KR20230119586A - 센터링 장치, 센터링 방법 및 기판 처리 장치 - Google Patents

센터링 장치, 센터링 방법 및 기판 처리 장치 Download PDF

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히로유키 우에노
이츠키 가지노
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

[과제] 우수한 스루풋으로, 기판 지지부의 상면에 재치된 원판상의 기판의 중심을 기판 지지부의 중심과 일치시킨다.
[해결 수단] 본 발명은, 기판 지지부의 상면에서 기판을, 수평면 내에서, 제 1 기준 위치에 위치하는 제 1 맞닿음 부재, 제 2 기준 위치에 위치하는 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 기준 위치에 위치하는 제 3 맞닿음 부재에 의해서 둘러싼다. 그리고, 이들 3 개의 맞닿음 부재의 미소 이동의 반복에 의해서, 기판 지지부의 중심으로부터의 거리를 동일하게 유지하면서 기판에 서서히 근접한다. 이 근접 이동 중에 맞닿음 부재가 순차적으로 기판에 맞닿아, 기판을 기판 지지부의 중심을 향하여 수평 이동시킨다. 그 결과, 이들 3 개의 맞닿음 부재로 기판을 끼워넣은 시점에서, 기판의 중심은 기판 지지부의 중심과 일치하여 센터링 처리가 완료된다.

Description

센터링 장치, 센터링 방법 및 기판 처리 장치{CENTERING DEVICE, CENTERING METHOD AND SUBSTRATE PROCESSING APPARATUS}
본 발명은 기판 지지부의 상면에 재치 (載置) 된 원판상의 기판의 중심을 기판 지지부의 중심과 일치시키는 센터링 기술 및 당해 기술을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치에 관한 것이다. 당해 처리에는 베벨 에칭 처리가 포함된다.
아래에 나타내는 일본 출원의 명세서, 도면 및 특허청구범위에 있어서의 개시 내용은, 참조에 의해서 그 전체 내용이 본서에 포함된다 :
일본 특허출원 2022-17003 (2022년 2월 7일 출원).
반도체 웨이퍼 등의 기판을 회전시키면서 당해 기판의 주연부에 처리액을 공급하여 약액 처리나 세정 처리 등을 실시하는 기판 처리 장치가 알려져 있다. 예를 들어 일본 공개특허공보 2019-149423호에 기재된 장치에서는, 기판이 스핀 척 (본 발명의「기판 지지부」의 일례에 상당) 에 의해서 하방으로부터 지지를 받으면서 흡착 유지된다. 이 때, 스핀 척의 중심과, 기판의 중심이 어긋나 있으면, 처리 품질의 저하를 초래한다. 그래서, 상기 장치에서는, 기판에 대해서 처리를 실시하는 전에, 스핀 척에 대한 기판의 편심량을 감소시키는, 이른바 센터링 처리가 실행된다.
상기 종래 장치에서는, 센터링 처리가 2 단계에서 행해진다. 먼저, 스핀 척에 대한 기판의 편심량이 측정된다. 다음으로, 스핀 척 상의 기판을 푸셔로 수평으로 밀음으로써, 기판의 중심이 스핀 척의 중심 (회전축선) 쪽으로 이동된다. 따라서, 스루풋의 면에서 개량의 여지가 남아 있다.
본 발명은 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로서, 우수한 스루풋으로, 기판 지지부의 상면에 재치된 원판상의 기판의 중심을 기판 지지부의 중심과 일치시킬 수 있는 센터링 기술, 그리고 당해 센터링 기술을 사용한 기판 처리 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 제 1 양태는, 기판 지지부의 상면에 재치된 원판상의 기판의 중심이 기판 지지부의 중심과 일치하도록 기판을 기판 지지부의 상면 상에서 수평 이동시켜 위치 결정하는 센터링 장치로서, 수평면 내에 있어서, 기판 지지부의 중심으로부터 기판의 반경보다 긴 기준 거리만큼 떨어진, 제 1 기준 위치로부터 기판 지지부의 중심을 향하는 제 1 수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 제 1 맞닿음 부재와, 수평면 내에 있어서, 기판 지지부의 중심에 대해서 제 1 맞닿음 부재의 반대측에서 기판 지지부의 중심으로부터 제 1 수평 방향으로 연장되는 가상선으로부터 벗어남과 함께 기판 지지부의 중심으로부터 기준 거리만큼 떨어진, 제 2 기준 위치로부터 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 기판에 가까워지는 제 2 수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 제 2 맞닿음 부재와, 수평면 내에 있어서, 기판 지지부의 중심에 대해서 제 1 맞닿음 부재의 반대측이며 또한 가상선에 대해서 제 2 맞닿음 부재의 반대측에서 기판 지지부의 중심으로부터 기준 거리만큼 떨어진, 제 3 기준 위치로부터 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 기판에 가까워지는 제 3 수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 제 3 맞닿음 부재와, 제 1 맞닿음 부재, 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 맞닿음 부재를, 각각 제 1 수평 방향, 제 2 수평 방향 및 제 3 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구와, 이동 기구를 제어하는 제어부를 구비하고, 제어부는, 제 1 맞닿음 부재, 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 맞닿음 부재의 기판 지지부의 중심으로부터의 거리가 동일하게 유지되도록, 제 1 맞닿음 부재, 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 맞닿음 부재를 각각 제 1 이동량, 제 2 이동량 및 제 3 이동량만큼 이동시키는 미소 이동을 반복하고, 제 1 맞닿음 부재, 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 맞닿음 부재로 기판을 끼워넣은 것을 확인하면, 미소 이동을 정지시키는 것을 특징으로 하고 있다.
