JP2005142585A

JP2005142585A - 基板保持装置

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Publication number: JP2005142585A
Application number: JP2005006246A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Morita; 彰彦森田; Takeshi Yoshida; 武司吉田
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2005-01-13
Filing date: 2005-01-13
Publication date: 2005-06-02
Anticipated expiration: 2016-11-01
Also published as: JP4095613B2

Abstract

【課題】基板の保持および開放を確実に行うことができる基板保持装置を提供する。
【解決手段】軸１ａを中心として基板を回転させる回転式基板処理装置に用いられる基板保持装置であって、回動式保持部材５を回動軸体を中心に回動させることにより偏心した保持部７の位置を変えて基板Ｗの保持および開放を行う基板保持装置において、永久磁石を内蔵して回動式保持部材５に連動する磁石保持部材９の側方に電磁石１１ｃを設ける。電磁石１１ｃに流れる電流の向きを反転させて磁石保持部材９に及ぼす力を反転させることによって、回動式保持部材５が基板Ｗを保持、開放するように回動する。その結果、基板Ｗの保持および開放を確実に行うことができる。
【選択図】図１０

Description

この発明は、半導体基板や液晶表示器用ガラス基板などの基板を取り扱う回転式基板処理装置や基板搬送装置などにおいて基板を保持するために用いられる基板保持装置に関する。

図１４は回転式基板処理装置に用いられる従来の基板保持装置９００の一例を示す図である。この基板保持装置では、基板Ｗが回転台９０１と共に軸Ａを中心に回転しながら処理液の供給などの所定の処理が施されるようになっており、回転中の基板Ｗは基板押圧部材９１１および回転台９０１に固定された基板保持部材９０２により支持されている。

基板押圧部材９１１は回転台９０１上の回動軸受部材９１２の支点９１２ａにおいて回動可能に支持されており、基板押圧部材９１１が回動することにより押圧面９１１ａが基板Ｗの外縁部Ｗａに接離可能となっている。

基板保持部材９０２は基板支持部９０３が基板Ｗを下方から支持し、突起状の水平位置規制部９０４が基板Ｗの外縁部に接して基板Ｗの回転台９０１に対する水平位置を規制するようになっている。

また、基板押圧部材９１１の押圧面９１１ａと反対側の一端９１１ｂには永久磁石９１３が設けられており、回転台９０１の周囲を覆う処理液回収カップ（以下、単に「カップ」という。）９０８にはその内面に沿って軸Ａを中心とするリング状のリング状磁石９２０が設けられている。これにより、カップ９０８を上方に移動すると永久磁石９１３とリング状磁石９２０とが反発しあって（図中Ｎ極とＮ極とが反発）基板押圧部材９１１が回動して押圧面９１１ａが基板Ｗの外縁部Ｗａを押圧し、基板Ｗが水平位置規制部９０４と押圧面９１１ａとにより水平方向に対して規制されて保持されることとなる。この状態で回転台９０１は軸Ａを中心に回転し、永久磁石９１３はリング状磁石９２０のリング形状に沿って移動しつつ絶えず反発力を受け、基板Ｗは保持されたまま回転台９０１と共に回転することとなる。

さらに、基板押圧部材９１１の重心Ｇは支点９１２ａから外れた位置となるよう設計されており、基板Ｗの処理が完了すると回転台９０１の回転を停止してカップ９０８が下降し、基板押圧部材９１１が自重により回動して押圧面９１１ａが基板Ｗの外縁部Ｗａから離れ、基板Ｗが開放されるようになっている。

これにより、基板Ｗは回転台９０１と共に回転している間水平方向に対して規制され、基板Ｗのすべりなどによる発塵や基板の損傷が防止される。

以上のように図１４に示される従来の基板保持装置の一例では、基板Ｗが回転している間永久磁石９１３およびリング状磁石９２０の反発力を利用して基板Ｗが保持される。

しかし、基板Ｗの開放を確実に行うには基板押圧部材９１１の自重による回転力を十分に大きくする必要があり、基板押圧部材９１１が重くなってしまう。これにより、回転台９０１のバランスが悪くなり安定した高速回転が困難となってしまう。また、回転台９０１上のバランスをとるように基板押圧部材９１１に対向する位置に重りを設けたのでは回転台９０１の回転と停止との切替を迅速に行うことができず、処理速度が低下することとなる。

