JP2000100906A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板処理装置の良好なシール手段を実現す
る。 【解決手段】 回転シール機構１０は、スピンチャック
のスピンベース４とベース部とが近接して対向する環状
の近接対向部１１と、近接対向部１１のスピンチャック
側（スピンベース４）に設けられ、高さが近接対向部１
１の幅よりも低く、かつ、スピンチャックの回転方向Ｒ
Ｈに沿って近接対向部１１の内側から外側に向かう羽根
１２とを備える。さらに、必要に応じて、近接対向部１
１の内側にリップシール機構１３を備えたり、近接対向
部１１の内側に吸引口が配設された吸引機構を備えた
り、近接対向部１１またはそれより外側に気体吹き出し
口が配設された気体吹き出し機構を備えたりしてもよ
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハや液
晶表示器用のガラス基板、フォトマスク用のガラス基
板、光ディスク用の基板などの基板を保持して回転させ
る基板保持回転手段と、基板保持回転手段で保持した基
板に対して基板処理を行う処理空間と基板保持回転手段
を回転させる電動モーターなどの駆動部品を配設する処
理外空間とを分離するためのベース部との間にシール手
段を備え、基板を保持して回転させながら洗浄乾燥処理
や塗布膜の塗布処理、現像処理などの所定の基板処理を
行う基板処理装置に係り、特には、基板保持回転手段と
ベース部との間のシール手段の改良技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の基板処理装置は、図１０に示す
ように、基板Ｗを保持して回転させるスピンチャック１
を備えている。このスピンチャック１は、例えば、電動
モーター２の回転によって鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回転
可能な回転軸３の上端部に一体回転可能にスピンベース
４が連結され、スピンベース４の上面に３個以上の保持
部材５が設けられている。そして、保持部材５によって
基板Ｗの外周部の３箇所以上を保持し、保持した基板Ｗ
を回転させながら所定の基板処理が行われる。

【０００３】ところで、電動モーター２などの駆動部品
からはパーティクルが発生するが、このパーティクルに
さらされた状態で基板処理を行うと処理精度が低下する
という問題が生じる。一方で、基板処理に処理液を用い
る場合に、駆動部品が処理液雰囲気（湿気などを含む）
にさらされると、駆動部品が錆びたり故障したりして、
寿命が短くなるなどの問題が生じる。特に、基板処理に
薬液を用いる場合に、駆動部品が薬液雰囲気にさらされ
ると、駆動部品の劣化が著しく、駆動部品の故障や寿命
の短期化などが顕著になる。

【０００４】そのため、この種の基板処理装置では、ベ
ース部６によって、スピンチャック１で保持した基板Ｗ
に対して基板処理を行う処理空間７と、駆動部品などを
配設する処理外空間８とを分離している。ここで、スピ
ンチャック１は回転される一方でベース部６は非回転で
あるので、ベース部６に対してスピンチャック１が回転
可能に処理空間７と処理外空間８との間をシールするた
めに、この種の基板処理装置には、スピンチャック１と
ベース部６との間に回転シール機構１００が備えられて
いる。

【０００５】図１０、図１１に示すように、従来の回転
シール機構１００はリップシール機構のみで構成されて
いる。このリップシール機構は、スピンチャック１（ス
ピンベース４）とベース部６とが近接して対向する環状
の近接対向部１０１において、ゴム材などで形成された
スカート状のリップシール部材１０２をスピンチャック
１側に取り付け、スピンチャック１が回転される間、リ
ップシール部材１０２がベース部６側に設けられた摺動
面１０３を摺動しながら回転して近接対向部１０１の隙
間を塞いだ状態を維持し、ベース部６に対してスピンチ
ャック１が回転可能に処理空間７と処理外空間８との間
をシールするものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、従来の回転シール機構１００の構成で
は、スピンチャック１が回転される間、リップシール部
材１０２が摺動面１０３を摺動するので、この摺動に伴
ってリップシール部材１０２が磨耗してパーティクルが
発生し、そのパーティクルが処理空間７に流れ込んで、
基板処理の処理精度の低下を招くという問題が起きてい
る。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、良好なシール手段を備えた基板処理装
置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような目
的を達成するために、次のような構成をとる。すなわ
ち、請求項１に記載の発明は、基板に対して所定の処理
を行う基板処理装置であって、基板を保持しつつ回転さ
せる基板保持回転手段と、前記基板保持回転手段の基板
を保持している側とは反対側に配設されたベース部と、
前記基板保持回転手段の基板を保持している側とは反対
側と前記ベース部材との間をシールするシール手段と、
を備え、前記シール手段は、前記基板保持回転手段の基
板を保持している側とは反対側と前記ベース部とが近接
して対向する環状の近接対向部と、前記近接対向部の前
記基板保持回転手段側に設けられ、高さが前記近接対向
部の幅よりも低く、かつ、前記基板保持回転手段の回転
方向に沿って前記近接対向部の内側から外側に向かう羽
根と、を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】請求項２に記載の発明は、上記請求項１に
記載の基板処理装置において、前記羽根の高さが１mmな
いし３mmであることを特徴とするものである。

【００１０】請求項３に記載の発明は、基板に対して所
定の処理を行う基板処理装置であって、基板を保持しつ
つ回転させる基板保持回転手段と、前記基板保持回転手
段の基板を保持している側とは反対側に配設されたベー
ス部と、前記基板保持回転手段の基板を保持している側
とは反対側と前記ベース部材との間をシールするシール
手段と、を備え、前記シール手段は、前記基板保持回転
手段の基板を保持している側とは反対側と前記ベース部
とが近接して対向する環状の近接対向部と、前記近接対
向部の前記基板保持回転手段側に設けられ、前記基板保
持回転手段の回転方向に沿って前記近接対向部の内側か
ら外側に向かう溝と、を備えたことを特徴とするもので
ある。

【００１１】請求項４に記載の発明は、上記請求項３に
記載の基板処理装置において、前記溝の深さが１mmない
し３mmであることを特徴とするものである。

【００１２】請求項５に記載の発明は、上記請求項１な
いし４のいずれかに記載の基板処理装置において、前記
シール手段はさらに前記近接対向部の内側にリップシー
ル手段を備えたことを特徴とするものである。

