WO2018180018A1 - 基板処理装置、基板処理方法およびプログラム記録媒体 - Google Patents

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崇之 西田
淳一 石井
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株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス
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Definitions

  • the present invention relates to a substrate processing apparatus and a substrate processing method for performing processing using a processing liquid on a substrate to be processed. Furthermore, this invention relates to the program recording medium which recorded the program for performing a substrate process with a substrate processing apparatus.
  • substrates to be processed include various substrates such as semiconductor wafers, glass substrates for liquid crystal display devices, glass substrates for plasma displays, photomask substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, and magneto-optical disk substrates. .
  • the substrate processing steps there is a step of cleaning the substrate surface by supplying a processing liquid to the surface of the substrate.
  • a brush cleaning process is performed in which the brush is applied to the substrate surface to clean the substrate surface.
  • a brush is applied to the substrate surface after supplying the processing liquid to the substrate surface, and the cleaning process with the brush is performed.
  • the substrate and the spin base are integrated with each other while holding the substrate on the spin base.
  • Brush cleaning is performed by rotating and bringing the brush into contact therewith.
  • a suction chuck method for sucking and holding one of the main surfaces of the substrate
  • an edge hold method for holding an end portion (bevel or edge periphery) of the substrate from the side surface of the substrate.
  • the edge of the substrate can be freely brush-washed, while suction marks remain on the substrate, and the portion where the suction chuck and the substrate are in contact is cleaned during suction. There are problems such as being unable to do so.
  • the edge hold method is capable of cleaning portions other than the substrate end and is widely used.
  • the edge hold method is used in most cases due to the nature of the process.
  • the edge-hold type substrate holding has a problem that brush cleaning of the substrate end becomes difficult because the chuck pins hold the end of the substrate.
  • the substrate is held by the edge hold method, but the chuck pin is retracted so that the brush and the chuck pin do not interfere with each other, and this is synchronized with the brush cleaning of the main surface of the substrate.
  • the brush moves horizontally to a position beyond the edge of the substrate, and so-called brush overscan is performed.
  • JP 2016-152274 A Japanese Patent No. 4939376
  • one embodiment of the present invention employs a so-called edge hold method that holds the substrate between its end portions, and with a simple control method and / or apparatus configuration, the substrate surface and bevel portion can be satisfactorily used.
  • An apparatus and / or a method for cleaning a brush with a brush is a so-called edge hold method that holds the substrate between its end portions, and with a simple control method and / or apparatus configuration, the substrate surface and bevel portion can be satisfactorily used.
  • One embodiment of the present invention provides a substrate processing apparatus for performing brush cleaning of a substrate.
  • the substrate processing apparatus can be switched between a spin base provided rotatably around a rotation axis, a spin base rotation mechanism that rotates the spin base, and an open state and a closed state.
  • the end portion can be clamped from the side surface, and includes a plurality of first chuck pins provided on the spin base.
  • Each of the plurality of first chuck pins is configured such that the upper surface of the first chuck pins is the same as or lower than the upper surface of the substrate in the closed state in which the end portion of the substrate is sandwiched.
  • the substrate processing apparatus can be switched between an open state and a closed state, and is configured to be able to sandwich an end portion of the substrate from a side surface in the closed state, and is provided on the spin base.
  • a plurality of second chuck pins are configured such that the upper surface of the second chuck pins is higher than the upper surface of the substrate in the closed state in which the end portion of the substrate is sandwiched.
  • each of the first chuck pins has a contact surface that contacts the substrate in the closed state, and the contact surface contacts at least the lower surface and the side surface of the peripheral portion of the substrate. It is configured to be possible.
  • One embodiment of the present invention provides a substrate processing method for performing brush cleaning of a substrate.
  • This substrate processing method can be switched between an open state and a closed state, and is configured to be able to clamp the end of the substrate from the side surface in the closed state, and is provided with a plurality of first chuck pins provided on the spin base.
  • the first clamping step for clamping the substrate and can be switched between an open state and a closed state, and the end portion of the substrate can be clamped from the side surface in the closed state.
  • a second clamping step of clamping the substrate by the second chuck pins are examples of clamping the substrate by the second chuck pins.
  • Each of the plurality of first chuck pins is configured such that the upper surface of the first chuck pins is the same as or lower than the upper surface of the substrate in the closed state in which the end portion of the substrate is sandwiched.
  • Each of the plurality of second chuck pins is configured so that the upper surface thereof is higher than the upper surface of the substrate in the closed state in which the end portion of the substrate is sandwiched.
  • the substrate is cleaned with a brush in the first clamping step.
  • the spin base is rotated at a first rotational speed in the first clamping step, and the spin base is higher than the first rotational speed in the second clamping step. Rotates at the number of revolutions.
  • One embodiment of the present invention provides a program recording medium for a program that executes a substrate processing method for brush cleaning a substrate.
  • the substrate processing method can be switched between an open state and a closed state, and is configured to be able to sandwich an end portion of the substrate from a side surface in the closed state, and includes a plurality of first chuck pins provided on the spin base.
  • the first clamping step for clamping the substrate and can be switched between an open state and a closed state, and the end portion of the substrate can be clamped from the side surface in the closed state.
  • Each of the plurality of first chuck pins is configured such that the upper surface of the first chuck pins is the same as or lower than the upper surface of the substrate in the closed state in which the end portion of the substrate is sandwiched.
  • Each of the plurality of second chuck pins is configured so that the upper surface thereof is higher than the upper surface of the substrate in the closed state in which the end portion of the substrate is sandwiched.
  • substrate cleaning with a brush is performed in the first clamping step of the substrate processing method.
  • the spin base in the first clamping step of the substrate processing method, is rotated at a first rotation speed, and in the second clamping step, the spin base is the first clamping step. It rotates at a higher rotational speed than the rotational speed.
  • FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of a configuration of a substrate processing apparatus 1 according to the embodiment.
  • the substrate processing apparatus 1 includes a spin chuck 50 for holding and rotating the substrate W.
  • the spin chuck 50 includes a substantially disc-shaped spin base 70, a columnar support shaft 52 connected below the spin base 70, and a spin base rotation mechanism 53 connected to the support shaft 52.
  • the spin base rotation mechanism 53 rotates the spin shaft 70 around the spin base rotation axis AX by rotating the support shaft 52.
  • a plurality of chuck pins CA and a plurality of chuck pins CB for holding the substrate W from the periphery of the upper surface of the spin base 70 are arranged at substantially equal intervals in the circumferential direction of the upper surface of the spin base 70. Are arranged alternately.
  • the upper portion of the chuck pin CA is configured to be higher than the upper surface of the substrate W.
  • the chuck pin CB is configured such that the upper portion thereof is the same as or lower than the upper surface of the substrate W.
  • chuck pin moving mechanisms 75A and 75B indicated by dotted lines are stored inside the spin base 70.
  • the chuck pin moving mechanism 75A realizes an operation of switching the plurality of chuck pins CA between an open state and a closed state.
  • the chuck pin moving mechanism 75B realizes an operation of switching the plurality of chuck pins CB between an open state and a closed state. These operations are realized by a control signal from the arm movement mechanism control unit 122 (see FIG. 3) in the controller 100.
  • the arm moving mechanism 60 is installed on the side of the spin chuck 50.
  • the arm moving mechanism 60 includes a movable portion 61 having a shaft rotating mechanism 61A for swinging and moving the arm 64 in a horizontal plane, and a lifting mechanism 61B for lifting and lowering the arm 64 in the vertical direction.
  • the movable portion 61 includes a cover 62 for covering the periphery of the movable portion 61 in order to shield contaminants generated from the movable portion 61.
  • the movable portion 61 includes a front and rear moving mechanism (not shown) for moving the head 65 and the brush BR1 back and forth in the longitudinal direction of the arm 64, instead of the shaft rotating mechanism 61A or in addition to the shaft rotating mechanism 61A. Also good.
  • the movable portion 61 is connected to a support shaft 63 extending in the vertical direction, and the support shaft 63 is further connected to an arm 64 extending in the horizontal direction.
  • One end of the arm 64 is connected to the head 65.
  • the first brush BR1 is fixed on the head 65, and the position of the first brush BR1 can be moved by moving the head 65 by the arm moving mechanism 60.
  • the head 65 may be connected to the second nozzle 20 via the fixture 25 as shown in FIG.
  • the substrate processing apparatus 1 further includes a first nozzle 10 and a second nozzle 20 for supplying a processing liquid to the substrate W held by the spin chuck 50.