このような問題を解消するために、重心Ｇと支点９１２ａとを一致させて基板押圧部材９１１の重さを低減し、かつ、リング状磁石９２０の上下動のみを用いて基板Ｗの規制および開放を行う基板保持装置が検討されつつあるが、基板Ｗの確実な保持および開放の実現は容易なことではない。

そこで、この発明は、上記課題に鑑みなされたもので、基板の回転動作に影響を与えることなく簡易な構造にて基板の保持および開放を確実に行う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。

請求項１の発明は、基板を回転し、前記基板に所定の処理を施す回転式基板処理装置に用いられる基板保持装置であって、第１の軸を中心として回転する回転台と、前記回転台に固定配置され、前記基板の外縁部に当接して前記基板の前記回転台に対する位置を規制する固定式保持部材と、前記回転台に可動に支持された可動式保持部材と、前記可動式保持部材と連結されて動きを共にする保持用磁性部材と、前記保持用磁性部材の側方に配置された電磁石と、前記電磁石に流れる電流の向きおよび大きさを変化させる電流制御手段と、を備え、前記保持用磁性部材が永久磁石であって、前記電磁石に流れる電流の向きを反転させて前記電磁石が前記保持用磁性部材に及ぼす力を反転させることにより、前記可動式保持部材が前記基板の外縁部を押圧付勢することと、前記基板を開放することとを可能とし、前記電磁石に流れる電流の大きさを変化させることにより前記可動式保持部材が前記基板の外縁部を押圧付勢する力の大きさを変更可能とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の基板保持装置であって、前記電磁石が前記第１の軸を中心とする所定の回転軌跡上に配置された略円環状の電磁石である。

請求項３の発明は、請求項１記載の基板保持装置であって、前記電磁石が前記回転台に固定配置されている。

請求項１記載の発明では、保持用磁性部材の側方に配置された電磁石を有し、電磁石に流れる電流の向きおよび大きさを変化させることができるので、基板の押圧付勢および開放の動作の調整および適切な押圧付勢および開放の制御が可能となる。

請求項２記載の発明では、電磁石が略円環状であるので、基板の回転中においても基板を安定して押圧付勢することができる。

請求項３記載の発明では、電磁石が前記回転台に固定配置されているので、必要とされる電磁石の数を抑えることができる。

＜１．第１の実施の形態＞
図１は回転式基板処理装置に用いられる基板保持装置１００を示す断面図である。この基板保持装置１００は回転台１の上方にて基板Ｗを保持するようになっており、この基板保持装置１００を用いる回転式基板処理装置は回転台１を回転させながら基板Ｗに洗浄液や現像液などとった所定の処理液を供給するようになっている。

基板保持装置１００は、モータ１１０により軸１ａを中心として回転する回転台１および回転台１の側方周囲を覆うカップ１５０を有しており、回転台１上には固定配置された固定式保持部材２、および、回動可能に支持された回動式保持部材５が基板Ｗを保持するために設けられている。また、回動式保持部材５には永久磁石である回動用磁石１０が連結されており、回動式保持部材５と共に軸１ａと平行な軸を中心として回動するようになっている。

また、カップ１５０内面であって回転台１の下方には軸１ａを回転中心とするリング状の永久磁石であるリング状磁石１１が取り付けられており、カップ１５０の上部にも永久磁石である補助磁石１８が取り付けられている。さらに、カップ１５０はエアシリンダ１２０に昇降棒１２５およびカップベース１５１を介して接続されており、矢印Ｓ１の方向に昇降するようになっている。

