JP3210186B2 - 回転処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体ウェハな
どの被処理体に回転を与え、例えば被処理体の表面に付
着した液体などを回転による遠心力で飛散させる等の処
理を行う回転処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウェハの洗浄装置などにお
いては、搬送手段によって所定枚数の半導体ウェハを一
括して搬送しながら複数の洗浄処理槽へ適宜投入し、そ
れら各洗浄処理槽内の薬液などによって半導体ウェハの
表面に付着している汚染物、不純物等の洗浄、除去を行
っている。そしてかかる洗浄、除去の終了後、半導体ウ
ェハの乾燥処理が行われる。このような乾燥処理を行う
ものとして、従来、特開平１−２５５２２７号の乾燥処
理装置が公知になっている。

【０００３】即ち、図８に示す如く、処理室２００内に
一対の回転軸２０１、２０２が突出し、回転軸２０１に
は伝動ベルト２０３を介してモータ２０５の回転動力が
伝達される。回転軸２０２は従動軸である。これら回転
軸２０１、２０２の先端には、処理室２００内において
ロータ２０６、２０７がそれぞれ取り付けられ、これら
ロータ２０６、２０７同士に架設された保持杆２０８、
２１０によって例えば半導体ウェハの如き複数の円板形
状の被処理体Ｗが、ロータ２０６、２０７の間に並列状
態で保持されている。また、保持杆２０８、２１０の被
処理体Ｗと当接する側の面には、図９に示すように、多
数の溝２１１が一定の間隔で刻設され、被処理体Ｗの周
縁部をこれら溝２１１にそれぞれ挿入させることによ
り、保持杆２０８、２１０の間に複数の被処理体Ｗを互
いに一定間隔の距離を保った状態で並列に保持してい
る。

【０００４】以上のように構成された特開平１−２５５
２２７号の処理装置の処理室２００には、図示しない吸
気口と排気口が設けられており、これら吸排気口を介し
て処理室２００内に清浄な空気を流通させながらモータ
２０５の動力によって被処理体Ｗを回転させることによ
り、被処理体Ｗに付着している水分を遠心力で飛散さ
せ、また、清浄空気によって被処理体Ｗを蒸発、乾燥さ
せることができるように構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この特開平
１−２５５２２７号の処理装置にあっては、被処理体Ｗ
を保持杆２０８、２１０によってあまり強い力で押さえ
過ぎると、その力で被処理体Ｗを破損してしまうおそれ
が生ずる。特に、半導体ウェハなどのような高価な被処
理体Ｗを破損してしまうと、歩留まりは著しく悪くな
り、製造コスト引き上げの原因となる。そこで、かよう
な問題を生じさせないために、図９に示すように、保持
杆２０８、２１０に刻設した溝２１１の内面形状を被処
理体Ｗの周縁部よりも大きめに形成し、これら溝２１１
内面と被処理体Ｗ周縁部の間に若干の隙間を形成させ
て、被処理体Ｗを保持杆２０８、２１０の間に余裕をも
って保持するようにしている。

【０００６】ところが、このように溝２１１内面と被処
理体Ｗ周縁部の間に余裕をもたせて保持した場合には、
次のような問題がある。

【０００７】先ず、被処理体Ｗが自重によって回転中に
がたつくといった問題がある。即ち、保持杆２０８、２
１０の両方の溝２１１内面と被処理体Ｗの周縁との間に
隙間があるために被処理体Ｗが自重により落下し、回転
中、保持杆２０８が下側にある時は被処理体Ｗは保持杆
２０８の溝２１１内面で主に保持され、一方、保持杆２
１０が下側にある時は保持杆２１０の溝２１１内面で被
処理体Ｗは主に保持されることとなる。このように、保
持杆２０８と保持杆２１０との間で、回転中に交互に被
処理体Ｗが受け渡されるようになり、被処理体Ｗのがた
つきが発生する。そして、このがたつきがあまり大きい
と、その衝撃で被処理体Ｗの周縁部や保持杆２０８、２
１０の一部を欠損するといった問題も生ずる。

【０００８】また、保持杆２０８、２１０によって保持
されている被処理体Ｗの位置が回転中にずれるといった
問題もある。即ち、保持杆２０８、２１０に形成された
溝２１１内面と被処理体Ｗ周縁部の間に余裕があるため
に被処理体Ｗをしっかりと押さえることができず、円板
形状の被処理体Ｗはその慣性力によって相対的に回転し
て保持位置がずれることがある。例えば半導体ウェハの
ような円板形状の被処理体Ｗの周縁には、被処理体Ｗを
乾燥処理装置に対して搬入、搬出する際の位置決めのた
めに、オリフラといった平面部分が形成されているが、
被処理体Ｗが回転することによってこのオリフラの位置
がずれてしまい、処理装置に被処理体Ｗを円滑に搬入、
搬出できなくなってしまう。

