专利名称：基板处理装置以及基板搬送方法
技术领域：
本发明涉及将基板保持在基板保持旋转机构而进行处理的基板处理装置、以及这种基板处理装置中的基板搬送方法。成为处理或搬送的对象的基板例如包括半导体晶片、液晶显示装置用基板、等离子显示器用基板、FED(Field Emission Display场致发射显示器)用基板、光盘用基板、磁盘用基板、光磁盘用基板、光掩模用基板等。
背景技术：
对半导体晶片等基板进行处理的基板处理装置具备有保持基板并使其旋转的旋转卡盘、向由该旋转卡盘保持的基板供给处理液的处理液喷嘴。旋转卡盘包括圆盘状的基座构件、直立设在该基座构件的周边部的多根夹持销，使这些根夹持销与基板的周端部抵接而夹持基板。
但是，在这种结构中，在基板外周端面上与夹持销抵接的部位会产生处理残留。特别在基板表面形成了铜膜之后，为了除去基板周边部以及外周端面的不需要的铜膜以及铜离子而进行斜面蚀刻处理或斜面清洗处理，此时会有上述那样的处理残留问题。这种处理残留会在之后搬送机械手搬送基板时引起基板保持手部的金属污染，该污染还会进一步转移到其它基板，有可能成为使金属污染扩散到基板处理装置的各部分的原因。
为了解决该问题，在美国专利申请公开US2005/276921 A1中所示的现有技术中，提出了这样的结构，即，通过设置在旋转基座构件中的基板支撑构件来从下表面支撑基板，另一方面从基板的上表面供给气体，从而将基板按压在基板支撑构件上，由基板支撑构件与基板的摩擦来保持基板进行旋转。
然而，在该结构中，重要的是使基板正确的定位支撑在基板支撑构件上。如果旋转基座构件的旋转轴线与基板的重心有偏差，则会因旋转相伴的离心力基板要向水平方向移动，因此对基板的保持有可能会不稳定。
因此考虑到，在由基板搬送机械手搬送基板的过程中，要将基板相对于基板保持手部进行定位，将处理前的基板暂时搬入载物台(校准载物台)而进行定位。进而，考虑到要使用高精度的基板搬送机械手来确保所需要的位置精度。
但是，这些都是高成本的解决对策，并不优选。并且，由于构件的允许误差或组装时的误差，导致极难实现所需的位置精度。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种基板处理装置以及基板搬送方法，能够在抑制成本的同时，以高精度定位的状态将基板保持在基板保持旋转机构上，由此可实现稳定的基板处理。
本发明的基板处理装置9包括基板保持旋转机构4，其用于保持并旋转基板W并使基板旋转；定位构件55、57，其设置在该基板保持旋转机构，用于将基板定位在规定的基板保持位置上；基板搬送机构52，其将基板递交给上述基板保持旋转机构；推压单元53、60、70、75、77，其设置在该基板搬送机构，将基板推向上述定位构件。此外，在该项中，括号内的英文和数字表示后述的实施方式中的对应结构要素等。当然应该理解为本发明并不受该实施方式的限定来解释。
根据上述结构，通过设在基板搬送机构上的推压单元，将基板向设在基板保持旋转机构上的定位构件推压。由此，在从基板搬送机构将基板交接到基板保持旋转机构上时，能够使基板相对于基板保持旋转机构正确的定位。
由于定位构件设在基板保持旋转机构上，所以与在基板保持手部上或定位载物台上进行定位的方式相比较能够高精度的定位基板，并能够消减成本。
上述推压单元还可以包括基板抵接部件75、77，其与基板的端面抵接；基板抵接部件移动机构53、70，其使该基板抵接部件向定位构件移动。根据该结构，通过基板抵接部件移动机构使基板抵接部件向定位构件移动，从而使基板向定位构件移动来进行其定位。
优选还具备控制单元20，其在从基板搬送机构将基板交接到基板保持旋转机构上时(更为具体的说，在交接之后或之前)，如上所述对基板抵接部件移动机构进行控制。
还有，优选还包括趋势单元74，通过基板抵接部件移动机构移动基板抵接部件向，将基板弹性的押向上述定位构件。该趋势单元例如也可以为弹簧之外的弹性构件。
优选的，在上述基板搬送机构包括保持基板的基板保持手部60时，上述基板抵接部件设置在上述基板保持手部，并上述基板抵接部件移动机构包括使上述基板保持手部向上述定位构件移动的手部驱动机构53。根据该结构，通过手部驱动机构使基板保持手部向上述定位构件移动，从而能够移动基板抵接部件，将基板正确的定位在基板保持旋转机构上。
进而，上述基板抵接部件移动机构还包括相对移动机构70，该相对移动机构使上述基板抵接部件相对上述基板保持手部进行相对移动。根据该结构，通过由手部驱动机构驱动基板保持手部移动以及由相对移动机构驱动基板抵接部件相对移动，能够将基板向定位构件移动。由此，即使由手部驱动机构驱动基板保持手部移动的移动精度不够，也可以通过相对移动机构使基板抵接部件更加高精度地移动。其结果，由于不需要高价的高精度的手部驱动机构，所以能够有助于消减成本。