この基板保持装置１００は、図１に示すようにカップ１５０が上昇すると回動式保持部材５が回動して基板Ｗの水平方向の位置を規制して保持し、図２に示すようにカップ１５０が下降すると回動式保持部材５が回動して基板Ｗを開放するようになっている。次に、この基板Ｗの保持および開放を行う固定式保持部材２および回動式保持部材５の形状および配置について図３を用いて説明する。

図３に示すように、回転台１の上面には基板Ｗを規制して保持するために４つの固定式保持部材２と２つの回動式保持部材５とが保持すべき基板Ｗの外縁にほぼ沿うように同一円周上に配置されている。固定式保持部材２は円柱状の基板支持部３の上面に突起状の水平位置規制部４を設けた形状をしている。また、回動式保持部材５も円柱状の支持部６の上面に突起状の保持部７を設けた形状をしている。ただし、図４に示すように、支持部６の矢印Ｒ方向の回動の中心となる回動軸体８の中心軸（図３における軸１ａに平行）から偏心した位置に保持部７が設けられている。したがって、回動式保持部材５が回動すると保持部７が回転台１の中心の軸１ａから遠ざかったり近づいたりすることとなる。

なお、補助磁石１８は図３に示すように回動式保持部材５とカップ１５０との間にのみ設けられており、回転台１が停止したときには回転台１は常に回動用磁石１０が補助磁石１８の方向に位置するように停止するようになっている。

基板Ｗは図３に示すように固定式保持部材２の基板支持部３および回動式保持部材５の支持部６の上面に載置されるが、このとき保持部７が回転台１の軸１ａから遠ざかった状態にしておき、基板Ｗの外縁部の外側に水平位置規制部４および保持部７が並ぶようにする。ここで、回動式保持部材５を回動させると保持部７が軸１ａに近づくように移動し、基板Ｗの外縁部に当接することとなる。また、軸１ａに対して回動式保持部材５とほぼ対向するような位置に固定式保持部材２が回転台１上に固定されているため、基板Ｗは外縁部を水平位置規制部４と保持部７とに挟まれるようにして水平方向に対して規制されて保持されることとなる。また、この状態から保持部７が軸１ａから遠ざかるように先の回動とは逆向きに回動式保持部材５が回動すると基板Ｗの外縁部は保持部７から離れて開放されることとなる。なお、この回動式保持部材５の回動の中心軸はほぼ重心を通るように設計されており、また、回転台１の回転に影響を与えないように重さの低減も図られている。

このようにして、回動式保持部材５が回動することにより、基板Ｗの保持と開放とが行われるが、次に、回動式保持部材５の回動を実現する機構について説明する。

図４に示すように、回動式保持部材５の下部は回動軸体８を介して磁石保持部材９が連結されており、磁石保持部材９に固定されるように回動用磁石１０が取り付けられている。また、図１に示すように回動軸体８は回転台１を上下に貫通して回動可能に支持されており、回動式保持部材５および回動用磁石１０は回動軸体８を介して同時に回動するようになっている。なお、この回動用磁石１０に外部から磁力を作用させると回動式保持部材５が回動することとなる。

回動式保持部材５を回動させるために、図１に示したように回転台１の側方周囲を覆うカップ１５０の上部には磁石保持部１８ａが取り付けられており、その内部には補助磁石１８が設けられている。また、回転台１の下方には円板１１ａが取り付けられており、その内部にはリング状磁石１１が設けられている。これらの位置関係を示したものが図３であり、前述のように、補助磁石１８は回転台１が停止した状態において回動用磁石１０の側方近傍の位置に存在するように配置されている。

図１に示すようにカップ１５０が上昇した状態では、リング状磁石１１が回動用磁石１０の側方に位置し、図２に示すようにカップ１５０が下降した状態では、補助磁石１８が回動用磁石１０の側方に位置する。したがって、カップ１５０がエアシリンダ１２０により昇降することによりリング状磁石１１および補助磁石１８が回動用磁石１０の位置に形成する磁界の方向が異なり、回動用磁石１０が回動することとなる。この様子を図５(a)および図５(b)を用いてさらに説明する。

