KR102011188B1 - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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Abstract

기판 처리 장치는, 회전대와, 상기 회전대와 함께 연직 방향을 따르는 회전 축선 둘레로 회전하도록 형성되고, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수 개의 지지핀을 포함하는 기판 회전 유지 장치를 구비하고, 상기 지지핀은, 상기 기판의 둘레 가장자리부와 맞닿는 맞닿음 위치와 상기 맞닿음 위치보다 상기 회전 축선으로부터 떨어진 개방 위치의 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖는 가동핀을 포함하고, 상기 가동핀에 대응하여 형성되고, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 소정의 자극 방향을 갖는 구동용 자석과, 상기 구동용 자석과의 사이에 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖고, 당해 흡인 자력 또는 당해 반발 자력에 의해 상기 지지부를 상기 맞닿음 위치를 향하여 탄성 지지함으로써, 당해 지지부를 상기 기판의 둘레 가장자리부에 가압하는 가압용 자석과, 상기 회전대의 회전에 수반하여, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 상기 지지부가 가압하는 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시키는 가압력 변동 유닛을 추가로 포함한다.

Description

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법{SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS AND SUBSTRATE PROCESSING METHOD}
본 발명은 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법에 관한 것이다. 처리될 기판들의 예들은, 반도체 웨이퍼들, 액정 표시 장치용 기판들, 플라즈마 디스플레이용 기판들, FED (field emission display) 용 기판들, 광학 디스크용 기판들, 자기 디스크용 기판들, 자기-광학 디스크용 기판들, 포토마스크용 기판들, 세라믹 기판들, 및 태양 전지용 기판들을 포함한다.
US2013/0152971 A1 은, 연직 방향을 따르는 회전 축선의 둘레로 회전 가능한 회전대와, 회전대를 상기 회전 축선 둘레로 회전시키는 회전 구동 유닛과, 회전대에 배치 형성되고, 기판을 회전대 표면으로부터 소정 간격을 두고 수평하게 위치 결정하는 복수 개 (예를 들어, 4 개) 의 유지핀을 구비한, 회전식의 기판 유지 회전 장치를 개시하고 있다.
복수 개의 유지핀은, 회전대에 대하여 부동의 고정핀과, 회전대에 대하여 가동의 가동핀을 포함한다. 가동핀은, 그 중심 축선과 동축의 회전 축선 둘레로 회전 가능하게 형성되고, 기판의 둘레단 가장자리에 맞닿기 위한 맞닿음부를 갖고 있다. 맞닿음부의 회전에 의해, 맞닿음부는, 회전 축선으로부터 떨어진 개방 위치와, 회전 축선에 가까워진 맞닿음 위치 사이에서 변위한다. 맞닿음부의 회전축에는, 핀 구동용 자석이 결합되어 있다.
가동핀의 개폐 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, 가동핀에는, 당해 가동핀을 그 맞닿음 위치로 탄성 지지하는 외력이 작용하지 않는다. 그 때문에, 승강 자석이 하위치에 있을 때, 가동핀은 그 개방 위치에 유지되게 된다. 한편, 승강 자석이 소정의 상위치에 있을 때, 승강 자석과 핀 구동용 자석 사이의 자기 흡인 자력에 의해 가동핀이 그 맞닿음 위치에 유지된다.
그리고, 상기의 기판 유지 회전 장치는, 기판을 1 매씩 처리하는 매엽형 기판 처리 장치에 구비되어 있으며, 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. 이에 따라, 기판의 상면의 전역 및 기판의 둘레단면이 액 처리된다. 또, 기판 처리의 종류에 따라서는, 기판의 하면의 둘레 가장자리부도 액 처리하고자 하는 경우도 있다.
그런데, US2013/0152971 A1 에 기재된 구성에서는, 액 처리 동안, 복수 개 (예를 들어, 4 개) 의 유지핀에 의해 기판을 시종 접촉 지지하고 있기 때문에, 기판의 둘레단면에 있어서의 유지핀의 복수 지점의 맞닿음 위치에 있어서 처리액이 돌아 들어가지 않아, 기판의 둘레 가장자리부 (기판의 둘레단면 및 기판의 하면의 둘레 가장자리부) 에 처리 나머지가 발생할 우려가 있다.
본원의 발명자들은, 기판의 회전 처리 (액 처리) 중에 있어서, 지지핀으로 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하면서, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치를 둘레 방향으로 어긋나게 하는 것을 검토하고 있다.
그래서, 이 발명의 목적은, 기판의 회전 처리 중에 있어서, 지지핀으로 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하면서, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치를 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있고, 이에 따라, 기판의 둘레 가장자리부를 처리 나머지 없이 양호하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법을 제공하는 것이다.
이 발명은, 회전대와, 상기 회전대와 함께 연직 방향을 따르는 회전 축선 둘레로 회전하도록 형성되고, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수 개의 지지핀을 포함하는 기판 회전 유지 장치를 구비한 기판 처리 장치로서, 상기 지지핀은, 상기 기판의 둘레 가장자리부와 맞닿는 맞닿음 위치와 상기 맞닿음 위치보다 상기 회전 축선으로부터 떨어진 개방 위치의 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖는 가동핀을 포함하고, 상기 가동핀에 대응하여 형성되고, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 소정의 자극 방향을 갖는 구동용 자석과, 상기 구동용 자석과의 사이에 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖고, 당해 흡인 자력 또는 당해 반발 자력에 의해 상기 지지부를 상기 맞닿음 위치를 향하여 탄성 지지함으로써, 당해 지지부를 상기 기판의 둘레 가장자리부에 가압하는 가압용 자석과, 상기 회전대의 회전에 수반하여, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 상기 지지부가 가압하는 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시키는 가압력 변동 유닛을 추가로 포함하는, 기판 처리 장치를 제공한다.
이 구성에 의하면, 구동용 자석과, 당해 구동용 자석에 대응하는 가압용 자석의 사이에 발생하는 자력에 의해, 가동핀의 지지부가 기판의 둘레 가장자리부에소정의 가압력으로 가압된다. 이에 따라, 복수의 지지핀에 의해 수평 방향으로 기판이 협지 (挾持) 된다. 이 상태에서, 지지핀 및 회전대를 회전 축선 둘레로 회전시킴으로써, 기판이 회전 축선 둘레로 회전하고, 회전에 의한 원심력이 기판의 둘레 가장자리부에 작용한다.
또, 회전대의 회전에 수반하여, 상기 가동핀에 의한 기판의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기가 영보다 높게 유지되면서 변동된다. 그 결과, 회전 상태에 있는 기판이 편심한다. 이 기판의 편심 방향은, 회전 상태에 있는 기판의 회전 각도 위치에 따라 변화한다.
이상에 의해, 기판의 회전 상태에 있어서 기판이 편심하고, 당해 편심 방향이, 회전 상태에 있는 기판의 회전 각도 위치에 따라 변화하고, 또한 기판의 둘레 가장자리부에 작용하는 원심력의 작용에 의해, 복수 개의 지지핀에 의해 지지되어 있는 기판이, 회전대에 대하여, 기판의 회전 방향과는 반대측의 둘레 방향으로 미소하게 상대 회동한다. 회전대의 회전을 계속시킴으로써, 기판의 상대 회동량은 확대된다. 이에 따라, 기판의 회전 처리 중에 있어서, 복수 개의 지지핀으로 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하면서, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀에 의한 접촉 지지 위치를 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다. 그러므로, 기판의 둘레 가장자리부를 처리 나머지 없이 양호하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치를 제공할 수 있다.
이 실시형태에서는, 상기 가압력 변동 유닛은, 상기 가압용 자석과는 다른 자석으로서, 상기 구동용 자석과의 사이에, 상기 지지부를 상기 개방 위치를 향하여 탄성 지지하기 위한 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖는 자력 발생용 자석과, 상기 자력 발생용 자석을 구동하기 위한 자석 구동 유닛과, 상기 회전대 및 상기 자력 발생용 자석을 상기 회전 축선 둘레로 상대 회전시키기 위한 회전 구동 유닛과, 상기 자석 구동 유닛 및 상기 회전 구동 유닛을 제어하여, 상기 지지부에 의한 상기 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시키는 가압력 변동 제어 유닛을 포함하고, 상기 가압력 변동 제어 유닛은, 상기 자력 발생용 자석을, 상기 구동용 자석과의 사이에, 상기 구동용 자석과 상기 가압용 자석의 사이에 발생하는 흡인 자력 또는 반발 자력보다 작은 크기의 흡인 자력 또는 반발 자력을 발생시키는 제 1 위치에 배치하는 자력 발생 위치 배치 공정과, 상기 자력 발생용 자석을 상기 제 1 위치에 배치한 상태에서, 상기 회전대 및 상기 자력 발생용 자석을 상기 회전 축선 둘레로 상대 회전시키는 회전 공정을 실행한다.
이 구성에 의하면, 기판 처리 장치는, 상기 지지부를 개방 위치를 향하여 탄성 지지하는 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖는 자력 발생용 자석을 구비한다. 그리고, 자력 발생용 자석을, 구동용 자석과의 사이에, 구동용 자석과 가압용 자석의 사이에 발생하는 흡인 자력 또는 반발 자력보다 작은 크기의 흡인 자력 또는 반발 자력을 발생시키는 제 1 위치에 배치한다. 또한, 자력 발생용 자석을 제 1 위치에 배치한 상태에서, 회전대 및 자력 발생용 자석을 회전 축선 둘레로 상대 회전시킨다. 회전대의 회전 축선 둘레의 회전에 수반하여, 기판도 당해 회전 축선 둘레로 회전한다.
이 경우, 기판의 회전 각도 위치에 따라, 구동용 자석과 자력 발생용 자석 사이의 거리가 바뀌고, 즉, 구동용 자석에 작용하는, 자력 발생용 자석으로부터의 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 의 크기도 기판의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판의 회전에 수반하여, 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이에 발생하는 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 을 변동시킬 수 있다.
게다가, 자력 발생용 자석이 제 1 위치에 있는 상태에서는, 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이에 발생하는 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 의 크기가, 구동용 자석과 가압용 자석의 사이에 발생하는 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 보다 작다. 그 때문에, 회전대의 회전에 수반하여, 가동핀의 지지부에 의한 기판의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시킬 수 있다.
상기 자력 발생용 자석은, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 서로 상이한 자극 방향을 갖는 제 1 자력 발생용 자석과 제 2 자력 발생용 자석을 포함하고, 상기 제 1 자력 발생용 자석 및 상기 제 2 자력 발생용 자석은, 둘레 방향으로 번갈아 배치되어 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 제 1 자력 발생용 자석과 제 2 자력 발생용 자석이 둘레 방향으로 번갈아 배치되어 있으므로, 회전대의 회전에 수반하여 구동용 자석에 부여되는 자장의 자극이 변화한다 (자장이 불균일). 이 경우, 기판의 회전 각도 위치에 따라, 각 구동용 자석과, 자력 발생용 자석 (제 1 자력 발생용 자석 또는 제 2 자력 발생용 자석) 의 사이에 발생하는 자력의 크기를 급격하게 변동시킬 수 있다. 따라서, 기판의 회전에 수반하여, 각 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이에 발생하는 자력을 크게 변동시킬 수 있어, 기판의 회동을 촉진시킬 수 있다. 이에 따라, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀에 의한 접촉 지지 위치를 보다 한층 효과적으로 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다.
상기 자력 발생용 자석은, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 서로 동일한 자극 방향을 갖는 복수의 자력 발생용 자석을 포함하고, 상기 복수의 자력 발생용 자석은, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 복수의 자력 발생용 자석이 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있으므로, 회전대의 회전에 수반하여 구동용 자석에 부여되는 자장의 크기가 변화한다 (자장이 불균일). 이 경우, 기판의 회전 각도 위치에 따라, 각 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이에 발생하는 자력을 급격하게 변동시킬 수 있다. 따라서, 기판의 회전에 수반하여, 각 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이에 발생하는 자력을 크게 변동시킬 수 있어, 기판의 회동을 촉진시킬 수 있다. 이에 따라, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀에 의한 접촉 지지 위치를 보다 한층 효과적으로 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다.
상기 자석 구동 유닛은, 상기 자력 발생용 자석을, 상기 제 1 위치와, 상기 구동용 자석과의 사이에서 자장을 발생시키지 않는 제 2 위치의 사이에서 이동시키는 자석 이동 유닛을 포함하고 있어도 된다.
이 구성에 의하면, 자석 이동 유닛이, 자력 발생용 자석을 제 1 위치와 제 2 위치의 사이에서 이동시킴으로써, 회전 처리 중에 있어서, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치가 어긋나는 상태와, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치가 어긋나지 않는 상태를 천이시킬 수 있다. 기판의 둘레 방향의 어긋남량은, 자력 발생용 자석을 제 1 위치에 배치하고 있는 시간의 길이에 비례하므로, 자력 발생용 자석의 제 1 위치로의 배치로부터 소정의 시간이 경과한 상태에서, 자력 발생용 자석을 제 1 위치로부터 제 2 위치에 배치시킴으로써, 기판의 둘레 방향의 어긋남량을 소망량으로 제어할 수 있다.
상기 기판의 상면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 유닛을 추가로 포함하고 있어도 된다. 이 경우에는, 상기 가압력 변동 제어 유닛은, 상기 처리액 공급 유닛을 제어하여, 상기 회전 공정에 병행하여 상기 기판의 상면에 처리액을 공급시키는 처리액 공급 공정을 실행해도 된다.
이 구성에 의하면, 회전대의 자력 발생용 자석에 대한 회전에 병행하여, 기판의 상면에 처리액이 공급된다. 기판의 상면에 처리액이 공급됨으로써, 기판에 작용하는 하중이 증대한다. 기판의 회전 상태에 있어서, 이 하중의 증대가, 복수의 지지핀에 접촉 지지되어 있는 기판에, 당해 기판의 회동을 저해하는 회전 저항으로서 작용한다. 이에 따라, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치를, 보다 효과적으로 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다.