另外，在上述基板搬送机构包括保持基板的基板保持手部60时，上述基板抵接部件可以设置在上述基板保持手部，上述基板抵接部件移动机构可以包括相对移动机构70，该相对移动机构使上述基板抵接部件相对上述基板保持手部进行相对移动。根据该结构，通过由相对移动机构驱动基板抵接部件相对移动，能够使基板向定位构件移动。由此，即使由手部驱动机构驱动基板保持手部移动的移动精度不够，也可以通过相对移动机构使基板抵接部件更加高精度地移动。其结果，由于不需要高价的高精度的手部驱动机构，所以能够有助于消减成本。
优选上述基板处理装置还包括定位用基板支撑部件56、59、66、79，该定位用基板支撑部件在基板的端面与上述定位构件对置的位置的状态下，以使基板能够向上述定位构件移动的方式支撑基板。根据该结构，能够在以定位用支撑部件稳定支撑基板的状态下来定位基板。
上述定位用基板支撑部件56、59可以设置在上述基板保持旋转机构。根据该结构，能够在从基板搬送机构将基板交接到基板保持旋转机构上之后进行基板的定位。
上述定位用基板支撑部件66、79可以设置在上述基板搬送机构。根据该结构，能够在从基板搬送机构将基板交接到基板保持旋转机构上之前进行基板的定位。此时，上述定位用基板支撑部件也可以设在保持基板的基板保持手部上。
优选上述基板保持旋转机构包括处理用基板支撑部件7，该处理用基板支撑部件在处理基板时与该基板的一侧表面抵接并支撑该基板。特别优选基板保持旋转机构不与基板的端面抵接，而通过上述处理用基板支撑部件从一侧的表面侧支撑基板，从而保持该基板。
根据该结构，能够抑制或防止在基板的端面上产生处理残留。另外，由于能够使基板相对于基板保持旋转机构正确定位，所以即使在旋转时也可以保持基板稳定。
上述基板处理装置还可以包括流体供给单元21、9b，该流体供给单元向被上述处理用基板支撑部件支撑的基板的另一侧表面供给用于将基板按压在上述处理用基板支撑部件的流体(气体或液体)。
根据该结构，由流体将基板按压在处理用基板支撑部件上，并且使基板相对于基板保持旋转机构正确定位，因此即使基板保持旋转机构除了处理用基板支撑部件之外没有相对基板的抵接部件，也能够保持基板稳定。
上述基板保持旋转机构还可以包括基座5、和使上述处理用基板支撑部件相对该基座移动的支撑部件驱动机构28、29、30(更为具体的说，以改变基座表面与支撑位置之间的距离的方式移动处理用基板支撑部件)。由此，能够从上述定位用支撑部件将基板交接到处理用基板支撑部件。
当然，也可以将处理用基板支撑部件做成兼有作为定位用基板支撑部件的功能的结构。
本发明的基板搬送方法包括将定位构件55设置在基板保持旋转机构4的步骤，其中，上述定位构件用于将基板W定位在规定的基板保持位置，上述基板保持旋转机构用于保持基板并使基板旋转；通过推压单元53、60、70、75、77将该基板推向上述定位构件的步骤，其中，上述推压单元设置在用于将基板递交给上述基板保持旋转机构的基板搬送机构52上；将基板从上述基板搬送机构交接到上述基板保持旋转机构的步骤。关于该方法的发明，也可以实施与上述基板处理装置的发明相关联的所述的变形。
通过参照附图而对下述的实施方式进行说明，能够更加明确本发明的上述的、或者另外其他的目的、特征以及效果。
图1是用于说明本发明的一个实施方式的基板处理装置的结构的示意剖面图。
图2是基板处理装置所具备的旋转卡盘的俯视图，表示由基板保持手部将基板搬入时的状况。
图3是表示旋转卡盘所具备的支撑部件的结构的局部剖面图。
图4是定位导杆的放大立体图。
图5是表示基板保持手部所具备的前方侧下落制导的结构的俯视图。
图6A以及图6B是放大表示基板保持手部所具备的后方侧的下落制导涉及的结构的图。
图7A～图7H是按顺序表示从基板保持手部向旋转卡盘交接基板时的动作(第一实施方式)的示意图。
图8A～图7F是按顺序表示从基板保持手部向旋转卡盘交接基板时的其它动作(第二实施方式)的示意图。
具体实施例方式
图1是用于说明本发明的一个实施方式的基板处理装置的结构的示意剖视图。该基板处理装置为向半导体晶片等基板W的表面供给药液或冲洗液(例如纯水(去离子化的纯水))等处理液，从而对基板W进行液处理，然后以通过离心力甩掉基板表面的液体的方式进行旋转干燥的装置。该基板处理装置向基板W的下表面供给处理液，从而可对其下表面进行处理，另外通过向基板W的下表面供给处理液，使处理液从基板W的下表面沿着基板W的外周端面而绕回到上表面(器件形成面)，从而能够对基板W的上表面周边部进行处理(斜面处理)。进而，对基板W的上表面供给处理液，从而可以对其上表面进行处理。
