에 있는 기판의 주면에 처리액이 공급된다. 기판의 주면에 공급된 처리액은, 기판의 회전에 의한 원심력을 받아 기판의 둘레 가장자리부를 향하여 흐른다. 이로써, 기판의 둘레 가장자리부가 처리액에 의해 액처리된다.
또, 회전대의 회전 및 처리액의 공급에 병행하여, 개방 자석 및 회전대의 상대 위치를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치에 배치한다. 이 경우, 회전대의 회전 위상의 변화에 수반하여 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 기판의 둘레 가장자리부의 전역에 처리액을 공급하는 것이 가능하고, 이로써, 기판의 둘레 가장자리부를 처리 잔여물없이 양호하게 처리할 수 있다.
또, 본 발명은, 회전대와, 상기 회전대를, 연직 방향을 따른 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 구동 유닛과, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수개의 가동 핀으로서, 상기 회전축선으로부터 떨어진 먼 개방 위치와 상기 회전축선에 가까워진 유지 위치 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖고, 상기 회전대와 함께 상기 회전축선 둘레로 회전하도록 형성된 가동 핀과, 각 가동 핀의 상기 지지부를 상기 유지 위치에 탄성 지지하는 탄성 지지 유닛과, 각 가동 핀에 대응하여 장착된 구동용 자석과, 비회전 상태로 형성된 개방 자석으로서, 상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하는 각 가동 핀이 통과 가능한 소정의 자계 발생 영역으로서 상기 회전대의 회전 방향에 관해 치우쳐서 또한 복수개의 가동 핀 중 일부의 가동 핀에 대응하는 구동용 자석밖에 통과할 수 없게 형성된 자계 발생 영역을 형성하고, 당해 자계 발생 영역을 통과하는 상기 가동 핀의 구동용 자석에 반발력 또는 흡인력을 부여하여, 상기 탄성 지지 유닛에 의해 상기 유지 위치에 탄성 지지되어 있는 당해 가동 핀의 상기 지지부에 당해 탄성력에 대항하여 상기 개방 위치로 향하게 하는 힘을 발생시키는 개방 자석을 포함하는 기판 유지 회전 장치와, 상기 개방 자석 및 상기 회전대를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치와, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하지 않는 제 2 위치 사이에서 상대 이동시키는 제 1 상대 이동 유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 기판 처리 방법으로서, 상기 회전대를 상기 회전축선 둘레로 회전시키는 회전대 회전 공정과, 상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하고 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과, 상기 회전대 회전 공정 및 상기 처리액 공급 공정에 병행하여, 상기 개방 자석 및 상기 회전대의 상대 위치를 상기 제 1 위치에 배치하는 개방 자석 배치 공정을 포함하는 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 회전 상태에 있는 기판의 주면에 처리액이 공급된다. 기판의 주면에 공급된 처리액은, 기판의 회전에 의한 원심력을 받아 기판의 둘레 가장자리부를 향하여 흐른다. 이로써, 기판의 둘레 가장자리부가 처리액에 의해 액처리된다.
또, 회전대의 회전 및 처리액의 공급에 병행하여, 개방 자석 및 회전대의 상대 위치를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치에 배치한다. 이 경우, 회전대의 회전 위상의 변화에 수반하여 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 기판의 둘레 가장자리부의 전역에 처리액을 공급하는 것이 가능하고, 이로써, 기판의 둘레 가장자리부를 처리 잔여물없이 양호하게 처리할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 명백해진다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
도 2 는, 상기 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다.
도 3 은, 상기 기판 처리 장치에 구비된 스핀 척의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 4 는, 도 3 의 구성의 저면도이다.
도 5 는, 도 3 의 절단면선 V-V 에서 본 단면도이다.
도 6 은, 도 5 의 구성의 일부를 확대하여 나타내는 확대 단면도이다.
도 7 은, 스핀 척에 구비된 가동 핀 근방의 구성을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 8a 는, 내측 승강 영구 자석 및 외측 승강 자석이 모두 하위치에 있는 상태에 있어서의 각 가동 핀의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 8b 는, 내측 승강 영구 자석이 상위치에 있고 또한 외측 승강 자석이 하위치에 있는 상태에 있어서의 각 가동 핀의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 8c 는, 내측 승강 영구 자석 및 외측 승강 자석이 모두 상위치에 있는 상태에 있어서의 각 가동 핀의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 9a ∼ 9f 는, 회전대가 일회전하는 동안에 있어서의 각 가동 핀의 상태 천이를 나타내는 도면이다.
도 10 은, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 11 은, 상기 기판 처리 장치에 의해 실행되는 처리액 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 12a ∼ 12g 는, 상기 처리액 처리의 처리예를 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 13a, 13b 는, 가동 핀이 유지 위치에 있을 때, 및 가동 핀이 중간 위치에 있을 때의 각각에 있어서의 처리액이 돌아 들어가는 상태를 나타내는 도면이다.
도 13c 는, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 처리액 및 불활성 가스의 흐름을 나타내는 단면도이다.
도 1 은, 본 발명의 일 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 (반도체 기판) 로 이루어지는 원판상의 기판 (W) 을, 처리액이나 처리 가스에 의해 1 장씩 처리하는 매엽식의 장치이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 복수의 캐리어 (C) 를 유지하는 로드 포트 (LP) 와, 기판 (W) 의 자세를 상하 반전시키는 반전 유닛 (TU) 과, 기판 (W) 을 처리하는 복수의 처리 유닛 (2) 을 포함한다. 로드 포트 (LP) 및 처리 유닛 (2) 은, 수평 방향에 간격을 두고 배치되어 있다. 반전 유닛 (TU) 은, 로드 포트 (LP) 와 처리 유닛 (2) 사이에서 반송되는 기판 (W) 의 반송 경로 상에 배치되어 있다.
기판 처리 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 추가로 로드 포트 (LP) 와 반전 유닛 (TU) 사이에 배치된 인덱서 로봇 (IR) 과, 반전 유닛 (TU) 과 처리 유닛 (2) 사이에 배치된 센터 로봇 (CR) 과, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐를 제어하는 제어 장치 (3) 를 포함한다. 인덱서 로봇 (IR) 은, 로드 포트 (LP) 에 유지되어 있는 캐리어 (C) 로부터 반전 유닛 (TU) 으로 복수장의 기판 (W) 을 1 장씩 반송하고, 반전 유닛 (TU) 으로부터 로드 포트 (LP) 에 유지되어 있는 캐리어 (C) 로 복수장의 기판 (W) 을 1 장씩 반송한다. 동일하게, 센터 로봇 (CR) 은, 반전 유닛 (TU) 으로부터 처리 유닛 (2) 으로 복수장의 기판 (W) 을 1 장씩 반송하고, 처리 유닛 (2) 으로부터 반전 유닛 (TU) 으로 복수장의 기판 (W) 을 1 장씩 반송한다. 센터 로봇 (CR) 은, 또한 복수의 처리 유닛 (2) 사이에서 기판 (W) 을 반송한다.
인덱서 로봇 (IR) 은, 기판 (W) 을 수평으로 지지하는 핸드 (H1) 를 구비하고 있다. 인덱서 로봇 (IR) 은, 핸드 (H1) 를 수평으로 이동시킨다. 또한 인덱서 로봇 (IR) 은, 핸드 (H1) 를 승강시켜, 당해 핸드 (H1) 를 연직축선 둘레로 회전시킨다. 동일하게, 센터 로봇 (CR) 은, 기판 (W) 을 수평으로 지지하는 핸드 (H2) 를 구비하고 있다. 센터 로봇 (CR) 은, 핸드 (H2) 를 수평으로 이동시킨다. 또한 센터 로봇 (CR) 은, 핸드 (H2) 를 승강시켜, 당해 핸드 (H2) 를 연직축선 둘레로 회전시킨다.
캐리어 (C) 에는, 디바이스 형성면인 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 위로 향해진 상태 (상향 자세) 로 기판 (W) 이 수용되어 있다. 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 에 의해, 표면 (Wa) (도 2 등 참조) 이 상향의 상태로 캐리어 (C) 로부터 반전 유닛 (TU) 으로 기판 (W) 을 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 반전 유닛 (TU) 에 의해 기판 (W) 을 반전시킨다. 이로써, 기판 (W) 의 이면 (Wb) (도 2 등 참조) 이 위로 향해진다. 그 후, 제어 장치 (3) 는, 센터 로봇 (CR) 에 의해, 이면 (Wb) 이 상향의 상태로 반전 유닛 (TU) 으로부터 처리 유닛 (2) 으로 기판 (W) 을 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 처리 유닛 (2) 에 의해 기판 (W) 의 이면 (Wb) 을 처리시킨다.
기판 (W) 의 이면 (Wb) 이 처리된 후에는, 제어 장치 (3) 는, 센터 로봇 (CR) 에 의해, 이면 (Wb) 이 상향의 상태로 처리 유닛 (2) 으로부터 반전 유닛 (TU) 으로 기판 (W) 을 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 반전 유닛 (TU) 에 의해 기판 (W) 을 반전시킨다. 이로써, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 위로 향해진다. 그 후, 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 에 의해, 표면 (Wa) 이 상향의 상태로 반전 유닛 (TU) 으로부터 캐리어 (C) 로 기판 (W) 을 반송시킨다. 이로써, 처리가 끝난 기판 (W) 이 캐리어 (C) 에 수용된다. 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 등에 이 일련 동작을 반복하여 실행시킴으로써, 복수장의 기판 (W) 을 1 장씩 처리시킨다.
도 2 는, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 처리 유닛 (2) 의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다. 도 3 은, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 스핀 척 (5) 의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 평면도이다. 도 4 는, 도 3 의 구성의 저면도이다. 도 5 는, 도 3 의 절단면선 V-V 에서 본 단면도이다. 도 6 은, 도 5 의 구성의 일부를 확대하여 나타내는 확대 단면도이다. 도 7 은, 스핀 척 (5) 에 구비된 가동 핀 (110) 근방의 구성을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 처리 유닛 (2) 은, 내부 공간을 갖는 박스형의 처리 챔버 (4) 와, 처리 챔버 (4) 내에서 1 장의 기판 (W) 을 수평인 자세로 유지하고, 기판 (W) 의 중심을 통과하는 연직인 회전축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 을 회전시키는 스핀 척 (기판 유지 회전 장치) (5) 과, 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 상면 (이면 (일방 주면) (Wb)) 을 향하여, 약액 (처리액) 의 일례로서의 오존 함유 불산 용액 (이하, FOM 이라고 한다) 을 공급하기 위한 약액 공급 유닛 (처리액 공급 유닛) (7) 과, 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 상면에 린스액 (처리액) 으로서의 물을 공급하기 위한 물 공급 유닛 (처리액 공급 유닛) (8) 과, 기판 (W) 의 상면에 접촉하여 당해 상면을 스크럽 세정하기 위한 세정 브러시 (10) 와, 세정 브러시 (10) 를 구동시키기 위한 세정 브러시 구동 유닛 (11) 과, 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 하면 (표면 (타방 주면) (Wa)) 에 보호 기체로서의 불활성 가스를 공급하기 위한 보호 기체 공급 유닛 (12) 과, 스핀 척 (5) 을 둘러싸는 통상의 처리 컵 (도시 생략) 을 포함한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 처리 챔버 (4) 는, 박스상의 격벽 (도시 생략) 과, 격벽의 상부로부터 격벽 내 (처리 챔버 (4) 내에 상당) 로 청정 공기를 보내는 송풍 유닛으로서의 FFU (팬·필터·유닛. 도시 생략) 와, 격벽의 하부로부터 처리 챔버 (4) 내의 기체를 배출하는 배기 장치 (도시 생략) 를 포함한다. FFU 및 배기 장치에 의해, 처리 챔버 (4) 내에 다운 플로우 (하강류) 가 형성된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (5) 은, 연직 방향을 따른 회전축선 (A1) 의 둘레로 회전 가능한 회전대 (107) 를 구비하고 있다. 회전대 (107) 의 회전 중심의 하면에 보스 (109) 를 개재하여 회전축 (108) 이 결합되어 있다. 회전축 (108) 은, 중공축으로서, 연직 방향을 따라 연장되어 있고, 회전 구동 유닛 (103) 으로부터의 구동력을 받아, 회전축선 (A1) 둘레로 회전하도록 구성되어 있다. 회전 구동 유닛 (103) 은, 예를 들어, 회전축 (108) 을 구동축으로 하는 전동 모터이어도 된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (5) 은, 추가로 회전대 (107) 의 상면의 둘레 가장자리부에 둘레 방향을 따라 거의 등간격을 두고 형성된 복수개 (이 실시형태에서는 6 개) 의 가동 핀 (110) 을 구비하고 있다. 각 가동 핀 (110) 은, 거의 수평인 상면을 갖는 회전대 (107) 로부터 일정한 간격을 둔 상방의 기판 유지 높이에 있어서, 기판 (W) 을 수평으로 유지하도록 구성되어 있다. 즉, 스핀 척 (5) 에 구비되는 유지 핀은, 모두 가동 핀 (110) 이다.
