KR20200032632A - 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 - Google Patents

기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 Download PDF

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료 무라모토
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

기판 처리 장치에서는, 패턴이 형성된 제 1 주면을 하방을 향한 상태에서 기판 (9) 을 유지하면서, 상방을 향하는 제 2 주면에 대해 처리액에 의한 처리가 실시된다. 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 기판의 수수시에는, 리프트부 (22) 의 복수의 리프트 지지면에 의해 기판의 외주 가장자리가 하방에서 지지된다. 척부 (23) 의 복수의 척 맞닿음면이, 리프트부에 지지되는 기판의 외주 단면에 맞닿아, 기판이 유지된다. 이로써, 제 1 주면의 외주 가장자리 근방에 있어서의 패턴의 손상이 억제된다. 척부에서는, 일부의 척 맞닿음면을 기판의 외주 단면으로부터 이간시킨 상태에서, 기판을 유지 가능하고, 제 2 주면에 처리액을 공급하고 있는 동안에, 척 전환 기구에 의해, 외주 단면으로부터 이간시키는 척 맞닿음면이 전환된다. 이로써, 기판의 외주 가장자리에 있어서의 처리액의 흔적의 발생을 억제할 수 있다.

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.
종래, 반도체 디바이스의 제조에서는, 반도체 기판 (이하, 간단히 「기판」 이라고 한다) 에 대해 여러 가지 처리를 실시하는 기판 처리 장치가 사용되고 있다. 예를 들어, 일본 공개특허공보 2017-69531호 (문헌 1) 의 기판 처리 장치에서는, 디바이스 형성면인 표면을 하방을 향한 상태에서 기판을 유지하면서, 디바이스 비형성면인 이면의 세정이 실시된다. 또, 당해 기판 처리 장치에서는, 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 천이하는 것이 가능하다. 이로써, 기판의 회전 중에, 가동 핀에 의한 기판의 접촉 지지 위치를 변화시킬 수 있고, 기판의 외주 가장자리를 세정 잔여물 없이 세정할 수 있다.
또한, 일본 공개특허공보 2004-235234호에서는, 기판을 재치 (載置) 하기 위한 재치부와, 당해 재치부에 재치된 기판의 단면을 협지하고, 기판을 당해 재치부로부터 이간시켜 유지하는 복수의 협지 부재를 포함하는 기판 처리 장치가 개시되어 있다.
그런데, 최근, 1 개의 기판에 있어서 보다 많은 디바이스를 제조하기 위해, 디바이스 형성면인 표면에 있어서 외주 가장자리의 극근방 (極近傍) 까지 패턴이 형성되어 있다. 문헌 1 의 수법에서는, 기판의 외주 가장자리에 있어서의 처리액의 흔적의 발생을 억제하는 것이 가능하지만, 가동 핀에 의해, 외주 가장자리 근방에 형성된 패턴이 손상될 가능성이 있다.
본 발명은, 기판 처리 장치에 관한 것으로, 패턴이 형성된 주면을 하방을 향한 상태에서 기판을 유지하면서, 상방을 향하는 주면에 대해 처리액에 의한 처리를 실시하는 경우에, 하방을 향하는 주면의 외주 가장자리 근방에 있어서의 패턴의 손상, 및 기판의 외주 가장자리에 있어서의 처리액의 흔적의 발생을 억제하는 것을 목적으로 하고 있다.
본 발명에 관련된 기판 처리 장치는, 기판의 제 1 주면에 패턴이 형성되어 있고, 상기 제 1 주면을 하방을 향한 상태에서 상기 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 회전하는 기판 회전 기구와, 상기 기판의 상방을 향하는 제 2 주면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하고, 상기 기판 유지부가, 상기 기판의 상기 제 1 주면에 대향하는 대향면을 갖는 대향판부와, 상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 리프트 핀을 갖고, 상기 복수의 리프트 핀이 복수의 리프트 지지면을 각각 가지고 있고, 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 상기 기판의 수수시에, 상기 복수의 리프트 지지면에 의해 상기 외주 가장자리를 하방에서 지지하는 리프트부와, 상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 상기 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 척 핀을 갖고, 상기 복수의 척 핀이 수평 방향으로 이동 가능한 복수의 척 맞닿음면을 각각 가지고 있고, 상기 복수의 척 맞닿음면이 상기 리프트부에 지지되는 상기 기판의 외주 단면에 맞닿음으로써, 상기 기판을 상기 복수의 리프트 지지면의 모두로부터 상방으로 이간시킨 상태에서, 상기 기판을 유지하는 척부와, 상기 척부가, 상기 복수의 척 맞닿음면 중 일부의 척 맞닿음면을 상기 기판의 상기 외주 단면으로부터 이간시키면서, 나머지 척 맞닿음면을 상기 외주 단면에 맞닿게 한 상태에서, 상기 기판을 유지 가능하고, 상기 처리액 공급부가 상기 제 2 주면에 상기 처리액을 공급하고 있는 동안에, 상기 외주 단면으로부터 이간시키는 척 맞닿음면을 전환하는 척 전환 기구를 구비한다.
본 발명에 의하면, 패턴이 형성된 제 1 주면을 하방을 향한 상태에서 기판을 유지하면서, 상방을 향하는 제 2 주면에 대해 처리액에 의한 처리를 실시하는 경우에, 제 1 주면의 외주 가장자리 근방에 있어서의 패턴의 손상, 및 기판의 외주 가장자리에 있어서의 처리액의 흔적의 발생을 억제할 수 있다.
본 발명의 하나의 바람직한 형태에서는, 상기 복수의 리프트 지지면이 상기 중심축측을 향하여 하방으로 경사져 있다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 상기 척부가 상기 기판을 유지한 상태에 있어서, 상기 복수의 척 맞닿음면에 있어서의 상기 기판보다 하측의 부위의 구배가, 상기 복수의 리프트 지지면보다 크다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 기판 처리 장치가, 상기 기판의 상기 제 1 주면과 상기 대향판부 사이에, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부를 추가로 구비한다.
이 경우에, 바람직하게는, 상기 불활성 가스 공급부가, 상기 대향판부의 중앙부에 배치된 가스 노즐을 구비하고, 상기 대향면이, 상기 기판의 상기 외주 가장자리를 따라 형성되는 환상 단차부를 구비하고, 상기 환상 단차부의 내측에 있어서의 상기 대향면과 상기 기판 사이의 거리가, 상기 환상 단차부의 외측에 있어서의 상기 대향면과 상기 기판 사이의 거리보다 크다.
보다 바람직하게는, 상기 대향면에 있어서, 상기 환상 단차부가, 상기 중심축을 중심으로 하는 소정의 기준원을 따라 형성되어 있고, 적어도 상기 복수의 척 핀이 상기 기준원에 겹치고, 상기 기준원이 상기 복수의 척 핀과 겹치는 위치에 있어서, 상기 환상 단차부가, 상기 복수의 척 핀보다 상기 중심축측에 형성된다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 상기 복수의 리프트 핀이, 상기 복수의 리프트 지지면에 대해 상기 중심축과는 반대측으로 연속됨과 함께, 상기 복수의 리프트 지지면보다 구배가 큰 복수의 리프트 안내면을 각각 갖고, 상기 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 상기 기판의 수수시에, 상기 복수의 리프트 안내면이, 상기 기판의 상기 외주 단면과 맞닿음으로써, 상기 기판의 중심이 상기 중심축에 가까워진다.
이 경우에, 바람직하게는, 상기 복수의 리프트 핀이 둘레 방향으로 등간격으로 배치되는 4 이상의 리프트 핀을 포함한다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 상기 척부가 상기 기판을 유지하고 있는 상태에 있어서, 상기 복수의 리프트 핀이 상기 대향면으로부터 돌출되어 있다.
이 경우에, 바람직하게는, 상기 복수의 리프트 지지면에 있어서, 상기 기판의 지지시에 상기 기판의 상기 외주 가장자리와 맞닿는 위치 근방으로부터 둘레 방향으로 연장되는 배액 홈이 형성된다.
본 발명의 다른 바람직한 형태에서는, 상기 기판의 상기 외주 가장자리는, 상기 기판의 베벨부이다.
본 발명은, 기판 처리 장치에 있어서의 기판 처리 방법에 관한 것이기도 하다. 본 발명에 관련된 기판 처리 방법에서는, 상기 기판 처리 장치가, 기판의 제 1 주면에 패턴이 형성되어 있고, 상기 제 1 주면을 하방을 향한 상태에서 상기 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 회전하는 기판 회전 기구와, 상기 기판의 상방을 향하는 제 2 주면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하고, 상기 기판 유지부가, 상기 기판의 상기 제 1 주면에 대향하는 대향면을 갖는 대향판부와, 상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 리프트 핀을 갖고, 상기 복수의 리프트 핀이 복수의 리프트 지지면을 각각 가지고 있고, 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 상기 기판의 수수시에, 상기 복수의 리프트 지지면에 의해 상기 외주 가장자리를 하방에서 지지하는 리프트부와, 상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 상기 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 척 핀을 갖고, 상기 복수의 척 핀이 수평 방향으로 이동 가능한 복수의 척 맞닿음면을 각각 가지고 있고, 상기 리프트부에 지지되는 상기 기판의 외주 단면에 대해, 상기 복수의 척 맞닿음면을 맞닿게 함으로써, 상기 기판을 상기 복수의 리프트 지지면의 모두로부터 상방으로 이간시킨 상태에서, 상기 기판을 유지하는 척부를 구비하고, 상기 척부가, 상기 복수의 척 맞닿음면 중 일부의 척 맞닿음면을 상기 기판의 상기 외주 단면으로부터 이간시키면서, 나머지 척 맞닿음면을 상기 외주 단면에 맞닿게 한 상태에서, 상기 기판을 유지 가능하고, 상기 기판 처리 방법이, a) 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판을 회전하면서, 상기 처리액 공급부에 의해 상기 제 2 주면에 상기 처리액을 공급하는 공정과, b) 상기 a) 공정에 병행하여, 상기 외주 단면으로부터 이간시키는 척 맞닿음면을 전환하는 공정을 구비한다.