【００１３】請求項６に記載の発明は、上記請求項１な
いし５のいずれかに記載の基板処理装置において、前記
シール手段はさらに前記近接対向部の内側に吸引口が配
設された吸引手段を備えたことを特徴とするものであ
る。

【００１４】請求項７に記載の発明は、上記請求項１な
いし６のいずれかに記載の基板処理装置において、前記
シール手段はさらに前記近接対向部またはそれより外側
に気体吹き出し口が配設された気体吹き出し手段を備え
たことを特徴とするものである。

【００１５】

【作用】請求項１に記載の発明の作用は次のとおりであ
る。すなわち、基板保持回転手段を回転させると、それ
に伴って、基板保持回転手段側に設けられた羽根が回転
される。

【００１６】この羽根は、基板保持回転手段とベース部
とが近接して対向する環状の近接対向部の基板保持回転
手段側に、基板保持回転手段の回転方向に沿って近接対
向部の内側から外側に向かうように設けられているの
で、羽根に形成される案内面に案内されて、近接対向部
の外側（処理空間側）の空気が近接対向部の内側（処理
外空間側）に流れ込んでくる。すなわち、基板保持回転
手段を回転させて所定の基板処理を行っている間、近接
対向部では、その外側の処理空間からその内側の処理外
空間に向かう気流が形成されるので、近接対向部の内側
の処理外空間で発生したパーティクルが近接対向部の外
側の処理空間に漏れ出ることを防止することができる。

【００１７】また、羽根の高さを近接対向部の幅よりも
低くしているので、羽根とベース部とは非接触となり、
羽根が回転してもベース部と摺動することがなく近接対
向部からパーティクルが発生することもない。

【００１８】請求項２に記載の発明によれば、羽根の高
さを１mmないし３mmとしたことにより、良好なシール手
段を実現することができる。すなわち、羽根の高さを１
mm未満にすると、羽根が回転しても近接対向部に十分な
気流が形成されず、基板保持回転手段（羽根）の回転時
の十分なシール効果が期待できない。一方で、羽根の高
さが３mmを越すと、近接対向部に形成される近接対向部
の外側と内側との連通部分が広くなり過ぎて、基板保持
回転手段（羽根）を回転させていない非回転時に、近接
対向部の内側の処理外空間で発生したパーティクルが近
接対向部の外側の処理空間に漏れ出易くなり、基板保持
回転手段（羽根）の非回転時のシール効果が低下するこ
とが懸念される。そこで、羽根の高さを１mmないし３mm
としたことにより、基板保持回転手段の回転時及び非回
転時のいずれにおいても十分なシール効果が期待できる
シール手段を実現することができる。

【００１９】請求項３に記載の発明の作用は次のとおり
である。すなわち、基板保持回転手段を回転させると、
それに伴って、基板保持回転手段側に設けられた溝が回
転される。

【００２０】この溝は、基板保持回転手段とベース部と
が近接して対向する環状の近接対向部の基板保持回転手
段側に、基板保持回転手段の回転方向に沿って近接対向
部の内側から外側に向かうように設けられているので、
溝に形成される案内面に案内されて、近接対向部の外側
（処理空間側）の空気が近接対向部の内側（処理外空間
側）に流れ込んでくる。すなわち、基板保持回転手段を
回転させて所定の基板処理を行っている間、近接対向部
では、その外側の処理空間からその内側の処理外空間に
向かう気流が形成されるので、近接対向部の内側の処理
外空間で発生したパーティクルが近接対向部の外側の処
理空間に漏れ出ることを防止することができる。

【００２１】また、近接対向部では基板保持回転手段と
ベース部とが非接触状態で近接しており、溝の底面とベ
ース部との間の距離はこの近接対向部の幅よりもさらに
長いので、近接対向部で摺動する部分がなく、近接対向
部からパーティクルが発生することもない。

【００２２】請求項４に記載の発明によれば、溝の深さ
を１mmないし３mmとしたことにより、良好なシール手段
を実現することができる。すなわち、溝の深さを１mm未
満にすると、溝が回転しても近接対向部に十分な気流が
形成されず、基板保持回転手段（溝）の回転時の十分な
シール効果が期待できない。一方で、溝の深さが３mmを
越すと、近接対向部に形成される近接対向部の外側と内
側との連通部分が広くなり過ぎて、基板保持回転手段
（溝）を回転させていない非回転時に、近接対向部の内
側の処理外空間で発生したパーティクルが近接対向部の
外側の処理空間に漏れ出易くなり、基板保持回転手段
（溝）の非回転時のシール効果が低下することが懸念さ
れる。そこで、溝の深さを１mmないし３mmとしたことに
より、基板保持回転手段の回転時及び非回転時のいずれ
においても十分なシール効果が期待できるシール手段を
実現することができる。

【００２３】請求項５に記載の発明によれば、基板保持
回転手段を回転させて所定の基板処理を行っている間、
近接対向部の外側の処理空間から近接対向部の内側の処
理外空間に流れ込んでくる空気は、近接対向部の内側に
備えたリップシール手段によってそれよりも内側に流れ
込むことが防止される。従って、基板処理で薬液を含む
適宜の処理液を用いる場合でも、処理空間に漂う処理液
（薬液）雰囲気がリップシール手段よりも内側に流れ込
むことを防止でき、リップシール手段の内側に配設した
駆動部品が処理液（薬液）雰囲気にさらされることを防
止することができる。

【００２４】また、リップシール手段からパーティクル
が発生しても、近接対向部の外側から内側に向かう気流
によって、リップシール手段から発生したパーティクル
が近接対向部の外側の処理空間に漏れ出ることが防止さ
れる。

【００２５】さらに、基板保持回転手段の非回転時に
も、リップシール手段によってリップシール手段の外側
と内側とがシールされるので、リップシール手段の内側
で発生したパーティクルが近接対向部の外側の処理空間
に漏れ出ることや、近接対向部の外側の処理空間内の雰
囲気がリップシール手段より内側に入り込むことを防止
することができる。