또, 본 발명의 제 2 양태는, 원판상의 기판의 중심을 기판 지지부의 중심과 일치시키는 센터링 방법으로서, 수평면 내에 있어서, 기판 지지부의 중심으로부터 기판의 반경보다 긴 기준 거리만큼 떨어진 제 1 기준 위치에 제 1 맞닿음 부재를 위치시키고, 기판 지지부의 중심에 대해서 제 1 맞닿음 부재의 반대측에서 제 1 기준 위치로부터 기판 지지부의 중심을 통과하여 연장되는 가상선으로부터 벗어남과 함께 기판 지지부의 중심으로부터 기준 거리만큼 떨어진 제 2 기준 위치에 제 2 맞닿음 부재를 위치시키며, 기판 지지부의 중심에 대해서 제 1 맞닿음 부재의 반대측이며 또한 가상선에 대해서 제 2 맞닿음 부재의 반대측에서 기판 지지부의 중심으로부터 기준 거리만큼 떨어진 제 3 기준 위치에 제 3 맞닿음 부재를 위치시킨 상태에서, 기판을 기판 지지부의 상면에 재치하는 공정과, 기판 지지부의 상면 상에서 기판을 자유롭게 수평 이동할 수 있도록 재치한 채로, 제 1 맞닿음 부재, 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 맞닿음 부재의 기판 지지부의 중심으로부터의 거리가 동일하게 유지되도록, 제 1 기준 위치로부터 기판 지지부의 중심을 향하는 제 1 수평 방향으로 제 1 맞닿음 부재를 이동시키고, 제 2 기준 위치로부터 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 기판에 가까워지는 제 2 수평 방향으로 제 2 맞닿음 부재를 제 2 이동량만큼 이동시키고, 제 3 기준 위치로부터 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 기판에 가까워지는 제 3 수평 방향으로 제 3 맞닿음 부재를 제 3 이동량만큼 이동시키는, 미소 이동을 반복하는 공정과, 미소 이동의 반복 중에, 제 1 맞닿음 부재, 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 맞닿음 부재로 기판을 끼워넣은 것을 확인하면, 미소 이동을 정지시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한, 본 발명의 제 3 양태는, 수평 자세의 기판을 지지하는 상면을 갖는 기판 지지부와, 상기 센터링 장치와, 센터링 장치에 의해서 위치 결정된 기판과 기판 지지부 사이를 배기하여 기판을 기판 지지부에 흡착 유지시키는 흡인부와, 기판을 흡착 유지하는 기판 지지부를, 기판 지지부의 중심 둘레로 회전시키는 회전 구동부와, 기판 지지부와 일체적으로 기판 지지부의 중심 둘레로 회전되는 기판의 주연부에 처리액을 공급하는 처리액 공급 기구를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
이와 같이 구성된 발명에서는, 수평면 내에서, 기판이 제 1 기준 위치에 위치하는 제 1 맞닿음 부재, 제 2 기준 위치에 위치하는 제 2 맞닿음 부재 및 제 3 기준 위치에 위치하는 제 3 맞닿음 부재에 의해서 둘러싸인다. 이들 3 개의 맞닿음 부재는, 미소 이동의 반복에 의해서, 기판 지지부의 중심으로부터의 거리를 동일하게 유지하면서 기판에 서서히 근접한다. 이 근접 이동 중에 맞닿음 부재가 순차적으로 기판에 맞닿아, 기판을 기판 지지부의 중심을 향하여 수평 이동시킨다. 그 결과, 이들 3 개의 맞닿음 부재로 끼워넣어진 기판의 중심은 기판 지지부의 중심과 일치한다.
상기와 같이, 본 발명에 의하면, 3 개의 맞닿음 부재의 미소 이동의 반복 동작만에 의해서, 기판 지지부의 상면에 재치된 원판상의 기판의 중심을 기판 지지부의 중심과 일치시킬 수 있어, 우수한 스루풋으로 기판의 센터링 처리를 행할 수 있다.
상기 서술한 본 발명의 각 양태가 갖는 복수의 구성 요소는 모두가 필수의 것은 아니고, 상기 서술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해서, 혹은, 본 명세서에 기재된 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해서, 적절히, 상기 복수의 구성 요소의 일부 구성 요소에 대해서, 그 변경, 삭제, 새로운 다른 구성 요소와의 교체, 한정 내용의 일부 삭제를 행하는 것이 가능하다. 또, 상기 서술한 과제의 일부 또는 전부를 해결하기 위해서, 혹은, 본 명세서에 기재된 효과의 일부 또는 전부를 달성하기 위해서, 상기 서술한 본 발명의 일 양태에 포함되는 기술적 특징의 일부 또는 전부를 상기 서술한 본 발명의 다른 양태에 포함되는 기술적 특징의 일부 또는 전부와 조합하여, 본 발명의 독립된 일 형태로 할 수도 있다.
도 1 은, 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 일 실시형태를 장비하는 기판 처리 시스템을 나타내는 도면이다.
도 2 는, 기판 처리 장치의 일 실시형태의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3 은, 기판 처리 장치의 기판 유지부 및 센터링 기구의 구성을 나타내는 사시도이다.
도 4 는, 센터링 기구의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 5 는, 제 1 실시형태에 있어서의 베이스 중심으로부터 돌설부까지의 거리의 변화에 대한 부하 토크의 변동을 나타내는 그래프이다.
도 6 은, 본 발명에 관련된 센터링 장치의 제 2 실시형태의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 7 은, 본 발명에 관련된 센터링 장치의 제 3 실시형태의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다.
도 8 은, 제 3 실시형태에 있어서의 베이스 중심으로부터 돌설부까지의 거리를 변경하는 데 수반되는 이동량의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 1 은 본 발명에 관련된 기판 처리 장치의 일 실시형태를 장비하는 기판 처리 시스템을 나타내는 도면이다. 기판 처리 시스템 (100) 은, 기판 (S) 에 대해서 처리를 실시하는 기판 처리부 (110) 와, 이 기판 처리부 (110) 에 결합된 인덱서부 (120) 를 구비하고 있다. 인덱서부 (120) 는, 기판 (S) 을 수용하기 위한 용기 (C) (복수의 기판 (S) 을 밀폐된 상태에서 수용하는 FOUP (Front Opening Unified Pod), SMIF (Standard Mechanical Interface) 포드, OC (Open Cassette) 등) 를 복수 개 유지할 수 있는 용기 유지부 (121) 와, 이 용기 유지부 (121) 에 유지된 용기 (C) 에 액세스하여, 미처리된 기판 (S) 을 용기 (C) 로부터 꺼내거나, 처리 완료된 기판 (S) 을 용기 (C) 에 수납하거나 하기 위한 인덱서 로봇 (122) 을 구비하고 있다. 각 용기 (C) 에는, 복수 장의 기판 (S) 이 거의 수평인 자세로 수용되어 있다.
인덱서 로봇 (122) 은, 장치 케이싱에 고정된 베이스부 (122a) 와, 베이스부 (122a) 에 대해서 연직축 둘레로 회동 가능하게 형성된 다관절 아암 (122b) 과, 다관절 아암 (122b) 의 선단에 장착된 핸드 (122c) 를 구비한다. 핸드 (122c) 는 그 상면에 기판 (S) 을 재치하여 유지할 수 있는 구조로 되어 있다. 이와 같은 다관절 아암 및 기판 유지용의 핸드를 갖는 인덱서 로봇은 공지된 것이기 때문에 자세한 설명을 생략한다.
기판 처리부 (110) 는, 평면에서 보았을 때에 있어서 거의 중앙에 배치된 기판 반송 로봇 (111) 과, 이 기판 반송 로봇 (111) 을 둘러싸도록 배치된 복수의 처리 유닛 (1) 을 구비하고 있다. 구체적으로는, 기판 반송 로봇 (111) 이 배치된 공간에 면하여 복수의 처리 유닛 (1) 이 배치되어 있다. 이들 처리 유닛 (1) 에 대해서 기판 반송 로봇 (111) 은 랜덤하게 액세스하여 기판 (S) 을 주고 받는다. 한편, 각 처리 유닛 (1) 은 기판 (S) 에 대해서 소정의 처리를 실행한다. 본 실시형태에서는, 이들 처리 유닛 (1) 의 1 개가 본 발명에 관련된 기판 처리 장치 (10) 에 상당한다.
