TW202333283A - 定心裝置、定心方法及基板處理裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種定心裝置。於本發明之定心裝置中，在基板支持部之上表面由在水平面內位於第1基準位置之第1抵接構件、位於第2基準位置之第2抵接構件及位於第3基準位置之第3抵接構件包圍基板。而且，該等3個抵接構件藉由重複微小移動，而一面將與基板支持部之中心相隔之距離保持為同一，一面逐漸接近基板。於該接近移動中，抵接構件依次抵接於基板，使基板向基板支持部之中心水平移動。其結果，於以該等3個抵接構件夾入基板之時點，基板之中心與基板支持部之中心一致，而定心處理完成。

Description

定心裝置、定心方法及基板處理裝置
本發明係關於一種使載置於基板支持部之上表面之圓板狀之基板之中心與基板支持部之中心一致之定心技術及利用該技術對基板進行處理之基板處理裝置。於該處理中包含斜面蝕刻處理。
以下所示之日本發明申請案之說明書、圖式及申請專利範圍之揭示內容藉由參照而其所有內容皆被納入本說明書：
日本發明專利申請2022-17003(2022年2月7日申請)。
業已知悉一種基板處理裝置，其使半導體晶圓等之基板旋轉，且向該基板之周緣部供給處理液，並施以藥液處理及洗淨處理等。於例如日本特開2019-149423號公報之裝置中，基板一面由旋轉卡盤(相當於本發明之「基板支持部」之一例)自下方支持，一面被吸附保持。此時，若旋轉卡盤之中心、與基板之中心偏移，則招致處理品質之降低。為此，於上述裝置中，在對於基板施以處理之前，執行使基板對於旋轉卡盤之偏心量減少之所謂之定心處理。
於上述先前裝置中，分2階段進行定心處理。首先，測定基板對於旋轉卡盤之偏心量。其次，藉由以推動器水平地按壓旋轉卡盤上之基板，而基板之中心向旋轉卡盤之中心(旋轉軸線)之側移動。因此，於產能之方面，留有改良之餘地。
本發明係鑒於上述問題而完成者，其目的在於提供一種產能優異、且可使載置於基板支持部之上表面之圓板狀之基板之中心與基板支持部之中心一致之定心技術、以及使用該定心技術之基板處理裝置。
本發明之第1態樣之定心裝置之特徵在於以載置於基板支持部之上表面之圓板狀之基板之中心與基板支持部之中心一致之一方式使基板於基板支持部之上表面上水平移動且定位，且具備：第1抵接構件，其在水平面內，自第1基準位置沿往向基板支持部之中心之第1水平方向移動自如，該第1基準位置自基板支持部之中心離開較基板之半徑為長之基準距離；第2抵接構件，其在水平面內，自第2基準位置沿與往向基板支持部之中心之方向不同且靠近基板之第2水平方向移動自如，該第2基準位置相對於基板支持部之中心在第1抵接構件之相反側，偏離自基板支持部之中心沿第1水平方向延伸之假想線，且自基板支持部之中心離開基準距離；第3抵接構件，其在水平面內，自第3基準位置沿與往向基板支持部之中心之方向不同且靠近基板之第3水平方向移動自如，該第3基準位置相對於基板支持部之中心在第1抵接構件之相反側且相對於假想線在第2抵接構件之相反側，自基板支持部之中心離開基準距離；移動機構，其使第1抵接構件、第2抵接構件及第3抵接構件分別於第1水平方向、第2水平方向及第3水平方向移動；及控制部，其控制移動機構；且控制部以第1抵接構件、第2抵接構件及第3抵接構件之與基板支持部之中心相隔之距離保持為同一之方式，重複微小移動，該微小移動將第1抵接構件、第2抵接構件及第3抵接構件分別移動第1移動量、第2移動量及第3移動量，在確認到以第1抵接構件、第2抵接構件及第3抵接構件夾入基板時，停止微小移動。
又，本發明之第2態樣之定心方法，其特徵在於使圓板狀之基板之中心與基板支持部之中心一致，且包含下述步序：於以下之狀態下將基板載置於基板支持部之上表面，即：於水平面內，使第1抵接構件位於自基板支持部之中心離開較基板之半徑為長之基準距離之第1基準位置，使第2抵接構件位於第2基準位置，該第2基準位置相對於基板支持部之中心在第1抵接構件之相反側，偏離自第1基準位置通過基板支持部之中心而延伸之假想線，且自基板支持部之中心離開基準距離，使第3抵接構件位於第3基準位置，該第3基準位置相對於基板支持部之中心在第1抵接構件之相反側且相對於假想線在第2抵接構件之相反側，自基板支持部之中心離開基準距離；於在基板支持部之上表面上將基板水平移動自如地載置之狀態下，以第1抵接構件、第2抵接構件及第3抵接構件之與基板支持部之中心相隔之距離保持為同一之方式，重複微小移動，該微小移動使第1抵接構件自第1基準位置沿往向基板支持部之中心之第1水平方向移動，使第2抵接構件自第2基準位置沿與往向基板支持部之中心之方向不同且靠近基板之第2水平方向移動第2移動量，使前述第3抵接構件自第3基準位置沿與往向基板支持部之中心之方向不同且靠近基板之第3水平方向移動第3移動量；及當於微小移動之重複中，確認到以第1抵接構件、第2抵接構件及第3抵接構件夾入基板時，停止微小移動。