  • a first nozzle 10 and a second nozzle 20 for supplying a processing liquid to the substrate W held by the spin chuck 50.
  • the first nozzle 10 is configured such that the processing liquid supplied from the processing liquid supply mechanism 200 through the pipe 210 can be discharged from the discharge port 10A.
  • the first nozzle 10 is fixed to the upper portion of the substrate W by a fixing tool (not shown) so as to discharge the processing liquid toward the center of the main surface (upper surface) of the substrate W.
  • the fixed position of the first nozzle 10 is set to a height that does not interfere with the movement of the second nozzle 20 and the head 65.
  • the above arrangement configuration of the first nozzle 10 is merely an example.
  • a so-called blocking plate facing the main surface of the substrate W is disposed above the substrate W, and the first in the center of the blocking plate.
  • the first nozzle 10 is configured to be movable along the main surface (upper surface) of the substrate W by combining with various moving mechanisms, and discharges the processing liquid toward the center of the main surface (upper surface) of the substrate W. It may be arranged along the rotation axis of the substrate W at times and retracted to the retracted position at other times. Further, the discharge port of the first nozzle 10 may be disposed outside the rotation axis of the substrate W, and the processing liquid may be discharged obliquely toward the center of the main surface (upper surface) of the substrate W.
  • the first nozzle 10 is connected to the processing liquid supply mechanism 200 shown in detail in FIG.
  • the processing liquid supply mechanism 200 supplies the processing liquid stored in the processing liquid tank 250 to the first nozzle 10 through the pipe 210 by the pump P1.
  • a flow rate adjusting valve 211 for adjusting the flow rate of the processing liquid and an opening / closing valve 215 for opening and closing the piping 210 are interposed in the piping 210.
  • the flow rate of the processing liquid discharged from the first nozzle 10 is adjusted by adjusting the output of the pump P1 and the opening degree of the flow rate adjusting valve 211, and the start / stop of the processing liquid discharge is performed by opening and closing the opening / closing valve 215. It is executed by.
  • the second nozzle 20 is configured to be able to discharge from the processing discharge port 20A supplied from the processing liquid supply mechanism 200 through the pipe 220.
  • the processing liquid supply mechanism 200 supplies the processing liquid stored in the processing liquid tank 250 to the second nozzle 20 through the pipe 220 by the pump P2.
  • the pipe 220 is provided with a flow rate adjusting valve 221 for adjusting the flow rate of the processing liquid flowing through the pipe 220 and an opening / closing valve 225 for opening and closing the pipe 220.
  • the flow rate of the processing liquid discharged from the second nozzle 20 is adjusted by adjusting the output of the pump P2 and the opening degree of the flow rate adjustment valve 221, and the start / stop of the discharge of the processing liquid is performed by opening and closing the opening / closing valve 225. It is executed by.
  • the second nozzle 20 is fixed to the head 65 via the fixture 25, and moves together with the head 65 and eventually the brush BR1.
  • the main role of the second nozzle 20 is to contact the brush BR1 and the substrate W when the brush BR1 contacts the substrate W, that is, when the main surface (upper surface) of the substrate W is cleaned by the brush BR1.
  • the processing liquid is replenished to the rotation downstream adjacent area adjacent to the substrate rotation downstream side with respect to the area to avoid the processing liquid film breakage or the processing liquid film thickness decrease in the rotation downstream adjacent area.
  • the second nozzle 20 has a positional relationship between the brush BR1 and the second nozzle 20 such that the processing liquid is discharged from the discharge port 20A toward any position in the rotation downstream adjacent region. It is fixed to the head 65 via the fixture 25 after adjusting the angle of 20 and the like.
  • the second nozzle 20 is angled with respect to its major axis so that the processing liquid is discharged obliquely downward with respect to the spin base 70 (for example, on the rotation axis of the spin base 70).
  • it is fixed to the side surface of the head 65 at 45 to 80 degrees from below the rotation axis.
  • the film thickness reduction region where the film thickness of the processing liquid is small typically occurs on the substrate rotation downstream side of the contact region where the brush BR1 and the substrate W are in contact. More specifically, the film thickness reduction region starts from the edge on the downstream side of the substrate rotation (downstream edge of the brush BR1) among the edges of the lower surface of the brush BR1, and has a shape slightly extending from there to the downstream side of the substrate rotation. Become.
  • the film thickness of the processing liquid is most reduced in the vicinity of the boundary line of the contact area. Therefore, it is desirable to fix the second nozzle to the head 65 so that a part of the processing liquid from the second nozzle 20 flows in the vicinity of the boundary line of the contact area.
  • the pipe 210 and the pipe 220 may be configured to be independently connected to a common processing liquid tank 250 or may be joined to a common pipe (not shown) before reaching the processing liquid tank 250. Thereafter, the treatment liquid tank 250 and the common pipe 250 may be connected. Moreover, it is good also as a structure connected with the process liquid tanks 250A and 250B (not shown) which are respectively different.
  • the configuration of the controller 100 will be described with reference to FIGS. 1 and 3.
  • FIG. 3 is a block diagram schematically showing the configuration of the controller 100 according to the embodiment.
  • the substrate processing apparatus 1 further has a controller 100.
  • the controller 100 includes chuck pin moving mechanisms 75A and 75B, a spin base rotating mechanism 53, a movable part 61 of the arm moving mechanism 60, pumps P1 and P2 in the processing liquid supply mechanism 200, flow rate adjusting valves 211 and 221, and open / close valves 215 and 225. Control the operation.
  • the controller 100 includes a CPU 120, a processing liquid supply mechanism control unit 121, an arm movement mechanism control unit 122, a chuck pin movement mechanism control unit 123, a spin base rotation mechanism control unit 124, and other control units 125 (see FIG. 3).
  • the storage unit 110 connected to the controller 100 calculates recipes for storing processing procedure steps, apparatus control parameters necessary for the process execution, operator instruction information, apparatus control parameters and control signal values for each process. Stores various algorithms. Each control unit described above calculates the value of the control signal in cooperation with the storage unit 110, and transmits the control signal to the connection destination according to the progress of the processing process of the apparatus.
  • the controller 100 has a computer form.
  • the storage unit 110 is an example of a program recording medium that records a program executed by the controller 100.
  • the controller 100 is provided outside a partition (not shown) that covers the spin chuck 51 and the like provided between the controller 100 and the control signal in order to transmit and receive control signals in order to avoid processing liquid splashes and atmosphere contamination associated with the processing of the substrate W. It is good also as a structure which communicates to the above-mentioned various mechanisms through this wiring.
  • FIG. 4 is a schematic side view for explaining the structure of the chuck pins CA and CB according to the embodiment. In FIG. 4, for simplicity, the storage unit 110, the controller 100, the processing liquid supply mechanism 200, the first nozzle 10, the second nozzle 20, and the arm moving mechanism 60 are omitted from the drawing.
  • the chuck pin CA and the chuck pin CB are different from each other in whether the upper surface of the chuck pin is higher than the upper surface of the substrate W when being brought into contact with the substrate W.
  • FIG. 4 shows only the spin base 70 of the spin chuck 50 for simplicity.
  • a chuck pin moving mechanism 75 indicated by a dotted line in FIG. 4 is built in the spin base 70.
  • the chuck pin moving mechanism 75 includes a chuck pin moving mechanism 75A and a chuck pin moving mechanism 75B.
  • the chuck pin moving mechanism 75A is stored below each of the plurality of chuck pins CA in the spin base 70, and is operated by a control signal from the chuck pin moving mechanism control unit 123 in the controller 100.
  • the chuck pin moving mechanism 75A moves the chuck pin body CA1 coupled to the support shaft CA3 by moving the support shaft CA3 of the chuck pin CA along the slot CA4. With this movement, the contact surface CA2 of the chuck pin CA does not contact the edge or bevel of the substrate W, and the contact surface CA2 can contact the edge or bevel of the substrate W. Two “closed states” are realized.
  • the movement by the chuck pin moving mechanism 75A is performed, for example, by the chuck pin moving mechanism 75A moving the support shaft CA3 in the upper surface radial direction of the spin base 70 along the slot CA4 in which a groove is formed along the upper surface radial direction of the spin base 70. This is realized by horizontally moving along the line.
  • the movement by the chuck pin moving mechanism 75A is performed in another manner, for example, by rotating the support shaft CA3 around a shaft provided in the horizontal direction along the tangential direction around the substrate W below the support shaft CA3. You may implement
  • a configuration in which the displacement of the member is realized by a cam mechanism or a magnet is conventionally used.