図５(a)はカップ１５０が上昇した際の回動式保持部材５の近傍の様子を示す図であり、図５(b)はカップ１５０が下降した際（ただし、回転台１は停止しているものとする）の回動式保持部材５の近傍の様子を示す図である。図５(a)のようにカップ１５０が上昇した状態では、回動用磁石１０がリング状磁石１１の側方に位置し、回動用磁石１０がリング状磁石１１から大きな磁力の作用を受けることとなる。したがって、図５(a)の例では、リング状磁石１１のＮ極に回動用磁石１０のＳ極が引き寄せられるように回動式保持部材５が回動することとなる。このとき、回動式保持部材５の保持部７は回動用磁石１０のＳ極側に偏心して設けられており、保持部７の側面が基板Ｗの外縁部を当接して押さえることとなる。これにより、基板Ｗの回転台１に対する水平方向の位置は規制されて保持されることとなる。

次に、図５(b)に示すように、カップ１５０が下降すると、回動用磁石１０が補助磁石１８の側方に位置するようになる。このとき、リング状磁石１１からの磁力線は矢印Ｍに示すようにＮ極からカップ１５０に向かって進んだ後向きを変えて回動用磁石１０の位置ではほぼカップ１５０から回転台１の中心に向かって進むこととなる。したがって、回動用磁石１０は図５(a)とは逆にカップ１５０側にＳ極が向くようになる。さらに、この基板保持装置１００では、補助磁石１８が回動用磁石１０に対してＮ極を向けて配置されているため、回動用磁石１０はＳ極がカップ１５０側に向くように一層力を受けることとなる。これにより、回動式保持部材５は確実に回動して保持部７が回転台１の中心から遠ざかった状態となり、保持部７は基板Ｗの外縁部から離れて基板Ｗが開放されることとなる。

なお、以上の説明では回動用磁石１０が回動して反転するように図示および説明しているが、回動用磁石１０または回動式保持部材５の回動量を規制して僅かに回動するようにしてもよい。以下の説明においても同様である。

また、補助磁石１８の代わりに強力な磁石を取り付け、回動の補助を目的とせずに回動用磁石１０に大きな力を与えるようにしてももちろんよい。

以上のように、この実施の形態では、回動式保持部材５がほぼ重心を通る回転軸に支持されて重さの低減が図られるとともに、カップ１５０にリング状磁石１１および補助磁石１８を設けることにより、基板Ｗの保持および開放のいずれの動作においても回動用磁石１０が十分な力を受けて回動させることができ、安定した基板Ｗの回転が実現されるとともに、基板Ｗの保持および開放の確実な動作が実現されている。

＜２．第２の実施の形態＞
図６はこの発明に係る基板保持装置の第２の実施の形態を示す図である。この基板保持装置は第１の実施の形態と同様、リング状磁石１１および補助磁石１８を利用して回動式保持部材５を回動させるものであるが、カップ２５０とリング状磁石１１とが独立して昇降するという点が異なっている。他の構成要素は第１の実施の形態と同様であり、同一の符号を付している。

図６に示すように、この基板保持装置ではカップ２５０はエアシリンダ２３０に昇降棒２３５を介して連結されて昇降するようになっており、回転台１の下方のリング状磁石１１が設けられた円板１１ａは昇降棒２２５を介して別のエアシリンダ２２０に連結されて昇降するようになっている。これにより、この基板保持装置では次のような動作が可能となる。

まず、図５(b)に示したように補助磁石１８が回動用磁石１０の側方に位置し、リング状磁石１１が回動用磁石１０の側方下方に位置するように配置し、リング状磁石１１による磁力を補助磁石１８が補助するようにして保持部７が確実に回転台１の中心の軸１ａから遠ざかった状態となるようにする。もちろん、このような配置ではなく、リング状磁石１１を回動用磁石１０に影響を与えない位に遠ざけ、補助磁石１８に強力な磁石を用いることにより、補助磁石１８のみを用いて回動式保持部５を回動させてもよい。