이 발명은, 회전대와, 상기 회전대와 함께 연직 방향을 따르는 회전 축선 둘레로 회전하도록 형성되고, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수 개의 지지핀을 포함하는 기판 회전 유지 장치를 구비한 기판 처리 장치로서, 상기 지지핀은, 상기 기판의 둘레 가장자리부와 맞닿는 맞닿음 위치와 상기 맞닿음 위치보다 상기 회전 축선으로부터 떨어진 개방 위치의 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖는 가동핀을 포함하고, 상기 가동핀에 대응하여 형성되고, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 소정의 자극 방향을 갖는 구동용 자석을 포함하는 기판 처리 장치에 있어서 실행되는 기판 처리 방법으로서, 상기 회전대의 회전에 수반하여, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 상기 지지부가 가압하는 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시키는 가압력 변동 공정을 포함하는, 기판 처리 방법을 제공한다.
이 방법에 의하면, 구동용 자석과, 각 그 구동용 자석에 대응하는 가압용 자석의 사이에 발생하는 자력에 의해, 가동핀의 지지부가 기판의 둘레 가장자리부에 소정의 가압력으로 가압된다. 이에 따라, 복수의 지지핀에 의해 수평 방향으로 기판이 협지된다. 이 상태에서, 지지핀 및 회전대를 회전 축선 둘레로 회전시킴으로써, 기판이 회전 축선 둘레로 회전하고, 회전에 의한 원심력이 기판의 둘레 가장자리부에 작용한다.
또, 회전대의 회전에 수반하여, 상기 가동핀에 의한 기판의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기가 영보다 높게 유지되면서 변동된다. 그 결과, 회전 상태에 있는 기판이 편심한다. 이 기판의 편심 방향은, 회전 상태에 있는 기판의 회전 각도 위치에 따라 변화한다.
이상에 의해, 기판의 회전 상태에 있어서 기판이 편심하고, 당해 편심 방향이, 회전 상태에 있는 기판의 회전 각도 위치에 따라 변화하고, 또한 기판의 둘레 가장자리부에 작용하는 원심력의 작용에 의해, 복수 개의 지지핀에 의해 지지되어 있는 기판이, 회전대에 대하여, 기판의 회전 방향과는 반대측의 둘레 방향으로 미소하게 상대 회동한다. 회전대의 회전을 계속시킴으로써, 기판의 상대 회동량은 확대된다. 이에 따라, 기판의 회전 처리 중에 있어서, 복수 개의 지지핀으로 기판의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하면서, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀에 의한 접촉 지지 위치를 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다. 그러므로, 기판의 둘레 가장자리부를 처리 나머지 없이 양호하게 처리할 수 있는 기판 처리 방법을 제공할 수 있다.
이 발명은, 상기 가압력 변동 공정은, 상기 가압용 자석과는 다른 자석으로로서, 상기 구동용 자석과의 사이에, 상기 지지부를 상기 개방 위치를 향하여 탄성 지지하기 위한 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖는 자력 발생용 자석을, 상기 구동용 자석과의 사이에, 상기 구동용 자석과 상기 가압용 자석의 사이에 발생하는 흡인 자력 또는 반발 자력보다 작은 크기의 흡인 자력 또는 반발 자력을 발생시키는 제 1 위치에 배치하는 자력 발생 위치 배치 공정과, 상기 자력 발생용 자석을 상기 제 1 위치에 배치한 상태에서, 상기 회전대 및 상기 자력 발생용 자석을 상기 회전 축선 둘레로 상대 회전시키는 회전 공정을 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 지지부를 개방 위치를 향하여 탄성 지지하는 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖는 자력 발생용 자석을, 구동용 자석과의 사이에, 구동용 자석과 가압용 자석의 사이에 발생하는 흡인 자력 또는 반발 자력보다 작은 크기의 흡인 자력 또는 반발 자력을 발생시키는 제 1 위치에 배치한다. 또한, 자력 발생용 자석을 제 1 위치에 배치한 상태에서, 회전대 및 자력 발생용 자석을 회전 축선 둘레로 상대 회전시킨다. 회전대의 회전 축선 둘레의 회전에 수반하여, 기판도 당해 회전 축선 둘레로 회전한다.
이 경우, 기판의 회전 각도 위치에 따라, 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이의 거리가 바뀌고, 즉, 구동용 자석에 작용하는, 자력 발생용 자석으로부터의 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 의 크기도 기판의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판의 회전에 수반하여, 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이에 발생하는 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 을 변동시킬 수 있다.
게다가, 자력 발생용 자석이 제 1 위치에 있는 상태에서는, 구동용 자석과 자력 발생용 자석의 사이에 발생하는 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 의 크기가, 구동용 자석과 가압용 자석의 사이에 발생하는 자력 (흡인 자력 또는 반발 자력) 보다 작다. 그 때문에, 회전대의 회전에 수반하여, 가동핀의 지지부에 의한 기판의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시킬 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 회전 공정에 병행하여, 상기 자력 발생용 자석을, 상기 제 1 위치와, 상기 구동용 자석과의 사이에서 자장을 발생시키지 않는 제 2 위치의 사이에서 이동시키는 자석 이동 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 자석 이동 유닛이, 자력 발생용 자석을 제 1 위치와 제 2 위치의 사이에서 이동시킴으로써, 회전 처리 중에 있어서, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치가 어긋나는 상태와, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치가 어긋나지 않는 상태를 천이시킬 수 있다. 기판의 둘레 방향의 어긋남량은, 자력 발생용 자석을 제 1 위치에 배치하고 있는 시간의 길이에 비례하므로, 자력 발생용 자석의 제 1 위치로의 배치로부터 소정의 시간이 경과한 상태에서, 자력 발생용 자석을 제 1 위치로부터 제 2 위치에 배치시킴으로써, 기판의 둘레 방향의 어긋남량을 소망량으로 제어할 수 있다.
상기 기판 처리 방법은, 상기 회전 공정에 병행하여, 처리액 공급 유닛으로부터 상기 기판의 상면에 처리액을 공급시키는 처리액 공급 공정을 추가로 포함하고 있어도 된다.
이 방법에 의하면, 회전대의 자력 발생용 자석에 대한 회전에 병행하여, 기판의 상면에 처리액이 공급된다. 기판의 상면에 처리액이 공급됨으로써, 기판에 작용하는 하중이 증대한다. 기판의 회전 상태에 있어서, 이 하중의 증대가, 복수의 지지핀에 접촉 지지되어 있는 기판에, 당해 기판의 회동을 저해하는 회전 저항으로서 작용한다. 이에 따라, 기판의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치를, 보다 효과적으로 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다.
본 발명에 있어서의 전술한, 또는 또 다른 목적, 특징 및 효과는, 첨부 도면을 참조하여 다음에 서술하는 실시형태의 설명에 의해 밝혀진다.
도 1 은, 본 발명의 제 1 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, 상기 스핀 척에 구비된 가동핀의 근방의 구성을 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 8 은, 도 3 에 나타내는 제 1 가동핀군에 포함되는 가동핀의 열린 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 9 는, 상기 제 1 가동핀군에 포함되는 가동핀의 닫힌 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 10 은, 도 2 에 나타내는 제 1 자력 발생용 자석의 승강 동작에 수반하는, 제 1 가동핀군에 포함되는 가동핀의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 11 은, 도 3 에 나타내는 제 2 가동핀군에 포함되는 가동핀의 열린 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 12 는, 상기 제 2 가동핀군에 포함되는 가동핀의 닫힌 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 13 은, 도 2 에 나타내는 제 2 자력 발생용 자석의 승강 동작에 수반하는, 제 2 가동핀군에 포함되는 가동핀의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 14a ∼ 14b 는, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석을 상위치에 배치하고, 또한 회전대를 회전시킨 경우에 있어서의 기판의 상태를 나타내는 도면이다.
도 15a ∼ 15b 는, 도 14a ∼ 14b 에 이어지는, 상기 기판의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 16a ∼ 16b 는, 도 15a ∼ 15b 에 이어지는, 상기 기판의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 17a ∼ 17b 는, 도 16a ∼ 16b 에 이어지는, 상기 기판의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 18a ∼ 18b 는, 도 17a ∼ 17b 에 이어지는, 상기 기판의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다.
도 19 는, 상기 기판 처리 장치의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 20 은, 상기 기판 처리 장치에 의해 실행되는 처리액 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다.
도 21 은, 상기 처리액 처리를 설명하기 위한 타임 차트이다.
도 22a ∼ 22h 는, 상기 처리액 처리의 처리예를 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 23 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다.
도 24 는, 상기 처리 유닛에 구비된 스핀 척의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 평면도이다.
도 25 는, 상기 스핀 척에 있어서 회전대를 회전시킨 경우에 있어서의, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석과, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 1 은, 이 발명의 제 1 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 내부의 레이아웃을 설명하기 위한 도해적인 평면도이다.
기판 처리 장치 (1) 는, 반도체 웨이퍼 등의 원판 형상의 기판 (W) 을, 처리액이나 처리 가스에 의해 1 매씩 처리하는 매엽식 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 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 반전 유닛 (TU) 은, 로드 포트 (LP) 와 처리 유닛 (2) 의 사이에서 반송되는 기판 (W) 의 반송 경로 상에 배치되어 있다.
기판 처리 장치 (1) 는, 도 1 에 나타내는 바와 같이, 또한, 로드 포트 (LP) 와 반전 유닛 (TU) 의 사이에 배치된 인덱서 로봇 (IR) 과, 반전 유닛 (TU) 과 처리 유닛 (2) 의 사이에 배치된 센터 로봇 (CR) 과, 기판 처리 장치 (1) 에 구비된 장치의 동작이나 밸브의 개폐를 제어하는 제어 장치 (가압력 변동 제어 유닛) (3)를 포함한다. 인덱서 로봇 (IR) 은, 로드 포트 (LP) 에 유지되어 있는 캐리어 (C) 로부터 반전 유닛 (TU) 에 복수 매의 기판 (W) 을 1 매씩 반송하고, 반전 유닛 (TU) 으로부터 로드 포트 (LP) 에 유지되어 있는 캐리어 (C) 에 복수 매의 기판 (W) 을 1 매씩 반송한다. 마찬가지로, 센터 로봇 (CR) 은, 반전 유닛 (TU) 으로부터 처리 유닛 (2) 에 복수 매의 기판 (W) 을 1 매씩 반송하고, 처리 유닛 (2) 으로부터 반전 유닛 (TU) 에 복수 매의 기판 (W) 을 1 매씩 반송한다. 센터 로봇 (CR) 은, 또한, 복수의 처리 유닛 (2) 의 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 승강시키고, 당해 핸드 (H1) 를 연직 축선 둘레로 회전시킨다. 마찬가지로, 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 승강시키고, 당해 핸드 (H2) 를 연직 축선 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 상향 상태로 캐리어 (C) 로부터 반전 유닛 (TU) 에 기판 (W) 을 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 반전 유닛 (TU) 에 의해, 기판 (W) 을 반전시킨다. 이에 따라, 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 상향 상태로 반전 유닛 (TU) 으로부터 처리 유닛 (2) 에 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 상향 상태로 처리 유닛 (2) 으로부터 반전 유닛 (TU) 에 기판 (W) 을 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 반전 유닛 (TU) 에 의해 기판 (W) 을 반전시킨다. 이에 따라, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 이 위로 향해진다. 그 후, 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 에 의해, 표면 (Wa) 이 상향 상태로 반전 유닛 (TU) 으로부터 캐리어 (C) 에 기판 (W) 을 반송시킨다. 이에 따라, 처리가 끝난 기판 (W) 이 캐리어 (C) 에 수용된다. 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 등에 이 일련 동작을 반복해서 실행시킴으로써, 복수 매의 기판 (W) 을 1 매씩 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 가동핀 (110) 의 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 매의 기판 (W) 을 수평인 자세로 유지하여, 기판 (W) 의 중심을 지나는 연직인 회전 축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 을 회전시키는 스핀 척 (5) 과, 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 상면 (이면 (Wb)) 을 향하여, 약액 (처리액) 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, 스핀 척 (5) 에 유지되어 있는 기판 (W) 의 하면 (표면 (Wa)) 에 보호 기체로서의 불활성 가스를 공급하기 위한 보호 기체 공급 유닛 (12) 과, 스핀 척 (5) 을 둘러싸는 통형상의 처리 컵 (도시하지 않음) 을 포함한다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 처리 챔버 (4) 는, 박스 형상의 격벽 (도시하지 않음) 과, 격벽의 상부로부터 격벽 내 (처리 챔버 (4) 내에 상당) 에 청정 공기를 보내는 송풍 유닛으로서의 FFU (팬·필터·유닛. 도시하지 않음) 와, 격벽의 하부로부터 처리 챔버 (4) 내의 기체를 배출하는 배기 장치 (도시하지 않음) 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 따르는 회전 축선 (A1) 의 둘레로 회전 가능한 회전대 (107) 를 구비하고 있다. 회전대 (107) 의 회전 중심의 하면에 보스 (109) 를 통해서 회전축 (108) 이 결합되어 있다. 회전축 (108) 은, 중공축으로서, 연직 방향을 따라 연장되어 있고, 회전 구동 유닛 (103) 으로부터의 구동력을 받아, 회전 축선 (A1) 둘레로 회전하도록 구성되어 있다. 회전 구동 유닛 (103) 은, 예를 들어, 회전축 (108) 을 구동축으로 하는 전동 모터여도 된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (5) 은, 또한, 회전대 (107) 의 상면의 둘레 가장자리부에 둘레 방향을 따라 거의 등간격을 두고 형성된 복수 개 (이 실시형태에서는 6 개) 의 지지핀을 구비하고 있다. 이 실시형태에서는, 복수 개의 지지핀은 모두, 가동핀 (110) 에 의해 구성되어 있다. 각 가동핀 (110) 은, 거의 수평인 상면을 갖는 회전대 (107) 로부터 일정한 간격을 둔 상방의 기판 유지 높이에 있어서, 기판 (W) 을 수평으로 유지하도록 구성되어 있다. 회전대 (107) 는, 수평면을 따른 원반 형상으로 형성되어 있어, 회전축 (108) 에 결합된 보스 (109) 에 결합되어 있다.