该基板处理装置含有中空的旋转轴1，该旋转轴1与马达3的旋转轴相连，通过驱动该马达3，可以使其围绕沿着铅直方向的旋转轴线J旋转。旋转轴1的上端部一体的连接有旋转基座5。因此，可以通过驱动马达3而使旋转基座5围绕旋转轴线J旋转。另外，在旋转基座5的周边部附近，从旋转基座5向上方突出的设置有多个支撑部件7，该支撑部件7与基板W的下表面周边部抵接并支撑基板W。并且，由多个支撑部件7以从旋转基座5离开规定间隔的状态将基板W支撑为水平。由这些支撑部件7以及旋转基座5等，构成作为保持基板W并使之旋转的基板保持旋转机构的旋转卡盘4。
图2是从上方看旋转卡盘4的俯视图，表示由基板搬送机械手52的基板保持手部60将基板W搬入时的状况。在旋转基座5的中心部设有开口，在其周边部附近设有多个(在本实施方式中为12个)支撑部件7(处理用基板支撑部件)。并且，12个支撑部件以旋转轴线J为中心以每30度的等角度间隔放射状配置。
为了将基板W水平支撑，支撑部件7的个数至少为3个以上即可，但为了对支撑部件7与基板W的下表面抵接的部分进行处理，而做成可使支撑部件7相对于基板W的下表面自由抵接/离开的结构，并且最好在处理中使各支撑部件7从基板W的下表面离开至少一次以上。因此，要对还包括支撑部件7与基板W的下表面抵接的部分的基板W的整个下表面进行处理，需要至少4个以上的支撑部件7。
在该实施方式中，将12个支撑部件7按每隔1个的方式分为两组，每组6个，在用处理液对基板W进行处理时，用这两组支撑部件7以交互支撑基板W的方式进行工作。
另外，如图1所示，该基板处理装置具备环境遮断板9，其与旋转基座5对置配置，用于遮断基板W的上表面侧的环境；气体供给部件21(流体供给单元)，其向形成在该环境遮断板9与基板W的上表面之间的空间SP供给氮气等惰性气体。并且，通过从气体供给部件21向基板W的上表面即空间SP供给惰性气体，从而使基板W按压支撑部件7，从而能够使基板W保持在旋转卡盘4上。由此，通过支撑部件7与基板W下表面之间的摩擦力，将旋转卡盘4的旋转力经由支撑部件7而传至基板W。
环境遮断板9可一体旋转的安装在中空桶状的支撑轴11的下端部。在支撑轴11上连接有省略图示的遮断板驱动机构，通过驱动遮断板驱动机构的马达而使环境遮断板9与支撑轴11一起围绕与旋转卡盘4的旋转轴1同轴的旋转轴线J旋转。控制部件20，以使遮断板驱动机构的马达与马达3同步的方式进行控制，由此能够以与旋转卡盘4相同的旋转方向以及相同的旋转速度来旋转驱动环境遮断板9。另外，通过使遮断板驱动机构的升降驱动用促动器(例如气缸)工作，而使环境遮断板9接近或远离旋转基座5。
环境遮断板9比基板W的直径大一些，并在其中心部具有开口。环境遮断板9配置在旋转卡盘4的上方，其下表面(底面)成为与基板W的上表面对置的对置面9a。该对置面9a开有多个气体喷出口9b。多个气体喷出口9b配设在与设置于旋转基座5上的支撑部件7对应的位置上，更具体地说，在支撑部件7的旋转轨迹上，沿着以旋转轴线J为中心的圆周以等间隔排列。这些气体喷出口9b连通到环境遮断板9的内部的气体流通空间9c。此外，气体喷出口并不仅限于多个开口，也可以是单一的开口，例如以旋转轴线J为中心经全周为同心圆形状的环状开口。但从达到气体喷出压的均匀性这点看来，形成多个气体喷射口9b的方式有利。
为了向形成在环境遮断板9内部的气体流通空间9c供给气体，气体流通空间9c经由配管25而连通连接到气体供给部件21。在该配管25上安装有由控制部件20控制开闭的开闭阀23。由此，控制部件20打开开闭阀23从而从气体供给部件21向气体流通空间9c内供给氮气等惰性气体，进而从多个气体喷出口9b向基板W的上表面喷射惰性气体。另外，多个气体喷出口9b以配置在支撑部件7的旋转轨迹上的方式设置在环境遮断板9的对置面9a上，形成为使惰性气体向大致铅直方向喷射。此外，来自多个气体喷出口9b的惰性气体也可以不供给到支撑部件7的旋转轨迹上，而供给到支撑部件7的旋转轨迹的直径方向的内侧或外侧。
通过从各个气体喷出口9b喷出惰性气体，从而将基板W均匀地按压到向上方突出设置在旋转基座5上的各支撑部件7上。由此，基板W可由旋转卡盘4水平保持。
在环境遮断板9的中心的开口以及支撑轴11的中空部分，同轴设置上部清洗喷嘴12，从而可以从其下端部的喷嘴口12a向被按压保持在旋转基座5上的基板W的上表面的旋转中心附近供给药液、清洗液等处理液。该上部清洗喷嘴12连通连接至配管13。该配管13在基端部分开，一个分支配管13a连接药液供给源31，另一个分支配管13b连接清洗液供给源33。在各分支配管13a、13b中安装有开闭阀15、17，从而通过利用控制整个装置的控制部件20来控制开闭阀15、17的开闭，由此能够从上部清洗喷嘴12向基板W的上表面有选择的切换供给药液和冲洗液。
另外，支撑轴11的中空部的内壁面与上部清洗喷嘴12的外壁面之间的间隙成为气体供给路径18。该气体供给路径18经由安装有开闭阀19的配管27而连接至气体供给源35。而且，通过上部清洗喷嘴12进行药液处理以及冲洗处理之后，由控制部件20控制开闭阀19的开闭，由此经由气体供给路径18向基板W的上表面与环境遮断板9的对置面9a之间的空间SP，供给清洁的空气或惰性气体等气体，从而能够对基板W进行干燥处理。