次に、基板Ｗを回転台１上に載置した後、図５(b)に示される補助磁石１８の位置から補助磁石１８を下降させ、リング状磁石１１を回動用磁石１０の側方へ配置して基板Ｗを確実に保持する。もし、この時点で基板Ｗの保持不良が生じた場合、リング状磁石１１および補助磁石１８を再度図５(b)に示す位置に配置して基板Ｗを開放し、基板Ｗを回転台上まで搬送してきた搬送手段（図示省略）を用いて基板Ｗを置き直す。そして、基板Ｗの保持をもう一度行う。

基板Ｗの適切な保持が確認できると、カップ２５０を図６に示す位置まで上昇させ、基板Ｗを回転させて所定の処理を施す。

このように、２つのエアシリンダ２２０、２３０を用いることにより、カップ２５０を最も高い上昇位置まで上昇させることなく迅速に基板Ｗの再保持動作が可能となるとともに、搬送手段とカップ２５０とが干渉することのない安全な再保持動作が容易に実現される。

＜３．第３の実施の形態＞
図７はこの発明に係る基板保持装置の第３の実施の形態を示す図であり、回動式保持部材５の近傍のみを示している。他の構成要素については第１の実施の形態と同様であり、図７においても同様の構成要素については同符号を付している。

この基板保持装置の第１の実施の形態との相違点は、回動用磁石１０からの回動力が直接回動式保持部材５に伝達されるのではなく、２つの歯車１３ａ、１３ｂを介して伝達されるという点にある。すなわち、回動用磁石１０は回動軸体８ａ（回動軸受１２ｂにより回転台１に対して回動可能に支持されている）を介して歯車１３ｂに連結されており、歯車１３ｂは歯車１３ａとかみ合っており、歯車１３ａは回動軸体８（回動軸受１２ａにより回転台１に対して回動可能に支持されている）を介して回動式保持部材５に連結されている。したがって、回動用磁石１０が回動すると両歯車１３ｂ、１３ａが回動し、回動式保持部材５が回動することとなる。これにより、第１の実施の形態と同様、基板Ｗの保持および開放が実現される。

回動式保持部材５と回動用磁石１０とをこのような構造で動作上の連結を行うことにより、次のような効果が得られる。まず、両歯車１３ａ、１３ｂの歯数の比に応じて回動式保持部材５を回動させるトルクが異なるため、基板Ｗを適切な力で押さえつけるように容易に設計が可能となる。次に、回動式保持部材５と回動用磁石１０との位置に水平方向に対して間隔が生じるので、回動式保持部材５の位置と回動用磁石１０との位置関係を任意に設計できる。さらに、回動式保持部材５や回動用磁石１０などの構成要素を１組の交換可能なものとすることにより、様々な大きさの基板の品種切替に対して容易に対応が可能となる。

図８および図９(a)は図７と同様に回転伝達機構を介して回動式保持部材５を回動させる他の機構を示す図である。なお、図９(b)は図９(a)における伝達機構を回転台１の下方より見た図である。

図８では、回動用磁石１０の回動を回動軸体８ａ（回動軸受１２ｄにより回転台１に対して回動可能に支持されている）、プーリ１４ｂ、ベルト１５、プーリ１４ａ、回動軸体８をそれぞれ介して回動式保持部材５に伝達されるようになっている。図９では、回動用磁石１０の回動を回動軸体８ａ、回転体１６ｂ、フック１７ｂ、リンク１７、フック１７ａ、回転体１６ａ、回動軸体８をそれぞれ順に介して回動式保持部材５に伝達されるようになっている。いずれの形態においても図７と同様に設計や品種切替が容易となる。

＜４．第４の実施の形態＞
図１０はこの発明に係る第４の実施の形態である基板保持装置の回転台１およびリング状磁石１１ｃを示す図である。この基板保持装置と第１の実施の形態における基板保持装置１００との違いは、リング状磁石１１ｃとして電磁石を用いている点である。すなわち、図１０に示すようにリング状磁石１１ｃとして複数のコイルを円環状に配列し、図１におけるリング状磁石１１と同様の磁界を生じる電磁石を構成している。

