专利名称：基板处理装置及基板处理方法
技术领域：
本发明涉及例如对半导体晶片或LCD基板用的玻璃等的基板进行洗净处理等的基板处理装置及基板处理方法。
背景技术：
作为这种转动式基板处理装置，公知例如有特开平6-232111号公报和美国专利5,784,797号，它装备有保持多个形成圆盘状的半导体晶片的被处理基板成平行配置状态的转子。转子具有保持被处理基板周边的保持部件，例如多个保持棒，通过使各保持棒抵接被处理基板的周边部分保持一同被处理的基板。另外，保持棒在被处理基板所在位置以一定间隔放置，形成多个导槽，通过该导槽稳定保持各被处理基板。
在上述那样构成的转动式基板处理装置中，使转子以规定转速转动，同时用药液或纯水等液体喷射被处理基板，由此可以从被处理基板上通体去除粒子、有机污染物质等污染物或必须去除的保护膜、氧化膜。另外，通过利用转子转动产生的离心力可以把液体甩出到外部，干燥被处理基板。
但是，在上述转动式基板处理装置中，因为即使转子高速旋转也不能跟随被处理基板的转速，因此不能得到对该处理方法完全期望的效果。
另外，伴随各处理基板的尺寸误差，能够维持各被处理基板和保持棒的保持状态的和不能维持的发生不均匀，因此，不能均匀处理各被处理基板，有可能引起处理效率降低。
此外，在转子开始转动和停止转动时会在保持棒和被处理基板之间产生滑动，由于这一滑动使保持棒的磨损增加，需要加快更换保持棒。
发明内容
本发明借鉴上述事情产生，其目的是，提供一种转动式基板处理装置及转动式基板处理方法，它通过使转子的转动确实跟随被处理基板来提高被处理基板的处理效率，另外使转子的保持部件和被处理基板之间的滑动尽可能小、使保持部件的磨损变小，从而延长保持部件的寿命。
为实现上述目的，本发明的第一特征在于，所述基板处理装置装备有具有保持基板周边的保持构件的转子，使用该转子转动处理上述基板，上述保持构件中的任何一个具有给上述基板的周边施加挤压力的挤压装置，上述挤压装置具有抵接基板周边的抵接部分，该抵接部分与上述基板周边弹性抵接或者离开上述基板周边。
本发明的第二特征在于，所述挤压装置另外具有可以使上述抵接部分在抵接基板周边的位置和离开基板周边的位置之间移动的气缸机构，和伴随上述抵接部分移动的弹性变形、从上述基板周围的大气隔离上述气缸机构的变形部分。使用这样的基板处理装置的话，不用担心例如作为变形部分的膜片上承载过大的负荷。
本发明的第三特征在于，所述保持构件是对于上述转子可动设置的可动保持构件和对于上述转子固定设置的固定保持构件的任何一个，所述挤压装置设置在上述固定保持构件上。
本发明的第四特征在于，在装入取出上述基板时上述可动保持构件成为开状态，上述挤压装置到达离开基板的位置。
本发明的第五特征在于，在上述基板外圆周上至少配置3个上述保持构件，在该至少3个保持构件中的至少一个保持构件上设置上述挤压装置。
本发明的第六特征在于，上述至少3个保持构件中至少一个是上述可动保持构件和至少两个是上述固定保持构件，在该至少两个固定保持构件中的至少一个上设置上述挤压装置。
本发明的第七特征在于，相互平行排列两个以上的上述基板，在该两个以上平行排列的上述基板的外圆周侧在上述基板排列方向上配置延伸的上述保持构件。
本发明的第八特征在于，上述挤压装置有设置的第一固定保持构件和第二固定保持构件，上述第一固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的奇数序号的基板的外圆周侧配置，上述第二固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的偶数序号的基板的外圆周侧配置。
本发明的第九特征在于，装备有在离开基板周边的方向上向上述抵接部分施加弹性力的弹性构件。
本发明的第十特征在于，在上述气缸机构上装备检测导入及导出动作的流体的压力的压力传感器。在这一场合，可以根据上述压力的变化获知在上述变形部分上发生孔洞的情况。
本发明的第十一特征在于，上述各挤压装置装备有伴随上述变形部分的弹性变形的膨胀及收缩的变形空间。
本发明的第十二特征在于，上述气缸机构装备有抑制上述作动流体流入变形空间的密封环。
本发明的第十三特征在于，上述挤压装置进一步具有支持并弹性变形上述抵接部分的、可以在上述抵接部分与上述基板周边的抵接位置和离开上述基板周边的位置之间移动的部分，和覆盖上述变形部分、限制上述变形部分向基板周边移动上述抵接部分的变形的挡块构件。使用这样的基板处理装置的话，可以防止膜片过大变形而破损。
本发明的第十四特征在于，上述保持构件是对于上述转子可动设置的可动保持构件和对于上述转子固定设置的固定保持构件的任何一个，所述挤压装置设置在上述固定保持构件上。
本发明的第十五特征在于，在装入取出上述基板时上述可动保持构件成为开状态，上述挤压装置到达离开基板的位置。
本发明的第十六特征在于，在上述基板外圆周上至少配置3个上述保持构件，在该至少3个保持构件中的至少一个保持构件上设置上述挤压装置。
本发明的第十七特征在于，上述至少3个保持构件中至少一个是上述可动保持构件和至少两个是上述固定保持构件，在该至少两个固定保持构件中的至少一个上设置上述挤压装置。
本发明的第十八特征在于，相互平行排列两个以上的上述基板，在该两个以上平行排列的上述基板的外圆周侧在上述基板排列方向上配置延伸的上述保持构件。
