TW201503275A - 基板保持裝置及基板處理裝置 - Google Patents

Abstract

本發明包含有：旋轉枱20；控制馬達M，使前述旋轉枱；銷底部30，被支持於旋轉枱20；銷固定構件40，藉由銷底部30之旋動而與C1接近或遠離；第1夾持銷41、第2夾持銷與42，設置於銷固定構件40，可與基板W之外緣抵接；保持力發生機構50，具有母齒輪52、子齒輪51、及設置於母齒輪52與旋轉枱20之間之彈簧構件54；慣性構件64，是與旋轉枱20同軸地自由旋轉；夾持銷切換機構60，具有設置於慣性構件64之外周部之凸構件65；及凸輪構件61，設置於銷固定構件40並且與凸構件65卡合。

Description

基板保持裝置及基板處理裝置 發明領域

本發明是有關於一種適合用於一面使半導體基板等旋轉一面進行洗淨或蝕刻等之處理之基板保持裝置及基板處理裝置。

發明背景

例如，半導體裝置之製造過程中，已知的是用以於圓板狀之基板形成電路圖案之成膜製程或光製程(photo process)。該等之製程中，對該基板反覆進行成膜處理與洗淨處理。

該等之洗淨或乾燥之處理中使用基板保持裝置(參照例如特許第4681148號公報。)。該基板保持裝置設有用以驅動旋轉之旋轉枱。複數之銷底部可繞著平行於旋轉枱之旋轉軸之軸旋動地設置於該旋轉枱之周邊部。

夾持銷偏心且突出設置於銷底部之上面，且於該夾持銷設有朝上述旋轉枱之中心較低而傾斜之支承面。

複數之銷底部藉由驅動手段而朝同一方向驅動旋轉。因此，若使銷底部朝預定方向旋轉而使夾持銷偏心旋轉，則夾持銷之支承面會抵接於基板之外緣部下面，並 且可將基板一體地保持於旋轉枱。

在基板處理時，使旋轉枱在保持基板之狀態下旋轉，並將處理液噴附於基板之被處理面。處理液藉由旋轉枱之旋轉而流向基板之徑方向，因此基板之被處理面會被進行處理，但處理液不會流到夾持銷抵接之位置，在基板上產生未處理部分。該對策已知的有使夾持銷旋轉而改變保持位置的方法、或於銷底部設置2支夾持銷，切換保持基板之夾持銷的方法(例如，參照日本特許第3955176號公報及日本特許第3762275號公報。)。使用2支夾持銷來替換的方法中，藉由從下面支撐基板之基板支持銷，一面支撐基板一面進行切換。除了該等方法以外，已知的亦有藉由旋轉枱之加減速，使基板在夾持銷之支承面上滑動的方法。

在基板進行預定之處理後，藉使銷底部朝與之前的預定方向相反之反方向旋轉，可解除基板之保持狀態，從旋轉體取出。

上述之基板保持裝置中，具有如下的問題。即，在使夾持銷旋轉而改變保持位置之方法中，當基板保持力不在一定以上時，基板可能會滑動，難以判斷是否進行了確實的位置變化。進而，由於必須在基板旋轉中組裝可使夾持銷旋轉之機構，因此裝置全體之構造複雜化。

使用2支夾持銷替換的方法中，基板支持銷抵接於基板下面。然而，處理基板背面時，由於謀求銷不接觸到該基板背面，因此無法使用於背面處理。又，為了切換夾持銷，必須暫時停止旋轉枱之旋轉，處理時間會變長。 進而，由於需要與旋轉枱之旋轉驅動機構不同的2支夾持銷之切換機構，因此構造複雜化。

使基板在夾持銷之支承面上滑動的方法中，需要基板與夾持銷之支承面之摩擦力以上的慣性力。然而，基板端部形狀或表面狀態會因為處理工程而該摩擦力產生變化，因此具有無法實施安定之動作的問題。

發明概要

因此，本發明之目的在於提供一種可在基板旋轉中穩定地進行用以保持基板之夾持銷的切換之基板保持裝置及基板處理裝置。

為了解決前述課題並達成目的，本發明之基板保持裝置及基板處理裝置如下構成。

本發明之基板保持裝置，是用以保持基板之外緣部使之旋轉，包含有：旋轉枱，配置成可自由旋轉；驅動部，使前述旋轉枱旋轉；第1、第2夾持銷，設置於該旋轉枱並且可抵接於前述基板之外緣；慣性構件，與前述旋轉枱同軸，且設置成可對前述旋轉枱自由相對旋轉；及夾持銷切換機構，利用前述旋轉枱之旋轉速度變化時之前述旋轉枱與前述慣性構件之相對移動，改變前述第1、第2夾持銷對基板之夾持狀態。