進而，本發明之第3態樣之特徵在於具備：基板支持部，其具有支持水平姿勢之基板之上表面；上述定心裝置；吸引部，其將藉由定心裝置定位之基板與基板支持部之間排氣，使基板吸附保持於基板支持部；旋轉驅動部，其使吸附保持基板之基板支持部繞基板支持部之中心旋轉；及處理液供給機構，其向與基板支持部一體地繞基板支持部之中心旋轉之基板之周緣部供給處理液。
於如上述般構成之發明中，在水平面內，基板由位於第1基準位置之第1抵接構件、位於第2基準位置之第2抵接構件及位於第3基準位置之第3抵接構件包圍。該等3個抵接構件藉由重複微小移動，而一面將與基板支持部之中心相隔之距離保持為同一，一面逐漸接近基板。於該接近移動中，抵接構件依次抵接於基板，使基板向基板支持部之中心水平移動。其結果，由該等3個抵接構件夾入之基板之中心與基板支持部之中心一致。
如上述般，根據本發明，僅藉由3個抵接構件之微小移動之重複動作，可使載置於基板支持部之上表面之圓板狀之基板之中心與基板支持部之中心一致，可以優異之產能進行基板之定心處理。
上述之本發明之各態樣具有之複數個構成要素並非全部為必需，為了解決上述問題之一部分或全部、或為了達成本說明書中所記載之效果之一部分或全部，而針對前述複數個構成要素之一部分構成要素，可適宜地進行其之變更、削除、與新的其他構成要素之替換、限定內容之一部分之削除。又，為了解決上述問題之一部分或全部、或為了達成本說明書中所記載之效果之一部分或全部，而可將上述之本發明之一態樣中所包含之技術性特徵之一部分或全部與上述之本發明之其他態樣中所包含之技術性特徵之一部分或全部組合而成為本發明之獨立之一形態。
圖1係顯示裝備本發明之一實施形態之基板處理裝置之基板處理系統之圖。基板處理系統100具備：對於基板S施以處理之基板處理部110、及結合於該基板處理部110之分度器部120。分度器部120具備：容器保持部121，其可保持複數個用於收容基板S之容器C(於將複數個基板S密閉之狀態下收容之FOUP(Front Opening Unified Pod，前開式晶圓傳送盒)、SMIF(Standard Mechanical Interface，標準機械介面)傳送盒、OC(Open Cassette，開放式片盒)等)；及分度器機器人122，其對於保持於該容器保持部121之容器C進行存取，用於自容器C取出未處理之基板S、或將完成處理之基板S收納於容器C。於各容器C中，將複數片基板S以大致水平之姿勢收容。
分度器機器人122具備：固定於裝置殼體之基座部122a、對於基座部122a繞鉛直軸可轉動地設置之多關節臂122b、及安裝於多關節臂122b之前端之手部122c。手部122c為可於其上表面載置並保持基板S之構造。如此之具有多關節臂及基板保持用之手部之分度器機器人由於為已知，故省略詳細之說明。
基板處理部110具備：於俯視下配置於大致中央之基板搬送機器人111、及配置為包圍該基板搬送機器人111之複數個處理單元1。具體而言，面向配置有基板搬送機器人111之空間而配置有複數個處理單元1。對於該等處理單元1，基板搬送機器人111隨機存取並交接基板S。另一方面，各處理單元1對於基板S執行特定處理。於本實施形態中，該等處理單元1之一相當於本發明之基板處理裝置10。
圖2係概略性顯示基板處理裝置之一實施形態之構成之圖。圖3係顯示基板處理裝置之基板保持部及定心機構之構成之立體圖。圖4係示意性顯示定心機構之動作之圖。基板處理裝置10係執行斜面蝕刻處理作為本發明之「處理」之一例之裝置，於處理腔室內向基板S之上表面之周緣部供給處理液。出於該目的，基板處理裝置10具備：基板保持部2、作為本發明之定心裝置之主要構成之定心機構3、及處理液供給機構4。其等之動作係由控制裝置整體之控制單元9控制。
基板保持部2具備較基板S為小之圓板狀之構件即旋轉基座21。旋轉基座21藉由自其下表面中央部朝下方延伸之旋轉支軸22，而以上表面211為水平之方式受支持。旋轉支軸22藉由旋轉驅動部23而旋轉自如地受支持。旋轉驅動部23內置旋轉馬達231，相應於來自控制單元9之控制而旋轉馬達231旋轉。接收該旋轉驅動力，旋轉基座21繞通過旋轉基座21之中心21C於鉛直方向延伸之鉛直軸AX(一點鏈線)旋轉。於圖2中，上下方向係鉛直方向。又，對於圖2之紙面垂直之面係水平面。此外，為了使圖2以後之圖式中之方向關係明確，而適宜附加將Z軸設為鉛直方向、將XY平面設為水平面之座標系。