  • Various configurations such as a configuration that realizes displacement of a member in a non-contact manner are known, and any configuration may be used.
  • the chuck pin moving mechanism 75B is stored below each of the plurality of chuck pins CB in the spin base 70, and is operated by a control signal from the chuck pin moving mechanism control unit 123 in the controller 100. As for other configurations, the chuck pin moving mechanism 75B has the same configuration as the chuck pin moving mechanism 75A.
  • the chuck pin moving mechanisms 75A and 75B which are independent moving mechanisms, are connected to the plurality of chuck pins CA and CB, respectively, the plurality of chuck pins CA and CB can be moved independently.
  • the chuck pin CA includes a chuck pin main body CA1, a contact surface CA2 that contacts the substrate W on the side surface of the chuck pin main body CA1, a slot CA4 provided on the peripheral edge of the upper surface of the spin base 70, a slot CA4, and a chuck pin. It has a support shaft CA3 that connects the lower surface of the main body CA1.
  • the upper surface of the chuck pin CA is higher than the upper surface of the substrate W when the chuck pin CA is in contact with the substrate W.
  • the contact surface CA2 may constitute a part of the chuck pin main body CA1, or may be a member independent of the chuck pin main body CA1.
  • the chuck pin main body CA1 and the contact surface CA2 may be independent members, or may be an integrally molded member.
  • the material is determined in consideration of the likelihood of contamination, chemical resistance, durability, and the like.
  • the chuck pin CA needs to hold the substrate W securely by bringing the contact surface CA2 into contact with the end surface of the substrate W. For this reason, it is not desirable to use a material or surface shape that does not cause excessive frictional force when brought into contact with the substrate W.
  • a sponge material porous member formed of an elastically deformable material such as PVA (polyvinyl alcohol) or urethane is selected as the material of the contact surface CA2.
  • the chuck pin CB includes a chuck pin main body CB1, a contact surface CB2 that contacts the substrate W on the side surface of the chuck pin main body CB1, a slot CB4 provided at the peripheral edge of the upper surface of the spin base 70, a slot CB4, and a chuck pin. And a support shaft CB3 connecting the lower surface of the main body CB1.
  • the upper surface of the chuck pin CB is lower than the upper surface of the substrate W in a state where the chuck pin CB is in contact with the substrate W.
  • the contact surface CB2 may constitute a part of the chuck pin main body CB1 or may be a member independent of the chuck pin main body CB1. That is, the chuck pin main body CB1 and the contact surface CB2 may be independent members, or may be integrally molded members.
  • the material is determined in consideration of the likelihood of contamination, chemical resistance, durability, and the like.
  • the chuck pin CB needs to securely hold the substrate W by bringing the contact surface CB2 into contact with the end surface of the substrate W. For this reason, it is not desirable to use a material or surface shape that does not cause excessive frictional force when brought into contact with the substrate W.
  • a sponge material porous member formed of an elastically deformable material such as PVA (polyvinyl alcohol) or urethane is selected.
  • the shape of the contact surfaces CA2 and CB2 is such that the side surface facing the end (bevel or edge periphery) of the substrate W is recessed toward the outside in the substrate radial direction as shown in FIG. It is comprised so that almost all the edge parts of W may be clamped from the upper and lower sides and a side surface.
  • the shape of the contact surfaces CA2 and CB2 is not limited to such a shape, and can take various forms as long as the holding function of the substrate W can be appropriately exhibited.
  • the contact surface CA2 includes a mounting surface that supports the end portion of the substrate W from below, and a side surface on a flat plate that extends in the vertical direction from the mounting surface, and the mounting surface and the side surface are the end portions of the substrate W. It may be in the shape of a chair that is brought into contact with.
  • the shape of the contact surface CB2 can take various forms as long as it exhibits a holding function of the substrate W and is suitable for brush cleaning of the end portion of the substrate W.
  • the apparatus configuration of the substrate processing apparatus 1 has been described above.
  • FIG. 5 to 8 are schematic plan views for explaining the operation of the chuck pins CA and CB according to the embodiment. ⁇ When chuck pins CA and CB are both open> FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the operation of the chuck pins CA and CB according to the embodiment. FIG. 5 is a schematic diagram when the chuck pins CA and CB are both open.
  • chuck pins CA and CB There are a plurality of chuck pins CA and CB, and they are alternately arranged in the circumferential direction above the spin base 70 as illustrated in FIG. Since the plurality of chuck pins CA and the plurality of chuck pins CB need to be able to sandwich the substrate W with only one of them, at least three chuck pins are required. However, a larger number, for example, six chuck pins CA and six chuck pins CB may be used.
  • the chuck pin CA can be moved between the “open state” and the “closed state” independently by the chuck pin moving mechanism 75A and the chuck pin CB by the chuck pin moving mechanism 75B.
  • FIG. 5 the plurality of chuck pins CA are moved in the “open state”, that is, radially outward of the spin base 70, and the plurality of chuck pins CB are also moved in the “open state”, that is, radially outward of the spin base 70.
  • the moving state is shown.
  • the substrate W is shown for the purpose of showing the positional relationship between the substrate W and the chuck pins, and is hatched for the sake of clarity, but the description of the substrate W is only for reference showing the positional relationship. It is.
  • FIG. 6 is a schematic plan view similar to FIG. In FIG. 6, all of the plurality of chuck pins CA and CB are in the “closed state”.
  • FIG. 7 is also a schematic plan view similar to FIG. In FIG. 7, while the plurality of chuck pins CA are in the “closed state”, the plurality of chuck pins CB are in the “open state”.
  • FIG. 8 is also a schematic plan view similar to FIG. In FIG. 8, while the plurality of chuck pins CA are in the “open state”, the plurality of chuck pins CB are in the “closed state”.
  • the substrate W is held only by the plurality of chuck pins CB.
  • FIG. 9 is a flowchart of processing according to the embodiment. ⁇ STEP1 board loading> First, the substrate W is held on the spin chuck 50 in order to apply a predetermined process to the substrate W. The substrate W is transferred to the substrate processing apparatus 1 by a substrate transfer mechanism (not shown).
  • the chuck pins CA and CB are in the open state already described, that is, in the state shown in FIG.
  • the substrate transport mechanism moves the substrate W based on the position information already stored in the storage unit 110. More specifically, the substrate transport mechanism has a position where the end surface of the substrate W can be held by the chuck pins CA and CB, in other words, the end surface of the substrate W is located on all the contact surfaces CA2 and CB2 of the chuck pins CA and CB. The substrate W is moved horizontally to the facing position.
  • the spin base 70 stops rotating.
  • the chuck pin CA and the chuck pin CB are in the “closed state”. That is, the state schematically shown in FIG. As a result, the end portion (bevel or edge) of the substrate W is held by the chuck pins CA and CB. Since the substrate W is held by all the chuck pins, the substrate W is held with a small amount of eccentric deviation with respect to the spin base 70.
  • the spin base 70 can be switched at least in four stages of “stop”, “low speed”, “medium speed”, and “high speed”.
  • the rotation speed of “low speed” ranges from several tens to several hundred rpm
  • the rotation speed of “medium speed” ranges from several hundred to 1000 rpm
  • the rotation speed of “high speed” ranges from 1000 to 3000 rpm.
  • a treatment liquid suitable for brush cleaning is discharged from the nozzle 10 near the upper center of the substrate W onto the main surface of the substrate W.
  • the processing liquid spreads outward in the radial direction of the substrate W due to the centrifugal force accompanying the rotation of the substrate W.
  • a pure water is mainly used as a treatment liquid in the brush treatment, but a cleaning liquid such as low-concentration carbonated water, weak ozone water, SC1, SC2, or FOM may be used depending on the content of substrate treatment.
  • brush cleaning by the brush BR1 illustrated in FIGS. 1 and 4 is performed.
  • the brush BR1 is rubbed on the main surface of the substrate W by horizontally moving the head 65 connecting the brush BR1 along the main surface of the substrate W by the arm moving mechanism 60.
  • the rubbing range is from the center of the substrate on the main surface of the substrate W to the vicinity of the peripheral edge of the substrate. Even when the brush BR1 moves to the peripheral edge of the substrate, the brush BR1 and the chuck pin CB do not interfere with each other. Therefore, brush cleaning can be performed on the entire periphery of the substrate from the center of the substrate, which is the entire upper surface of the substrate W, without worrying about interference with the chuck pins.
