JP2003142554A - 基板保持装置および基板搬送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板を傾斜させた状態であっても、簡単な構
造で基板を保持、解放することが可能な基板保持装置を
提供する。 【解決手段】 搬送アーム５１０は、２つの固定式保持
部材５２０と１つの回動式保持部材５３０を備えてい
る。搬送アーム５１０の下方にはアクチュエータ５７０
によって移動可能な永久磁石５６０が配置されている。
回動式保持部材５３０の支持部５３１はその中心軸を回
転軸として回動可能に搬送アーム５１０に取り付けら
れ、保持部５３２は支持部５３１の上面部に支持部５３
１の回転軸に対して偏心して固設されている。また、回
動式保持部材５３０には永久磁石５５０が連結されてい
る。アクチュエータ５７０によって、永久磁石５６０を
搬送アーム５１０に接近あるいは離間させることによっ
て、回動式保持部材５３０が回動し、保持部５３２が基
板Ｗを位置決めして保持、解放する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体製造装置な
どの基板処理装置（例えば、回転式基板処理装置や基板
搬送装置など）に適用される基板保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウェハや液晶ガラス基板など（以
下、これらを「基板」と称する）を処理する回転式基板
処理装置（例えば、回転式塗布装置や回転式現像装置）
においては、基板の回転時に当該基板を保持する部材と
基板との間のすべりを極力抑えることが要求される。す
べりが生じると、基板の表面が削られることにより、基
板が損傷するのみでなく、発塵の原因ともなり、清浄度
が損なわれる。また、処理液の流動が不均一となるた
め、基板処理の品質にも問題が生じる。このため、従来
より、基板のすべりを抑える以下に示すような技術が提
供されている。

【０００３】図１８は、従来の基板保持装置９００の部
分正面断面図である。回転台９０１の上面に配設された
複数の基板保持部材９０２は、基板支持部９０３と水平
位置規制部９０４とを一体に形成してなる。基板支持部
９０３の上面が基板Ｗの下面の外縁部分に当接すること
により、基板Ｗを回転台９０１から離間して水平に支持
する。水平位置規制部９０４の側面は、基板Ｗの外縁Ｗ
ａに当接して基板Ｗの水平面上の位置を規制する。回転
台９０１の上面の周縁部には更に、固定的に設置された
回動軸受部材９１２により、回転台９０１の半径方向に
沿った鉛直面内で回動自在に支持された基板押圧部材９
１１が設けられている。

【０００４】また、処理液回収カップ９０８の内底面に
はリング状磁石９２０が配置されている。リング状磁石
９２０は永久磁石であって、回転台９０１より下方に位
置し、回転台９０１の回転軸Ａの周りの回転軌跡に沿っ
た円周状に配置されている。リング状磁石９２０の上面
には例えばＮ極が形成され、下面には反対のＳ極が形成
されている。

【０００５】基板押圧部材９１１は、内部に永久磁石９
１３を有しており、当該永久磁石９１３の極性は、押圧
面９１１ａの側にＳ極が、他の一端９１１ｂの側にＮ極
が形成されている。基板押圧部材９１１の重心Ｇは、回
動軸受部材９１２が有する支点９１２ａよりも外側（支
点９１２ａと一端９１１ｂの間）に偏位した位置にあ
る。リング状磁石９２０は、処理液回収カップ９０８と
ともに昇降し、それにともなって基板押圧部材９１１の
一端９１１ｂに接近し、あるいは離間する。

【０００６】基板Ｗに対する処理を行う前後において
は、処理液回収カップ９０８は下方（図１８中の点線で
示す）に位置し、リング状磁石９２０は一端９１１ｂか
ら離間している。したがって、基板押圧部材９１１が有
する永久磁石９１３は、リング状磁石９２０からの磁力
の作用をほとんど受けない。このとき、重心Ｇが支点９
１２ａよりも外側に偏位しているため、基板押圧部材９
１１が基板Ｗを解放する姿勢（図１８中の点線で示す姿
勢）になる。

【０００７】一方、基板Ｗに対して処理を行う際には、
処理液回収カップ９０８は上昇し、図１８中の実線で示
す位置を維持する。このとき、リング状磁石９２０が基
板押圧部材９１１に接近し、当該リング状磁石９２０の
Ｎ極と永久磁石９１３のＮ極が互いに磁気的な反発力を
及ぼし合うようになり、その結果、基板押圧部材９１１
が支点９１２ａを軸にして回動し、図１８の実線で描か
れる姿勢を成し、押圧面９１１ａが基板外縁Ｗａに当接
し押圧付勢する。したがって、基板Ｗは押圧面９１１ａ
と複数の水平位置規制部９０４の側面との間で付勢力に
よって挟持される。

【０００８】以上のような構成によれば、リング状磁石
９２０は回転軸Ａを中心とした回転軌跡に沿って配置さ
れているので、処理中の基板Ｗには常に付勢力が印加さ
れることになり、処理する全ての期間において当該基板
Ｗを空転することなく回転保持することができる。ま
た、処理液回収カップ９０８を降下させるだけで基板Ｗ
を解放することができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来技術に示した、回転式基板処理装置に適用される基板
保持装置９００においては、重心Ｇが支点９１２ａより
も外側に存在するように構成しなければならないため、
基板押圧部材９１１における支点９１２ａよりも外側の
部分が大きくなり、回転時のバランスが悪くなる。そし
て、その結果、基板処理の処理品質にも悪影響を及ぼす
ことになる。