本發明之基板處理裝置，是從噴嘴供給處理液至在被基板保持裝置保持之狀態下旋轉之基板，並且藉由前述處理液處理前述基板，前述基板保持裝置是前述本發明 相關之基板保持裝置。

根據本發明，可在基板旋轉中，安定地進行保持基板之夾持銷的切換。

1‧‧‧基板保持裝置

3‧‧‧底部

4‧‧‧通孔

5A‧‧‧液槽

5B‧‧‧可動液槽(杯體)

6‧‧‧排出管

7‧‧‧動力傳達體

8‧‧‧蓋體

9‧‧‧解除機構

20‧‧‧旋轉枱

21‧‧‧支持軸承

22‧‧‧固定支持台

30‧‧‧銷底部

31‧‧‧頭部

32‧‧‧貫通孔

40‧‧‧銷固定構件

41‧‧‧第1夾持銷

42‧‧‧第2夾持銷

50‧‧‧保持力發生機構

51‧‧‧子齒輪

51a‧‧‧齒部

52‧‧‧母齒輪

52a‧‧‧齒部

53‧‧‧軸承座

54‧‧‧彈簧構件

60‧‧‧夾持銷切換機構

61‧‧‧凸輪構件

62‧‧‧銷桿

63‧‧‧凹部

63a‧‧‧圓弧部

63b‧‧‧半圓部

64‧‧‧慣性構件

64a,64b‧‧‧凹溝

65‧‧‧凸構件

66,66A,66B,66C,66D,66E,66F‧‧‧軸承

67‧‧‧旋動支持臂

68‧‧‧閂梢彈簧

69A,69B‧‧‧制動器

70‧‧‧保持筒

71‧‧‧下部噴嘴頭

72‧‧‧上部噴嘴頭

C1,C2,C3‧‧‧旋轉軸

D‧‧‧控制裝置

F‧‧‧力

H‧‧‧地面

M‧‧‧控制馬達(驅動部)

R1,R2‧‧‧推返基板之力

R11,R22‧‧‧反作用力

W‧‧‧基板

Y1,Y2‧‧‧箭頭記號

α1‧‧‧第1角加速度

α2‧‧‧第2角加速度

圖1為顯示本發明之一實施形態之基板保持裝置的縱截面圖。

圖2為顯示同基板保持裝置之要部的立體圖。

圖3為顯示同基板保持裝置之旋轉枱及保持力發生機構之部分切斷平面圖。

圖4為顯示同基板保持裝置之夾持銷切換機構的立體圖。

圖5為顯示同夾持銷切換機構之要部之第1狀態下之基板保持狀態的平面圖。

圖6為顯示同夾持銷切換機構之要部之同基板保持狀態的立體圖。

圖7為顯示同夾持銷切換機構之要部之第2狀態下之基板保持狀態的平面圖。

圖8為顯示同夾持銷切換機構之要部之同基板保持狀態的立體圖。

圖9為顯示同夾持銷切換機構之要部之第3狀態之基板保持狀態的平面圖。

圖10為顯示同夾持銷切換機構之要部之同基板保持狀態的立體圖。

圖11為顯示同夾持銷切換機構之第1狀態中之同 夾持銷切換機構之要部所發生之力與力矩的說明圖。

圖12為顯示同夾持銷切換機構之第2狀態中之同夾持銷切換機構之要部所發生之保持力的說明圖。

圖13為顯示同夾持銷切換機構之第3狀態中之同夾持銷切換機構之要部所發生之力與力矩的說明圖。

圖14為顯示同旋轉枱之旋轉速度與同夾持銷切換機構之第1狀態、第2狀態、第3狀態之關係的說明圖。

較佳實施例之詳細說明

圖1為顯示本發明之一實施形態之基板保持裝置1的縱截面圖、圖2為顯示基板保持裝置1之要部的立體圖、圖3是將基板保持裝置1之旋轉枱20及保持力發生機構50之一部分切開顯示之平面圖、圖4是顯示基板保持裝置1之夾持銷切換機構60的立體圖。

再者，第1狀態顯示了藉由後述之慣性構件64之慣性力，僅以第1夾持銷41保持基板W之狀態、第2狀態顯示了在第1夾持銷41及第2夾持銷42之兩方保持著基板W之狀態、第3狀態是顯示了藉由慣性構件64之慣性力，僅以第2夾持銷42保持著基板W之狀態。

基板保持裝置1具有使圓板狀之基板W旋轉，並且由後述之上部噴嘴頭72、下部噴嘴頭71噴附處理液進行處理時，保持基板W之外緣部並使之旋轉之機能。

如圖1所示，基板保持裝置1具有：固定於後述之動力傳達體7之旋轉枱20、支持於旋轉枱20之外周部之銷底 部30、支持於銷底部30之銷固定構件40、使銷底部30旋動之保持力發生機構50、進行後述之第1狀態、第2狀態、第3狀態之切換之夾持銷切換機構60、及將處理液噴射於基板W之保持筒70。