在旋转轴1的中空部同轴设置下部清洗喷嘴41，可以从其上端部的喷嘴口41a向基板W的下表面的旋转中心附近供给处理液。该下部清洗喷嘴41连通连接至配管43。该配管43在基端部分开，一个分支配管43a连接药液供给源31，另一个分支配管43b连接冲洗液供给源33。在各分支配管43a、43b中安装有开闭阀45、47，从而通过利用控制整个装置的控制部件20来控制开闭阀45、47的开闭，由此能够从下部清洗喷嘴41向基板W的下表面有选择的切换供给药液和冲洗液。
另外，旋转轴1的内壁面与下部清洗喷嘴41的外壁面之间的间隙形成圆筒状的气体供给路径48。该气体供给路径48经由安装有开闭阀49的配管50而连接至气体供给源35，由控制部件20控制开闭阀49的开闭，由此经由气体供给路径48向基板W的下表面与旋转基座5的对置面之间的空间，供给清洁的空气或惰性气体等气体。
图3是表示支撑部件7的结构的局部剖视图。因为上述多个支撑部件7都具有相同的结构，所以这里只针对一个支撑部件7的结构参照附图进行说明。
支撑部件7设在延伸部件5a的内部，该延伸部件5a为旋转基座5的一部分向上方延伸为凸状而形成。该支撑部件7具备薄膜28，其以可与基板W的下表面周边部抵接/离开的方式埋设在旋转基座5的延伸部件5a的上表面；可动杆29，其以可在上下方向移动的方式进行支撑，可与薄膜28的下表面侧抵接或离开，可将薄膜28的上表面中央部推起；马达等驱动部件30，上下驱动该可动杆29。此外，驱动部件30并不仅限于马达，也可以使用气缸等一般的促动器。由上述可动杆29以及驱动部件30等构成支撑部件驱动机构。
当驱动部件30根据来自控制部件20的驱动信号经由省略图示的驱动连接部件而驱动可动杆29使其上升时，可动杆29的前端部分与薄膜28的圆筒状凹部的上底面抵接，并保持其状态将薄膜28的上表面中央部推起。由此，埋设于旋转基座5的上表面侧的薄膜28的上表面从旋转基座5的延伸部件5a的上表面突出。由此，通过使多个支撑部件7的薄膜28(至少三个以上)突出，从而能够使薄膜28与基板W的下表面抵接，并使基板W从旋转基座5的延伸部件5a的上表面离开(例如1mm左右)并保持水平。
另一方面，当驱动部件30驱动可动杆29使其下降时，可动杆29的前端部分离开薄膜28的圆筒状凹部的上底面，将薄膜28的上表面收容到与旋转基座5的延伸部件5a的上表面相同的平面内。由此，突出的多个支撑部件7的薄膜28中至少要留有三个，通过使其一部分下降，能够使下降的薄膜28离开基板W的下表面。薄膜28由具有可挠性并对于处理液具有耐腐蚀性的树脂构成。优选使用PCTFE(聚三氟氯乙烯)等含氟树脂。
这里，针对以下这种情况进行说明，即向基板W的下表面供给处理液，使处理液沿着基板W的外周端面绕回到其上表面，从而对基板W的上表面周边部进行处理(斜面处理)的情况。从气体喷射口9b向基板W的上表面沿大致铅直方向喷射的惰性气体，供给到比处理液绕回到上表面周边部而进行处理的上表面区域TR内侧的非处理区域NTR。另一方面，在旋转基座5的周边部设有支撑部件7，以使支撑部件7与对应于被供给了惰性气体的非处理区域NTR的基板W的下表面侧相抵接并进行支撑。通过这样的结构，能够防止处理液侵入非处理区域NTR，并且能够使来自基板W的直径方向的外周端面的处理液的绕回宽度均匀。这里，环境遮断板9的对置面9a的周边为了不阻碍处理液绕回而使对置面与上表面处理区域TR对应向上方退避为阶梯状。
在支撑部件7与基板W的下表面抵接而对其按压支撑的方式中，通过向基板W的上表面与环境遮断板9的对置面9a之间所形成的空间SP供给惰性气体，从而提高空间SP的内部压力而使基板W按压在支撑部件7上。也就是说，并没有与基板W的外周端部抵接并保持的卡盘销等保持构件，当驱动基板W的离心力超过基板W与支撑部件7之间的摩擦力时，基板W有向直径方向外侧飞出的趋势。
为了预防此，需要事先将基板W的中心相对旋转卡盘4的旋转轴线J进行高精度定位(置于中心)。
如图2所示，为了该定位，在本实施方式中，在旋转基座5的上表面具有一对定位导杆55。如图4的放大立体图所示，这一对定位导杆55具备圆锥台状的基板支撑部件56，其以点接触来对基板W的周边部的下表面进行支撑；定位面(导向面)57，其位于比该基板支撑部件56向基板W的半径方向外侧，与基板W的外周端面对置。定位面57配置在对置于与对旋转卡盘4进行交接的基板保持手部60的位置，并直立设在旋转基座5的上表面，使得在基板W的外周端面与这些定位面57抵接时该基板W的中心(重心)与旋转基座5的旋转轴线J一致。此外，为了减轻基板W的上升以及下降时的摩擦，定位面57呈从铅垂倾斜5度左右的倾斜面。而在摩擦并不成为问题时，也可以是铅垂面。