この基板保持装置は第１の実施の形態と同様の動作をし、確実な基板Ｗの保持および開放の動作を実現するという同様の効果を奏するものであるが、この基板保持装置ではリング状磁石１１ｃを電磁石を用いて構成することにより、基板保持装置を組み立てた後に基板Ｗの保持および開放が適切な力で行われるようにリング状磁石１１ｃが回動用磁石１０に与える磁力を調整することができるという長所を有している。

したがって、リング状磁石を永久磁石にて作成するよりも容易に設計および調整を行うことが可能となる。

＜５．第５の実施の形態＞
第４の実施の形態では、リング状磁石１１ｃに電磁石を用いたが、この発明に係る第５の実施の形態である基板保持装置は、図１に示す基板保持装置１００において補助磁石１８が電磁石である基板保持装置となっている。これにより、補助磁石１８が回動用磁石１０に与える力の大きさを調整することができるようになる。また、補助磁石１８の設計も容易となる。

さらに、この実施の形態では補助磁石１８に流れる電流を図１１に示すように変化させている。図１１中、符号Ｌ１を付した状態では基板Ｗが保持されており、このとき補助磁石１８には電流が流れておらず、基板Ｗは補助磁石１８の影響を全く受けることなくリング状磁石１１のみにより保持される。また、基板Ｗが回転している間においても補助磁石１８は基板Ｗの保持に全く影響を与えることはない。

また、符号Ｌ２を付した状態では基板Ｗは回動式保持部材５から開放されており、このとき補助磁石１８には所定の値の電流を流すようになっている。したがって、基板Ｗは確実に開放されることとなる。

このように、補助磁石１８に電磁石を用いることにより、回転中の基板Ｗの保持に全く影響を与えることなく基板Ｗを確実に開放することができ、また、開放動作の調整も容易となる。

＜６．第６の実施の形態＞
この発明の第６の実施の形態である基板保持装置では、第４の実施の形態と同様、図１０に示すようにリング状磁石１１ｃが電磁石にて構成されている。第４の実施の形態と大きく異なる点は補助磁石１８が取り付けられていない点である。他の構成要素は図１と同様である。また、この実施の形態では基板Ｗの保持および開放の動作においてリング状磁石１１ｃは常に回動用磁石１０の側方に位置するようになっている。

リング状磁石１１ｃには図１２に示すように大きさおよび方向が異なる電流が流されるようになっている。図１２中符号Ｌ３を付した状態では、基板Ｗが開放されるようにリング状磁石１１ｃが回動用磁石１０に力を与える。符号Ｌ４を付した状態では、符号Ｌ３を付した状態と逆方向の電流がリング状磁石１１ｃに流れ、基板Ｗの保持動作が行われる。また、符号Ｌ５を付した状態では、符号Ｌ４を付した状態よりも大きな値の電流が流れ、基板Ｗがさらに強い力で保持されて基板Ｗの回転が行われる。

このように、リング状磁石１１ｃに流れる電流の大きさおよび向きを変化させることにより、基板Ｗの保持および開放がリング状磁石１１ｃのみにより確実に行うことができる。また、基板Ｗの保持動作および回転中の保持力を調整することができるので、保持動作時に基板Ｗに損傷を与えることはなく、かつ、基板の回転に必要な保持力を十分に得ることが容易にできる。

＜７．第７の実施の形態＞
図１３(a)はこの発明の第７の実施の形態である基板保持装置を示す平面図である。この基板保持装置は、基板Ｗを基板処理装置間を搬送したり、基板処理装置と基板格納装置との間を搬送したりする基板搬送装置に用いられるものである。また、図１３(b)はこの基板保持装置の部分縦断面図である。