도 3 에 나타내는 바와 같이, 각 가동핀 (110) 은, 회전대 (107) 의 상면의 둘레 가장자리부에 둘레 방향을 따라 등간격으로 배치되어 있다. 6 개의 가동핀 (110) 은, 서로 이웃하지 않는 3 개의 가동핀 (110) 마다, 대응하는 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 의 자극 방향이 공통되는 하나의 군으로 설정되어 있다. 바꾸어 말하면, 6 개의 가동핀 (110) 은, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동핀 (110) 과, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동핀 (110) 을 포함한다. 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동핀 (110) 에 대응하는 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 의 자극 방향과, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동핀 (110) 에 대응하는 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 자극 방향은, 회전 축선 (A3) 에 직교하는 방향에 대해 서로 상이하다. 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 과, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 은, 회전대 (107) 의 둘레 방향에 대해 번갈아 배치되어 있다. 제 1 가동핀군 (111) 에 주목하면, 3 개의 가동핀 (110) 은 등간격 (120° 간격) 으로 배치되어 있다. 또, 제 2 가동핀군 (112) 에 주목하면, 3 개의 가동핀 (110) 은 등간격 (120° 간격) 으로 배치되어 있다.
각 가동핀 (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 원기둥 형상으로 형성되어 있다. 상축부 (152) 는, 하축부 (151) 의 중심 축선 (B) 으로부터 편심하여 형성되어 있다. 하축부 (151) 의 상단과 상축부 (152) 의 하단의 사이를 잇는 표면은, 상축부 (152) 로부터 하축부 (151) 의 둘레면을 향하여 하강하는 테이퍼면 (153) 을 형성하고 있다.
도 7 에 나타내는 바와 같이, 각 가동핀 (110) 은, 하축부 (151) 가 그 중심 축선과 동축의 회전 축선 (A3) 둘레로 회전 가능하도록 회전대 (107) 에 결합되어 있다. 보다 상세하게는, 하축부 (151) 의 하단부에는, 회전대 (107) 에 대하여 베어링 (154) 을 통해서 지지된 지지축 (155) 이 형성되어 있다. 지지축 (155) 의 하단에는, 구동용 영구 자석 (구동용 자석) (156A, 156B) 을 유지한 자석 유지 부재 (157) 가 결합되어 있다. 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 은, 예를 들어, 자극 방향을 가동핀 (110) 의 회전 축선 (A3) 에 대하여 직교하는 방향을 향하여 배치되어 있다. 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 은, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 에 대응하는 구동용 영구 자석이다. 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 은, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 에 대응하는 구동용 영구 자석이다. 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 및 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 은, 당해 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 에 대응하는 가동핀 (110) 에 외력이 부여되어 있지 않은 상태에서, 회전 축선 (A3) 에 직교하는 방향에 대해 서로 역방향의 동등한 자극 방향을 갖도록 형성되어 있다. 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 및 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 은, 회전대 (107) 의 둘레 방향에 대해 번갈아 배치되어 있다.
이 실시형태의 특징 중 하나는, 회전대 (107) 의 하방에, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 및 제 2 자력 발생용 자석 (126) 을 형성한 점에 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 및 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 자극 방향은, 함께 상하 방향을 따르는 방향이지만, 서로 역방향이다. 제 1 자력 발생용 자석 (125) 의 상면이 예를 들어 N 극인 경우에는, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 상면은 역극성의 S 극을 갖고 있다.
이 실시형태에서는, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 및 제 2 자력 발생용 자석 (126) 은 각각 3 개씩 (가동핀군 (111, 112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 수와 동수) 형성되어 있다. 3 개의 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 및 3 개의 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 은, 평면에서 보아, 회전대 (107) 의 둘레 방향에 대해 번갈아 배치되어 있다.
3 개의 제 1 자력 발생용 자석 (125) 은, 회전 축선 (A1) 을 중심으로 하는 원호상을 이루고, 서로 공통의 높이 위치에서 또한 회전대 (107) 의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 3 개의 제 1 자력 발생용 자석 (125) 은, 서로 동등한 제원을 갖고 있으며, 각 제 1 자력 발생용 자석 (125) 의 둘레 방향 길이 (각도) 는, 약 60° 이다. 3 개의 제 1 자력 발생용 자석 (125) 은, 회전 축선 (A1) 과 동축의 원주 상에 있어서 둘레 방향으로 등간격을 두고 배치되어 있다. 각 제 1 자력 발생용 자석 (125) 은, 회전 축선 (A1) 에 직교하는 평면 (수평면) 을 따라 배치되어 있다.
3 개의 제 2 자력 발생용 자석 (126) 은, 회전 축선 (A1) 을 중심으로 하는 원호상을 이루고, 서로 공통의 높이 위치에서 또한 회전대 (107) 의 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 3 개의 제 2 자력 발생용 자석 (126) 은, 서로 동등한 제원을 갖고 있으며, 각 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 둘레 방향 길이 (각도) 는, 약 60° 이다. 3 개의 제 2 자력 발생용 자석 (126) 은, 회전 축선 (A1) 과 동축의 원주 상에 있어서 둘레 방향으로 등간격을 두고 배치되어 있다. 각 제 2 자력 발생용 자석 (126) 은, 회전 축선 (A1) 에 직교하는 평면 (수평면) 을 따라 배치되어 있다.
제 1 자력 발생용 자석 (125) 및 제 2 자력 발생용 자석 (126) 에는, 복수의 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 복수의 제 2 자력 발생용 자석 (126) 을 일괄하여 승강시키는 제 1 승강 유닛 (자석 이동 유닛) (127) 이 결합되어 있다. 제 1 승강 유닛 (127) 은, 예를 들어, 상하 방향으로 신축 가능하게 형성된 실린더를 포함하는 구성이며, 당해 실린더에 의해 지지되어 있다. 또, 제 1 승강 유닛 (127) 이, 전동 모터를 사용하여 구성되어 있어도 된다.
제 1 자력 발생용 자석 (125) 은, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과의 사이에 흡인 자력 또는 반발 자력 (이 실시형태에서는 「흡인 자력 또는 반발 자력」 의 예로서 흡인 자력을 든다. 그 때문에, 이하, 「흡인 자력 또는 반발 자력」 을 「흡인 자력」 으로서 설명한다.) 을 발생시키고, 당해 흡인 자력에 의해, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를, 개방 위치로 탄성 지지하기 위한 자석이다. 제 1 자력 발생용 자석 (125) 이 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 보다 약간 하방의 상위치 (제 1 위치. 도 10 에서 실선으로 나타내는 위치) 에 배치된 상태에서는, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태에 있어서, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 의 사이에 미소한 흡인 자력이 작용한다.
한편, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 이, 상위치보다 하방의 하위치 (제 2 위치. 도 13 에서 파선으로 나타내는 위치) 에 배치된 상태에서는, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태에 있어서, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 의 사이에 자력은 발생하지 않는다.
제 2 자력 발생용 자석 (126) 은, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과의 사이에 흡인 자력 또는 반발 자력 (이 실시형태에서는 「흡인 자력 또는 반발 자력」 의 예로서 흡인 자력을 든다. 그 때문에, 이하, 「흡인 자력 또는 반발 자력」 을 「흡인 자력」 으로서 설명한다.) 을 발생시키고, 당해 흡인 자력에 의해, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를, 개방 위치로 탄성 지지하기 위한 자석이다. 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 보다 약간 하방의 상위치 (제 1 위치. 도 10 에서 실선으로 나타내는 위치) 에 배치된 상태에서는, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태에 있어서, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 사이에 미소한 흡인 자력이 작용한다.
한편, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이, 상위치보다 하방의 하위치 (제 2 위치. 도 13 에서 파선으로 나타내는 위치) 에 배치된 상태에서는, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태에 있어서, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 사이에 자력은 발생하지 않는다.
이 실시형태에서는, 제 1 자력 발생용 자석 (125), 제 2 자력 발생용 자석 (126), 제 1 승강 유닛 (127), 회전 구동 유닛 (103) 및 제어 장치 (3) 는, 상기 가압력 변동 유닛에 포함되어 있다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 스핀 척 (5) 은, 또한, 회전대 (107) 의 상면과 가동핀 (110) 에 의한 기판 유지 높이의 사이에 배치된 보호 디스크 (115) 를 구비하고 있다. 보호 디스크 (115) 는, 회전대 (107) 에 대하여 상하동 가능하게 결합되어 있고, 회전대 (107) 의 상면에 가까운 하위치와, 당해 하위치보다 상방에 있어서 가동핀 (110) 에 유지된 기판 (W) 의 하면에 미소 간격을 두고 접근한 접근 위치의 사이에서 이동 가능하다. 보호 디스크 (115) 는, 기판 (W) 보다 약간 대직경의 크기를 갖는 원반 형상의 부재로서, 가동핀 (110) 에 대응하는 위치에는 당해 가동핀 (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 이끄는 불활성 가스 공급로 (172) 가 결합되어 있다. 불활성 가스 공급로 (172) 에 이끌어지는 불활성 가스로서, CDA (저습도의 청정 공기) 나 질소 가스 등을 예시할 수 있다. 불활성 가스 공급로 (172) 의 도중에는, 불활성 가스 밸브 (173) 및 불활성 가스 유량 조정 밸브 (174) 가 개재 장착되어 있다. 불활성 가스 밸브 (173) 는, 불활성 가스 공급로 (172) 를 개폐한다. 불활성 가스 밸브 (173) 를 엶음으로써, 불활성 가스 공급관 (170) 으로 불활성 가스가 이송된다. 이 불활성 가스는, 후술하는 구성에 의해, 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 하면의 사이의 공간에 공급된다. 이와 같이, 불활성 가스 공급관 (170), 불활성 가스 공급로 (172) 및 불활성 가스 밸브 (173) 가, 전술한 보호 기체 공급 유닛 (12) 에 포함되어 있다.
보호 디스크 (115) 는, 기판 (W) 과 동일한 정도의 크기를 갖는 거의 원반 형상의 부재이다. 보호 디스크 (115) 의 둘레 가장자리부에는, 가동핀 (110) 에 대응하는 위치에, 가동핀 (110) 의 외주면으로부터 일정한 간격을 확보하여 당해 가동핀 (110) 을 테두리를 두르도록 절결 (116) 이 형성되어 있다. 보호 디스크 (115) 의 중앙 영역에는, 보스 (109) 에 대응한 원형 개구가 형성되어 있다.
도 3 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 보스 (109) 보다 회전 축선 (A1) 으로부터 먼 위치에는, 보호 디스크 (115) 의 하면에, 회전 축선 (A1) 과 평행하게 연직 방향으로 연장된 가이드축 (117) 이 결합되어 있다. 가이드축 (117) 은, 이 실시형태에서는, 보호 디스크 (115) 의 둘레 방향으로 등간격을 둔 3 개 지점에 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, 회전 축선 (A1) 에서 보아, 하나 간격의 가동핀 (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 회전 축선 (A1) 에 평행한 방향으로 이동 가능하다. 따라서, 가이드축 (117) 및 리니어 베어링 (118) 은, 보호 디스크 (115) 를 회전 축선 (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 돌출한 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 회전 축선 (A1) 으로부터 먼 외방이고, 또한 가동핀 (110) 보다 회전 축선 (A1) 에 가까운 내방의 위치에는, 제 1 부상용 자석 (160) 을 유지한 자석 유지 부재 (161) 가, 보호 디스크 (115) 의 하면에 고정되어 있다. 제 1 부상용 자석 (160) 은, 이 실시형태에서는, 자극 방향을 상하 방향을 향하여 자석 유지 부재 (161) 에 유지되어 있다. 예를 들어, 제 1 부상용 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 방향으로 등간격을 두고 6 개 지점에 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 회전 축선 (A1) 에서 보아, 이웃하는 가동핀 (110) 의 사이 (이 실시형태에서는 중간 위치) 에 대응하는 각도 위치에, 각 자석 유지 부재 (161) 가 배치되어 있다. 또한, 회전 축선 (A1) 에서 보아 6 개의 자석 유지 부재 (161) 에 의해 분할 (이 실시형태에서는 등분) 되는 6 개의 각도 영역 중, 하나 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 개 지점에 관통공 (162) 이 형성되어 있다. 각 관통공 (162) 은, 대응하는 자석 유지 부재 (161) 를 각각 회전 축선 (A1) 과 평행한 연직 방향으로 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 하방에 돌출해 있고, 제 1 부상용 자석 (160) 은, 회전대 (107) 의 하면보다 하방에 위치하고 있다.