本发明的第十九特征在于，上述挤压装置有设置的第一固定保持构件和第二固定保持构件，上述第一固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的奇数序号的基板的外圆周侧配置，上述第二固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的偶数序号的基板的外圆周侧配置。
本发明的第二十特征在于，上述挤压装置装备有伴随上述变形部分的弹性变形的膨胀及收缩的变形空间和对上述变形空间导入及导出流体的流体路径。在这一场合，即使膜片产生永久变形，但是由于吸引变形空间，可以使膜片回到正规位置，使抵接部分后退到离开位置。
本发明的第二十一特征在于，在上述变形空间内装备检测导入及导出的流体的压力的压力传感器。
本发明的第二十二特征在于，在上述挡块构件上设置排出在上述变形部分和上述挡块构件之间附着的液体的排出槽。
本发明的第二十三特征在于，一种基板处理方法，所述方法使用在转子上装备的多个保持构件保持基板的周边，使用上述转子转动和处理基板，把基板装入转子，使用在上述转子上装备的保持构件保持基板的周边，同时使用在上述转子上装备的挤压装置给基板的周边施加挤压力，由此保持基板周边与各保持构件之间不产生偏移，在使基板和转子一体转动的同时处理基板，解除上述挤压装置的挤压，通过基板的惯性力使基板周边和各保持构件之间产生偏移，在和上述处理时不同的部分处保持基板周边，再次通过上述挤压装置给基板周边施加挤压力，保持基板周边与各保持构件之间不产生偏移，在使基板和转子一体转动的同时处理基板。
图1是表示使内侧空腔进入外侧空腔内部的状态的基板处理装置的断面图。
图2是表示使内侧空腔退到外侧空腔外部的状态的基板处理装置的断面图。
图3是转子的斜视图。
图4是图3转子沿I-I线的断面图。
图5是装备有挤压装置的保持棒的纵断面图。
图6是挤压装置的纵断面图。
图7是把抵接部分和晶片周边抵接的部分放大表示的断面图。
图8A、图8B表示在另外的实施例中交互并列配置挤压装置和抵接构件的状态的保持棒，图8A是其平面图，图8B是其断面图。
图9A、图9B是表示其它实施例的挤压装置的图，图9A是其平面图，图9B是其断面图。
具体实施例方式
下面，根据洗净晶片那样构成的基板处理装置的一个例子来说明本发明的优选实施例。
如图1所示，基板处理装置1装备有固定的外侧空腔5和在外侧空腔5的内侧和外侧沿水平方向移动的内侧空腔6构成的二重空腔8。另外，装备相互平行等间隔并列保持、转动多个例如25个晶片W的转子转动机构10。转子转动机构10可以在二重空腔8的内侧和外侧沿水平方向移动。
外侧空腔5由通过图中未示出的框固定在规定位置的筒状体5a和在该筒状体5a两个端面分别固定的环构件5b、5c形成。在筒状体5a的上方，在水平方向上设置多个处理流体喷出口12形成的处理流体喷出喷嘴13。筒状体5a的下方，设置从外侧空腔5实行处理液的排出和排气的排出管14。
在环构件5b上，形成为使转子转动机构10进入或者退出二重空腔8的转子转动机构出入口17。该转子转动机构出入口17在转子转动机构10从二重空腔8退出时使用图中未示出的盖体自由开闭。转子转动机构出入口17的内圆周面上设置环状密封机构18。另外，在环构件5b的外侧，设置位于转子转动机构出入口17的下部的液体接收容器21，在对晶片处理后使转子转动机构10从二重空腔8退出时用液体接收容器21接收附着在密封机构18等上的处理液。
在环构件5c上形成为使内侧空腔6进入或者退出外侧空腔5的内侧空腔出入口27。在内侧空腔出入口27的内圆周面上设置环状密封机构28。在环构件5c的外侧，设置洗净内侧空腔6的清洗机构30。内侧空腔6成为围绕从外侧空腔5退出的清洗机构30的状态。
清洗机构30由围绕从外侧空腔5内退出的内侧空腔6的筒状体30a、在筒状体30a的环构件5c侧的端面上形成的、以围绕内侧空腔出入口27的内圆周面的状态设置的圆盘30b、和在筒状体30a的另一端面上形成的环构件30c构成。在筒状体30a上，设置向筒状体30a的外圆周侧、亦即围绕筒状体30a的内侧空腔6的内圆周喷出气体的气体喷出喷嘴32，和从围绕筒状体30a的内侧空腔6的内圆周和筒状体30a的外圆周夹起的空间排出大气的排气管34。在圆盘30b上，设置在外侧空腔5内喷出洗涤液及气体的洗涤液喷出喷嘴36和在外侧空腔5内排出大气的排气管38。以上这样构成的清洗机构30，通过从气体喷出喷嘴32供给的气体洗净移动到退缩位置的内侧空腔6的内圆周面。
内侧空腔6以从环构件5b的中央向筒状体5a的内部有很大移动的可能那样形成，以围绕转子转动机构10的外圆周有很大可能那样形成，进而，由有围绕筒状体30a的外圆周很大可能形成的筒状体6a、分别固定在筒状体6a的两端面上的环构件6b、6c构成。在筒状体6a的上方，设置由在水平方向上多个处理液喷出口42形成的处理液喷出喷嘴43。在筒状体6a的下方，设置执行从内侧空腔6排出处理液和排气的排出管44。
在环构件6b上，形成为置于外侧空腔5内的转子转动机构10相对进入或者退出内侧空腔6的转子转动机构出入口47。在转子转动机构出入口47的内圆周面上，设置环状密封机构48。在环构件6c上形成使清洗机构30有很大可能相对通过内部形成的通过口51。在环构件6c的内圆周面上，设置环状密封机构52。
转子转动机构10装备有马达56，马达56的转动轴67，在转动轴67的尖端安装的、相互平行等间隔并列保持25个晶片W的转子70。马达56由围绕转动轴57的套管72支持，套管72依靠图中未示出的移动支持机构支持。通过该移动支持机构，转子转动机构10整体可以在水平方向移动，转子70可以进入或者退出二重空腔8内。另外，套管72和转子70之间配置在套管72尖端安装的、转子70进入二重空腔8内时堵塞转子转动机构出入口17、47而形成的大的圆盘状盖体73。