【００１０】また、上記の基板保持装置９００は、回転
式基板処理装置に適用されるものであったが、このよう
な基板保持装置は、基板を取り扱う種々の装置（例え
ば、基板搬送装置など）に適用され得るべきものであ
る。

【００１１】基板搬送装置において、特に大径の基板を
取り扱うときには、搬送スペースの省スペース化を図る
ために、基板を傾斜させて搬送する必要がある。しかし
ながら、上記のような基板保持装置９００においては、
基板押圧部材９１１の重心Ｇを支点９１２ａの外側に設
けることによって、すなわち、基板押圧部材９１１に作
用する重力を利用して基板Ｗを解放するようにしてお
り、基板Ｗを傾斜させた場合には、重心Ｇと支点９１２
ａとの位置関係によって、基板Ｗを解放できなくなるこ
ともある。傾斜させた状態で基板Ｗを解放するため、重
力の代わりにバネなどの外力を利用することも考えられ
るが、基板押圧部の構成が複雑になる。

【００１２】本発明は、上記課題に鑑み、基板を傾斜さ
せた状態であっても、簡単な構造で基板を保持、解放す
ることが可能な基板保持装置を提供することを目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、請求項１の発明は、所定の処理装置間で基板の移載
を行う基板搬送装置に用いられる基板保持装置におい
て、(a) 前記基板の移載を行う搬送アームと、(b) 前記
搬送アームに固定配置され、前記基板の外縁部に当接し
て前記基板の位置を規制する固定式保持部材と、(c) 第
１の磁性部材を有し、前記搬送アームに可動に支持され
た可動式保持部材と、(d) 前記搬送アームのうち前記第
１の磁性部材に相対的に磁力を及ぼすことが可能な位置
に配置された第２の磁性部材と、(e) 前記第２の磁性部
材から前記第１の磁性部材に到達する磁力線の向きを反
転させる磁力線反転手段と、を備え、前記磁力線の向き
の反転によって、前記可動式保持部材が前記基板の外縁
部に当接して押圧付勢することと、当接状態を脱して前
記基板を解放することとの切換えを可能としている。

【００１４】また、請求項２の発明は、請求項１の発明
にかかる基板保持装置において、前記第１の磁性部材お
よび前記第２の磁性部材をあらかじめ磁化された磁石と
し、前記磁力線反転手段を、前記第２の磁性部材を、前
記第１の磁性部材との相対的な位置関係において前記第
２の磁性部材が所定のラインを越えることによって前記
磁力線の向きを反転させることが可能となるように移動
させる移動手段としている。

【００１５】また、請求項３の発明は、請求項２の発明
にかかる基板保持装置において、前記可動式保持部材を
回動式保持部材とし、前記回動式保持部材に、(c-1) 所
定の回転軸を中心として回動可能に前記搬送アームに設
置された回動式支持部と、(c-2) 凸状の曲面を有し、前
記回動式支持部の回動にともなって、前記凸状の曲面
が、前記基板の外縁部に当接して押圧付勢することと、
当接状態を脱して前記基板を解放することとが可能なよ
うに前記回転軸に対して偏心して前記回動式支持部に設
けられた保持部と、を含ませ、前記磁力線の向きが反転
することによって前記第１の磁性部材を回動させるとと
もに、前記第１の磁性部材の回動に連動して前記回動式
保持部材を回動させている。

【００１６】また、請求項４の発明は、請求項１の発明
にかかる基板保持装置において、前記第１の磁性部材と
前記第２の磁性部材のうち一方を電磁石とするととも
に、他方をあらかじめ磁化された磁石とし、前記磁力線
反転手段を、前記電磁石に流れる電流の向きを逆転させ
ることによって、前記磁力線の向きを反転する電流反転
手段としている。

【００１７】また、請求項５の発明は、所定の処理装置
間で基板の移載を行う基板搬送装置において、請求項１
から請求項４のいずれかの発明にかかる基板保持装置
と、前記基板保持装置を前記所定の処理装置間にて移動
させる移動機構と、を備える。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ本発明の
実施の形態について詳細に説明する。

【００１９】図１は、本発明にかかる基板保持装置を適
用した基板処理装置を組み込んだ基板処理ユニット３０
０の全体の外観斜視図である。

【００２０】図１の基板処理ユニット３００は、基板Ｗ
に洗浄処理、塗布処理、現像処理、密着強化処理、加熱
処理、冷却処理等の一連の処理を行うための装置であ
り、正面側に第１の基板処理領域３０１を有し、後方側
に第２の基板処理領域３０２を有し、第１の基板処理領
域３０１と第２の基板処理領域３０２との間に搬送領域
３０３を有する。