  • Particles and dirt on the main surface of the substrate W are brush-cleaned by the brush BR1, and the particles and the like removed from the substrate W by the brush BR1 are end surfaces of the substrate W by the processing liquid that flows radially outward on the substrate W. Flows down from the outside.
  • the auxiliary second nozzle 20 may be fixed to the head 65 and the treatment liquid may be discharged around the brush BR ⁇ b> 1.
  • ⁇ STEP4 rinse treatment> Following STEP 3, a rinsing process is performed.
  • pure water is usually used for both brush cleaning and rinsing.
  • cleaning water such as low-concentration carbonated water or weak ozone water, SC1, SC2, or FOM is used for brush cleaning, while pure water or low-concentration carbonated water is used for rinsing. Also good.
  • the brush BR1 moves to a retracted position (not shown) at the periphery of the spin base 70, and the rinsing liquid is discharged from the first nozzle 10.
  • the rotation speed of the substrate W changes from “low speed” to “medium speed”.
  • the rinsing liquid spreads on the upper surface of the substrate W from the rotation center of the substrate W to the outer peripheral direction, and the dirt generated by brush cleaning is washed away from the outer periphery of the substrate W.
  • the chuck pins CA hold the substrate W in addition to the chuck pins CB. That is, the state schematically shown in FIG. Since the substrate W is held by both the chuck pins CA and CB, the substrate W is held more stably.
  • the rotation speed of the spin base 70 changes from medium speed rotation to high speed rotation.
  • the substrate W held on the chuck pins CA and CB rotates at high speed, and the rinse liquid remaining on the substrate W is shaken off and dried (spin drying).
  • spin drying ⁇ STEP6 Release the board> After the drying process of STEP 5 is completed, the rotation of the spin base 70 is gradually decelerated, and finally the rotation of the spin base 70 is stopped.
  • the chuck pins CA and CB are both opened. That is, the state schematically shown in FIG. 5 is reached, and the substrate W can be unloaded by a transport unit (not shown).
  • the transfer means (not shown) receives the substrate W.
  • the substrate processing apparatus 1 is provided with chuck pins having different structures of the chuck pins CA and CB.
  • the chuck pin CB in other words, the chuck pin holds the substrate W when it holds the substrate W. Only the chuck pin whose height of the upper surface of the pin is lower than the upper surface of the substrate W may be provided.
  • various movement mechanisms such as the arm movement mechanism, chuck rotation mechanism, chuck pin controller, and rotation mechanism in the above description of the embodiment of the present invention, the structure of the arm and head, the structure of the spin chuck, the structure of the chuck pin, etc.
  • various implementations are known, and those skilled in the art can apply the present invention within the scope of the matters described in the claims.

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Abstract

基板処理装置は、基板のブラシ洗浄を行う。基板処理装置は、回転軸線の周りで回転可能に設けられたスピンベースと、前記スピンベースを回転させるスピンベース回転機構と、開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第１チャックピンとを備えている。前記複数の第１チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面と同じまたは低い高さとなるように構成されている。

Description

基板処理装置、基板処理方法およびプログラム記録媒体
　この発明は、処理対象の基板に対して処理液を用いた処理を施すための基板処理装置および基板処理方法に関する。さらに、この発明は、基板処理装置によって基板処理を実行するためのプログラムを記録したプログラム記録媒体に関する。処理対象の基板には、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板などの各種の基板が含まれる。
　基板の処理工程の一つに、基板の表面に処理液を供給することにより基板表面を洗浄する工程がある。処理液供給のみでは充分に洗浄目的が達せられない場合、ブラシを基板表面に適用して基板表面を洗浄するブラシ洗浄工程が行われる。
　基板を水平に保持しつつ回転させた上で基板洗浄処理を行ういわゆる枚葉洗浄装置においては、基板表面に処理液を供給した上でブラシが基板表面に適用され、ブラシによる洗浄処理が実施される。
　基板を水平面に平行に保持し、一つの処理室で一枚ずつ基板処理を行ういわゆる枚葉基板処理装置においてブラシ洗浄する際には、基板をスピンベースに保持した上で基板とスピンベースを一体回転させ、これにブラシを当接させることによりブラシ洗浄が行われる。スピンベースに基板を保持させる方式としては、基板の主面の一方を吸引保持する吸引チャック方式や、基板の端部（ベベルまたはエッジ周辺）を基板側面から挟持するエッジホールド方式などがある。特許文献１に例示される吸引チャック方式では、基板の端部を自由にブラシ洗浄可能である一方で、基板に吸引痕が残ることや、吸引チャックと基板が接触している部分が吸引時に洗浄できないなどの問題がある。エッジホールド方式は、吸引チャック方式と違い基板端部以外の部分を洗浄することが可能であり、広く用いられる。
　特に基板裏面洗浄工程ではその工程の性質上、殆どの場合においてエッジホールド方式が使われる。
　しかしながら、エッジホールド方式の基板保持には、チャックピンが基板の端部を保持するため、基板端部のブラシ洗浄が困難となるという問題がある。