【０００９】従って本発明の目的は、以上のような被処
理体を回転させて処理を行う回転処理装置において、被
処理体とその拘束手段との間にがたが発生することを防
止し、回転中においても被処理体をずらさずにしっかり
と保持できる手段を提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明によれば，被処理
体の周囲を上側と下側の拘束手段を用いて支持し，それ
ら拘束手段と共に被処理体を回転させることにより被処
理体を回転処理するものにおいて，前記下側の拘束手段
は，被処理体の周縁部を挿入させる溝が刻設された棒体
を備え，前記上側の拘束手段は，溝のない棒体と，被処
理体の周縁部を挿入させる溝が刻設された棒体を備え，
この上側の拘束手段の棒体に刻設された溝には，被処理
体に形成されたオリフラ部と接触して，被処理体の相対
的な回転を阻止するための略「Ｖ」字形状に形成された
２つの傾斜面が備えられており，前記上側と下側の拘束
手段により支持された被処理体の重心位置を被処理体の
回転中心から前記下側の拘束手段の方向に離れた位置に
配置したことを特徴とする回転処理装置が提供される。
この回転処理装置において，前記下側の拘束手段は，例
えば被処理体の自重を支える役割を果たす溝が刻設され
た棒体と，被処理体の倒れを防ぐ役割を果たす溝が刻設
された棒体を備えていても良い。また前記下側の拘束手
段は，例えばテフロンパイプにステンレスパイプを圧入
した二重構造からなる棒体を備えていても良い。ある。
また前記上側の拘束手段は，例えばテフロンパイプにス
テンレスパイプを圧入した二重構造からなる棒体を備え
ていても良い。また前記上側の拘束手段は，テフロンパ
イプにステンレスパイプを圧入した二重構造からなる棒
体を備えていても良い。被処理体の周囲を拘束手段を用
いて支持し，該拘束手段と共に被処理体を回転させるこ
とにより被処理体を回転処理するものにおいて，その回
転によって被処理体に加わる遠心力が被処理体の自重よ
りも大きくなるべく，拘束手段により支持された被処理
体の重心位置を被処理体の回転中心から離れた位置に配
置しても良い。

【００１１】また，本出願によれば，被処理体の周囲を
拘束手段を用いて支持し，該拘束手段と共に被処理体を
回転させることにより被処理体を回転処理するものにお
いて，被処理体を通る位置に被処理体の回転中心を配置
すると共に，それら拘束手段と被処理体の回転によって
共振を生ずる回転数とは異なる回転数において被処理体
に加わる遠心力が被処理体の自重よりも大きくなるべ
く，拘束手段により支持された被処理体の重心位置を被
処理体の回転中心から離れた位置に配置したことを特徴
とする回転処理装置が併せて開示される。

【００１２】更にまた，本出願によれば，被処理体の周
囲を拘束手段を用いて支持し，該拘束手段と共に被処理
体を回転させることにより被処理体を回転処理するもの
において，被処理体を通る位置に被処理体の回転中心を
配置すると共に，該拘束手段を用いて被処理体の周囲を
支持した状態でそれら拘束手段と被処理体を回転させた
ときに共振を生ずる回転数とは異なる回転数において被
処理体に加わる遠心力が被処理体の自重よりも大きくな
るべく，拘束手段により支持された被処理体の重心位置
を被処理体の回転中心から離れた位置に配置したことを
特徴とする回転処理装置が併せて開示される。

【００１３】なお、このように共振を生ずる回転数とは
異なる回転数において被処理体に加わる遠心力が被処理
体の自重よりも大きくなるように構成された回転処理装
置にあっては、更に、上記拘束手段と被処理体を回転さ
せたときに共振を生ずる回転数が複数あり、それら複数
の共振を生ずる回転数の内、最も小さい回転数よりは大
きく、かつ、最も大きい回転数よりは小さい回転数にお
いて被処理体に加わる遠心力が被処理体の自重よりも大
きくなるべく、拘束手段により支持された被処理体の重
心位置を被処理体の回転中心から離れた位置に配置した
ことを特徴とすることができる。

【００１４】そしてまた，本出願によれば，被処理体の
周囲を拘束手段を用いて支持し，該拘束手段と共に被処
理体を回転させることにより被処理体を回転処理するも
のにおいて，被処理体を通る位置に被処理体の回転中心
を配置すると共に，それら拘束手段と被処理体の回転に
よって共振を生ずる回転数よりも低い回転数において被
処理体に加わる遠心力が被処理体の自重よりも大きくな
るべく，拘束手段により支持された被処理体の重心位置
を被処理体の回転中心から離れた位置に配置したことを
特徴とする回転処理装置が開示される。