【００２１】第１の基板処理領域３０１には、基板の洗
浄処理を行う回転式洗浄装置（スピンスクラバー）Ｓ
Ｓ、処理液の塗布処理を行う回転式塗布装置（スピンコ
ータ）ＳＣおよび現像処理を行う回転式現像装置（スピ
ンデベロッパー）ＳＤが配列されている。また、第２の
基板処理領域３０２には、密着強化処理を行う密着強化
部ＡＨ、加熱処理を行う基板加熱部（ホットプレート）
ＨＰおよび冷却処理を行う基板冷却部（クーリングプレ
ート）ＣＰが配置されている。搬送領域３０３には、基
板搬送装置５００が移動自在に設けられている。

【００２２】さらに、この基板処理ユニット３００の側
部側には、基板Ｗの搬入および搬出を行うインデクサＩ
ＮＤが設けられている。インデクサＩＮＤの移動ロボッ
ト６１は、カセット６２から基板Ｗを取り出して基板搬
送装置５００に送り出し、逆に、一連の処理が施された
基板Ｗを基板搬送装置５００からカセット６２に戻す。

【００２３】基板搬送装置５００は、搬送領域３０３に
おいて、第１の基板処理領域３０１および第２の基板処
理領域３０２の側に進退移動可能となっており、各処理
装置あるいは各処理部との間で処理済みの基板Ｗと未処
理の基板Ｗとを交換する。

【００２４】図２は、基板処理ユニット３００に組み込
まれた回転式洗浄装置ＳＳの部分断面図である。回転式
洗浄装置ＳＳは、基板保持装置１００と、当該基板保持
装置１００を構成する回転台１を回転させるモータ１１
０と、処理液回収カップ１５０と、当該処理液回収カッ
プ１５０を上下駆動させるエアシリンダ１２０とを備え
ている。

【００２５】図３は、図２の基板保持装置１００の斜視
図、図４は基板保持装置１００の平面図である。

【００２６】円形の回転台１は、モータ１１０のモータ
軸１１５によって軸支されており、回転軸１ａの周りで
回転駆動される。回転台１の上面には、回転軸１ａと同
軸の円周に沿って複数の固定式保持部材２および２つの
回動式保持部材５が取り付けられている。各固定式保持
部材２は、円柱状の基板支持部３およびその基板支持部
３よりも小さい直径を有する円柱状の水平位置規制部４
からなる。固定式保持部材２の基板支持部３の上面部が
基板Ｗの裏面の周縁部に当接し、水平位置規制部４の外
周面が基板Ｗの外周端縁に当接することにより、基板Ｗ
が水平姿勢に支持されるとともに基板Ｗの水平方向の位
置が規制される。

【００２７】図５（ａ）、（ｂ）は回動式保持部材５の
平面図および側面図である。図５に示すように、回動式
保持部材５は、円柱状の支持部６およびその支持部６よ
りも小さい直径を有する円柱状の保持部７からなる。支
持部６は、その中心軸と同軸の回動軸６ａの周りで回動
可能に回転台１に取り付けられる。保持部７は、支持部
６の上面部にその回動軸６ａに対して偏心して設けられ
ている。すなわち、支持部６の回動軸６ａと保持部７の
中心軸７ａとは所定の距離だけずれている。

【００２８】図６は、回動式保持部材５およびその下部
に取り付けられた磁石保持部を示す斜視図である。図６
に示すように、回動式保持部材５の支持部６の下部に
は、回動軸６ａと同軸の回動軸体８を介して円形の磁石
保持部９が取り付けられている。磁石保持部９の中央に
は棒状の永久磁石１０が内蔵されている。この永久磁石
１０の長手方向の一端にはＮ極が形成され、反対側の他
端にはＳ極が形成されている。また、磁石保持部９の上
面にはピン９ａが設けられている。

【００２９】図２に戻って、処理液回収カップ１５０の
底面内側には、リング状磁石１１を内蔵した円板１１ａ
が設けられている。ここで、円板１１ａは、リング状磁
石１１の中心軸が回転軸１ａと一致するように配置され
ている。リング状磁石１１は永久磁石であり、その外周
側には例えばＮ極が形成され、内周側には反対のＳ極が
形成されている。

【００３０】また、処理液回収カップ１５０の底面外側
にはカップベース１５１が設けられており、当該カップ
ベース１５１とエアシリンダ１２０とは、昇降棒１２５
によって接続されている。したがって、処理液回収カッ
プ１５０は、エアシリンダ１２０によって、回転軸１ａ
の方向に沿って昇降自在とされている。

【００３１】なお、この実施の形態においては、処理液
回収カップ１５０の側を回転軸１ａの方向に沿って昇降
自在とされているが、処理液回収カップ１５０は固定
で、回転台１の側を回転軸１ａに沿って昇降自在に構成
してもよい。

【００３２】以上のような構成の回転式洗浄装置ＳＳに
おいては、処理液回収カップ１５０の昇降にともなっ
て、リング状磁石１１が磁石保持部９に内蔵された永久
磁石１０に接近あるいは離間することにより、回動式保
持部材５が回動し、基板Ｗを保持する。このときに、２
つの磁石の相対的な位置関係によって磁石保持部９に作
用する磁力の向きが異なることを利用しているが、以下
に、その原理について説明する。