　この問題に対処するため、基板の端部を保持する複数のチャックピンの一部を適宜退避させ、基板の端部のうちチャックピンが退避した箇所についてブラシを進入させブラシ洗浄を行うという方法が提案されている。このようにチャックピンの一部を退避させる技術例が特許文献２に記載されている。
　特許文献２では、エッジホールド方式にて基板が保持されているが、ブラシとチャックピンが干渉しないようにチャックピンを退避させ、これと基板主面のブラシ洗浄を同期させている。チャックピンが退避したところについて、ブラシは基板のエッジを超えた位置まで水平移動し、いわゆるブラシオーバースキャンがなされる。
特開２０１６－１５２２７４号公報 特許第４９３９３７６号公報
　特許文献２に例示されるブラシオーバースキャンにおいては、基板とともに回転するチャックピンにブラシが干渉しないように、基板の回転と同期してチャックピンを順次に開閉する必要がある。このため、洗浄処理中に複雑な同期制御を行う必要があり、万一同期制御が失敗した場合には処理装置や基板の損傷の恐れがある。また、特許文献２に例示されるブラシオーバースキャンにおいては、基板洗浄中に少なくとも一部のチャックピンは基板よりも高い位置に突き出た状態で基板を保持しているので、これに洗浄液がぶつかって液が飛散し、パーティクル発生の原因となる。
　このため、エッジホールド方式にて基板を保持しつつ、簡便な制御方法および／または装置構成にて、良好に基板の表面およびベベル部の洗浄を行う装置および／または方法が必要とされている。
　そこで、この発明の一実施形態は、基板をその端部で挟持するいわゆるエッジホールド方式による保持方式を採用しつつ、簡便な制御方法および／または装置構成にて、良好に基板の表面およびベベル部をブラシで洗浄する装置および／または方法を提供する。
　この発明の一実施形態は、基板のブラシ洗浄を行う基板処理装置を提供する。この基板処理装置は、回転軸線の周りで回転可能に設けられたスピンベースと、前記スピンベースを回転させるスピンベース回転機構と、開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第１チャックピンとを備えている。前記複数の第１チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面と同じまたは低い高さとなるように構成されている。
　この構成によれば、ブラシとチャックピンが干渉することなく、ブラシによるエッジオーバースキャンを行うことが可能となる。
　この発明の一実施形態では、前記基板処理装置は、開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第２チャックピンをさらに備えている。そして、前記複数の第２チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面よりも高い高さとなるように構成されている。
　この発明の一実施形態では、前記第１チャックピンの各々は、閉状態において基板に当接する当接面を有しており、当該当接面が少なくとも基板の周縁部の下面および側面に当接可能に構成されている。
　この発明の一実施形態は、基板のブラシ洗浄を行う基板処理方法を提供する。この基板処理方法は、開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第１チャックピンにより前記基板を挟持する第１挟持工程と、開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第２チャックピンにより前記基板を挟持する第２挟持工程とを含む。前記複数の第１チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面と同じまたは低い高さとなるように構成されている。前記複数の第２チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面よりも高い高さとなるように構成されている。
　前記基板処理方法の一実施形態では、前記第１挟持工程においてブラシによる基板洗浄が行われる。
　前記基板処理方法の一実施形態では、前記第１挟持工程において、前記スピンベースが第１の回転数で回転され、前記第２挟持工程において、前記スピンベースが前記第１の回転数よりも高い回転数で回転する。
　この発明の一実施形態は、基板のブラシ洗浄を行う基板処理方法を実行するプログラムのプログラム記録媒体を提供する。前記基板処理方法は、開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第１チャックピンにより前記基板を挟持する第１挟持工程と、開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第２チャックピンにより前記基板を挟持する第２挟持工程とを含む。前記複数の第１チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面と同じまたは低い高さとなるように構成されている。前記複数の第２チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面よりも高い高さとなるように構成されている。
　前記プログラム記録媒体の一実施形態では、前記基板処理方法の前記第１挟持工程においてブラシによる基板洗浄が行われる。
　前記プログラム記録媒体の一実施形態では、前記基板処理方法の前記第１挟持工程において、前記スピンベースが第１の回転数で回転され、前記第２挟持工程において、前記スピンベースが前記第１の回転数よりも高い回転数で回転する。
　本発明における上述の、またはさらに他の目的、特徴および効果は、添付図面を参照して次に述べる実施形態の説明により明らかにされる。
実施形態に係る基板処理装置の構成を模式的に示す側面図である。 実施形態に係る処理液供給機構２００の構成を模式的に示す側面図である。 実施形態に係るコントローラ１００の構成を模式的に示すブロック図である。 実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの構造を説明するための模式的な側面図である。 実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの動作を説明するための模式的な平面図である。 実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの動作を説明するための模式的な平面図である。 実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの動作を説明するための模式的な平面図である。 実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの動作を説明するための模式的な平面図である。 実施形態に係る処理のフローチャートである。
　以下、基板処理装置１の構成及び動作を図面に基づいて説明する。
　図面では同様な構成および機能を有する部分に同じ符号が付され、下記説明では重複説明が省略される。また、各図面は模式的に示されたものである。
＜基板処理装置１の構成＞
　図１は、実施形態に係る基板処理装置１の構成の一例を表す模式図である。
　まず、基板処理装置１を構成する各種部材や機構について説明する。
　基板処理装置１は、基板Ｗを保持回転するためのスピンチャック５０を含む。スピンチャック５０は、略円板形状のスピンベース７０と、スピンベース７０の下方に連結された円柱状の支軸５２と、支軸５２と連結するスピンベース回転機構５３とを備える。スピンベース回転機構５３は、支軸５２を回転することにより、スピンベース７０をスピンベース回転軸ＡＸまわりに回転する。
　スピンベース７０の上面の周縁部には、基板Ｗをその周縁から保持するための複数のチャックピンＣＡと、複数のチャックピンＣＢとが、スピンベース７０上面の周方向について略等間隔となるように互い違いに配設されている。チャックピンＣＡは、その上部が基板Ｗの上面よりも高い高さとなるように構成されている。チャックピンＣＢは、その上部が基板Ｗの上面と同じか、それよりも低い高さとなるように構成されている。
　スピンベース７０の内部には、点線で示すチャックピン移動機構７５Ａ及び７５Ｂが格納されている。チャックピン移動機構７５Ａは、複数のチャックピンＣＡを開状態と閉状態とに切り替える動作を実現する。チャックピン移動機構７５Ｂは、複数のチャックピンＣＢを開状態と閉状態とに切り替える動作を実現する。これら動作は、コントローラ１００におけるアーム移動機構制御部１２２（図３参照）からの制御信号により実現される。
　スピンチャック５０の側方には、アーム移動機構６０が設置されている。アーム移動機構６０は、アーム６４を水平面内で揺動移動させるための軸回転機構６１Ａと、アーム６４を鉛直方向に昇降させるための昇降機構６１Ｂとを有する可動部６１を備える。可動部６１は、可動部６１から生じる汚染物を遮蔽するために可動部６１周囲を覆うためのカバー６２を備えている。可動部６１は、ヘッド６５およびブラシＢＲ１をアーム６４の長軸方向に前後させるための図示しない前後移動機構を、軸回転機構６１Ａの代わりに、または軸回転機構６１Ａに加えて備えている構成としても良い。
　可動部６１は、鉛直方向に延びる支軸６３に連結し、支軸６３は更に水平方向に延びるアーム６４に連結する。アーム６４の一端はヘッド６５に連結する。ヘッド６５上には、第１ブラシＢＲ１が固定されており、アーム移動機構６０によりヘッド６５を移動させることによって、第１ブラシＢＲ１の位置を移動させることができる。ヘッド６５は、固定具２５を介して図１に示すように第２ノズル２０と連結しても良い。
　基板処理装置１は更に、スピンチャック５０で保持された基板Ｗに処理液を供給するための第１ノズル１０および第２ノズル２０を備える。