旋轉基座21之上表面211具有可支持基板S之空間大小，可向旋轉基座21之上表面211載置基板S。於該上表面211，雖然省略圖示，但設置有複數個吸附孔及吸附槽等。該等吸附孔等經由吸引配管241與吸引泵24連接。若該吸引泵24相應於來自控制單元9之控制指令而作動，則自吸引泵24對旋轉基座21賦予吸引力。其結果，旋轉基座21之上表面211與基板S之下表面之間將空氣排氣，將基板S吸附保持於旋轉基座21。如以上般吸附保持之基板S與旋轉基座21之旋轉一起繞鉛直軸AX旋轉。因此，於基板S之中心SC不與旋轉基座21之中心21C一致、即基板S偏心之情形下，招致斜面蝕刻處理之品質降低。
為此，於本實施形態中，設置有定心機構3。定心機構3於停止由吸引泵24進行之吸引之期間(即於旋轉基座21之上表面211上基板S可水平移動之期間)，執行定心處理。藉由該定心處理來消除上述偏心，基板S之中心SC與旋轉基座21之中心21C一致。此外，針對定心機構3之詳細構成及動作，之後進行說明。
為了對於已接受定心處理之基板S施以斜面蝕刻處理，而設置有處理液供給機構4。處理液供給機構4具有：處理液噴嘴41、使處理液噴嘴41移動之噴嘴移動部42、及向處理液噴嘴41供給處理液之處理液供給部43。噴嘴移動部42使處理液噴嘴41於如圖2中之實線所示般自基板S之上方向側方退避之退避位置、與如該圖之虛線所示之基板S之周緣部上方之處理位置之間移動。
處理液噴嘴41連接於處理液供給部43。而且，若對於定位於處理位置之處理液噴嘴41自處理液供給部43給送適宜之處理液，則自處理液噴嘴41向旋轉之基板S之周緣部噴出處理液。藉此，對於基板S之周緣部整體執行藉由處理液進行之斜面蝕刻處理。
此外，雖然省略對於圖2之圖示，但將防濺擋板部設置為自側方包圍基板保持部2。防濺擋板部於斜面蝕刻處理中捕集自基板S甩掉之處理液之液滴，有效地防止該液滴向裝置周邊飛散。
其次，參照圖2至圖4，且針對定心機構3之構成進行說明。定心機構3具有下述功能，即：以載置於旋轉基座21之上表面211之基板S之中心SC與旋轉基座21之中心21C一致之方式，使基板S於旋轉基座21之上表面211上水平移動且定位。定心機構3如圖3所示般於X方向具有：對於旋轉基座21之中心21C配置於X2方向(該圖之右手方向)側之抵接構件31、及配置於X1方向(該圖之左手方向)側之抵接構件32、33。又，定心機構3具有用於使抵接構件31～33於水平方向移動之移動機構34。
移動機構34具有：用於使抵接構件31移動之單移動部35、及用於使抵接構件32、33一併移動之多移動部36。對於旋轉基座21之中心21C，單移動部35配置於X2方向側，且另一方面，多移動部36配置於X1方向側。
單移動部35具有：固定基座351、旋轉馬達352、動力傳遞部353、及滑件354。對於固定基座351安裝旋轉馬達352，且於固定基座351上依序積層有動力傳遞部353及滑件354。旋轉馬達352係用於使抵接構件31於X方向移動之驅動源。若旋轉馬達352相應於來自控制單元9之控制指令而作動，則旋轉軸(省略圖示)旋轉。該旋轉軸自固定基座351之上部延伸至動力傳遞部353，由旋轉馬達352產生之旋轉驅動力被傳遞至動力傳遞部353。動力傳遞部353藉由例如小齒輪構造等，將與旋轉驅動力相應之旋轉運動轉換成X方向之直線運動並傳遞至滑件354。藉此，滑件354於X方向往復移動與旋轉量相應之距離。其結果，安裝於滑件354之上部之抵接構件31伴隨著滑件354之移動而於X方向移動。
多移動部36除了滑件364之構造一部分不同之點以外，基本上與單移動部35同樣地構成。亦即，多移動部36將由安裝於固定基座361之旋轉馬達362產生之旋轉驅動力藉由動力傳遞部363賦予至滑件364，使滑件364於X方向移動。滑件364之上部之於X2方向延伸之2個臂364a、364b於Y方向相互分開，於自鉛直上方之俯視下呈大致C字形狀。而且，對於臂364a、364b之X2方向側之端部分別安裝抵接構件32、33。因此，若旋轉馬達362相應於來自控制單元9之控制指令而作動，則與單移動部35同樣地，滑件364於X方向往復移動與旋轉馬達362之旋轉量相應之距離。其結果，安裝於滑件364之抵接構件32、33伴隨著滑件364之移動而於X方向移動。
於抵接構件31～33任一者中，均將與基板S對向之端部嘴狀突設。即，抵接構件31～33之突設部(前端部)具有尖銳形狀。因此，抵接構件31～33可與由旋轉基座21之上表面211支持之基板S之側面點接觸。若藉由單移動部35將抵接構件31於X1方向移動，則抵接構件31之突設部311向旋轉基座21之中心21C前進且抵接於基板S之側面。如此，於本實施形態中，用於抵接於基板S之抵接構件31之移動方向D1係X1方向，其相當於本發明之「第1水平方向」。而且，藉由在抵接後，抵接構件31進一步於D1方向移動，而對於基板S，一面於X1方向按壓，一面於旋轉基座21之上表面211在X1方向水平移動。如此，於本實施形態中，為了幫助理解發明內容，於圖3及圖4中追加記載旋轉基座21之中心21C於X1方向延伸設置之假想線VL。其相當於本發明之「假想線」。以下，一面適宜利用假想線VL，一面持續進行定心機構3之構成說明。