【００３３】図７は、２つの磁石の相対的な位置関係に
よって、永久磁石１０に作用する磁力の向きを説明する
ための図である。

【００３４】まず、リング状磁石１１と棒状の永久磁石
１０の相対的な位置関係が図７（ａ）に示すような状態
のとき、すなわち、両方の磁石がともにラインＬ１とラ
インＬ２の間にあるときは、永久磁石１０のＳ極側がリ
ング状磁石１１のＮ極側に向くような力が当該永久磁石
１０に作用する。これは、ラインＬ１とラインＬ２の間
では、リング状磁石１１の磁力線の向きが図中の左から
右に向かっているためである。

【００３５】一方、リング状磁石１１から見てラインＬ
１およびラインＬ２の外側においては、リング状磁石１
１の磁力線の向きが図中の右から左に向かっている。し
たがって、図７（ｂ）、（ｃ）に示す如く、永久磁石１
０がラインＬ１より上方あるいはラインＬ２より下方に
あるときは、当該永久磁石１０のＮ極側がリング状磁石
のＮ極側に向くような力が作用する。

【００３６】したがって、リング状磁石１１が上下に移
動し、永久磁石１０との相対的な位置関係において、ラ
インＬ１あるいはラインＬ２を越えたときに、当該永久
磁石１０を回動させる力が発生することになる。

【００３７】図８および図９は、回動式保持部材の動作
を説明するための図であり、（ａ）は回動式保持部材お
よびその周辺部の部分断面図、（ｂ）は回動式保持部材
の上面から見た平面図、（ｃ）は回動式保持部材の下面
から見た平面図である。

【００３８】図８（ａ）および図９（ａ）に示すよう
に、回動式保持部材５の回動軸体８は回動軸受１２を介
して回転台１に回動自在に支持されている。回動軸受１
２には、回動摩擦を抑えるために例えばベアリング機構
が設けられている。

【００３９】基板Ｗの処理前は、図８（ａ）に示すよう
に、リング状磁石１１が回転台１の下方に離れて位置す
る。このとき、リング状磁石１１が形成する磁力線Ｂ
は、永久磁石１０が設置される高さにおいて、回転台１
の外側から中心部に向かう向き（図中の右から左に向か
う向き）に向いている。すなわち、図７（ｂ）に示した
状態と同じであり、永久磁石１０のＮ極が回転台１の中
心部に向かう向きに吸引され、磁石保持部９は、図８
（ｃ）に示す状態になる。そして、この状態では、図８
（ｂ）に示すように、回動式保持部材５の保持部７の外
周面が基板Ｗの外周端縁から離れている。

【００４０】基板Ｗを処理する際には、処理液回収カッ
プ１５０の上昇にともなって、リング状磁石１１も上昇
し、回転台１に接近する（図９（ａ）に示す状態）。そ
して、この状態は、図７（ａ）に示した状態と同じであ
り、永久磁石１０のＳ極がリング状磁石１１のＮ極に吸
引される。すなわち、リング状磁石１１が上昇する過程
において、所定のラインを越えたときに、永久磁石１０
のＳ極が吸引され、図９（ｂ）（ｃ）に示す矢印Ｙの方
向に回動式保持部材５が回動する。そして、回動式保持
部材５は、ピン９ａが回転台１の下面に設けられた円弧
状の小孔９ｂの端部に接する位置（図９（ｃ）に示す如
く、永久磁石１０が回転台１の径方向と直交する位置）
まで回動する。そして、このときに、回動式保持部材５
の保持部７が支持部６の回動軸６ａに対して偏心して設
けられているため、図９（ｂ）に示すように、保持部７
の外周面が基板Ｗの外周端縁に当接し、基板Ｗが水平方
向に保持される。

【００４１】次に、基板Ｗの処理後は、リング状磁石１
１が下降し、再び回転台１の下方に離間する。このと
き、リング状磁石１１が下降する過程において、所定の
ラインを越えたときに、永久磁石１０のＮ極が吸引さ
れ、図８（ｂ）（ｃ）に示す矢印Ｘの方向に回動式保持
部材５が回動する。そして、図８（ｂ）（ｃ）に示す状
態に戻り、回動式保持部材５の保持部７の外周面が基板
Ｗの外周端縁から離れ、当該基板Ｗを解放する。

【００４２】以上の過程において、リング状磁石１１を
上昇させた状態では、回動式保持部材５を、永久磁石１
０が回転台１の径方向と直交する位置までしか回動させ
ていなかったが、これを永久磁石１０のＳ極が回転台１
の中心部に向かう向きまで回動させてもよいし、両者の
中間の位置まで回動させてもよい。この調整は、小孔９
ｂの大きさを変化させることによってできる。もっと
も、上記の如く、永久磁石１０が回転台１の径方向と直
交する位置が、最大の回動力が作用するため、リング状
磁石１１を下降させて、回転台１から遠ざける際にも大
きな回動力を得ることができ、しかも、基板処理時に、
回動式保持部材５の保持部７が基板Ｗを保持する保持力
も大きくなる。