【００２６】請求項６に記載の発明によれば、吸引手段
によって近接対向部の内側に配設された吸引口から吸引
を行うことで、基板保持回転手段を回転させて所定の基
板処理を行っている間、近接対向部の外側の処理空間か
ら近接対向部の内側の処理外空間に流れ込んできた空気
は、吸引口から吸引され、それより内側に流れ込むこと
が防止される。従って、基板処理で薬液を含む適宜の処
理液を用いる場合でも、処理空間に漂う処理液（薬液）
雰囲気が吸引口よりも内側に流れ込むことを防止でき、
吸引口よりも内側に配設した駆動部品が処理液（薬液）
雰囲気にさらされることを防止することができる。

【００２７】また、吸引口からの吸引により、吸引口の
内側で発生したパーティクルが近接対向部の外側の処理
空間に漏れ出ることも防止することができる。

【００２８】さらに、基板保持回転手段の非回転時にも
吸引口からの吸引を行っておけば、吸引口の内側で発生
したパーティクルが近接対向部の外側の処理空間に漏れ
出ることや、近接対向部の外側の処理空間内の雰囲気が
吸引口より内側に入り込むことを防止することができ
る。

【００２９】なお、リップシール手段と吸引手段とを備
える場合には、近接対向部とリップシール手段との間に
吸引手段の吸引口を配設することで、リップシール手段
から発生したパーティクルが吸引口より外側に漏れ出る
ことを防止することができる。

【００３０】請求項７に記載の発明によれば、気体吹き
出し手段によって近接対向部またはそれより外側に配設
された気体吹き出し口から清浄な気体を吹き出すこと
で、近接対向部付近が清浄な気体でパージされて、近接
対向部付近が清浄な気体で遮断され、基板保持回転手段
を回転させて所定の基板処理を行っている間、近接対向
部の外側の処理空間から近接対向部の内側の処理外空間
には、気体吹き出し口から吹き出された清浄な空気が流
れ込む。従って、基板処理で薬液を含む適宜の処理液を
用いる場合でも、処理空間に漂う処理液（薬液）雰囲気
が近接対向部の内側の処理外空間へ流れ込むことを防止
でき、駆動部品が処理液（薬液）雰囲気にさらされるこ
とを防止することができる。

【００３１】また、基板保持回転手段の非回転時にも気
体吹き出し口から気体の吹き出しを行っておけば、近接
対向部付近に清浄な気体による気体のカーテンが形成さ
れ、近接対向部の内側で発生したパーティクルが近接対
向部の外側の処理空間に漏れ出ることや、近接対向部の
外側の処理空間内の雰囲気が近接対向部の内側の処理外
空間に入り込むことを防止することができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明の第１実施例に係る
基板処理装置の全体構成を示す縦断面図であり、図２は
要部の拡大縦断面図、図３はスピンベースの底面を下方
から見た図、図４はベース部の平面図である。

【００３３】この実施例装置は、基板Ｗを保持して回転
させる基板保持回転手段に相当するスピンチャック１を
備えている。図に示すスピンチャック１は、電動モータ
ー２の回転によって鉛直方向の軸芯Ｊ周りで回転可能な
回転軸３の上端部に一体回転可能にスピンベース４が連
結され、スピンベース４の上面に３個以上の保持部材５
が設けられている。そして、保持部材５によって基板Ｗ
の外周部の３箇所以上を保持し、保持した基板Ｗを回転
させながら所定の基板処理が行われる。

【００３４】なお、この実施例装置が、例えば、洗浄乾
燥装置であれば、保持部材５に保持した基板Ｗを回転さ
せながら、図示しないノズルなどから基板Ｗに洗浄液を
供給して洗浄処理が行われ、洗浄処理の後、保持部材５
に保持した基板Ｗを高速回転させて乾燥処理が行われ
る。また、この装置が塗布膜（例えば、レジスト膜）の
塗布装置であれば、保持部材５に保持した基板Ｗを回転
させながら、図示しないノズルなどから基板Ｗに塗布液
を供給して塗布処理が行われる。さらに、この装置が現
像装置であれば、保持部材５に保持した基板Ｗを回転さ
せながら、図示しないノズルなどから基板Ｗに現像液を
供給して基板Ｗに現像液を液盛りし、基板の回転を停止
して現像処理が行われる。なお、その他の基板処理を行
う基板処理装置であっても、回転シール機構を必要とす
る基板処理装置であれば、本発明は同様に適用すること
ができる。

【００３５】この装置は、非回転部であるベース部６に
よって、スピンチャック１で保持した基板Ｗに対して基
板処理を行う処理空間７と、電動モーター２などの駆動
部品を配設する処理外空間８とを分離している。そし
て、回転シール機構１０によって、ベース部６に対して
スピンチャック１が回転可能に処理空間７と処理外空間
８との間をシールするようにしている。

【００３６】以下、本発明の要部である回転シール機構
１０の詳細な構成を説明する。この第１実施例装置の回
転シール機構１０は、スピンチャック１とベース部６と
が近接して対向する環状（リング状）の近接対向部１１
と、近接対向部１１のスピンチャック１側（スピンベー
ス４）に設けられ、高さＦｈが近接対向部１１の幅Ｂ１
よりも低く、かつ、スピンチャック１の回転方向ＲＨに
沿って近接対向部１１の内側から外側に向かう羽根１２
と、近接対向部１１の内側に設けたリップシール手段に
相当するリップシール機構１３と、近接対向部１１の内
側に吸引口１４ａが配設された吸引手段に相当する吸引
機構１４と、近接対向部１１に気体吹き出し口１５ａが
配設された気体吹き出し手段に相当する気体吹き出し機
構１５とを備えている。

【００３７】近接対向部１１は、スピンチャック１側
（スピンベース４の底面）に設けられた平面視で環状
（リング状）の羽根形成面１１ａと、ベース部６側（ベ
ース部６の上面）に設けられた平面視で環状（リング
状）の対向面１１ｂとが近接して対向されている。

【００３８】この近接対向部１１の幅Ｂ１は、羽根１２
の高さＦｈよりも若干広く（Ｂ１＝Ｆｈ＋α）なるよう
に設定している。後述するようにＦｈは１mmないし３mm
に設定されている。また、αは羽根１２がベース部６側
の対向面１１ｂと非接触で回転し得る幅であり、αとし
ては、例えば、０．５mmないし１mm程度の幅を設けてい
る。従って、近接対向部１１の幅Ｂ１は、１．５mmない
し４mm程度の範囲に設定されている。