由多移動部36實現之抵接構件32、33之移動態樣與抵接構件31之移動態樣一部分不同。這是因為於水平面內，抵接構件32、33相對於假想線VL線對稱地配置，於該配置狀態不變下在X方向移動。更詳細而言，抵接構件32如圖4之(a)欄所示般自假想線VL向Y2方向側偏移特定距離W(惟，較基板S之半徑rs為短)而配置。另一方面，抵接構件33相對於假想線VL向抵接構件32之相反側、即Y1方向側偏移與抵接構件32相同之距離W而配置。因此，若藉由多移動部36將抵接構件32、33向X2方向移動，則抵接構件32之突設部321抵接於較假想線VL更靠Y2方向側之基板側面，且抵接構件33之突設部331抵接於較假想線VL更靠Y1方向側之基板側面。如此，於本實施形態中，用於抵接於基板S之抵接構件32之移動方向D2係X2方向，其相當於本發明之「第2水平方向」。又，用於抵接於基板S之抵接構件33之移動方向D3亦為X2方向，其相當於本發明之「第3水平方向」。因此，為了一面將旋轉基座21之中心21C至各突設部311、321、331之距離保持為同一，一面使突設部311、321、331移動，而使每單位時間之移動量就抵接構件31與抵接構件32、33不同。就此點，參照圖4且詳細描述，且針對利用上述移動態樣之定心處理進行說明。
為了於旋轉基座21之上表面211載置基板S，而較理想為至少考量基板S之外徑公差之最大值，將突設部311、321、331定位於基準位置。於例如直徑300 mm之基板S中，外徑公差為0.2 mm。因此，突設部311、321、331必須自旋轉基座21之中心21C離開150.1 mm或其以上之距離。將該距離於本實施形態中稱為「基準距離r0」，如圖4之(a)欄所示般，將以旋轉基座21之中心21C為中心之半徑為基準距離r0之圓(一點鏈線)設為基準圓。
其次，針對於以突設部311、321、331位於該基準圓之方式將抵接構件31～33定位之後，使突設部311、321、331向基板S移動之情形，進行探討。該情形下，用於使突設部311位於基準圓之抵接構件31之位置相當於本發明之「第1基準位置」，用於使突設部321位於基準圓之抵接構件32之位置相當於本發明之「第2基準位置」，用於使突設部331位於基準圓之抵接構件33之位置相當於本發明之「第3基準位置」。
此處，針對自抵接構件31～33分別位於第1基準位置、第2基準位置及第3基準位置之狀態，將抵接構件31向基板S於D1方向(X1方向)微小移動第1移動量Δd1之情形，進行探討。若與其對應地，使抵接構件32、33於D2方向(X2方向)微小移動相同之距離，則從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離不一致。因此，若於將每單位時間之移動量統一之狀態下，重複抵接構件31～33之微小移動，則基板S之中心SC與旋轉基座21之中心21C不一致。
對此，可如圖4之(b)欄所示般，如以下般設定使抵接構件32微小移動之距離Δd2(相當於本發明之「第2移動量」)及使抵接構件33微小移動之距離Δd3(相當於本發明之「第3移動量」)，即： Δd2=Δd3=r1・cosθ1-r2・cosθ2 =r1・cos(sin -1(W/r1))- r2・cos(sin -1(W/r2)) r1=r0 r2=r1-Δd1 其中， r1：微小移動前之自中心21C至突設部321之距離、 θ1：於微小移動前將中心21C與突設部321相連之直線與假想線VL所成之角度、 r2：微小移動後之自中心21C至突設部321之距離、 θ2：於微小移動後將中心21C與突設部321相連之直線與假想線VL所成之角度、 W：抵接構件32與假想線VL之分開距離。
該情形下，即便於微小移動後，從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離亦一致。藉由重複如此之微小移動，而一面將從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離保持為同一，一面抵接構件31～33靠近基板S。如是，於產生如例如圖4所示之偏心之情形下，在上述微小移動之重複中，首先，抵接構件31抵接於基板S，使基板S於D1方向移動(參照圖4之(c)欄)。連續於其，抵接構件32抵接於由抵接構件31推動之基板S且水平移動。而後，如圖4之(d)欄所示般，若從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離為基板S之半徑，則最後之抵接構件33亦抵接於基板S。如此，藉由抵接構件31～33夾入基板S，停止基板S之移動，且基板S之中心SC與旋轉基座21之中心21C一致。如此，可執行基板S之定心處理。