【００４３】図１０は、２つの回動式保持部材５による
保持の効果を説明するための図である。上記基板保持装
置１００においては、図１０に示すように、２つの回動
式保持部材５が隣接する位置、すなわち２つの回動式保
持部材５は回転軸１ａに関して非対称な位置に配置され
ている。基板Ｗが回転台１とともに矢印Ｃの方向に回転
される場合、回動式保持部材５は矢印Ｄの方向に回動さ
れ、保持部７により基板Ｗの外周端縁が保持される。こ
のとき、２つの回動式保持部材５が回転軸１ａに関して
非対称な位置に配置されているので、回動式保持部材５
による保持力が基板Ｗに有効に与えられる。さらに、回
動式保持部材５に対向する位置に固定式保持部材２が配
置されているので、保持力が弱い場合でも保持部７と基
板Ｗとの間に滑りが発生しない。また、基板Ｗが回転台
１とともに矢印Ｃの方向に回転される場合に、回動式保
持部材５は、矢印Ｄの方向に回動されるので、回転台１
の回転開始にともなう基板Ｗの回転初期において、速や
かに保持部７が基板Ｗの外周端縁を保持することがで
き、慣性力による基板Ｗのスリップを抑制することがで
きる。なお、同様の理由から回転台１の回転方向を図示
した矢印Ｃと逆に回転させる場合は、回動式保持部材５
は図示した矢印Ｄの方向と逆に回動させることが望まし
い。

【００４４】なお、回動式保持部材５の個数は２個に限
定されるものではなく、１個以上配置されていればかま
わないし、その配置位置も回転軸１ａに関して対称であ
ってもかまわない。ただし、上述したように、複数の回
動式保持部材５を回転軸１ａに関して非対称な位置に配
置した方が基板Ｗに対してより効果的に保持力を与えら
れる。

【００４５】また、本実施形態では、回動式保持部材５
の保持部７は円柱状であったが、それに限られず保持部
７は基板Ｗに当接すべき部分が凸状の曲面を有するもの
であれば基板Ｗとの接触部分を少なくすることができ、
また必ずしも凸状の曲面でなく平面でもよい。

【００４６】以上のようにすれば、回動式保持部材の重
心位置を考慮する必要がなく、固定式保持部材と類似の
形状とすることができるため、回転処理時のバランスは
良好である。また、処理中は、常に、リング状磁石から
の磁力が回動式保持部材に接続された永久磁石に作用し
続けるため、基板を空転させることなく回転保持するこ
とができる。

【００４７】上記の基板保持装置１００においては、回
動式保持部材５と永久磁石１０を内蔵した磁石保持部９
とを回動軸体８によって直接接続していたが、これを以
下に示す如く、動力伝達機構を媒介させても良い。

【００４８】図１１および図１２は、動力伝達機構を媒
介させたときの基板保持装置の部分断面図であり、図１
３（ａ）、（ｂ）は動力伝達機構を媒介させたときの基
板保持装置の部分断面図および動力伝達機構の平面図で
ある。

【００４９】図１１に示す例は、２つの歯車１３ａ、１
３ｂを使用した場合である。２つの歯車１３ａ、１３ｂ
は、ともに回転台１の内部に設けられており、回動式保
持部材５の回動軸体８は、回動軸受１２ａを介して歯車
１３ａに接続されている。一方、永久磁石１０を内蔵し
た磁石保持部９の回動軸体８ａは、回動軸受１２ｂを介
して歯車１３ｂに接続されている。そして、２つの歯車
１３ａ、１３ｂは、回転台１の内部において歯合されて
いるため、磁石保持部９に作用する回動力が回動式保持
部材５に伝達されることになる。

【００５０】また、図１２に示す例では、プーリとベル
トを使用している。回動式保持部材５の回動軸体８は、
回動軸受１２を介して回転台１の下方に設けられたプー
リ１４ａに接続されている。また、磁石保持部９の回動
軸体８ａには、プーリ１４ｂが固着されるとともに、そ
の上端が回動軸受１２ｄによって回動自在に支持されて
いる。そして、磁石保持部９に作用する回動力は、プー
リ１４ｂ、ベルト１５、プーリ１４ａを介して回動式保
持部材５に伝達されるように構成されている。

【００５１】また、図１３に示す例では、リンクを使用
している。回動式保持部材５の回動軸体８は、回動軸受
１２を介して回転台１の下方に設けられた回転体１６ａ
に接続されている。一方、磁石保持部９の回動軸体８ａ
には、回転体１６ｂが固着されるとともに、その上端が
回動軸受１２ｄによって回動自在に支持されている。ま
た、２つの回転体１６ａ、１６ｂの上面にはそれぞれフ
ック１７ａ、１７ｂが設けられており、当該フック１７
ａ、１７ｂはリンク１７によって連結されている。そし
て、磁石保持部９に作用する回動力は、回転体１６ｂ、
リンク１７、回転体１６ａを介して回動式保持部材５に
伝達される。