并且，在本实施方式中，在一对定位导杆55与旋转基座5的旋转轴线J相对的位置上，分别直立设置有一对定位时用基板支撑销58。这些定位时用基板支撑销58分别具有以点接触来支撑基板W的下表面周边部的半球状的基板支撑部件59。
定位导杆55以及定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59是在定位基板W时与基板W的下表面周边部抵接而对该基板W进行支撑的定位用基板支撑部件，相对旋转基座5的上表面以一定的基板支撑高度与基板W的下表面抵接。在处理基板W时，支撑该基板W的上述支撑部件7，可以通过定位导杆55以及定位时用基板支撑销58，在高于基板支撑高度的处理位置和低于该基板支撑高度的退避位置之间变更基板支撑高度(薄膜28的上表面的高度)。支撑部件7的基板支撑高度在处理基板W时被控制在处理位置，在定位基板W时被控制在退避位置。
基板搬送机械手52具备基板保持手部60，其保持并搬送基板W；手部驱动机构53，其使该基板保持手部60上下左右移动，并且手部驱动机构53由控制部件20控制。基板保持手部60的作用是将基板W按在定位导杆55的定位面57上。基板保持手部60具备在水平方向上相互大致平行的一对悬臂梁61、架设在该一对悬臂梁61的基端部之间的横梁62。
如图5放大所示，在悬臂梁61的前端由螺栓63A固定着用于使基板W陷入来保持的陷入导杆63。陷入导杆63具备主体部件65，其具有与基板W的外周端面对置的限制面64；支撑爪66，其从该主体部件65的下边附近向基板W的中心突出。限制面64例如为沿着基板W的外周端面的切线方向的铅直面。支撑爪66的上表面具有越靠近基板W的中心越下降的棱线，形成为在该棱线的两侧呈向下倾斜的人字锥形形状，并能够以点接触来支撑基板W的下边。
如图2所示，在横梁62的中间部附近固定有气缸70，该气缸70用于向基板保持手部60的前端侧推出基板W，该气缸70的动作由控制部件20控制。如图6A的放大俯视图以及图6B的放大侧视图所示，气缸70大致沿着基板W的半径方向伸张/收缩连杆71。连杆71的中部设有法兰盘72。并且，在连杆71的前端部安装有侧视呈L字形状的托架73。该托架73以相对于连杆71可在其轴向滑动的方式安装。在该托架73与法兰盘72之间，在连杆71上缠有螺旋弹簧74。
在托架73上由螺栓76固定着支撑基板W的陷入导杆75(基板抵接部件)。陷入导杆75具备主体部件78，其具有与基板W的外周端面对置的限制面77；支撑爪79，其从该主体部件78的下边附近向基板W的中心突出。限制面77例如为沿着基板W的外周端面的切线方向的铅直面。支撑爪79的上表面具有越向基板W的中心越下降的棱线79a，并形成为在该棱线79a的两侧呈向下倾斜的山形圆锥形状，并能够由棱线79a以点接触来支撑基板W的下边。
与气缸70关联设有检测出连杆71的位置的传感器81、82、检测出陷入导杆75的位置的传感器83。传感器81是检测出连杆71处于前进端的前进端传感器，传感器82是检测出连杆71处于后退端的后退端传感器。传感器83是检测出陷入导杆75(或者托架73)相对于连杆71的相对位置的传感器，具体地说是以下这样的夹紧确认传感器，即，对通过三个陷入导杆63、63、75在基板保持手部60上夹紧基板W时的陷入导杆75的相对位置进行检测。即，夹紧确认传感器83检测出螺旋弹簧74被压缩。
图7A～图7H是按顺序表示从基板保持手部60向旋转卡盘4交接基板W时的动作的示意图。
在基板保持手部60搬送基板W时，控制部件20控制气缸70的连杆71在前进位置。由此，在基板保持手部60上，基板W被陷入导杆63、75夹紧，并由螺旋弹簧74的作用而被弹性夹持。在该状态下，前进端传感器81以及夹紧确认传感器83为打开状态，后退端传感器82为关闭状态。此外，在图7A～图7H中，在这些传感器中，以涂黑的矩形“■”表示打开状态，以空白的矩形“□”表示关闭状态。
控制部件20控制手部驱动机构53，将基板保持手部60引导至旋转卡盘4上的交接位置。在图7A中表示该状态。此时，基板保持手部60将基板W保持在比定位导杆55的上端高的位置。另外，控制部件20将支撑部件7的高度控制在比定位导杆55以及定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59的基板支撑高度低的退避位置。
接着，如图7B所示，控制部件20将气缸70的连杆71控制在后退位置。由此，前进端传感器81以及夹紧传确认感器83关闭，取而代之后退端传感器82打开。陷入导杆75的限制面77此时后退到离开基板W的外周端面的位置，螺旋弹簧74为非压缩状态。