如图1所示，内侧空腔6配置在外侧空腔5内的处理位置、转子70配置在内侧空腔6内的场合，环构件6c以闭塞内侧空腔出入口27和圆盘30b之间的间隙那样配置，环构件5c和环构件6c之间由密封机构28密封，环构件6c和圆盘30b之间由密封机构52密封。另外，盖体73以闭塞转子转动机构出入口17、47那样配置，环构件5b和盖体73之间由密封机构18密封。另外，环构件6b和盖体73之间由密封机构48密封。这样，通过圆盘30b、环构件6c、筒状体6a、环构件6b、盖体73形成处理空间S1。
如图2所示，在内侧空腔6从外侧空腔5退出、配置在退缩位置、转子70配置在外侧空腔7内的场合，环构件6b以闭塞内侧空腔出入口27和圆盘30b之间那样配置，环构件5c和环构件6b之间由密封机构28密封，环构件6b和圆盘30b之间由密封机构48密封。另外，盖体73以闭塞转子转动机构出入口17那样配置，环构件5b和盖体73之间由密封机构18密封。这样，通过圆盘30b、环构件6b、环构件5c、筒状体5a、环构件5b、盖体73形成处理空间S2。
图3是表示转子70的概略构成的斜视图。如图3所示，转子70装备有一对圆盘91、92，其间可以以规定间隔插入25个晶片W。圆盘91安装在转动轴67的尖端，园盘92配置在环构件5c侧。此外，共同作用于在这些圆盘91、92之间插入的25个晶片W的周边并保持的6个保持棒95、96、97、98、99、100在以转动轴67为中心的圆周上以分别在水平方向上相互平行的姿势配置。
图4是转子70沿图3中I-I线的断面图。在图4中的转子70的左侧，分别在夹着转动轴67的中心轴RO的上侧和下侧的对称位置配置可以开闭的保持棒95、96。在转子70的上端和下端，分别在夹着转动中心轴RO的对称位置配置具有给晶片W的周边施加挤压力的机构的保持棒97、98。在转子70的右侧，分别在夹着转动中心轴RO的上侧和下侧的对称位置配置具有给晶片W的周边施加挤压力的机构的保持棒99、100。围绕保持棒95-100的空间成为晶片W的保持空间S3，通过这6个保持棒，支撑晶片W的周边，使装入转子70的晶片W保持相互平行的姿势。
首先说明图4中支撑晶片W周边左下部的保持棒95的结构。如图3所示，在圆盘91、92上，在保持空间S3的各个侧面上，装备可分别对圆盘91、92摇动的臂101、102。保持棒95使用臂101、102分别支撑其两端。
臂101的底端由贯通圆盘91可转动的转动连接轴105支持，臂101的尖端固定在保持棒95的端部。转动连接轴105在转动轴67一侧固定平衡重物110的底端。臂102的底端由贯通圆盘92可转动的转动连接轴115支持，臂102的尖端固定在保持棒95的另一端。转动连接轴115在转动轴67的相反一侧固定平衡重物120的底端。
平衡重物110、120的各尖端分别在圆盘91、92的外侧移动的话，转动连接轴105、115转动，臂101、102的尖端分别在圆盘91、92内侧移动，保持棒95抵接晶片W的周边。
在圆盘92的保持空间S3的外侧的面上设置限制平衡重物120转动的锁定销122。锁定销122在正常状态下向外侧突出，禁止平衡重物120的转动。一方面，转子70在二重空腔8外移动，依靠在二重空腔8的外面设置的、图中未示出的开闭机构压入锁定销122的话，则平衡重物120可以转动，可以使保持棒95移动到抵接晶片W的周边的位置和离开的位置。
保持棒96以转动中心轴RO为中心，具有与上述保持棒95对称的结构。如图3所示，和圆盘91、92的下部相同，在上部也配置能够相对圆盘91、92分别摇动的臂101、102。保持棒96依靠臂101、102分别支持在两端。
在保持棒95、96上，在抵接晶片W的一侧，沿纵向以一定间隔分别设置25个保持槽95a、96a。保持槽95a、96a配置的间距相同，形成分别对应25个晶片W的位置。各保持槽95a、96a形成约V形，通过在其相对的斜面间插入晶片W的周边来保持晶片W。
保持棒95、96的结构应该能够通过开闭机构控制各平衡重物110的转动，使之相互接近、离开。在基板处理装置1的外部，在通过图中未示出的晶片运入运出机构在转子70上装入晶片W时，以及通过晶片运入运出机构使晶片W从转子70上退出时，保持棒95、96打开。在打开状态的保持棒95、96之间为晶片W的装入.退出位置。于是，为要在保持空间S3中保持插入的晶片W时要关闭保持棒95、96，使保持棒95、96分别与晶片W的周边抵接。另外，可以通过锁定销122维持关闭保持棒95、96的状态而使转子70转动。
支持图4中的晶片W的中间下部的保持棒97，如图5所示，由在圆盘91、92之间架设的圆筒体128和在圆筒体128的保持空间S3一侧的纵向以一定间隔设置的12个挤压装置130构成。
在圆筒体128的内部形成填充流体的流体供给空间133。在图4及图5中的圆筒体128的上部，形成平板部分128a，在平板部分128a的纵向以一定间隔设置12个为插入和保持挤压装置130的挤压装置保持口135。在圆筒体128的两端，分别配置分别连接圆筒体128和圆盘91、92的连接构件136、137。连接构件136、137在保持空间S3一侧分别与圆筒体128的各端部嵌合，在保持空间S3的外侧的面上分别与螺母141、142拧合。另外，在圆盘91和连接构件136之间配置流体路径保持构件145。通过拧紧螺母141、142，在圆盘91、92之间固定保持圆筒体128。