상기 서술한 목적 및 다른 목적, 특징, 양태 및 이점은, 첨부한 도면을 참조하여 이하에 실시하는 본 발명의 상세한 설명에 의해 분명해진다.
도 1 은, 기판 처리 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 대향판부를 나타내는 평면도이다.
도 3 은, 둘레 방향을 따라 본 리프트 핀을 나타내는 도면이다.
도 4 는, 리프트 핀을 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 대향판부의 하면을 나타내는 도면이다.
도 6 은, 대향판부의 하면을 나타내는 도면이다.
도 7 은, 둘레 방향을 따라 본 척 핀을 나타내는 도면이다.
도 8 은, 척 핀을 나타내는 평면도이다.
도 9 는, 대향판부의 하면을 나타내는 도면이다.
도 10 은, 대향판부의 하면을 나타내는 도면이다.
도 11 은, 기판을 처리하는 흐름을 나타내는 도면이다.
도 12 는, 둘레 방향을 따라 본 리프트 핀을 나타내는 도면이다.
도 1 은, 본 발명의 하나의 실시형태에 관련된 기판 처리 장치 (1) 의 구성을 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치 (1) 는, 원판상의 기판 (9) 을 1 장씩 처리하는 매엽식 (枚葉式) 의 장치이다. 기판 (9) 은, 디바이스 형성면인 제 1 주면 (91) 과, 디바이스 비형성면인 제 2 주면 (92) 을 갖는다. 제 1 주면 (91) 에는, 제조 도상 (途上) 의 디바이스의 패턴이 형성된다. 기판 처리 장치 (1) 에서는, 디바이스의 패턴이 형성되어 있지 않은 제 2 주면 (92) 을 상방을 향하게 하여, 제 2 주면 (92) 에 대해 처리액에 의한 처리가 실시된다.
기판 처리 장치 (1) 는, 기판 유지부 (2) 와, 기판 회전 기구 (3) 와, 처리액 공급부 (4) 와, 불활성 가스 공급부 (5) 를 구비한다. 기판 유지부 (2) 및 기판 회전 기구 (3) 는, 박스상의 챔버 (도시 생략) 내에 수용된다. 후술하는 처리액 공급부 (4) 의 액 노즐 (41), 및 불활성 가스 공급부 (5) 의 가스 노즐 (51) 도 당해 챔버 내에 수용된다. 당해 챔버는 대략 밀폐된 내부 공간을 형성한다.
도 2 는, 기판 유지부 (2) 의 대향판부 (21) 를 나타내는 평면도이다. 도 1 및 도 2 에 나타내는 바와 같이, 기판 유지부 (2) 는, 대향판부 (21) 와, 리프트부 (22) 와, 척부 (23) 와, 핀 승강 기구 (24) 와, 척 전환 기구 (25) 를 구비한다. 대향판부 (21) 는, 상하 방향을 향하는 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 원판상이다. 도 1 에서는, 대향판부 (21) 의 상방에서 기판 (9) 이 유지되어 있고, 대향판부 (21) 에 있어서 상방을 향하는 면은, 기판 (9) 의 하방을 향하는 제 1 주면 (91) 에 대향하는 대향면 (211) 이다. 대향면 (211) 은, 중심축 (J1) 에 수직인 방향으로 넓어진다. 리프트부 (22) 는, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 의 하방에 배치되는 복수의 리프트 핀 (221) (도 2 참조) 을 구비한다. 핀 승강 기구 (24) 는, 복수의 리프트 핀 (221) 을 상하 방향으로 승강한다. 척부 (23) 는, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 의 하방에 배치되는 복수의 척 핀 (231a, 231b) 을 구비한다. 척 전환 기구 (25) 는, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 의 각각을, 상하 방향으로 평행한 후술하는 척 회동축 (回動軸) (J2) 을 중심으로 하여 회동한다. 기판 유지부 (2) 의 상세한 것에 대해서는 후술한다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 대향판부 (21) 의 하면 (212) 의 중앙에는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 샤프트부 (31) 의 상단이 고정된다. 모터를 갖는 기판 회전 기구 (3) 가 샤프트부 (31) 를 회전함으로써, 대향판부 (21) 가 기판 (9) 과 함께 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전한다. 기판 회전 기구 (3) 는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 둘레 방향에 있어서 대향판부 (21) 를 소정의 각도 위치 (이하, 「회전 정지 위치」 라고 한다) 에서 정지시키는 것이 가능하다. 대향판부 (21) 및 샤프트부 (31) 에는, 상하 방향으로 연장되는 중공부가 중심축 (J1) 상에 형성되어 있고, 가스 노즐 (51) 이 당해 중공부 내에 배치된다. 가스 노즐 (51) 은, 상하 방향으로 연장되어 있고, 가스 노즐 (51) 의 상단면은, 대향판부 (21) 의 대향면 (211) 근방에 배치된다. 가스 노즐 (51) 은, 대향판부 (21) 의 중앙부에 위치하고, 기판 (9) 의 제 1 주면 (91) 의 중앙부에 직접적으로 대향한다.
처리액 공급부 (4) 는, 액 노즐 (41) 과, 처리액 공급원 (42) 을 구비한다. 액 노즐 (41) 은, 노즐 아암 (411) 에 의해 지지된다. 노즐 아암 (411) 은, 도시 생략된 노즐 이동 기구에 접속된다. 노즐 이동 기구에 의해, 액 노즐 (41) 이, 기판 (9) 의 제 2 주면 (92) 의 중앙부에 대향하는 토출 위치와, 상하 방향에 수직인 방향에 있어서 기판 (9) 으로부터 멀어진 대기 위치에 선택적으로 배치된다. 액 노즐 (41) 에는, 처리액 공급원 (42) 이 밸브를 통해서 접속된다. 처리액 공급원 (42) 으로부터 액 노즐 (41) 로 처리액이 공급됨으로써, 액 노즐 (41) 로부터 제 2 주면 (92) 의 중앙부를 향하여 당해 처리액이 토출된다. 도 1 의 처리액 공급원 (42) 은, 약액, 유기 용제, 순수 (탈이온수 (DIW)) 등의 처리액을 순차 전환하여 액 노즐 (41) 에 공급 가능하다. 약액으로서, 오존 함유 불산 용액, 희불산 (DHF), 버퍼드불산 (BHF), SC1 (NH4OH 및 H2O2 를 포함하는 액) 등이 예시된다. 유기 용제로서, 이소프로필알코올 (IPA) 이 예시된다.
불활성 가스 공급부 (5) 는, 이미 서술한 가스 노즐 (51) 과, 불활성 가스 공급원 (52) 을 구비한다. 가스 노즐 (51) 에는, 불활성 가스 공급부 (5) 가 밸브를 통해서 접속된다. 불활성 가스 공급원 (52) 으로부터 가스 노즐 (51) 로 불활성 가스가 공급됨으로써, 가스 노즐 (51) 로부터 제 1 주면 (91) 과 대향판부 (21) 의 대향면 (211) 사이의 공간을 향하여, 불활성 가스가 분출된다. 불활성 가스는, 전형적으로는 질소 가스이다. 불활성 가스가 아르곤 가스, 헬륨 가스, 저습도의 청정 공기 등이어도 된다.
다음으로, 기판 유지부 (2) 의 상세한 것에 대하여 설명한다. 도 2 에 나타내는 바와 같이, 대향판부 (21) 의 대향면 (211) 에서는, 복수의 리프트 핀 (221) 이 둘레 방향으로 등간격으로 배열된다. 또, 대향면 (211) 에서는, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 이 둘레 방향으로 등간격으로 배열된다. 복수의 리프트 핀 (221) 및 복수의 척 핀 (231a, 231b) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 직경 방향에 있어서 거의 동일한 반경의 위치에 배치된다. 대향면 (211) 에 있어서, 도 2 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 당해 반경의 원 (C1) (이하, 「기준원 (C1)」 이라고 한다) 을 상정하면, 복수의 리프트 핀 (221) 및 복수의 척 핀 (231a, 231b) 은 기준원 (C1) 과 겹친다. 리프트 핀 (221) 및 척 핀 (231a, 231b) 은, 기준원 (C1) 을 따라 교대로 등간격으로 형성된다. 도 2 의 예에서는, 6 개의 리프트 핀 (221) 이 둘레 방향에 60 도 간격으로 배열되고, 6 개의 척 핀 (231a, 231b) 이 둘레 방향에 60 도 간격으로 배열된다.
복수의 척 핀 (231a, 231b) 은, 제 1 척 핀군 (23a) 에 포함되는 복수의 척 핀 (231a) 과, 제 2 척 핀군 (23b) 에 포함되는 복수의 척 핀 (231b) 으로 구별된다. 복수의 척 핀 (231a, 231b) 에 있어서, 둘레 방향에 1 개 간격으로 존재하는 척 핀 (231a) 이 제 1 척 핀군 (23a) 에 포함되고, 나머지 척 핀 (231b) 이 제 2 척 핀군 (23b) 에 포함된다. 즉, 둘레 방향에 있어서, 제 1 척 핀군 (23a) 의 척 핀 (231a) 과, 제 2 척 핀군 (23b) 의 척 핀 (231b) 이 교대로 배치된다. 도 2 의 예에서는, 제 1 척 핀군 (23a) 에 포함되는 3 개의 척 핀 (231a) 이 둘레 방향에 120 도 간격으로 배열되고, 제 2 척 핀군 (23b) 에 포함되는 3 개의 척 핀 (231b) 이 둘레 방향에 120 도 간격으로 배열된다.
대향면 (211) 에는, 복수의 구멍부 (213) 가 기준원 (C1) 을 따라 등간격으로 형성된다. 상하 방향에 수직인 구멍부 (213) 의 단면 형상은 원형이다. 복수의 리프트 핀 (221) 및 복수의 척 핀 (231a, 231b) 은 대략 원주상이고, 복수의 구멍부 (213) 에 삽입된다. 도 2 의 예에서는, 리프트 핀 (221) 의 직경은, 척 핀 (231a, 231b) 의 직경보다 작다. 각 구멍부 (213) 의 직경은, 당해 구멍부 (213) 에 삽입되는 리프트 핀 (221) 또는 척 핀 (231a, 231b) 에 맞춘 크기이다.