通孔4貫穿設置於固定在地面H之圓板狀之底部3之上面的徑方向中心部，液槽5A、可動液槽(杯體)5B沿著周方向設置於徑方向外周側。液槽5A之底部設有排出管6。液槽5A之上方設有可動液槽5B。可動液槽5B之上端部朝基板保持裝置1之徑方向內側傾斜。又，底部3之上面側設有後述之解除機構9。

圓筒狀之動力傳達體7突出於底部3之上面側而設置於通孔4。該動力傳達體7具有旋轉軸C1，並藉由作為驅動源之控制馬達(驅動部)M而被驅動旋轉。又，動力傳達體7之前端部之外周安裝有圓盤狀之蓋體8。

相較動力傳達體7從通孔4朝底部3之上面側突出之前端部之外周之蓋體8，圓盤狀之旋轉枱20與動力傳達體7同軸地固定在底部3側。即，旋轉枱20形成為藉由動力傳達體7而繞著旋轉軸C1自由旋轉。

複數之支持軸承21以旋轉枱20之徑方向為旋轉軸而配置於旋轉枱20之上面。支持軸承21配置於在旋轉枱20之周方向上每隔預定間隔而分隔之位置，且由下方支持後述之慣性構件64。旋轉枱20之上面進而如圖4所示，設有固定支持台22。固定支持台22支持著後述之閂梢彈簧68之其中一端部。

銷底部30如圖3所示，於旋轉枱20之周邊部可旋 動地受支持於周方向上每隔預定間隔、例如60度而分隔之位置。再者，銷底部30之數目與其配置位置可考慮保持之基板的大小或旋轉枱20之旋轉速度、或者其速度變化等而決定，但宜將至少3個銷底部30等配置於旋轉枱20之周邊部的周方向。

銷底部30遠離旋轉軸C1並且繞著與旋轉軸C1平 行之旋轉軸C2可旋動的受支持於旋轉枱20。銷底部30如圖2所示，具有內設有後述之銷固定構件40之下端部的圓筒形狀。銷底部30之上部設有用以支持銷固定構件40之頭部31。銷底部30之側面形成有供後述之銷桿(臂部)62由內部突出之貫通孔32。又，銷底部30之下端部突出於旋轉枱20之下面側。

銷固定構件40可旋動地支持於頭部31。銷固定構 件40在對旋轉軸C2之偏心位置，具有與旋轉軸C2平行之旋轉軸C3，並可繞著該旋轉軸C3旋動。

後述之銷桿62自銷固定構件40之下端部朝旋轉 枱20之徑方向內側貫通貫通孔32。

銷固定構件40之上面設有第1夾持銷41及第2夾 持銷42。第1夾持銷41與第2夾持銷42是與旋轉軸C3平行地設置在相對於包含旋轉軸C3與沿著銷桿62之突出方向延伸之軸的面相互地對向(通過旋轉軸C3，與銷桿62前端之凹部63之對稱軸對向)的位置。再者，如圖3所示，第1夾持銷41為基板保持裝置1之上面視圖之時鐘方向側的夾持 銷。第2夾持銷42為基板保持裝置1之上面視圖之逆時鐘方向側的夾持銷。

保持力發生機構50如圖3、圖4所示，具有保持於 動力傳達體7之略圓板狀之母齒輪52、及嵌著於銷底部30之下端之扇狀的子齒輪51。

母齒輪52經由軸承座53而可旋轉地保持於動力 傳達體7。於母齒輪52之外周部，在周方向上間隔60度，形成與子齒輪51咬合之齒部52a。母齒輪52如圖3所示，藉由設置於旋轉枱20之下面之彈簧構件54而被賦予朝預定之旋轉方向、例如逆時鐘方向之勢能。

子齒輪51於其外周部形成有與母齒輪52咬合之 齒部51a。

由於保持力發生機構50之母齒輪52藉由彈簧構 件54而被賦予繞著逆時鐘之勢能，因此子齒輪51朝時鐘方向旋動。銷底部30與該旋動連動而銷固定構件40、第1夾持銷41、第2夾持銷42繞著旋轉軸C2旋轉，藉此成為保持基板W之保持狀態。再者，該保持狀態為後述之第1狀態、第2狀態、第3狀態之任一者。

要解除基板W之保持狀態，是藉由設置於杯體2 之解除機構9而阻止母齒輪52旋轉，在其狀態下僅使旋轉枱20旋動5°~15°。藉此，銷底部30朝逆時鐘方向旋轉後，可解除第1夾持銷41及第2夾持銷42之基板W的保持狀態。