【００５２】以上の３つの例において、磁石保持部９に
作用する回動力は、いずれもリング状磁石１１を昇降さ
せることにより生ずるものであり、その作用は上記実施
形態と同じである。そして、当該３つの例の構成によっ
ても、上記実施形態と同様の効果が得られるのに加え
て、異なる径の基板Ｗに対しても回転台１を交換するだ
けで、リング状磁石１１を交換することなく対応するこ
とができる。さらに、当該３つの例の構成によれば、歯
車比やプーリ若しくは回転体の径の比を変化させれば基
板Ｗに対する保持力を変化させることも可能である。

【００５３】また、上記の基板処理ユニット３００にお
ける回転式基板処理装置の回転式洗浄装置ＳＳを以下に
示すような回転式洗浄装置ＳＳ２にしてもよい。図１４
は、上記の基板処理ユニットに組み込まれる他の回転式
洗浄装置ＳＳ２の部分断面図である。

【００５４】この回転式洗浄装置ＳＳ２が上記回転式洗
浄装置ＳＳと異なるのは、回転式洗浄装置ＳＳでは、処
理液回収カップ１５０にリング状磁石１１を内蔵した円
板１１ａを設けているのに対して、回転式洗浄装置ＳＳ
２では、２つのエアシリンダを使用してカップ２５０と
円板１１ａとを互いに独立に昇降させるようにしている
点である。すなわち、処理液回収用のステンレス槽２６
０の下方に２つのエアシリンダ２２０、２３０を設け、
リング状磁石１１を内蔵した円板１１ａが接続棒２２５
を介してエアシリンダ２２０に接続され、カップ２５０
のカップベース２５１が接続棒２３５を介してエアシリ
ンダ２３０に接続されている。

【００５５】以上のように構成しても、上記と同様の効
果が得られる。さらに、回転式洗浄装置ＳＳ２では、ま
ず、エアシリンダ２２０によってリング状磁石１１を上
昇させて基板Ｗを保持し、当該基板Ｗに対する保持状態
を確認した後、エアシリンダ２３０によってカップ２５
０を上昇させ、処理を開始することができるので、確実
に基板Ｗを保持することができる。

【００５６】また、上記実施形態においては、回動式保
持部材５を使用して基板Ｗを保持していたが、この保持
部材は回動式に限定されるものではなく、基板Ｗを保持
できるように可動なものであればよい。

【００５７】図１５（ａ）、（ｂ）は、スライド式保持
部材を使用した基板保持装置の斜視図および部分断面図
である。この基板保持装置４００が図３の基板保持装置
１００と相違する点は、基板保持装置１００が回動式保
持部材５を有しているのに対して、基板保持装置４００
には２つのスライド式保持部材５０が隣接して設置され
ていることである。

【００５８】スライド式保持部材５０は、円柱状の支持
部５２およびその支持部５２よりも小さい直径を有する
円柱状の保持部５３からなる。そして、スライド式保持
部材５０は、断面コの字形の連結部材５１に固着され、
当該連結部材５１は回転台１の径方向に移動自在に支持
されている。また、連結部材５１の底面には、防水性樹
脂でモールドされた永久磁石５５が固着されている。な
お、上記以外の構成は、上記実施形態における基板保持
装置１００と同じであるので説明を省略する。

【００５９】この基板保持装置４００において基板処理
を行う際には、リング状磁石１１が上昇した状態となっ
ており、図７（ａ）に示した状態と同じであるため、永
久磁石５５のＳ極側がリング状磁石１１に吸引される。
そして、それに連動して、スライド式保持部材５０も回
転台１の中心に向かう向きに吸引され、保持部５３の外
周面が基板Ｗの外周端縁に当接し、基板Ｗが水平方向に
保持される。

【００６０】また、基板処理の前後においては、リング
状磁石１１が下降した状態となっている。既に説明した
ように、リング状磁石１１が下降するときに、永久磁石
５５との相対的な位置関係において所定のラインを越え
ると、永久磁石５５が設置される高さにおいて磁力線の
向きが反転するため、当該永久磁石５５に作用する力の
向きも反転し、スライド式保持部材５０が回転台１の中
心から遠ざかる向きに吸引され、保持部７の外周面が基
板Ｗの外周端縁から離れ、当該基板Ｗを解放する。

【００６１】したがって、スライド式保持部材５０を適
用した場合にも、回動式保持部材５を用いた上記実施形
態と同じ効果が得られる。

【００６２】なお、基板保持装置４００においても、ス
ライド式保持部材５０の個数は２個に限定されるもので
はなく、１個以上配置されていればかまわないし、その
配置位置も回転軸１ａに関して対称であってもかまわな
い。

【００６３】また、上記実施形態においては、本発明に
係る基板保持装置を回転式洗浄装置ＳＳに適用していた
が、これを他の回転式基板処理装置（例えば、回転式塗
布装置や回転式現像装置など）に適用してもよい。

【００６４】さらに、上記実施形態では、リング状磁石
１１を昇降させるのに、エアシリンダ１２０を使用して
いたが、昇降手段はこれに限定されるものではなく、例
えば、アクチュエータやモータで駆動するネジ送り機構
を使用してもよい。