この基板保持装置は、搬送のために移動する搬送アーム５１０、搬送アーム上に設けられた２つの固定式保持部材５２０、１つの回動式保持部材５３０、回動式保持部材５３０に回動軸体５３５を介して取り付けられた回動用磁石５５０、補助磁石５６１、補助磁石５６１に連結された外部磁石５６０、および、外部磁石５６０を昇降させるエアシリンダ５７０から構成される。

固定式保持部材５２０は基板Ｗの下面および外縁部に接するようにＬ字状の溝が形成された形状をしており、回動式保持部材５３０は第１の実施の形態と同様、円柱状の支持部５３１の上面に突起状の保持部５３２を有する形状をしている。また、回動式保持部材５３０は回動軸体５３５を中心に搬送アーム５１０が伸びる面に対して垂直な軸を中心として回動可能に支持されており、保持部５３２はこの軸から偏心している。また、回動式保持部５３０と回動用磁石５５０とは第１の実施の形態と同様、連結されて同時に回動するようになっている。

回動用磁石５５０の側方には互いに連結された外部磁石５６０および補助磁石５６１とが配置され、これらの磁石はエアシリンダ５７０により矢印Ｓ２に示す方向に上下に昇降可能とされている。したがって、外部磁石５６０と補助磁石５６１とが交互に回動用磁石５５０の側方に配置可能とされている。なお、これらの磁石は共に永久磁石にて形成されており、回動用磁石５５０に対して異なった極を向けている。

次に、この基板保持装置の基板Ｗの保持および開放の動作について説明する。

まず、エアシリンダ５７０の昇降棒５７１が上昇して外部磁石５６０が回動用磁石５５０の側方に位置するとき、回動用磁石５５０からの力により回動する回動式保持部材５３０の保持部５３２は基板Ｗの外縁部を押さえつけるように回動する。したがって、固定式保持部材５２０および支持部５３１上に載置された基板Ｗは固定式保持部材５２０側に押さえつけられて水平方向の位置が規制され保持される。

次に、エアシリンダ５７０の昇降棒５７１が下降すると、外部磁石５６０が下降して補助磁石５６１が回動用磁石５５０の側方に位置し、第１の実施の形態における図５(b)と同様に回動用磁石５５０は外部磁石５６０からの力を受けて基板Ｗを開放する方向に回動することとなる。また、このとき補助磁石５６１は回動用磁石５５０に作用して基板Ｗの開放を補助するように力を与える。したがって、基板Ｗは確実に開放されることとなる。なお、補助磁石１８を強力な磁石とし、補助的でなく回動用磁石５５０に大きな力を作用させて基板Ｗを開放するようにしてもよい。

以上のように、この基板保持装置では、外部磁石５６０と補助磁石５６１とを設けることにより、基板Ｗの保持および開放を確実に行うことができる。

また、この実施の形態においても第５の実施の形態と同様、補助磁石５６１に電磁石を用いるようにしてもよい。これにより、基板Ｗを開放する際に補助磁石５６１が回動用磁石５５０に与える力を調整することができるとともに、不要なときは磁石として機能させないようにすることができる。

＜８．変形例＞
以上、この発明に係る実施の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態では、回動式保持部材５（５３０）を用いて基板Ｗを保持するようにしているが、スライド式の保持部材にしてもよい。この場合、回動用磁石１０（５５０）に相当するものをスライドさせて保持部材をスライドさせるようにしてもよいし、回動用磁石１０（５５０）の回動をスライド運動に変換するようにしてもよい。

また、固定式保持部材２（５２０）や回動式保持部材５（５３０）の個数は各実施の形態に限定されることはなく、固定式保持部材２（５２０）は２以上であればよく、回動式保持部材５（５３０）は１以上であればよい。

また、固定式保持部材２（５２０）や回動式保持部材５（５３０）の形状は、各実施の形態と同様の作用をするものであればどのような形状であってもよい。

また、リング状磁石１１は複数の磁石がおよそリング状に集合したものであってもよい。

また、回転式基板処理装置に用いられる基板保持装置では、補助磁石１８もカップに沿ったリング状の形状をしていてもよい。このようにすることにより、回転台１の回転の停止位置を考慮する必要がなくなる。