회전대 (107) 는, 수평면을 따른 원반상으로 형성되어 있고, 회전축 (108) 에 결합된 보스 (109) 에 결합되어 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 각 가동 핀 (110) 은, 회전대 (107) 의 상면의 둘레 가장자리부에 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있다. 각 가동 핀 (110) 은, 서로 공통의 제원을 가지고 있다. 6 개의 가동 핀 (110) 은, 서로 이웃하지 않는 3 개의 가동 핀 (110) 마다 하나의 군으로 설정되어 있다. 도 3 에서는, 가동 핀 (110a), 가동 핀 (110c) 및 가동 핀 (110e) 의 군과, 가동 핀 (110b), 가동 핀 (110d) 및 가동 핀 (110f) 의 군이 서로 다른 군으로 설정되어 있다.
환언하면, 6 개의 가동 핀 (110) 은, 제 1 가동 핀군 (111) (도 9a 등) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) (110) 과, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) (110) 을 포함하고, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 가동 핀 (110) 과, 제 2 가동 핀군 (112) (도 9a 등) 에 포함되는 가동 핀 (110) 은, 회전대 (107) 의 둘레 방향에 관해 교대로 배치되어 있다. 제 1 가동 핀군 (111) 에 주목하면, 3 개의 가동 핀 (110) 은 등간격 (120°간격) 으로 배치되어 있다. 또, 제 2 가동 핀군 (112) 에 주목하면, 3 개의 가동 핀 (110) 은 등간격 (120°간격) 으로 배치되어 있다.
각 가동 핀 (110) 은, 회전대 (107) 에 결합된 하축부 (151) 와, 하축부 (151) 의 상단에 일체적으로 형성된 상축부 (지지부) (152) 를 포함하고, 하축부 (151) 및 상축부 (152) 가 각각 원주 형상으로 형성되어 있다. 상축부 (152) 는, 하축부 (151) 의 중심축선으로부터 편심되어 형성되어 있다. 하축부 (151) 의 상단과 상축부 (152) 의 하단 사이를 연결하는 표면은, 상축부 (152) 로부터 하축부 (151) 의 둘레면을 향하여 하강하는 테이퍼면 (153) 을 형성하고 있다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 가동 핀 (110) 은, 하축부 (151) 가 그 중심축선과 동축의 회전축선 (A3) 둘레로 회전 가능하도록 회전대 (107) 에 결합되어 있다. 보다 상세하게는, 하축부 (151) 의 하단부에는, 회전대 (107) 에 대해 베어링 (154) 을 개재하여 지지된 지지축 (155) 이 형성되어 있다. 지지축 (155) 의 하단에는, 구동용 영구 자석 (구동용 자석) (156) 을 유지한 자석 유지 부재 (157) 가 결합되어 있다. 구동용 영구 자석 (156) 은, 예를 들어, 자극 방향을 가동 핀 (110) 의 회전축선 (A3) 에 대해 직교하는 방향을 향하여 배치되어 있다. 각 구동용 영구 자석 (156) 은, 당해 구동용 영구 자석 (156) 에 대응하는 가동 핀 (110) 에 외력이 부여되어 있지 않은 상태에서, 회전축선 (A3) 에 직교하는 방향 (회전축선을 따른 축선에 직교하는 방향) 에 관해 서로 동일한 자극 방향을 갖도록 형성되어 있다.
구동용 영구 자석 (156) 은, 폐색 영구 자석 (폐색 자석) (125) 으로부터의 흡인 자력 (탄성 가압 부재에 의한 탄성 가압력을 상회하는 자력) 을 받았을 때, 상축부 (152) 가 회전축선 (A1) 에 가까워진 유지 위치로 이동하도록 배치되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 회전대 (107) 의 하방에는, 복수의 개방 영구 자석 (개방 자석) (127) 이 회전대 (107) 의 둘레 방향을 따라 배치되어 있다. 구체적으로는, 회전축선 (A1) 을 중심으로 하는 원호상을 이루는 3 개 (각 가동 핀군 (111, 112) 에 포함되는 가동 핀 (110) 의 수와 동수)) 의 개방 영구 자석 (127) 이, 서로 공통된 높이 위치에서 또한 회전대 (107) 의 둘레 방향에 간격을 두고 배치되어 있다. 3 개의 개방 영구 자석 (127) 은, 서로 동일한 제원을 가지고 있고, 회전축선 (A1) 과 동축의 원주 상에 있어서 둘레 방향에 등간격을 두고 배치되어 있다. 각 개방 영구 자석 (127) 은, 회전축선 (A1) 에 직교하는 평면 (수평면) 을 따라 배치되어 있다. 개방 영구 자석 (127) 은, 보다 구체적으로는, 회전축선 (A1) 에 대해, 구동용 영구 자석 (156) 과 대략 동일한 위치이거나, 구동용 영구 자석 (156) 보다 약간 직경 방향의 외방에 배치되어 있다 (도 3 및 도 4 에서는, 대략 동일한 위치의 경우를 나타내고 있다). 각 개방 영구 자석 (127) 의 둘레 방향 길이 (각도) 는 약 30°이다. 각 개방 영구 자석 (127) 의 둘레 방향 길이 (각도) 를 약 30°로 한 이유는, 후술하는 바와 같이 기판 (W) 을 액처리 속도 (예를 들어 약 500 rpm) 로 회전시켰을 때, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여 회전하는 구동용 영구 자석 (156) 이 통과하는 환상 (環狀) 영역에 형성되는 자계 발생 영역 (129) (도 9a 등 참조) 의 둘레 방향 길이가 약 60°(가동 핀 (110) 의 둘레 방향의 배치 간격) 와 대략 일치하도록 설정한 것이다.
각 개방 영구 자석 (127) 의 자극 방향은, 이 실시형태에서는, 상하 방향을 따르고 있다. 각 개방 영구 자석 (127) 의 상면은, 폐색 영구 자석 (125) 의 상면의 자극과 반대의 자극을 링상으로 가지고 있다. 폐색 영구 자석 (125) 의 상면이 예를 들어 S 극인 경우에는, 각 개방 영구 자석 (127) 의 상면도 동 극성의 S 극을 가지고 있다.
개방 영구 자석 (127) 에는, 당해 복수의 개방 영구 자석 (127) 을 일괄적으로 승강시키는 외측 승강 유닛 (제 1 상대 이동 유닛) (128) 이 연결되어 있다. 외측 승강 유닛 (128) 은, 예를 들어, 상하 방향으로 신축 가능하게 형성된 실린더를 포함하는 구성이고, 당해 실린더에 의해 지지되어 있다. 또, 외측 승강 유닛 (128) 이 전동 모터를 사용하여 구성되어 있어도 된다. 또, 외측 승강 유닛 (128) 은 개방 영구 자석 (127) 을 개별적으로 승강시키도록 해도 된다.
개방 영구 자석 (127) 이, 그 자극이 구동용 영구 자석 (156) 에 대해 상하 방향으로 접근하는 상위치 (제 1 위치. 도 12c 참조) 에 배치되고, 또한 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 이 횡방향으로 대향하는 상태에서는, 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에 자력이 작용한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 회전대 (107) 의 하방에는, 폐색 영구 자석 (폐색 자석) (125) 이 배치되어 있다. 폐색 영구 자석 (125) 에는, 당해 폐색 영구 자석 (125) 을 승강시키는 내측 승강 유닛 (제 2 상대 이동 유닛) (126) 이 연결되어 있다. 내측 승강 유닛 (126) 은, 예를 들어, 상하 방향으로 신축 가능하게 형성된 실린더를 포함하는 구성이고, 당해 실린더에 의해 지지되어 있다. 또, 내측 승강 유닛 (126) 이 구동 모터를 사용하여 구성되어 있어도 된다.
폐색 영구 자석 (125) 은, 회전축선 (A1) 과 동축의 원환상으로 형성되어 있고, 회전축선 (A1) 에 직교하는 평면 (수평면) 을 따라 배치되어 있다. 폐색 영구 자석 (125) 은, 보다 구체적으로는, 회전축선 (A1) 에 대해, 후술하는 보호 디스크측 영구 자석 (160) 보다 멀고, 또한 구동용 영구 자석 (156) 보다 가까운 위치에 배치되어 있다. 요컨대, 평면에서 보았을 때, 원환상의 폐색 영구 자석 (125) 은, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에 위치하고 있다. 또, 폐색 영구 자석 (125) 은, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 보다 낮은 위치에 배치되어 있다. 폐색 영구 자석 (125) 의 자극 방향은, 이 실시형태에서는, 수평 방향, 즉 회전대 (107) 의 회전 반경 방향을 따르고 있다. 보호 디스크측 영구 자석 (160) 이 하면에 S 극을 갖는 경우에는, 폐색 영구 자석 (125) 은, 회전 반경 방향 내방에 동일한 자극, 즉 S 극을 링상으로 갖도록 구성된다.
폐색 영구 자석 (125) 이 링상의 자극을 구동용 영구 자석 (156) 에 대해 수평 방향으로 대향시키는 상위치 (제 3 위치. 도 8b 및 도 12b 참조) 에 배치된 상태에서는, 폐색 영구 자석 (125) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에 작용하는 자력에 의해, 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 구동되어, 그 유지 위치에 유지되게 된다.
회전대 (107) 의 하방에는, 개방 영구 자석 (127) 에 의해 발생하는 자계와 폐색 영구 자석 (125) 에 의해 발생하는 자계를 차폐하는 차폐 부재 (130) 가 형성되어 있다. 차폐 부재 (130) 는, 회전대 (107) 의 둘레 방향에 간격을 두고 배치된 평면에서 보았을 때 원호상의 3 개 (개방 영구 자석 (127) 의 개수와 동수) 의 차폐판 (131) 을 갖는다. 각 차폐판 (131) 은, 회전축선 (A1) 을 중심으로 하는 원호상을 이루고 있다. 3 개의 차폐판 (131) 은, 서로 동일한 제원을 가지고 있고, 회전축선 (A1) 과 동축의 원주 상에 있어서 둘레 방향에 등간격을 두고 배치되어 있다. 각 차폐판 (131) 은, 폐색 영구 자석 (125) 의 내측에 배치되어 있다. 3 개의 차폐판 (131) 은 3 개의 개방 영구 자석 (127) 에 1 대 1 대응으로 형성되어 있다. 서로 대응하는 1 세트의 차폐판 (131) 및 개방 영구 자석 (127) 은, 회전축선 (A1) 에서 보아 서로 동일한 각도 방향에 배치되어 있다. 또, 서로 대응하는 1 세트의 차폐판 (131) 및 개방 영구 자석 (127) 은 서로 동일하다. 각 차폐판 (131) 은, 폐색 영구 자석 (125) 과 일체 승강 가능하게 폐색 영구 자석 (125) 에 장착되어 있어도 되고, 회전대 (107) 에 대해 상대 회전 불능 또한 상대 승강 불능으로 형성된 다른 지지 부재에 장착되어 있어도 된다. 각 차폐판 (131) 의 상하폭은, 개방 영구 자석 (127) 에 의해 발생하는 자계와 폐색 영구 자석 (125) 에 의해 발생하는 자계를 완전히 차폐할 수 있는 치수로 설정되어 있다.