夾持銷切換機構60具有：嵌著於銷固定構件40 之下端部之凸輪構件61、及繞著旋轉軸C1自由旋轉地設置 在旋轉枱20之上面側之環狀的慣性構件64。

凸輪構件61如圖2、圖4所示，具有：由銷固定構 件40之下端於旋轉枱20之徑方向內側突出之銷桿62、及形成於銷桿62之前端之凹部63。該凹部63之內壁如圖11~圖13所明示，具有以銷桿62之延伸方向為對稱軸之對向形狀，且在圖示例中，分別在對稱軸位置(中央部)具有半圓部63b，且挾著該半圓部63b而於兩側具有圓弧部63a。後述之凸構件65位於凹部63之內側。

慣性構件64如圖1所示，在其下面側，由設置在 旋轉枱20之支持軸承21所支持。又，如圖4所示，慣性構件64之其內周部透過軸承66(66A、66B、66C、66D、66E、66F)而可繞著旋轉軸C1旋轉地受支持於旋轉枱20。

慣性構件64於其內周面具有軸承66A可卡合之 凹溝64a,64b。

又，於慣性構件60之上面，對應於設置在旋轉枱 20之周邊部之各銷底部30而在每隔例如60度之間隔的位置豎立設置有凸構件65。具體而言，凸構件65對應於設置於每一銷底部30之銷桿62之凹部63而配置。

如圖4所示，旋動支持臂67之其一端部可旋動地 受支持於旋轉枱20。軸承66A受支持於旋轉支持臂67之另一端部。旋動支持臂67藉由設置於固定支持台22之閂梢彈簧68而被賦予朝旋轉枱20之徑方向外側之勢能。藉由該勢能，軸承66A被推壓於慣性構件64之內周面。軸承66A在後述之第1狀態、第3狀態中，分別卡合於凹溝64a,64b。

與軸承66B之卡合之一對制動器(限制構件) 69A,69B突出設置於慣性構件64之內周面之軸承66B附近。軸承66B位於制動器69A與制動器69B之間。制動器69A,69B將慣性構件64相對於旋轉枱20之旋動角度範圍限定在例如20°。再者，制動器69A,69B是即使在軸承66A越過凹溝64a,64b而移動的情況下，也可防止凸構件65脫離凹部63。因此，制動器69A,69B之間的角度不限於20°，只要是可防止凸構件65脫離凹部63的角度即可。

動力傳達體7之內部插通著保持筒70。該保持筒 70之上端安裝有下部噴嘴頭71。從該下部噴嘴頭71朝基板W噴射處理液。再者，上部噴嘴頭72設置於旋轉枱20之上方，且處理液噴射到基板W之上面。如此之基板處理裝置使用於基板之成膜處理或洗淨處理。

基板保持裝置1進而如圖1所示，具有控制裝置 D。控制裝置D控制控制馬達M之驅動、處理液自上部噴嘴頭72之吐出、處理液自下部噴嘴頭71之吐出、及解除機構9之驅動。

如此構成之基板保持裝置1保持著保持有基板W 之狀態，並且藉由控制馬達M所產生之旋轉枱20之角加速度、及慣性構件64之繞著旋轉軸C1之慣性力矩，而進行後述之第1狀態、第2狀態、第3狀態之切換。

圖5是顯示夾持銷切換機構60之要部之第1狀態 的平面圖、圖6為顯示夾持銷切換機構60之要部之第1狀態的立體圖、圖7為顯示夾持銷切換機構60之要部之第2狀態 的平面圖、圖8為顯示夾持銷切換機構60之要部之第2狀態的立體圖、圖9為顯示夾持銷切換機構60之要部之第3狀態的平面圖、圖10為顯示夾持銷切換機構60之要部之第3狀態的立體圖、圖11為顯示第1狀態中，在夾持銷切換機構60之要部產生之力與力矩的說明圖、圖12是顯示第2狀態中，在夾持銷切換機構60之要部產生之保持力的說明圖、圖13是顯示第3狀態中，在夾持銷切換機構60之要部產生之力與力矩的說明圖。

詳情於後敘述，但第1狀態是軸承66A卡合於慣 性構件64之凹溝64a時之狀態，第3狀態為軸承66A卡合於慣性構件64之凹溝64b時之狀態。第2狀態為第1狀態切換到第3狀態之途中的狀態、或由第3狀態切換到第1狀態之途中的狀態、或旋轉枱20之旋轉停止的狀態。

再者，第1狀態、第2狀態、第3狀態之切換是利 用因旋轉枱20之角加速度而於慣性構件64產生之慣性力而進行。該慣性力是慣性構件64之慣性力矩與旋轉枱20之角加速度相乘而求得。