【００６５】また、本発明に係る基板保持装置は、回転
式基板処理装置のみならず、基板を保持する機能を有す
る種々の装置（例えば、図１の基板搬送装置５００な
ど）に適用可能である。図１６（ａ）、（ｂ）は、本発
明に係る基板保持装置を適用した基板搬送装置５００の
搬送アームの平面図および部分断面図である。

【００６６】基板搬送装置５００の搬送アーム５１０
は、２つの固定式保持部材５２０と１つの回動式保持部
材５３０を備えている。また、搬送アーム５１０の下方
には、永久磁石５６０が配置されており、当該永久磁石
５６０は、アクチュエータ５７０によって基板Ｗの中心
軸の方向に沿って（図１６（ｂ）の矢印５６０Ｌの方向
に沿って）移動自在とされている。

【００６７】回動式保持部材５３０は、上述した回動式
保持部材５と同様の構成であり、円柱状の支持部５３１
およびその支持部５３１よりも小さい直径を有する円柱
状の保持部５３２からなる。支持部５３１は、その中心
軸を回転軸として回動可能に搬送アーム５１０に取り付
けられている。保持部５３２は、支持部５３１の上面部
に当該支持部５３１の回転軸に対して偏心して設けられ
ている。また、回動式保持部材５３０には回動軸体５３
５を介して永久磁石５５０が取り付けられている。回動
式保持部材５３０の回動軸体５３５は回動軸受５４０を
介して搬送アーム５１０に回動自在に支持されている。
回動軸受５４０には、回動摩擦を抑えるために例えばベ
アリング機構が設けられている。

【００６８】回動式保持部材５３０の動作は、上述した
回動式保持部材５の動作と同じであり、すなわち、アク
チュエータ５７０によって、永久磁石５６０を搬送アー
ム５１０に接近（図１６（ｂ）中の点線の位置）あるい
は離間（図１６（ｂ）中の実線の位置）させることによ
って、当該回動式保持部材５３０が回動し、保持部５３
２が基板Ｗを位置決めして保持、解放する。

【００６９】この基板保持装置によれば、基板の解放時
にも重力ではなく磁力を利用して解放しているため、基
板を傾斜させた状態であっても、簡単な構造で基板を保
持、解放することができる。

【００７０】なお、永久磁石５６０の磁力線は、当該永
久磁石５６０の周囲の空間に存在するものである。した
がって、永久磁石５６０の移動方向は、基板Ｗの中心軸
の方向に限定されず、永久磁石５５０との相対的な位置
関係において接近、離間するような移動方向（例えば、
図１６（ｂ）の紙面と垂直方向）であってもよい。

【００７１】図１７（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る基
板保持装置を適用した他の基板搬送装置５００Ａの搬送
アームの平面図および部分断面図である。

【００７２】基板搬送装置５００Ａの搬送アーム５１０
は、２つの固定式保持部材５２０と１つのスライド式保
持部材５８０とを備えている。スライド式保持部材５８
０は、円柱状の支持部５８２およびその支持部５８２よ
りも小さい直径を有する円柱状の保持部５８１からな
る。スライド式保持部材５８０には支持軸５８５を介し
て永久磁石５５０が取り付けられており、支持軸５８５
は基板Ｗの径方向に移動自在に搬送アーム５１０に支持
されている。

【００７３】また、基板搬送装置５００Ａの搬送アーム
５１０の下方にはコイル（電磁石）５９５が固定設置さ
れている。コイル５９５は装置外部に設けられた電源ユ
ニット５９０に電気的に接続されている。この電源ユニ
ット５９０は、コイル５９５に直流電流を流すことが可
能であり、また、電源ユニット５９０に備えられた切換
えスイッチ５９１によって電流の向きを反転させること
が可能である。

【００７４】以上のような構成の基板搬送装置５００Ａ
においては、切換えスイッチ５９１によって、コイル５
９５に流れる電流の向きを変化させることにより永久磁
石５５０に作用する磁力線の向きを変化させることがで
きる。したがって、永久磁石５５０に引力あるいは斥力
を作用させることができ、その結果、上記の基板搬送装
置５００と同様に、スライド式保持部材５８０が基板Ｗ
を保持、解放することが可能となる。

【００７５】したがって、上記基板搬送装置５００Ａに
よれば、基板の解放時にも重力ではなく磁力を利用して
解放しているため、基板を傾斜させた状態であっても、
簡単な構造で基板を保持、解放することができる。

【００７６】なお、上記基板搬送装置５００Ａにおい
て、スライド式保持部材５８０に電磁石を取り付け、永
久磁石を搬送アーム５１０に固定設置してもよい。

【００７７】

【発明の効果】以上、説明したように、請求項１ないし
請求項５の発明によれば、可動式保持部材に取り付けら
れた磁性部材に作用する磁力線の向き反転させる磁力線
反転手段を備えており、基板を保持、解放するときは、
重力を利用することなく磁力線を反転させることにより
行っているため、基板を傾斜させた状態であっても、簡
単な構造で基板を保持、解放することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板保持装置を適用した基板処
理装置を組み込んだ基板処理ユニット全体の外観斜視図
である。