각 리프트 핀 (221) 은, 구멍부 (213) 에 있어서 상하 방향으로 이동 가능하게 지지된다. 도 2 의 대향판부 (21) 의 내부에는, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 환상 공간이 형성되어 있고, 복수의 리프트 핀 (221) 을 서로 연결하는 환상 부재가 당해 환상 공간에 배치된다. 당해 환상 부재는, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 을 피한 형상으로 되어 있고, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 과 간섭하는 일은 없다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 대향판부 (21) 의 하방에는, 핀 승강 기구 (24) 가 형성된다. 핀 승강 기구 (24) 는, 대향판부 (21) 가 회전 정지 위치에서 정지한 상태에 있어서, 리프트 핀 (221) 이 형성되는 일부의 구멍부 (213) 에 대향한 위치에 배치된다. 핀 승강 기구 (24) 는, 에어 실린더를 갖고, 피스톤 로드 (241) 를 상승시켜 당해 리프트 핀 (221) 을 밀어 올린다. 이로써, 복수의 리프트 핀 (221) 이, 도 3 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 상위치에 배치된다. 핀 승강 기구 (24) 가 피스톤 로드 (241) 를 하강시키면, 복수의 리프트 핀 (221) 이, 도 3 중에 실선으로 나타내는 하위치에 배치된다. 리프트 핀 (221) 의 하위치는, 상위치보다 하측의 위치이다. 리프트 핀 (221) 이 하위치에 배치된 상태에 있어서, 리프트 핀 (221) 의 일부 (후술하는 돌출부 (220)) 는 대향면 (211) 보다 상방으로 돌출된다. 기판 유지부 (2) 의 일례에서는, 피스톤 로드 (241) 가 상승하고 있지 않은 상태에 있어서, 리프트 핀 (221) 이 하위치에 배치되도록, 리프트 핀 (221) 이 스프링 등의 탄성 지지 부재에 의해 탄성 지지되어 있다. 핀 승강 기구 (24) 는, 모터 등을 사용하여 리프트 핀 (221) 을 밀어 올리는 기구이어도 된다.
도 4 는, 리프트 핀 (221) 을 확대하여 나타내는 평면도이다. 도 3 및 도 4 에 나타내는 바와 같이, 각 리프트 핀 (221) 의 상단에는, 상방으로 돌출되는 돌출부 (220) 가 형성된다. 예를 들어, 돌출부 (220) 는, 대향판부 (21) 의 중심축 (J1) 을 포함함과 함께, 직경 방향을 따른 면 (F1) (도 4 중에 일점 쇄선으로 나타낸다) 에 관해 대칭 형상이다. 돌출부 (220) 는, 리프트 지지면 (222) 과, 리프트 안내면 (224) 과, 리프트 보조 안내면 (226) 을 구비한다. 리프트 지지면 (222) 은, 대략 상방을 향하는 면이고, 중심축 (J1) 측 (도 3 및 도 4 의 우측) 을 향함에 따라 대향면 (211) 에 가까워진다. 즉, 리프트 지지면 (222) 은, 중심축 (J1) 측을 향하여 하방으로 경사진다. 또, 리프트 지지면 (222) 은, 면 (F1) 으로부터 둘레 방향 (도 4 의 대략 상하 방향) 의 양측을 향하여 하방으로 경사지는 2 개의 면 (2221) 을 갖는다. 2 개의 면 (2221) 은, 면 (F1) 상에 있어서 둔각으로 교차한다. 즉, 리프트 지지면 (222) 은, 2 개의 면 (2221) 이 교차하는 각부 (223) 를 갖는다. 각부 (223) 는, 중심축 (J1) 측을 향하여 하방으로 경사진다. 후술하는 바와 같이, 복수의 리프트 핀 (221) 이 기판 (9) 을 지지할 때에는, 전형적으로는, 각 리프트 핀 (221) 의 각부 (223) 가 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 와 거의 점접촉한다.
리프트 안내면 (224) 은, 대략 중심축 (J1) 측을 향하는 면이고, 리프트 지지면 (222) 에 대해 중심축 (J1) 과는 반대측으로 연속된다. 리프트 안내면 (224) 도, 중심축 (J1) 측을 향하여 하방으로 경사진다. 리프트 안내면 (224) 은, 면 (F1) 으로부터 둘레 방향의 양측을 향하여 넓어지는 2 개의 면 (2241) 을 갖는다. 2 개의 면 (2241) 은, 면 (F1) 상에 있어서 둔각으로 교차한다. 즉, 리프트 안내면 (224) 은, 2 개의 면 (2241) 이 교차하는 각부 (225) 를 갖는다. 각부 (225) 는, 중심축 (J1) 측을 향하여 하방으로 경사진다. 면 (F1) 상에 있어서, 리프트 안내면 (224) 의 대향면 (211) 에 대한 경사각 (θ2) (도 3 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 리프트 핀 (221) 참조) 은, 리프트 지지면 (222) 의 당해 경사각 (θ1) 보다 크다. 환언하면, 리프트 안내면 (224) 의 구배는 리프트 지지면 (222) 보다 크다. 면 (F1) 상에 있어서, 리프트 안내면 (224) 의 하단과 중심축 (J1) 사이의 거리는, 기판 (9) 의 반경보다 약간 크다.
리프트 보조 안내면 (226) 은, 중심축 (J1) 측 또한 상방을 향하는 면이고, 리프트 안내면 (224) 에 대해 중심축 (J1) 과는 반대측으로 연속된다. 리프트 보조 안내면 (226) 도, 중심축 (J1) 측을 향하여 하방으로 경사진다. 리프트 보조 안내면 (226) 은, 면 (F1) 으로부터 둘레 방향의 양측을 향하여 넓어지는 2 개의 면 (2261) 을 갖는다. 2 개의 면 (2261) 은, 면 (F1) 상에 있어서 둔각으로 교차한다. 즉, 리프트 보조 안내면 (226) 은, 2 개의 면 (2261) 이 교차하는 각부 (227) 를 갖는다. 각부 (227) 는, 중심축 (J1) 측을 향하여 하방으로 경사진다. 면 (F1) 상에 있어서, 리프트 보조 안내면 (226) 의 대향면 (211) 에 대한 경사각 (θ3) (도 3 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 리프트 핀 (221) 참조) 은, 리프트 안내면 (224) 의 당해 경사각 (θ2) 보다 작고, 리프트 지지면 (222) 의 당해 경사각 (θ1) 보다 크다. 환언하면, 리프트 보조 안내면 (226) 은, 리프트 안내면 (224) 보다 구배가 작고, 리프트 지지면 (222) 보다 구배가 크다.
리프트 핀 (221) 이 하위치에 배치된 상태에 있어서, 평면에서 보았을 때의 리프트 핀 (221) 의 전체 영역이, 대향면 (211) 과 동일한 높이, 또는 대향면 (211) 보다 약간 상방에 위치한다. 따라서, 후술하는 처리액에 의한 처리시에, 리프트 핀 (221) 상에 처리액이 고이는 일은 없다. 또, 리프트 지지면 (222) 에 있어서의 리프트 안내면 (224) 의 근방에는 2 개의 배액 홈 (228) 이 형성된다. 2 개의 배액 홈 (228) 은, 리프트 지지면 (222) 의 각부 (223) 에 대해 둘레 방향의 양측에 배치된다. 각 배액 홈 (228) 은, 각부 (223) 의 근방에서 면 (2221) 의 가장자리까지 둘레 방향으로 연속된다. 배액 홈 (228) 의 저면은, 각부 (223) 로부터 멀어짐에 따라 하방으로 경사진다. 처리액에 의한 처리시에, 기판 (9) 과 리프트 지지면 (222) 사이에 비집고 들어간 처리액이 배액 홈 (228) 에 의해 적절히 배출된다.
도 1 에 나타내는 바와 같이, 각 척 핀 (231a, 231b) 은, 대향판부 (21) 에 형성된 구멍부 (213) 에 삽입된다. 구멍부 (213) 에는 베어링 (214) 이 형성되어 있고, 구멍부 (213) 의 중심축 (J2) 을 중심으로 하여, 척 핀 (231a, 231b) 이 회동 가능하게 지지된다. 이하의 설명에서는, 중심축 (J2) 을 「척 회동축 (J2)」 이라고 한다. 기판 유지부 (2) 의 일례에서는, 구멍부 (213) 에 형성되는 도시 생략된 걸림 부재에 의해, 척 핀 (231a, 231b) 이 회동 가능한 범위가, 소정의 각도 범위 (후술하는 유지 위치와 개방 위치를 포함하는 각도 범위) 로 제한되어 있다. 평면에서 보았을 때의 척 핀 (231) 의 전체 영역은, 대향면 (211) 과 동일한 높이, 또는 대향면 (211) 보다 약간 상방에 위치한다. 따라서, 후술하는 처리액에 의한 처리시에, 척 핀 (231) 상에 처리액이 고이는 일은 없다.
도 5 는, 대향판부 (21) 의 하면 (212) 을 모식적으로 나타내는 도면이다. 도 1 및 도 5 에 나타내는 바와 같이, 척 전환 기구 (25) 는, 복수의 제 1 회동 자석 (251a) 과, 복수의 제 2 회동 자석 (251b) 과, 복수의 제 1 폐색 자석 (252a) 과, 복수의 제 2 폐색 자석 (252b) 을 구비한다. 제 1 및 제 2 회동 자석 (251a, 251b), 그리고 제 1 및 제 2 폐색 자석 (252a, 252b) 은 모두 영구 자석이다. 실제로는, 제 1 및 제 2 회동 자석 (251a, 251b), 그리고 제 1 및 제 2 폐색 자석 (252a, 252b) 은, 전용의 유지 부재 내에 수용되지만, 도 1 및 도 5 에서는, 유지 부재의 도시를 생략하고 있다. 후술하는 제 1 및 제 2 개방 자석 (253a, 253b) 에 있어서 동일하다.