【００３９】羽根１２は、スピンチャック１側の羽根形
成面１１ａに形成されている。図３では、４つの羽根１
２を、羽根形成角度θを約９０°として、周方向に均等
に設けているが、羽根１２の数や羽根形成角度θは図に
示す構成に限定されない。基板処理時のスピンチャック
１の回転速度などに応じて、より高いシール効果が得ら
れる羽根１２の数や羽根形成角度θを選択すればよい。
なお、本発明者が、スピンチャック１を２０００rpm 以
上の回転速度で実験したときには、図３に示す羽根１２
の構成を含むいくつかの構成の中で図３に示す羽根１２
の構成が最も効果が高かった。

【００４０】リップシール機構１３は、従来の回転シー
ル機構１００のリップシール機構と同様の構成を有して
いる。すなわち、スピンチャック１とベース部６とが近
接して対向する環状の近接対向部１３ａにおいて、スカ
ート状のリップシール部材１３ｂをスピンチャック１側
（スピンベース４の底面）に取り付け、スピンチャック
１が回転される間、リップシール部材１３ｂがベース部
６側（ベース部材６の上面）に設けられた摺動面１３ｃ
を摺動しながら回転して近接対向部１３ａの隙間を塞い
だ状態を維持し、ベース部６に対してスピンチャック１
が回転可能にリップシール機構１３の内側と外側との間
をシールする。なお、リップシール部材１３ｂをベース
部６側に設け、摺動面１３ｃをスピンチャック１側に設
けてもよい。

【００４１】リップシール部材１３ｂは、例えば、ＮＢ
Ｒ（ニトリルゴム）やバイトン（フッ素系ゴム）などの
適宜のゴム材などで形成されるが、特に、基板処理に薬
液を用いるような場合には、リップシール部材１３ｂに
耐薬性を持たせるために、バイトンなどの耐薬性の材料
で形成される。

【００４２】また、スピンチャック１の回転によってリ
ップシール部材１３ｂと摺動面１３ｃとの摺動を継続し
ていると、リップシール部材１３ｂや摺動面１３ｃが発
熱して基板処理に悪影響を与えることも考えられる。そ
こで、本実施例では、摺動面１３ｃを含む摺動部位１３
ｄをセラミックで形成して熱を逃がして発熱を抑制す
る。

【００４３】吸引機構１４の吸引口１４ａは、ベース部
６の上面側の、近接対向部１１とリップシール機構１３
との間に配設されている。吸引口１４ａは、例えば、平
面視でリング状の溝で形成されている。この吸引口１４
ａの底部に複数の吸引路１４ｂの先端が連通され、吸引
路１４ｂを介して吸引ポンプ１４ｃなどに連通されて、
吸引口１４ａから周方向の全周にわたって吸引が行え
る。吸引の実行と停止は、吸引路１４ｂに設けられた開
閉弁１４ｄの開閉制御により行われる。

【００４４】気体吹き出し機構１５の気体吹き出し口１
５ａは、ベース部材６の上面側の対向面１１ｂの略中央
部に配設されている。この気体吹き出し口１５ａも、例
えば、平面視でリング状の溝で形成されている。この気
体吹き出し口１５ａの底部に複数の気体供給路１５ｂの
先端が連通され、気体供給路１５ｂを介して気体供給源
１５ｃなどに連通されて、気体吹き出し口１５ａから近
接対向部１１の間の隙間に、周方向の全周にわたって清
浄な気体が吹き出せる。気体の吹き出しとその停止は、
気体供給路１５ｂに設けられた開閉弁１５ｄの開閉制御
により行われる。なお、吹き出す気体としては、窒素ガ
スなどの不活性ガスが好ましいが、クリーンエアーなど
であってもよい。また、気体吹き出し口１５ａから吹き
出す気体の清浄度を高めるために、気体供給路１５ｂに
フィルターを付設してもよい。

【００４５】次に、上記構成を有する実施例装置の動作
を説明する。保持部材５によって基板Ｗを保持すると、
電動モーター２を駆動してスピンチャック１とともに保
持した基板Ｗを回転させながら所定の基板処理が行われ
る。

【００４６】スピンチャック１を回転させると、それに
伴って、スピンチャック１側に設けられた羽根１２が回
転される。

【００４７】上述したようにこの羽根１２は、近接対向
部１１のスピンチャック１側に、スピンチャック１の回
転方向ＲＨに沿って近接対向部１１の内側から外側に向
かうように設けられているので、図３に示すように、羽
根１２の回転方向に向く面１２ａが案内面となって、こ
の案内面１２ａに案内されて、図３の二点鎖線の矢印Ａ
Ｙに示すように、近接対向部１１の外側（処理空間７
側）の空気が近接対向部１１の内側（処理外空間８側）
に流れ込んでくる。すなわち、スピンチャック１を回転
させて所定の基板処理を行っている間、近接対向部１１
では、その外側の処理空間７からその内側の処理外空間
８に向かう気流ＡＹが形成されるので、近接対向部１１
の内側の処理外空間８で発生したパーティクルが近接対
向部１１の外側の処理空間７に漏れ出ることを防止する
ことができる。

【００４８】また、羽根１２の高さＦｈを近接対向部１
１の幅Ｂ１よりも低く（Ｆｈ＜Ｂ１）しているので、羽
根１２とベース部６とは非接触となり、羽根１２が回転
してもベース部６と摺動することがなく近接対向部１１
からパーティクルが発生することもない。

【００４９】従って、パーティクルによる基板処理の処
理精度の低下を防止することができるスピンチャック１
とベース部６との間の良好な回転シール機構１０を実現
することができる。