【図２】図１の基板処理ユニットに組み込まれた回転式
洗浄装置の部分断面図である。

【図３】図２の基板保持装置の斜視図である。

【図４】図２の基板保持装置の平面図である。

【図５】基板保持装置に用いられる回動式保持部材の平
面図および側面図である。

【図６】回動式保持部材およびその下部に取り付けられ
た磁石保持部を示す斜視図である。

【図７】２つの磁石の相対的な位置関係によって、各磁
石に作用する磁力の向きを説明するための図である。

【図８】回動式保持部材の動作を説明するための図であ
る。

【図９】回動式保持部材の動作を説明するための図であ
る。

【図１０】回動式保持部材による保持の効果を説明する
ための図である。

【図１１】動力伝達機構を媒介させたときの基板保持装
置の部分断面図である。

【図１２】動力伝達機構を媒介させたときの基板保持装
置の部分断面図である。

【図１３】動力伝達機構を媒介させたときの基板保持装
置の部分断面図および動力伝達機構の平面図である。

【図１４】図１の基板処理ユニットに組み込まれる他の
回転式洗浄装置の部分断面図である。

【図１５】スライド式保持部材を使用した基板保持装置
の斜視図および部分断面図である。

【図１６】本発明に係る基板保持装置を適用した基板搬
送装置の搬送アームの平面図および部分断面図である。

【図１７】本発明に係る基板保持装置を適用した他の基
板搬送装置の搬送アームの平面図および部分断面図であ
る。

【図１８】従来の基板保持装置の部分正面断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 回転台 ２ 固定式保持部材 ５、５３０ 回動式保持部材 ６ 支持部 ７ 保持部 １０ 永久磁石 １１ リング状磁石 ５０、５８０ スライド式保持部材 １００、４００ 基板保持装置 １２０ エアシリンダ ５００、５００Ａ 基板搬送装置 ５９５ コイル Ｗ 基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3C007 AS24 DS01 ES02 ET02 EU18 HS00 NS12 5F031 CA02 CA05 FA01 FA02 FA07 GA06 GA10 GA14 GA15 HA09 HA24 HA27 HA29 HA48 HA59 LA12 LA13 LA14 LA15 LA16 MA03 MA06 MA23 MA24 MA26 MA30

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の処理装置間で基板の移載を行う基
   板搬送装置に用いられる基板保持装置であって、 (a) 前記基板の移載を行う搬送アームと、 (b) 前記搬送アームに固定配置され、前記基板の外縁部
   に当接して前記基板の位置を規制する固定式保持部材
   と、 (c) 第１の磁性部材を有し、前記搬送アームに可動に支
   持された可動式保持部材と、 (d) 前記搬送アームのうち前記第１の磁性部材に相対的
   に磁力を及ぼすことが可能な位置に配置された第２の磁
   性部材と、 (e) 前記第２の磁性部材から前記第１の磁性部材に到達
   する磁力線の向きを反転させる磁力線反転手段と、を備
   え、 前記磁力線の向きの反転によって、前記可動式保持部材
   が前記基板の外縁部に当接して押圧付勢することと、当
   接状態を脱して前記基板を解放することとの切換えが可
   能であることを特徴とする基板保持装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板保持装置において、 前記第１の磁性部材および前記第２の磁性部材はあらか
   じめ磁化された磁石であり、 前記磁力線反転手段は、 前記第２の磁性部材を、前記第１の磁性部材との相対的
   な位置関係において前記第２の磁性部材が所定のライン
   を越えることによって前記磁力線の向きを反転させるこ
   とが可能となるように移動させる移動手段であることを
   特徴とする基板保持装置。
3. 【請求項３】 請求項２記載の基板保持装置において、 前記可動式保持部材は、回動式保持部材であり、 前記回動式保持部材は、 (c-1) 所定の回転軸を中心として回動可能に前記搬送ア
   ームに設置された回動式支持部と、 (c-2) 凸状の曲面を有し、前記回動式支持部の回動にと
   もなって、前記凸状の曲面が、前記基板の外縁部に当接
   して押圧付勢することと、当接状態を脱して前記基板を
   解放することとが可能なように前記回転軸に対して偏心
   して前記回動式支持部に設けられた保持部と、を含み、 前記磁力線の向きが反転することによって前記第１の磁
   性部材が回動するとともに、前記第１の磁性部材の回動
   に連動して前記回動式保持部材が回動することを特徴と
   する基板保持装置。
4. 【請求項４】 請求項１記載の基板保持装置において、 前記第１の磁性部材と前記第２の磁性部材のうち一方は
   電磁石であるとともに、他方はあらかじめ磁化された磁
   石であり、 前記磁力線反転手段は、 前記電磁石に流れる電流の向きを逆転させることによっ
   て、前記磁力線の向きを反転する電流反転手段であるこ
   とを特徴とする基板保持装置。
5. 【請求項５】 所定の処理装置間で基板の移載を行う基
   板搬送装置であって、 請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板保持装置
   と、 前記基板保持装置を前記所定の処理装置間にて移動させ
   る移動機構と、を備えることを特徴とする基板搬送装
   置。