복수의 척 핀 (231a, 231b) 의 하단부는, 대향판부 (21) 의 하면 (212) 보다 하방으로 돌출되어 있고, 제 1 및 제 2 회동 자석 (251a, 251b) 은, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 의 하단부에 각각 장착된다. 상세하게는, 제 1 척 핀군 (23a) 의 척 핀 (231a) 의 하단부에 제 1 회동 자석 (251a) 이 장착되고, 제 2 척 핀군 (23b) 의 척 핀 (231b) 의 하단부에 제 2 회동 자석 (251b) 이 장착된다. 제 1 및 제 2 회동 자석 (251a, 251b) 의 자극의 방향 (자화 (磁化) 방향) 은, 예를 들어, 중심축 (J1) 및 척 회동축 (J2) 에 수직이다.
대향판부 (21) 의 하면 (212) 에 있어서, 복수의 제 1 폐색 자석 (252a) 은 복수의 제 1 회동 자석 (251a) 의 근방에 각각 고정된다. 후술하는 제 1 개방 자석 (253a) 이 제 1 회동 자석 (251a) 의 근방에 배치되지 않는 상태에서는, 제 1 회동 자석 (251a) 과 제 1 폐색 자석 (252a) 사이의 자기적 흡인력에 의해, 예를 들어 제 1 회동 자석 (251a) 의 N 극이 중심축 (J1) 과는 반대측에 배치되고, S 극이 중심축 (J1) 측에 배치된다. 이로써, 제 1 회동 자석 (251a) 이 장착된 척 핀 (231a), 즉, 제 1 척 핀군 (23a) 의 척 핀 (231a) 에서는, 척 회동축 (J2) 을 중심으로 하는 각도 위치가 도 5 에 나타내는 유지 위치가 된다. 도 5 에서는, 각 자석의 N 극측의 부위에 해칭을 부여하고 있다 (후술하는 도 6, 도 9 및 도 10 에 있어서 동일). 본 실시형태에서는, 자석간의 자기적 흡인력이 이용되지만, 물론, 자기적 반발력이 이용되어도 된다. 도 5 의 예에서는, 척 핀 (231a) 이 유지 위치가 되는 상태에 있어서, 제 1 회동 자석 (251a) 의 자극의 방향은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 직경 방향에 대해 기울어져 있다 (제 2 회동 자석 (251b) 에 있어서 동일).
또, 하면 (212) 에 있어서, 복수의 제 2 폐색 자석 (252b) 은 복수의 제 2 회동 자석 (251b) 의 근방에 각각 고정된다. 후술하는 제 2 개방 자석 (253b) 이 제 2 회동 자석 (251b) 의 근방에 배치되지 않는 상태에서는, 제 2 회동 자석 (251b) 과 제 2 폐색 자석 (252b) 사이의 자기적 흡인력에 의해, 예를 들어 제 2 회동 자석 (251b) 의 S 극이 중심축 (J1) 과는 반대측에 배치되고, N 극이 중심축 (J1) 측에 배치된다. 이로써, 제 2 회동 자석 (251b) 이 장착된 척 핀 (231b), 즉, 제 2 척 핀군 (23b) 의 척 핀 (231b) 에서는, 척 회동축 (J2) 을 중심으로 하는 각도 위치가, 도 5 에 나타내는 유지 위치가 된다.
척 전환 기구 (25) 는, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 과, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 과, 제 1 자석 승강 기구 (254a) 와, 제 2 자석 승강 기구 (254b) 를 추가로 구비한다. 제 1 및 제 2 개방 자석 (253a, 253b) 은 모두 영구 자석이다. 제 1 및 제 2 개방 자석 (253a, 253b) 은, 대향판부 (21) 의 하방에 있어서, 대향판부 (21) 와는 독립적으로 형성된다. 도 5 에 나타내는 바와 같이, 상하 방향을 따라 보았을 경우에, 복수의 개방 자석 (253a, 253b) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 동일한 원주 상에 배열된다. 각 개방 자석 (253a, 253b) 은, 당해 원주를 따라 연장되는 형상을 갖는다. 제 1 개방 자석 (253a) 및 제 2 개방 자석 (253b) 은, 당해 원주 상에 있어서 일정한 간극을 두고 교대로 배치된다.
각 개방 자석 (253a, 253b) 의 자극의 방향 (자화 방향) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 직경 방향을 따른다. 예를 들어, 제 1 개방 자석 (253a) 의 N 극이 중심축 (J1) 측에 배치되고, S 극이 중심축 (J1) 과는 반대측에 배치된다 (후술하는 도 6 참조). 또, 제 2 개방 자석 (253b) 의 S 극이 중심축 (J1) 측에 배치되고, N 극이 중심축 (J1) 과는 반대측에 배치된다. 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 은, 도시 생략된 환상 부재에 의해 서로 연결되고, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 도, 도시 생략된 환상 부재에 의해 서로 연결된다.
회전 정지 위치에서 정지된 대향판부 (21) 를 상하 방향을 따라 보았을 경우에 (도 5 참조), 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 은, 복수의 제 1 회동 자석 (251a) 의 중심축 (J1) 측 근방에 배치되고, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 은, 복수의 제 2 회동 자석 (251b) 의 중심축 (J1) 측 근방에 배치된다. 도 1 의 상태에서는, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 및 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 은, 대향판부 (21) 의 하면 (212) 으로부터 충분히 멀어진 위치 (이하, 「이간 위치」 라고 한다) 에 배치된다. 이간 위치에 배치된 제 1 및 제 2 개방 자석 (253a, 253b) 은, 제 1 및 제 2 회동 자석 (251a, 251b) 에 대해 자기적인 영향을 미치지 않는다.
제 1 자석 승강 기구 (254a) 및 제 2 자석 승강 기구 (254b) 는, 대향판부 (21) 의 하방에 형성된다. 제 1 자석 승강 기구 (254a) 는, 에어 실린더를 갖고, 에어 실린더의 피스톤 로드의 선단에 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 이 장착된다. 제 1 자석 승강 기구 (254a) 가 피스톤 로드를 상승시킴으로써, 도 1 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 이 대향판부 (21) 의 하면 (212) 에 근접한 위치 (이하, 「근접 위치」 라고 한다) 에 배치된다. 이로써, 대향판부 (21) 가 회전 정지 위치에서 정지하고 있는 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 이 복수의 제 1 회동 자석 (251a) 의 중심축 (J1) 측 근방에 배치된다.
도 6 의 상태에서는, 제 1 회동 자석 (251a) 과 제 1 개방 자석 (253a) 사이의 자기적 흡인력이, 제 1 회동 자석 (251a) 과 제 1 폐색 자석 (252a) 사이의 자기적 흡인력보다 커져, 제 1 회동 자석 (251a) 의 N 극이 중심축 (J1) 측에 배치되고, S 극이 중심축 (J1) 과는 반대측에 배치된다. 이로써, 제 1 회동 자석 (251a) 이 장착된 척 핀 (231a), 즉, 제 1 척 핀군 (23a) 의 척 핀 (231a) 에서는, 척 회동축 (J2) 을 중심으로 하는 각도 위치가, 도 6 에 나타내는 개방 위치가 된다. 도 6 의 예에서는, 척 핀 (231a) 이 개방 위치가 되는 상태에 있어서, 제 1 회동 자석 (251a) 의 자극의 방향은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 직경 방향에 대해 기울어져 있다 (제 2 회동 자석 (251b) 에 있어서 동일). 제 1 자석 승강 기구 (254a) 가 피스톤 로드를 하강시키면, 제 1 개방 자석 (253a) 이 제 1 회동 자석 (251a) 으로부터 하방으로 이간되고, 척 핀 (231a) 에 있어서의 각도 위치가 유지 위치로 되돌아간다. 또한, 제 1 자석 승강 기구 (254a) 는, 모터 등을 사용하여 제 1 회동 자석 (251a) 을 승강시키는 기구이어도 된다 (제 2 자석 승강 기구 (254b) 에 있어서 동일).
동일하게, 제 2 자석 승강 기구 (254b) 는, 에어 실린더를 갖고, 에어 실린더의 피스톤 로드의 선단에 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 이 장착된다. 제 2 자석 승강 기구 (254b) 가 피스톤 로드를 상승시킴으로써, 도 1 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 이 대향판부 (21) 의 하면 (212) 에 근접한 근접 위치에 배치된다. 이로써, 대향판부 (21) 가 회전 정지 위치에서 정지되어 있는 경우, 도 6 에 나타내는 바와 같이, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 이, 복수의 제 2 회동 자석 (251b) 의 중심축 (J1) 측 근방에 배치된다.
도 6 의 상태에서는, 제 2 회동 자석 (251b) 과 제 2 개방 자석 (253b) 사이의 자기적 흡인력이, 제 2 회동 자석 (251b) 과 제 2 폐색 자석 (252b) 사이의 자기적 흡인력보다 커져, 제 2 회동 자석 (251b) 의 S 극이 중심축 (J1) 측에 배치되고, N 극이 중심축 (J1) 과는 반대측에 배치된다. 이로써, 제 2 회동 자석 (251b) 이 장착된 척 핀 (231b), 즉, 제 2 척 핀군 (23b) 의 척 핀 (231b) 에서는, 척 회동축 (J2) 을 중심으로 하는 각도 위치가, 도 6 에 나타내는 개방 위치가 된다. 제 2 자석 승강 기구 (254b) 가 피스톤 로드를 하강시키면, 제 2 개방 자석 (253b) 이 제 2 회동 자석 (251b) 으로부터 하방으로 이간되고, 척 핀 (231b) 에 있어서의 각도 위치가 유지 위치로 되돌아간다.
