JP2003282679A - 基板保持装置 - Google Patents

基板保持装置

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JP2003282679A JP2002083550A JP2002083550A JP2003282679A JP 2003282679 A JP2003282679 A JP 2003282679A JP 2002083550 A JP2002083550 A JP 2002083550A JP 2002083550 A JP2002083550 A JP 2002083550A JP 2003282679 A JP2003282679 A JP 2003282679A
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Koji Hasegawa
公二 長谷川
Nobutoshi Ogami
信敏 大神
Hisao Nishizawa
久雄 西沢
Toshiro Hiroe
敏朗 廣江
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に加わるストレスを低減して歩留まり低
下を防止することができる。 【解決手段】 第１の保持部１７及び第２の保持部１９
並びに基板倒れ防止部２１は、基板Ｗの上下方向の中心
よりも下方に備えられている。第１の保持部１７は基板
Ｗの下端と左右端との間に備えられ、第２の保持部１９
は基板Ｗの下端に配備されている。したがって、基板Ｗ
の径方向における第１の保持部１７と第２の保持部１９
との間隔を従来よりも短くでき、基板Ｗの周縁部に生じ
る摩擦力を小さくできる。したがって、基板Ｗの膨張収
縮に起因する基板Ｗへのストレスを低減することがで
き、基板Ｗに形成された回路等への悪影響を低減できて
歩留まりの低下を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、半導体ウエハな
どのほぼ円形状を呈する基板を保持する基板保持装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の装置として、例えば、図
６に示すようなものが挙げられる。なお、この図６は、
従来例に係る基板保持装置の要部を示した正面図であ
る。
【０００３】基板Ｗの周縁部のうち下端と左右端との間
には、第１保持部１０１と第２保持部１０２とが設けら
れている。これらは基板Ｗの周縁部に当接している。さ
らに、これらの間には、基板Ｗが紙面方向に向かって倒
れるのを防止するための倒れ防止部１０３が設けられて
いる。この倒れ防止部１０３は、基板Ｗの周縁部には当
接していない。
【０００４】このような基板保持装置は、保持した基板
Ｗとともに、例えば、処理液が貯留された処理槽に浸漬
され、所定時間の処理の後、処理液が純水に交換されて
洗浄処理等が行われる。
【０００５】
【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、従来の基板保持装置を用いて基板Ｗに
エッチング処理、洗浄処理等の処理を施した場合、基板
Ｗにストレスが加わって基板Ｗに形成されたＬＳＩ等の
回路にダメージが与えられることがある。このため従来
の基板保持装置によって基板Ｗを処理すると、歩留まり
が低くなることがあるという問題がある。
【０００６】この発明は、このような事情に鑑みてなさ
れたものであって、基板に加わるストレスを低減して歩
留まり低下を防止することができる基板保持装置を提供
することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記の問
題を解決するために次のような知見を得た。すなわち、
基板は、常温の空気中から、加熱された処理液中に浸漬
されたりするので、種々の温度環境におかれることにな
る。そのため温度に応じて基板が膨張収縮することにな
り、基板の周縁部に当接している第１保持部と第２保持
部によって径方向が規制された基板にストレスが加わる
ことを見出したのである。このような知見に基づく本発
明は次のように構成されている。
【０００８】すなわち、請求項１に記載の発明は、基板
を縦向きに保持するための基板保持装置において、基板
の周縁部に沿って第１の保持部と、第２の保持部と、基
板倒れ防止部とを基板の上下方向の中心位置よりも下方
に備え、前記第１の保持部は、基板の下端と基板の左右
端との間を保持する位置に配備され、前記第２の保持部
は、基板の下端と基板の左右端との間であって、基板の
下端位置または基板の下端を挟んで前記第１の保持部と
反対側を保持する位置に配備され、前記基板倒れ防止部
は、基板の下端を挟んで前記第１の保持部の反対側であ