도 7 을 참조하여 전술한 바와 같이, 가동 핀 (110) 은, 회전축선 (A3) 으로부터 편심된 위치에 상축부 (152) 를 가지고 있다. 즉, 상축부 (152) 의 중심축선 (B) 은 회전축선 (A3) 으로부터 어긋나 있다. 따라서, 하축부 (151) 의 회전에 의해, 상축부 (152) 는, (중심축선 (B) 이) 회전축선 (A1) 으로부터 떨어진 먼 개방 위치 (후술하는 도 8a 참조) 와, (중심축선 (B) 이) 회전축선 (A1) 에 가까워진 유지 위치 (후술하는 도 8b 참조) 사이에서 변위되게 된다. 가동 핀 (110) 의 상축부 (152) 는, 스프링 등의 탄성 가압 부재 (도시 생략) 의 탄성 가압력에 의해 개방 위치에 탄성 지지되어 있다. 따라서, 구동용 영구 자석 (156) 이 폐색 영구 자석 (125) 으로부터의 흡인 자력을 받지 않을 때에는, 회전축선 (A1) 으로부터 떨어진 개방 위치에 가동 핀 (110) 이 위치하고 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (5) 은, 추가로 회전대 (107) 의 상면과 가동 핀 (110) 에 의한 기판 유지 높이의 사이에 배치된 보호 디스크 (115) 를 구비하고 있다. 보호 디스크 (115) 는, 회전대 (107) 에 대해 상하동 가능하게 결합되어 있고, 회전대 (107) 의 상면에 가까운 하위치와, 당해 하위치보다 상방에 있어서 가동 핀 (110) 에 유지된 기판 (W) 의 하면에 미소 간격을 두고 접근한 접근 위치 사이에서 이동 가능하다. 보호 디스크 (115) 는, 기판 (W) 보다 약간 대경의 크기를 갖는 원반상의 부재로서, 가동 핀 (110) 에 대응하는 위치에는 당해 가동 핀 (110) 을 회피하기 위한 절결 (116) 이 형성되어 있다.
회전축 (108) 은, 중공축으로서, 그 내부에, 불활성 가스 공급관 (170) 이 삽입 통과되어 있다. 불활성 가스 공급관 (170) 의 하단에는 불활성 가스 공급원으로부터의, 보호 기체의 일례로서의 불활성 가스를 유도하는 불활성 가스 공급로 (172) 가 결합되어 있다. 불활성 가스 공급로 (172) 에 유도되는 불활성 가스로서, CDA (저습도의 청정 공기) 나 질소 가스 등의 불활성 가스를 예시할 수 있다. 불활성 가스 공급로 (172) 의 도중에는, 불활성 가스 밸브 (173) 및 불활성 가스 유량 조정 밸브 (174) 가 개재되어 장착되어 있다. 불활성 가스 밸브 (173) 는, 불활성 가스 공급로 (172) 를 개폐한다. 불활성 가스 밸브 (173) 를 개방함으로써, 불활성 가스 공급관 (170) 으로 불활성 가스가 보내진다. 이 불활성 가스는, 후술하는 구성에 의해, 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 하면 사이의 공간에 공급된다. 이와 같이, 불활성 가스 공급관 (170), 불활성 가스 공급로 (172) 및 불활성 가스 밸브 (173) 등에 의해, 전술한 보호 기체 공급 유닛 (12) 이 구성되어 있다.
보호 디스크 (115) 는, 기판 (W) 과 동일한 정도의 크기를 갖는 대략 원반상의 부재이다. 보호 디스크 (115) 의 둘레 가장자리부에는, 가동 핀 (110) 에 대응하는 위치에, 가동 핀 (110) 의 외주면으로부터 일정한 간격을 확보하여 당해 가동 핀 (110) 을 가장자리를 두르도록 절결 (116) 이 형성되어 있다. 보호 디스크 (115) 의 중앙 영역에는, 보스 (109) 에 대응한 원형의 개구가 형성되어 있다.
도 3 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 보스 (109) 보다 회전축선 (A1) 으로부터 먼 위치에는, 보호 디스크 (115) 의 하면에, 회전축선 (A1) 과 평행하게 연직 방향으로 연장된 가이드축 (117) 이 결합되어 있다. 가이드축 (117) 은, 이 실시형태에서는, 보호 디스크 (115) 의 둘레 방향에 등간격을 두고 3 지점에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 회전축선 (A1) 에서 보아, 1 개 간격의 가동 핀 (110) 에 대응하는 각도 위치에 3 개의 가이드축 (117) 이 각각 배치되어 있다. 가이드축 (117) 은, 회전대 (107) 의 대응 지점에 형성된 리니어 베어링 (118) 과 결합되어 있고, 이 리니어 베어링 (118) 에 의해 안내되면서, 연직 방향, 즉 회전축선 (A1) 에 평행한 방향으로 이동 가능하다. 따라서, 가이드축 (117) 및 리니어 베어링 (118) 은, 보호 디스크 (115) 를 회전축선 (A1) 에 평행한 상하 방향을 따라 안내하는 안내 유닛 (119) 을 구성하고 있다.
가이드축 (117) 은, 리니어 베어링 (118) 을 관통하고 있고, 그 하단에, 외향으로 돌출된 플랜지 (120) 를 구비하고 있다. 플랜지 (120) 가 리니어 베어링 (118) 의 하단에 맞닿음으로써, 가이드축 (117) 의 상방으로의 이동, 즉 보호 디스크 (115) 의 상방으로의 이동이 규제된다. 즉, 플랜지 (120) 는, 보호 디스크 (115) 의 상방으로의 이동을 규제하는 규제 부재이다.
가이드축 (117) 보다 회전축선 (A1) 으로부터 먼 외방으로서, 또한 가동 핀 (110) 보다 회전축선 (A1) 에 가까운 내방의 위치에는, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 을 유지한 자석 유지 부재 (161) 가, 보호 디스크 (115) 의 하면에 고정되어 있다. 보호 디스크측 영구 자석 (160) 은, 이 실시형태에서는, 자극 방향을 상하 방향을 향하여 자석 유지 부재 (161) 에 유지되어 있다. 예를 들어, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 은, 하측에 S 극을 갖고, 상측에 N 극을 갖도록 자석 유지 부재 (161) 에 고정되어 있어도 된다. 자석 유지 부재 (161) 는, 이 실시형태에서는, 둘레 방향에 등간격을 두고 6 지점에 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 회전축선 (A1) 에서 보아, 이웃하는 가동 핀 (110) 의 사이 (이 실시형태에서는 중간) 에 대응하는 각도 위치에, 각 자석 유지 부재 (161) 가 배치되어 있다. 또한 회전축선 (A1) 에서 보아 6 개의 자석 유지 부재 (161) 에 의해 분할 (이 실시형태에서는 등분) 되는 6 개의 각도 영역 중, 1 개 간격의 각도 영역 내 (이 실시형태에서는 당해 각도 영역의 중앙 위치) 에, 3 개의 가이드축 (117) 이 각각 배치되어 있다.
도 4 에 나타내는 바와 같이, 회전대 (107) 에는, 6 개의 자석 유지 부재 (161) 에 대응하는 6 지점에 관통공 (162) 이 형성되어 있다. 각 관통공 (162) 은, 대응하는 자석 유지 부재 (161) 를 각각 회전축선 (A1) 과 평행한 연직 방향에 삽입 통과시킬 수 있도록 형성되어 있다. 보호 디스크 (115) 가 하위치에 있을 때, 자석 유지 부재 (161) 는 관통공 (162) 을 삽입 통과하여 회전대 (107) 의 하면보다 하방으로 돌출되어 있고, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 은, 회전대 (107) 의 하면보다 하방에 위치하고 있다.
폐색 영구 자석 (125) 이 상위치 (도 12b 참조) 에 있을 때, 폐색 영구 자석 (125) 과 보호 디스크측 영구 자석 (160) 사이에 반발 자력이 작용하여, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 은 상향의 외력을 받는다. 그에 따라, 보호 디스크 (115) 는, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 을 유지하고 있는 자석 유지 부재 (161) 로부터 상향의 힘을 받아, 기판 (W) 의 하면에 접근한 처리 위치에 유지된다.
폐색 영구 자석 (125) 이 상위치 (도 12b 참조) 로부터 하방으로 이간되는 하위치 (제 4 위치. 도 12b 등 참조) 에 배치된 상태에서는, 폐색 영구 자석 (125) 과 보호 디스크측 영구 자석 (160) 사이의 반발 자력은 작고, 그 때문에, 보호 디스크 (115) 는, 자중에 의해 회전대 (107) 의 상면에 가까운 하위치에 유지된다. 또, 폐색 영구 자석 (125) 이 구동용 영구 자석 (156) 에 대향하지 않기 때문에, 가동 핀 (110) 에는, 당해 가동 핀 (110) 을 그 유지 위치에 탄성 지지하는 외력이 작용하지 않는다.
그 때문에, 폐색 영구 자석 (125) 이 하위치에 있을 때, 보호 디스크 (115) 는 회전대 (107) 의 상면에 가까운 하위치에 있고, 가동 핀 (110) 은 그 개방 위치에 유지되게 된다. 이 상태에서는, 스핀 척 (5) 에 대해 기판 (W) 을 반입 및 반출하는 센터 로봇 (CR) 은, 그 핸드 (H2) 를 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 하면 사이의 공간에 진입시킬 수 있다.
보호 디스크측 영구 자석 (160) 과, 폐색 영구 자석 (125) 과, 내측 승강 유닛 (126) 은, 영구 자석 (125, 160) 사이의 반발력에 의해 보호 디스크 (115) 를 회전대 (107) 의 표면으로부터 상방으로 부상시켜 처리 위치로 유도하는 자기 부상 유닛 (141) 을 구성하고 있다. 또, 구동용 영구 자석 (156) 과, 폐색 영구 자석 (125) 과, 내측 승강 유닛 (126) 은, 영구 자석 (125, 156) 사이의 자력에 의해 가동 핀 (110) 을 그 유지 위치에 유지하는 자기 구동 유닛 (142) 을 구성하고 있다.
즉, 자기 부상 유닛 (141) 및 자기 구동 유닛 (142) 은, 폐색 영구 자석 (125) 과, 내측 승강 유닛 (126) 을 공유하고 있다. 그리고, 폐색 영구 자석 (125) 이 상위치에 있을 때, 폐색 영구 자석 (125) 과 보호 디스크측 영구 자석 (160) 사이의 자기 반발력에 의해 보호 디스크 (115) 가 접근 위치에 유지되고, 또한 폐색 영구 자석 (125) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이의 자기 흡인력에 의해 가동 핀 (110) 이 그 유지 위치에 유지된다.
도 6 에 확대하여 나타내는 바와 같이, 회전축 (108) 의 상단에 결합된 보스 (109) 는, 불활성 가스 공급관 (170) 의 상단부를 지지하기 위한 베어링 유닛 (175) 을 유지하고 있다. 베어링 유닛 (175) 은, 보스 (109) 에 형성된 오목소 (176) 에 끼워넣어져 고정된 스페이서 (177) 와, 스페이서 (177) 와 불활성 가스 공급관 (170) 사이에 배치된 베어링 (178) 과, 동일하게 스페이서 (177) 와 불활성 가스 공급관 (170) 사이에 있어서 베어링 (178) 보다 상방에 형성된 자성 유체 베어링 (179) 을 구비하고 있다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 보스 (109) 는, 수평면을 따라 외방으로 돌출된 플랜지 (181) 를 일체적으로 가지고 있고, 이 플랜지 (181) 에 회전대 (107) 가 결합되어 있다. 또한 플랜지 (181) 에는, 회전대 (107) 의 내주 가장자리부를 끼워넣도록 전술한 스페이서 (177) 가 고정되어 있고, 이 스페이서 (177) 에 커버 (184) 가 결합되어 있다. 커버 (184) 는, 대략 원반상으로 형성되어 있고, 불활성 가스 공급관 (170) 의 상단을 노출시키기 위한 개구를 중앙에 갖고, 이 개구를 저면으로 한 오목소 (185) 가 그 상면에 형성되어 있다. 오목소 (185) 는, 수평인 저면과, 그 저면의 둘레 가장자리로부터 외방을 향하여 경사 상방으로 상승한 도립 원추면상의 경사면 (183) 을 가지고 있다. 오목소 (185) 의 저면에는, 정류 부재 (186) 가 결합되어 있다. 정류 부재 (186) 는, 회전축선 (A1) 의 둘레로 둘레 방향을 따라 간격을 두고 이산적으로 배치된 복수개 (예를 들어 4 개) 의 각부 (脚部) (187) 를 갖고, 이 각부 (187) 에 의해 오목소 (185) 의 저면으로부터 간격을 두고 배치된 저면 (188) 을 가지고 있다. 저면 (188) 의 둘레 가장자리부로부터, 외방을 향하여 경사 상방으로 연장된 도립 원추면으로 이루어지는 경사면 (189) 이 형성되어 있다.
도 5 및 도 6 에 나타내는 바와 같이, 커버 (184) 의 상면 외주 가장자리에는 외향으로 플랜지 (184a) 가 형성되어 있다. 이 플랜지 (184a) 는, 보호 디스크 (115) 의 내주 가장자리에 형성된 단차부 (115a) 와 정합하게 되어 있다. 즉, 보호 디스크 (115) 가 기판 (W) 의 하면에 접근한 접근 위치에 있을 때, 플랜지 (184a) 와 단차부 (115a) 가 합쳐져, 커버 (184) 의 상면과 보호 디스크 (115) 의 상면이 동일 평면 내에 위치하여, 평탄한 불활성 가스 유로를 형성한다.