회전대 (107) 의 하방에는, 보호 디스크 (115) 를 부상시키기 위한 제 2 부상용 자석 (129) 이 형성되어 있다. 제 2 부상용 자석 (129) 은, 회전 축선 (A1) 과 동축의 원환상 (圓環狀) 으로 형성되어 있어, 회전 축선 (A1) 에 직교하는 평면 (수평면) 을 따라 배치되어 있다. 제 2 부상용 자석 (129) 은, 회전 축선 (A1) 에 대하여, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 보다 가까운 위치에 배치되어 있다. 즉, 평면에서 보았을 때에, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 보다 내경측에 위치하고 있다. 또, 제 2 부상용 자석 (129) 은, 제 1 부상용 자석 (160) 보다 낮은 위치에 배치되어 있다. 제 2 부상용 자석 (129) 의 자극 방향은, 이 실시형태에서는, 수평 방향, 즉 회전대 (107) 의 회전 반경 방향을 따르고 있다. 제 1 부상용 자석 (160) 이 하면에 S 극을 갖는 경우에는, 제 2 부상용 자석 (129) 은, 회전 반경 방향 내방에 동일한 자극, 즉 S 극을 링 형상으로 갖도록 구성된다.
제 2 부상용 자석 (129) 에는, 당해 제 2 부상용 자석 (129) 을 승강시키는 제 2 승강 유닛 (130) 이 결합되어 있다. 제 2 승강 유닛 (130) 은, 예를 들어, 상하 방향으로 신축 가능하게 형성된 실린더를 포함하는 구성이며, 당해 실린더에 의해 지지되어 있다. 또, 제 2 승강 유닛 (130) 이, 전동 모터를 사용하여 구성되어 있어도 된다.
제 2 부상용 자석 (129) 이 상위치 (도 22b 참조) 에 있을 때, 제 2 부상용 자석 (129) 과 제 1 부상용 자석 (160) 의 사이에 반발 자력이 작용하고, 제 1 부상용 자석 (160) 은 상향의 외력을 받는다. 그에 따라, 보호 디스크 (115) 는, 제 1 부상용 자석 (160) 을 유지하고 있는 자석 유지 부재 (161) 로부터 상향의 힘을 받아, 기판 (W) 의 하면에 접근한 처리 위치에 유지된다.
제 2 부상용 자석 (129) 이, 상위치로부터 하방으로 이간하는 하위치 (도 22a 참조) 에 배치된 상태에서는, 제 2 부상용 자석 (129) 과 제 1 부상용 자석 (160) 의 사이의 반발 자력은 작고, 그 때문에, 보호 디스크 (115) 는, 자중에 의해 회전대 (107) 의 상면에 가까운 하위치에 유지된다.
그 때문에, 제 2 부상용 자석 (129) 이 하위치에 있을 때, 보호 디스크 (115) 는 회전대 (107) 의 상면에 가까운 하위치에 있고, 가동핀 (110) 은 그 개방 위치에 유지되게 된다. 이 상태에서는, 스핀 척 (5) 에 대하여 기판 (W) 을 반입 및 반출하는 센터 로봇 (CR) 은, 그 핸드 (H2) 를 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 하면의 사이의 공간에 진입시킬 수 있다.
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 오목 개소 (176) 에 끼워넣어져 고정된 스페이서 (177) 와, 스페이서 (177) 와 불활성 가스 공급관 (170) 의 사이에 배치된 베어링 (178) 과, 마찬가지로 스페이서 (177) 와 불활성 가스 공급관 (170) 의 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 돌출한 플랜지 (181) 를 일체적으로 갖고 있고, 이 플랜지 (181) 에 회전대 (107) 가 결합되어 있다. 또한, 플랜지 (181) 에는, 회전대 (107) 의 내주 가장자리부를 끼워 넣도록 전술한 스페이서 (177) 가 고정되어 있고, 이 스페이서 (177) 에 커버 (184) 가 결합되어 있다. 커버 (184) 는, 거의 원반 형상으로 형성되어 있고, 불활성 가스 공급관 (170) 의 상단을 노출시키기 위한 개구를 중앙에 갖고, 이 개구를 저면으로 한 오목 개소 (185) 가 그 상면에 형성되어 있다. 오목 개소 (185) 는, 수평인 저면과, 그 저면의 둘레 가장자리로부터 외방을 향하여 비스듬히 상방으로 상승한 도립 (倒立) 원추면 형상의 경사면 (183) 을 갖고 있다. 오목 개소 (185) 의 저면에는, 정류 부재 (186) 가 결합되어 있다. 정류 부재 (186) 는, 회전 축선 (A1) 의 둘레로 둘레 방향을 따라 간격을 두고 이산적으로 배치된 복수 개 (예를 들어, 4 개) 의 각부 (脚部) (187) 를 가지며, 이 각부 (187) 에 의해 오목 개소 (185) 의 저면으로부터 간격을 두고 배치된 저면 (188) 을 갖고 있다. 저면 (188) 의 둘레 가장자리부로부터, 외방을 향하여 비스듬히 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 정합하도록 되어 있다. 즉, 보호 디스크 (115) 가 기판 (W) 의 하면에 접근한 접근 위치에 있을 때, 플랜지 (184a) 와 단차부 (115a) 가 합쳐지고, 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 유출하는 불활성 가스는, 커버 (184) 의 오목 개소 (185) 내에 있어서 정류 부재 (186) 의 저면 (188) 에 의해 구획된 공간으로 나온다. 이 불활성 가스는, 또한, 오목 개소 (185) 의 경사면 (183) 및 정류 부재 (186) 의 경사면 (189) 에 의해 구획된 방사상의 유로 (182) 를 통해서, 회전 축선 (A1) 으로부터 떨어지는 방사 방향을 향하여 내뿜어지게 된다. 이 불활성 가스는, 보호 디스크 (115) 와 가동핀 (110) 에 의해 유지된 기판 (W) 의 하면의 사이의 공간에 불활성 가스의 기류를 형성하고, 당해 공간으로부터 기판 (W) 의 회전 반경 방향 외방을 향하여 내뿜는다.
도 5 에 나타내는 바와 같이, 보호 디스크 (115) 의 상면의 둘레 가장자리부 및 보호 디스크 (115) 의 둘레단은, 원환상의 원환 커버 (191) 에 의해 보호되어 있다. 원환상의 원환 커버 (191) 는 볼트 등의 체결 부재를 포함하는 고정 유닛 (도시하지 않음) 을 통해서, 보호 디스크 (115) 의 외주부에 장착되어 있다. 원환 커버 (191) 는, 상면의 둘레 가장자리부로부터 직경 방향 외방을 향하여 수평 방향으로 돌출하는 원환판부 (192) 와, 원환판부 (192) 의 둘레단으로부터 늘어지는 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, 가동핀 (110) 에 대응하는 위치에는, 그 가동핀 (110) 을 회피하기 위한 절결 (194) (도 3 참조) 이 형성되어 있다. 절결 (194) 은, 가동핀 (110) 의 외주면으로부터 일정한 간격을 확보하여 당해 가동핀 (110) 을 테두리를 두르도록 형성되어 있다.
원환 커버 (191) 의 원환판부 (192) 는, 가동핀 (110) 에 의해 유지된 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서 불활성 가스의 유로를 줄이는 수축부를 상면에 갖고 있다. 이 수축부에 의해, 원환 커버 (191) 와 기판 (W) 의 하면의 사이의 공간으로부터 외방으로 내뿜어지는 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.
원통부 (193) 에는, 가동핀 (110) 의 개수와 동수 (이 실시형태에서는 6 개) 의 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 이 매설되어 있다. 복수의 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 은, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 각 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 은, 막대 형상을 이루고 있으며, 상하 방향으로 연장된 상태로 원통부 (193) 에 매설되어 있다. 개폐 전환 영구 자석은, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (가압용 자석) (121) 과, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 과 극성이 상하 방향으로 반대로 된 제 2 개폐 전환 영구 자석 (가압용 자석) (122) 을 포함한다. 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 은, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 을 구동하기 위한 영구 자석이며, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 은, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 을 구동하기 위한 영구 자석이다. 즉, 복수의 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 은 등간격으로 배치되어 있다. 또, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 과 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 은 둘레 방향으로 번갈아 배치되어 있다. 이 실시형태에서는, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 은, N 극성을 나타내는 N 극부 (123) 가 상단측에 형성되고, S 극성을 나타내는 S 극부 (124) 가 하단측에 형성되어 있다.
도 8 은, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 열린 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 9 는, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 닫힌 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 10 은, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 의 승강 동작에 수반하는, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 10 에서는, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 이 상위치에 있는 상태를 실선으로 나타내고, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 이 하위치에 있는 상태를 파선으로 나타낸다.
도 11 은, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 열린 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 12 는, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 닫힌 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 13 은, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 승강 동작에 수반하는, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상태를 나타내는 모식적인 도면이다. 도 13 에서는, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 상위치에 있는 상태를 실선으로 나타내고, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 하위치에 있는 상태를 파선으로 나타낸다.
제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 은, 도 8 및 도 9 에 나타내는 바와 같이, 보호 디스크 (115) 가 접근 위치에 있는 상태에서 상단측의 N 극부 (123) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 접근하고, 보호 디스크 (115) 가 하위치에 있는 상태에서 하단측의 S 극부 (124) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 접근하도록 배치되어 있다.
제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 은, 도 11 및 도 12 에 나타내는 바와 같이, 보호 디스크 (115) 가 접근 위치에 있는 상태에서 상단측의 S 극부 (124) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 접근하고, 보호 디스크 (115) 가 하위치에 있는 상태에서 하단측의 N 극부 (123) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 접근하도록 배치되어 있다.
제 1 실시형태에 있어서 전술한 바와 같이, 제 2 부상용 자석 (129) 이 상위치 (도 9 및 도 12 참조) 에 있을 때, 제 2 부상용 자석 (129) 과 제 1 부상용 자석 (160) 의 사이에 발생하는 반발 자력의 작용에 의해, 보호 디스크 (115) 는, 기판 (W) 의 하면에 접근한 접근 위치에 유지된다. 이에 반해, 제 2 부상용 자석 (129) 이, 상위치로부터 하방으로 이간하는 하위치 (도 8 및 도 11 참조) 에 있을 때에는, 제 2 부상용 자석 (129) 과 제 1 부상용 자석 (160) 의 사이의 반발 자력은 작고, 그 때문에, 보호 디스크 (115) 는, 자중에 의해 회전대 (107) 의 상면에 가까운 하위치에 유지된다.
보호 디스크 (115) 가 하위치에 있는 상태에서는, 도 8 에 나타내는 바와 같이, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 상단측의 N 극부 (123) 가, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 접근한다. 이 상태에서는, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 중, N 극부 (123) 로부터의 자력만이 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 작용하고, S 극부 (124) 로부터의 자력은 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 작용하지 않는다. 그 때문에, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 으로부터의 자력을 받아, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 은, 도 8 에 나타내는 바와 같이, N 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 내방을 향하고 또한 S 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 외방을 향하는 자세로 배치된다. 이 상태에서는, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 가 회전 축선 (A1) (도 2 참조) 으로부터 이반한 먼 개방 위치에 위치하고 있다.
또, 이 상태 (보호 디스크 (115) 가 하위치에 있는 상태) 에서는, 도 11 에 나타내는 바와 같이, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 상단측의 S 극부 (124) 가, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 접근한다. 이 상태에서는, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 중, S 극부 (124) 로부터의 자력만이 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 작용하고, N 극부 (123) 로부터의 자력은 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 작용하지 않는다. 그 때문에, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 으로부터의 자력을 받아, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 은, 도 11 에 나타내는 바와 같이, S 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 내방을 향하고 또한 N 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 외방을 향하는 자세로 배치된다. 이 상태에서는, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 가 회전 축선 (A1) (도 2 참조) 으로부터 이반한 먼 개방 위치에 위치하고 있다.
도 8 및 도 11 에 나타내는 상태로부터, 제 2 부상용 자석 (129) (도 2 참조) 을 상승시키고, 보호 디스크 (115) 를 부상시킨다. 보호 디스크 (115) 의 부상에 수반하여, 제 1 및 제 2 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 도 상승한다.
그리고, 보호 디스크 (115) 가 접근 위치에 배치된 상태에서는, 도 9 에 나타내는 바와 같이, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 하단측의 S 극부 (124) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 접근한다. 이 상태에서는, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 중, S 극부 (124) 로부터의 자력만이 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 작용하고, N 극부 (123) 로부터의 자력은 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 작용하지 않는다. 그 때문에, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 으로부터의 자력을 받아, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 은, 도 9 에 나타내는 바와 같이, S 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 내방을 향하고 또한 N 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 외방을 향하는 자세가 된다. 이 상태에서는, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 가, 개방 위치보다 회전 축선 (A1) 에 가까워진 맞닿음 위치로 이동한다. 그 결과, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 이, 맞닿음 위치로 탄성 지지된다.
이 상태에 있어서, 도 10 에 실선으로 나타내는 바와 같이, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 이 상위치 (제 1 위치) 에 배치되면, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태에서, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 의 사이에 미소 크기의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 이 작용한다. 전술한 바와 같이, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 은, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를 개방 위치로 탄성 지지하는 것이 가능하게 되어 있다. 이 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 은, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 의 사이에 있어서의 자장의 크기 (자속 밀도) 는, 예를 들어 약 수 십 mT (밀리테슬라) 로, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 S 극부 (124) 의 사이에 있어서의 자장의 크기 (자속 밀도. 약 수 백 mT (밀리테슬라)) 와 비교하여 현저하게 작다.
한편, 도 10 에 파선으로 나타내는 바와 같이, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 이 하위치에 배치되면, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태이더라도, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 의 사이에 자력은 발생하지 않는다.
또, 이 상태 (보호 디스크 (115) 가 접근 위치에 배치된 상태) 에서는, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 하단측의 N 극부 (123) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 접근한다. 이 상태에서는, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 중, N 극부 (123) 로부터의 자력만이 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 작용하고, S 극부 (124) 로부터의 자력은 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 작용하지 않는다. 그 때문에, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 으로부터의 자력을 받아, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 은, 도 12 에 나타내는 바와 같이, N 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 내방을 향하고 또한 S 극이 회전대 (107) 의 직경 방향의 외방을 향하는 자세가 된다. 이 상태에서는, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 가, 개방 위치보다 회전 축선 (A1) 에 가까워진 맞닿음 위치로 이동한다. 그 결과, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 이, 맞닿음 위치로 탄성 지지된다.