因此，第1狀態、第2狀態、第3狀態之切換所需 要的角加速度(切換角加速度)依賴於慣性構件64之慣性力矩。再者，藉由控制使切換角加速度作用於慣性構件64之時間，則不會由第1狀態完全切換到第3狀態、或者由第3狀態完全切換到第1狀態，而是即使旋轉枱20在旋轉中也可維持第2狀態。

以下，說明旋轉枱20停止之停止狀態、及、往第 1狀態、第2狀態、第3狀態切換之態樣。再者，以下之說明中，第1狀態、第2狀態、第3狀態中，旋轉枱20是從其上面看來朝逆時鐘方向旋轉。

在旋轉枱20未旋轉之停止狀態中，以第1夾持銷 41與第2夾持銷42之兩方保持著基板W。此時，凸構件65位於構成凹部63之半圓部63b內，並未與凹部63接觸。即，為與圖7及圖8所示之第2狀態相同的狀態。此時，第1夾持銷41與第2夾持銷42保持基板W之保持力藉由彈簧構件54而產生。即，藉彈簧構件54賦予母齒輪52勢能，經由子齒輪51而令銷底部30產生繞著旋轉軸C2之力矩。藉由該力矩，在銷固定構件40朝向旋轉枱20之徑方向內側產生了力F。 即，第1夾持銷41及第2夾持銷42分別產生了保持力F/2(參照圖12)。

再者，旋轉枱20之停止狀態中，亦可藉使軸承 66A卡合於凹溝64a而設定為第1狀態、亦可藉使軸承66A卡合於凹溝64b而設定為第3狀態。

第1狀態如圖5、圖6、圖11所示，為僅以第1夾持 銷41保持著基板W之狀態。為旋轉枱20正在減速旋轉之狀態。即，第1狀態中，旋轉枱20以比第1角加速度(第1角加速度)α1小之角加速度旋轉時，第1夾持銷41保持基板W，並且第2夾持銷42遠離基板W。再者，第1狀態中，由於旋轉枱20正在減速旋轉，因此第1角加速度α1為負值。因此，所謂比α1小之角加速度，是意指負值，且其絕對值大於α1之絕對值。

第1狀態中，旋轉之旋轉枱20之角加速度產生於 減速方向。因此，在慣性構件64，藉由旋轉枱20之角加速度及慣性構件64之慣性力矩，於旋轉枱20之旋轉方向、即圖11中箭頭記號Y1所示之方向產生慣性力。藉由作用於慣性構件64之該慣性力，慣性構件64對旋轉枱20朝箭頭記號Y1方向作相對旋轉，凹溝64a卡合於軸承66A。換言之，所謂比第1角加速度小之角加速度，為慣性構件64與旋轉枱20產生相對旋轉之以上之負的角加速度，使其角加速度作用之時間需要從上述之第2狀態到凹溝64a卡合於軸承66A而成為第1狀態的時間。當凹溝64a卡合於軸承66A時，即使由該狀態加速度降低也可維持第1狀態。

慣性構件64對旋轉枱20朝箭頭記號Y1方向相對 旋轉，藉此凸構件65推壓凹部63之內壁之、旋轉枱20之旋轉方向側。藉此，在銷固定構件40產生繞著軸C3之力矩。 藉由該力矩，第2夾持銷42朝遠離基板W之方向移動，並且僅藉由第1夾持銷41推壓基板W。圖11中，R11為其反作用力。

第1狀態中，如圖11所示，成為以凸構件65與凹 部63之接點為支點之力矩平衡的狀態。即，第1夾持銷41之推壓造成之反作用力R11與力F之間成立了F‧L2=R11‧(L1+L2)的關係。再者，L1為第1狀態中之第1夾持銷41與銷固定構件40之中心之垂直於旋轉枱20之徑方向之方向的距離。L2為第1狀態中，銷固定構件40之中心與凸構件65及凹部63之接點之垂直於旋轉枱20之徑方向之方向的距離。

第2狀態是從上述之第1狀態，使旋轉枱20以比第 2之角加速度(第2角加速度)α2大之角加速度加速旋轉，且在短時間內，使角加速度為α2以下(包含定速旋轉)之狀態。在此，α2為正值。藉以比α2大之角加速度加速旋轉，慣性力作用於慣性構件64，藉由該慣性力，慣性構件64會對旋轉枱20朝時鐘方向相對旋轉，凹溝64a與軸承66A之卡合脫離。換言之，所謂比α2大之角加速度，是凹溝64a與軸承66A之卡合脫離，慣性構件64對旋轉枱20朝時鐘方向產生相對旋轉以上之正的角加速度。而且，在此所謂之短時間，是設定為到與凹溝64a之卡合脫離之軸承66A藉由慣性構件64與旋轉枱20之進一步的相對旋轉與凹溝64b卡合未完成之範圍的時間。該結果是、第2狀態中，如圖7及圖8所示，以第1夾持銷41與第2夾持銷42兩方保持基板W。