另外，在圆筒体128上连接给流体供给空间133导入及导出流体的流体供给管148。流体供给管148这样配置，使其贯通转动轴67的内部，从圆盘91的中央沿圆盘91的保持空间S3一侧的面连接流体路径保持构件145，进而，流体路径保持构件145贯通连接构件136的内部，连接流体供给空间133。在本实施例中，流体路径由流体供给空间133和流体供给管148构成。
如图3所示，流体供给管148通过三通阀151连接加压流体并供给流体供给管148的加压装置152和从流体供给管148吸引流体的吸引装置153。另外，在流体供给管148上中间接入检测通过流体供给管148内的流体的压力，亦即导入导出挤压装置130的流体的压力，的压力传感器155。
如图6所示，挤压装置130装备有抵接晶片W的周边的抵接部分160，可以在抵接部分160与晶片W的周边抵接的位置和离开位置之间移动的筒状机构161，伴随抵接部分160的移动的弹性形变、作为为把筒状机构162从晶片W周围的大气隔离的变形部分的膜片162。
在抵接部分160上，在图6中抵接晶片W的上表面，形成凹陷部分160a，如图7所示，凹陷部分160a的两个地方在圆周方向分别接触和支持晶片W的周边的两个地方。
筒状机构161装备有圆筒165和在圆筒165内滑动的柱塞166。它这样构成，使图6中圆筒165的下端成开口状，依靠流体供给空间133内的流体给柱塞166的下面施加流体压力，使柱塞166在圆筒165内升降。
在图6中的圆筒165的下端部的内圆周面上设置防止柱塞166从圆筒165的下端逸出的C形环168。在柱塞166的上面形成杆170，杆170的上端部支持抵接部分160。
另外，在图6中的圆筒165的上端部，形成围绕杆170的圆筒部分172。另外，圆筒部分172的内部，围绕杆170在圆筒部分172的内部配置弹簧174。在圆筒部分172的上端部的内圆周面上形成围绕杆170的环状凸起172a，弹簧174的下端和上端分别由柱塞166的上表面和凸起172a的下表面支持。
圆筒部分172依靠固定构件175支持在挤压装置保持口135内。固定构件175由在挤压装置保持口135的内圆周面上支持的圆筒部分177和在圆筒部分177的上端形成的、在中央形成为使杆170通过的孔的圆盘状环构件178构成。在圆筒部分177的外圆周面上，形成螺旋部分177d。另外，在圆筒部分177的内圆周面上形成螺旋部分177e。一方面，挤压装置保持口135的内圆周面上形成和螺旋部分177d拧合的螺旋部分135d，在圆筒部分172的外圆周面上形成和螺旋部分177e拧合的螺旋部分172e。
当挤压装置保持口135支持圆筒部分172时，首先，从能够从圆筒体128本体分离的平板部分128a的上面将螺旋部分177d拧合到螺旋部分135d上，把固定构件175固定在挤压装置保持口135上。然后，通过从平板部分128a的下面把螺旋部分172e拧合到螺旋部分177e上，把圆筒部分172固定在固定构件175上。这样，借助在挤压装置保持口135上支持的圆筒部分172在圆筒体128上支持圆筒165。
另外，在挤压装置保持口135上固定固定构件175时，在环构件178的下表面密切接触配置在圆筒体128上形成的平板部分128a。在环构件178的下表面和平板部分128a之间，双重配置O形环178a、178b。这样，拧合螺旋部分135d、177d时，依靠中间存在的O形环178a、178b，可以防止圆筒体128内的流体从固定构件175和圆筒体128之间向外侧流出。
另外，在柱塞166的下表面形成弹簧槽166a。在上述抵接部分160上设置插入杆170的上端部的插入部分160b，在插入部分160b的内圆周面上形成弹簧部分160d。一方面，在杆170的上端部的外圆周上，形成弹簧部分170d。当在杆170上固定抵接部分160时，在圆筒部分172以及弹簧部分174内部配置杆170，在弹簧槽166中嵌合夹具，通过夹具使柱塞166和杆170转动，把螺旋部分170d拧合在螺旋部分160d上。
膜片162连接抵接部分160的下端的外圆周面和上述环构件178的上表面周边之间，以覆盖上述环构件178的上表面的膜片形成。抵接部分160的下表面，膜片162、环构件178的上表面，构成一个连续面。由该抵接部分160的下表面，膜片162、环构件178的上表面围起来的空间成为伴随膜片162的弹性变形的膨胀及收缩空间S4。另外，抵接部分160、膜片162以及固定构件175的材质使用例如PTTE(聚四氟乙烯)等。在这种场合，可以使抵接部分160、膜片162以及固定构件175整体成形。
另外，圆筒165的内圆周面和柱塞166的外圆周面之间设置为防止流体流入变形空间的密封环181。密封环181设置在在柱塞166的外圆周面上形成的环状槽182中，密封圆筒165的内圆周面和柱塞166的外圆周面之间。另外，密封环181的下面，形成向下方展宽的倒Y形，外侧展宽的外圆周部分181a与圆筒165的内圆周面环状接触。使流体从图6中的密封环181的下方向上方流入的话，因为外圆周部分181a由流体挤宽，挤压圆筒165的内圆周面，有效防止流体从柱塞166的下方向上方流入。因此，可以防止流体从流体供给空间133流入变形空间S4。