이 상태에서, 도 13 에 실선으로 나타내는 바와 같이, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 상위치 (제 1 위치.) 에 배치되면, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태에서, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 사이에 미소 크기의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 이 작용한다. 전술한 바와 같이, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 사이에 발생하는 자력 (이 실시형태에서는 흡인 자력) 은, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를 개방 위치로 탄성 지지하는 것이 가능하게 되어 있다. 이 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 은, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 사이에 있어서의 자장의 크기 (자속 밀도) 는, 예를 들어 약 수 십 mT (밀리테슬라) 로, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 N 극부 (123) 의 사이에 있어서의 자장의 크기 (자속 밀도. 약 수 백 mT (밀리테슬라)) 와 비교하여 현저하게 작다.
한편, 도 13 에 파선으로 나타내는 바와 같이, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 하위치에 배치되면, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태이더라도, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 과 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 사이에 자력은 발생하지 않는다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 약액 공급 유닛 (13) 은, 약액을 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, 연속류 상태로 약액을 토출하는 스트레이트 노즐이며, 예를 들어 기판 (W) 의 상면에 수직인 방향으로 약액을 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 요동 축선 (도시하지 않음) 둘레로 선회 가능하게 형성되어 있다.
약액 공급 유닛 (13) 은, 약액 노즐 (6) 에 약액을 안내하는 약액 배관 (14) 과, 약액 배관 (14) 을 개폐하는 약액 밸브 (15) 를 포함한다. 약액 밸브 (15) 가 열리면, 약액 공급원으로부터의 약액이 약액 배관 (14) 으로부터 약액 노즐 (6) 에 공급된다. 이에 따라, 약액이 약액 노즐 (6) 로부터 토출된다.
약액 배관 (14) 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 포함하는 액이다.
노즐 이동 유닛 (22) 은, 요동 축선 둘레로 노즐 아암 (21) 을 선회시킴으로써, 평면에서 보아 기판 (W) 의 상면 중앙부를 지나는 궤적을 따라 약액 노즐 (6) 을 수평으로 이동시킨다. 노즐 이동 유닛 (22) 은, 약액 노즐 (6) 로부터 토출된 약액이 기판 (W) 의 상면에 착액하는 처리 위치와, 약액 노즐 (6) 이 평면에서 보아 스핀 척 (5) 의 주위에 설정된 홈 위치의 사이에서, 약액 노즐 (6) 을 수평으로 이동시킨다. 또한, 노즐 이동 유닛 (22) 은, 약액 노즐 (6) 로부터 토출된 약액이 기판 (W) 의 상면 중앙부에 착액하는 중앙 위치와, 약액 노즐 (6) 로부터 토출된 약액이 기판 (W) 의 상면 둘레 가장자리부에 착액하는 둘레 가장자리 위치의 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, 연속류 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 개재 장착되어 있다. 물 밸브 (43) 가 열리면, 물 배관 (42) 으로부터 물 노즐 (41) 에 공급된 연속류의 물이, 물 노즐 (41) 의 하단에 설정된 토출구로부터 토출된다. 또, 물 밸브 (43) 가 닫히면, 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, 각각, 스핀 척 (5) 에 대하여 고정적으로 배치되어 있을 필요는 없고, 예를 들어, 스핀 척 (5) 의 상방에 있어서 수평면 내에서 요동 가능한 아암에 장착되어, 이 아암의 요동에 의해 기판 (W) 의 상면에 있어서의 물의 착액 위치가 스캔되는, 소위 스캔 노즐의 형태가 채용되어도 된다.
도 7 을 참조하여 전술한 바와 같이, 가동핀 (110) 은, 회전 축선 (A2) 으로부터 편심한 위치에 상축부 (152) 를 갖고 있다. 즉, 상축부 (152) 의 중심 축선 (B) 은 회전 축선 (A2) 으로부터 어긋나 있다. 따라서, 하축부 (151) 의 회전에 의해, 상축부 (152) 는, (중심 축선 (B) 가) 회전 축선 (A1) 으로부터 떨어진 개방 위치 (후술하는 도 8 및 도 11 참조) 와, (중심 축선 (B) 이) 회전 축선 (A1) 에 가까워진 맞닿음 위치 (후술하는 도 9 및 도 12 참조) 의 사이에서 변위하게 된다. 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 는, 스프링 등의 탄성 압압 (押壓) 부재 (도시하지 않음) 의 탄성 압압력에 의해 개방 위치로 탄성 지지되어 있다. 가동핀 (110) 이 개방 위치에 위치하는 상태에서는, 기판 (W) 의 둘레단면과 소정의 갭이 형성된다.
도 14a, 15a, 16a, 17a, 18a 는, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 상위치에 배치하고, 또한 회전대 (107) 를 회전시킨 경우에 있어서의, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 위치 관계를 나타내는 도면이다. 도 14b, 15b, 16b, 17b, 18b 는, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 상위치에 배치하고, 또한 회전대 (107) 를 회전시킨 경우에 있어서의, 회전대 (107) 에 대한 기판 (W) 의 움직임을 나타내는 도면이다.
도 14a 및 도 14b 의 세트, 도 15a 및 도 15b 의 세트, 도 16a 및 도 16b 의 세트, 도 17a 및 도 17b 의 세트, 그리고 도 18a 및 도 18b 의 세트는, 각각, 서로 회전 방향 위치가 공통되는 세트이다. 또, 도 14a ∼ 18b 에서는, 6 개의 가동핀 (110) 을 식별하기 위해서, 참조 부호 「110」 의 뒤에 알파벳을 각 가동핀에 대응하여 붙이고 있다. 이 점, 도 25 도 동일하다. 도 14a, 14b 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr1) 으로 약 30° 진행된 상태를 도 15a, 15b 에 나타낸다. 도 15a, 15b 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr1) 으로 더 약 30° 진행된 상태를 도 16a, 16b 에 나타낸다. 도 16a, 16b 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr1) 으로 더 약 30° 진행된 상태를 도 17a, 17b 에 나타낸다. 도 17a, 17b 에 나타내는 상태로부터 회전대 (107) 의 회전 위상이 회전 방향 (Dr1) 으로 더 약 30° 진행된 상태를 도 18a, 18b 에 나타낸다.
제 1 자력 발생용 자석 (125) 이 상위치에 배치된 상태에서는, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를 개방 위치를 향하여 탄성 지지하는 방향의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 이, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과의 사이에서, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작은 크기로 발생한다.
제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 상위치에 배치된 상태에서는, 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를 개방 위치를 향하여 탄성 지지하는 방향의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 이, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과의 사이에서, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작은 크기로 발생한다.
후술하는 회전 처리 (약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7)) 에서는, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 기판 (W) 의 협지 상태 (가동핀 (110) 의 상축부 (152) 가 맞닿음 위치에 있고, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 가압하고 있는 상태) 에서, 회전 구동 유닛 (103) 이, 회전대 (107) 를, 회전 방향 (Dr1) 을 향하여 액 처리 속도 (예를 들어, 약 500 rpm) 의 속도로 회전시킨다. 이에 따라, 회전 축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 이 회전하고, 회전에 의한 원심력이 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 작용한다.
회전 처리 (약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7)) 에서는, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과 제 1 자력 발생용 자석 (125) 사이의 거리가 바뀐다. 즉, 각 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 작용하는 반대 방향 자력의 크기가 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과 제 1 자력 발생용 자석 (125) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 변동시킬 수 있다. 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과 제 1 자력 발생용 자석 (125) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 의 크기가, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작다. 그 때문에, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여, 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 에 의한 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시킬 수 있다.
또, 회전 처리 (약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7)) 에서는, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 사이의 거리가 바뀐다. 즉, 각 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 작용하는 반대 방향 자력의 크기가 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 변동시킬 수 있다. 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 의 크기가, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작다. 그 때문에, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여, 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 에 의한 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시킬 수 있다.
즉, 회전 처리 (약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7)) 에 있어서, 원심력을 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 작용시키면서, 각 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 로부터의 가압력을 변동시킬 수 있다. 그 결과, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이 편심한다. 그리고, 도 14b, 15b, 16b, 17b, 18b 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 편심 방향 (DE) 이, 회전 상태에 있는 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 변화한다.
또, 회전 처리 (약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7)) 에서는, 후술하는 바와 같이, 회전대 (107) 의 자력 발생용 자석에 대한 회전에 병행하여, 기판 (W) 의 상면에 처리액 (약액 또는 물) 이 공급된다. 기판 (W) 의 상면에 처리액 (약액 또는 물) 이 공급됨으로써, 기판 (W) 에 작용하는 하중이 증대한다. 기판 (W) 의 회전 상태에 있어서, 이 하중의 증대가, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 접촉 지지되어 있는 기판 (W) 에, 당해 기판 (W) 의 회동을 저해하는 회전 저항으로서 작용한다. 또, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에는, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력도 작용한다. 이들에 의해, 회전대 (107) 에 대한 기판 (W) 의 회동량을 증대시킬 수 있다. 그러므로, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치를, 보다 효과적으로 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다.
따라서, 회전 처리 (약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7)) 에서는, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이 편심하고, 기판 (W) 의 편심 방향 (DE) 이 회전 상태에 있는 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 변화하고, 또한, 기판 (W) 의 회동을 저해하는 힘이 기판 (W) 에 작용한다, 그 때문에, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이, 회전대 (107) 나 지지핀 (가동핀 (110)) 에 대하여, 회전 방향 (Dr1) 과는 반대측의 둘레 방향의 회동 방향 (Dr2) 으로 상대 회동한다. 이에 따라, 약액 공급 공정 (S6) 에 있어서, 복수 개의 지지핀 (가동핀 (110)) 으로 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 접촉지지하면서, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 접촉 지지 위치를 둘레 방향 (회동 방향 (Dr2)) 으로 어긋나게 할 수 있다.
또, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 둘레 방향으로 번갈아 배치되어 있으므로, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 에 부여되는 자장의 자극이 변화한다 (자장이 불균일). 이 경우, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력을 급격하게 변동시킬 수 있다. 따라서, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력을 크게 변동시킬 수 있고, 기판 (W) 의 회동 방향 (Dr2) 으로의 회동을 촉진시킬 수 있다.
도 19 는, 기판 처리 장치 (1) 의 주요부의 전기적 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 제어 장치 (3) 는, 예를 들어 마이크로 컴퓨터를 사용하여 구성되어 있다. 제어 장치 (3) 는 CPU 등의 연산 유닛, 고정 메모리 디바이스, 하드 디스크 드라이브 등의 기억부 및 입출력 유닛을 갖고 있다. 기억 유닛에는, 연산 유닛이 실행하는 프로그램이 기억되어 있다.
제어 장치 (3) 는, 회전 구동 유닛 (103), 노즐 이동 유닛 (22), 제 1 및 제 2 승강 유닛 (127, 130) 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 20 은, 처리 유닛 (2) 에 의해 실행되는 처리액 처리의 일례를 설명하기 위한 흐름도이다. 도 21 은, 처리액 처리를 설명하기 위한 타임 차트이다. 도 22a ∼ 22h 는, 상기 처리액 처리의 처리예를 설명하기 위한 도해적인 도면이다.
도 1, 도 2 ∼ 도 13, 도 19 ∼ 21 을 참조하면서, 처리액 처리에 대해 설명한다. 도 22a ∼ 22h 는, 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 (主面). 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) 에 반송되고, 로드 포트 (LP) 에 재치 (載置) 된다. 캐리어 (C) 에는, 기판 (W) 의 표면 (Wa) 을 위로 향한 상태로 기판 (W) 이 수용되어 있다. 제어 장치 (3) 는, 인덱서 로봇 (IR) 에 의해, 표면 (Wa) 이 상향 상태로 캐리어 (C) 로부터 반전 유닛 (TU) 에 기판 (W) 을 반송시킨다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 반송되어 온 기판 (W) 을 반전 유닛 (TU) 에 의해 반전시킨다 (S1：기판 반전). 이에 따라, 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 꺼내고, 그 이면 (Wb) 을 상방으로 향한 상태로 처리 유닛 (2) 내에 반입시킨다 (스텝 S2).
기판 (W) 의 반입 전 상태에서는, 약액 노즐 (6) 은, 스핀 척 (5) 의 측방에 설정된 홈 위치에 퇴피되어 있다. 또, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 은 각각 하위치에 배치되어 있다.
기판 (W) 의 반입 전 상태에서는, 제 2 부상용 자석 (129) 이 하위치에 배치되어 있고, 그 때문에 제 2 부상용 자석 (129) 이 회전대 (107) 로부터 하방으로 크게 떨어져 있으므로, 제 2 부상용 자석 (129) 과 제 1 부상용 자석 (160) 의 사이에 작용하는 반발 자력은 작다. 그 때문에, 보호 디스크 (115) 는 회전대 (107) 의 상면에 근접한 하위치에 위치하고 있다. 따라서, 가동핀 (110) 에 의한 기판 유지 높이와 보호 디스크 (115) 의 상면의 사이에는, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 가 들어갈 수 있는 충분한 공간이 확보되어 있다.
또, 보호 디스크 (115) 가 하위치에 위치하고 있으므로, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 상단측의 N 극부 (123) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 접근하고, 또한 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 상단측의 S 극부 (124) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 접근하고 있다. 이 상태에서는, 제 1 가동핀군 (111) 에 포함되는 3 개의 가동핀 (110), 및 제 2 가동핀군 (112) 에 포함되는 3 개의 가동핀 (110) 모두, 즉 6 개의 가동핀 (110) 전부가 개방 위치에 배치되어 있다.