【００１５】そして，以上の回転処理装置は，拘束手段
を用いて複数枚の被処理体をまとめて支持しても良く，
被処理体の周囲と係合する回転防止手段を設けても良
い。

【００１６】また，本出願によれば，複数枚の被処理体
を拘束手段によりまとめて支持した状態でそれら拘束手
段と被処理体を回転させたときに共振を生ずる回転数を
選出する工程と，被処理体を通る位置に被処理体の回転
中心を配置し，かつ該工程により選出された回転数とは
異なる回転数において被処理体に加わる遠心力が被処理
体の自重よりも大きくなるべく，拘束手段により支持さ
れる被処理体の重心位置を被処理体の回転中心から離れ
た位置に配置する工程とを備える回転処理装置における
被処理体の配置方法が開示される。

【００１７】更にまた，本出願によれば，複数枚の被処
理体を拘束手段によりまとめて支持した状態でそれら拘
束手段と被処理体を回転させたときに共振を生ずる回転
数を選出する工程と，被処理体を通る位置に被処理体の
回転中心を配置し，かつ該工程により選出された回転数
とは異なる回転数において被処理体に加わる遠心力が被
処理体の自重よりも大きくなるべく，拘束手段により支
持される被処理体の重心位置を被処理体の回転中心から
離れた位置に配置する工程と，こうして配置された被処
理体を回転させながら洗浄処理液を供給して洗浄する工
程とを備える回転処理装置における被処理体の洗浄方法
が開示される。

【００１８】

【作用】本発明によれば，回転中に発生する被処理体の
がたつきといった問題を解消でき，従って，被処理体を
安全かつ確実に保持した状態で回転処理できるようにな
る。下側の拘束手段と上側の拘束手段の間に被処理体を
保持した状態で回転を加えることにより，被処理体はそ
の慣性によって下側の拘束手段と上側の拘束手段の間で
相対的な回転をしようとするが，そのような回転ずれは
上側の拘束手段の棒体の溝に形成された傾斜面の何れか
とオリフラとが接触することによって阻止することがで
きる。拘束手段により支持された被処理体の重心位置を
被処理体の回転中心から離れた位置に配置して被処理体
を回転させると，回転中において被処理体には遠心力が
加わる。従って，この被処理体に加わる遠心力を被処理
体の自重よりも大きくできるように構成すれば，被処理
体Ｗが回転中に自重によって落下することを防止でき
る。このように，遠心力を用いて被処理体を拘束手段に
対して常に自重よりも大きい力で押しつけた状態にする
ことによって，回転中の被処理体のがたつきを防止する
ことができる。一方，被処理体を通る位置に被処理体の
回転中心を配置することによって，被処理体に加わる遠
心力が過剰に大きくなることを防止でき，被処理体と拘
束手段との接触部位などに異常な応力が発生することを
回避できる。

【００１９】また、本発明のように被処理体の周囲を拘
束手段を用いて支持してそれら拘束手段と被処理体を回
転させると、系固有の回転数において共振が発生する。
そこで、本発明にあっては被処理体の重心位置を被処理
体の回転中心から離れた位置に配置することによって、
共振を生ずる回転数とは異なる回転数において被処理体
に加わる遠心力が被処理体の自重よりも大きくなるよう
に構成し、そのような共振点において被処理体に振動に
よる悪影響が及ぶことを防止することとした。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の実施例を、例えば半導体ウェ
ハのような略円板形状をした被処理体Ｗを洗浄するため
の洗浄装置１に基づいて説明する。図１に示すように、
洗浄装置１は大別して洗浄処理前の被処理体Ｗをキャリ
アＣごと投入するための搬入部２と、被処理体Ｗの洗浄
乾燥処理を行う洗浄乾燥処理部３と、洗浄乾燥処理後の
被処理体ＷをキャリアＣごと取り出すための搬出部４か
らなる。

【００２１】搬入部２には、これから処理しようとする
被処理体Ｗを所定枚数、例えば２５枚収納したキャリア
Ｃを搬入、載置させる載置部５と、載置されたキャリア
Ｃを整列部６へ移送するための移送装置７が設けられ
る。洗浄乾燥処理部３の前面側（図１における手前側）
に三つの搬送装置１１、１２、１３が配列され、これら
各搬送装置１１、１２、１３には、本発明の把持具に相
当するウェハチャック１４、１５、１６がそれぞれ設け
られる。搬送装置１１のウェハチャック１４は、整列部
６に搬入された二つのキャリアＣから５０枚の被処理体
Ｗをまとめて取り出し、その後、その被処理体Ｗを洗浄
乾燥処理部２１〜２９へ適宜搬送する。

【００２２】搬出部４には、載置部５とほぼ同様な構成
を備える載置部８、整列部６と同様な構成を備える図示
しない整列部、及び、移送装置７と同様な構成を備える
図示しない移送装置がそれぞれ設けられる。