該第2狀態維持於例如旋轉枱20以一定之角速度 旋轉之狀態之時。該狀態中，如圖12所示，於銷固定構件40產生保持力F。即，如圖12所示，第1夾持銷41與第2夾持銷42分別產生推返基板W之力R1,R2。該R1,R2分別為F/2，成為基板W被該力R1,R2夾持。又，在以一定之角速度旋轉的狀態下未產生角加速度，因此慣性構件64未產生慣性力。即，第1夾持銷41及第2夾持銷42為未產生遠離基板W之方向之力的狀態。

再者，第2狀態是例示旋轉枱20以一定之角速度 旋轉之例，但即使已產生角加速度，若其值超過α1且小於α2，可維持同樣的狀態。

第3狀態是如圖9、圖10、圖13所示，為僅以第2 夾持銷42保持基板W之狀態。旋轉枱20為正在加速旋轉的狀態。即，第3狀態中，旋轉枱20以比第2角加速度(第2角加速度)α2大之角加速度加速旋轉時，第2夾持銷42會保持基板W，並且第1夾持銷41遠離基板W。

第3狀態中，旋轉枱20之角加速度產生於加速方 向。因此，於慣性構件64，藉由旋轉枱20之角加速度及慣性構件64之慣性力矩，於與旋轉枱20之旋轉方向逆向，即圖13中以箭頭記號Y2所示之方向產生慣性力。藉由作用於慣性構件64之Y2方向之慣性力，慣性構件64對旋轉枱20相對旋轉，凹溝64b卡合於軸承66A。在此使第2角加速度作用之時間是需要從上述之第2狀態到凹溝64b卡合於軸承66A而成為第3狀態之時間。凹溝64b卡合於軸承66A時，即使加速度降低也會維持該狀態。

慣性構件64是對旋轉枱20而朝箭頭記號Y2方向 相對旋轉，藉此凸構件65推壓凹部63之內壁之、與旋轉枱20之旋轉方向相反之相反側，藉此於銷固定構件40產生繞著軸C3之力矩。藉由該力矩，第1夾持銷41朝遠離基板W之方向移動，藉由僅第2夾持銷42推壓基板W。圖13中，R22為其反作用力。

第3狀態中，如圖13所示，為以凸構件65與凹部 63之接點為支點之旋轉力矩平衡的狀態。即，在第2夾持銷42之推壓造成之反作用力R22與力F之間，成立了F×L4=R22×(L3+L4)之關係。再者，L3為第3狀態中，第2夾持 銷42與銷固定構件40之中心之垂直於旋轉枱20之徑方向之方向的距離。L4為第3狀態中，銷固定構件40之中心與凸構件65及凹部63之接點之垂直於旋轉枱20之徑方向之方向的距離。

上述之旋轉枱20之角加速度受控制馬達M所控 制。即，藉控制控制馬達M，可自由地進行第1狀態與第2狀態之切換、及第2狀態與第3狀態之切換。

又，第1、第2夾持銷41、42藉由保持力發生機構50，而被賦予朝保持基板W之方向(保持方向)之勢能。因此，處於第1狀態、第2狀態、第3狀態當然在切換到各自之狀態之途中階段，至少其中一夾持銷抵接於基板W之外緣。

如上述形成之基板保持裝置1進行之基板W的處理以例如圖14所示之步驟進行。圖14為顯示旋轉枱20之角速度與夾持銷切換機構60之第1狀態、第2狀態、第3狀態之關係的說明圖。

圖14所示之步驟中，初期狀態是以第1夾持銷41與第2夾持銷42保持基板W之狀態(第2狀態)。

當旋轉枱20開始旋轉時，基板保持裝置1以從第2狀態開始、第1狀態、第3狀態之順序進行基板保持狀態之切換。

即，如圖14中S1所示，在保持基板W之狀態下，旋轉枱20以角加速度α2以下之角加速度加速旋轉。在旋轉枱20之角速度到達預定之角速度之時點，進入圖14中S2所 示之角速度一定的旋轉。之後、由上部噴嘴頭72與下部噴嘴頭71噴射處理液，開始基板W之處理。

由於藉旋轉枱20而基板W旋轉，因此處理液朝基 板W之徑方向外側在基板W之表面上流動。流到基板W之外緣之處理液朝可動液槽5B之內周面飛散。可動液槽5B所盛接的處理液通過液槽5A而導引到排出管6並且回收。