以上这样构成的挤压装置130这样作用，在上述流体供给空间133中，使用加压装置152加压并供给流体，使得抵接部分160、杆170、柱塞166抵抗弹簧的弹力挤压向上。由此，使抵接部分160移动到抵接晶片W的周边的抵接位置。此时，固定周边到环构件178上的膜片162回到无弹性形变的正常状态，变形空间S4膨胀。另外，当使抵接部分160移动到离开晶片W的周边的离开位置时，使用吸引装置153从流体供给空间133吸引流体，由此减少流体压力，抵接部分160、杆170、柱塞166被弹簧174的弹力挤压向下，此时，伴随抵接部分160的下降移动和抵接部分160的周边部分在下方被拉伸，膜片162弹性变形而扩张。同时，变形空间S4收缩。
然而，抵接部分160的下表面，膜片162、固定构件175的内表面、柱塞166的上表面围成的空间(含变形空间S4)，由密封环181的密封成密闭状态。另外，在使抵接部分160移动到离开位置的状态下，流体供给空间133被吸引大气而成为负压。在膜片162产生裂缝等破损的场合，外侧的大气从裂缝进入变形空间S4，进而，因为外侧的大气从密封环181的上方进入下方的流体供给空间133，因此流体供给空间133的压力逐渐上升。亦即，因为上述压力传感器155检测到的压力逐渐上升，有可能检测到膜片162上发生裂缝等孔洞的情况。
另外，挤压装置130这样配置，使抵接部分160的凹陷部分160a的间距为保持槽95、96的间距的两倍长。也就是说，挤压装置130，关于在转子70上保持的晶片W，从圆盘91一侧数的话具有分别对应偶数序号的晶片W的挤压装置130，而不具有对应奇数序号的晶片W的挤压装置130。一方面，以转动中心轴RO为中心面向保持棒97的位置处设置的保持棒98具有分别对应从圆盘91一侧数奇数序号的晶片W的挤压装置130，而不具备对应偶数序号的晶片W的挤压装置130。也就是说，25个晶片W中间，偶数序号的晶片W依靠保持棒97的挤压装置130、奇数序号的晶片W依靠保持棒98的挤压装置130分别给周边施加挤压力。
保持棒98由在图4中在下方对着平板部分128a’的、在圆盘91、92之间架设的圆筒体128，在下方对着抵接部分160的、在圆筒体128的保持空间S3一侧的纵向以一定间隔配置的13个挤压装置130构成。在平板部分128a’的纵向上，以一定间隔设置13个为插入和保持挤压装置130的挤压装置保持口135，如前所述，分别插入并保持分别对应从圆盘91一侧数奇数序号的晶片W的挤压装置130。另外，除挤压装置保持口135和挤压装置130外，保持棒98具有以转动中心轴RO为中心与保持棒97对称的结构。流体供给管148从圆盘91的中央分岔，也和保持棒98的流体供给空间133连接。
这样，挤压装置130的间距大的话，可以形成挤压装置130横向(水平方向)大的幅度。这种场合，通过形成膜片162的大的面积，在对转子70装入以及退出晶片W时，对于抵接部分160、杆170以及柱塞166的纵向行程，可以使膜片162每单位面积的变形量小，因此，可以防止膜片162的永久变形或裂缝的发生，可以延长寿命。另外，通过设定大的行程，在晶片W装入及退出时可以形成抵接部分160和晶片W的周边之间大的距离。由此，可以防止抵接部分160和晶片W的周边的接触，圆滑而且安全地把晶片W装入及退出转子70。
图4中保持晶片W的右下部、右上部的保持棒99、100分别具有在圆盘91、92之间分别架设的、在保持空间S3一侧保持晶片W的周边的保持槽99a、100a。保持槽99a、100a在保持棒99、100的纵向分别以一定间隔设置。保持槽99a、100a配置的间距相同，分别对应25个晶片的位置形成。另外，保持槽99a、100a具有近似V字形的断面，其结构为可在相对的斜面之间插入晶片W的周边而保持晶片W。
在这样的结构中，使保持槽95a、96a、99a、100a啮合晶片W的周边部分而保持在转子70上。
此时，在使保持棒97、98的挤压装置130移动到离开位置的场合，晶片W的周边部分与这些保持槽95a、96a、99a、100a的啮合不应该对其槽底部挤压。因此，晶片W的外圆周部分和这些保持槽之间有少量间隙，对于转子的急速转动，晶片W的周边部分可相对于这些保持槽95a、96a、99a、100a在圆周方向上有移动的可能。
对此，当使保持棒97的挤压装置130动作移动到抵接抵接部分160的位置时，晶片W通过该抵接部分160挤压保持槽96a、保持槽100a。也就是说，晶片W的外圆周部分依靠抵接部分160、保持槽96a和保持槽100a这3个地方被确实保持在挤压状态。因此，即使使转子70急速转动，也可以防止晶片W的周边和保持槽96a、100a之间产生偏移。
同样，当使保持棒98的挤压装置130动作移动到抵接抵接部分160的位置时，晶片W的外圆周部分依靠保持棒98的抵接部分160、保持槽95a和保持槽99a这3个地方被保持在挤压状态，可以防止偏移。
另外，挤压装置130给晶片W的周边施加的挤压力通过加压装置152或者吸引装置153的控制调节流体供给空间133内的流体给气缸机构161施加的流体压力而得以控制。为防止晶片W的周边和保持槽95a、96a、99a、100a的偏移，按照转子70高速转动的程度，晶片W的重量、惯性转矩、离心力大的程度，或者抵接部分160的最大静摩擦系数小的程度分别施加较大的挤压力来控制。
另外，例如使用加压装置152加压、供给流体，在使抵接部分160移动到抵接位置后，通过关闭三通阀151使流体供给空间133以及流体供给管148内产生一定的流体压力而给晶片W施加一定挤压力来处理的场合，如果膜片162出现裂缝、大气流出来的话，担心给晶片W施加的挤压力降低、在晶片W的周边和各保持棒95-100之间产生偏移，通过使用压力传感器155检测流体供给空间133以及流体供给管148内流体压力降低，可以早期获知膜片162出现裂缝而防止挤压力降低。因此可以防止未给晶片W施加足够的挤压力，处理不充分的情况。