って、前記第２の保持部よりも上方に配備されているこ
とを特徴とするものである。
【０００９】（作用・効果）第１の保持部及び第２の保
持部並びに基板倒れ防止部は、基板の上下方向の中心よ
りも下方に備えられている。さらに、基板の周縁部に当
接している第１の保持部は、基板の下端と左右端との間
に備えられ、基板の周縁部に当接している第２の保持部
は、基板の下端位置または基板の下端を挟んで第１の保
持部と反対側の位置に配備されている。したがって、基
板の径方向における第１の保持部と第２の保持部との間
隔を従来よりも短くすることができる。その結果、基板
の膨張収縮に起因する基板へのストレスを低減すること
ができ、基板に形成された回路等への悪影響を低減でき
て歩留まりの低下を防止することができる。
【００１０】また、基板の上下方向の中心位置よりも上
に保持部や基板倒れ防止部が位置すると、処理液中から
基板を引き上げた際に下方に処理液等が流下することに
よるシミが生じることがある。しかし、上記のように構
成すると、基板の上下方向の中心位置より上に保持部及
び基板倒れ防止部が位置しないので、このような問題を
防止することができる。
【００１１】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の基板保持装置において、前記第１の保持部と、
前記第２の保持部とは、第１の保持部における基板の周
縁部接点と第２の保持部における基板の周縁部接点とを
結ぶ直線と、第２の保持部における基板の接線とが基板
の外方でなす角度が２５〜４０°の範囲にあることを特
徴とするものである。
【００１２】（作用・効果）第１の保持部における基板
の周縁部接点と第２の保持部における基板の周縁部接点
とを結ぶ直線と、第２の保持部における基板の接線とが
基板の外方でなす角度が２５〜４０°の範囲にあると、
基板が膨張収縮する際に、第１及び第２の保持部での基
板の周縁部に生じる摩擦力を従来に比較して小さくする
ことができる。したがって、基板の径方向へのストレス
を低減することができる。
【００１３】なお、上記角度が２５°未満では、基板を
安定して保持することができず、４０°を越えると、基
板へのストレスによる悪影響が生じる。
【００１４】また、第１保持部と基板倒れ防止部の位置
は、上下方向で同じ位置であることが好ましい（請求項
３）。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施例を説明する。図１ないし図３はこの発明の一実
施例に係り、図１は実施例に係る基板保持装置を備えた
基板処理装置の概略構成を示す斜視図であり、図２は実
施例に係る基板保持装置の概略構成を示す斜視図であ
る。また、図３は基板保持装置の一部縦断面図である。
【００１６】本実施例に係る基板保持装置１を備えた基
板処理装置として、図１に示す構成のものが例示され
る。この基板処理装置は、例えば、基板Ｗに対して洗浄
処理を施すものである。奥側に位置する正面パネル３に
は、基板搬出入口５を備えている。この基板搬出入口５
の反対側に位置する列には、複数個の処理部が並設され
ている。
【００１７】例えば、正面パネル３の反対側に位置する
奥側（図１の左側）には第１洗浄処理部７、その手前側
に第２洗浄処理部９、さらにその手前に第３洗浄処理部
１１が配備されている。各洗浄処理部７，９，１１は、
複数枚の基板Ｗを自身の処理槽間で移動させるための搬
送機構７ａ，９ａ，１１ａをそれぞれ備えている。これ
らは各々独立して昇降可能であって、かつ水平方向への
移動が可能となっている。また、第３洗浄処理部１１の
手前側には、１ロット分の基板Ｗを各洗浄処理部７，
９，１１に搬送するための主搬送機構１３が配備されて
いる。
【００１８】上記搬送機構７ａ，９ａ，１１ａには、そ
れぞれ基板保持装置１が備わっている。この基板保持装
置１は、図２に示すように、各搬送機構７ａ，９ａ，１
１ａの各ベース部材１５に取り付けられている。ベース
部材１５は、各処理部に基板Ｗを浸漬することができる
長さを備えた板状の部材である。その処理槽側には、第
１の保持部１７と、第２の保持部１９と、基板倒れ防止
部２１とが取り付けられている。角棒状を呈するこれら
は、先端部側が連結部材２３によって固定されている。
【００１９】第１の保持部１７と、第２の保持部１９
と、基板倒れ防止部２１とは、図３に示すように、基板
Ｗの上下方向の中心位置よりも下方に位置するように配
備されている。第１の保持部１７と第２の保持部１９に
は、基板Ｗの周縁部に当接する溝状の当接支持部１７
ａ，１９ａが形成されている。これらは複数枚の基板Ｗ
を保持できるように複数箇所に所定間隔で形成されてい
る。また、各各当接支持部１７ａ，１９ａの溝幅は、基
板Ｗの厚さよりも大きな寸法を有する。