【００５０】ところで、羽根１２の高さＦｈを１mm未満
と低くし過ぎると、羽根１２が回転しても近接対向部１
１に十分な気流が形成されず、スピンチャック１（羽根
１２）の回転時の十分なシール効果が期待できない。ま
た、羽根１２の高さＦｈを高くしていけばそれだけ、羽
根１２の回転時に近接対向部１１に強い気流が形成さ
れ、スピンチャック１（羽根１２）の回転時の良好なシ
ール効果が期待できるが、羽根１２の高さＦｈが３mmを
越すと、近接対向部１１に形成される近接対向部１１の
外側と内側との各羽根１２間の連通部分１２ｂが広くな
り過ぎて、スピンチャック１（羽根１２）を回転させて
いない非回転時に、近接対向部１１の内側で発生したパ
ーティクルが近接対向部１１の外側の処理空間７に漏れ
出易くなり、スピンチャック１（羽根１２）の非回転時
のシール効果が低下することが懸念される。従って、羽
根１２の高さＦｈを１mmないし３mmとすることにより、
スピンチャック１の回転時及び非回転時のいずれにおい
ても十分なシール効果が期待できる回転シール機構１０
を実現することができる。

【００５１】また、上記第１実施例装置では、羽根１２
以外にもリップシール機構１３、吸引機構１４、気体吹
き出し機構１５を備えたことでさらに以下の効果が得ら
れる。

【００５２】まず、リップシール機構１３を備えたこと
により、スピンチャック１を回転させて所定の基板処理
を行っている間、近接対向部１１の外側の処理空間７か
ら近接対向部１１の内側に流れ込んでくる空気は、近接
対向部１１の内側に備えたリップシール機構１３によっ
てそれよりも内側に流れ込むことが防止される。従っ
て、基板処理で薬液を含む適宜の処理液を用いる場合で
も、処理空間に漂う処理液（薬液）雰囲気がリップシー
ル機構１３よりも内側に流れ込むことを防止でき、リッ
プシール機構１３の内側に配設した電動モーター２など
の駆動部品が処理液（薬液）雰囲気にさらされることを
防止することができ、駆動部品を耐薬性などで構成する
ことなく、処理液（薬液）雰囲気による駆動部品の故障
や寿命の短期化などを防止することができる。

【００５３】また、リップシール機構１３からパーティ
クルが発生しても、近接対向部１１の外側から内側に向
かう気流ＡＹによって、リップシール機構１３から発生
したパーティクルが近接対向部１１の外側の処理空間７
に漏れ出ることが防止される。

【００５４】さらに、スピンチャック１の非回転時に
は、リップシール部材１３ｂが摺動面１３ｃに接触して
いる。従って、スピンチャック１の非回転時にも、リッ
プシール機構１３によってリップシール機構１３の外側
と内側とがシールされるので、リップシール機構１３の
内側で発生したパーティクルが近接対向部１１の外側の
処理空間７に漏れ出ることや、近接対向部１１の外側の
処理空間７内の雰囲気（処理液雰囲気など）がリップシ
ール機構１３より内側に入り込むことを防止することが
できる。

【００５５】従って、近接対向部１１の内側にリップシ
ール機構１３を備えたことによって、パーティクルによ
る基板処理の処理精度の低下と、駆動部品が処理液雰囲
気にさらされることの双方の不都合を好適に防止するこ
とができる。

【００５６】また、吸引機構１４によって近接対向部１
１の内側に配設された吸引口１４ａから吸引を行うこと
で、スピンチャック１を回転させて所定の基板処理を行
っている間、近接対向部１１の外側の処理空間７から近
接対向部１１の内側に流れ込んできた空気は、吸引口１
４ａから吸引され、それより内側に流れ込むことが防止
される。従って、基板処理で薬液を含む適宜の処理液を
用いる場合でも、処理空間に漂う処理液（薬液）雰囲気
が吸引口１４ａよりも内側に流れ込むことを防止でき、
吸引口１４ａよりも内側に配設した駆動部品が処理液
（薬液）雰囲気にさらされることを防止することができ
る。

【００５７】また、吸引口１４ａからの吸引により、吸
引口１４ａの内側で発生したパーティクルが近接対向部
１１の外側の処理空間７に漏れ出ることも防止すること
ができる。

【００５８】さらに、スピンチャック１の非回転時にも
吸引口１４ａからの吸引を行っておけば、吸引口１４ａ
の内側で発生したパーティクルが近接対向部１１の外側
の処理空間７に漏れ出ることや、近接対向部１１の外側
の処理空間７内の雰囲気（処理液雰囲気など）が吸引口
１４ａより内側に入り込むことを防止することができ
る。

【００５９】なお、リップシール機構１３と吸引機構１
４とを備える場合には、上記実施例装置のように、近接
対向部１１とリップシール機構１３との間に吸引機構１
４の吸引口１４ａを配設することで、リップシール機構
１３から発生したパーティクルが吸引口１４ａより外側
に漏れ出ることを防止することができる。

【００６０】従って、上記吸引機構１４を備えたことに
よって、パーティクルによる基板処理の処理精度の低下
と、駆動部品が処理液雰囲気にさらされることの双方の
不都合を好適に防止することができる。

【００６１】また、気体吹き出し機構１５によって近接
対向部１１に配設された気体吹き出し口１５ａから清浄
な気体を吹き出すことで、近接対向部１１付近が清浄な
気体でパージされて、近接対向部１１付近が清浄な気体
で遮断され、スピンチャック１を回転させて所定の基板
処理を行っている間、近接対向部１１の外側の処理空間
７から近接対向部１１の内側には、気体吹き出し口１５
ａから吹き出された清浄な気体が流れ込む。従って、基
板処理で薬液を含む適宜の処理液を用いる場合でも、処
理空間に漂う処理液（薬液）雰囲気が近接対向部１１の
内側の処理外空間８へ流れ込むことを防止でき、駆動部
品が処理液（薬液）雰囲気にさらされることを防止する
ことができる。

【００６２】また、スピンチャック１の非回転時にも気
体吹き出し口１５ａから気体の吹き出しを行っておけ
ば、近接対向部１１付近に清浄な気体による気体のカー
テンが形成され、近接対向部１１の内側で発生したパー
ティクルが近接対向部１１の外側の処理空間７に漏れ出
ることや、近接対向部１１の外側の処理空間７内の雰囲
気（処理液雰囲気など）が近接対向部１１の内側に入り
込むことを防止することができる。