於具有上述之定心機構3之本實施形態中，控制單元9控制基板處理裝置10之裝置各部，執行上述定心處理及連續於其之斜面蝕刻處理。於該控制單元9，設置由具有CPU(=Central Processing Unit，中央處理單元)及RAM(=Random Access Memory，隨機存取記憶體)等之電腦構成之運算處理部91、硬碟機等記憶部92、及馬達控制部93。
運算處理部91適宜讀出預先記憶於記憶部92之定心程式及斜面蝕刻程式，於RAM(省略圖示)展開，進行圖4所示之定心處理及斜面蝕刻處理。尤其是，於進行定心處理時，運算處理部91算出第1移動量Δd1至第3移動量Δd3，且基於該等移動量Δd1～Δd3經由馬達控制部93控制移動機構34之旋轉馬達352、362。又，運算處理部91根據對旋轉馬達352賦予之馬達電流值算出單移動部35處之負載轉矩，且根據對旋轉馬達362賦予之馬達電流值算出多移動部36處之負載轉矩。此處，伴隨著於重複微小移動之期間從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離(自基座中心至突設部之距離)變化，而負載轉矩如例如圖5所示般變動。如該圖所示般，於上述距離與基板S之半徑rs一致、即抵接構件31～33夾入基板S之時點，在單移動部35及多移動部36中，大致同時地負載轉矩急劇增大。為此，運算處理部91於負載轉矩超過臨限值之時點，判斷為定心處理完成，停止抵接構件31～33之移動。此外，於本實施形態中，針對所有馬達352、362，監視負載轉矩之變動，但可藉由僅監視一個馬達，而特定抵接構件31～33之移動停止時序。又，應瞭解可基於馬達電流值以外算出負載轉矩。
如以上般，於本實施形態中，藉由重複抵接構件31～33之微小移動，而一面將從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離保持為同一，一面使抵接構件31～33逐漸接近基板S。而且，藉由以該等3個抵接構件31～33夾入基板S，而使基板S之中心SC與旋轉基座21之中心21C一致。如上述般，僅藉由抵接構件31～33之微小移動之重複動作，進行定心處理，可以優異之產能進行定心處理。
又，基於負載轉矩變動，確認定心處理之完成，且立即停止抵接構件31～33之移動。因此，可於不對基板S造成損害下，於適切之時序下結束定心處理。對於此點，於之後說明之實施形態中亦為同樣。
如上述般，於基板處理裝置10中，定心機構3與控制單元9之組合相當於本發明之定心裝置之第1實施形態。亦即，抵接構件31～33分別相當於本發明之「第1抵接構件」、「第2抵接構件」及「第3抵接構件」之一例。又，控制單元9相當於本發明之「控制部」之一例。又，旋轉基座21及中心21C分別相當於本發明之「基板支持部」及「基板支持部之中心」之一例。又，吸引泵24相當於本發明之「吸引部」之一例。
此外，於上述第1實施形態中，藉由多移動部36使2個抵接構件32、33分別於D2方向(X2方向)及D3方向(X2方向)移動，但可設置與單移動部35同樣地構成之抵接構件32用單移動部及抵接構件33用單移動部，取代多移動部36。該情形下，就每一抵接構件31～33設置之單移動部分別相當於本發明之「第1單移動部」、「第2單移動部」及「第3單移動部」之一例。
又，於如上述般設置抵接構件32用單移動部及抵接構件33用單移動部之情形下，無將D2方向及D3方向之兩者統一為X2方向之必然性，可將D2方向及D3方向之至少一者自X2方向變更(第2實施形態)。
圖6係示意性顯示本發明之定心裝置之第2實施形態之構成之圖。第2實施形態與第1實施形態差異較大的是，設置與單移動部35同樣地構成之抵接構件32用單移動部37及抵接構件33用單移動部38取代多移動部36之點、及D2方向及D3方向均與X2方向不同之點。於該第2實施形態中，與圖4之(a)及(b)欄及基於其等之第2移動量及第3移動量之探討內容同樣地，個別地設定第2移動量及第3移動量。其他構成及動作基本上與第1實施形態同樣。
於如上述般構成之第2實施形態中，亦可一面將從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離保持為同一，一面抵接構件31～33依次抵接於基板S並夾入基板S。藉此，基板S之中心SC與旋轉基座21之中心21C一致。因此，僅藉由抵接構件31～33之微小移動之重複動作，進行定心處理，可以優異產能進行定心處理。