센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 는, 가동핀 (110) 의 상단보다 높은 위치에서 기판 (W) 을 유지한 상태로 당해 기판 (W) 을 스핀 척 (5) 의 상방까지 반송한다. 그 후, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 는, 도 22a 에 나타내는 바와 같이, 회전대 (107) 의 상면을 향하여 하강한다. 이에 따라, 개방 위치에 있는 6 개의 가동핀 (110) 에 기판 (W) 이 인도된다. 그 후, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 는, 가동핀 (110) 의 사이를 지나 스핀 척 (5) 의 측방으로 퇴피해 간다.
제어 장치 (3) 는, 제 2 승강 유닛 (130) 을 제어하여, 도 22b 에 나타내는 바와 같이, 제 2 부상용 자석 (129) 을 상위치를 향하여 상승시킨다. 그들 부상용 자석 (129, 160) 의 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 (스텝 S3). 그리고, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 이 상위치에 도달하면, 보호 디스크 (115) 가 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 에 미소 간격을 두고 접근한 접근 위치에 도달하고, 가이드축 (117) 의 하단에 형성된 플랜지 (120) 가 리니어 베어링 (118) 에 맞닿는다. 이에 따라, 보호 디스크 (115) 는, 상기 접근 위치에 유지되게 된다.
보호 디스크 (115) 의 하위치로부터 접근 위치로의 상승에 수반하여, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 상단측의 N 극부 (123) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 으로부터 이반하고, 대신에, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 하단측의 S 극부 (124) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 접근한다. 또, 보호 디스크 (115) 의 하위치로부터 접근 위치로의 상승에 수반하여, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 상단측의 S 극부 (124) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 으로부터 이반하고, 대신에, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 하단측의 N 극부 (123) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 접근한다. 그에 따라, 모든 가동핀 (110) 이 개방 위치로부터 맞닿음 위치로 구동되어, 그 맞닿음 위치에 유지된다. 이에 따라, 6 개의 가동핀 (110) 에 의해 기판 (W) 이 악지 (握持) 되고, 기판 (W) 은, 그 표면 (Wa) 을 하방으로 향하게 하고, 또한 그 이면 (Wb) 을 상방으로 향하게 한 상태로 스핀 척 (5) 에 유지된다.
이어서, 제어 장치 (3) 는 불활성 가스 밸브 (173) 를 열고, 도 22b 에 나타내는 바와 같이, 불활성 가스의 공급을 개시한다 (스텝 S4). 공급된 불활성 가스는, 불활성 가스 공급관 (170) 의 상단으로부터 토출되고, 정류 부재 (186) 등의 작용에 의해, 접근 위치에 있는 보호 디스크 (115) 와 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 의 사이의 협공간을 향하여, 회전 축선 (A1) 을 중심으로 한 방사상으로 내뿜어진다.
그 후, 제어 장치 (3) 는, 회전 구동 유닛 (103) 을 제어하여, 회전대 (107) 의 회전을 개시하고 (회전 공정), 이에 따라, 도 22c 에 나타내는 바와 같이 기판 (W) 을 회전 축선 (A1) 둘레로 회전시킨다 (스텝 S5). 기판 (W) 의 회전 속도는, 미리 정하는 액 처리 속도 (300 ∼ 1500 rpm 의 범위 내에서, 예를 들어 500 rpm) 까지 상승되고, 그 액 처리 속도로 유지된다.
기판 (W) 의 회전 속도가 액 처리 속도에 도달한 후, 제어 장치 (3) 는, 도 22c 에 나타내는 바와 같이 약액을 기판 (W) 의 상면 (기판 (W) 의 이면 (Wb)) 에 공급하는 약액 공급 공정 (처리액 공급 공정. 회전 처리. 스텝 S6) 을 실시한다. 약액 공급 공정 (S6) 에서는, 제어 장치 (3) 는, 노즐 이동 유닛 (22) 을 제어함으로써, 약액 노즐 (6) 을 홈 위치에서 중앙 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 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 엶음으로써, 약액 노즐 (6) 의 토출구로부터 약액이 토출되고, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 착액한다. 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 공급된 약액은, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 을 둘레 가장자리부를 향하여 방사상으로 퍼진다. 그 때문에, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역에 약액이 널리 퍼지게 할 수 있다. 이에 따라, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 이 약액을 사용하여 처리된다.
약액 공급 공정 (T6) 및 다음에 서술하는 린스 공정 (T7) 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) 의 사이의 협공간을 향하여, 회전 축선 (A1) 을 중심으로 한 방사상으로 내뿜어진다. 이 불활성 가스는, 또한, 보호 디스크 (115) 의 둘레 가장자리부에 배치된 원환 커버 (191) 의 원환판부 (192) 의 둘레 가장자리부에 형성된 수축부 (오리피스) 에 의해 가속되고, 기판 (W) 의 측방에 고속의 취출 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 처리액 (약액이나 린스액) 의 돌아 들어감을 완전히 방지하는 것이 아니라, 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 의 둘레 가장자리 영역 (기판 (W) 의 둘레단으로부터 예를 들어 1.0 ㎜ 정도의 미소 범위) 만 약액을 굳이 돌아 들어가게 하여, 표면 (Wa) (하면) 의 둘레 가장자리 영역을 약액 처리하고 있다. 그리고, 기판 (W) 의 상면으로의 처리액의 공급 유량, 기판 (W) 의 하면으로의 불활성 가스의 공급 유량, 기판 (W) 의 회전 속도 등을 제어함으로써, 그 돌아 들어감량을 양호한 정밀도로 제어하고 있다.
또, 약액 공급 공정 (S6) 에서는, 기판 (W) 을 둘레 방향으로 미끄러지게 하기 위해서, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 소정의 기간에 걸쳐 상위치에 배치시킨다.
구체적으로는, 약액의 토출 개시부터 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 제 1 승강 유닛 (127) 을 제어하여, 도 22d 에 나타내는 바와 같이, 그때까지 각각 하위치에 있던 제 1 자력 발생용 자석 (125) 및 제 2 자력 발생용 자석 (126) 을 상위치를 향하여 상승시키고, 상위치로 상승한 후에는 당해 상위치인 상태로 유지한다 (자력 발생 위치 배치 공정). 이에 따라, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 각각 상위치에 배치한 상태 (도 10 및 도 13 에 실선으로 도시) 가 된다.
약액 공급 공정 (S6) 에서는, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 각각 상위치에 배치한 상태에서 기판 (W) 을 회전시킨다 (회전 공정). 이에 따라, 각각 상위치에 있는 자력 발생용 자석 (125, 126) 으로부터의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 의 크기가, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 변동시킬 수 있다. 각 가동핀 (110) 에 있어서의 가압력의 변동의 결과, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이 편심한다. 그리고, 이 기판 (W) 의 편심 방향 (DE) (도 14b 등 참조) 은, 회전 상태에 있는 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 변화한다.
또, 약액 공급 공정 (S6) 에서는, 회전대 (107) 의 자력 발생용 자석에 대한 회전, 즉, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 에 대한 기판 (W) 의 회전에 병행하여, 기판 (W) 의 상면에 약액이 공급된다. 기판 (W) 의 상면에 약액이 소정의 압력으로 공급됨으로써, 기판 (W) 에 부하되는 하중이 증대한다. 이 하중의 증대가, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 접촉 지지되어 있는 기판 (W) 에, 당해 기판 (W) 의 회동을 저해하는 회전 저항으로서 작용한다. 또, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에는, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력도 작용한다.
그 결과, 약액 공급 공정 (S6) 에서는, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이, 회전대 (107) 나 지지핀 (가동핀 (110)) 에 대하여, 회전 방향 (Dr1) 과는 반대측의 둘레 방향의 회동 방향 (Dr2) 으로 상대 회동한다. 이에 따라, 약액 공급 공정 (S6) 에 있어서, 복수 개의 지지핀 (가동핀 (110)) 으로 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하면서, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 접촉 지지 위치를 둘레 방향 (회동 방향 (Dr2)) 으로 어긋나게 할 수 있다.
제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 상위치에 배치하고 나서 소정의 기간 (예를 들어, 약 40 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 제 1 승강 유닛 (127) 을 제어하여, 도 22c 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 하위치를 향하여 하강시키고, 당해 하위치에 유지한다. 이 처리예에서는, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 약 40 초간 상위치에 배치해 둠으로써, 기판 (W) 이, 회전 방향 (Dr1) 과 반대 방향으로, 각 가동핀 (110) 에 대하여 약 30° 어긋난다 (회동한다). 그 때문에, 약액 공급 공정 (S6) 에 있어서, 기판 (W) 의 둘레 가장자리 영역 중 약액이 돌아 들어가지 않는 영역은 없고, 기판 (W) 의 둘레 가장자리 영역의 전역을 약액에 의해 처리할 수 있다.
약액의 토출 개시부터 소정의 기간이 경과하면, 약액 공급 공정 (S6) 이 종료된다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 약액 밸브 (15) 를 닫아, 약액 노즐 (6) 로부터의 약액의 토출을 정지시킨다. 또, 제어 장치 (3) 는, 약액 노즐 (6) 을 중앙 위치에서 홈 위치로 이동시킨다. 이에 따라, 약액 노즐 (6) 이 기판 (W) 의 상방으로부터 퇴피된다.
전술한 설명에서는, 약액 공급 공정 (S6) 에 있어서 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 상위치로의 배치를 1 회 실시하는 경우를 설명했지만, 약액 공급 공정 (S6) 에 있어서 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 상위치로의 배치를 복수 회 실시하도록 해도 된다.
약액 공급 공정 (S6) 의 종료에 이어서, 린스액인 물이 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 공급 개시된다 (S7；린스 공정. 처리액 공급 공정. 회전 처리).
구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 물 밸브 (43) 를 열어, 도 22e 에 나타내는 바와 같이, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부를 향하여 물 노즐 (41) 로부터 물을 토출시킨다. 물 노즐 (41) 로부터 토출된 물은, 약액에 의해 덮여 있는 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 착액한다. 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 중앙부에 착액한 물은, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력을 받아 기판 (W) 의 이면 (Wb) 상을 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 향하여 흐르고, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 의 전역으로 퍼진다. 그 때문에, 기판 (W) 상의 약액이 물에 의해 외방으로 떠내려가, 기판 (W) 의 둘레로 배출된다. 이에 따라, 기판 (W) 의 이면 (Wb) 에 부착된 약액이 물로 치환된다.
또, 린스 공정 (S7) 에서는, 기판 (W) 을 둘레 방향으로 미끄러지게 하기 위해서, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 소정의 기간에 걸쳐 상위치에 배치시킨다.
구체적으로는, 물의 토출 개시부터 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 제 1 승강 유닛 (127) 을 제어하여, 도 22f 에 나타내는 바와 같이, 그때까지 각각 하위치에 있던 제 1 자력 발생용 자석 (125) 및 제 2 자력 발생용 자석 (126) 을 상위치를 향하여 상승시키고, 상위치로 상승한 후에는 당해 상위치인 상태로 유지한다 (자력 발생 위치 배치 공정). 이에 따라, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 각각 상위치에 배치한 상태 (도 10 및 도 13 에 실선으로 도시) 가 된다.
린스 공정 (S7) 에서는, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 각각 상위치에 배치한 상태에서 기판 (W) 을 회전시킨다 (회전 공정). 이에 따라, 각각 상위치에 있는 자력 발생용 자석 (125, 126) 으로부터의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 의 크기가, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 변동시킬 수 있다. 각 가동핀 (110) 에 있어서의 가압력의 변동의 결과, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이 편심한다. 그리고, 이 기판 (W) 의 편심 방향 (DE) (도 14b 등 참조) 은, 회전 상태에 있는 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 변화한다.
또, 린스 공정 (S7) 에서는, 회전대 (107) 의 자력 발생용 자석에 대한 회전, 즉, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 에 대한 기판 (W) 의 회전에 병행하여, 기판 (W) 의 상면에 물이 공급된다. 기판 (W) 의 상면에 물이 소정의 압력으로 공급됨으로써, 기판 (W) 이 받는 하중이 증대한다. 이 하중의 증대가, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 접촉 지지되어 있는 기판 (W) 에, 당해 기판 (W) 의 회동을 저해하는 회전 저항으로서 작용한다. 또, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에는, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력도 작용한다.
그 결과, 린스 공정 (S7) 에서는, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이, 회전대 (107) 나 지지핀 (가동핀 (110)) 에 대하여, 회전 방향 (Dr1) 과는 반대측의 둘레 방향의 회동 방향 (Dr2) 으로 상대 회동한다. 이에 따라, 린스 공정 (S7) 에 있어서, 복수 개의 지지핀 (가동핀 (110)) 으로 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하면서, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 접촉 지지 위치를 둘레 방향 (회동 방향 (Dr2)) 으로 어긋나게 할 수 있다.
제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 상위치에 배치하고 나서 소정의 기간 (예를 들어, 약 40 초간) 이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 제 1 승강 유닛 (127) 을 제어하여, 도 22d 에 나타내는 바와 같이, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 하위치를 향하여 하강시키고, 당해 하위치에 유지한다. 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 약 40 초간 상위치에 배치해 둠으로써, 기판 (W) 이, 회전 방향 (Dr1) 과 반대 방향 (둘레 방향) 으로, 각 가동핀 (110) 에 대하여 약 30° 어긋난다 (회동한다). 그 때문에, 린스 공정 (S7) 에 있어서, 기판 (W) 의 둘레 가장자리 영역 중 물이 돌아 들어가지 않는 영역은 없고, 기판 (W) 의 둘레 가장자리 영역의 전역을 린스 처리할 수 있다.
물의 토출 개시부터 소정의 기간이 경과하면, 린스 공정 (S7) 이 종료된다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 물 밸브 (43) 를 닫아, 물 노즐 (41) 로부터의 물의 토출을 정지시킨다.