이와 같은 구성에 의해, 불활성 가스 공급관 (170) 의 상단으로부터 유출되는 불활성 가스는, 커버 (184) 의 오목소 (185) 내에 있어서 정류 부재 (186) 의 저면 (188) 에 의해 구획된 공간으로 나온다. 이 불활성 가스는, 또한 오목소 (185) 의 경사면 (183) 및 정류 부재 (186) 의 경사면 (189) 에 의해 구획된 방사상의 유로 (182) 를 개재하여, 회전축선 (A1) 으로부터 떨어지는 방사 방향을 향해 분사되게 된다. 이 불활성 가스는, 보호 디스크 (115) 와 가동 핀 (110) 에 의해 유지된 기판 (W) 의 하면 사이의 공간에 불활성 가스의 기류를 형성하고, 당해 공간으로부터 기판 (W) 의 회전 반경 방향 외방을 향하여 분사된다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 보호 디스크 (115) 의 상면의 둘레 가장자리부 및 보호 디스크 (115) 의 둘레단은, 원환상의 커버 (191) 에 의해 보호되어 있다. 커버 (191) 는, 상면의 둘레 가장자리부로부터 직경 방향 외방을 향하여 수평 방향으로 장출하는 원환판부 (192) 와, 원환판부 (192) 의 둘레단으로부터 수하 (垂下) 되는 원통부 (193) 를 포함한다. 원환판부 (192) 의 외주는, 회전대 (107) 의 둘레단보다 외방에 위치하고 있다. 원환판부 (192) 및 원통부 (193) 는, 예를 들어, 내약성을 갖는 수지 재료를 사용하여 일체로 형성되어 있다. 원환판부 (192) 의 내주의, 가동 핀 (110) 에 대응하는 위치에는, 그 가동 핀 (110) 을 회피하기 위한 절결 (194) 이 형성되어 있다. 절결 (194) 은, 가동 핀 (110) 의 외주면으로부터 일정한 간격을 확보하여 당해 가동 핀 (110) 을 가장자리를 두르도록 형성되어 있다. 원환판부 (192) 및 원통부 (193) 는, 예를 들어, 내약성을 갖는 수지 재료를 사용하여 일체로 형성되어 있다.
커버 (191) 의 원환판부 (192) 는, 가동 핀 (110) 에 의해 유지된 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서 불활성 가스의 유로를 좁히는 조임부 (190) (도 13c 참조) 를 상면에 가지고 있다. 이 조임부 (190) 에 의해, 커버 (191) 와 기판 (W) 의 하면 사이의 공간에서 외방으로 분사되는 불활성 가스류의 유속이 고속이 되므로, 기판 (W) 의 상면의 처리액 (약액이나 린스액) 이 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리부보다 내측에 진입하는 것을 확실하게 회피 또는 억제할 수 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 약액 공급 유닛 (7) 은, FOM (약액) 을 기판 (W) 의 상면을 향하여 토출하는 약액 노즐 (6) 과, 약액 노즐 (6) 이 선단부에 장착된 노즐 아암 (21) 과, 노즐 아암 (21) 을 이동시킴으로써, 약액 노즐 (6) 을 이동시키는 노즐 이동 유닛 (22) 을 포함한다.
약액 노즐 (6) 은, 예를 들어, 연속류의 상태로 FOM 을 토출하는 스트레이트 노즐이고, 예를 들어 기판 (W) 의 상면에 수직인 방향으로 FOM 을 토출하는 수직 자세로 노즐 아암 (21) 에 장착되어 있다. 노즐 아암 (21) 은 수평 방향으로 연장되어 있고, 스핀 척 (5) 의 주위에서 연직 방향으로 연장되는 소정의 요동축선 (도시 생략) 둘레로 선회 가능하게 형성되어 있다.
약액 공급 유닛 (7) 은, 약액 노즐 (6) 에 FOM 을 안내하는 약액 배관 (14) 과, 약액 배관 (14) 을 개폐하는 약액 밸브 (15) 를 포함한다. 약액 밸브 (15) 가 개방되면, FOM 공급원으로부터의 FOM 이 약액 배관 (14) 으로부터 약액 노즐 (6) 로 공급된다. 이로써, FOM 이 약액 노즐 (6) 로부터 토출된다.
노즐 이동 유닛 (22) 은, 요동축선 둘레로 노즐 아암 (21) 을 선회시킴으로써, 평면에서 봤을 때 기판 (W) 의 상면 중앙부를 지나는 궤적을 따라 약액 노즐 (6) 을 수평으로 이동시킨다. 노즐 이동 유닛 (22) 은, 약액 노즐 (6) 로부터 토출된 FOM 이 기판 (W) 의 상면에 착액되는 처리 위치와, 약액 노즐 (6) 이 평면에서 봤을 때 스핀 척 (5) 의 주위에 설정된 홈 위치 사이에서, 약액 노즐 (6) 을 수평으로 이동시킨다. 또한 노즐 이동 유닛 (22) 은, 약액 노즐 (6) 로부터 토출된 FOM 이 기판 (W) 의 상면 중앙부에 착액되는 중앙 위치와, 약액 노즐 (6) 로부터 토출된 FOM 이 기판 (W) 의 상면 둘레 가장자리부에 착액되는 둘레 가장자리 위치 사이에서, 약액 노즐 (6) 을 수평으로 이동시킨다. 중앙 위치 및 둘레 가장자리 위치는 모두 처리 위치이다.
또한, 약액 노즐 (6) 은, 토출구가 기판 (W) 의 상면의 소정 위치 (예를 들어 중앙부) 를 향하여 고정적으로 배치된 고정 노즐이어도 된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 물 공급 유닛 (8) 은 물 노즐 (41) 을 포함한다. 물 노즐 (41) 은, 예를 들어, 연속류의 상태로 액을 토출하는 스트레이트 노즐이고, 스핀 척 (5) 의 상방에서, 그 토출구를 기판 (W) 의 상면의 중앙부를 향하여 고정적으로 배치되어 있다. 물 노즐 (41) 에는, 물 공급원으로부터의 물이 공급되는 물 배관 (42) 이 접속되어 있다. 물 배관 (42) 의 도중부에는, 물 노즐 (41) 로부터의 물의 공급/공급 정지를 전환하기 위한 물 밸브 (43) 가 개재되어 장착되어 있다. 물 밸브 (43) 가 개방되면, 물 배관 (42) 으로부터 물 노즐 (41) 로 공급된 연속류의 물이, 물 노즐 (41) 의 하단에 설정된 토출구로부터 토출된다. 또, 물 밸브 (43) 가 폐쇄되면, 물 배관 (42) 으로부터 물 노즐 (41) 로의 물의 공급이 정지된다. 물은, 예를 들어 탈이온수 (DIW) 이다. DIW 에 한정되지 않고, 탄산수, 전해 이온수, 수소수, 오존수 및 희석 농도 (예를 들어, 10 ppm ∼ 100 ppm 정도) 의 염산수 중 어느 것이어도 된다.
또한, 물 노즐 (41) 은, 스핀 척 (5) 에 대해 고정적으로 배치되어 있을 필요는 없고, 예를 들어, 스핀 척 (5) 의 상방에 있어서 수평면 내에서 요동 가능한 아암에 장착되고, 이 아암의 요동에 의해 기판 (W) 의 상면에 있어서의 물의 착액 위치가 스캔되는, 이른바 스캔 노즐의 형태가 채용되어도 된다.
세정 브러시 (10) 는, 예를 들어 PVA (폴리비닐알코올) 로 이루어지는 스펀지상의 스크럽 부재이고, 원주상을 이루고 있다. 세정 브러시 (10) 는, 그 하면에, 평탄상의 세정면 (10a) 을 가지고 있다. 세정면 (10a) 이 기판 (W) 의 상면과 접촉하는 접촉면으로서 기능한다.
세정 브러시 구동 유닛 (11) 은, 세정 브러시 (10) 를 선단부에 유지하는 요동 아암 (47) 과, 요동 아암 (47) 을 구동시키기 위한 아암 구동 유닛 (48) 을 포함한다. 아암 구동 유닛 (48) 은, 요동 아암 (47) 을, 연직 방향으로 연장되는 요동축선 (A2) 둘레로 요동시키거나, 요동 아암 (47) 을 상하동시키거나 할 수 있도록 구성되어 있다. 이 구성에 의해, 기판 (W) 이 스핀 척 (5) 에 유지되어 회전하고 있을 때, 세정 브러시 (10) 를, 기판 (W) 의 상방의 위치와, 스핀 척 (5) 의 측방에 설정된 홈 위치 사이에서 수평으로 이동시킬 수 있다.
또한 세정 브러시 (10) 의 세정면 (10a) 을 기판 (W) 의 상면 (이면 (Wb)) 에 가압하여, 세정 브러시 (10) 의 가압 위치를, 기판 (W) 의 중앙부와, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부 사이에서 기판 (W) 의 반경 방향으로 이동 (스캔) 시킬수도 있다.
이 스크럽 세정시에, 물 노즐 (41) 로부터 물 (예를 들어 순수 (deionized water : 탈이온수)) 이 공급됨으로써, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 이물질이 떨어지기 쉬워지고, 또, 세정 브러시 (10) 에 의해 문질러 떨어진 이물질을 기판 (W) 밖으로 배출할 수 있다.
도 8a ∼ 8c 는, 각 가동 핀 (110) 의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 8a 에는, 폐색 영구 자석 (125) 및 개방 영구 자석 (127) 이 모두 하위치에 있는 상태를 나타낸다. 도 8b 에는, 폐색 영구 자석 (125) 이 상위치에 있고, 또한 개방 영구 자석 (127) 이 하위치 (제 2 위치) 에 있는 상태를 나타낸다. 도 8c 에는, 폐색 영구 자석 (125) 및 개방 영구 자석 (127) 이 모두 상위치에 있는 상태를 나타낸다.
전술한 바와 같이, 각 가동 핀 (110) 에 있어서, 탄성 가압 부재 (도시 생략) 에 의해 가동 핀 (110) 이 개방 위치에 탄성 지지되어 있다. 그 때문에, 가동 핀 (110) 에 외력이 작용하고 있지 않은 상태에서는, 탄성 가압 부재 (도시 생략) 로부터의 탄성 가압력을 받아, 가동 핀 (110) 은 개방 위치에 탄성 지지된다. 가동 핀 (110) 이 개방 위치에 있는 상태에서는, 구동용 영구 자석 (156) 은, 예를 들어 S 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 내방을 향하고, 또한 N 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 외방을 향하도록 배치되어 있다.
도 8a 에 나타내는 바와 같이, 폐색 영구 자석 (125) 및 개방 영구 자석 (127) 이 모두 하위치에 있는 상태에서는, 폐색 영구 자석 (125) 및 개방 영구 자석 (127) 으로부터의 자력이 구동용 영구 자석 (156) 에 작용하지 않는다. 그 때문에, 가동 핀 (110) 에 외력이 작용하지 않아, 가동 핀 (110) 은 개방 위치에 위치하고 있다.
도 8a 에 나타내는 상태로부터, 폐색 영구 자석 (125) 을 상승시켜, 상위치에 배치한다. 폐색 영구 자석 (125) 의 상면이 구동용 영구 자석 (156) 에 접근함으로써, 구동용 영구 자석 (156) 에 흡인 자력이 발생하여, 구동용 영구 자석 (156) 과 폐색 영구 자석 (125) 사이에 흡인력이 발생한다. 폐색 영구 자석 (125) 이 상위치에 배치된 상태에 있어서, 구동용 영구 자석 (156) 에 작용하는 흡인 자력의 크기는 탄성 가압 부재에 의한 탄성 가압력을 상회하고 있고, 이로써, 상축부 (152) 가, 회전축선 (A1) (도 2 참조) 으로부터 이반 (離反) 된 개방 위치로부터, 회전축선 (A1) 에 가까워진 유지 위치로 이동한다. 이로써, 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 탄성 지지된다. 이 상태에서는, 도 8b 에 나타내는 바와 같이, 구동용 영구 자석 (156) 은, 예를 들어 N 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 내방을 향해, 또한 S 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 외방을 향하도록 배치되어 있다.