＜処理液供給機構２００の構成について＞
　以下、図１に加えて適宜図２を参照して第１ノズル及び第２ノズルの配置構成および処理液供給機構２００の構成について説明する。図２は、実施形態に係る処理液供給機構２００の構成を模式的に示す側面図である。
　第１ノズル１０は、配管２１０を通じて処理液供給機構２００から供給される処理液を吐出口１０Ａから吐出可能に構成されている。本実施形態においては、第１ノズル１０は、基板Ｗの主面（上面）の中心に向けて処理液を吐出するように、図示しない固定具により基板Ｗの上部に固定される。
　第１ノズル１０の固定位置は、第２ノズル２０やヘッド６５の移動に伴い、これらと干渉しない高さに設定される。
　第１ノズル１０の上記配置構成は、あくまで一例である。基板Ｗの主面（上面）の中心に向けて処理液を吐出する構成としては、基板Ｗの上方に基板Ｗの主面と対向したいわゆる遮断板を配置し、この遮断板の中央に第１ノズル１０の吐出口を配置する構成など、多様な構成例が考えられる。また、第１ノズル１０は、各種移動機構と組み合わせることで基板Ｗの主面（上面）に沿って移動可能な構成とし、基板Ｗの主面（上面）の中心に向けて処理液を吐出するときに基板Ｗの回転軸上に沿って配置され、それ以外のときに退避位置に退避する構成としても良い。また、第１ノズル１０の吐出口が基板Ｗの回転軸上外に配置され、処理液が基板Ｗの主面（上面）の中心に向けて斜めに吐出される構成としても良い。
　第１ノズル１０は、配管２１０を通じて、図２に詳細を示す処理液供給機構２００に接続する。処理液供給機構２００は、処理液タンク２５０に貯留された処理液を、ポンプＰ１により、配管２１０を通じて第１ノズル１０へと供給する。配管２１０には処理液の流量を調整するための流量調整バルブ２１１と、配管２１０を開閉する開閉バルブ２１５とが介装されている。第１ノズル１０から吐出される処理液の流量は、ポンプＰ１の出力および流量調整バルブ２１１の開度を調整することによって調節され、処理液の吐出の開始／停止は開閉バルブ２１５を開閉することにより実行される。
　第２ノズル２０は、配管２２０を通じて処理液供給機構２００から供給される処理吐出口２０Ａから吐出可能に構成されている。処理液供給機構２００は、処理液タンク２５０に貯留された処理液を、ポンプＰ２により、配管２２０を通じて第２ノズル２０へと供給する。配管２２０には配管２２０を流れる処理液の流量を調整するための流量調整バルブ２２１と、配管２２０を開閉する開閉バルブ２２５とが介装されている。第２ノズル２０から吐出される処理液の流量は、ポンプＰ２の出力および流量調整バルブ２２１の開度を調整することによって調節され、処理液の吐出の開始／停止は開閉バルブ２２５を開閉することにより実行される。
　第２ノズル２０は、固定具２５を介してヘッド６５に固定されており、ヘッド６５、ひいてはブラシＢＲ１とともに移動する。第２ノズル２０の主な役割は、ブラシＢＲ１が基板Ｗに当接した際、つまりブラシＢＲ１により基板Ｗの主面（上面）を洗浄する際に、ブラシＢＲ１と基板Ｗとが当接する当接領域に対して基板回転下流側に隣接する回転下流隣接領域に処理液を補充し、回転下流隣接領域における処理液膜切れまたは処理液膜厚低下を回避することである。このため、第２ノズル２０は、当該回転下流隣接領域のいずれかの位置に向けて吐出口２０Ａから処理液が吐出されるように、ブラシＢＲ１と第２ノズル２０との位置関係、第２ノズル２０の角度などを調節した上で固定具２５を介してヘッド６５に固定される。
　より具体的に述べると、第２ノズル２０は、処理液がスピンベース７０に対して斜め下方へと吐出されるように、その長軸について角度をつけて（例えば、スピンベース７０の回転軸に対して、回転軸下方から４５度～８０度）、ヘッド６５の側面に固定される。処理液の膜厚が小さい膜厚低下領域は、典型的には、ブラシＢＲ１と基板Ｗとが当接する当接領域の基板回転下流側に生ずる。より具体的には、膜厚低下領域は、ブラシＢＲ１の下面のエッジのうち基板回転下流側のエッジ（ブラシＢＲ１の下流側エッジ）に端を発し、そこから基板回転下流側に若干延びる形状となる。従って、第２ノズル２０から処理液を吐出する目標位置は、ブラシＢＲ１の側面近傍かつ回転下流側に設定することが望ましく、更には、膜厚低下領域の全領域へと第２ノズル２０から補充した処理液が流れていく位置とすることが望ましい。
　当接領域の基板回転下流側のうち、もっとも処理液膜厚が低下するのは、当接領域の境界線近傍である。従って、第２ノズル２０からの処理液は、当接領域の境界線近傍にその一部が流れるように第２ノズルをヘッド６５に固定することが望ましい。
　配管２１０と配管２２０は、図２に示すように、独立して共通の処理液タンク２５０に連結する構成としても良いし、処理液タンク２５０に至る手前で共通配管（図示せず）に合流した後、処理液タンク２５０と共通配管２５０が接続する形態としても良い。また、それぞれ異なる処理液タンク２５０Ａ、２５０Ｂ（図示せず）へと連結する構成としても良い。
＜コントローラ１００について＞
　図１及び図３を参照し、コントローラ１００の構成について説明する。
　図３は、実施形態に係るコントローラ１００の構成を模式的に示すブロック図である。
　基板処理装置１は、更にコントローラ１００を有している。コントローラ１００は、チャックピン移動機構７５Ａ及び７５Ｂ、スピンベース回転機構５３、アーム移動機構６０の可動部６１、処理液供給機構２００におけるポンプＰ１及びＰ２、流量調整バルブ２１１及び２２１、開閉バルブ２１５及び２２５などの動作を制御する。
　コントローラ１００は、ＣＰＵ１２０、処理液供給機構制御部１２１、アーム移動機構制御部１２２、チャックピン移動機構制御部１２３、スピンベース回転機構制御部１２４、その他の制御部１２５を備える（図３参照）。
　コントローラ１００に接続する記憶部１１０は、処理工程の手順や工程実施に必要な装置制御パラメータなどを格納するレシピや、操作者指示情報、工程ごとの装置制御パラメータや制御信号の値を算出するための各種アルゴリズムを格納する。上記の各制御部は、記憶部１１０と連携して制御信号の値を算出し、装置の処理工程の進行状況に従って、制御信号を接続先に送信する。コントローラ１００は、コンピュータの形態を有している。記憶部１１０は、コントローラ１００が実行するプログラムを記録したプログラム記録媒体の一例である。
　コントローラ１００は、基板Ｗの処理に伴う処理液飛沫や雰囲気汚染を回避するため、スピンチャック５１との間に設けたスピンチャック５１等を覆う図示しない隔壁の外部に設け、制御信号を送受信するための配線を通じて上述の各種機構への通信を行う構成としても良い。
＜チャックピンＣＡ及びＣＢの構造＞
　図４は、実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの構造を説明するための模式的な側面図である。図４では、簡単のため、記憶部１１０、コントローラ１００、処理液供給機構２００、第１ノズル１０、第２ノズル２０、アーム移動機構６０を図から省略している。
　チャックピンＣＡとチャックピンＣＢとは、基板Ｗに当接させた際にチャックピンの上面が基板Ｗの上面よりも高い位置にあるか、そうでないかという点において相違する。
　以下、図４を参照し、チャックピン移動機構７５Ａ及び７５Ｂ、ならびに、チャックピンＣＡ及びＣＢの構造について詳しく説明する。
　図４では、スピンチャック５０のうち、簡単のためスピンベース７０のみを図示している。スピンベース７０の内部には、図４の点線で示すチャックピン移動機構７５が内蔵されている。チャックピン移動機構７５は、チャックピン移動機構７５Ａとチャックピン移動機構７５Ｂとを有する。
　チャックピン移動機構７５Ａは、スピンベース７０内において、複数のチャックピンＣＡの各々の下方に格納されており、コントローラ１００におけるチャックピン移動機構制御部１２３による制御信号により作動する。
　チャックピン移動機構７５Ａは、チャックピンＣＡの支軸ＣＡ３をスロットＣＡ４に沿って移動させることにより、支軸ＣＡ３に連結されたチャックピン本体ＣＡ１を移動させる。当該移動により、チャックピンＣＡの当接面ＣＡ２が基板Ｗのエッジまたはベベルに当接しない状態である「開状態」と、当接面ＣＡ２が基板Ｗのエッジまたはベベルに当接可能な状態である「閉状態」の２状態が実現される。チャックピン移動機構７５Ａによる当該移動は、例えば、スピンベース７０の上面径方向に沿って溝が形成されたスロットＣＡ４に沿ってチャックピン移動機構７５Ａが支軸ＣＡ３をスピンベース７０の上面径方向に沿って水平移動させることにより実現される。
　チャックピン移動機構７５Ａによる当該移動は、別の態様、例えば、当該支軸ＣＡ３がその下方において基板Ｗの周囲の接線方向に沿う水平方向に設けられた軸周りに回転することによって、当接面ＣＡ２の基板Ｗに対する当接または離反を実現するものであっても良い。支軸ＣＡ３を移動させ、チャックピンＣＡに開状態と閉状態とを実現させるためのチャックピン移動機構７５Ａの機械構成としては、従来からカム機構により部材の変位を実現する構成や、磁石を活用して非接触で部材の変位を実現する構成など様々な構成が公知であり、いずれの構成を用いても良い。
　次にチャックピン移動機構７５Ｂについて説明する。チャックピン移動機構７５Ｂは、スピンベース７０内において、複数のチャックピンＣＢの各々の下方に格納されており、コントローラ１００におけるチャックピン移動機構制御部１２３による制御信号により作動する。その他構成については、チャックピン移動機構７５Ｂは、チャックピン移動機構７５Ａと同様な構成を有する。
　独立した移動機構であるチャックピン移動機構７５Ａ、７５Ｂが、各々複数のチャックピンＣＡ、ＣＢに連結しているため、複数のチャックピンＣＡとＣＢとを各々独立して移動させることができる。
　引き続き図４を参照し、チャックピンＣＡ及びＣＢの構成について説明する。