接着，如图7C所示，控制部件20控制手部驱动机构53而使基板保持手部60下降。由此，基板W从陷入导杆63、75交接到定位导杆55以及定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59。控制基板保持手部60的高度，以使前方的陷入导杆63的上表面处于基板W的下表面的下方的位置。此时，后方的陷入导杆75的限制面77与基板W的外周端面对置。即，在基板保持手部60下降后，也尽量使该限制面77具有仅在水平方向能够与基板W的外周端面对置的高度。
在该状态之后，如图7D所示，控制部件20将气缸70的连杆71控制在前进位置。由此，基板W被后方的陷入导杆75的限制面77推向前方，在定位导杆55以及定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59上滑动，并向定位导杆55的定位面57移动。该状态下的连杆71的前进位置这样设置，即，在螺旋弹簧74的伸张状态(非压缩状态)下使标准尺寸的基板W的外周端面到达定位面57。由此，前进端传感器81为打开状态，而夹紧确认传感器83保持为关闭状态。
接着，如图7E所示，控制部件20控制手部驱动机构53使基板保持手部60向定位导杆55仅前进微小距离(例如2mm)。由此，即使在基板W上产生允许误差范围内的尺寸误差，陷入导杆75的限制面77也能够可靠的与基板W的外周端面抵接。进而，通过伴随着基板保持手部60前进而被压缩的螺旋弹簧74使基板W具有向定位导杆55的弹性趋势。这样一来，基板W与定位导杆55可靠的抵接，从而基板W定位结束。此时，夹紧确认传感器83变为打开状态。
接着，如图7F所示，控制部件20使气缸70的连杆71后退，而使陷入导杆75的限制面77后退到离开基板W的外周端面的位置。由此，前进端传感器81以及夹紧确认传感器83变为关闭状态，后退端传感器82变为打开状态。
进而，控制部件20控制手部驱动机构53使基板保持手部60进一步下降，然后使基板保持手部60后退，从而从旋转卡盘4退避(图7G)。
接着，如图7H所示，控制部件20控制驱动部件30(参照图3)使支撑部件7的基板支撑高度上升。由此，基板W从定位导杆55以及定位时用基板支撑销58交接到支撑部件7。
这样一来，使基板W的外周端面接触到定位导杆55的定位面57之后，通过将基板W递交给支撑部件7，从而以与旋转基座5的旋转轴线J校准中心的状态支撑基板W。
然后，旋转卡盘4缓缓旋转一周，在此期间，由基板倾斜传感器86检查基板W是否有倾斜。基板倾斜传感器86例如由成对的发光元件和受光元件构成，该发光元件设置在比由支撑部件7支撑的基板支撑高度稍高微小距离的位置，沿着通过基板W的上方的水平的光路发出光束，该受光元件接收来自该发光元件的光束。在使旋转基座5旋转一圈的期间，如果基板W遮住光束，则判定基板W有倾斜而中止处理。否则判断基板W被以水平姿态适当保持。
如果基板W被无倾斜的适当保持，则可在旋转基座5更高速旋转的同时进行利用处理液的处理，并且可以通过高速旋转而进行甩干处理。
图8A～图7F是按顺序表示本发明的第二实施方式的基板处理装置中从基板保持手部向旋转卡盘4交接基板W时的其它动作的示意图。在本实施方式的说明中，可再参照上述图1～图5以及图6A和图6B，对与这些附图所示的各部分对应的部分，在图8A～图8F中附以相同的附图标记表示。
在该实施方式中，在使用定位导杆55进行定位时，使基板W在基板保持手部60所具有的陷入导杆63、75的支撑爪66、79上滑动。即，支撑爪66、79作为定位用基板支撑部件来使用。因此，在本实施方式中，定位导杆55不需要具有基板支撑部件56。另外，也不需要定位时用基板支撑销58。但优选重量相对于旋转轴线J平衡对称的方式，因此实际上优选设置销58的方式。
并且在该实施方式中，如图6A的两点划线所示，与气缸70关联的除了设有传感器81～83之外，还设有定位确认传感器84。定位确认传感器84是检测出陷入导杆75相对于气缸70的连杆71的相对位置的传感器。更为具体地说，检测出比通过三个陷入导杆63、63、75在基板保持手部60上夹紧基板W的状态(夹紧确认传感器83为打开的状态)陷入导杆75进一步后退到连杆70的主体部件侧的位置。换而言之，定位确认传感器84检测出比基板夹紧时螺旋弹簧74的进一步压缩的状态。
与上述第一实施方式的情况同样，当基板保持手部60搬送基板W时，控制部件20将气缸70的连杆71控制在前进位置。由此，基板W被陷入导杆63、75夹紧在基板保持手部60上。从而，螺旋弹簧74为被压缩一些的状态。在该状态下，前进端传感器81以及夹紧确认传感器83为打开状态，定位确认传感器84以及后退端传感器82为关闭状态。
如图8A所示，控制部件20控制手部驱动机构53，将基板保持手部60引导至旋转卡盘4上的交接位置。此时，基板保持手部60将基板W保持在比定位导杆55的上端高的位置。另外，控制部件20将支撑部件7的高度控制在比定位导杆55以及定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59的基板支撑高度低的退避位置。