도 2 는 기판 처리 장치의 일 실시형태의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 3 은 기판 처리 장치의 기판 유지부 및 센터링 기구의 구성을 나타내는 사시도이다. 도 4 는 센터링 기구의 동작을 모식적으로 나타내는 도면이다. 기판 처리 장치 (10) 는, 베벨 에칭 처리를 본 발명의「처리」의 일례로서 실행하는 장치이고, 처리 챔버 내에서 기판 (S) 의 상면의 주연부에 처리액을 공급한다. 이 목적을 위해서, 기판 처리 장치 (10) 는, 기판 유지부 (2), 본 발명에 관련된 센터링 장치의 주요 구성인 센터링 기구 (3), 처리액 공급 기구 (4) 를 구비하고 있다. 이들 동작은 장치 전체를 제어하는 제어 유닛 (9) 에 의해서 제어된다.
기판 유지부 (2) 는, 기판 (S) 보다 작은 원판상의 부재인 스핀 베이스 (21) 를 구비하고 있다. 스핀 베이스 (21) 는, 그 하면 중앙부로부터 하방향으로 연장되는 회전 지축 (支軸) (22) 에 의해서, 상면 (211) 이 수평이 되도록 지지되어 있다. 회전 지축 (22) 은 회전 구동부 (23) 에 의해서 자유롭게 회전할 수 있도록 지지되어 있다. 회전 구동부 (23) 는 회전 모터 (231) 를 내장하고 있고, 제어 유닛 (9) 으로부터의 제어 지령에 따라서 회전 모터 (231) 가 회전한다. 이 회전 구동력을 받아, 스핀 베이스 (21) 가 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 을 통과하여 연직 방향으로 연장되는 연직축 (AX) (일점 쇄선) 둘레로 회전한다. 도 2 에 있어서는 상하 방향이 연직 방향이다. 또, 도 2 의 종이면에 대해서 수직인 면이 수평면이다. 또한, 도 2 이후의 도면에 있어서의 방향 관계를 명확하게 하기 위해서, Z 축을 연직 방향으로 하고, XY 평면을 수평면으로 하는 좌표계를 적절히 부여하고 있다.
스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 은 기판 (S) 을 지지 가능한 넓이를 갖고 있고, 스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 에 기판 (S) 을 재치할 수 있도록 되어 있다. 이 상면 (211) 에는, 도시를 생략하지만, 복수의 흡착공이나 흡착홈 등이 형성되어 있다. 이들 흡착공 등은, 흡인 배관 (241) 을 개재하여 흡인 펌프 (24) 와 접속되어 있다. 이 흡인 펌프 (24) 가 제어 유닛 (9) 으로부터의 제어 지령에 따라서 작동하면, 흡인 펌프 (24) 로부터 스핀 베이스 (21) 에 흡인력이 부여된다. 그 결과, 스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 과 기판 (S) 의 하면 사이로부터 공기가 배기되고, 기판 (S) 이 스핀 베이스 (21) 에 흡착 유지된다. 이와 같이 흡착 유지된 기판 (S) 은, 스핀 베이스 (21) 의 회전과 함께 연직축 (AX) 둘레로 회전된다. 따라서, 기판 (S) 의 중심 (SC) 이 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 과 일치하고 있지 않을, 요컨대 기판 (S) 이 편심되어 있을 경우, 베벨 에칭 처리의 품질 저하를 초래한다.
그래서, 본 실시형태에서는, 센터링 기구 (3) 가 형성되어 있다. 센터링 기구 (3) 는, 흡인 펌프 (24) 에 의한 흡인을 정지시키고 있는 동안 (요컨대 스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 상에서 기판 (S) 이 수평 이동 가능하게 되어 있는 동안) 에, 센터링 처리를 실행한다. 이 센터링 처리에 의해서 상기 편심이 해소되고, 기판 (S) 의 중심 (SC) 이 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 과 일치한다. 또한, 센터링 기구 (3) 의 상세한 구성 및 동작에 대해서는 이후에 설명한다.
센터링 처리를 받은 기판 (S) 에 대해서 베벨 에칭 처리를 실시하는 위해서, 처리액 공급 기구 (4) 가 형성되어 있다. 처리액 공급 기구 (4) 는, 처리액 노즐 (41) 과, 처리액 노즐 (41) 을 이동시키는 노즐 이동부 (42) 와, 처리액 노즐 (41) 에 처리액을 공급하는 처리액 공급부 (43) 를 갖고 있다. 노즐 이동부 (42) 는, 처리액 노즐 (41) 을 도 2 중의 실선으로 나타내는 바와 같이 기판 (S) 의 상방으로부터 측방으로 퇴피한 퇴피 위치와, 동 도면의 점선으로 나타내는 바와 같이 기판 (S) 의 주연부 상방의 처리 위치 사이를 이동시킨다.
처리액 노즐 (41) 은 처리액 공급부 (43) 에 접속되어 있다. 그리고, 처리 위치에 위치 결정된 처리액 노즐 (41) 에 대해서 처리액 공급부 (43) 로부터 적절한 처리액이 송급되면, 처리액 노즐 (41) 로부터, 회전하고 있는 기판 (S) 의 주연부에 처리액이 토출된다. 이로써, 기판 (S) 의 주연부 전체에 대해서, 처리액에 의한 베벨 에칭 처리가 실행된다.
또한, 도 2 에 대한 도시를 생략하고 있지만, 스플래시 가드부가 기판 유지부 (2) 를 측방으로부터 둘러싸도록 형성되어 있다. 스플래시 가드부는, 베벨 에칭 처리 중에, 기판 (S) 으로부터 흩뿌려진 처리액의 액적을 포집하여, 동 액적이 장치 주변에 비산되는 것을 효과적으로 방지한다.
다음으로, 도 2 내지 도 4 를 참조하면서 센터링 기구 (3) 의 구성에 대해서 설명한다. 센터링 기구 (3) 는, 스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 에 재치된 기판 (S) 의 중심 (SC) 이 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 과 일치하도록 기판 (S) 을 스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 상에서 수평 이동시켜 위치 결정하는 기능을 갖고 있다. 센터링 기구 (3) 는, 도 3 에 나타내는 바와 같이, X 방향에 있어서, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 에 대해서 X2 방향 (동 도면의 우측 방향) 측에 배치된 맞닿음 부재 (31) 와, X1 방향 (동 도면의 좌측 방향) 측에 배치된 맞닿음 부재 (32, 33) 를 갖고 있다. 또, 센터링 기구 (3) 는, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 를 수평 방향으로 이동시키기 위한 이동 기구 (34) 를 갖고 있다.
이동 기구 (34) 는, 맞닿음 부재 (31) 를 이동시키기 위한 싱글 이동부 (35) 와, 맞닿음 부재 (32, 33) 를 일괄하여 이동시키기 위한 멀티 이동부 (36) 를 갖고 있다. 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 에 대해서, 싱글 이동부 (35) 가 X2 방향측에 배치되는 한편, 멀티 이동부 (36) 가 X1 방향측에 배치되어 있다.