【００２０】当接支持部１７ａは、基板Ｗの斜め下方の
周縁部に当接して基板Ｗを支持するように直線状の右下
がり傾斜面が形成されている。また、当接支持部１９ａ
は、基板Ｗの下端に位置する周縁部に当接して基板Ｗを
支持するように、ほぼ水平の傾斜面が形成されている。
なお、これらは上向き円弧状の面を形成するものであっ
てもよい。
【００２１】また、上記の当接支持部１７ａ，１９ａに
代えて横断面形状、つまり、基板Ｗの周縁部側から見た
形状が「Ｖの字状」を呈するような当接支持部を採用し
てもよい。
【００２２】基板倒れ防止部２１は、基板Ｗの上下方向
にて、第１の保持部１７と同じ高さとなる位置に設けら
れており、基板Ｗの倒れを防止する倒れ防止溝２１ａが
形成されている。倒れ防止溝２１ａは、基板Ｗの周縁部
に当接することがないように、傾斜面２１ｂが基板Ｗの
周縁部に当接しない位置に形成されている。これらは複
数枚の基板Ｗを保持できるように複数箇所に所定間隔で
形成されている。また、その平面視における倒れ防止溝
２１ａの幅は、当接支持部１７ａ，１９ａよりも狭く基
板Ｗの幅より若干広く形成されており、基板Ｗの表裏面
のいずれか一方に倒れ防止溝２１ａの側面が当接するこ
とにより基板Ｗの倒れを防止する。
【００２３】さらに、第１の保持部１７における基板Ｗ
の周縁部接点と第２の保持部１９における基板Ｗの周縁
部接点とを結ぶ第１の直線Ｌ１（図３中の二点鎖線）
と、第２の保持部１９における基板Ｗの接線Ｌ２（図３
中の点線）とが基板Ｗの外方でなす角度Ａ１は、以下の
理由によって２５〜４０°の範囲となるようにするのが
好ましい。
【００２４】図４のグラフは、２００ｍｍ径（８インチ
径）の基板Ｗと、３００ｍｍ径（１２インチ径）の基板
Ｗについて上記角度Ａ１を種々に設定し、各角度Ａ１に
おいて求めた第１／第２の保持部１７，１９における静
摩擦力の平均値の変化を示す。なお、２００ｍｍ径の基
板Ｗでは角度Ａ１＝５２°を基準とし、３００ｍｍ径の
基板Ｗでは角度Ａ１＝５２．５°を基準として比率で示
している。
【００２５】このグラフから明らかなように、角度Ａ１
が小さくなるにつれて比率が小さくなっていくことがわ
かる。つまり、角度Ａ１が小さいほど第１／第２の保持
部１７，１９における静摩擦力が小さくなるので、膨張
収縮によって基板Ｗに加わるストレスを抑制できるので
ある。
【００２６】なお、構造上、角度Ａ１には限度があり、
角度Ａ１を２５°よりも小さくすると基板Ｗの保持が不
安定となる一方、角度Ａ１を４０°より大きくすると、
基板Ｗへのストレスによる悪影響が生じる。好適な角度
Ａ１は、３０°程度である。この角度Ａ１により、スト
レスを小さくしつつも基板Ｗを安定して保持できるから
である。因みに、従来例である図６における角度Ａ２
は、約４５°あるいはそれ以上の角度となっている。
【００２７】上記のように第１の保持部１７及び第２の
保持部１９並びに基板倒れ防止部２１は、基板Ｗの上下
方向の中心よりも下方に備えられている。さらに、基板
Ｗの周縁部に当接している第１の保持部１７は、基板Ｗ
の下端と左右端との間に備えられ、基板Ｗの周縁部に当
接している第２の保持部１９は、基板Ｗの下端に配備さ
れている。したがって、基板Ｗの径方向における第１の
保持部１７と第２の保持部１９との間隔を従来よりも短
くでき、基板Ｗの周縁部に生じる摩擦力を小さくでき
る。その結果として、基板Ｗの膨張収縮に起因する基板
Ｗへのストレスを低減することができ、基板Ｗに形成さ
れた回路等への悪影響を低減できて歩留まりの低下を防
止できる。
【００２８】また、基板Ｗの上下方向の中心位置よりも
上に第１／第２の保持部１７，１９や基板倒れ防止部２
１が位置すると、処理液中から基板Ｗを引き上げた際に
下方に処理液等が流下することによるシミが生じること
がある。しかし、上記のように構成すると、基板Ｗの上
下方向の中心位置より上に第１／第２の保持部１７，１
９及び基板倒れ防止部２１が位置しないので、このよう
な問題についても防止することができる。
【００２９】＜変形例＞次に、図５を参照して変形例に
ついて説明する。なお、図５は、基板保持装置の変形例
を示す一部縦断面図である。
【００３０】上記の実施例では、第１の保持部１７と基
板倒れ防止部２１との基板Ｗの上下方向における位置が
同一であった。また、第２の保持部１９が基板Ｗの下端
に位置している。しかし、本発明はこの実施態様に限定
されるものではない。
【００３１】すなわち、第１の保持部１７と第２の保持
部１９とが基板Ｗの下端を中心にして左右対称となる位
置に備えられ、基板倒れ防止部２１が第２の保持部１９
の上方に備えられている。もちろん、第１の保持部１７
と、第２の保持部１９と、基板倒れ防止部２１とは、基
板Ｗの上下方向の中心位置よりも下方に備えられてい