도 8b 에 나타내는 상태로부터, 개방 영구 자석 (127) 을 상승시켜, 상위치에 배치한다. 즉, 도 8c 에 나타내는 바와 같이, 폐색 영구 자석 (125) 및 개방 영구 자석 (127) 의 각각을 모두 상위치에 배치한다. 개방 영구 자석 (127) 의 상면이 구동용 영구 자석 (156) 에 접근함으로써, 구동용 영구 자석 (156) 에 흡인 자력이 발생하여, 구동용 영구 자석 (156) 과 개방 영구 자석 (127) 사이에 흡인력이 발생한다. 환언하면, 폐색 영구 자석 (125) 에 의해 유지 위치에 탄성 지지되어 있는 당해 가동 핀 (110) 에, 이와 같은 탄성력에 대항하여 개방 위치로 향하게 하는 힘이 발생한다. 이 실시형태에서는, 폐색 영구 자석 (125) 및 개방 영구 자석 (127) 의 각각이 모두 상위치에 배치된 상태에 있어서, 개방 영구 자석 (127) 으로부터 구동용 영구 자석 (156) 에 작용하는 흡인 자력의 크기 (와 탄성 가압 부재에 의한 탄성 가압력의 합력) 는, 폐색 영구 자석 (125) 으로부터 구동용 영구 자석 (156) 에 작용하는 흡인 자력의 크기를 약간 상회하고 있다. 그 때문에, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치한 상태에서는, 가동 핀 (110) 이 개방 위치를 향하여 미소량 회동 (回動) 하는 결과, 도 8c 에 나타내는 바와 같이, 개방 위치와 유지 위치 사이에 설정된 중간 위치로 상축부 (152) 가 이동한다. 가동 핀 (110) 이 중간 위치에 있을 때에는, 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 있을 때와 비교하여, 상축부 (152) 의 중심축선 (B) 이, 예를 들어 콤마수 ㎜ 의 범위에서 회전축선 (A1) 으로부터 이반되는 방향에 있다.
도 9a ∼ 9f 는, 회전대 (107) 에 형성된 복수개의 가동 핀 (110) 을 나타내는 도면이다. 개방 영구 자석 (127) 이 상위치에 배치된 상태 (도 8c 에 나타내는 상태) 에서, 또한 회전대 (107) 의 회전 상태에서는, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여 회전하는 구동용 영구 자석 (156) 이 통과하는 환상 영역에, 회전대 (107) 의 둘레 방향을 따라 연장되는 띠상의 3 개 (개방 영구 자석 (127) 의 개수와 동수) 의 자계 발생 영역 (129) 이 간헐적으로 형성되어 있다 (둘레 방향에 서로 간격을 두고 배치되어 있다). 각 자계 발생 영역 (129) 은, 근접하고 있는 개방 영구 자석 (127) 의 자력에 의해 형성되는 자계가 존재하는 영역이다. 회전대 (107) 의 회전 상태에서는, 각 자계 발생 영역 (129) 의 둘레 방향 길이 (각도) 가, 대응하는 개방 영구 자석 (127) 의 둘레 방향 길이 (각도) 에 비해 길어진다. 각 자계 발생 영역 (129) (도 9a 등 참조) 의 둘레 방향 길이 (각도) 는, 약 60°로 설정되어 있다.
회전대 (107) 의 회전에 수반하여 회전하는 구동용 영구 자석 (156) 이 통과하는 상기의 환상 영역에는, 60°의 둘레 방향 길이 (각도) 를 갖는 3 개의 자계 발생 영역 (129) 이 등각도 간격으로 배치되어 있다. 이 경우, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 이 자계 발생 영역 (129) 을 동시에 통과하거나, 혹은 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 이 자계 발생 영역 (129) 을 동시에 통과한다. 환언하면, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 이 자계 발생 영역 (129) 을 통과하고 있는 상태에서는, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 은 자계 발생 영역 (129) 을 통과하고 있지 않다. 또, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 이 자계 발생 영역 (129) 을 통과하고 있는 상태에서는, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 은 자계 발생 영역 (129) 을 통과하고 있지 않다.
개방 영구 자석 (127) 이 상위치에 배치되어 있는 상태에서는, 6 개의 가동 핀 (110) 중, 자계 발생 영역 (129) 을 동시에 통과하고 있는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 에 대응하는 3 개의 가동 핀 (110) 이 유지 위치에서 중간 위치에 배치된다. 그리고, 회전대 (107) 의 회전에 의한 각 가동 핀 (110) 의 위상 변화에 수반하여, 자계 발생 영역 (129) 을 동시에 통과하고 있는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 이, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 구동용 영구 자석과, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 구동용 영구 자석 사이에서 전환된다. 즉, 회전대 (107) 의 회전에 의한 각 가동 핀 (110) 의 위상 변화에 수반하여, 중간 위치에 배치되는 3 개의 가동 핀 (110) 이, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 과, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 사이에서 전환된다.
도 9a 에 나타내는 상태에서는, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 과 3 개의 개방 영구 자석 (127) 이 회전대 (107) 의 둘레 방향에 갖추어져 있고, 그 때문에, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) (도 8c 등 참조) 이, 각각 자계 발생 영역 (129) 내에 존재하고 있다. 그 때문에, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 에 개방 영구 자석 (127) 으로부터의 흡인 자력이 발생하여, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은 중간 위치 (open) 에 배치된다. 한편, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 에 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) (도 8c 등 참조) 은 자계 발생 영역 (129) 내에 존재하지 않는다. 그 때문에, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 이 유지 위치 (close) 에 배치된다. 도 9a 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr) 으로 진행된 상태를 도 9b 에 나타낸다.
도 9b 에 나타내는 상태에서는, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 과 3 개의 개방 영구 자석 (127) 은 회전대 (107) 의 둘레 방향으로 어긋나 있지만, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은, 여전히 자계 발생 영역 (129) 내에 존재하고 있다. 그 때문에, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은 중간 위치 (open) 에 배치된 상태이다. 한편, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 은, 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) (도 8c 등 참조) 이 자계 발생 영역 (129) 내에 존재하지 않기 때문에 유지 위치 (close) 에 배치된 상태이다. 도 9b 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr) 으로 더욱 진행된 상태를 도 9c 에 나타낸다.
도 9c 에 나타내는 상태에서는, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 이 각각 자계 발생 영역 (129) 밖으로 일탈한다. 그 때문에, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은 유지 위치 (close) 에 배치된다. 그 대신, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 이 자계 발생 영역 (129) 내에 들어가기 때문에, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 은 중간 위치 (open) 에 배치된다. 도 9c 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr) 으로 더욱 진행된 상태를 도 9d 에 나타낸다.
도 9d 에 나타내는 상태에서는, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 과 3 개의 개방 영구 자석 (127) 은 회전대 (107) 의 둘레 방향에 갖추어져 있다. 그 때문에, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은 중간 위치 (open) 에 배치된다. 한편, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은, 대응하는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) (도 8c 등 참조) 이 자계 발생 영역 (129) 내에 존재하지 않기 때문에 유지 위치 (close) 에 배치된 상태이다. 도 9d 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr) 으로 더욱 진행된 상태를 도 9e 에 나타낸다.
도 9e 에 나타내는 상태에서는, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 이, 각각 자계 발생 영역 (129) 밖으로 일탈한다. 그 때문에, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 은 유지 위치 (close) 에 배치된다. 그 대신, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 이 자계 발생 영역 (129) 내에 들어가기 때문에, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은 중간 위치 (open) 에 배치된다. 도 9e 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr) 으로 더욱 진행된 상태를 도 9f 에 나타낸다.
도 9f 에 나타내는 상태에서는, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 이, 각각 자계 발생 영역 (129) 밖으로 일탈한다. 그 때문에, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110a, 110c, 110e) 은 유지 위치 (close) 에 배치된다. 그 대신, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 이 자계 발생 영역 (129) 내에 들어가기 때문에, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110b, 110d, 110f) 은 중간 위치 (open) 에 배치된다. 도 9c 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr) 으로 더욱 진행된 상태를 도 9d 에 나타낸다.
도 10 은, 기판 처리 장치 (1) 의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
제어 장치 (3) 는, 미리 정해진 프로그램에 따라, 회전 구동 유닛 (103), 노즐 이동 유닛 (22), 아암 구동 유닛 (48), 내측 승강 유닛 (126), 외측 승강 유닛 (128) 등의 동작을 제어한다. 또한 제어 장치 (3) 는, 약액 밸브 (15), 물 밸브 (43), 불활성 가스 밸브 (173), 불활성 가스 유량 조정 밸브 (174) 등의 개폐 동작 등을 제어한다.
도 11 은, 처리 유닛 (2) 에 의해 실행되는 처리액 처리로서의 세정 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 12a ∼ 12g 는, 상기 처리의 처리예를 설명하기 위한 도해적인 도면이다. 도 13a, 13b 는, 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 있을 때, 및 가동 핀 (110) 이 중간 위치에 있을 때의 각각에 있어서의 처리액이 돌아 들어가는 상태를 나타내는 도면이다. 도 13c 는, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 처리액 및 불활성 가스의 흐름을 나타내는 단면도이다.
도 1, 도 2 ∼ 도 7 및 도 11 을 참조하면서 설명한다. 또, 도 12a ∼ 12g 및 도 13a ∼ 13c 에 대해서는 적절히 참조한다.
처리 유닛 (2) 은, 예를 들어, 어닐 장치나 성막 장치 등의 전처리 장치로 처리된 후의 기판 (이하, 「미세정 기판」 이라고 하는 경우가 있다) (W) 을 처리 대상으로 하고 있다. 기판 (W) 의 일례로서 원형의 실리콘 기판을 들 수 있다. 처리 유닛 (2) 은, 예를 들어, 기판 (W) 에 있어서의 표면 (Wa) (타방 주면. 디바이스 형성면) 과 반대측의 이면 (Wb) (일방 주면. 디바이스 비형성면) 을 세정한다.
미세정 기판 (W) 이 수용된 캐리어 (C) 는, 전처리 장치로부터 기판 처리 장치 (1) 로 반송되어, 로드 포트 (LP) 에 재치 (載置) 된다. 캐리어 (C) 에는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 을 위를 향한 상태에서 기판 (W) 이 수용되어 있다. 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 에 의해, 표면 (Wa) 이 상향의 상태에서 캐리어 (C) 로부터 반전 유닛 (TU) 으로 기판 (W) 을 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 반송되어 온 기판 (W) 을, 반전 유닛 (TU) 에 의해 반전시킨다 (S1 : 기판 반전). 이로써, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 이 위로 향해진다. 그 후, 제어 장치 (3) 는, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 에 의해, 반전 유닛 (TU) 으로부터 기판 (W) 을 취출하고, 그 이면 (Wb) 을 상방을 향한 상태에서 처리 유닛 (2) 내에 반입시킨다 (스텝 S2).
기판 (W) 의 반입에 앞서, 약액 노즐 (6) 은, 스핀 척 (5) 의 측방에 설정된 홈 위치로 퇴피되어 있다. 또, 세정 브러시 (10) 도, 스핀 척 (5) 의 측방에 설정된 홈 위치로 퇴피되어 있다. 또, 폐색 영구 자석 (125) 및 개방 영구 자석 (127) 은 모두 하위치에 배치되어 있고, 그 때문에, 구동용 영구 자석 (156) 이 폐색 영구 자석 (125) 으로부터의 흡인 자력, 및 개방 영구 자석 (127) 으로부터의 흡인 자력을 각각 받지 않는다. 탄성 가압 부재 (도시 생략) 로부터의 탄성 가압력 이외에 각 가동 핀 (110) 에 외력이 작용하지 않기 때문에, 도 8a 에 나타내는 바와 같이, 각 가동 핀 (110) 은 개방 위치에 위치하고 있다.
또, 폐색 영구 자석 (125) 이 하위치에 배치되어 있고, 그 때문에 폐색 영구 자석 (125) 은 회전대 (107) 로부터 하방으로 크게 떨어져 있으므로, 폐색 영구 자석 (125) 과 보호 디스크측 영구 자석 (160) 사이에 작용하는 반발 자력은 작다. 그 때문에, 보호 디스크 (115) 는 회전대 (107) 의 상면에 근접한 하위치에 위치하고 있다. 따라서, 가동 핀 (110) 에 의한 기판 유지 높이와 보호 디스크 (115) 의 상면 사이에는, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 가 비집고 들어갈 수 있는 충분한 공간이 확보되어 있다.