下面关于使用如上构成的基板处理装置的实施例说明其处理方法。首先，使用基板处理装置1外的图中未示出的开闭机构解除转子70的锁定销122的锁定，打开保持棒95、96，使用图中未示出的运入运出机构把25个晶片W从装入.退出位置面向保持棒99、100装入到转子70上。此时，保持棒97、98的挤压装置130使抵接部分160移动到离开晶片W的周边的离开位置待用，可以把25个晶片W不与抵接部分160接触、圆滑地装入转子70内。然后，把晶片W的各周边分别插入保持槽99a、100a内，其后，关闭保持棒95、96，把25个晶片W的各周边分别插入保持槽95a、96a。使晶片运入运出机构退出，锁定锁定销122，晶片W成为依靠保持棒95、96、99、100保持的状态。在这一状态下，挤压装置130的抵接部分160通过气缸机构161分别抵接对应的晶片W的周边，产生挤压力。通过该挤压力，相对各保持槽95a、96a、99a、100a按压晶片W的周边，成为被确实保持的状态。
接着，使用移动支持机构把转子转动机构搬送到基板处理装置1上，使转动中心轴R0在水平方向且圆盘92面向转子转动机构出入口17的状态下支持。于是，使插入晶片W的转子70在水平方向前进，从转子转动机构出入口17进入二重空腔6内。二重空腔6在内侧空腔6配置在外侧空腔5内的处理位置的状态下待用，转子70配置在内侧空腔6内，盖体73闭塞转子转动机构出入口17、47。这样形成密闭状态的处理空间S1。
接着，转子70开始转动，从静止状态加速到规定的转动速度。在这样加速转子70时，保持棒97、98的挤压装置130也分别给对应晶片W的周边施加挤压力，对于各保持槽95a、96a、99a、100a按压晶片W的周边，抑制滑动。这样，可以在晶片W的周边与各保持棒95-100之间不产生偏移的状态下使晶片W和转子70一体转动。一方面，从处理液体喷出喷嘴43喷出药液，把药液喷到转动的各晶片W上。由此除去附着在晶片W上的粒子、有机污染物等的污染。
药液处理结束后，使晶片W以比药液处理时更高的速度转动，把附着在晶片W上的药液通过离心力甩干。使转子70加速到比药液处理时更高的转动速度时，因为挤压装置130给分别对应的晶片W的周边施加挤压力，因此可以在晶片W的周边和各保持棒95-100之间不产生偏移保持的状态下使晶片W和转子70一体转动。
甩干处理后，使内侧空腔6从外侧空腔7退出，配置在退缩位置，在外侧空腔7内形成密闭状态的处理空间S2。然后，从处理流体喷出喷嘴13喷出纯水向各晶片W喷射纯水进行冲洗处理。冲洗处理时，使转子70以比甩干处理时低的速度转动。从转子70的甩干处理的高速转动减速到低速转动期间，因为挤压装置130给分别对应的晶片W的周边施加挤压力，因此可以在晶片W的周边和各保持棒95-100之间不产生偏移保持的状态下使晶片W和转子70一体转动。
接着，通过气缸机构161使抵接部分160离开晶片W的周边，解除挤压装置130的挤压，通过由于晶片W转动产生的惯性力使晶片W的周边和各保持棒95-100之间产生偏移。由此，和在解除挤压前晶片W的周边和插入保持槽95a、96a、99a、100a的保持部分不同的部分作为新的保持部分，成为插入保持槽95a、96a、99a、100a的状态。这样，晶片W的周边在和解除挤压前的冲洗处理时不同的部分中保持，再次使用挤压装置130给晶片W的周边施加挤压力，保持的周边与各保持棒95-100之间不产生偏移那样保持。然后，使晶片W和转子70一体转动进行冲洗处理。由此，因为可以给解除挤压前的保持部分供给纯水进行冲洗处理，因此可以对晶片W全体均匀进行冲洗处理。
冲洗处理结束后，使晶片W以比冲洗处理时更高的速度转动，例如以800转/分钟的速度转动，同时从处理流体喷出喷嘴13向晶片W喷射氮气等非活性气体或挥发性以及亲水性高的OPA蒸汽等，进行干燥处理。在从冲洗处理过渡到干燥处理期间，在使转子70从低速转动加速到高速转动的场合，因为挤压装置130给晶片W的周边施加挤压力，因此可以在晶片W的周边和各保持棒95-100之间不产生偏移保持的状态下转动。
干燥处理结束后，转子70停止转动。因为就在这一场合下挤压装置130也给晶片W的周边施加挤压力，因此可以使在晶片W的周边和各保持棒95-100之间不产生偏移保持的状态下减速和停止。
其后，使用图中未示出的移动支持机构使转子70在水平方向后退，从转子转动机构出入口17退出到二重空腔6外。然后，挤压装置130的抵接部分160通过气缸机构161从分别对应的晶片W的周边离开，解除挤压装置130的挤压。进而，使用基板处理装置1外图中未示出的开闭机构解除转子70的锁定销122的锁定，打开保持棒95、96，使用图中未示出的晶片运入运出机构把25个晶片W从装入.退出位置退出到转子70外。此时，保持棒97、98的挤压装置130处于使抵接部分160从晶片W的周边离开的离开位置待用，可以使25个晶片W的各周边与抵接部分160不接触、圆滑地退出转子70之外。
使用这样的基板处理装置1，因为可以使用气缸机构161使抵接部分160移动到抵接位置和退缩位置，不用担心膜片162承载过大的负荷。因此，可以防止膜片162的永久变形和出现裂缝，延长寿命。