接着，如图8B所示，控制部件20控制手部驱动机构53使基板保持手部60下降到定位高度。所谓定位高度是指，在水平方向上基板W的外周端面与定位导杆55的定位面57对置、并且保持基板W由陷入导杆63、75的支撑爪66、79支撑的状态的高度。该高度比支撑部件7的基板支撑高度、以及定位导杆55和定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59的基板支撑高度中的任何一个都高。
在该状态之后，如图8C所示，控制部件20控制手部驱动机构53使基板保持手部60仅前进微小距离(例如4mm)。在该过程中，基板W的外周端面与定位导杆55的定位面57抵接，然后基板保持手部60在使螺旋弹簧74压缩的同时前进，与此相伴，基板W的前方的外周端面离开陷入导杆63的限制面64。这样一来，基板W的前方的外周端面与定位面57抵接，从而基板W定位结束。在该状态下，前进端传感器81变为打开，夹紧确认传感器83变为关闭，定位确认传感器84变为打开，后退端传感器82变为关闭。
接着，如图8D所示，控制部件20将气缸70的连杆71控制在后退位置。由此，前进端传感器81、夹紧确认传感器83以及定位确认传感器84变为关闭状态，取而代之后退端传感器82变为打开。陷入导杆75的限制面77后退到离开基板W的外周端面的位置，螺旋弹簧74变为非压缩状态。
进而，控制部件20控制驱动部件30(参照图3)使支撑部件7的基板支撑高度上升。由此，基板W从陷入导杆63、75交接到支撑部件7(图8E)。
然后，控制部件20控制手部驱动机构53使基板保持手部60进一步下降，然后使基板保持手部60后退，从而使之从旋转卡盘4退避(图8F)。
这样一来，使基板W的外周端面接触定位导杆55的定位面57之后，通过将基板W递交给支撑部件7，从而以与旋转基座5的旋转轴线J校准中心的状态支撑基板W。
之后的动作与上述的第一实施方式的情况相同。
在上述的第一实施方式中，在定位基板W时，使基板W在定位导杆55以及定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59上滑动，与此相对，在本实施方式中，使基板W在基板保持手部60所具备的陷入导杆63、75的支撑爪66、79上滑动，从而进行其定位。因该区别点，第二实施方式有以下优点。
第一，对基板W的下表面的抵接变少。特别在周端部形成有缺口(例如表示半导体结晶方位的标记)时，为了与基板W的方向无关的可靠地进行定位，在第一实施方式时基板支撑部件56、59需要支撑基板W的下表面的比较内侧的区域。与此相对，在第二实施方式中，由于能够使基板保持手部60所具备的支撑爪66、79以与基板W的下边点接触的状态来滑动基板W，所以能够回避向基板W的下表面的内侧的区域抵接。例如，在处理中支撑基板W的支撑部件7在距基板W的外周端面规定宽度(例如2mm)的周边区域内与基板W的下表面抵接。此时，为了以基板支撑部件56、59来支撑基板W，则不得不在支撑部件7的内侧区域支撑基板W的下表面，但在第二实施方式中，在基板保持手部60上使基板W滑动来进行定位，就没有上述问题。
第二，能够抑制定位精度随时间变化。定位导杆55以及定位时用基板支撑销58在基板W的处理中会暴露在药液中，所以需要以耐药性的材料(例如含氟树脂)构成，但这种材料的耐磨损性未必达到要求。因此，反复使用会使其磨损，导致定位精度恶化。与此相对，基板保持手部60的支撑爪66、79并不直接接触到药品，所以在选择素材上耐磨损性比耐药性优先。因此，能够长时间的维持高的定位精度。
以上，对本发明的两个实施方式进行了说明，当然本发明也可以以其它的方式实施。例如，在上述实施方式中，例示了只与基板W的下表面的周边部抵接而保持基板W的结构的旋转卡盘4作为基板保持旋转机构，，但本发明也可以适用于具备以下方式的旋转卡盘的基板处理装置，即，以多根夹持构件夹持基板W的外周端面的机械卡盘、真空吸附基板W的下表面的吸附卡盘等。
另外，在上述第一实施方式中，通过基板保持手部60的前进以及气缸70的连杆71的前进两者将基板W推向定位导杆55的定位面57，但也可通过任何一方的前进将基板W推向定位导杆55的定位面57并且，在上述的第一实施方式中，使基板W在定位导杆55以及定位时用基板支撑销58的基板支撑部件56、59上滑动来定位该基板W，但也可以在支撑部件7支撑定位时的基板W的滑动的状态下进行定位。此时，不需要定位时用基板支撑销58，定位导杆55不需要具有基板支撑部件56。