싱글 이동부 (35) 는, 고정 베이스 (351) 와, 회전 모터 (352) 와, 동력 전달부 (353) 와, 슬라이더 (354) 를 갖고 있다. 고정 베이스 (351) 에 대해서 회전 모터 (352) 가 장착됨과 함께, 고정 베이스 (351) 상에 동력 전달부 (353) 및 슬라이더 (354) 가 이 순서로 적층되어 있다. 회전 모터 (352) 는, 맞닿음 부재 (31) 를 X 방향으로 이동시키기 위한 구동원이다. 제어 유닛 (9) 으로부터의 제어 지령에 따라서 회전 모터 (352) 가 작동하면, 회전축 (도시 생략) 이 회전한다. 이 회전축은 고정 베이스 (351) 의 상부로부터 동력 전달부 (353) 로 연장되어 있고, 회전 모터 (352) 에서 발생된 회전 구동력이 동력 전달부 (353) 에 전달된다. 동력 전달부 (353) 는, 예를 들어 랙 앤드 피니언 구조 등에 의해서, 회전 구동력에 따른 회전 운동을 X 방향의 직선 운동으로 변환하여, 슬라이더 (354) 에 전달한다. 이로써, 슬라이더 (354) 는 회전량에 따른 거리만큼 X 방향으로 왕복 이동한다. 그 결과, 슬라이더 (354) 의 상부에 장착된 맞닿음 부재 (31) 가 슬라이더 (354) 의 이동에 수반되어 X 방향으로 이동된다.
멀티 이동부 (36) 는, 슬라이더 (364) 의 구조가 일부 상이한 점을 제외하고, 기본적으로 싱글 이동부 (35) 와 동일하게 구성되어 있다. 즉, 멀티 이동부 (36) 는, 고정 베이스 (361) 에 장착된 회전 모터 (362) 에서 발생된 회전 구동력을 동력 전달부 (363) 에 의해서 슬라이더 (364) 에 부여하여, 슬라이더 (364) 를 X 방향으로 이동시킨다. 슬라이더 (364) 의 상부는, X2 방향으로 연장되는 2 개의 아암 (364a, 364b) 이 Y 방향으로 서로 이간되어 있고, 연직 상방으로부터의 평면에서 보았을 때 대략 C 자 형상을 나타내고 있다. 그리고, 아암 (364a, 364b) 의 X2 방향측의 단부에 대해서, 맞닿음 부재 (32, 33) 가 각각 장착되어 있다. 따라서, 제어 유닛 (9) 으로부터의 제어 지령에 따라서 회전 모터 (362) 가 작동하면, 싱글 이동부 (35) 와 동일하게 회전 모터 (362) 의 회전량에 따른 거리만큼 슬라이더 (364) 가 X 방향으로 왕복 이동한다. 그 결과, 슬라이더 (364) 에 장착된 맞닿음 부재 (32, 33) 가 슬라이더 (364) 의 이동에 수반되어 X 방향으로 이동된다.
맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 중 어느 것에 있어서나, 기판 (S) 과 대향하는 단부가 부리상으로 돌설되어 있다. 요컨대, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 돌설부 (선단부) 는 첨예 형상을 갖고 있다. 이 때문에, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 는, 스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 에서 지지된 기판 (S) 의 측면에 점 접촉 가능하게 되어 있다. 싱글 이동부 (35) 에 의해서 맞닿음 부재 (31) 가 X1 방향으로 이동되면, 맞닿음 부재 (31) 의 돌설부 (311) 가 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 에 향해서 진행되고, 기판 (S) 의 측면에 맞닿는다. 이와 같이 본 실시형태에서는, 기판 (S) 에 맞닿기 위한 맞닿음 부재 (31) 의 이동 방향 D1 는 X1 방향이고, 이것이 본 발명의「제 1 수평 방향」에 상당한다. 그리고, 맞닿음 후에 있어서 맞닿음 부재 (31) 가 더욱 D1 방향으로 이동함으로써, 기판 (S) 을 X1 방향으로 가압하면서 스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 에서 X1 방향으로 수평 이동시킨다. 이와 같이 본 실시형태에서는, 발명 내용의 이해를 돕기 위해서, 도 3 및 도 4 에 있어서 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 X1 방향으로 연장 형성시킨 가상선 (VL) 이 추가로 기재되어 있다. 이것이 본 발명의「가상선」에 상당한다. 이하, 가상선 (VL) 을 적절히 이용하면서, 센터링 기구 (3) 의 구성 설명을 계속한다.
멀티 이동부 (36) 에 의한 맞닿음 부재 (32, 33) 의 이동 양태는, 맞닿음 부재 (31) 의 그것과 일부 상이하다. 그 이유는, 수평면 내에 있어서, 맞닿음 부재 (32, 33) 는 가상선 (VL) 에 대해서 선대칭으로 배치되어 있고, 그 배치 상태인 그대로 X 방향으로 이동되기 때문이다. 보다 상세하게는, 맞닿음 부재 (32) 는, 도 4(a) 란에 나타내는 바와 같이, 가상선 (VL) 으로부터 Y2 방향측으로 소정 거리 W (단, 기판 (S) 의 반경 rs 보다 짧다) 만큼 벗어나서 배치되어 있다. 한편, 맞닿음 부재 (33) 는, 가상선 (VL) 에 대해서 맞닿음 부재 (32) 의 반대측, 요컨대 Y1 방향측으로 맞닿음 부재 (32) 와 동일한 거리 W 만큼 벗어나서 배치되어 있다. 따라서, 멀티 이동부 (36) 에 의해서 맞닿음 부재 (32, 33) 가 X2 방향으로 이동되면, 맞닿음 부재 (32) 의 돌설부 (321) 가 가상선 (VL) 보다 Y2 방향측의 기판 측면에 맞닿음과 함께, 맞닿음 부재 (33) 의 돌설부 (331) 가 가상선 (VL) 보다 Y1 방향측의 기판 측면에 맞닿는다. 이와 같이, 본 실시형태에서는, 기판 (S) 에 맞닿기 위한 맞닿음 부재 (32) 의 이동 방향 D2 는 X2 방향이고, 이것이 본 발명의「제 2 수평 방향」에 상당한다. 또, 기판 (S) 에 맞닿기 위한 맞닿음 부재 (33) 의 이동 방향 D3 도 X2 방향이고, 이것이 본 발명의「제 3 수평 방향」에 상당한다. 따라서, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 각 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리를 동일하게 유지하면서 돌설부 (311, 321, 331) 를 이동시키기 위해서는, 단위 시간당 이동량을 맞닿음 부재 (31) 와 맞닿음 부재 (32, 33) 에서 상이하게 할 필요가 있다. 그 점에 대해서 도 4 를 참조하면서 상세히 서술함과 함께, 상기 이동 양태를 이용한 센터링 처리에 대해서 설명한다.