도 7 은, 둘레 방향을 따라 본 척 핀 (231) 을 나타내는 도면이고, 도 8 은, 척 핀 (231) 을 확대하여 나타내는 평면도이다. 도 7 및 도 8 에서는, 유지 위치에 배치된 척 핀 (231) 을 나타내고 있다. 도 7 및 도 8 을 참조한 설명에서는, 제 1 척 핀군 (23a) 의 척 핀 (231a) 과 제 2 척 핀군 (23b) 의 척 핀 (231b) 을 구별하지 않기 때문에, 척 핀 (231a, 231b) 을 「척 핀 (231)」 이라고 총칭한다.
도 7 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 각 척 핀 (231) 의 상단에는, 상방으로 돌출되는 2 개의 돌출부 (230) 가 형성된다. 2 개의 돌출부 (230) 는, 척 회동축 (J2) 으로부터 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치된다. 또, 2 개의 돌출부 (230) 는, 둘레 방향으로 서로 이간되어 있다. 이와 같이, 2 개의 돌출부 (230) 사이에 간극이 형성됨에 따라, 후술하는 기판 (9) 의 처리시에, 제 2 주면 (92) 에 공급된 처리액이 당해 간극을 통해서 제 2 주면 (92) 으로부터 배출된다. 둘레 방향을 따라 보았을 경우에, 2 개의 돌출부 (230) 는 동일한 외형을 갖는다.
각 돌출부 (230) 는, 척 맞닿음면 (232) 을 구비한다. 척 맞닿음면 (232) 은, 돌출부 (230) 에 있어서의 중심축 (J1) 측 (도 7 및 도 8 의 우측) 을 향하는 측면이다. 이미 서술한 바와 같이, 돌출부 (230) 는, 척 회동축 (J2) 으로부터 둘레 방향으로 어긋난 위치에 배치되어 있고, 척 핀 (231) 의 회동에 의해, 척 맞닿음면 (232) 은, 상하 방향에 수직인 수평 방향으로 이동 가능하다. 도 7 에 나타내는 바와 같이, 척 맞닿음면 (232) 은, 상측 맞닿음면 (233) 과, 만곡 맞닿음면 (234) 과, 하측 맞닿음면 (235) 을 구비한다. 유지 위치에 배치된 척 핀 (231) 에 있어서, 상측 맞닿음면 (233) 은, 중심축 (J1) 측 또한 하방을 향하는 평면이고, 상방을 향함에 따라 중심축 (J1) 에 가까워진다. 즉, 상측 맞닿음면 (233) 은, 중심축 (J1) 측을 향하여 상방으로 경사진다. 예를 들어, 대향판부 (21) 의 중심축 (J1) 을 포함함과 함께, 직경 방향을 따른 면 (F2) (도 8 중에 일점 쇄선으로 나타낸다) 에 대해, 상측 맞닿음면 (233) 은 직교한다. 상측 맞닿음면 (233) 은, 돌출부 (230) 의 상단면에 연속된다. 도 8 에서는, 일방의 돌출부 (230) 에 대해서만 면 (F2) 을 나타내고 있지만, 타방의 돌출부 (230) 에 대해서도 동일한 면이 설정 가능하다.
하측 맞닿음면 (235) 은, 중심축 (J1) 측 또한 상방을 향하는 평면이고, 상측 맞닿음면 (233) 보다 하방에 배치된다. 하측 맞닿음면 (235) 은, 중심축 (J1) 측을 향하여 하방으로 경사진다. 예를 들어, 상기 면 (F2) 에 대해, 하측 맞닿음면 (235) 은 직교한다. 면 (F2) 상에 있어서, 하측 맞닿음면 (235) 의 대향면 (211) 에 대한 경사각 (θ4) (도 7 참조) 은, 상측 맞닿음면 (233) 과 대향면 (211) 이 이루는 각도와 거의 동일하다. 또, 하측 맞닿음면 (235) 의 경사각 (θ4) 은, 이미 서술한 리프트 지지면 (222) 의 경사각 (θ1) (도 3 참조) 보다 크다. 즉, 하측 맞닿음면 (235) 의 구배는, 리프트 지지면 (222) 보다 크다.
만곡 맞닿음면 (234) 은, 중심축 (J1) 측을 향하는 곡면이고, 상측 맞닿음면 (233) 과 하측 맞닿음면 (235) 사이에 배치된다. 만곡 맞닿음면 (234) 은, 상측 맞닿음면 (233) 과 하측 맞닿음면 (235) 에 직접적으로 연속된다. 예를 들어, 상기 면 (F2) 에 대해, 만곡 맞닿음면 (234) 은 직교한다. 면 (F2) 상에 있어서의 만곡 맞닿음면 (234) 의 형상은, 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 의 형상에 거의 일치한다. 척 맞닿음면 (232) 에서는, 상하 방향에 있어서의 만곡 맞닿음면 (234) 의 중앙이, 중심축 (J1) 으로부터 가장 멀어진 위치가 된다. 유지 위치에 배치된 척 핀 (231) 에서는, 만곡 맞닿음면 (234) 의 중앙과 중심축 (J1) 사이의 거리가 기판 (9) 의 반경에 거의 일치한다. 따라서, 도 5 와 같이, 복수의 척 핀 (231) 이 유지 위치에 배치된 상태에서는, 복수의 척 핀 (231) 에 있어서의 만곡 맞닿음면 (234) 이 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 에 맞닿는다. 실제로는, 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 의 상측 근방 및 하측 근방 (후술하는 상측 접속부 및 하측 접속부) 도 척 맞닿음면 (232) 에 맞닿아, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 가 중심축 (J1) 을 향하여 눌림과 함께, 상방 및 하방으로도 눌린다. 이로써, 척부 (23) 에서는, 기판 (9) 을 강고하게 유지하는 것이 가능하다.
여기서, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 는, 외주 단면 (93) 과 제 2 주면 (92) 을 접속하는 상측 접속부, 외주 단면 (93) 과 제 1 주면 (91) 을 접속하는 하측 접속부, 그리고 당해 외주 단면 (93) 을 포함하는 베벨부이다. 기판 (9) 의 직경이 300 ㎜ 인 경우, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 는, 예를 들어 외주 단면 (93) 으로부터 중심축 (J1) 측을 향하여 2 ㎜ 의 폭의 환상 영역을 포함한다.
이미 서술한 바와 같이 각 척 맞닿음면 (232) 은, 척 회동축 (J2) 으로부터 어긋난 위치에 배치되어 있고, 도 8 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 개방 위치에 배치된 척 핀 (231) 의 각 돌출부 (230) 에서는, 척 맞닿음면 (232) 과 중심축 (J1) 사이의 거리가, 유지 위치에 배치된 상태보다 커진다. 즉, 개방 위치에 배치된 척 핀 (231) 에서는, 만곡 맞닿음면 (234) 의 중앙과 중심축 (J1) 사이의 거리가, 기판 (9) 의 반경보다 커진다. 따라서, 도 6 과 같이, 복수의 척 핀 (231) 이 개방 위치에 배치된 상태에서는, 복수의 척 핀 (231) 에 있어서의 만곡 맞닿음면 (234) 이 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 으로부터 이간되고, 기판 (9) 의 유지가 해제된다.
도 9 는, 대향판부 (21) 의 하면 (212) 을 모식적으로 나타내는 도면이고, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 이 근접 위치에 배치되고, 또한 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 이 이간 위치에 배치된 상태를 나타내고 있다. 도 9 에 나타내는 상태에서는, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 이 개방 위치에 배치되고, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 이 유지 위치에 배치된다.
기판 회전 기구 (3) 에 의해 대향판부 (21) 가 중심축 (J1) 을 중심으로 하여 회전할 때에는, 제 1 회동 자석 (251a), 제 2 회동 자석 (251b), 제 1 폐색 자석 (252a) 및 제 2 폐색 자석 (252b) 은, 대향판부 (21) 와 함께 회전하지만, 제 1 개방 자석 (253a) 및 제 2 개방 자석 (253b) 은 회전하지 않는다. 이 때, 후술하는 액처리 회전 속도에서의 대향판부 (21) 의 회전에 의해, 근접 위치에서 둘레 방향으로 나열되는 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 각 제 1 회동 자석 (251a) 의 각도 위치에 의존하지 않고, 당해 제 1 회동 자석 (251a) 에 대해 자기적 흡인력을 실질적으로 작용시킨다. 따라서, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 에서는, 대향판부 (21) 의 회전 중에 있어서 개방 위치가 유지된다. 또, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 에서는, 유지 위치가 유지되고, 이들 척 핀 (231b) 에 의해 기판 (9) 이 유지된다.
도 10 은, 대향판부 (21) 의 하면 (212) 을 모식적으로 나타내는 도면이고, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 이 근접 위치에 배치되고, 또한 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 이 이간 위치에 배치된 상태를 나타내고 있다. 도 10 에 나타내는 상태에서는, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 이 개방 위치에 배치되고, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 이 유지 위치에 배치된다.
또, 기판 회전 기구 (3) 에 의해 대향판부 (21) 가 액처리 회전 속도로 회전할 때에는, 근접 위치에서 둘레 방향으로 나열되는 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 은, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 각 제 2 회동 자석 (251b) 의 각도 위치에 의존하지 않고, 당해 제 2 회동 자석 (251b) 에 대해 자기적 흡인력을 실질적으로 작용시킨다. 따라서, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 에서는, 대향판부 (21) 의 회전 중에 있어서 개방 위치가 유지된다. 또, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 에서는, 유지 위치가 유지되고, 이들 척 핀 (231a) 에 의해 기판 (9) 이 유지된다.
후술하는 처리액에 의한 기판 (9) 의 처리에서는, 도시 생략된 제어부의 제어에 의해, 척 전환 기구 (25) 가, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 을 근접 위치에 배치하고, 또한 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 이간 위치에 배치한 상태와, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 근접 위치에 배치하고, 또한 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 을 이간 위치에 배치한 상태를 전환한다. 이로써, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 에 의해 기판 (9) 을 유지하는 상태와, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 에 의해 기판 (9) 을 유지하는 상태가 전환된다.