并且，在上述第一以及第二实施方式中，后方侧的陷入导杆75具有支撑基板W的下边的支撑爪79和限制面77，并具有两方面功能，即支撑基板W的功能、和在将基板W推向定位导杆55时作为与基板W抵接的基板抵接部件的功能。但是，也可以将这些功能通过分别不同的结构来实现。例如，可以在气缸70的连杆71上，经由托架73而结合无基板支撑功能的基板抵接部件，例如可以在气缸70的两侧，在横梁62(参照图2)上固定一对陷入导杆。此时的基板抵接部件例如可以做成从陷入导杆75上省略支撑爪79的结构。
另外，在上述实施方式中，通过气缸70来使作为基板抵接部件的陷入导杆75进退，但也可以例如使用马达那样的气缸以外的驱动单元。
并且，在上述的实施方式中，为了变更支撑部件7的基板支撑高度，显示了在旋转基座5上安装了马达等驱动部件30的结构，但也可以成为通过设在旋转基座5内的连接机构等将来自设在旋转基座5外的驱动机构的驱动力传到支撑部件7，从而来变更支撑部件7的基板支撑高度的结构。更为具体的说，例如，可以利用在此引用的美国专利申请公开US2004/0159343A1中所公开的结构，将来自设在旋转基座5外的驱动机构的驱动力传到旋转基座5内的连接结构。
针对本发明的实施方式详细进行了说明，但这些不过是为了明确本发明的技术内容而使用的具体的例子，本发明并不应够被这些具体例子所限定来进行解释，本发明的精神以及范围只限定于所附的权利要求书的范围。
本申请与2006年3月28日向日本专利局提交的JP特愿2006-89049号相对应，本申请的全部公开均引用于此。
权利要求
1.一种基板处理装置，其特征在于，包括基板保持旋转机构，其用于保持基板并使基板旋转；定位构件，其设置在该基板保持旋转机构，并用于将基板定位在规定的基板保持位置；基板搬送机构，其将基板递交给上述基板保持旋转机构；推压单元，其设置在该基板搬送机构，将基板推向上述定位构件。
2.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述推压单元包括基板抵接部件，其与基板的端面抵接；基板抵接部件移动机构，其使该基板抵接部件向定位构件移动。
3.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，上述基板搬送机构包括保持基板的基板保持手部，上述基板抵接部件设置在上述基板保持手部，上述基板抵接部件移动机构包括使上述基板保持手部向上述定位构件移动的手部驱动机构。
4.如权利要求3所述的基板处理装置，其特征在于，上述基板抵接部件移动机构还包括相对移动机构，该相对移动机构使上述基板抵接部件相对上述基板保持手部进行相对移动。
5.如权利要求2所述的基板处理装置，其特征在于，上述基板搬送机构包括保持基板的基板保持手部，上述基板抵接部件设置在上述基板保持手部，上述基板抵接部件移动机构包括相对移动机构，该相对移动机构使上述基板抵接部件相对上述基板保持手部进行相对移动。
6.如权利要求1～5中任意一项所述的基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置还包括定位用基板支撑部件，该定位用基板支撑部件在基板的端面处于与上述定位构件对置的位置的状态下，以使基板能够向上述定位构件移动的方式支撑该基板。
7.如权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，上述定位用基板支撑部件设置在上述基板保持旋转机构。
8.如权利要求6所述的基板处理装置，其特征在于，上述定位用基板支撑部件设置在上述基板搬送机构。
9.如权利要求1所述的基板处理装置，其特征在于，上述基板保持旋转机构包括处理用基板支撑部件，该处理用基板支撑部件在处理基板时与该基板的一侧表面抵接并支撑该基板。
10.如权利要求9所述的基板处理装置，其特征在于，该基板处理装置还包括流体供给单元，该流体供给单元向被上述处理用基板支撑部件支撑的基板的另一侧表面供给用于将基板按压在上述处理用基板支撑部件的流体。
11.一种基板搬送方法，其特征在于，包括将定位构件设置在基板保持旋转机构的步骤，其中，上述定位构件用于将基板定位在规定的基板保持位置，上述基板保持旋转机构用于保持基板并使基板旋转；通过推压单元将该基板推向上述定位构件的步骤，其中，上述推压单元设置在用于将基板递交给该基板保持旋转机构的基板搬送机构；将基板从上述基板搬送机构交接到上述基板保持旋转机构的步骤。
全文摘要
本发明涉及一种基板处理装置和基板搬送方法，该基板处理装置包括基板保持旋转机构，其用于保持并旋转基板；定位构件，其设在该基板保持旋转机构上，用于将基板定位在规定的基板保持位置；基板搬送机构，其将基板递交给到上述基板保持旋转机构；推压单元，其设在该基板搬送机构上，将基板推向上述定位构件。
文档编号H01L21/687GK101047115SQ20071009140
公开日2007年10月3日 申请日期2007年3月28日 优先权日2006年3月28日
发明者西出信彦 申请人:大日本网目版制造株式会社