圖7係示意性顯示本發明之定心裝置之第3實施形態之構成之圖。第3實施形態與第1實施形態差異較大的是各抵接構件31～33之突設部311、321、331之形狀。即，於第1實施形態中，突設部311、321、331具有尖銳形狀。因此，因對於基板S之抵接所致之磨耗較激烈，有更換頻度之上升之疑慮。為此，可如圖7所示般將突設部311、321、331加工成半圓盤狀。惟，於第3實施形態中，突設部321對於基板S之抵接位置相應於抵接構件32之D2方向之移動量而變位。又，針對突設部331之抵接位置亦為同樣。因此，無法直接應用圖4之(a)及(b)欄及基於其等之第2移動量及第3移動量之探討內容來算出第3實施形態之第2移動量及第3移動量。
為此，於第3實施形態中，製作將基準距離r0設定為150.25 mm(=300.5 mm/2)、將突設部311、321、331之直徑設定為20 mm、且(從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離之)2倍之距離為300.5 mm、300.2 mm、300.1 mm、300 mm、299.9 mm、299.8 mm、299.5 mm時之俯視圖。此外，於圖7中圖示距離為300.5 mm時之俯視圖(參照該圖之(a)欄)、及距離為300.2 mm時之俯視圖(參照該圖之(b)欄)，但針對其以外之俯視圖省略圖示。而且，根據該等俯視圖，求得為了將上述距離自300.5 mm階段性縮短所需之抵接構件31之移動量與抵接構件32、33之移動量。圖8匯總其結果。此外，於該圖中為了進行參考，亦圖示表示於第1實施形態中求得之抵接構件32、33之移動量之變動之圖。
圖8係顯示第3實施形態之伴隨著變更自基座中心至突設部之距離的移動量之變化之圖。由該圖可詳知，為了一面將從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離(自基座中心至突設部之距離)保持為同一，一面縮短該距離，而必須適宜變更移動量。又，自該圖讀取可以一次函數近似該移動量之變更態樣之圖。為此，於第3實施形態中，將上述一次函數預先記憶於記憶部92。另一方面，於進行定心處理時，運算處理部91自記憶部92讀出一次函數。而且，於定心處理中，運算處理部91基於該一次函數取得移動量，並控制單移動部35及多移動部36。因此，與第1實施形態同樣地，可一面將從旋轉基座21之中心21C至突設部311、321、331之距離保持為同一，一面良好地進行藉由抵接構件31～33進行之定心處理。其結果，獲得與第1實施形態同樣之作用效果。
又，於第3實施形態中，由於突設部311、321、331具有半圓盤形狀，故較具有尖銳形狀之第1實施形態更難以磨耗。因此，可降低抵接構件31～33之更換頻度，可降低操作者之負擔及運轉成本。
此外，本發明不限定於上述實施形態，只要不脫離其旨趣，則可對於上述之內容施加各種變更。例如，於上述實施形態中，基於負載轉矩變動，檢測藉由抵接構件31～33進行之基板S之夾入、即定心處理之完成，但可藉由其他方法來進行上述檢測。例如，可於單移動部35、37、38或多移動部36設置測力器或應變計等感測器，構成為於由抵接構件31～33夾入基板S時，感測器檢測應力或應變並輸出檢測信號。該情形下，控制單元9基於來自感測器之檢測信號，確認藉由抵接構件31～33進行之基板S之夾入。
又，於上述第3實施形態中，運算處理部91構成為基於一次函數而算出移動量，但可構成為取代一次函數，將移動量之變更匯總至資料表中，將其記憶於記憶部92。
又，於上述第3實施形態中，將突設部321、331加工成半圓盤狀，但可加工成自鉛直方向觀察為傾斜之形狀。可將如上述般將突設部311、321、331加工成半圓盤形狀、或將突設部321、331加工成傾斜形狀之構成應用於第2實施形態。
又，於上述實施形態中，對於裝備於進行斜面蝕刻處理之基板處理裝置10之定心裝置應用本發明，但本發明之定心裝置可應用於裝備於一面使圓板狀之基板旋轉、一面進行處理之基板處理裝置之所有定心裝置及定心方法。
以上，根據特定之實施例說明了本發明，但本說明並非意圖以限定性之意思被解釋者。參照發明之說明，如同本發明之其他實施形態，被揭示之實施形態之各種變化例對精通此項技術者而言應是不言而喻。因此，可認為，附加之申請專利範圍在不脫離本發明之真正範圍之範圍內包含該變化例或實施形態。
本發明可應用於使載置於基板支持部之上表面之圓板狀之基板之中心與基板支持部之中心一致之定心技術及利用該技術處理基板之所有基板處理裝置。