도 2 에 나타내는 바와 같이, 대향판부 (21) 의 대향면 (211) 에는, 이미 서술한 기준원 (C1) 을 따라 환상 단차부 (215) 가 형성된다. 환상 단차부 (215) 는, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 보다 내측 (중심축 (J1) 측) 에 배치되고, 당해 외주 가장자리 (94) 를 따른다. 도 1 에 나타내는 바와 같이, 환상 단차부 (215) 의 내측에 있어서의 대향면 (211) 과 기판 (9) 의 제 1 주면 (91) 사이의 거리는, 환상 단차부 (215) 의 외측 (중심축 (J1) 과는 반대측) 에 있어서의 대향면 (211) 과 제 1 주면 (91) 사이의 거리보다 크다. 도 4 및 도 8 에 나타내는 바와 같이, 복수의 리프트 핀 (221) 및 복수의 척 핀 (231a, 231b) (척 핀 (231)) 이 기준원 (C1) 과 겹치는 위치에서는, 환상 단차부 (215) 는, 복수의 리프트 핀 (221) 및 복수의 척 핀 (231a, 231b) 보다 중심축 (J1) 측에 형성된다.
이미 서술한 바와 같이, 도 1 에 나타내는 기판 (9) 과 대향면 (211) 사이의 공간에는, 가스 노즐 (51) 로부터 불활성 가스가 분출된다. 당해 공간에 공급된 불활성 가스는, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 와 대향면 (211) 사이의 간극으로부터 외측으로 배출된다. 이 때, 상하 방향에 있어서의 기판 (9) 과 대향면 (211) 사이의 간극의 폭이, 외주 가장자리 (94) 에 있어서 좁아짐으로써, 외주 가장자리 (94) 의 전체 둘레와 대향면 (211) 사이의 간극에서는, 불활성 가스가 어느 정도의 유량으로 외측으로 흐른다. 이로써, 후술하는 처리액에 의한 처리시에, 상방을 향하는 제 2 주면 (92) 에 공급된 처리액이, 하방을 향하는 제 1 주면 (91) 측으로 돌아 들어가는 것이 억제된다. 또, 처리액의 분위기가 제 1 주면 (91) 측으로 돌아 들어가는 것도 억제된다.
도 11 은, 기판 처리 장치 (1) 가 기판 (9) 을 처리하는 흐름을 나타내는 도면이다. 기판 (9) 의 처리를 개시할 때에는, 처리 대상의 기판 (9) 이 기판 처리 장치 (1) 에 반입된다. 구체적으로는, 먼저, 핀 승강 기구 (24) 에 의해 복수의 리프트 핀 (221) 이 상승하고, 도 3 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 상위치에 배치된다. 또, 척 전환 기구 (25) 에서는, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 및 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 이 근접 위치에 배치되고, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 이 개방 위치에 배치된다. 외부의 반송 기구에서는, 제 1 주면 (91) 이 하방을 향하고, 제 2 주면 (92) 이 상방을 향한 상태에서, 기판 (9) 이 핸드부에 재치되어 있고, 당해 반송 기구에 의해 기판 (9) 이 대향판부 (21) 의 상방에 배치된다. 그리고, 반송 기구가 핸드부를 하강시킴으로써, 도 3 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 기판 (9) 이 핸드부로부터 복수의 리프트 핀 (221) 에 수수된다 (스텝 S11). 이로써, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 가, 복수의 리프트 지지면 (222) 에 의해 하방에서 지지된다. 전형적으로는, 복수의 리프트 핀 (221) 은, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 하고만 접촉한다. 바람직하게는, 각 리프트 지지면 (222) 의 각부 (223) 가 외주 가장자리 (94) 와 거의 점접촉한다.
핸드부로부터 리프트부 (22) 로 기판 (9) 을 수수할 때, 만일, 핸드부 상의 기판 (9) 의 중심이 중심축 (J1) 으로부터 어긋나 있는 경우에도, 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 이 리프트 안내면 (224) 과 맞닿음으로써, 기판 (9) 의 중심이, 중심축 (J1) 에 가까워진다. 즉, 기판 (9) 의 편심이 조정된다. 이 때, 외주 단면 (93) 은, 예를 들어, 리프트 안내면 (224) 의 각부 (225) 와 접촉한다. 도 2 의 예에서는, 중심축 (J1) 에 대해, 기판 (9) 의 중심이 중심축 (J1) 에 수직인 어느 방향으로 어긋나 있는 경우에도, 둘레 방향으로 등간격으로 배열된 6 개의 리프트 핀 (221) 에 의해, 기판 (9) 의 중심을, 중심축 (J1) 에 양호한 정밀도로 가깝게 하는 것이 가능하다. 기판 유지부 (2) 에서는, 핸드부가 대향판부 (21) 의 상방으로부터 퇴피한 후, 핀 승강 기구 (24) 에 의해 복수의 리프트 핀 (221) 이 하강하고, 도 3 중에 실선으로 나타내는 하위치에 배치된다.
계속해서, 척 전환 기구 (25) 가, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 및 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 이간 위치에 배치함으로써, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 이 개방 위치로부터 유지 위치로 이동 (회동) 한다. 각 척 핀 (231a, 231b) 에 있어서의 개방 위치로부터 유지 위치로의 이동에서는, 먼저, 복수의 리프트 지지면 (222) 에 의해 지지된 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 가, 도 7 에 나타내는 하측 맞닿음면 (235) 에 맞닿고, 계속해서, 중심축 (J1) 측을 향하는 하측 맞닿음면 (235) 에 안내되어 기판 (9) 이 상방으로 약간 이동한다. 그리고, 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 이, 리프트 지지면 (222) 보다 상방에 위치하는 만곡 맞닿음면 (234) 에 맞닿는다. 이로써, 도 12 에 나타내는 바와 같이, 기판 (9) 을 복수의 리프트 지지면 (222) 의 모두로부터 상방으로 이간시킨 상태에서, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 에 의해 기판 (9) 이 수평으로 유지된다 (스텝 S12). 전형적으로는, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 은, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 하고만 접촉한다.
제 1 주면 (91) 이 하방을 향하고, 제 2 주면 (92) 이 상방을 향한 상태에서, 기판 (9) 이 기판 유지부 (2) 에 유지되면, 도 1 에 나타내는 불활성 가스 공급부 (5) 에 의해, 기판 (9) 과 대향면 (211) 사이의 공간으로의 불활성 가스의 공급이 개시된다 (스텝 S13). 또, 기판 회전 기구 (3) 에 의해, 액처리 회전 속도 (회전수) 에서의 기판 (9) 의 회전이 개시된다 (스텝 S14). 기판 (9) 은, 수평 상태에서 대향판부 (21) 와 함께 회전한다. 액처리 회전 속도는, 예를 들어 300 ∼ 1500 rpm 이다.
계속해서, 처리액 공급부 (4) 에 의한 기판 (9) 의 제 2 주면 (92) 으로의 처리액의 공급이 개시된다 (스텝 S15). 제 2 주면 (92) 에서는, 기판 (9) 의 회전에 의한 원심력에 의해 처리액이 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 를 향하여 퍼지고, 제 2 주면 (92) 의 전체에 처리액이 공급된다. 기판 (9) 에 처리액을 공급하고 있는 동안에도, 제 1 주면 (91) 측으로의 불활성 가스의 공급은 계속된다. 처리액 공급부 (4) 에서는, 예를 들어, 소정의 약액이 제 2 주면 (92) 에 공급되고, 그 후, 순수가 공급된다. 스텝 S15 에서는, 처리액에 더하여, 브러시 등을 사용한 처리가 실시되어도 된다. 또, 처리액 공급부 (4) 에서는, 약액 및 순수가 상이한 액 노즐로부터 토출되어도 된다.
한편, 척 전환 기구 (25) 에서는, 처리액 공급부 (4) 에 의한 처리액의 공급에 병행하여, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 을 근접 위치에 배치하고, 또한 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 이간 위치에 배치한 도 9 에 나타내는 상태와, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 근접 위치에 배치하고, 또한 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 을 이간 위치에 배치한 도 10 에 나타내는 상태가 전환된다.
구체적으로는, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 및 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 이간 위치에 배치한 상태에서, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 만이 근접 위치에 배치된다. 이로써, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 에 의한 기판 (9) 의 유지가 해제되고, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 만으로 기판 (9) 이 유지된다. 계속해서, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 을 이간 위치로 이동함으로써, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 및 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 이간 위치에 배치한 상태가 형성된다. 이 상태에서는, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a), 및 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 에 의해 기판 (9) 이 유지된다. 그 후, 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 만이 근접 위치에 배치된다. 이로써, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 에 의한 기판 (9) 의 유지가 해제되고, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 만으로 기판 (9) 이 유지된다.
이와 같이 하여, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a) 에 의해 기판 (9) 을 유지하는 상태와, 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 에 의해 기판 (9) 을 유지하는 상태의 전환이 반복해서 실시된다 (스텝 S16). 상기 전환 동작은, 제 1 척 핀군 (23a) 의 척 맞닿음면 (232) 과, 제 2 척 핀군 (23b) 의 척 맞닿음면 (232) 을, 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 으로부터 교대로 이간시키는 동작으로서 파악할 수 있다. 상기 전환 동작은, 동일 종류의 처리액을 제 2 주면 (92) 에 공급하는 동안에, 적어도 1 회 실시되는 것이 바람직하다.
처리액의 공급이 정지되면 (스텝 S17), 기판 회전 기구 (3) 가 기판 (9) 의 회전 속도를 액처리 회전 속도보다 높게 함으로써, 기판 (9) 의 건조 처리 (스핀 드라이) 가 실시된다 (스텝 S18). 이 때, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 및 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 이간 위치에 배치한 상태가 유지되어 있고, 제 1 척 핀군 (23a) 의 복수의 척 핀 (231a), 및 제 2 척 핀군 (23b) 의 복수의 척 핀 (231b) 에 의해, 기판 (9) 이 강고하게 유지된다.