전술한 설명에서는, 린스 공정 (S7) 에 있어서 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 상위치로의 배치를 1 회 실시하는 경우를 설명했지만, 린스 공정 (S7) 에 있어서 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 상위치로의 배치를 복수 회 실시하도록 해도 된다.
린스 공정 (S7) 의 종료 후, 이어서, 기판 (W) 을 건조시키는 스핀 드라이 공정 (스텝 T10) 이 실시된다. 구체적으로는, 제어 장치 (3) 는, 회전 구동 유닛 (17) 을 제어하여, 도 22g 에 나타내는 바와 같이, 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 에 있어서의 회전 속도보다 큰 건조 회전 속도 (예를 들어, 수 천 rpm) 까지 기판 (W) 을 가속시키고, 건조 회전 속도로 기판 (W) 을 회전시킨다. 이에 따라, 큰 원심력이 기판 (W) 상의 액체에 가해지고, 기판 (W) 에 부착되어 있는 액체가 기판 (W) 주위로 털어내어진다. 이와 같이 하여, 기판 (W) 으로부터 액체가 제거되고, 기판 (W) 이 건조된다. 이 처리예에서는, 보호 디스크 (115) 가 접근 위치에 배치된 상태인 채로, 스핀 드라이 공정 (S8) 이 실행된다.
그리고, 기판 (W) 의 고속 회전이 개시되고 나서 소정의 기간이 경과하면, 제어 장치 (3) 는, 회전 구동 유닛 (17) 을 제어하여, 스핀 척 (5) 에 의한 기판 (W) 의 회전을 정지시킨다 (스텝 S9).
그리고, 제어 장치 (3) 는, 제 2 승강 유닛 (130) 을 제어하여, 제 2 부상용 자석 (129) 을 하방 위치로 하강시킨다. 이에 따라, 제 2 부상용 자석 (129) 과 제 1 부상용 자석 (160) 의 사이의 거리가 넓어지고, 그들 사이의 자기 반발 자력이 감소해 간다. 그에 수반하여, 보호 디스크 (115) 는, 회전대 (107) 의 상면을 향하여 강하해 간다 (스텝 S10). 이에 따라, 보호 디스크 (115) 의 상면과 기판 (W) 의 표면 (Wa) (하면) 의 사이에는, 센터 로봇 (CR) 의 핸드 (H2) 를 진입시킬 수 있을 만큼의 공간이 확보된다.
또, 보호 디스크 (115) 의 접근 위치로부터 하위치로의 하강에 수반하여, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 하단측의 S 극부 (124) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 으로부터 이반하고, 대신에, 제 1 개폐 전환 영구 자석 (121) 의 상단측의 N 극부 (123) 가 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 에 접근한다. 또, 보호 디스크 (115) 의 접근 위치로부터 하위치로의 하강에 수반하여, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 상단측의 N 극부 (123) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 으로부터 이반하고, 대신에, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 상단측의 S 극부 (124) 가 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 접근한다. 그에 따라, 모든 가동핀 (110) 이 맞닿음 위치로부터 개방 위치로 구동되어, 그 개방 위치에 유지된다. 이에 따라, 기판 (W) 의 악지가 해제된다.
다음으로, 처리 챔버 (4) 내로부터 기판 (W) 이 반출되고 (도 22h 참조. 스텝 S11), 반출된 기판 (W) 은, 반전 유닛 (TU) 에 의해 반전된다 (스텝 S12). 그 후, 세정 처리가 끝난 기판 (W) 은, 그 표면 (Wa) 을 위로 향한 상태로 캐리어 (C) 에 수용되고, 기판 처리 장치 (1) 로부터, 노광 장치 등의 후처리 장치를 향하여 반송된다.
이상에 의해, 이 실시형태에 의하면, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 제 1 및 제 2 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 에 의해, 각 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 가, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 소정의 가압력으로 가압됨으로써, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의해 수평 방향으로 기판 (W) 이 협지된다. 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 에서는, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 기판 (W) 의 협지 상태에서, 지지핀 (가동핀 (110)) 및 회전대 (107) 를 회전 축선 (A1) 둘레로 회전시킴으로써, 회전 축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 이 회전하고, 회전에 의한 원심력이 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 작용한다.
또, 기판 처리 장치 (1) 는, 제 1 구동용 영구 자석 (156A) 과의 사이에, 대응하는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를 개방 위치를 향하여 탄성 지지하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 부여하는 자극을 갖는 제 1 자력 발생용 자석 (125) 을 구비한다. 또, 기판 처리 장치 (1) 는, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 의 사이에, 대응하는 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를 개방 위치를 향하여 탄성 지지하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 부여하는 자극을 갖는 제 2 자력 발생용 자석 (126) 을 구비한다. 그리고, 제어 장치 (3) 는, 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 에 있어서, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 의 사이에, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 제 1 및 제 2 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작은 크기의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 발생시키는 상위치에 배치한다. 그리고, 이 상태에서 회전대 (107) 를, 회전 축선 (A1) 둘레로 상대 회전시킨다. 회전대 (107) 의 회전 축선 (A1) 둘레의 회전에 수반하여, 기판 (W) 도 당해 회전 축선 (A1) 둘레로 회전한다. 그 때문에, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라, 각 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이의 거리가 바뀌고, 즉, 각 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 에 작용하는, 자력 발생용 자석 (125, 126) 으로부터의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 의 크기도 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 변동시킬 수 있다.
게다가, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 이 상위치에 있는 상태에서는, 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 의 크기가, 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작다. 그 때문에, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여, 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 에 의한 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시킬 수 있다.
즉, 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 에 있어서, 원심력을 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 작용시키면서, 각 가동핀 (110) 에 있어서 발생하는 가압력을 변동시킬 수 있다. 각 가동핀 (110) 에 있어서의 가압력의 변동의 결과, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이 편심한다. 그리고, 기판 (W) 의 편심 방향 (DE) 이, 회전 상태에 있는 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 변화한다.
또, 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 에서는, 회전대 (107) 의 자력 발생용 자석에 대한 회전, 즉, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 에 대한 기판 (W) 의 회전에 병행하여, 기판 (W) 의 상면에 처리액 (약액 또는 물) 이 공급된다. 기판 (W) 의 상면에 처리액 (약액 또는 물) 이 소정의 압력으로 공급됨으로써, 기판 (W) 이 받는 하중이 증대한다. 기판 (W) 의 회전 상태에 있어서, 이 하중의 증대가, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 접촉 지지되어 있는 기판 (W) 에, 당해 기판 (W) 의 회전 이동을 저해하는 회전 저항으로서 작용한다. 또, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에는, 기판 (W) 의 회전에 의한 원심력도 작용한다.
이상에 의해, 기판 (W) 의 회전 상태에 있어서 기판 (W) 이 편심하고, 또한 당해 편심 방향이, 회전 상태에 있는 기판의 회전 각도 위치에 따라 변화한다. 게다가, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이 편심하고 있는 상태에서, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 접촉 지지되어 있는 기판 (W) 의 회전 이동을 저해하는 힘이 기판 (W) 에 작용한다. 이에 따라, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이, 회전대 (107) 나 지지핀 (가동핀 (110)) 에 대하여, 회전 방향 (Dr1) 과는 반대측의 둘레 방향인 회동 방향 (Dr2) 으로 상대 회동한다. 이에 따라, 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 에 있어서, 복수 개의 지지핀 (가동핀 (110)) 으로 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 접촉 지지하면서, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 접촉 지지 위치를 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다. 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 의 실행 중에 접촉 지지 위치를 어긋나게 하므로, 기판 (W) 의 둘레 가장자리 영역에 있어서, 처리액 (약액 또는 물) 이 돌아 들어가지 않는 영역은 없다. 그러므로, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 처리 나머지 없이 양호하게 처리할 수 있는 기판 처리 장치 (1) 를 제공할 수 있다.
또, 이 실시형태에서는, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 둘레 방향으로 번갈아 배치되어 있으므로, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 에 부여되는 자장의 자극이 변화한다 (자장이 불균일). 이 경우, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력을 급격하게 변동시킬 수 있다. 따라서, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 사이에 발생하는 자력을 크게 변동시킬 수 있고, 기판 (W) 의 회동 방향 (Dr2) 으로의 회동을 촉진시킬 수 있다. 이에 따라, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 접촉 지지 위치를 보다 한층 효과적으로 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다.
또, 약액 공급 공정 (S6) 및 린스 공정 (S7) 에 있어서, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을, 상위치 (제 1 위치) 와 하위치 (제 2 위치) 의 사이에서 이동시킴으로써, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치가 어긋나는 상태와, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 접촉 지지 위치가 어긋나지 않는 상태를 천이시킬 수 있다. 기판 (W) 의 둘레 방향의 어긋남량은, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 상위치에 배치하고 있는 시간의 길이에 비례하므로, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 상위치로의 배치로부터 소정의 시간이 경과한 상태에서, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 을 상위치로부터 하위치로 이동시킴으로써, 기판 (W) 의 둘레 방향의 어긋남량을 소망량으로 제어할 수 있다.
도 23 은, 본 발명의 제 2 실시형태에 관련된 기판 처리 장치에 구비된 처리 유닛 (202) 의 구성예를 설명하기 위한 도해적인 단면도이다. 도 24 는, 처리 유닛 (202) 에 구비된 스핀 척 (205) 의 보다 구체적인 구성을 설명하기 위한 평면도이다. 도 25 는, 스핀 척 (205) 에 있어서 회전대 (107) 를 회전시킨 경우에 있어서의, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 과 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 위치 관계를 나타내는 도면이다.
도 23 ∼ 25 에 나타내는 실시형태에 있어서, 도 1 ∼ 22b 에 나타내는 실시형태에 나타낸 각 부에 대응하는 부분에는, 도 1 ∼ 22b 의 경우와 동일한 참조 부호를 붙여 나타내고, 설명을 생략한다.
이 실시형태에 관련된 스핀 척 (205) 이, 전술한 실시형태에 관련된 스핀 척 (5) 과 상이한 주된 점은, 자력 발생용 자석이, 복수의 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 이 아니라, 복수의 자력 발생용 자석 (126) 에 의해서만 구성되어 있는 점이다. 즉, 제 2 실시형태에 관련된 자력 발생용 자석의 구성은, 제 1 실시형태에 관련된 자력 발생용 자석의 구성으로부터, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 을 폐지한 구성이다.
바꾸어 말하면, 제 2 실시형태에 관련된 자력 발생용 자석은, 직경 방향에 대해 서로 공통의 자극 방향을 갖는 복수의 자력 발생용 자석 (126) 을 구비하고 있다. 또, 이들 복수의 자력 발생용 자석 (126) 이, 서로 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있다. 복수의 자력 발생용 자석 (226) 에는, 제 1 승강 유닛 (127) 이 결합되어 있다. 제 1 승강 유닛 (127) 은, 복수의 자력 발생용 자석 (126) 을 일괄하여 승강시킨다.
제 2 실시형태에 관련된 스핀 척 (205) 에서는, 회전대 (107) 의 상면의 둘레 가장자리부에 등간격으로 배치된 6 개의 가동핀 (110) 모두, 대응하는 구동용 자석의 자극 방향이 직경 방향에 대해 공통되어 있는 점도, 제 1 실시형태의 경우와 상이하다. 또, 이와 아울러, 각 가동핀 (110) 에 대응하여 형성되는 개폐 전환 영구 자석 (가압용 자석) 으로서, 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 를 개방 위치와 유지 위치의 사이에서 전환하기 위한 개폐 전환 영구 자석도, 1 종류만 (예를 들어, 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122)) 이 채용되어 있다.
제 1 실시형태에 있어서 설명한 바와 같이, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 상위치에 배치된 상태에서는, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 회전 방향에 대해 정렬된 상태에 있어서, 가동핀 (110) 의 상축부 (152) (도 13 참조) 를 개방 위치를 향하여 탄성 지지하는 방향의 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 이, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과의 사이에서, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작은 크기로 발생한다.
회전 처리 (약액 공급 공정 (도 20 의 S6) 및 린스 공정 (도 20 의 S7)) 에서는, 복수의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 기판 (W) 의 협지 상태 (가동핀 (110) 의 상축부 (152) 가 맞닿음 위치에 있어, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를 가압하고 있는 상태) 에서, 회전 구동 유닛 (103) 이, 회전대 (107) 를, 회전 방향 (Dr1) 을 향하여 액 처리 속도 (예를 들어, 약 500 rpm) 의 속도로 회전시킨다. 이에 따라, 회전 축선 (A1) 둘레로 기판 (W) 이 회전하고, 회전에 의한 원심력이 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 작용한다.
회전 처리 (약액 공급 공정 (도 20 의 S6) 및 린스 공정 (도 20 의 S7)) 에서는, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 사이의 거리가 바뀐다. 즉, 각 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 작용하는 반대 방향 자력의 크기가 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 바뀐다. 이에 따라, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 변동시킬 수 있다. 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 의 크기가, 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 개폐 전환 영구 자석 (122) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 보다 작다. 그 때문에, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여, 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 에 의한 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 대한 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시킬 수 있다.B
즉, 회전 처리 (약액 공급 공정 (도 20 의 S6) 및 린스 공정 (도 20 의 S7)) 에 있어서, 원심력을 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 작용시키면서, 각 가동핀 (110) 의 상축부 (152) 로부터의 가압력을 변동시킬 수 있다. 그 결과, 회전 상태에 있는 기판 (W) 이 편심한다. 그리고, 제 1 실시형태의 경우와 마찬가지로, 기판 (W) 의 편심 방향 (DE) (도 14b 등 참조) 이, 회전 상태에 있는 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라 변화한다.