1:處理單元 3:定心機構 4:處理液供給機構 9:控制單元 10:基板處理裝置 21:旋轉基座(基板支持部) 21C:(旋轉基座之)中心 22:旋轉支軸 23:旋轉驅動部 24:吸引泵(吸引部) 31:第1抵接構件/抵接構件 32:第2抵接構件/抵接構件 33:第3抵接構件/抵接構件 34:移動機構 35, 37, 38:單移動部 36:多移動部 41:處理液噴嘴 42:噴嘴移動部 43:處理液供給部 91:運算處理部 92:記憶部 93:馬達控制部 100:基板處理系統 110:基板處理部 111:基板搬送機器人 120:分度器部 121:容器保持部 122:分度器機器人 122a:基座部 122b:多關節臂 122c:手部 211:(旋轉基座之)上表面 231, 352, 362:旋轉馬達 241:吸引配管 311, 321, 331:突設部 351, 361:固定基座 353, 363:動力傳遞部 354, 364:滑件 364a, 364b:臂 AX:鉛直軸 C:容器 D1:(抵接構件31之)移動方向 D2:(抵接構件32之)移動方向 D3:(抵接構件33之)移動方向 S:基板 SC:(基板之)中心 r0:基準距離 r1:(微小移動前之自中心21C至突設部321之)距離 r2:(微小移動後之自中心21C至突設部321之)距離 rs:基板之半徑 VL:假想線 W:(假想線VL至抵接構件32之)分開距離 X:方向 X1, X2:水平方向 Y, Y1, Y2:方向 Z:軸 Δd1:第1移動量 Δd2:第2移動量 Δd3:第3移動量 θ1:(於微小移動前將中心21C與突設部321相連之直線與假想線VL所成之)角度 θ2:(於微小移動後將中心21C與突設部321相連之直線與假想線VL所成之)角度
圖1係顯示裝備本發明之一實施形態之基板處理裝置之基板處理系統之圖。 圖2係概略性顯示基板處理裝置之一實施形態之構成之圖。 圖3係顯示基板處理裝置之基板保持部及定心機構之構成之立體圖。 圖4(a)～(d)係示意性顯示定心機構之動作之圖。 圖5係顯示第1實施形態之對於自基座中心至突設部之距離之變化的負載轉矩之變動之圖。 圖6係示意性顯示本發明之定心裝置之第2實施形態之構成之圖。 圖7(a)、(b)係示意性顯示本發明之定心裝置之第3實施形態之構成之圖。 圖8係顯示第3實施形態之伴隨著變更自基座中心至突設部之距離的移動量之變化之圖。
21:旋轉基座(基板支持部)
21C:(旋轉基座之)中心
31:第1抵接構件/抵接構件
32:第2抵接構件/抵接構件
33:第3抵接構件/抵接構件
311,321,331:突設部
354,364:滑件
D1:(抵接構件31之)移動方向
D2:(抵接構件32之)移動方向
D3:(抵接構件33之)移動方向
S:基板
SC:(基板之)中心
r0:基準距離
r1:(微小移動前之自中心21C至突設部321之)距離
r2:(微小移動後之自中心21C至突設部321之)距離
VL:假想線
W:(假想線VL至抵接構件32之)分開距離
X1,X2:水平方向
△d1:第1移動量
△d2:第2移動量
△d3:第3移動量
θ1:(於微小移動前將中心21C與突設部321相連之直線與假想線VL所成之)角度
θ2:(於微小移動後將中心21C與突設部321相連之直線與假想線VL所成之)角度

Claims (10)

  1. 一種定心裝置，其特徵在於：以使載置於基板支持部之上表面之圓板狀之基板之中心與前述基板支持部之中心一致之方式，使前述基板於前述基板支持部之上表面上水平移動且定位，且具備： 第1抵接構件，其在水平面內，自第1基準位置沿往向前述基板支持部之中心之第1水平方向移動自如，該第1基準位置自前述基板支持部之中心離開較前述基板之半徑為長之基準距離； 第2抵接構件，其在前述水平面內，自第2基準位置沿與往向前述基板支持部之中心之方向不同且靠近前述基板之第2水平方向移動自如，該第2基準位置相對於前述基板支持部之中心在前述第1抵接構件之相反側，偏離自前述基板支持部之中心沿前述第1水平方向延伸之假想線，且自前述基板支持部之中心離開前述基準距離； 第3抵接構件，其在前述水平面內，自第3基準位置沿與往向前述基板支持部之中心之方向不同且靠近前述基板之第3水平方向移動自如，該第3基準位置相對於前述基板支持部之中心在前述第1抵接構件之相反側且相對於前述假想線在前述第2抵接構件之相反側，自前述基板支持部之中心離開前述基準距離； 移動機構，其使前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件分別於前述第1水平方向、前述第2水平方向及前述第3水平方向移動；及 控制部，其控制前述移動機構；且 前述控制部， 以將前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件之與前述基板支持部之中心相隔之距離保持為同一之方式，重複使前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件分別移動第1移動量、第2移動量及第3移動量之微小移動， 在確認到以前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件夾入前述基板時，停止前述微小移動。