【００６３】従って、上記気体吹き出し機構１５を備え
たことによって、パーティクルによる基板処理の処理精
度の低下と、駆動部品が処理液雰囲気にさらされること
の双方の不都合を好適に防止することができる。

【００６４】次に、本発明の第２実施例装置の構成を図
５ないし図７を参照して説明する。図５は本発明の第２
実施例装置の全体構成を示す縦断面図であり、図６は要
部の拡大縦断面図、図７はスピンチャックの底面を下方
から見た図である。

【００６５】この第２実施例装置の回転シール機構２０
は、上記第１実施例装置の羽根１２に代えて、スピンチ
ャック１とベース部６とが近接して対向する環状（リン
グ状）の近接対向部２１のスピンチャック１側に、スピ
ンチャック１の回転方向ＲＨに沿って近接対向部２１の
内側から外側に向かう溝２２を設けたものである。

【００６６】この第２実施例装置の近接対向部２１は、
スピンチャック１側（スピンベース４の底面）に設けら
れた平面視で環状（リング状）の溝形成面２１ａと、ベ
ース部６側（ベース部６の上面）に設けられた平面視で
環状（リング状）の対向面２１ｂとが近接して対向され
ている。

【００６７】この近接対向部２１の幅Ｂ２は、スピンチ
ャック１が回転されるときに、溝形成面２１ａと対向面
２１ｂとが接触しない幅であり、Ｂ２としては、例え
ば、０．５mmないし１mm程度の幅を設定している。

【００６８】溝２２は、スピンチャック１側の溝形成面
２１ａに形成されている。溝２２についても、上記第１
実施例装置の羽根１２と同様に、溝２２の数や溝の形成
角度などは、基板処理時のスピンチャック１の回転速度
などに応じて、より高いシール効果が得られる構成を選
択すればよい。

【００６９】その他の構成は上記第１実施例と同様であ
るので、共通する部分は図１ないし図４と同一符号を付
してその詳述を省略する。

【００７０】この第２実施例装置では、スピンチャック
１を回転させると、それに伴って、スピンチャック１側
に設けられた溝２２が回転される。

【００７１】上述したようにこの溝２２は、近接対向部
２１のスピンチャック１側に、スピンチャック１の回転
方向ＲＨに沿って近接対向部２１の内側から外側に向か
うように設けられているので、図７に示すように、溝２
２の回転方向に向かう面２２ａが案内面となって、この
案内面２２ａに案内されて、図７の二点鎖線の矢印ＡＹ
に示すように、近接対向部２１の外側（処理空間７側）
の空気が近接対向部２１の内側（処理外空間８側）に流
れ込んでくる。すなわち、スピンチャック１を回転させ
て所定の基板処理を行っている間、近接対向部２１で
は、その外側の処理空間７からその内側の処理外空間８
に向かう気流ＡＹが形成されるので、近接対向部２１の
内側の処理外空間８で発生したパーティクルが近接対向
部２１の外側の処理空間７に漏れ出ることを防止するこ
とができる。

【００７２】また、近接対向部２１ではスピンチャック
１側の溝形成面２１ａとベース部６側の対向面２１ａと
が不接触で回転可能な幅Ｂ２で近接しており、溝２２の
底面とベース部６側の対向面２１ａとの間の距離はこの
近接対向部２１の幅Ｂ２よりもさらに長いので、近接対
向部２１で摺動する部分がなく、近接対向部２１からパ
ーティクルが発生することもない。

【００７３】従って、パーティクルによる基板処理の処
理精度の低下を防止することができるスピンチャック１
とベース部６との間の良好な回転シール機構２０を実現
することができる。

【００７４】ところで、溝２２の深さＭｄを１mm未満と
浅くし過ぎると、溝２２が回転しても近接対向部２２に
十分な気流ＡＲが形成されず、スピンチャック１（溝２
２）の回転時の十分なシール効果が期待できない。ま
た、溝２２の深さＭｄを深くしていけばそれだけ、溝２
２の回転時に近接対向部２１に強い気流が形成され、ス
ピンチャック１（溝２２）の回転時の良好なシール効果
が期待できるが、溝２２の深さＭｄが３mmを越すと、近
接対向部２１に形成される近接対向部２１の外側と内側
との溝２２による連通部分２２ｂが広くなり過ぎて、ス
ピンチャック１（溝２２）を回転させていない非回転時
に、近接対向部２１の内側の処理外空間８で発生したパ
ーティクルが近接対向部２１の外側の処理空間７に漏れ
出易くなり、スピンチャック１（溝２２）の非回転時の
シール効果が低下することが懸念される。従って、溝２
２の深さＭｄを１mmないし３mmとすることにより、スピ
ンチャック１の回転時及び非回転時のいずれにおいても
十分なシール効果が期待できる回転シール機構２０を実
現することができる。

【００７５】なお、図７では、各溝２２は、溝形成面２
１ａの外側と内側とを貫通させるように形成したが、例
えば、図８に示すように、溝形成面２１ａの内側部分で
閉塞するように各溝２２を形成してもよい。

【００７６】図８の構成の溝２２によれば、溝２２の案
内面２２ａに案内されて、近接対向部２１の外側から内
側に向かって流れ込んできた空気ＡＹは、溝形成面２１
ａの内側の閉塞面２２ｃで圧力が高められて溝形成面２
１ａと対向面２１ｂとの間の隙間に吹き出てくることに
なる。その結果、近接対向部２１の内側部分で空気のカ
ーテンが形成され、近接対向部２１の内側で発生したパ
ーティクルが近接対向部２１の外側の処理空間７に漏れ
出ることを防止することができる。

【００７７】その他、リップシール機構１３、吸引機構
１４、気体吹き出し機構１５による作用効果は上述した
第１実施例装置と同様であるのでその説明は省略する。

【００７８】以上のように、この第２実施例装置によっ
ても、上記第１実施例装置と同様の効果が得られる。

【００７９】なお、上記第１、第２実施例装置では、近
接対向部１１と羽根１２、または、近接対向部２１と溝
２２に加えて、リップシール機構１３と吸引機構１４と
気体吹き出し機構１５とを付設しているが、リップシー
ル機構１３と吸引機構１４と気体吹き出し機構１５とは
省略してもよい。