　チャックピンＣＡは、チャックピン本体ＣＡ１と、チャックピン本体ＣＡ１の側面にて基板Ｗに当接する当接面ＣＡ２と、スピンベース７０の上面周縁部に設けられたスロットＣＡ４と、スロットＣＡ４とチャックピン本体ＣＡ１の下面を接続する支軸ＣＡ３とを有する。
　図４に模式的に示すように、チャックピンＣＡを基板Ｗに当接させた状態において、チャックピンＣＡの上面は、基板Ｗの上面よりも高い位置となる。
　当接面ＣＡ２は、チャックピン本体ＣＡ１の一部分を構成しても良いし、チャックピン本体ＣＡ１から独立した部材であっても良い。すなわち、チャックピン本体ＣＡ１と当接面ＣＡ２とが独立した部材であっても良いし、一体的に成型された部材であっても良い。
　当接面ＣＡ２は、基板Ｗの端面と直接に接触するため、汚染の発生しやすさ、耐薬性、耐久性などを考慮して素材が決定される。チャックピンＣＡは、当接面ＣＡ２を基板Ｗの端面に当接させることにより、基板Ｗを確実に保持する必要がある。このため、基板Ｗに当接させた際に余り摩擦力が働かないような材料や表面形状とすることは望ましくない。当接面ＣＡ２の材料としては、例えば、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）などが選択される。
　続いて、チャックピンＣＢについて説明する。
　チャックピンＣＢは、チャックピン本体ＣＢ１と、チャックピン本体ＣＢ１の側面にて基板Ｗに当接する当接面ＣＢ２と、スピンベース７０の上面周縁部に設けられたスロットＣＢ４と、スロットＣＢ４とチャックピン本体ＣＢ１の下面を接続する支軸ＣＢ３とを有する。
　図４に模式的に示すように、チャックピンＣＢを基板Ｗに当接させた状態において、チャックピンＣＢの上面は、基板Ｗの上面よりも低い位置となる。
　当接面ＣＢ２は、チャックピン本体ＣＢ１の一部分を構成しても良いし、チャックピン本体ＣＢ１から独立した部材であっても良い。すなわち、チャックピン本体ＣＢ１と当接面ＣＢ２とが独立した部材であっても良いし、一体的に成型された部材であっても良い。
　当接面ＣＢ２は、基板Ｗの端面と直接に接触するため、汚染の発生しやすさ、耐薬性、耐久性などを考慮して素材が決定される。チャックピンＣＢは、当接面ＣＢ２を基板Ｗの端面に当接させることにより、基板Ｗを確実に保持する必要がある。このため、基板Ｗに当接させた際に余り摩擦力が働かないような材料や表面形状とすることは望ましくない。当接面ＣＢ２の材料としては、例えば、例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）やウレタンなどの弾性変形可能な材料で形成されたスポンジ材（多孔質部材）などが選択される。
　本実施形態においては、当接面ＣＡ２やＣＢ２の形状は、図４に示すように基板Ｗの端部（ベベルまたはエッジ周辺）に対向する側面が基板径方向の外側に向けて凹むことで基板Ｗの端部のほぼ全てを上下及び側面から挟持するように構成されている。
　当接面ＣＡ２やＣＢ２の形状は、こうした形状に限らず、基板Ｗの保持機能を適切に発揮しうる限りにおいて様々な形態をとりうる。例えば、当接面ＣＡ２は、基板Ｗの端部を下部から支持する載置面と、載置面から鉛直方向に延びる平板上の側面から成り、当該載置面と側面を基板Ｗの端部に当接させる椅子状の形状であっても良い。また、当接面ＣＢ２の形状は、基板Ｗの保持機能を発揮し、かつ、基板Ｗの端部のブラシ洗浄に適している限り、様々な形態をとりうる。
　以上、基板処理装置１の装置構成について説明した。
　次に、図５～図８を参照し、チャックピンＣＡ及びＣＢの動作について説明する。
　図５～図８は、いずれも実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの動作を説明するための模式的な平面図である。
＜チャックピンＣＡとＣＢがともに開状態となっている場合＞
　図５は、実施形態に係るチャックピンＣＡ及びＣＢの動作を説明するための模式的な平面図である。図５は、チャックピンＣＡとＣＢがともに開状態となっている場合の模式図である。
　チャックピンＣＡ、ＣＢはそれぞれ複数個あり、スピンベース７０の上方において、図５に例示するように周方向に互い違いに配置される。複数のチャックピンＣＡと、複数のチャックピンＣＢは、いずれか片方の組のみでも基板Ｗを挟持可能である必要があるため、最低３個ずつのチャックピンが必要である。しかし、より多い数、たとえばチャックピンＣＡを６つ、チャックピンＣＢを６つとするなどとしても良い。
　既に説明したように、チャックピンＣＡは、チャックピン移動機構７５Ａにより、チャックピンＣＢはチャックピン移動機構７５Ｂにより、それぞれ独立に「開状態」と「閉状態」との間で移動可能である。
　図５では、複数のチャックピンＣＡが「開状態」すなわちスピンベース７０の径方向外側に移動しており、かつ、複数のチャックピンＣＢもまた「開状態」すなわちスピンベース７０の径方向外側に移動している状態が示されている。図５では、基板Ｗとチャックピンとの位置関係を示す目的で基板Ｗを記載し、かつ明瞭化のために斜線を付しているが、基板Ｗの記載は、あくまで位置関係を示す参考のためである。
＜チャックピンＣＡおよびＣＢがともに閉状態となっている場合＞
　図６は、図５と同様な模式図な平面図である。図６では、複数のチャックピンＣＡ及びＣＢの全てが「閉状態」となっている。
＜チャックピンＣＡのみが閉状態となっている場合＞
　図７もまた、図５と同様な模式図な平面図である。図７では、複数のチャックピンＣＡが「閉状態」である一方で、複数のチャックピンＣＢが「開状態」となっている。
　このとき、基板Ｗは複数のチャックピンＣＡのみで挟持された状態となっている。
＜チャックピンＣＢのみが閉状態となっている場合＞
　図８もまた、図５と同様な模式図な平面図である。図８では、複数のチャックピンＣＡが「開状態」である一方で、複数のチャックピンＣＢが「閉状態」となっている。
　このとき、基板Ｗは複数のチャックピンＣＢのみで挟持された状態となっている。
　この状態において、チャックピンＣＢの上面の高さは基板Ｗの上面の高さよりも低いため、ブラシＢＲ１により基板Ｗのベベルを洗浄する際にブラシＢＲ１が基板ＷのベベルにおいてチャックピンＣＢと衝突することがない。従って、チャックピンの持ち替え制御などの複雑な制御を行わずに、ブラシオーバースキャンを実行することが可能である。
　次に、図９を参照し、基板処理装置１の動作例について説明する。
　図９は、実施形態に係る処理のフローチャートである。
＜ＳＴＥＰ１　基板の搬入＞
　先ず、基板Ｗに所定の処理を加えるために、基板Ｗがスピンチャック５０に保持される。基板Ｗが、図示しない基板搬送機構により基板処理装置１へと搬送されてくる。
　このとき、チャックピンＣＡおよびＣＢは、既に説明した開状態、すなわち図５に示す状態となっている。
　基板搬送機構は、記憶部１１０に既に格納されている位置情報に基づき、基板Ｗを移動させる。より具体的には、基板搬送機構は、基板Ｗの端面がチャックピンＣＡおよびＣＢにより保持可能な位置、換言すると、基板Ｗの端面がチャックピンＣＡおよびＣＢの当接面ＣＡ２およびＣＢ２の全てに対向する位置へと基板Ｗを水平移動させる。
　この段階においては、スピンベース７０は回転を停止している。
＜ＳＴＥＰ２　基板の保持＞
　ＳＴＥＰ２では、チャックピンＣＡおよびチャックピンＣＢが「閉状態」となる。つまり、図６に模式的に示す状態となる。この結果、基板Ｗの端部（ベベルまたはエッジ）がチャックピンＣＡおよびＣＢにより保持される。すべてのチャックピンにより基板Ｗが保持されることで、基板Ｗがスピンベース７０に対して偏心ずれが少ない状態で保持される。
＜ＳＴＥＰ３　ブラシ洗浄基板の回転開始＞
　次に、チャックピンＣＡのみが、「開状態」となる。つまり、図８に模式的に示す状態となる。この状態にてスピンベース７０が回転開始する。本実施形態においては、スピンベース７０は少なくとも「停止」「低速」「中速」「高速」の４段階の速度切替が可能である。例えば、「低速」の回転数は数１０から数百ｒｐｍ、「中速」の回転数は数百から１０００ｒｐｍ、「高速」の回転数は１０００から３０００ｒｐｍの値をとる。
　ＳＴＥＰ３においては、スピンベース７０は低速回転数に至るまで加速する。
　次に、基板Ｗの中央上方近傍のノズル１０から基板Ｗの主面上へとブラシ洗浄に好適な処理液が吐出される。処理液は、基板Ｗの回転に伴う遠心力により基板Ｗの径方向外側へと広がる。ブラシ処理における処理液としては、純水が主として用いられるが、基板処理の要求内容によっては、低濃度の炭酸水や、弱オゾン水、ＳＣ１、ＳＣ２、ＦＯＭなどの洗浄液を用いても良い。
　次に、図１、図４に例示するブラシＢＲ１によるブラシ洗浄が行われる。ブラシＢＲ１は、アーム移動機構６０によりブラシＢＲ１を連結するヘッド６５を基板Ｗの主面上に沿って水平移動させることにより、基板Ｗの主面上で擦動する。擦動範囲は、基板Ｗの主面上の基板中心から基板周縁部近傍までである。ブラシＢＲ１が基板周縁部に移動したときにも、ブラシＢＲ１とチャックピンＣＢとは干渉しない。したがって、基板Ｗの上面全域である基板中心から基板周縁部のすべてについて、チャックピンとの干渉を気にすることなくブラシ洗浄を実施することができる。
　基板Ｗの主面上のパーティクルや汚れ等が、ブラシＢＲ１によってブラシ洗浄され、ブラシＢＲ１により基板Ｗから除去されたパーティクル等は基板Ｗ上を径方向外側に向けて流れる処理液によって基板Ｗの端面から外へと流れ落ちる。
　ブラシＢＲ１の周辺はブラシＢＲ１により除去されたパーティクルを極力大量の処理液で洗い流す必要がある。このため、図１に例示するように補助的な第２ノズル２０をヘッド６５に固定し、ブラシＢＲ１周辺に処理液を吐出する構成としても良い。
＜ＳＴＥＰ４　リンス処理＞