另外，对于抵接部分160、杆170以及柱塞166的纵向冲程，通过使膜片162每单位面积的变形量变小，可以进一步防止膜片162的永久变形和出现裂缝。在转子70上装入晶片W时，因为在抵接部分160和晶片W的周边之间形成宽的间隙，能防止接触，因此可以圆滑而安全地把晶片W装入及退出转子70。
以上表示出本发明合适的一个实施例，但是本发明不限于这里说明的实施例。例如，基板不限于半导体晶片，其它LCD基板用的玻璃或CD基板、印刷基板、陶瓷基板等也可以。另外，本发明不限于供给药液来洗净基板的基板处理装置及基板处理方法，而也可以是使用其它各种处理液体对基板施加洗净以外的其它处理方法的基板处理装置及基板处理方法。
在本实施例中，说明了保持棒95-100中的两个相对的保持棒97、98具有挤压装置130的场合，但是不言而喻，也可以在其它保持棒上同样装备挤压装置130。也可以对于一个晶片W的周边装备2个以上的挤压装置130。另外，也可以新增加保持棒。
如图8A、图8B所示，也可以在平板部分128a上相互并列配置挤压装置130和抵接构件190。在这一场合，在保持棒97上，在偶数序号的晶片W的周边上在抵接位置处设置挤压装置130，同时在奇数序号的晶片W的周边上的抵接位置设置抵接构件190，另外，在保持棒98上，在偶数序号的晶片W的周边上的抵接位置处设置抵接构件190，同时在奇数序号的晶片W的周边上的抵接位置设置挤压装置130。
在这样的结构中，使保持棒97的挤压装置130的抵接部分160移动到抵接位置时，晶片W挤压保持槽96a、保持槽100a、保持棒98的抵接构件190，用保持棒97的挤压装置130的抵接部分160、保持槽96a、保持槽100a、保持棒98的抵接构件190这4个地方保持挤压状态。
对于膜片162，说明了在把抵接部分160移动到抵接位置时回到通常状态，在使抵接部分160移动到离开位置时发生弹性变形的情况，但是不言而喻，也可以使抵接部分160移动到抵接位置时发生弹性变形，向上方扩张，使抵接部分160移动到离开位置时回到通常位置。另外，也可以使抵接部分160移动到抵接位置、离开位置时，向上方、下方都扩张产生弹性变形那样构成。
在保持棒97、98上，也可以代替挤压装置130装备如图9A、图9B所示的挤压装置200。该挤压装置200装备有抵接晶片W的周边的抵接部分201、支持抵接部分201的弹性变形的膜片202和覆盖膜片202的上表面的挡块构件203。
抵接部分201支持在圆形膜片202的中央。膜片202通过支持构件207在周边被固定支持。支持构件207具有与挤压装置保持口135拧合的圆柱部分211在圆筒体128上固定支持挤压装置200全体。另外，图9B中支持构件207的上表面由膜片202覆盖，在该上表面上形成凹陷部分212。圆柱部分211的下部向流体供给空间133突出。贯通圆柱部分211的内部的流体通路215向流体供给空间133一侧和凹陷部分212的中央开口，通过使流体供给空间133内的流体压力增加或减小使膜片202和凹陷部分212围成的变形空间S5的压力变化，使膜片202变形，膨胀或者收缩。在这一场合，流体路径由流体供给路径215、流体供给空间133、流体供给管148构成。
通过使流体供给空间133内的流体压力上升对变形空间S5导入流体，变形空间S5膨胀，膜片202向上挤压抵接部分201，使抵接部分201向与晶片W的周边抵接的抵接位置移动。当通过使流体供给空间133内的流体压力下降从变形空间S5导出流体时，变形空间S5收缩，膜片201向下拉抵接部分201，使抵接部分201移动到离开晶片W的周边的离开位置。
另外，在通过使流体供给空间133内的流体压力上升使膜片202上升而抵接挡块构件203的状态下，膜片202没有在那以上的向上变形。这样，通过挡块构件203限制膜片202的弹性变形，可以防止由于过大的变形引起的破损。在挡块构件203上，从抵接部分200向外侧成放射状态形成例如4个排出槽220，可以排出附着在膜片202和挡块构件203之间的间隙中的药液、纯水等的处理液体。
另外，连接流体供给空间133的流体供给管148上和本实施例同样连接加压装置152和吸引装置153，其间设置压力传感器155。在膜片202出现裂缝等破损的场合，在吸引时吸入变形空间S5外侧的大气，使流体供给空间133的压力逐渐上升。亦即，因为上述压力传感器155检测到的压力逐渐上升，因此有可能获知膜片202出现裂缝等孔洞的情况。
使晶片W的周边和保持棒95-100之间产生偏移，在和解除挤压前处理时不同的部分处保持晶片W的周边的方法不仅在冲洗处理时，就是在药液处理时和干燥处理时也可以执行。
使用本发明的基板处理装置及基板处理方法，不需担心挤压装置变形部分承载过大的负荷。因此，可以防止变形部分的永久变形和裂缝的出现，延长挤压装置的寿命。对于抵接部分的行程，由于变形部分每单位面积的变形量小，可以进一步防止变形部分的永久变形和裂缝的出现。可以把基板圆滑而安全地装入及退出转子。
权利要求
1.一种基板处理装置，它装备有具有保持基板周边的保持构件的转子，使用该转子转动处理上述基板，其特征在于，上述保持构件中的任何一个上具有给上述基板的周边施加挤压力的挤压装置，上述挤压装置具有抵接基板周边的抵接部分并使该抵接部分与上述基板周边弹性抵接或者离开上述基板周边。
2.权利要求1所述基板处理装置，其特征在于，所述挤压装置另外具有可以使上述抵接部分在抵接基板周边的位置和离开基板周边的位置之间移动的气缸机构，和伴随上述抵接部分的移动弹性变形并从上述基板周围的大气隔离上述气缸机构的变形部分。