【００８０】すなわち、近接対向部１１と羽根１２、ま
たは、近接対向部２１と溝２２だけを備えて回転シール
機構１０または２０を構成してよい。このような構成で
あっても、パーティクルによる基板処理の処理精度の低
下を防止することができるスピンチャック１とベース部
６との間の良好な回転シール機構１０、２０を実現する
ことができる。

【００８１】この種の基板処理装置の回転シール機構
は、処理外空間８で発生したパーティクルが処理空間７
に漏れ出ることを防止し得ることが必須の機能である。
基板処理に処理液を用いない場合には、処理空間７の雰
囲気が処理外空間８に流れ込むことを考慮する必要はな
いし、基板処理に処理液を用いる場合でも、駆動部品を
耐薬性などで構成して耐久性を持たせることで、駆動部
品は保護することが可能である。しかしながら、処理外
空間８で発生したパーティクルが処理空間７に漏れ出る
ことが防止できなければ、基板処理の処理精度が低下
し、装置の信頼性を左右することになる。

【００８２】従って、本発明の回転シール機構１０、２
０は、近接対向部１１と羽根１２、または、近接対向部
２１と溝２２を備えた構成を基本構成とし、その基本構
成に対してリップシール機構１３や吸引機構１４、気体
吹き出し機構１５を必要に応じて付加すればよい。

【００８３】また、リップシール機構１３と吸引機構１
４と気体吹き出し機構１５とは、全て備えている必要は
なく、いずれか１つの機構、または、いずれか２つの機
構を選択的に付加してもよい。

【００８４】なお、リップシール機構１３と吸引機構１
４と気体吹き出し機構１５の少なくとも１つの機構を付
加することで、駆動部品を耐薬性などで構成することな
く、処理液（薬液）雰囲気による駆動部品の故障や寿命
の短期化などを防止することができる。駆動部品を耐薬
性などで構成すれば、大幅なコスト高になるが、リップ
シール機構１３と吸引機構１４と気体吹き出し機構１５
の少なくとも１つの機構を付加することで、基板処理に
処理液を用いる場合に、低コストで駆動部品を保護する
ことができる。

【００８５】なお、上記各実施例では、気体吹き出し機
構１５の気体吹き出し口１５ａを近接対向部１１、２１
に配設したが、図９に示すように、気体吹き出し口１５
ａを近接対向部１１、２１よりも外側に配設してもよ
い。このような構成でも第１実施例装置で説明した気体
吹き出し機構１５による作用効果と同様の作用効果を得
ることができる。

【００８６】また、羽根１２はスピンベース４と一体的
に設けてもよいし、羽根１２を形成したリング状の部材
をスピンベース４に取り付けてもよい。溝２２も同様
に、スピンベース４に直接設けてもよいし、溝２２を形
成したリング状の部材をスピンベース４に取り付けても
よい。

【００８７】さらに、上記各実施例では、保持部材５で
基板Ｗの外周部を保持するいわゆるメカニカル式のスピ
ンチャック１を基板保持回転手段とした装置を例に採っ
たが、例えば、基板Ｗの下面の回転中心を含む所定範囲
を真空吸着保持する真空吸着式のスピンチャックを基板
保持回転手段とした装置であっても本発明は同様に適用
することができる。

【００８８】また、本発明は、半導体ウエハのような円
形基板を保持して回転させながら所定の基板処理を行う
基板処理装置の回転シール機構としても適用することが
できるし、液晶表示器用のガラス基板のような角型基板
を保持して回転させながら所定の基板処理を行う基板処
理装置の回転シール機構としても適用することができ
る。

【００８９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、基板保持回転手段とベース部
とが近接して対向する環状の近接対向部の基板保持回転
手段側に、基板保持回転手段の回転方向に沿って近接対
向部の内側から外側に向かう羽根を設けたので、基板保
持回転手段を回転させて所定の基板処理を行っている
間、近接対向部では、その外側の処理空間からその内側
の処理外空間に向かう気流が形成され、近接対向部の内
側の処理外空間で発生したパーティクルが近接対向部の
外側の処理空間に漏れ出ることを防止することができ
る。

【００９０】また、羽根の高さを近接対向部の幅よりも
低くしているので、羽根とベース部とは非接触となり、
羽根が回転してもベース部と摺動することがなく近接対
向部からパーティクルが発生することもない。

【００９１】従って、パーティクルによる基板処理の処
理精度の低下を防止することができる基板保持回転手段
とベース部との間の良好なシール手段を実現することが
できる。

【００９２】請求項２に記載の発明によれば、羽根の高
さを１mmないし３mmにしたので、基板保持回転手段の回
転時及び非回転時のいずれにおいても十分なシール効果
が期待できるシール手段を実現することができる。

【００９３】請求項３に記載の発明によれば、基板保持
回転手段とベース部とが近接して対向する環状の近接対
向部の基板保持回転手段側に、基板保持回転手段の回転
方向に沿って近接対向部の内側から外側に向かう溝を設
けたので、基板保持回転手段を回転させて所定の基板処
理を行っている間、近接対向部では、その外側の処理空
間からその内側の処理外空間に向かう気流が形成され、
近接対向部の内側の処理外空間で発生したパーティクル
が近接対向部の外側の処理空間に漏れ出ることを防止す
ることができる。

【００９４】また、近接対向部では基板保持回転手段と
ベース部とが非接触であり、溝の底面とベース部との間
の距離はこの近接対向部の幅よりもさらに長いので、近
接対向部で摺動する部分がなく、近接対向部からパーテ
ィクルが発生することもない。

【００９５】従って、パーティクルによる基板処理の処
理精度の低下を防止することができる基板保持回転手段
とベース部との間の良好なシール手段を実現することが
できる。

【００９６】請求項４に記載の発明によれば、溝の深さ
を１mmないし３mmにしたので、基板保持回転手段の回転
時及び非回転時のいずれにおいても十分なシール効果が
期待できるシール手段を実現することができる。