스핀 베이스 (21) 의 상면 (211) 에 기판 (S) 을 재치하기 위해서는, 적어도 기판 (S) 의 외경 공차의 최대치를 고려하여 돌설부 (311, 321, 331) 가 기준 위치에 위치 결정되는 것이 바람직하다. 예를 들어 직경 300 ㎜ 의 기판 (S) 에서는, 외경 공차가 0.2 ㎜ 이다. 따라서, 돌설부 (311, 321, 331) 가 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 150.1 ㎜ 혹은 그 이상의 거리만큼 떨어져 있을 필요가 있다. 이 거리를 본 실시형태에서는「기준 거리 r0」으로 칭하고, 도 4(a) 란에 나타내는 바와 같이, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 을 중심으로 하는 반경이 기준 거리 r0 의 원 (일점 쇄선) 을 기준 원으로 한다.
다음으로, 당해 기준 원에 돌설부 (311, 321, 331) 가 위치하도록 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 를 위치 결정한 후에, 돌설부 (311, 321, 331) 를 기판 (S) 을 향하여 이동시키는 경우에 대해서 검토한다. 이 경우, 기준 원에 돌설부 (311) 를 위치시키기 위한 맞닿음 부재 (31) 의 위치가 본 발명의「제 1 기준 위치」에 상당하고, 기준 원에 돌설부 (321) 를 위치시키기 위한 맞닿음 부재 (32) 의 위치가 본 발명의「제 2 기준 위치」에 상당하며, 기준 원에 돌설부 (331) 를 위치시키기 위한 맞닿음 부재 (33) 의 위치가 본 발명의「제 3 기준 위치」에 상당한다.
여기에서, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 가 각각 제 1 기준 위치, 제 2 기준 위치 및 제 3 기준 위치에 위치한 상태로부터 맞닿음 부재 (31) 를 기판 (S) 을 향하여 제 1 이동량 Δd1 만큼 D1 방향 (X1 방향) 으로 미소 이동된 경우에 대해서 검토한다. 이에 대응하여 맞닿음 부재 (32, 33) 를 동일한 거리만큼 D2 방향 (X2 방향) 으로 미소 이동시키면, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리는 일정하지 않게 된다. 따라서, 단위 시간당 이동량을 통일시킨 채로 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 미소 이동을 반복하면, 기판 (S) 의 중심 (SC) 이 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 과 일치하는 경우는 없다.
이에 비해서, 도 4(b) 란에 나타내는 바와 같이, 맞닿음 부재 (32) 를 미소 이동시키는 거리 Δd2 (본 발명의「제 2 이동량」에 상당) 및 맞닿음 부재 (33) 를 미소 이동시키는 거리 Δd3 (본 발명의「제 3 이동량」에 상당) 를 아래와 같이,
Δd2 = Δd3 = r1·cosθ1-r2·cosθ2
= r1·cos(sin-1(W/r1)) - r2·cos(sin-1(W/r2))
r1 = r0
r2 = r1 - Δd1
단,
r1 : 미소 이동 전의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (321) 까지의 거리,
θ1 : 미소 이동 전에 있어서 중심 (21C) 과 돌설부 (321) 를 잇는 직선과 가상선 (VL) 이 이루는 각도,
r2 : 미소 이동 후의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (321) 까지의 거리,
θ2 : 미소 이동 후에 있어서 중심 (21C) 과 돌설부 (321) 를 잇는 직선과 가상선 (VL) 이 이루는 각도,
W : 가상선 (VL) 으로부터 맞닿음 부재 (32) 의 이간 거리,
설정할 수 있다. 이 경우, 미소 이동 후에 있어서도, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리는 일치하고 있다. 이와 같은 미소 이동을 반복함으로써, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리를 동일하게 유지하면서, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 가 기판 (S) 에 가까워져 간다. 그러면, 예를 들어 도 4 에 나타내는 바와 같은 편심이 발생되어 있을 경우, 상기 미소 이동의 반복 중에, 최초로 맞닿음 부재 (31) 가 기판 (S) 에 맞닿아, 기판 (S) 을 D1 방향으로 이동시킨다 (도 4(c) 란 참조). 그것에 계속해서, 맞닿음 부재 (32) 가 맞닿음 부재 (31) 에 의해서 밀려 움직이고 있는 기판 (S) 에 맞닿아 수평 이동시킨다. 그리고, 도 4(d) 란에 나타내는 바와 같이, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리가 기판 (S) 의 반경으로 되면, 최후의 맞닿음 부재 (33) 도 기판 (S) 에 맞닿는다. 이렇게 하여 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 에 의해서 기판 (S) 이 끼워넣어져 기판 (S) 의 이동이 정지됨과 함께, 기판 (S) 의 중심 (SC) 이 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 과 일치한다. 이와 같이 하여, 기판 (S) 의 센터링 처리를 실행 가능하게 되어 있다.
상기한 센터링 기구 (3) 를 갖는 본 실시형태에서는, 제어 유닛 (9) 이 기판 처리 장치 (10) 의 장치 각 부를 제어하여 상기 센터링 처리 및 그것에 계속되는 베벨 에칭 처리를 실행한다. 이 제어 유닛 (9) 에는, CPU (= Central Processing Unit) 나 RAM (= Random Access Memory) 등을 갖는 컴퓨터에 의해서 구성되는 연산 처리부 (91) 와, 하드 디스크 드라이브 등의 기억부 (92) 와, 모터 제어부 (93) 가 형성되어 있다.
연산 처리부 (91) 는, 미리 기억부 (92) 에 기억되어 있는 센터링 프로그램이나 베벨 에칭 프로그램을 적절히 판독 출력하고, RAM (도시 생략) 에 전개하여, 도 4 에 나타내는 센터링 처리 및 베벨 에칭 처리를 행한다. 특히, 센터링 처리를 행할 때에, 연산 처리부 (91) 는 제 1 이동량 Δd1 내지 제 3 이동량 Δd3 을 산출함과 함께 이들 이동량 Δd1 ∼ Δd3 에 기초하여 모터 제어부 (93) 를 개재하여 이동 기구 (34) 의 회전 모터 (352, 362) 를 제어한다. 또, 연산 처리부 (91) 는, 회전 모터 (352) 에 부여되는 모터 전류치로부터 싱글 이동부 (35) 에서의 부하 토크를 산출함과 함께, 회전 모터 (362) 에 부여되는 모터 전류치로부터 멀티 이동부 (36) 에서의 부하 토크를 산출한다. 여기에서, 미소 이동을 반복하고 있는 동안에 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리 (베이스 중심으로부터 돌설부까지의 거리) 가 변화되는 것에 수반하여, 부하 토크는 예를 들어 도 5 에 나타내는 바와 같이 변동된다. 동 도면에 나타내는 바와 같이, 상기 거리가 기판 (S) 의 반경 rs 와 일치하는, 요컨대 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 가 기판 (S) 을 끼워넣은 시점에서, 싱글 이동부 (35) 및 멀티 이동부 (36) 에 있어서, 거의 동시에 부하 토크가 급격하게 증대된다. 그래서, 연산 처리부 (91) 는, 부하 토크가 임계치를 초과한 시점에서 센터링 처리가 완료되었다고 판단하여, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 이동을 정지시킨다. 또한, 본 실시형태에서는, 전체 모터 (352, 362) 에 대해서 부하 토크의 변동을 감시하고 있지만, 일방의 모터만을 감시함으로써, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 이동 정지 타이밍을 특정해도 된다. 또, 부하 토크를 모터 전류치 이외에 기초하여 산출해도 되는 것은 말할 것도 없다.