센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 는, 가동 핀 (110) 의 상단보다 높은 위치에서 기판 (W) 을 유지한 상태에서 당해 기판 (W) 을 스핀 척 (5) 의 상방까지 반송한다. 그 후, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 는, 도 12a 에 나타내는 바와 같이, 회전대 (107) 의 상면으로 향해 하강한다. 다음으로, 제어 장치 (3) 는, 내측 승강 유닛 (126) 을 제어하여, 폐색 영구 자석 (125) (내측 승강 자석) 을 상위치까지 상승시킨다 (스텝 S3. 개방 자석 배치 공정). 그에 따라, 도 8b 에 나타내는 바와 같이 각 가동 핀 (110) 이 개방 위치로부터 유지 위치로 구동되어, 그 유지 위치에 유지된다. 이로써, 6 개의 가동 핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 악지 (握持) 된다. 기판 (W) 은, 그 표면 (Wa) 을 하방을 향하고, 또한 그 이면 (Wb) 을 상방을 향한 상태에서 스핀 척 (5) 에 유지된다.
그 후, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 는, 가동 핀 (110) 의 사이를 지나 스핀 척 (5) 의 측방으로 퇴피해 간다.
또, 폐색 영구 자석 (125) 이 상위치로 상승하는 과정에서, 폐색 영구 자석 (125) 이 보호 디스크측 영구 자석 (160) 에 하방으로부터 접근하여, 그들의 영구 자석 (125, 160) 사이의 거리가 줄어들고, 그에 따라, 그들 사이에 작용하는 반발 자력이 커진다. 이 반발 자력에 의해, 보호 디스크 (115) 가 회전대 (107) 의 상면으로부터 기판 (W) 을 향하여 부상한다. 그리고, 폐색 영구 자석 (125) 이 상위치에 이를 때까지, 도 12b 에 나타내는 바와 같이, 보호 디스크 (115) 가 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 에 미소 간격을 두고 접근한 접근 위치에 이르러, 가이드축 (117) 의 하단에 형성된 플랜지 (120) 가 리니어 베어링 (118) 에 맞닿는다. 이로써, 보호 디스크 (115) 는, 상기 접근 위치에 유지되게 된다. 이 상태에서, 제어 장치 (3) 는 불활성 가스 밸브 (173) 를 개방하여, 도 12b 에 나타내는 바와 같이, 불활성 가스의 공급을 개시한다 (S4 : 불활성 가스 공급 개시). 공급된 불활성 가스는, 불활성 가스 공급관 (170) 의 상단으로부터 토출되어, 정류 부재 (186) 등의 작용에 의해, 접근 위치에 있는 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 사이의 협공간을 향하여, 회전축선 (A1) 을 중심으로 한 방사상으로 분사된다.
그 후, 제어 장치 (3) 는, 회전 구동 유닛 (103) 을 제어하여, 회전대 (107) 의 회전을 개시하고 (회전대 회전 공정), 이로써, 도 12c 에 나타내는 바와 같이 기판 (W) 을 회전축선 (A1) 둘레로 회전시킨다 (스텝 S5). 기판 (W) 의 회전 속도는, 미리 정하는 액처리 속도 (300 ∼ 1500 rpm 의 범위 내에서, 예를 들어 500 rpm) 까지 상승되고, 그 액처리 속도로 유지된다.
기판 (W) 의 회전 속도가 액처리 속도에 이른 후, 제어 장치 (3) 는, FOM 을 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 공급하는 FOM 공급 공정 (처리액 공급 공정. 스텝 S6) 을 실시한다. FOM 공급 공정 (S6) 에서는, 제어 장치 (3) 는, 노즐 이동 유닛 (22) 을 제어함으로써, 약액 노즐 (6) 을 홈 위치에서 중앙 위치로 이동시킨다. 이로써, 약액 노즐 (6) 이 기판 (W) 의 중앙부의 상방에 배치된다. 약액 노즐 (6) 이 기판 (W) 의 상방에 배치된 후, 제어 장치 (3) 는, 약액 밸브 (15) 를 개방함으로써, 약액 노즐 (6) 의 토출구로부터 FOM 이 토출되어, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 착액된다. 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 공급된 FOM 은, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 둘레 가장자리부를 향하여 방사상으로 퍼진다. 그 때문에, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역에 FOM 이 골고루 퍼지게 할 수 있다.
FOM 공급 공정 (S6) 에서는, FOM 에 함유되는 오존의 산화 작용에 의해, 실리콘 기판인 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 실리콘 산화막이 형성된다. 또, FOM 에 함유되는 불산의 산화막 에칭 작용에 의해, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 형성되어 있는 흠집 (결손, 패임 등) 이 제거되고, 또, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 으로부터 이물질 (파티클, 불순물, 당해 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 박리 등) 도 제거된다.
FOM 공급 공정 (S6) 에 있어서, 불활성 가스 공급관 (170) 의 상단으로부터 토출된 불활성 가스는, 정류 부재 (186) 등의 작용에 의해, 접근 위치에 있는 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 사이의 협공간을 향하여, 회전축선 (A1) 을 중심으로 한 방사상으로 분사된다. 이 불활성 가스는, 도 13c 에 나타내는 바와 같이, 또한 보호 디스크 (115) 의 둘레 가장자리부에 배치된 커버 (191) 의 원환판부 (192) 에 형성된 조임부 (190) 와 기판 (W) 의 둘레 가장자리부 사이에 형성되는 오리피스에 의해 가속되어, 기판 (W) 의 측방에 고속의 분사 기류를 형성한다. 이 실시형태에서는, 보호 디스크 (115) 를 사용한 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 에 대한 불활성 가스의 공급에 의해, 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 으로의 처리액의 돌아 들어감을 완전히 방지하는 것이 아니라, 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 의 둘레 가장자리 영역 (기판 (W) 의 둘레단으로부터 1.0 ㎜ 정도의 미소 범위) 만 처리액을 억지로 돌아 들어가게 하여, 당해 표면 (Wa) (하면) 의 둘레 가장자리 영역을 세정하고 있다. 그리고, 고속의 분사 기류를 형성함으로써, 그 돌아 들어감량을 양호한 정밀도로 제어하고 있다. 이 돌아 들어감량은, 기판 (W) 의 상면으로의 처리액의 공급 유량, 기판 (W) 의 하면으로의 불활성 가스의 공급 유량, 기판 (W) 의 회전 속도 등에 의존하고 있다.
또, FOM 공급 공정 (S6) 에서는, 제어 장치 (3) 는, 외측 승강 유닛 (128) 을 제어하여, 개방 영구 자석 (127) 을 지금까지의 하위치로부터 상위치로 상승시켜, 상위치에 유지한다. 약액 노즐 (6) 로부터의 FOM 의 토출과 거의 동일한 타이밍에, 제어 장치 (3) 는, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치한다. 개방 영구 자석 (127) 이 상위치에 배치되어 있는 상태에서는, 6 개의 가동 핀 (110) 중, 자계 발생 영역 (129) 을 동시에 통과하고 있는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 에 대응하는 3 개의 가동 핀 (110) 이 유지 위치에서 중간 위치에 배치된다. 그리고, 회전대 (107) 의 회전에 의한 각 가동 핀 (110) 의 위상 변화에 수반하여, 도 12c, 12d 에 나타내는 바와 같이, 중간 위치에 배치되는 3 개의 가동 핀 (110) 이, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 과, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 사이에서 전환된다. 이로써, 도 9a ∼ 9c 에 나타내는 바와 같이, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 지지되어 있는 상태 (도 9a 등 참조) 와, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 지지되어 있는 상태 (도 9c 등 참조) 사이에서 천이된다. 즉, 회전대 (107) 의 회전 위상의 변화에 수반하여, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 가동 핀 (110) 의 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 있다.
기판 (W) 에 있어서의 가동 핀 (110) 의 소기의 지지 위치 (둘레 방향의 6 지점) 에 있어서의 FOM 의 돌아 들어감에 대해 검토한다. 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 위치하는 상태에서는, 기판 (W) 의 상면에 공급된 FOM 은, 도 13a 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 둘레 단면에 접촉하는 상축부 (152) 와 간섭한다. 그 때문에, 소기의 지지 위치 (둘레 방향의 6 지점) 에 있어서 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 위치하는 상태에서는, 기판 (W) 의 상면에 공급된 FOM 을 기판 (W) 의 둘레 단면을 개재하여 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리 영역에 돌아 들어가게 할 수는 없다.
한편, 가동 핀 (110) 이 중간 위치에 위치하는 상태에서는, 도 13b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 둘레 단면과 소정의 갭 (미소 갭) 이 형성되어 있다. 이 갭은, 개방 영구 자석 (127) 의 상위치의 위치 (즉, 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이의 간격) 를 미세하게 조정함으로써, 갭을 원하는 크기로 조정할 수 있다. 이 갭을 통해 기판 (W) 의 상면에 공급된 FOM 을 기판 (W) 의 둘레 단면을 개재하여 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리 영역에 돌아 들어가게 할 수 있다. 예를 들어 갭은, 콤마수 ㎜ 의 오더 (미소 갭) 이다. 이 경우, FOM 의 모세관력에 의해, 미소 갭을 통해 FOM 을 기판 (W) 의 둘레 단면 및 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리 영역에 돌아 들어가게 할 수 있다.
FOM 의 토출 개시로부터 소정의 기간이 경과하면, FOM 공급 공정 (S6) 이 종료한다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 약액 밸브 (15) 를 폐쇄하여, 약액 노즐 (6) 로부터의 FOM 의 토출을 정지시킨다. 또, 제어 장치 (3) 는, 약액 노즐 (6) 을 중앙 위치에서 홈 위치로 이동시킨다. 이로써, 약액 노즐 (6) 이 기판 (W) 의 상방으로부터 퇴피된다.
FOM 공급 공정 (S6) 의 종료에 계속해서, 린스액인 물이 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 공급 개시된다 (S7 ; 린스 공정. 처리액 공급 공정).
구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 도 12e 에 나타내는 바와 같이, 물 밸브 (43) 를 개방하여, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부를 향하여 물 노즐 (41) 로부터 물을 토출시킨다. 물 노즐 (41) 로부터 토출된 물은, FOM 에 의해 덮여 있는 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 착액된다. 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 착액된 물은, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아 기판 (W) 의 이면 (Wb) 상을 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 향하여 흘러, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역으로 퍼진다. 그 때문에, 기판 (W) 상의 FOM 이 물에 의해 외방으로 흘러가게 되어, 기판 (W) 의 주위에 배출된다. 이로써, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 부착된 FOM 이 물로 치환된다.
또, 린스 공정 (S7) 에서는, 개방 영구 자석 (127) 은 상위치에 유지되어 있다. 개방 영구 자석 (127) 이 상위치에 배치되어 있는 상태에서는, 6 개의 가동 핀 (110) 중, 자계 발생 영역 (129) 을 동시에 통과하고 있는 3 개의 구동용 영구 자석 (156) 에 대응하는 3 개의 가동 핀 (110) 이 유지 위치에서 중간 위치에 배치된다. 그리고, 회전대 (107) 의 회전에 의한 각 가동 핀 (110) 의 위상 변화에 수반하여, 도 12e, 12f 에 나타내는 바와 같이, 중간 위치에 배치되는 3 개의 가동 핀 (110) 이, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 과, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 사이에서 전환된다. 이로써, 도 9a ∼ 9c 에 나타내는 바와 같이, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 지지되어 있는 상태 (도 9a 등 참조) 와, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 지지되어 있는 상태 (도 9c 등 참조) 사이에서 천이된다. 즉, 회전대 (107) 의 회전 위상의 변화에 수반하여, 가동 핀 (110) 에 의한 기판 (W) 의 지지 위치를 변화시킬 수 있다.
기판 (W) 에 있어서의 가동 핀 (110) 의 지지 위치 (둘레 방향의 6 지점) 에 있어서의 FOM 의 돌아 들어감에 대해 검토한다. 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 위치하는 상태에서는, 기판 (W) 의 상면에 공급된 FOM 은, 도 13a 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 둘레 단면에 접촉하는 상축부 (152) 와 간섭한다. 그 때문에, 기판 (W) 의 상면에 공급된 FOM 을 기판 (W) 의 둘레 단면을 개재하여 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리 영역에 돌아 들어가게 할 수는 없다.
한편, 가동 핀 (110) 이 중간 위치에 위치하는 상태에서는, 도 13b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 둘레 단면과 소정의 갭 (미소 갭) 이 형성되어 있다. 이 갭은, 개방 영구 자석 (127) 의 상위치의 위치 (즉, 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이의 간격) 를 미세하게 조정함으로써, 갭을 원하는 크기로 조정할 수 있다. 이 갭을 통해 기판 (W) 의 상면에 공급된 물을 기판 (W) 의 둘레 단면을 개재하여 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리 영역에 돌아 들어가게 할 수 있다. 예를 들어 갭은, 콤마수 ㎜ 의 오더 (미소 갭) 이다. 이 경우, FOM 의 모세관력에 의해, 미소 갭을 통해 FOM 을 기판 (W) 의 둘레 단면 및 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리 영역에 돌아 들어가게 할 수 있다. 이로써, 기판 (W) 의 둘레 단면이나 기판 (W) 의 하면의 둘레 가장자리 영역에 부착된 FOM 을 씻어낼 수 있다.