3.权利要求2所述基板处理装置，其特征在于，所述保持构件是对于上述转子可动设置的可动保持构件和对于上述转子固定设置的固定保持构件的任何一个，所述挤压装置设置在上述固定保持构件上。
4.权利要求3所述基板处理装置，其特征在于，在装入取出上述基板时上述可动保持构件成为开状态，上述挤压装置到达离开基板的位置。
5.权利要求3所述基板处理装置，其特征在于，在上述基板外圆周上至少配置3个上述保持构件，在该至少3个保持构件中的至少一个保持构件上设置上述挤压装置。
6.权利要求5所述基板处理装置，其特征在于，上述至少3个保持构件中至少一个是上述可动保持构件和至少两个是上述固定保持构件，在该至少两个固定保持构件中的至少一个上设置上述挤压装置。
7.权利要求6所述基板处理装置，其特征在于，相互平行排列两个以上的上述基板，该两个以上平行排列的上述基板的外圆周侧配置在上述基板排列方向上延伸的上述保持构件。
8.权利要求7所述基板处理装置，其特征在于，具有设置上述挤压装置的第一固定保持构件和第二固定保持构件，上述第一固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的奇数序号的基板的外圆周侧配置，上述第二固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的偶数序号的基板的外圆周侧配置。
9.权利要求2所述基板处理装置，其特征在于，装备有在离开基板周边的方向上向上述抵接部分施加弹性力的弹性构件。
10.权利要求2所述基板处理装置，其特征在于，装备检测导入及导出上述气缸机构的作动流体的压力的压力传感器。
11.权利要求2所述基板处理装置，其特征在于，上述各挤压装置装备有伴随上述变形部分的弹性变形膨胀及收缩的变形空间。
12.权利要求11所述基板处理装置，其特征在于，上述气缸机构装备有抑制上述作动流体流入变形空间的密封环。
13.权利要求1所述基板处理装置，其特征在于，上述挤压装置进一步具有支持并弹性变形上述抵接部分的、可以使上述抵接部分在抵接上述基板周边的位置和离开上述基板周边的位置之间移动的部分和覆盖上述变形部分、限制使上述抵接部分向基板周边移动的上述变形部分的变形的挡块构件。
14.权利要求13所述基板处理装置，其特征在于，上述保持构件是对于上述转子可动设置的可动保持构件和对于上述转子固定设置的固定保持构件的任何一个，所述挤压装置设置在上述固定保持构件上。
15.权利要求14所述基板处理装置，其特征在于，在装入取出上述基板时上述可动保持构件成为开状态，上述挤压装置到达离开基板的位置。
16.权利要求14所述基板处理装置，其特征在于，在上述基板外圆周上至少配置3个上述保持构件，在该至少3个保持构件中的至少一个保持构件上设置上述挤压装置。
17.权利要求16所述基板处理装置，其特征在于，上述至少3个保持构件中至少一个是上述可动保持构件，至少两个是上述固定保持构件，在该至少两个固定保持构件中的至少一个上设置上述挤压装置。
18.权利要求17所述基板处理装置，其特征在于，相互平行排列两个以上的上述基板，在该两个以上平行排列的上述基板的外圆周侧配置在上述基板排列方向上延伸的上述保持构件。
19.权利要求18所述基板处理装置，其特征在于，具有设置上述挤压装置的第一固定保持构件和第二固定保持构件，上述第一固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的奇数序号的基板的外圆周侧配置，上述第二固定保持构件上设置的上述挤压装置在上述多个排列的基板中的偶数序号的基板的外圆周侧配置。
20.权利要求13所述基板处理装置，其特征在于，上述挤压装置装备有伴随上述变形部分的弹性变形膨胀及收缩的变形空间和对上述变形空间导入及导出流体的流体路径。
21.权利要求20所述基板处理装置，其特征在于，在上述变形空间内装备检测导入及导出流体的压力的压力传感器。
22.权利要求13所述基板处理装置，其特征在于，在上述挡块构件上设置排出在上述变形部分和上述挡块构件之间附着的液体的排出槽。
23.一种基板处理方法，所述方法使用在转子上装备的多个保持构件保持基板的周边，使用上述转子转动和处理基板，其特征在于下述步骤把基板装入转子，使用在上述转子上装备的保持构件保持基板的周边，同时使用在上述转子上装备的挤压装置给基板的周边施加挤压力，由此保持基板周边与各保持构件之间不产生偏移，使基板和转子一体转动，同时处理基板，解除上述挤压装置的挤压，通过基板的惯性力使基板周边和各保持构件之间产生偏移，在和上述处理时不同的部分处保持基板周边，再次通过上述挤压装置给基板周边施加挤压力，保持基板周边与各保持构件之间不产生偏移，使基板和转子一体转动，同时处理基板。
全文摘要
在使用在转子上装备的多个保持构件保持基板W的周边、使用转子转动和处理基板W的基板处理装置中，在上述保持构件中的任何一个上设置给基板W的周边施加挤压力的挤压装置130，在上述各挤压装置130上装备抵接基板W的周边的抵接部分160、使上述抵接部分160在抵接基板W的周边的位置和离开基板W的周边的位置之间移动的气缸机构161、和伴随上述抵接部分160的移动弹性变形、把上述气缸机构161从上述基板W周围的大气隔离的变形部分162。因此，可以提供膜片上不发生过大变形的基板处理装置及基板处理方法。
文档编号H01L21/00GK1468667SQ03142780
公开日2004年1月21日 申请日期2003年6月4日 优先权日2002年6月4日
发明者平真树 申请人:东京毅力科创株式会社