　ＳＴＥＰ３に引き続き、リンス処理を実施する。ブラシによる基板洗浄においては、通常、ブラシ洗浄とリンス処理のいずれも純水が用いられる。基板の種類によっては、ブラシ洗浄において、低濃度の炭酸水や、弱オゾン水、ＳＣ１、ＳＣ２、ＦＯＭなどの洗浄液を用いる一方で、リンス処理においては純水または低濃度の炭酸水などを用いても良い。
　リンス処理においては、ブラシＢＲ１がスピンベース７０の周縁にある図示しない退避位置に移動し、第１ノズル１０からリンス液が吐出される。
　リンス処理液の吐出と同時または平行して、基板Ｗの回転数が「低速」から「中速」に変化する。以上の動作により、基板Ｗの上面をリンス液が基板Ｗの回転中心から外周方向へと拡がりつつブラシ洗浄により生じた汚れを基板Ｗの外周から洗い流す。
＜ＳＴＥＰ５　乾燥処理＞
　ＳＴＥＰ４に引き続き、乾燥処理が行われる。
　ＳＴＥＰ５の乾燥処理においては、チャックピンＣＢに加えてチャックピンＣＡが基板Ｗを保持する。つまり、図６に模式的に示す状態となる。基板ＷがチャックピンＣＡおよびＣＢの両方により保持されることで、基板Ｗがより安定して保持される。
　次に、スピンベース７０の回転数が、中速回転から高速回転に変化する。このことによりチャックピンＣＡおよびＣＢに保持された基板Ｗが高速回転し、基板Ｗ上に残存するリンス液が振り切り乾燥（スピン乾燥）される。
＜ＳＴＥＰ６　基板を解放＞
　ＳＴＥＰ５の乾燥処理が完了した後、スピンベース７０の回転は徐々に減速され、最終的にスピンベース７０の回転は停止する。
　スピンベース７０が回転した後、チャックピンＣＡおよびＣＢは共に開状態となる。つまり、図５に模式的に示す状態となり、図示しない搬送手段により基板Ｗが搬出可能な状態となる。
　ＳＴＥＰ６においてチャックピンＣＡおよびＣＢが開状態となることと並行して、図示しない搬送手段が基板Ｗを受け取る。
　ＳＴＥＰ６において、この後、図示しない搬送機構のハンド部が基板Ｗの下面とスピンベース７０の上面との間に侵入し、基板Ｗの解放に備える。この後、チャックピンＣＡおよびＣＢがいずれも「開状態」となる。これにより基板Ｗはチャックピンから解放され、基板Ｗの下方で待ち受けていた搬送機構のハンド部へと受け渡される。
＜ＳＴＥＰ７　基板の搬出＞
　ＳＴＥＰ６の後、基板Ｗを受け取った搬送機構は、ハンド部に基板Ｗを載置した状態で、基板処理装置１の外部へと基板Ｗを搬送する。これにより、基板Ｗをブラシ洗浄する一連の工程が終了する。
　以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明の実施態様は、請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
　例えば、前述の実施形態においては、基板処理装置１はチャックピンＣＡおよびＣＢという異なる構造のチャックピンを備えるものとしていたが、チャックピンＣＢのみ、換言するとチャックピンが基板Ｗを保持するときにチャックピンの上面の高さが基板Ｗの上面より低いチャックピンのみを備える構成としても良い。
　また、例えば、本発明の実施形態の上記説明におけるアーム移動機構、チャック回転機構、チャックピンコントローラ、自転機構などの各種移動機構ならびに、アームやヘッドの構造、スピンチャックの構造、チャックピンの構造などについては、多様な実現形態が公知であり、当業者は請求の範囲に記載された事項の範囲内にて本発明を適用可能である。
　また、チャックピンの開閉や、ヘッドの上下動及び水平移動などを行うための制御情報の格納や制御の具体的な態様についても、請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
その他、請求の範囲による限定の範囲内において、実施態様の種々の変更が可能である。
　この出願は、２０１７年３月２７日に日本国特許庁に提出された特願２０１７－０６１４０１号に対応しており、この出願の全開示はここに引用により組み込まれるものとする。
　本発明の実施形態について詳細に説明してきたが、これらは本発明の技術的内容を明らかにするために用いられた具体例に過ぎず、本発明はこれらの具体例に限定して解釈されるべきではなく、本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ限定される。
Ｗ         基板
１         基板処理装置
１０      第１ノズル 
１０Ａ    吐出口
２０      第２ノズル
２０Ａ    吐出口
２５      固定具
６０      アーム移動機構
６１      可動部
６１Ａ  軸回転機構
６１Ｂ  昇降機構
６２      カバー
６３      支軸
６４      アーム
６５      ヘッド
ＢＲ１    ブラシ
５０      スピンチャック
５２      支軸
５３      スピンベース回転機構
ＡＸ　スピンベース回転軸
７０      スピンベース
７５      チャックピン移動機構
７５Ａ，７５Ｂ  チャックピン移動機構
ＣＡ，ＣＢ      チャックピン
ＣＡ１，ＣＢ１  チャックピン本体
ＣＡ２，ＣＢ２  当接面
ＣＡ３，ＣＢ３  支軸
ＣＡ４，ＣＢ４  スロット
１００  コントローラ
１１０  記憶部
１２１  処理液供給機構制御部
１２２  アーム移動機構制御部
１２３  チャックピン移動機構制御部
１２４  スピンベース回転機構制御部
１２５  その他機構制御部
２００  処理液供給機構
２１０，２２０  配管
２１５，２２５  開閉バルブ
２１１，２２１  流量調節バルブ
Ｐ１，Ｐ２      ポンプ
２５０  タンク

Claims (9)

  1. 　基板のブラシ洗浄を行う基板処理装置であって、
    　回転軸線の周りで回転可能に設けられたスピンベースと、
    　前記スピンベースを回転させるスピンベース回転機構と、
    　開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第１チャックピンとを備えており、
    　前記複数の第１チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面と同じまたは低い高さとなるように構成されている、基板処理装置。
  2. 　請求項１に記載の基板処理装置であって、
    　開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第２チャックピンをさらに備えており、
    　前記複数の第２チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面よりも高い高さとなるように構成されている、基板処理装置。
  3. 　請求項１乃至２に記載の基板処理装置であって、
    　前記第１チャックピンの各々は、閉状態において基板に当接する当接面を有しており、当該当接面が少なくとも基板の周縁部の下面および側面に当接可能に構成されている、基板処理装置。
  4. 　基板のブラシ洗浄を行う基板処理方法であって、
    　開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第１チャックピンにより前記基板を挟持する第１挟持工程と、
    　開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第２チャックピンにより前記基板を挟持する第２挟持工程とを有しており、
    　前記複数の第１チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面と同じまたは低い高さとなるように構成されており、
    　前記複数の第２チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面よりも高い高さとなるように構成されている、基板処理方法。
  5. 　請求項４に記載の基板処理方法であって、
    　前記第１挟持工程においてブラシによる基板洗浄が行われる、基板処理方法。
  6. 　請求項４乃至５に記載の基板処理方法であって、
    　前記第１挟持工程において、前記スピンベースが第１の回転数で回転され、
    　前記第２挟持工程において、前記スピンベースが前記第１の回転数よりも高い回転数で回転する、基板処理方法。
  7. 　基板のブラシ洗浄を行う基板処理方法を実行するプログラムのプログラム記録媒体であって、前記基板処理方法が、
    　開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第１チャックピンにより前記基板を挟持する第１挟持工程と、
    　開状態と閉状態とに切替可能であり、閉状態において基板の端部を側面から挟持可能に構成されており、前記スピンベースに設けられた複数の第２チャックピンにより前記基板を挟持する第２挟持工程とを有しており、
    　前記複数の第１チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面と同じまたは低い高さとなるように構成されており、
    　前記複数の第２チャックピンの各々は、前記基板の端部を挟持した閉状態において、その上面が前記基板の上面よりも高い高さとなるように構成されている、プログラム記録媒体。
  8. 　請求項７に記載のプログラム記録媒体であって、
    　前記第１挟持工程においてブラシによる基板洗浄が行われる、プログラム記録媒体。
  9. 　請求項７乃至８に記載のプログラム記録媒体であって、
    　前記第１挟持工程において、前記スピンベースが第１の回転数で回転され、
    　前記第２挟持工程において、前記スピンベースが前記第１の回転数よりも高い回転数で回転する、プログラム記録媒体。
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