  2. 如請求項1之定心裝置，其中 前述第2水平方向及前述第3水平方向係與前述假想線平行之方向。
  3. 如請求項2之定心裝置，其中 前述第3基準位置相對於前述假想線與前述第2基準位置為線對稱；且 前述第2移動量及前述第3移動量為同一值。
  4. 如請求項3之定心裝置，其中 前述移動機構具有：單移動部，其使前述第1抵接構件於前述第1水平方向移動；及多移動部，其使前述第2抵接構件及前述第3抵接構件分別於前述第2水平方向及前述第3水平方向一併移動。
  5. 如請求項4之定心裝置，其中 前述單移動部具有用於使前述第1抵接構件移動之馬達；且 前述多移動部具有用於使前述第2抵接構件及前述第3抵接構件移動之馬達； 前述控制部基於前述複數個馬達中之至少1個馬達之負載轉矩變動，確認藉由前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件進行之前述基板之夾入。
  6. 如請求項1之定心裝置，其中 前述移動機構具有：第1單移動部，其使前述第1抵接構件於前述第1水平方向移動；第2單移動部，其使前述第2抵接構件於前述第2水平方向移動；及第3單移動部，其使前述第3抵接構件於前述第3水平方向移動。
  7. 如請求項6之定心裝置，其中 前述第1單移動部具有用於使前述第1抵接構件移動之馬達；且 前述第2單移動部具有用於使前述第2抵接構件移動之馬達； 前述第3單移動部具有用於使前述第3抵接構件移動之馬達； 前述控制部基於前述複數個馬達中之至少1個馬達之負載轉矩變動，確認藉由前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件進行之前述基板之夾入。
  8. 如請求項1、2、3、4或6之定心裝置，其具備感測器，該感測器於以前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件夾入前述基板時，檢測於前述移動機構內產生之應力或應變，並輸出檢測信號；且 前述控制部基於來自前述感測器之前述檢測信號，確認藉由前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件進行之前述基板之夾入。
  9. 一種定心方法，其特徵在於使圓板狀之基板之中心與基板支持部之中心一致，且包含下述步序： 於以下之狀態下將前述基板載置於前述基板支持部之上表面，即：於水平面內，使第1抵接構件位於自前述基板支持部之中心離開較前述基板之半徑為長之基準距離之第1基準位置，使第2抵接構件位於第2基準位置，該第2基準位置相對於前述基板支持部之中心在前述第1抵接構件之相反側，偏離自前述第1基準位置通過前述基板支持部之中心而延伸之假想線，且自前述基板支持部之中心離開前述基準距離，使第3抵接構件位於第3基準位置，該第3基準位置相對於前述基板支持部之中心在前述第1抵接構件之相反側且相對於前述假想線在前述第2抵接構件之相反側，自前述基板支持部之中心離開前述基準距離； 於在前述基板支持部之上表面上將前述基板水平移動自如地載置之狀態下，以前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件之與前述基板支持部之中心相隔之距離保持為同一之方式，重複微小移動，該微小移動使前述第1抵接構件自前述第1基準位置沿往向前述基板支持部之中心之第1水平方向移動，使前述第2抵接構件自第2基準位置沿與往向前述基板支持部之中心之方向不同且靠近前述基板之第2水平方向移動第2移動量，使前述第3抵接構件自第3基準位置沿與往向前述基板支持部之中心之方向不同且靠近前述基板之第3水平方向移動第3移動量；及 當於前述微小移動之重複中，確認到以前述第1抵接構件、前述第2抵接構件及前述第3抵接構件夾入前述基板時，停止前述微小移動。
  10. 一種基板處理裝置，其特徵在於具備： 基板支持部，其具有支持水平姿勢之基板之上表面； 如請求項1至7中任一項之定心裝置； 吸引部，其將藉由前述定心裝置定位之前述基板與前述基板支持部之間排氣，使前述基板吸附保持於前述基板支持部； 旋轉驅動部，其使吸附保持前述基板之前述基板支持部繞前述基板支持部之中心旋轉；及 處理液供給機構，其向與前述基板支持部一體地繞前述基板支持部之中心旋轉之前述基板之周緣部供給處理液。
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