물의 토출 개시로부터 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 아암 구동 유닛 (48) 을 제어하여, 도 12f 에 나타내는 바와 같이, 세정 브러시 (10) 에 의한 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 스크럽 세정을 실행한다 (S8 : 브러시 세정 공정. 처리액 공급 공정). 이로써, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 대해, 물을 공급하면서 세정 브러시 (10) 에 의한 스크럽 세정이 실시된다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 아암 구동 유닛 (48) 을 제어하여, 요동 아암 (47) 을 요동축선 (A2) 둘레로 요동시켜, 세정 브러시 (10) 를 홈 위치로부터 기판 (W) 의 상방으로 배치시킴과 함께, 세정 브러시 (10) 를 강하시켜, 세정 브러시 (10) 의 세정면 (10a) 을 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 가압한다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 도 12g 에 나타내는 바와 같이 아암 구동 유닛 (48) 을 제어하여, 세정 브러시 (10) 의 가압 위치를, 기판 (W) 의 중앙부와, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부 사이에서 이동 (스캔) 시킨다. 이로써, 세정 브러시 (10) 의 가압 위치가 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역을 주사하여, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역이 세정 브러시 (10) 에 의해 스크럽된다. 브러시 세정 공정 (S8) 에서는, FOM 공급 공정 (S6) 으로 박리된 이물질이, 세정 브러시 (10) 에 의한 스크럽에 의해 긁어내진다. 그리고, 세정 브러시 (10) 에 의해 긁어내진 이물질은 물에 의해 씻겨나간다. 이로써, 박리된 이물질을 기판 (W) 의 이면 (Wb) 으로부터 제거할 수 있다.
세정 브러시 (10) 의 왕동 (往動) 이 미리 정한 횟수 (예를 들어 4 회) 실시된 후, 제어 장치 (3) 는, 아암 구동 유닛 (48) 을 제어하여, 세정 브러시 (10) 를 스핀 척 (5) 의 상방으로부터 홈 위치로 되돌린다. 이로써, 브러시 세정 공정 (S8) 은 종료한다. 또, 제어 장치 (3) 는, 물 밸브 (43) 를 개방한 상태로 유지한다. 이로써, 린스액인 물이 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 공급되어, 세정 브러시 (10) 에 의해 긁어내진 이물질이 기판 (W) 밖으로 배출된다 (S9 : 최종 린스 공정. 처리액 공급 공정).
물의 공급 개시로부터 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 물 밸브 (43) 를 폐쇄하여, 물 노즐 (41) 로부터의 물의 토출을 정지시킨다. 또, 제어 장치 (3) 는, 불활성 가스 밸브 (173) 를 폐쇄하여, 불활성 가스 공급관 (170) 으로부터의 불활성 가스의 토출을 정지시킨다. 또, 제어 장치 (3) 는, 외측 승강 유닛 (128) 을 제어하여, 개방 영구 자석 (127) 을 하위치까지 하강시킨다. 이 이후는, 기판 (W) 은 6 개의 가동 핀 (110) 에 의해 협지되고, 이로써 기판 (W) 이 강고하게 유지된다.
다음으로, 기판 (W) 을 건조시키는 스핀 드라이 공정 (스텝 S10) 이 실시된다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 회전 구동 유닛 (17) 을 제어함으로써, FOM 공급 공정 (S6) 으로부터 최종 린스 공정 (S9) 까지의 회전 속도보다 큰 건조 회전 속도 (예를 들어 수천 rpm) 까지 기판 (W) 을 가속시켜, 건조 회전 속도로 기판 (W) 을 회전시킨다. 이로써, 큰 원심력이 기판 (W) 상의 액체에 가해져, 기판 (W) 에 부착되어 있는 액체가 기판 (W) 의 주위에 떨어진다. 이와 같이 하여, 기판 (W) 으로부터 액체가 제거되어, 기판 (W) 이 건조된다.
그리고, 기판 (W) 의 고속 회전이 개시되고 나서 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 회전 구동 유닛 (17) 을 제어함으로써, 스핀 척 (5) 에 의한 기판 (W) 의 회전을 정지시킨다 (스텝 S11).
그리고, 제어 장치 (3) 는, 내측 승강 유닛 (126) 을 제어함으로써, 폐색 영구 자석 (125) 을 하방 위치로 하강시킨다 (스텝 S12). 이로써, 폐색 영구 자석 (125) 과 보호 디스크측 영구 자석 (160) 사이의 거리가 벌어져, 그들 사이의 자기 반발력이 감소해 간다. 그에 따라, 보호 디스크 (115) 는, 회전대 (107) 의 상면을 향해 강하해 간다. 이로써, 보호 디스크 (115) 의 상면과 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 사이에는, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 를 진입시킬 수 있을 뿐인 공간이 확보된다. 한편, 폐색 영구 자석 (125) 이 구동용 영구 자석 (156) 에 대향하지 않게 되므로, 가동 핀 (110) 을 유지 위치에 탄성 지지하는 외력이 없어져, 탄성 가압 부재 (도시 생략) 로부터의 탄성 가압력을 받아, 가동 핀 (110) 은 개방 위치에 배치되게 된다. 이로써, 기판 (W) 의 악지가 해제된다.
다음으로, 처리 챔버 (4) 내로부터 기판 (W) 이 반출된다 (스텝 S13). 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 모든 노즐 등이 스핀 척 (5) 의 상방으로부터 퇴피되어 있는 상태에서, 센터 로봇 (CR) 을 제어하여, 핸드 (H2) 를 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 사이에 확보된 공간에 진입시킨다. 그리고, 핸드 (H2) 는, 가동 핀 (110) 에 유지되어 있는 기판 (W) 을 건져내고, 그 후에, 스핀 척 (5) 의 측방으로 퇴피한다. 이로써, 세정 처리가 끝난 기판 (W) 이 처리 챔버 (4) 로부터 반출된다.
제어 장치 (3) 는, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 에 의해, 세정 처리가 끝난 기판 (W) 을 반전 유닛 (TU) 에 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 반송되어 온 기판 (W) 을, 반전 유닛 (TU) 에 의해 반전시킨다 (스텝 S14). 이로써, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 위를 향해진다. 그 후, 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 의 핸드 (H1) 에 의해, 반전 유닛 (TU) 으로부터 기판 (W) 을 취출하고, 세정 처리가 끝난 기판 (W) 을, 그 표면 (Wa) 을 위를 향한 상태에서 캐리어 (C) 에 수용한다. 세정 처리가 끝난 기판 (W) 이 수용된 캐리어 (C), 기판 처리 장치 (1) 로부터, 노광 장치 등의 후처리 장치를 향하여 반송된다.
이상에 의해, 이 실시형태에 의하면, 회전대 (107) 의 회전 및 처리액의 공급 (도 11 의 S6 ∼ S9) 에 병행하여, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치한다. 개방 영구 자석 (127) 이 상위치에 배치되어 있는 상태에서는, 회전대 (107) 의 회전에 의한 각 가동 핀 (110) 의 위상 변화에 수반하여, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 지지되어 있는 상태 (도 9a 등 참조) 와, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동 핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 지지되어 있는 상태 (도 9c 등 참조) 사이에서 천이된다. 즉, 회전대 (107) 의 회전 위상의 변화에 수반하여, 기판 (W) 에 있어서의 가동 핀 (110) 에 의한 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 있다. 그 때문에, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부의 전역에 처리액 (FOM, 물) 을 공급하는 것이 가능하고, 이로써, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를, 처리액을 사용하여 처리 잔여물없이 양호하게 처리할 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시형태에 대해 설명했지만, 본원 발명은 다른 형태로 실시할 수도 있다.
예를 들어, 회전축선 (A3) 에 직교하는 방향에 관해, 폐색 영구 자석 (125) 을 내측에, 개방 영구 자석 (127) 을 외측에 각각 배치했지만, 이 배치 위치가 반대이어도 된다.
또, 개방 영구 자석 (127) 의 자극 방향이 상하 방향을 따르고 있는 것으로 하여 설명했지만, 개방 영구 자석 (127) 의 자극 방향이, 가동 핀 (110) 의 회전축선 (A3) 에 대해 직교하는 방향이어도 된다.
또, 구동용 영구 자석 (156) 과의 사이에 흡인 자력을 발생시키기 위한 자석으로서의 기능과, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 과의 사이에 반발 자력을 발생시키기 위한 자석으로서의 기능을 담보시켰지만, 보호 디스크측 영구 자석 (160) 과의 사이에 반발 자력을 발생시키기 위한 자석을 폐색 영구 자석 (125) 과는 별도로 형성하고, 폐색 영구 자석 (125) 에는, 구동용 영구 자석 (156) 과의 사이에 흡인 자력을 발생시키기 위한 자석으로서의 기능을 담보시키도록 해도 된다.
이 경우, 폐색 영구 자석 (125) 의 자극 방향이, 상하 방향이 아니라 가동 핀 (110) 의 회전축선 (A3) 에 대해 직교하는 방향이어도 된다.
또, 전술한 실시형태에서는, 자계 발생 영역 (129) 을, 3 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 구동용 영구 자석 (156) (즉 3 개의 구동용 영구 자석 (156)) 이 동시에 통과하도록 형성했지만, 전부해서 6 개의 구동용 영구 자석 (156) 중 1 개 또는 2 개의 가동 핀 (110) 에 대응하는 구동용 영구 자석 (156) (즉 1 개 또는 2 개의 구동용 영구 자석 (156)) 이 동시에 통과하도록 형성되어 있어도 된다. 이 경우, 3 개의 가동 핀 (110) 으로 이루어지는 제 1 및 제 2 가동 핀군 (111, 112) 으로 기판 (W) 을 바꿔 드는 구성이 아니라, 6 개의 가동 핀 (110) 중, 1 개 또는 2 개의 가동 핀 (110) 이 동시에 중간 위치에 배치되고, 이와 같은 동작이 6 개의 가동 핀 (110) 에 관해 순차 실시된다.
또, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치함으로써, 가동 핀 (110) 을 유지 위치에서 중간 위치에 배치하는 것으로서 설명했지만, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치한 상태에서, 가동 핀 (110) 이 유지 위치에 배치된 상태이어도 된다. 그러나, 이 경우, 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에서 발생하는 흡인 자력에 의해, 가동 핀 (110) (상축부 (152)) 의 기판 (W) 의 둘레단 가장자리에 대한 가압력을 완화시킬 수 있다. 요컨대, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치함으로써, 가동 핀 (110) 을 변위시키지는 않지만, 가동 핀 (110) 의 가압력 (개폐력) 을 조정할 수 있다. 이 경우, 개방 영구 자석 (127) 의 상위치를 조정함으로써, 가동 핀 (110) 의 가압력 (개폐력) 을 더욱 미세하게 조정할 수 있다. 즉, 갭의 조정뿐만 아니라, 미묘한 가압력 (협지력) 의 조정을 실시할 수 있다.
또, 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에 발생하는 흡인 자력, 및 폐색 영구 자석 (125) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에 발생하는 흡인 자력에 의해 구동용 영구 자석 (156) 을 구동시키는 것으로서 설명했지만, 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에 발생하는 반발 자력 및/또는 개방 영구 자석 (127) 과 구동용 영구 자석 (156) 사이에 발생하는 반발 자력에 의해 구동용 영구 자석 (156) 을 구동시키도록 해도 된다.
또, 구동용 영구 자석 (156) 을 유지 위치에 탄성 지지하는 탄성 지지 유닛으로서 폐색 영구 자석 (125) 을 형성했지만, 폐색 영구 자석 (125) 대신에, 구동용 영구 자석 (156) 을 유지 위치에 탄성 지지하는 스프링 등의 탄성 가압 유닛을 형성하도록 해도 된다.
또, 가동 핀 (110) 의 개수를 6 개로 했지만, 6 개 이상으로 할 수도 있다. 이 경우, 가동 핀 (110) 의 개수가 짝수개이면, 제 1 가동 핀군 (111) 에 포함되는 가동 핀 (110) 의 개수와, 제 2 가동 핀군 (112) 에 포함되는 가동 핀 (110) 의 개수와 서로 동수로 할 수 있고, 레이아웃의 관점에서 바람직하다. 예를 들어, 가동 핀 (110) 의 개수를 8 개로 하는 경우, 각 가동 핀군 (111, 112) 에 포함되는 가동 핀의 개수가 4 개가 되지만, 이 경우, 개방 영구 자석 (127) 의 개수도, 가동 핀 (110) 의 개수와 동수인 4 개이다. 예를 들어, 처리 대상면이 기판 (W) 의 이면 (디바이스 비형성면) (Wb) 인 것으로서 설명했지만, 기판 (W) 의 표면 (디바이스 형성면) (Wa) 을 처리 대상면으로 해도 된다. 이 경우, 반전 유닛 (TU) 을 폐지할 수도 있다.