【００２３】洗浄乾燥処理部３には、載置部５側から順
に、移送装置１１のウェハチャック１４を洗浄、乾燥す
るチャック洗浄・乾燥処理部２１、被処理体Ｗの表面に
付着している有機汚染物、金属不純物、パーティクル等
の不純物質を薬液によって洗浄処理する薬液洗浄処理部
２２、この薬液洗浄処理部２２で洗浄された被処理体Ｗ
を例えば純水を用いて洗浄する二つの水洗洗浄処理部２
３、２４、薬液洗浄処理部２２の薬液とは異なる薬液で
洗浄処理する薬液洗浄処理部２５、この薬液洗浄処理部
２５で洗浄された被処理体Ｗを例えば純水を用いて洗浄
する二つの水洗洗浄処理部２６、２７、搬送装置１３の
ウェハチャック１６を洗浄、乾燥するチャック洗浄・乾
燥処理部２８、及び、不純物質が除去された被処理体Ｗ
を回転させながら清浄な空気を流通させることにより、
被処理体Ｗに付着している水分を遠心力で飛散させて清
浄空気によって被処理体Ｗを乾燥させる乾燥処理部２９
が配設される。

【００２４】次に、以上の洗浄装置１に組み込まれる本
発明実施例にかかる乾燥処理部２９の構成を、図２〜７
に基づいて詳細に説明する。

【００２５】図２に示すように、乾燥処理部２９の内部
に架台３０が設けられ、この架台３０の上に被処理体Ｗ
を乾燥処理する処理室３１が支持される。処理室３１の
両側面には一対の回転軸３２、３３が配設されており、
回転軸３２は従動軸であり、回転軸３３はモータ３４の
稼働によって回転される駆動軸で構成される。

【００２６】図３に示すように、処理室３１の上部は開
口部３５に形成されている。図２に示すように、処理室
３１の一側面に軸着されたアーム３６の一端３７に蓋体
３８が取り付けられると共に、アーム３６の他端３９に
は架台３０上に立設したブラケット４０によって支持さ
れるシリンダ４１のピストンロッド４２先端が枢着され
ている。従って、このシリンダ４１が伸張稼働している
ときは蓋体３８は図２に示すように上方に回動して、処
理室３１上部の開口部３５は開放された状態となる。一
方、シリンダ４１が短縮稼働したときは蓋体３８は図２
の矢印４３で示される方向に回動し、処理室３１の上部
は蓋体３８によって閉塞された状態となる。なお、蓋体
３８には、後述するように処理室３１内に供給される空
気を清浄化させるためのＵＬＰＡフィルタ４５が内蔵さ
れる。

【００２７】処理室３１の上方には、先に説明した洗浄
装置１において前記搬送装置１３のウェハチャック１６
によって例えば５０枚まとめて把持された被処理体Ｗが
待機している。このように被処理体Ｗが処理室３１の上
方に待機している時点においては、上記清浄装置１のチ
ャック洗浄・乾燥処理部２１、薬液洗浄処理部２２、水
洗洗浄処理部２３、２４、薬液洗浄処理部２５、及び水
洗洗浄処理部２６、２７における所定の処理が既に行わ
れた状態にある。

【００２８】図２に示すように、搬送装置１３はウェハ
チャック１６を駆動させる駆動部５０を備え、この駆動
部５０は洗浄装置１の長手方向に沿って走行移動する走
行部５１の上方に昇降部５２を介して支持される。図示
のものは昇降部５２の稼働により駆動部５０が上昇させ
られた状態を示している。ウェハチャック１６は、駆動
部５０から突出する左右一対の把持部材５３、５３を備
えており、これら把持部材５３、５３にはそれぞれ二本
づつのアーム５４、５４が垂設され、更にこれらアーム
５４、５４の間に上下の把持棒５５、５５がそれぞれ取
り付けられている。

【００２９】このウェハチャック１６を正面から見ると
図７に示すようになっており、把持部材５３、５３の回
動によって左右のアーム５４、５４が矢印５６で示され
る方向にそれぞれ揺動する。そして、アーム５４、５４
同士を互いに近づけるように揺動させた際に、例えば５
０枚の被処理体Ｗを把持棒５５、５５同士の間で一括し
て把持するように構成されている。被処理体Ｗの周縁は
略円形に形成され、その一部に平坦形状のオリフラ部
Ｗ’が形成される。実施例の洗浄装置１にあっては、こ
のオリフラ部Ｗ’を上に向けた姿勢にして把持棒５５、
５５同士の間で被処理体Ｗを一括把持するようになって
いる。

【００３０】また、把持棒５５、５５の内側には被処理
体Ｗの周縁部を保持するための、被処理体Ｗの枚数に対
応する例えば５０個の溝５７が等間隔で刻設されてい
る。従って、この搬送装置１３は、ウェハチャック１６
のアーム５４、５４同士を互いに近づけるように揺動さ
せた際に、例えば５０枚の被処理体Ｗを把持棒５５、５
５の溝５７にそれぞれ挿入させた状態で、それら被処理
体Ｗを並列に等間隔に並べて一括把持することが可能で
ある。そして、このように把持棒５５、５５同士の間で
一括して把持した例えば５０枚の被処理体Ｗを、図２及
び図５に示すように処理室３１の上方に待機させること
ができるように構成されている。また、前記昇降部５２
の下降動作により、このように並列に並べて把持した状
態の被処理体Ｗを、そのオリフラ部Ｗ’を上に向けた姿
勢を保ったまま下降させ、処理室３１の開口部３５を介
して処理室３１内部に搬入することが可能である。