旋轉枱20在α2以下之角加速度之加速狀態、或者 角速度一定之狀態下，夾持銷切換機構60如圖14中T1所示，維持第2狀態。該狀態下，由於以第1夾持銷41與第2夾持銷42之兩方保持著基板W之狀態，因此處理液不會流動到基板W之被保持於第1夾持銷41及第2夾持銷42之部分，且不進行處理。

從該狀態藉控制控制馬達M，藉此進入上述之第 1狀態。如圖14中S3所示，使旋轉枱20再次以第2角加速度α2以下之角加速度進行加速旋轉之後、如圖14中S4所示，以比第1角加速度α1小之角加速度進行減速旋轉。即，圖14中S4如圖14中T2所示，基板保持裝置1成為第1狀態。

由於基板保持裝置1為第1狀態，因此第2夾持銷 42遠離基板W。藉此，處理液會流動到基板W之被第2夾持銷42保持之部分，進行處理。再者，使該減速旋轉繼續到軸承66A卡合於凹溝64a，藉此可維持第1狀態。又，以後、在賦予α1以上α2以下之角加速度的範圍內，由於軸承66A維持與凹溝64a之卡合狀態，因此圖14中，S5、S6、S7中維持第1狀態。

其次，藉控制控制馬達M，進入上述之第3狀態。 如圖14中S7所示，以第1角加速度α1以上之角加速度使旋轉枱20減速旋轉後、如圖14中S8所示，以比第2角加速度α2大之角加速度加速旋轉。即，圖14中S8中，如圖14中T3所示，基板保持裝置1為第3狀態。

由於基板保持裝置1為第3狀態，因此第1夾持銷 41遠離基板W。藉此，處理液也流動到基板W之保持於第1夾持銷41之部分，並進行處理。再者，藉使該加速旋轉繼續直到軸承66A卡合於凹溝64b，可維持第3狀態。又，以後、賦予α1以上α2以下之角加速度之範圍內，軸承66A維持與凹溝64b之卡合狀態，因此圖14中，S9、S10、S11中維持第3狀態。

在到圖14中S10之時點，由於處理液流動於基板 W之全面，因此進行基板W之全面的處理。之後，如圖14中S11所示，以第1角加速度α1以上之角加速度，減速旋轉到旋轉枱20停止，結束處理。

再者，圖14所示之例中，是與第2狀態、第1狀態、 第3狀態切換而執行處理，但亦可在例如為第3狀態之S11之途中，以比角加速度α1小之角加速度進行減速旋轉，藉此軸承66A會從凹溝64b脫離，且先將該減速時間設定為軸承66A雖脫離凹溝64b但不到達凹溝64a之短時間時，亦可為第2狀態使作業結束。

如上述，本實施形態之基板保持裝置1可切換僅 以第1夾持銷41保持基板W之第1狀態、與僅以第2夾持銷42 保持基板之第3狀態。因此，處理液也流動到基板W之被第1夾持銷41保持之部分與被第2夾持銷42保持之部分。因此，可進行基板W之全面的處理。

又，第1狀態與第3狀態之切換是在旋轉枱20之旋 轉中，必定經過以第1夾持銷41與第2夾持銷42之兩方保持基板W之第2狀態而進行。因此，即使是在旋轉枱20之旋轉中，也可保持經常保持著基板W之狀態。因此，不會停止旋轉枱20之旋轉，而可安定地切換第1狀態與第3狀態。

進而，第1狀態、第2狀態、第3狀態之切換是使 用慣性構件64，使旋轉枱20之角加速度變化而進行。即，藉僅控制控制馬達M，可切換第1狀態、第2狀態、第3狀態。 因此，不需要為了進行第1狀態、第2狀態、第3狀態之切換之複雜的裝置，可容易地進行切換。

如上述，根據本發明，在基板旋轉中，可安定地 進行保持基板之夾持銷的切換。

又，由於並非使基板W在銷之支承面等滑動者， 因此可防止因為滑動造成之碎屑發生。

再者，本發明並不受限於前述實施形態。例如， 在上述之例中，雖然是就從基板保持裝置之第2狀態與第1狀態、第3狀態進行切換之處理方法加以說明，但例如即使是從第2狀態與第3狀態、第1狀態進行切換之情況，當然亦可同樣適用。

又，本發明亦可適用於使處理液噴射到基板上 後，使基板高速旋轉以使基板乾燥之工程。在該情況中也 是只要在第1狀態~第3狀態間適當地變化狀態，則可有效率地進行基板中夾持銷抵接之部分的乾燥。

除此之外，當然可在不脫離本發明之要旨之範圍內進行各種變形實施。

1‧‧‧基板保持裝置

3‧‧‧底部

4‧‧‧通孔

5A‧‧‧液槽

5B‧‧‧可動液槽(杯體)