이상과 같이, 본 실시형태에서는, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 미소 이동의 반복에 의해서, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리를 동일하게 유지하면서, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 를 기판 (S) 에 서서히 근접시키고 있다. 그리고, 이들 3 개의 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 로 기판 (S) 을 끼워넣음으로써 기판 (S) 의 중심 (SC) 을 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 과 일치시키고 있다. 이와 같이 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 미소 이동의 반복 동작만에 의해서 센터링 처리를 행하고 있고, 우수한 스루풋으로 센터링 처리를 행할 수 있다.
또, 부하 토크 변동에 기초하여 센터링 처리의 완료를 확인함과 함께, 즉시 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 이동을 정지시키고 있다. 이 때문에, 기판 (S) 에 데미지를 주지 않고, 센터링 처리를 적절한 타이밍에서 종료시킬 수 있다. 이 점에 대해서는, 이후에 설명하는 실시형태에 있어서도 동일하다.
상기한 바와 같이, 기판 처리 장치 (10) 에 있어서는, 센터링 기구 (3) 와 제어 유닛 (9) 의 조합이 본 발명에 관련된 센터링 장치의 제 1 실시형태에 상당한다. 즉, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 가 각각 본 발명의「제 1 맞닿음 부재」,「제 2 맞닿음 부재」및「제 3 맞닿음 부재」의 일례에 상당한다. 또, 제어 유닛 (9) 이 본 발명의「제어부」의 일례에 상당한다. 또, 스핀 베이스 (21) 및 중심 (21C) 이, 각각 본 발명의「기판 지지부」및「기판 지지부의 중심」의 일례에 상당한다. 또, 흡인 펌프 (24) 가 본 발명의「흡인부」의 일례에 상당한다.
또한, 상기 제 1 실시형태에서는, 멀티 이동부 (36) 에 의해서 2 개의 맞닿음 부재 (32, 33) 를 각각 D2 방향 (X2 방향) 및 D3 방향 (X2 방향) 으로 이동시키고 있지만, 멀티 이동부 (36) 대신에 싱글 이동부 (35) 와 동일하게 구성된 맞닿음 부재 (32) 용 싱글 이동부 및 맞닿음 부재 (33) 용 싱글 이동부를 설치해도 된다. 이 경우, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 마다 설치되는 싱글 이동부가 각각 본 발명의「제 1 싱글 이동부」,「제 2 싱글 이동부」및「제 3 싱글 이동부」의 일례에 상당한다.
또, 이와 같이 맞닿음 부재 (32) 용 싱글 이동부 및 맞닿음 부재 (33) 용 싱글 이동부를 설치할 경우, D2 방향 및 D3 방향의 양방을 X2 방향으로 통일시킬 필연성은 없고, D2 방향 및 D3 방향 중 적어도 일방을 X2 방향에서 변경해도 된다 (제 2 실시형태).
도 6 은 본 발명에 관련된 센터링 장치의 제 2 실시형태의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 제 2 실시형태가 제 1 실시형태와 크게 상이한 것은, 멀티 이동부 (36) 대신에, 싱글 이동부 (35) 와 동일하게 구성된 맞닿음 부재 (32) 용 싱글 이동부 (37) 및 맞닿음 부재 (33) 용 싱글 이동부 (38) 가 설치되어 있는 점과, D2 방향 및 D3 방향 모두가 X2 방향과 상이한 점이다. 이 제 2 실시형태에서는, 도 4(a) 및 (b) 란 및 그것들에 기초하는 제 2 이동량 및 제 3 이동량의 검토 내용과 동일하게 하여, 제 2 이동량 및 제 3 이동량이 개별적으로 설정된다. 그 밖의 구성 및 동작은 기본적으로 제 1 실시형태와 동일하다.
이와 같이 구성된 제 2 실시형태에 있어서도, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리를 동일하게 유지하면서, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 가 순차적으로 기판 (S) 에 맞닿아 기판 (S) 을 끼워넣는다. 이로써, 기판 (S) 의 중심 (SC) 이 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 과 일치한다. 따라서, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 미소 이동의 반복 동작만에 의해서 센터링 처리를 행하고 있고, 우수한 스루풋으로 센터링 처리를 행할 수 있다.
도 7 은 본 발명에 관련된 센터링 장치의 제 3 실시형태의 구성을 모식적으로 나타내는 도면이다. 제 3 실시형태가 제 1 실시형태와 크게 상이한 것은, 각 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 돌설부 (311, 321, 331) 의 형상이다. 요컨대, 제 1 실시형태에서는, 돌설부 (311, 321, 331) 는 첨예 형상을 갖고 있다. 이 때문에, 기판 (S) 에 대한 맞닿음에 의한 마모가 비교적 심하여, 교환 빈도의 상승이 우려된다. 그래서, 도 7 에 나타내는 바와 같이, 돌설부 (311, 321, 331) 를 반(半)원반상으로 마무리해도 된다. 단, 제 3 실시형태에서는, 기판 (S) 에 대한 돌설부 (321) 의 맞닿음 위치가 맞닿음 부재 (32) 의 D2 방향의 이동량에 따라서 변위된다. 또, 돌설부 (331) 의 맞닿음 위치에 대해서도 동일하다. 따라서, 도 4(a) 및 (b) 란 및 그것들에 기초하는 제 2 이동량 및 제 3 이동량의 검토 내용을 그대로 적용하여, 제 3 실시형태에 있어서의 제 2 이동량 및 제 3 이동량을 산출할 수 없다.
그래서, 제 3 실시형태에서는, 기준 거리 r0 을 150.25 ㎜ (= 300.5 ㎜/2), 돌설부 (311, 321, 331) 의 직경을 20 ㎜ 로 설정한 다음에, (스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리의) 2 배의 거리가 300.5 ㎜, 300.2 ㎜, 300.1 ㎜, 300 ㎜, 299.9 ㎜, 299.8 ㎜, 299.5 ㎜ 일 때의 평면도를 작성하였다. 또한, 도 7 에서는, 거리가 300.5 ㎜ 일 때의 평면도 (동 도면의 (a) 란 참조) 와, 거리가 300.2 ㎜ 일 때의 평면도 (동 도면의 (b) 란 참조) 가 도시되어 있고, 그 이외의 평면도에 대해서는 도시를 생략하고 있다. 그리고, 그 평면도들로부터 상기 거리를 300.5 ㎜ 부터 단계적으로 줄이기 위해서 필요한 맞닿음 부재 (31) 의 이동량과 맞닿음 부재 (32, 33) 의 이동량을 구하였다. 그 결과를 종합한 것이 도 8 이다. 또한, 동 도면에는, 제 1 실시형태에서 구해지는 맞닿음 부재 (32, 33) 의 이동량의 변동을 나타내는 그래프도, 참고를 위해서 도시되어 있다.