건조 처리가 완료하면, 기판 (9) 의 회전이 정지된다 (스텝 S19). 또, 기판 (9) 과 대향면 (211) 사이로의 불활성 가스의 공급이 정지된다 (스텝 S20). 계속해서, 척 전환 기구 (25) 가, 복수의 제 1 개방 자석 (253a) 및 복수의 제 2 개방 자석 (253b) 을 근접 위치에 배치함으로써, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 이 유지 위치로부터 개방 위치로 이동한다. 각 척 핀 (231a, 231b) 에 있어서의 유지 위치로부터 개방 위치로의 이동에서는, 도 7 에 나타내는 척 맞닿음면 (232) 이 중심축 (J1) 과는 반대측을 향함으로써, 하측 맞닿음면 (235) 에 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 가 맞닿은 상태에서, 기판 (9) 이 하방으로 약간 이동한다. 그리고, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 가 복수의 리프트 지지면 (222) 에 맞닿는다. 이와 같이 하여, 기판 유지부 (2) 에서는, 척부 (23) 에 의한 기판 (9) 의 유지가 해제됨과 함께, 리프트부 (22) 에 의해 기판 (9) 이 하방에서 지지된다 (스텝 S21).
그 후, 핀 승강 기구 (24) 에 의해 복수의 리프트 핀 (221) 이 상승하고, 도 3 중에 2 점 쇄선으로 나타내는 상위치에 배치된다. 외부의 반송 기구가, 기판 (9) 의 제 1 주면 (91) 과 대향판부 (21) 사이에 핸드부를 진입시키고, 그 후, 핸드부를 상승시킴으로써, 기판 (9) 이 복수의 리프트 핀 (221) 으로부터 핸드부에 수수된다 (스텝 S22). 핸드부 상의 기판 (9) 은 외부로 반출된다. 이상에 의해, 기판 처리 장치 (1) 에 있어서의 기판 (9) 의 처리가 완료한다.
이상으로 설명한 바와 같이, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 패턴이 형성된 제 1 주면 (91) 을 하방을 향한 상태에서 기판 (9) 을 유지하면서, 상방을 향하는 제 2 주면 (92) 에 대해 처리액에 의한 처리가 실시된다. 이 경우에, 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 기판 (9) 의 수수시에는, 리프트부 (22) 의 복수의 리프트 지지면 (222) 에 의해 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 가 하방에서 지지된다. 또, 척부 (23) 의 복수의 척 맞닿음면 (232) 이, 리프트부 (22) 에 지지되는 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 에 맞닿아, 기판 (9) 이 유지된다. 이로써, 제 1 주면 (91) 의 외주 가장자리 (94) 근방에 있어서의 패턴의 손상을 억제할 수 있다. 또, 기판 (9) 을 복수의 리프트 지지면 (222) 의 모두로부터 상방으로 이간시킨 상태에서, 기판 (9) 이 척부 (23) 에 의해 유지되기 때문에, 리프트 지지면 (222) 과 제 1 주면 (91) 사이에 처리액이 고이는 것이 억제된다.
척부 (23) 에서는, 복수의 척 맞닿음면 (232) 중 일부의 척 맞닿음면 (232) 을 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 으로부터 이간시키면서, 나머지 척 맞닿음면 (232) 을 외주 단면 (93) 에 맞닿게 한 상태에서, 기판 (9) 을 유지 가능하고, 제 2 주면 (92) 에 처리액을 공급하고 있는 동안에, 척 전환 기구 (25) 에 의해, 외주 단면 (93) 으로부터 이간시키는 척 맞닿음면 (232) 이 전환된다. 이로써, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 에 있어서의 처리액의 흔적 (정확하게는, 척 핀 (231a, 231b) 이 맞닿는 위치와, 다른 위치의 처리 결과의 차이고, 핀 모드라고도 불린다) 의 발생을 억제할 수 있다.
기판 유지부 (2) 에서는, 척부 (23) 가 기판 (9) 을 유지한 상태에 있어서, 복수의 척 맞닿음면 (232) 에 있어서의 기판 (9) 보다 하측의 부위 (도 7 에서는 하측 맞닿음면 (235)) 의 구배가, 복수의 리프트 지지면 (222) 보다 크다. 이로써, 척 핀 (231a, 231b) 과 제 1 주면 (91) 사이의 간극에 처리액이 고이는 것을 억제할 수 있다. 또, 당해 간극에 처리액이 고였을 경우에도, 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 으로부터 이간시키는 척 맞닿음면 (232) 의 전환에 의해, 당해 간극의 처리액을 배출할 수 있다. 그 결과, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 에 있어서 처리액의 흔적이 발생하는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
그런데, 구멍부 (213) 내에 있어서 리프트 핀 (221) 을 대향면 (211) 보다 하방까지 하강시켜, 제 1 주면 (91) 과 리프트 핀 (221) 사이의 간극에 처리액이 고이는 것을 방지하는 것이 생각된다. 그러나, 이 경우, 당해 구멍부 (213) 에 있어서 처리액이 고여 버려, 건조 처리 등에 있어서 제 1 주면 (91) 에 당해 처리액이 부착될 가능성이 있다. 이에 대해, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 척부 (23) 가 기판 (9) 을 유지하고 있는 상태에 있어서, 복수의 리프트 핀 (221) 이 대향면 (211) 으로부터 돌출되어 있기 때문에, 구멍부 (213) 에 처리액이 고이는 것이 방지된다. 또, 각 리프트 지지면 (222) 에서는, 기판 (9) 의 지지시에, 외주 가장자리 (94) 와 맞닿는 위치 근방으로부터 둘레 방향으로 연장되는 배액 홈 (228) 이 형성된다. 이로써, 리프트 핀 (221) 이 대향면 (211) 으로부터 돌출되어 있는 상태에 있어서도, 리프트 지지면 (222) 과 기판 (9) 사이에 처리액이 고이는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.
또, 복수의 리프트 핀 (221) 이, 복수의 리프트 지지면 (222) 에 대해 중심축 (J1) 과는 반대측으로 연속됨과 함께, 복수의 리프트 지지면 (222) 보다 구배가 큰 복수의 리프트 안내면 (224) 을 각각 갖는다. 이로써, 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 기판 (9) 의 수수시에, 복수의 리프트 안내면 (224) 이, 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 과 맞닿음으로써, 기판 (9) 의 중심이 중심축 (J1) 에 가까워진다. 이와 같이, 복수의 리프트 핀 (221) 에 의해 기판 (9) 의 위치가 조정됨으로써, 기판 (9) 을 유지할 때에 있어서의 척 맞닿음면 (232) 의 이동량을 작게 하면서, 척부 (23) 에 의해 기판 (9) 을 보다 확실하게 유지할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 기판 (9) 의 제 1 주면 (91) 과 대향판부 (21) 사이에 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부 (5) 가 형성된다. 이로써, 제 2 주면 (92) 에 처리액을 공급할 때, 처리액이 제 1 주면 (91) 측으로 돌아 들어가는 것을 억제할 수 있다. 또, 대향면 (211) 이, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 를 따라 형성되는 환상 단차부 (215) 를 구비하고, 환상 단차부 (215) 의 외측에 있어서의 대향면 (211) 과 기판 (9) 사이의 거리가, 환상 단차부 (215) 의 내측에 있어서의 대향면 (211) 과 기판 (9) 사이의 거리보다 작다. 이와 같이, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 근방과 대향면 (211) 사이의 간극이 좁음으로써, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 근방에 있어서의 불활성 가스의 유속을 증대시킬 수 있고, 처리액이 제 1 주면 (91) 측으로 돌아 들어가는 것을 보다 확실하게 억제할 수 있다.
기판 처리 장치 (1) 에서는, 대향면 (211) 에 있어서, 환상 단차부 (215) 가, 중심축 (J1) 을 중심으로 하는 기준원 (C1) 을 따라 형성된다. 기준원 (C1) 은, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 및 복수의 리프트 핀 (221) 과 겹치기 때문에, 척 핀 (231a, 231b) 및 리프트 핀 (221) 의 측면을 환상 단차부 (215) 의 일부로 하는 것도 생각된다. 그러나, 이 경우, 환상 단차부 (215) 의 일부가 되는 척 핀 (231a, 231b) 의 측면과, 구멍부 (213) 의 내주면 사이의 간극이, 환상 단차부 (215) 의 내측을 향하여 개구한다. 리프트 핀 (221) 에 있어서도 동일하다. 그 결과, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 근방에 있어서의 불활성 가스의 흐름에 큰 흐트러짐이 생기고, 이 영향에 의해, 처리액이 제 1 주면 (91) 측으로 돌아 들어갈 가능성이 있다.
이에 대해, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 기준원 (C1) 이 척 핀 (231a, 231b) 및 리프트 핀 (221) 과 겹치는 위치에 있어서, 환상 단차부 (215) 가, 척 핀 (231a, 231b) 및 리프트 핀 (221) 보다 중심축 (J1) 측에 형성된다. 이로써, 상기 서술한 바와 같은 불활성 가스의 흐름의 흐트러짐을 방지할 수 있고, 처리액이 제 1 주면 (91) 측으로 돌아 들어가는 것을, 보다 확실하게 억제할 수 있다. 또한, 상하 방향으로만 이동하는 복수의 리프트 핀 (221) 을 더욱 소형화하는 등을 하여, 복수의 리프트 핀 (221) 을 기준원 (C1) 보다 외측에 배치하는 것도 생각된다. 이 경우, 복수의 척 핀 (231a, 231b) 만이 기준원 (C1) 에 겹친다. 따라서, 기판 처리 장치 (1) 에서는, 적어도 복수의 척 핀이 기준원 (C1) 에 겹치는 경우에, 환상 단차부 (215) 가, 당해 복수의 척 핀 (231a, 231b) 보다 중심축 (J1) 측에 형성되는 것이 바람직하다.
상기 기판 처리 장치 (1) 에서는 여러 가지 변형이 가능하다.
상기 실시형태에서는, 6 개의 리프트 핀 (221) 이 형성되지만, 기판 (9) 의 외주 가장자리를 하방에서 지지한다는 관점에서는, 리프트 핀 (221) 의 개수는 3 이상이면 된다. 또, 이미 서술한 바와 같이, 복수의 리프트 핀 (221) 의 리프트 안내면 (224) 에 의해, 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 기판 (9) 의 수수시에, 기판 (9) 의 중심이 중심축 (J1) 에 가까워진다. 이 경우에, 중심축 (J1) 에 수직인 여러 방향에 관해, 기판 (9) 의 중심을 양호한 정밀도로 중심축 (J1) 에 가깝게 한다는 관점에서는, 리프트부 (22) 가, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되는 4 이상의 리프트 핀 (221) 을 포함하는 것이 바람직하다.