【００３１】処理室３１の内部において、上記回転軸３
２、３３の先端にはロータ６０、６１がそれぞれ装着さ
れており、これらロータ６０、６１の間には、下側の拘
束機構６２と上側の拘束機構６３が装着されている。図
７に示すように、下側の拘束機構６２は例えばテフロン
パイプにステンレスパイプを圧入した二重構造からなる
３本の棒体６６、６７、６８をロータ６０、６１の間に
固着した構成になっている。これら３本の棒体６６、６
７、６８において被処理体Ｗと接触する側の面（図示の
例では上面）には、上記把持棒５５、５５の内側に刻設
された溝５７に対応する溝７０、７１、７２がそれぞれ
刻設されている。上記したように搬送装置１３の昇降部
５２の下降動作によって、ウェハチャック１６の把持棒
５５、５５同士の間で把持された例えば５０枚の被処理
体Ｗが処理室３１内部に搬入されると、それら被処理体
Ｗの周縁部が溝７０、７１、７２にそれぞれ挿入される
ように構成されている。そして、そのように３本の棒体
６６、６７、６８の溝７０、７１、７２に被処理体Ｗの
周縁部を挿入させた際には、棒体６６と棒体６８の溝７
０と溝７２が被処理体Ｗの自重を支える役割を果たし、
棒体６７の溝７１が被処理体Ｗの倒れを防ぐ役割を果た
すことにより、例えば５０枚の被処理体Ｗがこれら３本
の棒体６６、６７、６８の上において垂直に立った姿勢
を保ちながら、等間隔で並列に並んだ状態に保持される
ようになっている。

【００３２】また、上側の拘束機構６３は図６に示すよ
うに例えばテフロンパイプにステンレスパイプを圧入し
てなる３本の棒体７５、７６、７７を備え、これら棒体
７５、７６、７７の基端側と先端側に「Ｔ」字形状のブ
ラケット７８、７９をそれぞれ取り付けた構成になって
いる。図７に示すように、棒体７５と棒体７７は溝のな
い丸棒に形成される。一方、棒体７６の被処理体Ｗと接
触する側の面（図示の例では下面）には、先に説明した
下側の拘束機構６２の棒体６６、６７、６８にそれぞれ
形成された溝７０、７１、７２に対応する溝７４が刻設
されている。この溝７４は、２つの傾斜面７４ａ、７４
ｂの備えた略「Ｖ」字形状に形成されている。

【００３３】後述するようにウェハチャック１６より一
括して受け渡された例えば５０枚の被処理体Ｗを、これ
ら下側の拘束機構６２と上側の拘束機構６３によって拘
束保持した際には、被処理体Ｗの周縁部は下側の拘束機
構６２の棒体６６、６７、６８の溝７０、７１、７２と
上側の拘束機構６３の棒体７６の溝７４に挿入された状
態とされ、例えば５０枚の被処理体Ｗが等間隔を保ちな
がら並列に保持されるようになっている。また、このよ
うに下側の拘束機構６２と上側の拘束機構６３によって
拘束保持された被処理体Ｗの、ロータ６０、６１に対す
る相対的な回転は、オリフラ部Ｗ’と棒体７６の溝７４
に形成された傾斜面７４ａ、７４ｂの何れかとの接触に
よって、阻止されるように構成されている。

【００３４】そして、このように下側の拘束機構６２と
上側の拘束機構６３によって拘束保持された被処理体Ｗ
の重心位置Ｇは、上記モータ３４の稼働によって回転さ
れる回転軸３２、３３、ロータ６０、６１、更にはこれ
らと共に回転される被処理体Ｗの回転中心Ｏから、下側
の拘束機構６２の方向に距離Ｌだけ離れた位置に配置さ
れる。距離Ｌは、後述するようにモータ３４の稼働によ
って被処理体Ｗを下側の拘束機構６２と上側の拘束機構
６３と共に回転させて処理を行った際に、その回転によ
って被処理体Ｗに加わる遠心力が被処理体Ｗの自重より
も大きくなる長さで、かつ、それら被処理体Ｗと下側の
拘束機構６２及び上側の拘束機構６３を共に回転させる
際に生ずる共振点における回転数とは異なる回転数にお
いて被処理体Ｗに被処理体Ｗの自重よりも大きい遠心力
を加えられる長さに設定されている。この共振点におけ
る回転数とは異なる回転数は、例えば、そのような共振
を生ずる回転数が複数ある場合には、それら複数の共振
を生ずる回転数の内、最も小さい回転数よりは大きく、
かつ、最も大きい回転数よりは小さい回転数などに設定
することができ、また、例えば、共振点における回転数
よりも低い回転数などに設定することも可能である。こ
のように距離Ｌは、被処理体Ｗの大きさ、形状、種類な
どに応じて適宜設定されるものであるが、一例として重
心位置Ｇからオリフラ部Ｗ’までの長さが９６ｍｍ程度
の円板形状の半導体ウェハの場合であれば、距離Ｌは約
４ｍｍに設定することができる。