또, 일련의 처리액 처리가 이물질의 제거에 한정되지 않고, 금속의 제거, 막 중에 매설된 불순물의 제거를 목적으로 하는 것이어도 된다. 또, 일련의 처리액 처리가 세정 처리가 아니라 에칭 처리이어도 된다.
전술한 실시형태에서는, 약액으로서 FOM 을 사용했지만, 기판 (W) 에 공급되는 약액은, 예를 들어, 황산, 아세트산, 질산, 염산, 불산, 암모니아수, 과산화수소수, 유기산 (예를 들어 시트르산, 옥살산 등), 유기 알칼리 (예를 들어, TMAH : 테트라메틸암모늄하이드로옥사이드 등), 유기 용제 (예를 들어, IPA : 이소프로필알코올 등), 및 계면 활성제, 부식 방지제 중 적어도 1 개를 함유하는 액이다.
기판 (W) 에 공급되는 약액으로서, 보다 바람직하게는, DHF (희석 불산), BHF (버퍼드 불산), SC1 (NH4OH 및 H2O2 를 함유하는 액), FPM (HF 및 H2O2 를 함유하는 액) 등을 사용할 수 있다. 즉, FOM 공급 공정 (S6, T6) 대신에, 이들의 약액 중 하나를 함유하는 약액을 기판 (W) 의 처리 대상면에 공급하는 약액 공급 공정을 실행할 수 있고, 이 약액 공급 공정에 있어서 사용되는 약액으로서, DHF, BHF, SC1, FPM 등을 사용할 수 있다. 이들 액이 약액으로서 사용되는 경우, 기판 (W) 의 처리 대상면은 베어 실리콘일 필요는 없고, 기판 (W) 의 처리 대상면이, 산화막 (예를 들어 실리콘 산화막) 및/또는 질화막 (예를 들어 실리콘 질화막) 을 함유하고 있어도 된다.
또, 전술한 설명에서는, 약액 공정 (S7 ∼ S9) 의 전체 기간에 있어서, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치하는 것으로서 설명했지만, 약액 공정 (S7 ∼ S9) 중 일부의 기간만 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치하도록 해도 된다.
또, 전술한 설명에서는, 린스 공정 (S7 ∼ S9) 의 전체 기간에 있어서, 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치하는 것으로서 설명했지만, 린스 공정 (S7 ∼ S9) 중 일부의 기간만 개방 영구 자석 (127) 을 상위치에 배치하도록 해도 된다.
또, 전술한 처리액 처리로부터 브러시 세정 공정 (S8) 을 폐지할 수도 있다. 이 경우 최종 린스 공정 (S9) 을 실시할 필요성이 없기 때문에, 린스 공정 (S9) 을 아울러 폐지할 수도 있다.
또, 처리 대상면이 기판 (W) 의 상면인 것으로서 설명했지만, 기판 (W) 의 하면을 처리 대상면으로 해도 된다. 이 경우, 기판 (W) 의 하면에 처리액을 공급하는 것이지만, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 기판 지지 위치에 있어서 기판 (W) 의 하면으로부터 기판 (W) 의 상면으로의 돌아 들어감을 허용함으로써, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를, 처리액을 사용하여 처리 잔여물없이 양호하게 처리할 수 있다.
또, 기판 처리 장치 (1) 가 원판상의 반도체 기판을 처리하는 장치인 경우에 대해 설명했지만, 기판 처리 장치 (1) 는 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 다각형의 기판을 처리하는 장치이어도 된다.
본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 사용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들의 구체예에 한정되어 해석되어야 하는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 한정된다.
본 출원은, 2015년 9월 29일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2015-192154호, 및 2016년 2월 19일에 일본 특허청에 제출된 일본 특허출원 2016-30155호에 각각 대응하고 있고, 이들 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 받아들여지는 것으로 한다.

Claims (14)

  1. 회전대와,
    상기 회전대를, 연직 방향을 따른 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 구동 유닛과,
    기판을 수평으로 지지하기 위한 복수개의 가동 핀으로서, 상기 회전축선으로부터 떨어진 먼 개방 위치와 상기 회전축선에 가까워진 유지 위치 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖고, 상기 회전대와 함께 상기 회전축선 둘레로 회전하도록 형성된 가동 핀과,
    각 가동 핀의 상기 지지부를 상기 유지 위치에 탄성 지지하는 탄성 지지 유닛과,
    각 가동 핀에 대응하여 장착된 구동용 자석과,
    비회전 상태로 형성된 개방 자석으로서, 상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하는 각 가동 핀이 통과 가능한 소정의 자계 발생 영역으로서 상기 회전대의 회전 방향에 관해 치우쳐서 또한 복수개의 가동 핀 중 일부의 가동 핀에 대응하는 구동용 자석밖에 통과할 수 없게 형성된 자계 발생 영역을 형성하고, 당해 자계 발생 영역을 통과하는 상기 가동 핀의 구동용 자석에 반발력 또는 흡인력을 부여하여, 상기 탄성 지지 유닛에 의해 상기 유지 위치에 탄성 지지되어 있는 당해 가동 핀의 상기 지지부에 당해 탄성력에 대항하여 상기 개방 위치로 향하게 하는 힘을 발생시키는 개방 자석을 포함하는, 기판 유지 회전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 개방 자석과 상기 구동용 자석 사이의 거리가 변화하도록 상기 개방 자석 및 상기 회전대를 상대 이동시키는 제 1 상대 이동 유닛을 추가로 포함하는, 기판 유지 회전 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 상대 이동 유닛은, 상기 개방 자석 및 상기 회전대를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치와, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하지 않는 제 2 위치 사이에서 상대 이동시키는, 기판 유지 회전 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 개방 자석 및 상기 회전대가 상기 제 1 위치에 있는 상태에서, 상기 가동 핀의 상기 지지부는, 상기 개방 위치와 상기 유지 위치 사이의 중간 위치에 배치되는, 기판 유지 회전 장치.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 탄성 지지 유닛은, 각 구동용 자석과의 사이에 반발력 또는 흡인력을 부여하여, 각 가동 핀의 상기 지지부를 상기 유지 위치에 탄성 지지하는 폐색 자석을 포함하는, 기판 유지 회전 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 폐색 자석 및 상기 회전대를, 상기 폐색 자석이 상기 구동용 자석과의 사이에 상기 반발력 또는 상기 흡인력을 부여하는 제 3 위치와, 상기 폐색 자석이 상기 구동용 자석과의 사이에 상기 반발력 및 상기 흡인력을 부여하지 않는 제 4 위치의 사이에서 상대 이동시키는 제 2 상대 이동 유닛을 추가로 포함하는, 기판 유지 회전 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 개방 자석은, 상기 회전대의 둘레 방향에 간격을 두고 형성된 복수개의 개방 자석을 포함하고, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 형성되는 상기 자계 발생 영역은, 상기 회전대의 회전 방향에 간헐적인 영역인, 기판 유지 회전 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 가동 핀은, 적어도 3 개의 가동 핀을 포함하는 제 1 가동 핀군과, 제 1 가동 핀군과는 별도로 형성되고, 적어도 3 개의 가동 핀을 포함하는 제 2 가동 핀군을 포함하고,
    모든 상기 가동 핀에 대응하여 장착된 상기 구동용 자석은, 상기 회전축선을 따른 축선에 직교하는 방향에 관해 서로 동일한 자극 방향을 갖도록 형성되어 있고,
    상기 복수의 상기 개방 자석은, 상기 제 1 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 상기 자계 발생 영역 내에 존재하고 있는 상태에서, 상기 제 2 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 상기 자계 발생 영역 내에 존재하지 않고, 또한 상기 제 2 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 자계 발생 영역 내에 존재하고 있는 상태에서, 상기 제 1 가동 핀군에 대응하는 각 구동용 자석이 상기 자계 발생 영역 내에 존재하지 않게 배치되어 있는, 기판 유지 회전 장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 1 가동 핀군은, 상기 제 2 가동 핀군과 동수의 상기 가동 핀을 포함하고,
    상기 제 1 및 제 2 가동 핀군은 상기 회전대의 둘레 방향에 관해 교대로, 또한 각 가동 핀군에 포함되는 복수개의 가동 핀이 등간격이 되도록 배치되어 있고,
    상기 복수의 개방 자석은, 각 가동 핀군에 포함되는 상기 가동 핀의 수와 동수, 상기 회전대의 둘레 방향에 등간격으로 배치되어 있는, 기판 유지 회전 장치.
  10. 제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전대의 회전 속도 및 상기 개방 자석의 둘레 방향 길이 중 적어도 하나는, 1 개의 상기 개방 자석에 의해 형성되는 상기 자계 발생 영역이 상기 회전대의 둘레 방향에 관해 상기 가동 핀의 둘레 방향의 배치 간격과 일치하도록 형성되어 있는, 기판 유지 회전 장치.
  11. 제 5 항에 있어서,
    상기 개방 자석에 의해 발생하는 자계와 상기 폐색 자석에 의해 발생하는 자계의 간섭을 차폐하는 차폐 부재를 추가로 포함하는, 기판 유지 회전 장치.
  12. 제 1 항 또는 제 2 항에 기재된 기판 유지 회전 장치와,
    상기 기판 유지 회전 장치에 유지되어 있는 기판의 주면에 대해, 처리액을 공급하는 처리액 공급 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 개방 자석 및 상기 회전대를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치와, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하지 않는 제 2 위치 사이에서 상대 이동시키는 제 1 상대 이동 유닛과,
    상기 회전 구동 유닛, 상기 처리액 공급 유닛 및 상기 제 1 상대 이동 유닛을 제어하는 제어 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 제어 유닛은,
    상기 회전대를 상기 회전축선 둘레로 회전시키는 회전대 회전 공정과,
    상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하고 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과,
    상기 회전대 회전 공정 및 상기 처리액 공급 공정에 병행하여, 상기 개방 자석 및 상기 회전대의 상대 위치를 상기 제 1 위치에 배치하는 개방 자석 배치 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  14. 회전대와, 상기 회전대를, 연직 방향을 따른 회전축선 둘레로 회전시키는 회전 구동 유닛과, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수개의 가동 핀으로서, 상기 회전축선으로부터 떨어진 먼 개방 위치와 상기 회전축선에 가까워진 유지 위치 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖고, 상기 회전대와 함께 상기 회전축선 둘레로 회전하도록 형성된 가동 핀과, 각 가동 핀의 상기 지지부를 상기 유지 위치에 탄성 지지하는 탄성 지지 유닛과, 각 가동 핀에 대응하여 장착된 구동용 자석과, 비회전 상태로 형성된 개방 자석으로서, 상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하는 각 가동 핀이 통과 가능한 소정의 자계 발생 영역으로서 상기 회전대의 회전 방향에 관해 치우쳐서 또한 복수개의 가동 핀 중 일부의 가동 핀에 대응하는 구동용 자석밖에 통과할 수 없게 형성된 자계 발생 영역을 형성하고, 당해 자계 발생 영역을 통과하는 상기 가동 핀의 구동용 자석에 반발력 또는 흡인력을 부여하여, 상기 탄성 지지 유닛에 의해 상기 유지 위치에 탄성 지지되어 있는 당해 가동 핀의 상기 지지부에 당해 탄성력에 대항하여 상기 개방 위치로 향하게 하는 힘을 발생시키는 개방 자석을 포함하는 기판 유지 회전 장치와, 상기 개방 자석 및 상기 회전대를, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하는 제 1 위치와, 각 구동용 자석이 통과하는 영역에 상기 자계 발생 영역을 형성하지 않는 제 2 위치 사이에서 상대 이동시키는 제 1 상대 이동 유닛을 포함하는 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 기판 처리 방법으로서,
    상기 회전대를 상기 회전축선 둘레로 회전시키는 회전대 회전 공정과,
    상기 회전대의 회전에 수반하여 회전하고 있는 기판에 처리액을 공급하는 처리액 공급 공정과,
    상기 회전대 회전 공정 및 상기 처리액 공급 공정에 병행하여, 상기 개방 자석 및 상기 회전대의 상대 위치를 상기 제 1 위치에 배치하는 개방 자석 배치 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
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