また、第３の実施の形態における回転伝達機構も回転を伝達するのであるならばどのような形態であってもよい。

また、第４ないし第７の実施の形態では電磁石を利用して基板Ｗの保持および開放を行っているが、電磁石に流す電流の大きさを連続的に変化させるなどしてもよい。

さらに、第７の実施の形態ではエアシリンダ５７０を用いて外部磁石５６０および補助磁石５６１を昇降させているが、エアシリンダ５７０を用いずに基板搬送時の搬送アーム５１０自身の上下動を利用して、基板保持装置外部から（外部と接触させるなどして）これらの磁石の上下動を行うようにしてもよい。

この発明の第１の実施の形態に係る基板保持装置を示す断面図である。この発明の第１の実施の形態に係る基板保持装置を示す断面図である。図１に示す基板保持装置の回転台、リング状磁石、および、補助磁石の配置を示す斜視図である。回動式保持部材および回動用磁石を示す斜視図である。回動式保持部材の回動の原理を示す図である。この発明の第２の実施の形態に係る基板保持装置を示す断面図である。この発明の第３の実施の形態に係る基板保持装置の回動式保持部材近傍を示す断面図である。この発明の第３の実施の形態に係る基板保持装置の回動式保持部材近傍を示す断面図である。この発明の第３の実施の形態に係る基板保持装置の回動式保持部材近傍を示す図である。この発明の第４の実施の形態に係る基板保持装置の回転台およびリング状磁石の配置を示す斜視図である。この発明の第５の実施の形態に係る基板保持装置の補助磁石に流れる電流の様子を示すグラフである。この発明の第６の実施の形態に係る基板保持装置のリング状磁石に流れる電流の様子を示すグラフである。この発明の第７の実施の形態に係る基板保持装置の平面図および側面図である。従来の基板保持装置を示す断面図である。

符号の説明

１回転台
１ａ軸
２、５２０固定式保持部材
３基板支持部
４水平位置規制部
５、５３０回動式保持部材
６、５３１支持部
７、５３２保持部
８、５３５回動軸体
１０、５５０回動用磁石
１１、１１ｃリング状磁石
１３ａ、１３ｂ歯車
１４ａ、１４ｂプーリ
１５ベルト
１７リンク
１８、５６１補助磁石
１１０モータ
１２０、２２０、２３０、５７０エアシリンダ
１５０、２５０カップ
５１０搬送アーム
５６０外部磁石
Ｒ矢印
Ｓ１、Ｓ２矢印
Ｗ基板

Claims

基板を回転し、前記基板に所定の処理を施す回転式基板処理装置に用いられる基板保持装置であって、
第１の軸を中心として回転する回転台と、
前記回転台に固定配置され、前記基板の外縁部に当接して前記基板の前記回転台に対する位置を規制する固定式保持部材と、
前記回転台に可動に支持された可動式保持部材と、
前記可動式保持部材と連結されて動きを共にする保持用磁性部材と、
前記保持用磁性部材の側方に配置された電磁石と、
前記電磁石に流れる電流の向きおよび大きさを変化させる電流制御手段と、
を備え、
前記保持用磁性部材が永久磁石であって、
前記電磁石に流れる電流の向きを反転させて前記電磁石が前記保持用磁性部材に及ぼす力を反転させることにより、前記可動式保持部材が前記基板の外縁部を押圧付勢することと、前記基板を開放することとを可能とし、前記電磁石に流れる電流の大きさを変化させることにより前記可動式保持部材が前記基板の外縁部を押圧付勢する力の大きさを変更可能とすることを特徴とする基板保持装置。
請求項１記載の基板保持装置であって、
前記電磁石が前記第１の軸を中心とする所定の回転軌跡上に配置された略円環状の電磁石であることを特徴とする基板保持装置。
請求項１記載の基板保持装置であって、
前記電磁石が前記回転台に固定配置されていることを特徴とする基板保持装置。