도 8 은 제 3 실시형태에 있어서의 베이스 중심으로부터 돌설부까지의 거리를 변경하는 것에 수반하는 이동량의 변화를 나타내는 그래프이다. 동 그래프로부터 명확한 바와 같이, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리 (베이스 중심으로부터 돌설부까지의 거리) 를 동일하게 유지하면서, 당해 거리를 축소해 가기 위해서는, 이동량을 적절히 변경해 나갈 필요가 있다. 또, 그 이동량의 변경 양태를 일차 함수로 근사할 수 있는 것이 그래프로부터 이해할 수 있다. 그래서, 제 3 실시형태에서는, 상기 일차 함수가 기억부 (92) 에 미리 기억된다. 한편, 센터링 처리를 행할 때에, 연산 처리부 (91) 가 일차 함수를 기억부 (92) 로부터 판독 출력한다. 그리고, 센터링 처리 중에 있어서 연산 처리부 (91) 는 당해 일차 함수에 기초하여 이동량을 취득하고, 싱글 이동부 (35) 및 멀티 이동부 (36) 를 제어한다. 따라서, 제 1 실시형태와 동일하게, 스핀 베이스 (21) 의 중심 (21C) 으로부터 돌설부 (311, 321, 331) 까지의 거리를 동일하게 유지하면서, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 에 의한 센터링 처리를 양호하게 행할 수 있다. 그 결과, 제 1 실시형태와 동일한 작용 효과가 얻어진다.
또, 제 3 실시형태에서는, 돌설부 (311, 321, 331) 가 반원반 형상을 갖고 있기 때문에, 첨예 형상을 갖는 제 1 실시형태보다 잘 마모되지 않는다. 따라서, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 의 교환 빈도를 저감시킬 수 있어, 오퍼레이터의 부담 및 러닝 코스트를 저감시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것이 아니고, 그 취지를 일탈하지 않는 한에 있어서 상기 서술한 것에 대해서 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 실시형태에서는, 부하 토크 변동에 기초하여 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 에 의한 기판 (S) 의 끼워넣음을, 요컨대 센터링 처리의 완료를 검출하고 있지만, 그 밖의 방법에 의해서 상기 검출을 행해도 된다. 예를 들어, 싱글 이동부 (35, 37, 38) 나 멀티 이동부 (36) 에 로드 셀이나 변형 게이지 등의 센서를 설치하고, 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 로 기판 (S) 을 끼워넣었을 때에 응력 또는 변형을 센서가 검출하여 검출 신호를 출력하도록 구성해도 된다. 이 경우, 제어 유닛 (9) 이 센서로부터의 검출 신호에 기초하여 맞닿음 부재 (31 ∼ 33) 에 의한 기판 (S) 의 끼워넣음을 확인한다.
또, 상기 제 3 실시형태에서는, 연산 처리부 (91) 가 일차 함수에 기초하여 이동량을 산출하도록 구성하고 있지만, 일차 함수 대신에, 이동량의 변경을 데이터 테이블에 정리하고, 이것을 기억부 (92) 에 기억하도록 구성해도 된다.
또, 상기 제 3 실시형태에서는, 돌설부 (321, 331) 를 반원반상으로 마무리하고 있지만, 연직 방향에서 보았을 때 경사진 형상으로 마무리해도 된다. 이와 같이 돌설부 (311, 321, 331) 를 반원반 형상으로 마무리하거나, 혹은 돌설부 (321, 331) 를 경사 형상으로 마무리한다는 구성을 제 2 실시형태에 적용해도 된다.
또, 상기 실시형태에서는, 베벨 에칭 처리를 행하는 기판 처리 장치 (10) 에 장비된 센터링 장치에 대해서 본 발명을 적용하고 있지만, 본 발명에 관련된 센터링 장치는, 원판상의 기판을 회전시키면서 처리하는 기판 처리 장치에 장비되는 센터링 장치나 센터링 방법 전반에 적용할 수 있다.
이상, 특정한 실시예를 따라서 발명을 설명했지만, 이 설명은 한정적인 의미로 해석되는 것을 의도한 것이 아니다. 발명의 설명을 참조하면, 본 발명의 그 밖의 실시형태와 동일하게, 개시된 실시형태의 다양한 변형예가, 이 기술에 정통한 자에게 명확해질 것이다. 따라서, 첨부된 특허청구범위는, 발명의 진정한 범위를 일탈하지 않는 범위 내에서, 당해 변형예 또는 실시형태를 포함하는 것으로 생각할 수 있다.
본 발명은 기판 지지부의 상면에 재치된 원판상의 기판의 중심을 기판 지지부의 중심과 일치시키는 센터링 기술 및 당해 기술을 이용하여 기판을 처리하는 기판 처리 장치 전반에 적용할 수 있다.