【００３５】上記基端側のブラケット７８はロータ６１
に回転自在に支持された軸８０に取り付けられており、
上側の拘束機構６３全体をこの軸８０を中心にして回動
させることにより、図５に示すように、上側の拘束機構
６３を上方に９０度回動させて、処理室３１の上方に上
側の拘束機構６３を退避させることが可能である。

【００３６】また、図６に示すように、ロータ６１に回
転自在に支持された軸８０の一端には噛み合い部８１が
形成されている。上記処理室３１の壁面には、この軸８
０の噛み合い部８１と歯合可能な噛み合い部８２を有す
る軸８３を、進退自在かつ回転自在に支持する軸受装置
８４が装着されている。また、軸８３の後端には処理室
３１の外部においてタイミングプーリ８５が取り付けら
れ、該タイミングプーリ８５とタイミングプーリ８６に
巻回されたタイミングベルト８７を介してモータ８８の
回転動力が軸８３に伝達される。

【００３７】一方、先端側のブラケット７９はロータ６
０に装着された切替ピン９０によって固定されるロック
状態と、ロータ６０に対して固定されていないアンロッ
ク状態に切り換えて保持されるように構成されている。
上記処理室３１の壁面には、この切替ピン９０をロック
状態にさせるプッシャ９１と、この切替ピン９０をアン
ロック状態にさせるプッシャ９２が、切替ピン９０と直
列に対向配置されている。

【００３８】更に、上記処理室３１の壁面の一部には、
光を通過させる窓部９５、９６が対向配置されており、
この窓部９５、９６を介して処理室３１内部に光を投光
する投光器９７と、その光を受光する受光センサ９８が
装着されている。

【００３９】そして、図２に示すように、上記処理室３
１の下方には架台３０の内部に構成された気液排除機構
１００が設置されている。この気液排除機構１００は、
処理室３１の内部を吸引すると共に、処理室３１内で被
処理体Ｗより分離された水分を排除するもので、ドレン
１０１とブロワ１０２を備えており、これらドレン１０
１とブロワ１０２と、処理室３１内を接続ダクト１０
３、１０４によって連通させた構成になっている。

【００４０】さて、以上のように構成された本発明実施
例の乾燥処理部２９にあっては、以下に説明する工程に
従って、被処理体Ｗの乾燥処理が行われる。

【００４１】先ず、図２に示すように、上記洗浄装置１
の搬送装置１３のウェハチャック１６によって例えば５
０枚まとめて把持された被処理体Ｗが、乾燥処理部２９
の処理室３１の上方に搬送され、待機される。なお、こ
うして処理室３１の上方に待機された被処理体Ｗは、上
記洗浄装置１の各処理部２１〜２８において既に所定の
洗浄処理が既に行われた状態にある。

【００４２】一方、処理室３１においては、図２に示す
ようにシリンダ４１が伸張稼働することにより蓋体３８
は上方に回動し、処理室３１上部の開口部３５が開放さ
れた状態になっている。また、上側の拘束機構６３は上
方に９０度回動させられて、処理室３１の上方に退避し
た状態になっている。

【００４３】次に、上記搬送装置１３の昇降部５２の下
降動作により、ウェハチャック１６の把持棒５５、５５
同士の間で把持された例えば５０枚の被処理体Ｗが処理
室３１内部に搬入される。そして、ウェハチャック１６
が所定の高さまで下降すると、図７に示すように、ウェ
ハチャック１６の把持棒５５、５５同士の間で把持され
ている被処理体Ｗの周縁部が下側の拘束機構６２の棒体
６６、６７、６８に形成された溝７０、７１、７２にそ
れぞれ挿入された状態となる。こうして、ウェハチャッ
ク１６で把持していた被処理体Ｗを下側の拘束機構６２
上に載置させた後、ウェハチャック１６のアーム５４、
５４が開脚揺動して把持棒５５、５５同士の間で把持し
ていた被処理体Ｗを放し、その後、上記昇降部５２の上
昇動作により、ウェハチャック１６は上昇させられ、処
理室３１の上方に退避される。このように下側の拘束機
構６２に受け渡された被処理体Ｗは、棒体６６、６８の
溝７０、７２によってその自重が支えられると共に、棒
体６７の溝７１によって倒れが防がれて、例えば５０枚
の被処理体Ｗはこれら３本の棒体６６、６７、６８の上
において垂直に立った姿勢を保ちながら、等間隔で並列
に並んだ状態に保持される。