6‧‧‧排出管

7‧‧‧動力傳達體

8‧‧‧蓋體

9‧‧‧解除機構

20‧‧‧旋轉枱

21‧‧‧支持軸承

30‧‧‧銷底部

31‧‧‧頭部

32‧‧‧貫通孔

40‧‧‧銷固定構件

41‧‧‧第1夾持銷

42‧‧‧第2夾持銷

50‧‧‧保持力發生機構

51‧‧‧子齒輪

52‧‧‧母齒輪

53‧‧‧軸承座

54‧‧‧彈簧構件

60‧‧‧夾持銷切換機構

61‧‧‧凸輪構件

62‧‧‧銷桿

63‧‧‧凹部

64‧‧‧慣性構件

65‧‧‧凸構件

66‧‧‧軸承

70‧‧‧保持筒

71‧‧‧下部噴嘴頭

72‧‧‧上部噴嘴頭

C1‧‧‧旋轉軸

D‧‧‧控制裝置

H‧‧‧地面

M‧‧‧控制馬達(驅動部)

W‧‧‧基板

Claims (8)

1. 一種基板保持裝置，是用以保持基板之外緣部使之旋轉，包含有：旋轉枱，配置成可自由旋轉；驅動部，使前述旋轉枱旋轉；第1、第2夾持銷，設置於該旋轉枱並且可抵接於前述基板之外緣；慣性構件，與前述旋轉枱同軸，且設置成可對前述旋轉枱自由相對旋轉；及夾持銷切換機構，利用前述旋轉枱之旋轉速度變化時之前述旋轉枱與前述慣性構件之相對移動，改變前述第1、第2夾持銷對基板之夾持狀態。
2. 如請求項1之基板保持裝置，更具有用以賦予前述第1、第2夾持銷朝前述基板之保持方向之勢能之保持力發生機構，且當前述第1、第2夾持銷對前述基板之夾持狀態改變時，前述第1、第2夾持銷中之至少一者抵接於前述基板之外緣。
3. 如請求項1之基板保持裝置，其中前述夾持銷切換機構可切換成：前述第1夾持銷抵接於基板之外緣並且前述第2夾持銷遠離前述基板之外緣之第1狀態；前述第1、第2夾持銷抵接於前述基板之外緣之第2狀態；及前述第1夾持銷遠離前述基板之外緣並且前述第2夾持銷抵接 於前述基板之外緣之第3狀態。
4. 如請求項3之基板保持裝置，更具有控制裝置，該控制裝置是控制前述驅動部，令前述第1、第2夾持銷在前述旋轉枱之旋轉開始時為前述第2狀態，然後依序切換成前述第1狀態、前述第3狀態，並且在旋轉停止時為前述第2狀態。
5. 如請求項4之基板保持裝置，其中前述控制裝置是控制前述驅動部，使得由前述第2狀態往前述第1狀態切換時，使前述旋轉枱減速旋轉，並且在前述第1狀態往前述第3狀態切換時，使前述旋轉枱加速旋轉。
6. 如請求項1之基板保持裝置，其中前述旋轉枱具有支持前述慣性構件之軸承，且前述慣性構件於內周部形成可與前述軸承卡合之凹溝。
7. 一種基板保持裝置，是保持基板之外緣部並使之旋轉，包含有：旋轉枱，配置成可自由旋轉；驅動部，使前述旋轉枱旋轉；銷底部，在遠離前述旋轉枱之旋轉軸之位置，可繞著與前述旋轉枱之旋轉軸平行之軸旋動地受支持於前述旋轉枱；銷固定構件，可繞著與前述銷底部之旋轉軸平行之軸旋動地受支持於前述銷底部中相對於前述銷底部之旋轉軸之偏心位置，並且藉由前述銷底部之旋動，靠近或遠離前述旋轉枱之旋轉軸； 第1、第2夾持銷，與前述銷固定構件之旋轉軸方向平行地設置於前述銷固定構件，並且可抵接前述基板之外緣；保持力發生機構，具有使前述第1、第2夾持銷朝保持前述基板之方向移動之彈簧構件；夾持銷切換機構，具有可與前述旋轉枱同軸自由旋轉地相較前述銷固定構件設置於前述旋轉枱之旋轉軸側之慣性構件、及設置於前述慣性構件之外周部之凸構件；及凸輪構件，具有設置於前述銷固定構件到前述旋轉枱之徑方向內側之臂部、及設置於前述臂部之前端並且與前述凸構件卡合之凹部。
8. 一種基板處理裝置，是從噴嘴供給處理液至在被基板保持裝置保持之狀態下旋轉之基板，並且藉由前述處理液處理前述基板，前述基板保持裝置是如請求項1~7中任一項之基板保持裝置。