3 : 센터링 기구
4 : 처리액 공급 기구
9 : 제어 유닛 (제어부)
10 : 기판 처리 장치
21 : 스핀 베이스 (기판 지지부)
21C : (스핀 베이스의) 중심
23 : 회전 구동부
24 : 흡인 펌프 (흡인부)
31 : 제 1 맞닿음 부재
32 : 제 2 맞닿음 부재
33 : 제 3 맞닿음 부재
34 : 이동 기구
35, 37, 38 : 싱글 이동부
36 : 멀티 이동부
211 : (스핀 베이스의) 상면
231, 352, 362 : 회전 모터
S : 기판
SC : (기판의) 중심
VL : 가상선

Claims (10)

  1. 기판 지지부의 상면에 재치된 원판상의 기판의 중심이 상기 기판 지지부의 중심과 일치하도록 상기 기판을 상기 기판 지지부의 상면 상에서 수평 이동시켜 위치 결정하는 센터링 장치로서,
    수평면 내에 있어서, 상기 기판 지지부의 중심으로부터 상기 기판의 반경보다 긴 기준 거리만큼 떨어진, 제 1 기준 위치로부터 상기 기판 지지부의 중심을 향하는 제 1 수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 제 1 맞닿음 부재와,
    상기 수평면 내에 있어서, 상기 기판 지지부의 중심에 대해서 상기 제 1 맞닿음 부재의 반대측에서 상기 기판 지지부의 중심으로부터 상기 제 1 수평 방향으로 연장되는 가상선으로부터 벗어남과 함께 상기 기판 지지부의 중심으로부터 상기 기준 거리만큼 떨어진, 제 2 기준 위치로부터 상기 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 상기 기판에 가까워지는 제 2 수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 제 2 맞닿음 부재와,
    상기 수평면 내에 있어서, 상기 기판 지지부의 중심에 대해서 상기 제 1 맞닿음 부재의 반대측이며 또한 상기 가상선에 대해서 상기 제 2 맞닿음 부재의 반대측에서 상기 기판 지지부의 중심으로부터 상기 기준 거리만큼 떨어진, 제 3 기준 위치로부터 상기 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 상기 기판에 가까워지는 제 3 수평 방향으로 자유롭게 이동할 수 있는 제 3 맞닿음 부재와,
    상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재를, 각각 상기 제 1 수평 방향, 상기 제 2 수평 방향 및 상기 제 3 수평 방향으로 이동시키는 이동 기구와,
    상기 이동 기구를 제어하는 제어부를 구비하고,
    상기 제어부는,
    상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재의 상기 기판 지지부의 중심으로부터의 거리가 동일하게 유지되도록, 상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재를 각각 제 1 이동량, 제 2 이동량 및 제 3 이동량만큼 이동시키는 미소 이동을 반복하고,
    상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재로 상기 기판을 끼워넣은 것을 확인하면, 상기 미소 이동을 정지시키는 것을 특징으로 하는 센터링 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 수평 방향 및 상기 제 3 수평 방향은 상기 가상선과 평행한 방향인 센터링 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 3 기준 위치는 상기 가상선에 대해서 상기 제 2 기준 위치와 선대칭이고,
    상기 제 2 이동량 및 상기 제 3 이동량이 동일한 값인 센터링 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 상기 제 1 맞닿음 부재를 상기 제 1 수평 방향으로 이동시키는 싱글 이동부와, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재를 각각 상기 제 2 수평 방향 및 상기 제 3 수평 방향으로 일괄하여 이동시키는 멀티 이동부를 갖는 센터링 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 싱글 이동부는 상기 제 1 맞닿음 부재를 이동시키기 위한 모터를 갖고,
    상기 멀티 이동부는 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재를 이동시키기 위한 모터를 가지며,
    상기 제어부는, 복수의 모터 중 적어도 1 개의 모터에 있어서의 부하 토크 변동에 기초하여 상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재에 의한 상기 기판의 끼워넣음을 확인하는 센터링 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 이동 기구는, 상기 제 1 맞닿음 부재를 상기 제 1 수평 방향으로 이동시키는 제 1 싱글 이동부와, 상기 제 2 맞닿음 부재를 상기 제 2 수평 방향으로 이동시키는 제 2 싱글 이동부와, 상기 제 3 맞닿음 부재를 상기 제 3 수평 방향으로 이동시키는 제 3 싱글 이동부를 갖는 센터링 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 싱글 이동부는 상기 제 1 맞닿음 부재를 이동시키기 위한 모터를 갖고,
    상기 제 2 싱글 이동부는 상기 제 2 맞닿음 부재를 이동시키기 위한 모터를 갖고,
    상기 제 3 싱글 이동부는 상기 제 3 맞닿음 부재를 이동시키기 위한 모터를 갖고,
    상기 제어부는, 복수의 모터 중 적어도 1 개의 모터에 있어서의 부하 토크 변동에 기초하여 상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재에 의한 상기 기판의 끼워넣음을 확인하는 센터링 장치.
  8. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재로 상기 기판을 끼워넣었을 때에 상기 이동 기구 내에서 발생되는 응력 또는 변형을 검출하여 검출 신호를 출력하는 센서를 구비하고,
    상기 제어부는, 상기 센서로부터의 상기 검출 신호에 기초하여 상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재에 의한 상기 기판의 끼워넣음을 확인하는 센터링 장치.
  9. 원판상의 기판의 중심을 기판 지지부의 중심과 일치시키는 센터링 방법으로서,
    수평면 내에 있어서, 상기 기판 지지부의 중심으로부터 상기 기판의 반경보다 긴 기준 거리만큼 떨어진 제 1 기준 위치에 제 1 맞닿음 부재를 위치시키고, 상기 기판 지지부의 중심에 대해서 상기 제 1 맞닿음 부재의 반대측에서 상기 제 1 기준 위치로부터 상기 기판 지지부의 중심을 통과하여 연장되는 가상선으로부터 벗어남과 함께 상기 기판 지지부의 중심으로부터 상기 기준 거리만큼 떨어진 제 2 기준 위치에 제 2 맞닿음 부재를 위치시키고, 상기 기판 지지부의 중심에 대해서 상기 제 1 맞닿음 부재의 반대측이며 또한 상기 가상선에 대해서 상기 제 2 맞닿음 부재의 반대측에서 상기 기판 지지부의 중심으로부터 상기 기준 거리만큼 떨어진 제 3 기준 위치에 제 3 맞닿음 부재를 위치시킨 상태에서, 상기 기판을 상기 기판 지지부의 상면에 재치하는 공정과,
    상기 기판 지지부의 상면 상에서 상기 기판을 자유롭게 수평 이동할 수 있도록 재치한 채로, 상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재의 상기 기판 지지부의 중심으로부터의 거리가 동일하게 유지되도록, 상기 제 1 기준 위치로부터 상기 기판 지지부의 중심을 향하는 제 1 수평 방향으로 상기 제 1 맞닿음 부재를 이동시키고, 제 2 기준 위치로부터 상기 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 상기 기판에 가까워지는 제 2 수평 방향으로 상기 제 2 맞닿음 부재를 제 2 이동량만큼 이동시키며, 제 3 기준 위치로부터 상기 기판 지지부의 중심을 향하는 방향과 상이하며 또한 상기 기판에 가까워지는 제 3 수평 방향으로 상기 제 3 맞닿음 부재를 제 3 이동량만큼 이동시키는, 미소 이동을 반복하는 공정과,
    상기 미소 이동의 반복 중에, 상기 제 1 맞닿음 부재, 상기 제 2 맞닿음 부재 및 상기 제 3 맞닿음 부재로 상기 기판을 끼워넣은 것을 확인하면, 상기 미소 이동을 정지시키는 공정을 구비하는 것을 특징으로 하는 센터링 방법.
  10. 수평 자세의 기판을 지지하는 상면을 갖는 기판 지지부와,
    제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 센터링 장치와,
    상기 센터링 장치에 의해서 위치 결정된 상기 기판과 상기 기판 지지부 사이를 배기하여 상기 기판을 상기 기판 지지부에 흡착 유지시키는 흡인부와,
    상기 기판을 흡착 유지하는 상기 기판 지지부를, 상기 기판 지지부의 중심 둘레로 회전시키는 회전 구동부와,
    상기 기판 지지부와 일체적으로 상기 기판 지지부의 중심 둘레로 회전되는 상기 기판의 주연부에 처리액을 공급하는 처리액 공급 기구를 구비하는 것을 특징으로 하는 기판 처리 장치.
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