【００４４】こうして例えば５０枚の被処理体Ｗを下側
の拘束機構６２上に載置させ、ウェハチャック１６を処
理室３１の上方に退避させた後、上側の拘束機構６３が
ロータ６１に対して軸８０を中心に下向きに９０度回動
することにより、図５に示すように、下側の拘束機構６
２と上側の拘束機構６３の間で例えば５０枚の被処理体
Ｗが垂直に立った姿勢で拘束保持されることとなる。ま
た、上記シリンダ４１が短縮稼働して蓋体３８が図２の
矢印４３で示される方向に回動し、処理室３１の上部は
蓋体３８によって閉塞された状態となる。

【００４５】ここで、以上のような上側の拘束機構６３
の下向きへの回動は、上記モータ８８の稼働によって行
われる。即ち、下側の拘束機構６２上への被処理体Ｗの
受け渡しが終了すると、先ず、軸受装置８４に設けられ
た軸８３が処理室３１の内部に向かって進出し、軸８３
先端の噛み合い部８２と、上側の拘束機構６３の軸８０
先端の噛み合い部８１が歯合状態となる。次いで、モー
タ８８が稼働して、その回転がタイミングプーリ８６、
タイミングベルト８７、及びタイミングプーリ８５を介
して、軸８３に伝達され、上側の拘束機構６３は下向き
に９０度回動される。また、このように上側の拘束機構
６３が下向きに９０度回動させられて、下側の拘束機構
６２と上側の拘束機構６３の間で被処理体Ｗを拘束保持
した後、処理室３１の壁面に配置されたプッシャ９１が
ロータ６０に装着された切替ピン９０を押すように作動
する。これにより、上側の拘束機構６３の先端側のブラ
ケット７９はロータ６０に装着された切替ピン９０によ
って固定されてロック状態となる。このように、下側の
拘束機構６２と上側の拘束機構６３の間で例えば５０枚
の被処理体Ｗを拘束保持する工程が終了したら、上記軸
受装置８４に設けられた軸８３は後退し、軸８３先端の
噛み合い部８２と、上側の拘束機構６３の軸８０先端の
噛み合い部８１が離れた状態となる。また、プッシャ９
１も短縮稼働され、ロータ６０に装着された切替ピン９
０から離れる。

【００４６】そして、このように下側の拘束機構６２と
上側の拘束機構６３によって拘束保持された被処理体Ｗ
の重心位置Ｇは、先に図７で説明したように、モータ３
４の稼働によって回転される回転軸３２、３３、ロータ
６０、６１、更にはこれらと共に回転される被処理体Ｗ
の回転中心Ｏから、下側の拘束機構６２の方向に距離Ｌ
だけ離れた位置に配置されることとなる。

【００４７】こうして、下側の拘束機構６２と上側の拘
束機構６３の間で被処理体Ｗを拘束保持し、また、処理
室３１の上部を蓋体３８によって閉塞した状態とした
後、前記モータ３４が稼働し、回転軸３２、３３、ロー
タ６０、６１と共に、下側の拘束機構６２と上側の拘束
機構６３及びこれらの間に保持された被処理体Ｗは一体
的な回転を開始する。

【００４８】そして、これら下側の拘束機構６２と上側
の拘束機構６３及び被処理体Ｗの回転数は徐々に増加
し、所定の回転数、例えば約１５００ｒｐｍの回転数と
なると、その後これら下側の拘束機構６２と上側の拘束
機構６３及び被処理体Ｗはその回転数で一定時間回転処
理される。ここで、これら下側の拘束機構６２と上側の
拘束機構６３及び被処理体Ｗがそのような一定の回転数
に到達する過程において、系固有の共振が発生する。し
かして、本発明にあっては先に説明したように、そのよ
うな共振を生ずる回転数とは異なる回転数において被処
理体Ｗに被処理体Ｗの自重よりも大きい遠心力が加わる
ように、被処理体Ｗの重心位置Ｇをその回転中心Ｏから
下側の拘束機構６２の方向に距離Ｌだけ離れた位置に配
置しており、そのような共振点において被処理体Ｗに振
動による悪影響が及ぶことを防止することが可能であ
る。また、所定の回転数、例えば約１５００ｒｐｍの回
転数に到達した後においても、被処理体Ｗにはその自重
よりも大きい遠心力が加わることとなるので、被処理体
Ｗが回転中がたつくことが無く、被処理体Ｗは常に下側
の拘束機構６２に遠心力で押しつけられた状態でしっか
りと保持されながら回転させられることとなる。しかし
て、このように被処理体Ｗが回転させられることによ
り、被処理体Ｗの表面に付着していた水分がその遠心力
により周囲に飛散する。

【００４９】また、このように下側の拘束機構６２と上
側の拘束機構６３の間に被処理体Ｗを保持した状態で回
転を加えることにより、被処理体Ｗはその慣性によって
下側の拘束機構６２と上側の拘束機構６３の間で相対的
な回転をしようとするが、上述のように、そのような回
転ずれは上側の拘束機構６３の棒体７６の溝７４に形成
された傾斜面７４ａ、７４ｂの何れかとオリフラＷ’と
が接触することによって阻止することが可能である。