【００９７】請求項５に記載の発明によれば、近接対向
部の内側にリップシール手段を備えたので、基板保持回
転手段を回転させて所定の基板処理を行っている間、近
接対向部の外側の処理空間から近接対向部の内側の処理
外空間に流れ込んでくる空気は、リップシール手段によ
ってそれよりも内側に流れ込むことが防止される。従っ
て、基板処理で薬液を含む適宜の処理液を用いる場合で
も、処理空間に漂う処理液（薬液）雰囲気がリップシー
ル手段よりも内側に流れ込むことを防止でき、リップシ
ール手段より内側に配設した駆動部品が処理液（薬液）
雰囲気にさらされることを防止することができる。

【００９８】また、リップシール手段からパーティクル
が発生しても、近接対向部の外側の処理空間から近接対
向部の内側の処理外空間に向かう気流によって、リップ
シール手段から発生したパーティクルが近接対向部の外
側の処理空間に漏れ出ることを防止でき、リップシール
手段を用いていてもパーティクルによる基板処理の処理
精度の低下を起こすことがない。

【００９９】さらに、基板保持回転手段の非回転時に
も、リップシール手段によってリップシール手段の内側
で発生したパーティクルが近接対向部の外側の処理空間
に漏れ出ることや、近接対向部の外側の処理空間内の雰
囲気がリップシール手段より内側に入り込むことを防止
することができる。

【０１００】従って、パーティクルによる基板処理の処
理精度の低下と、駆動部品が処理液雰囲気にさらされる
ことの双方の不都合を好適に防止することができる。

【０１０１】請求項６に記載の発明によれば、近接対向
部の内側に吸引口が配設された吸引手段を備えたので、
基板保持回転手段の回転時及び非回転時のいずれにおい
ても、近接対向部の内側で発生したパーティクルが近接
対向部の外側の処理空間に漏れ出ることや、近接対向部
の外側の処理空間内の雰囲気が吸引口より内側に入り込
むことを防止することができる。

【０１０２】従って、パーティクルによる基板処理の処
理精度の低下と、駆動部品が処理液雰囲気にさらされる
ことの双方の不都合を好適に防止することができる。

【０１０３】請求項７に記載の発明によれば、近接対向
部またはそれより外側に気体吹き出し口が配設された気
体吹き出し手段を備えたので、基板保持回転手段の回転
時及び非回転時のいずれにおいても、近接対向部の内側
で発生したパーティクルが近接対向部の外側の処理空間
に漏れ出ることや、近接対向部の外側の処理空間内の雰
囲気が近接対向部の内側の処理外空間に入り込むことを
防止することができる。

【０１０４】従って、パーティクルによる基板処理の処
理精度の低下と、駆動部品が処理液雰囲気にさらされる
ことの双方の不都合を好適に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る基板処理装置の全体
構成を示す縦断面図である。

【図２】第１実施例装置の要部の拡大縦断面図である。

【図３】第１実施例装置のスピンベースの底面を下方か
ら見た図である。

【図４】第１実施例装置のベース部の平面図である。

【図５】本発明の第２実施例装置の全体構成を示す縦断
面図である。

【図６】第２実施例装置の要部の拡大縦断面図である。

【図７】第２実施例装置のスピンベースの底面を下方か
ら見た図である。

【図８】第２実施例装置の変形例の溝を備えたスピンベ
ースの底面を下方から見た図である。

【図９】気体吹き出し口の配設位置を変更した変形例の
構成を示す要部縦断面図である。

【図１０】従来装置の全体構成を示す縦断面図である。

【図１１】従来の回転シール機構の構成を示す拡大縦断
面図である。

【符号の説明】

１：スピンチャック ２：電動モーター ６：ベース部 １０、２０：回転シール機構 １１、２１：近接対向部 １２：羽根 １３：リップシール機構 １４：吸引機構 １４ａ：吸引口 １５：気体吹き出し機構 １５ａ：気体吹き出し口 ２２：溝 Ｗ：基板 Ｆｈ：羽根の高さ Ｍｄ：溝の深さ Ｂ１、Ｂ２：近接対向部の幅

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に対して所定の処理を行う基板処理
   装置であって、 基板を保持しつつ回転させる基板保持回転手段と、 前記基板保持回転手段の基板を保持している側とは反対
   側に配設されたベース部と、 前記基板保持回転手段の基板を保持している側とは反対
   側と前記ベース部材との間をシールするシール手段と、 を備え、 前記シール手段は、 前記基板保持回転手段の基板を保持している側とは反対
   側と前記ベース部とが近接して対向する環状の近接対向
   部と、 前記近接対向部の前記基板保持回転手段側に設けられ、
   高さが前記近接対向部の幅よりも低く、かつ、前記基板
   保持回転手段の回転方向に沿って前記近接対向部の内側
   から外側に向かう羽根と、 を備えたことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板処理装置におい
   て、 前記羽根の高さが１mmないし３mmであることを特徴とす
   る基板処理装置。
3. 【請求項３】 基板に対して所定の処理を行う基板処理
   装置であって、 基板を保持しつつ回転させる基板保持回転手段と、 前記基板保持回転手段の基板を保持している側とは反対
   側に配設されたベース部と、 前記基板保持回転手段の基板を保持している側とは反対
   側と前記ベース部材との間をシールするシール手段と、 を備え、 前記シール手段は、 前記基板保持回転手段の基板を保持している側とは反対
   側と前記ベース部とが近接して対向する環状の近接対向
   部と、 前記近接対向部の前記基板保持回転手段側に設けられ、
   前記基板保持回転手段の回転方向に沿って前記近接対向
   部の内側から外側に向かう溝と、 を備えたことを特徴とする基板処理装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の基板処理装置におい
   て、 前記溝の深さが１mmないし３mmであることを特徴とする
   基板処理装置。
5. 【請求項５】 請求項１ないし４のいずれかに記載の基
   板処理装置において、 前記シール手段はさらに前記近接対向部の内側にリップ
   シール手段を備えたことを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の基
   板処理装置において、 前記シール手段はさらに前記近接対向部の内側に吸引口
   が配設された吸引手段を備えたことを特徴とする基板処
   理装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の基
   板処理装置において、 前記シール手段はさらに前記近接対向部またはそれより
   外側に気体吹き出し口が配設された気体吹き出し手段を
   備えたことを特徴とする基板処理装置。