る。
【００３２】そして、第１の保持部１７における基板Ｗ
の周縁部接点と第２の保持部１９における基板Ｗの周縁
部接点とを結ぶ第１の直線Ｌ１（図５中の二点鎖線）
と、第２の保持部１９における基板Ｗの接線Ｌ２（図５
中の点線）とが基板Ｗの外方でなす角度Ａ１は、上述し
た理由によって２５〜４０°の範囲となるようにするの
が好ましい。
【００３３】なお、上記の実施例及びその変形例では、
第１の保持部１７，第１の保持部１９，基板倒れ防止部
２１として、角形棒状の部材を例示している。本発明は
このような形状に限定されるものではなく、これに代え
て縦断面円形状の部材を用いてもよい。
【００３４】また、本発明に係る基板保持装置は、例示
した洗浄処理にかかる基板処理装置の他に、種々の基板
処理装置に用いることも可能である。
【００３５】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、基板の径方向における第１の保持部と第２の
保持部との間隔を従来よりも短くできるので、基板の膨
張収縮に起因する基板へのストレスを低減することがで
きる。したがって、基板に形成された回路等への悪影響
を低減できて歩留まりの低下を防止することができる。
【００３６】また、基板の上下方向の中心位置より上に
保持部等が位置しないので、処理液中から基板を引き上
げた際に下方に処理液等が流下することに起因するシミ
を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例に係る基板保持装置を備えた基板処理装
置の概略構成を示す斜視図である。
【図２】実施例に係る基板保持装置の概略構成を示す斜
視図である。
【図３】基板保持装置の一部縦断面図である。
【図４】各種角度における摩擦力の平均値を示すグラフ
である。
【図５】基板保持装置の変形例を示す一部縦断面図であ
る。
【図６】従来例に係る基板保持装置の一部縦断面図であ
る。
【符号の説明】
Ｗ … 基板 １ … 基板保持装置 １５ … ベース部材 １７ … 第１の保持部 １７ａ … 当接支持部 １９ … 第２の保持部 １９ａ … 当接支持部 ２１ … 基板倒れ防止部 ２１ａ … 倒れ防止部 ２２ｂ … 傾斜面 ２３ … 連結部材 Ａ１ … 角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大神 信敏 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 西沢 久雄 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 (72)発明者 廣江 敏朗 京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神 北町１番地の１ 大日本スクリーン製造株 式会社内 Ｆターム(参考） 5F031 CA02 FA01 FA09 FA14 FA18 GA30 GA33 GA38 GA48 GA49 HA73 KA03 KA15 MA03 MA23 PA11

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 基板を縦向きに保持するための基板保持
    装置において、 基板の周縁部に沿って第１の保持部と、第２の保持部
    と、基板倒れ防止部とを基板の上下方向の中心位置より
    も下方に備え、 前記第１の保持部は、基板の下端と基板の左右端との間
    を保持する位置に配備され、 前記第２の保持部は、基板の下端と基板の左右端との間
    であって、基板の下端位置または基板の下端を挟んで前
    記第１の保持部と反対側を保持する位置に配備され、 前記基板倒れ防止部は、基板の下端を挟んで前記第１の
    保持部の反対側であって、前記第２の保持部よりも上方
    に配備されていることを特徴とする基板保持装置。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板保持装置におい
    て、 前記第１の保持部と、前記第２の保持部とは、第１の保
    持部における基板の周縁部接点と第２の保持部における
    基板の周縁部接点とを結ぶ直線と、第２の保持部におけ
    る基板の接線とが基板の外方でなす角度が２５〜４０°
    の範囲にあることを特徴とする基板保持装置。
  3. 【請求項３】 請求項１または２に記載の基板保持装置
    において、 前記第１の保持部と前記基板倒れ防止部とは、上下方向
    で同じ位置に配備されていることを特徴とする基板保持
    装置。
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