제 1 척 핀군 (23a) 에 의해 기판 (9) 을 유지하는 상태와, 제 2 척 핀군 (23b) 에 의해 기판 (9) 을 유지하는 상태를 전환하는 척 전환 기구 (25) 는, 다른 구성에 의해 실현되어도 된다. 또, 둘레 방향에 배열되는 복수의 (예를 들어, 5 이상의) 척 핀의 척 맞닿음면 (232) 에 있어서, 1 개의 척 맞닿음면 (232) 을 기판 (9) 의 외주 단면 (93) 으로부터 이간시키면서, 나머지 척 맞닿음면 (232) 을 외주 단면 (93) 에 맞닿게 한 상태에서 기판 (9) 이 유지되어도 된다. 이 경우도, 외주 단면 (93) 으로부터 이간시키는 당해 1 개의 척 맞닿음면 (232) 을 순차 전환함으로써, 기판 (9) 의 외주 가장자리 (94) 에 있어서의 처리액의 흔적의 발생을 억제하는 것이 가능해진다. 예를 들어, 대향판부 (21) 의 내부에 있어서, 각 척 핀에 대해 모터를 형성함으로써, 이와 같은 동작이 가능해진다. 이 경우에, 대향판부 (21) 의 내부에 축전지가 형성되어도 된다.
도 3 및 도 4 에 나타내는 리프트 지지면 (222) 및 리프트 안내면 (224) 의 형상, 그리고 도 7 및 도 8 에 나타내는 척 맞닿음면 (232) 의 형상은 일례에 지나지 않고, 적절히 변경되어도 된다. 또, 기판 처리 장치 (1) 의 설계에 따라서는, 대향면 (211) 에 있어서의 환상 단차부 (215) 가 생략되어도 된다.
기판 처리 장치 (1) 에 있어서 처리가 실시되는 기판은 반도체 기판에는 한정되지 않고, 유리 기판이나 다른 기판이어도 된다. 또, 기판 처리 장치 (1) 가 원판상과는 상이한 외형의 기판의 처리에 사용되어도 된다.
상기 실시형태 및 각 변형예에 있어서의 구성은, 서로 모순되지 않는 한 적절히 조합되어도 된다.
발명을 상세하게 묘사하여 설명했지만, 이미 서술한 설명은 예시적이며 한정적인 것은 아니다. 따라서, 본 발명의 범위를 일탈하지 않는 한, 다수의 변형이나 양태가 가능하다고 할 수 있다.
1 기판 처리 장치
2 기판 유지부
3 기판 회전 기구
4 처리액 공급부
5 불활성 가스 공급부
9 기판
21 대향판부
22 리프트부
23 척부
25 척 전환 기구
51 가스 노즐
91 (기판의) 제 1 주면
92 (기판의) 제 2 주면
93 (기판의) 외주 단면
94 (기판의) 외주 가장자리
211 대향면
215 환상 단차부
221 리프트 핀
222 리프트 지지면
224 리프트 안내면
228 배액 홈
231, 231a, 231b 척 핀
232 척 맞닿음면
C1 기준원
J1 중심축
S11 ∼ S22 스텝

Claims (12)

  1. 기판 처리 장치로서,
    기판의 제 1 주면에 패턴이 형성되어 있고, 상기 제 1 주면을 하방을 향한 상태에서 상기 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 회전하는 기판 회전 기구와,
    상기 기판의 상방을 향하는 제 2 주면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하고,
    상기 기판 유지부가,
    상기 기판의 상기 제 1 주면에 대향하는 대향면을 갖는 대향판부와,
    상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 리프트 핀을 갖고, 상기 복수의 리프트 핀이 복수의 리프트 지지면을 각각 가지고 있고, 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 상기 기판의 수수시에, 상기 복수의 리프트 지지면에 의해 상기 외주 가장자리를 하방에서 지지하는 리프트부와,
    상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 상기 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 척 핀을 갖고, 상기 복수의 척 핀이 수평 방향으로 이동 가능한 복수의 척 맞닿음면을 각각 가지고 있고, 상기 복수의 척 맞닿음면이 상기 리프트부에 지지되는 상기 기판의 외주 단면에 맞닿음으로써, 상기 기판을 상기 복수의 리프트 지지면의 모두로부터 상방으로 이간시킨 상태에서, 상기 기판을 유지하는 척부와,
    상기 척부가, 상기 복수의 척 맞닿음면 중 일부의 척 맞닿음면을 상기 기판의 상기 외주 단면으로부터 이간시키면서, 나머지 척 맞닿음면을 상기 외주 단면에 맞닿게 한 상태에서, 상기 기판을 유지 가능하고, 상기 처리액 공급부가 상기 제 2 주면에 상기 처리액을 공급하고 있는 동안에, 상기 외주 단면으로부터 이간시키는 척 맞닿음면을 전환하는 척 전환 기구를 구비하는, 기판 처리 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 지지면이, 상기 중심축측을 향하여 하방으로 경사져 있는, 기판 처리 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 척부가 상기 기판을 유지한 상태에 있어서, 상기 복수의 척 맞닿음면에 있어서의 상기 기판보다 하측의 부위의 구배가, 상기 복수의 리프트 지지면보다 큰, 기판 처리 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 제 1 주면과 상기 대향판부 사이에, 불활성 가스를 공급하는 불활성 가스 공급부를 추가로 구비하는, 기판 처리 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 불활성 가스 공급부가, 상기 대향판부의 중앙부에 배치된 가스 노즐을 구비하고,
    상기 대향면이, 상기 기판의 상기 외주 가장자리를 따라 형성되는 환상 단차부를 구비하고,
    상기 환상 단차부의 내측에 있어서의 상기 대향면과 상기 기판 사이의 거리가, 상기 환상 단차부의 외측에 있어서의 상기 대향면과 상기 기판 사이의 거리보다 큰, 기판 처리 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 대향면에 있어서, 상기 환상 단차부가, 상기 중심축을 중심으로 하는 소정의 기준원을 따라 형성되어 있고,
    적어도 상기 복수의 척 핀이 상기 기준원에 겹치고,
    상기 기준원이 상기 복수의 척 핀과 겹치는 위치에 있어서, 상기 환상 단차부가, 상기 복수의 척 핀보다 상기 중심축측에 형성되는, 기판 처리 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀이, 상기 복수의 리프트 지지면에 대해 상기 중심축과는 반대측으로 연속됨과 함께, 상기 복수의 리프트 지지면보다 구배가 큰 복수의 리프트 안내면을 각각 갖고,
    상기 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 상기 기판의 수수시에, 상기 복수의 리프트 안내면이, 상기 기판의 상기 외주 단면과 맞닿음으로써, 상기 기판의 중심이 상기 중심축에 가까워지는, 기판 처리 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 핀이, 둘레 방향으로 등간격으로 배치되는 4 이상의 리프트 핀을 포함하는, 기판 처리 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 척부가 상기 기판을 유지하고 있는 상태에 있어서, 상기 복수의 리프트 핀이 상기 대향면으로부터 돌출되어 있는, 기판 처리 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 복수의 리프트 지지면에 있어서, 상기 기판의 지지시에 상기 기판의 상기 외주 가장자리와 맞닿는 위치 근방으로부터 둘레 방향으로 연장되는 배액 홈이 형성되는, 기판 처리 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기판의 상기 외주 가장자리는, 상기 기판의 베벨부인, 기판 처리 장치.
  12. 기판 처리 장치에 있어서의 기판 처리 방법으로서,
    상기 기판 처리 장치가,
    기판의 제 1 주면에 패턴이 형성되어 있고, 상기 제 1 주면을 하방을 향한 상태에서 상기 기판을 수평으로 유지하는 기판 유지부와,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판을 상하 방향을 향하는 중심축을 중심으로 하여 회전하는 기판 회전 기구와,
    상기 기판의 상방을 향하는 제 2 주면에 처리액을 공급하는 처리액 공급부를 구비하고,
    상기 기판 유지부가,
    상기 기판의 상기 제 1 주면에 대향하는 대향면을 갖는 대향판부와,
    상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 리프트 핀을 갖고, 상기 복수의 리프트 핀이 복수의 리프트 지지면을 각각 가지고 있고, 외부의 반송 기구와의 사이에 있어서의 상기 기판의 수수시에, 상기 복수의 리프트 지지면에 의해 상기 외주 가장자리를 하방에서 지지하는 리프트부와,
    상기 대향판부에 있어서 상기 기판의 상기 외주 가장자리의 하방에 배치되는 복수의 척 핀을 갖고, 상기 복수의 척 핀이 수평 방향으로 이동 가능한 복수의 척 맞닿음면을 각각 가지고 있고, 상기 리프트부에 지지되는 상기 기판의 외주 단면에 대해, 상기 복수의 척 맞닿음면을 맞닿게 함으로써, 상기 기판을 상기 복수의 리프트 지지면의 모두로부터 상방으로 이간시킨 상태에서, 상기 기판을 유지하는 척부를 구비하고,
    상기 척부가, 상기 복수의 척 맞닿음면 중 일부의 척 맞닿음면을 상기 기판의 상기 외주 단면으로부터 이간시키면서, 나머지 척 맞닿음면을 상기 외주 단면에 맞닿게 한 상태에서, 상기 기판을 유지 가능하고,
    상기 기판 처리 방법이,
    a) 상기 기판 회전 기구에 의해 상기 기판을 회전하면서, 상기 처리액 공급부에 의해 상기 제 2 주면에 상기 처리액을 공급하는 공정과,
    b) 상기 a) 공정에 병행하여, 상기 외주 단면으로부터 이간시키는 척 맞닿음면을 전환하는 공정을 구비하는, 기판 처리 방법.
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