이에 따라, 제 2 실시형태에 있어서도, 제 1 실시형태에 있어서 설명한 작용 효과와 동등한 작용 효과를 발휘한다.
또, 제 2 실시형태에서는, 복수의 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있으므로, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 에 부여되는 자장의 크기가 변화한다 (자장이 불균일). 이 경우, 기판 (W) 의 회전 각도 위치에 따라, 각 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 급격하게 변동시킬 수 있다. 따라서, 기판 (W) 의 회전에 수반하여, 각 제 2 구동용 영구 자석 (156B) 과 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 사이에 발생하는 자력 (예를 들어, 흡인 자력) 을 크게 변동시킬 수 있고, 기판 (W) 의 회동을 촉진시킬 수 있다. 이에 따라, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부에 있어서의 지지핀 (가동핀 (110)) 에 의한 접촉 지지 위치를 보다 한층 효과적으로 둘레 방향으로 어긋나게 할 수 있다.
이상, 이 발명의 두 가지 실시형태에 대해 설명했지만, 이 발명은 또 다른 형태로 실시할 수도 있다.
예를 들어, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 상위치 (제 1 위치) 가, 각각, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 보다 약간 하방에 배치되어 있는 것으로서 설명했지만, 제 1 및 제 2 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 상위치 (제 1 위치) 가, 제 1 및 제 2 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 의 횡방향으로 배치되어 있어도 된다. 이 경우에는, 자력 발생용 자석 (125, 126) 과 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 이 회전 방향에 대해 정렬된 상태에 있어서, 자력 발생용 자석 (125, 126) 과 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 의 사이에 발생하는 자력의 크기가, 개폐 전환 영구 자석 (121, 122) 과 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 의 사이에 발생하는 자력의 크기보다 작아지도록, 자력 발생용 자석 (125, 126) 의 종류나, 자력 발생용 자석 (125, 126) 과 구동용 영구 자석 (156A, 156B) 의 거리 (접근 상태에서의 거리) 가 적절히 설정 (선택) 된다.
또, 제 1 실시형태에 있어서, 복수의 제 1 자력 발생용 자석 (125) 을 일괄하여 승강시키는 승강 유닛과, 복수의 제 2 자력 발생용 자석 (126) 을 일괄하여 승강시키는 승강 유닛이 서로 다른 유닛으로 되어 있어도 된다. 나아가서는, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 복수의 제 1 자력 발생용 자석 (125) 을 개별 승강 유닛으로 승강시켜도 되고, 복수의 제 2 자력 발생용 자석 (126) 을 개별 승강 유닛으로 승강시켜도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 자석 이동 유닛으로서, 제 1 승강 유닛 (127) 을 예로 들어 설명했지만, 자석 이동 유닛은, 자력 발생용 자석 (제 1 자력 발생용 자석 (125) 및/또는 제 2 자력 발생용 자석 (126)) 을 연직 방향 외의 방향 (예를 들어, 수평 방향) 을 따라 이동시키는 것이어도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 및/또는 제 2 자력 발생용 자석 (126) 이 정지 상태로 유지되는 것을 예로 들어 설명했지만, 자력 발생용 자석 (125, 126) 이 회전대 (107) 에 대하여 이동 가능하게 형성되어 있어도 된다. 단, 회전대 (107) 의 회전에 수반하여, 지지핀에 지지되어 있는 기판 (W) 과 자력 발생용 자석 (125, 126) 이 상대 회전될 필요는 있다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 제 1 부상용 자석 (160) 이, 회전 축선 (A1) 과 동축의 원환 상에, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되는 복수의 자석을 포함하는 것으로서 설명했지만, 제 1 부상용 자석 (160) 이 회전 축선 (A1) 과 동축의 원환상을 이루고 있어도 된다.
또, 제 1 및 제 2 실시형태에 있어서, 상축부 (152) (지지부) 를 맞닿음 위치에 가압해 두기 위한 가압용 자석 (개폐 전환 영구 자석 (121, 122)) 이 보호 디스크 (115) 에 동반 승강 가능한 구성을 예로 들었지만, 가압용 자석은, 회전대 (107) 에 장착되어 있어도 되고, 보호 디스크 (115) 이외의 다른 부재에 의해, 승강 (이동) 가능하게 유지되어 있어도 된다.
또, 제 1 실시형태에 있어서, 제 1 자력 발생용 자석 (125) 및 제 2 자력 발생용 자석 (126) 의 개수가 각각 3 개로 설명했지만, 각각 1 개 이상이면 된다.
또, 제 2 실시형태에 있어서도, 자력 발생용 자석 (제 2 자력 발생용 자석 (126)) 의 개수는 3 개에 한정되지 않고, 1 개 이상이면 된다. 또, 제 2 실시형태에 있어서, 제 2 자력 발생용 자석 (126) 대신에 제 1 자력 발생용 자석 (125) 을 자력 발생용 자석으로서 채용해도 된다.
또, 지지핀의 개수는 6 개로 설명했지만, 일례이며, 3 개 이상의 개수이면, 6 개에 한정되지 않는다.
또한 이 발명에서는, 모든 지지핀이 가동핀 (110) 에 의해 구성되어 있는 것으로 설명했지만, 일부의 지지핀이, 상축부 (152) 가 가동하지 않는 고정핀에 의해 구성되어 있어도 된다.
또, 처리 대상면이, 기판 (W) 의 이면 (디바이스 비형성면) (Wb) 인 것으로 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 처리여도 된다.
또, 처리 대상면이, 기판 (W) 의 상면인 것으로 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 들어가기를 허용함으로써, 기판 (W) 의 둘레 가장자리부를, 처리액을 사용하여 처리 나머지 없이 양호하게 처리할 수 있다.
또, 본 발명은, 기판 (W) 의 상면에 처리액을 공급하지 않는 회전 처리와 병행하여 실행할 수도 있다. 기판 (W) 의 상면에 처리액을 공급하지 않아도, 회전 처리에 있어서 지지핀에 의해 지지되어 있는 기판 (W) 의 자중이 충분히 무거우면, 기판 (W) 자체가 회전 저항으로서 기능하게 된다.
또, 기판 처리 장치 (1) 가 원판 형상의 반도체 기판을 처리하는 장치인 경우에 대해 설명했지만, 기판 처리 장치 (1) 는, 액정 표시 장치용 유리 기판 등의 다각형 기판을 처리하는 장치여도 된다.
본 발명의 실시형태에 대해 상세하게 설명해 왔지만, 이들은 본 발명의 기술적 내용을 분명히 하기 위해서 이용된 구체예에 지나지 않고, 본 발명은 이들 구체예에 한정되어 해석되어야 하는 것이 아니라, 본 발명의 범위는 첨부된 청구의 범위에 의해서만 한정된다.
이 출원은, 2016년 2월 19일에 일본국 특허청에 제출된 일본 특허출원 2016-30153호에 대응하고 있으며, 이 출원의 전체 개시는 여기에 인용에 의해 도입되는 것으로 한다.

Claims (10)

  1. 회전대와, 상기 회전대와 함께 연직 방향을 따르는 회전 축선 둘레로 회전하도록 형성되고, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수 개의 지지핀을 포함하고, 상기 복수 개의 지지핀이 상기 기판을 지지하고 있는 상태에서 상기 복수 개의 지지핀 및 상기 회전대를 상기 회전 축선 둘레로 회전시킴으로써, 상기 기판을 회전시키는 기판 회전 유지 장치를 구비한 기판 처리 장치로서,
    상기 지지핀은, 상기 기판의 둘레 가장자리부와 맞닿는 맞닿음 위치와 상기 맞닿음 위치보다 상기 회전 축선으로부터 떨어진 개방 위치의 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖는 가동핀을 포함하고,
    상기 가동핀에 대응하여 형성되고, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 소정의 자극 방향을 갖는 구동용 자석과,
    상기 구동용 자석과의 사이에 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖고, 당해 흡인 자력 또는 당해 반발 자력에 의해 상기 지지부를 상기 맞닿음 위치를 향하여 탄성 지지함으로써, 당해 지지부를 상기 기판의 둘레 가장자리부에 가압하는 가압용 자석과,
    상기 회전대의 회전에 수반하는 상기 가동핀의 회전 각도 위치의 변화에 따라, 상기 기판의 둘레 가장자리부를 상기 지지부가 가압하는 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시키는 가압력 변동 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 가압력 변동 유닛은,
    상기 가압용 자석 및 상기 구동용 자석과는 다른 자력 발생용 자석으로서, 상기 구동용 자석과 상기 자력 발생용 자석 사이에, 상기 지지부를 상기 개방 위치를 향하여 탄성 지지하기 위한 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖는, 상기 자력 발생용 자석과,
    상기 자력 발생용 자석을 구동하기 위한 자석 구동 유닛과,
    상기 회전대 및 상기 자력 발생용 자석을 상기 회전 축선 둘레로 상대 회전시키기 위한 회전 구동 유닛과,
    상기 자석 구동 유닛 및 상기 회전 구동 유닛을 제어하여, 상기 지지부에 의한 상기 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시키는 가압력 변동 제어 유닛을 포함하고,
    상기 가압력 변동 제어 유닛은,
    상기 구동용 자석과 상기 가압용 자석의 사이에 발생하는 흡인 자력 또는 반발 자력보다 작은 크기의 흡인 자력 또는 반발 자력을 상기 구동용 자석과 상기 자력 발생용 자석 사이에 발생시키는 제 1 위치에 상기 자력 발생용 자석을 배치하는 자력 발생 위치 배치 공정과,
    상기 자력 발생용 자석을 상기 제 1 위치에 배치한 상태에서, 상기 회전대 및 상기 자력 발생용 자석을 상기 회전 축선 둘레로 상대 회전시키는 회전 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 자력 발생용 자석은,
    상기 회전대의 직경 방향에 대해 서로 상이한 자극 방향을 갖는 제 1 자력 발생용 자석과 제 2 자력 발생용 자석을 포함하고,
    상기 제 1 자력 발생용 자석 및 상기 제 2 자력 발생용 자석은, 둘레 방향으로 번갈아 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 자력 발생용 자석은, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 서로 동일한 자극 방향을 갖는 복수의 자력 발생용 자석을 포함하고,
    상기 복수의 자력 발생용 자석은, 둘레 방향으로 간격을 두고 배치되어 있는, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 자석 구동 유닛은, 상기 자력 발생용 자석을, 상기 제 1 위치와, 상기 구동용 자석과의 사이에서 자장을 발생시키지 않는 제 2 위치의 사이에서 이동시키는 자석 이동 유닛을 포함하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 상면에 처리액을 공급하기 위한 처리액 공급 유닛을 추가로 포함하고,
    상기 가압력 변동 제어 유닛은, 상기 처리액 공급 유닛을 제어하여, 상기 회전 공정에 병행하여 상기 기판의 상면에 처리액을 공급시키는 처리액 공급 공정을 실행하는, 기판 처리 장치.
  6. 회전대와, 상기 회전대와 함께 연직 방향을 따르는 회전 축선 둘레로 회전하도록 형성되고, 기판을 수평으로 지지하기 위한 복수 개의 지지핀을 포함하고, 상기 복수 개의 지지핀이 상기 기판을 지지하고 있는 상태에서 상기 복수 개의 지지핀 및 상기 회전대를 상기 회전 축선 둘레로 회전시킴으로써, 상기 기판을 회전시키는 기판 회전 유지 장치를 구비한 기판 처리 장치로서, 상기 지지핀은, 상기 기판의 둘레 가장자리부와 맞닿는 맞닿음 위치와 상기 맞닿음 위치보다 상기 회전 축선으로부터 떨어진 개방 위치의 사이에서 이동 가능하게 형성된 지지부를 갖는 가동핀을 포함하고, 상기 가동핀에 대응하여 형성되고, 상기 회전대의 직경 방향에 대해 소정의 자극 방향을 갖는 구동용 자석을 포함하는 기판 처리 장치에서 실행되는 기판 처리 방법으로서,
    상기 회전대의 회전에 수반하는 상기 가동핀의 회전 각도 위치의 변화에 따라, 가압용 자석에 의해 상기 기판의 둘레 가장자리부를 상기 지지부가 가압하는 가압력의 크기를 영보다 높게 유지하면서 변동시키는 가압력 변동 공정을 포함하고,
    상기 가압력 변동 공정은,
    자력 발생용 자석을 배치하는 자력 발생 위치 배치 공정으로서, 상기 자력 발생용 자석은, 상기 가압용 자석 및 상기 구동용 자석과는 다른 자력 발생용 자석으로서, 상기 구동용 자석과 상기 자력 발생용 자석 사이에, 상기 지지부를 상기 개방 위치를 향하여 탄성 지지하기 위한 흡인 자력 또는 반발 자력을 부여하는 자극을 갖고, 상기 구동용 자석과 가압용 자석의 사이에 발생하는 흡인 자력 또는 반발 자력보다 작은 크기의 흡인 자력 또는 반발 자력을 상기 구동용 자석과 상기 자력 발생용 자석 사이에 발생시키는 제 1 위치에 상기 자력 발생용 자석을 배치하는, 상기 자력 발생 위치 배치 공정과,
    상기 자력 발생용 자석을 상기 제 1 위치에 배치한 상태에서, 상기 회전대 및 상기 자력 발생용 자석을 상기 회전 축선 둘레로 상대 회전시키는 회전 공정을 포함하는, 기판 처리 방법.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전 공정에 병행하여, 상기 자력 발생용 자석을, 상기 제 1 위치와, 상기 구동용 자석과의 사이에서 자장을 발생시키지 않는 제 2 위치의 사이에서 이동시키는 자석 이동 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 회전 공정에 병행하여, 처리액 공급 유닛으로부터 상기 기판의 상면에 처리액을 공급시키는 처리액 공급 공정을 추가로 포함하는, 기판 처리 방법.
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