【００５０】また、以上のように処理室３１の内部にお
いて下側の拘束機構６２と上側の拘束機構６３及び被処
理体Ｗを回転させている一方で、架台３０の内部に構成
された気液排除機構１００の稼働が開始される。即ち、
ブロワ１０２の稼働によって処理室３１の内部雰囲気が
減圧され、これにより蓋体３８に内蔵された上記ＵＬＰ
Ａフィルタ４５を通過して清浄化された空気が処理室３
１内に流入される。そして、この清浄空気が処理室３１
内部において回転されている被処理体Ｗの表面に吹き付
けられることにより、被処理体Ｗは乾燥される。また、
被処理体Ｗの表面から遠心力によって飛散除去された水
分はブロワ１０２の給気流と共に処理室３１下方に排出
され、該水分はドレン１０１に捕集される。

【００５１】かくして、被処理体Ｗをその遠心力によっ
て下側の拘束機構６２にしっかりと押しつけながらがた
つきを防止しつつ回転させることによって、被処理体Ｗ
の表面から水分を効率よく飛散除去し、処理室３１内に
導入された清浄空気により被処理体Ｗを乾燥処理するこ
とが可能となる。しかして、被処理体Ｗの乾燥処理が終
了すると、上記モータ３４の稼働が停止し、これら下側
の拘束機構６２と上側の拘束機構６３及び被処理体Ｗの
回転が止まる。

【００５２】次いで、処理室３１の壁面に配置されたプ
ッシャ９２がロータ６０に装着された切替ピン９０を押
すように作動し、上側の拘束機構６３の先端側のブラケ
ット７９と切替ピン９０の係合状態が解かれてアンロッ
ク状態となる。その後、軸受装置８４の軸８３が再び処
理室３１の内部に向かって進出して軸８３先端の噛み合
い部８２と軸８０先端の噛み合い部８１が歯合状態とな
り、次いで、モータ８８が先と逆回転方向に回転稼働
し、上側の拘束機構６３は上方に９０度回動して退避状
態となる。また、上記シリンダ４１が伸張稼働し、蓋体
３８は上方に回動退避し、処理室３１の上部は開放され
る。

【００５３】次いで、上記搬送装置１３の昇降部５２の
下降動作により、アーム５４、５４が開脚状態にされた
ウェハチャック１６が処理室３１内部に搬入される。こ
うしてウェハチャック１６の把持棒５５、５５を、下側
の拘束機構６２上に載置された例えば５０枚の被処理体
Ｗの両側に位置させた後、ウェハチャック１６のアーム
５４、５４が閉脚揺動して把持棒５５、５５同士の間で
被処理体Ｗを一括把持する。そして、上記昇降部５２の
上昇動作に伴ってウェハチャック１６は例えば５０枚の
被処理体Ｗを処理室３１の上方に搬出する。かくして以
上の工程を経て洗浄乾燥処理された被処理体Ｗは搬出部
４において、キャリアＣごと洗浄装置１の外部に取り出
されることとなる。

【００５４】以上、本発明の実施例を半導体ウェハのよ
うな略円板形状をした被処理体Ｗを洗浄するための洗浄
装置１における乾燥処理部２９について説明したが、こ
の実施例のものによれば、被処理体Ｗの重心位置Ｇをそ
の回転中心Ｏから下側の拘束機構６２の方向に距離Ｌだ
け放して位置に配置しているので、これら下側の拘束機
構６２と上側の拘束機構６３及び被処理体Ｗが回転する
ことにより発生される共振による悪影響を防ぐことがで
き、また、回転中に被処理体Ｗががたつくといった問題
も解消できる。また、このように下側の拘束機構６２と
上側の拘束機構６３の間に被処理体Ｗを保持した状態で
回転を加えることにより、被処理体Ｗはその慣性によっ
て相対的な回転をしようとするが、先に説明したよう
に、上側の拘束機構６３の棒体７６の溝７４に形成され
た傾斜面７４ａ、７４ｂの何れかとオリフラ部Ｗ’とが
接触することによって、そのような回転ずれの発生を阻
止することができ、被処理体Ｗを一定の姿勢に保ったま
ま下側の拘束機構６２と上側の拘束機構６３の間に保持
しておくことが可能となる。

【００５５】以上、本発明の一実施例を説明したが、こ
れに限定されることなく、本発明は例えば被処理体とし
てＬＣＤ基板やプリント基板を乾燥処理する場合にも適
用できる。その他、本発明は例えばレジスト塗布装置、
現像処理塗布装置、その他の、被処理体を回転させなが
ら、例えば洗浄処理液や純水などのリンス液を供給して
洗浄処理等を行う回転処理装置などにも適用可能であ
る。

【００５６】

【発明の効果】本発明によれば，回転中に発生する被処
理体のがたつきといった問題を解消でき，従って，被処
理体を安全かつ確実に保持した状態で回転処理できるよ
うになる。また被処理体を通る位置に被処理体の回転中
心を配置することによって，被処理体に加わる遠心力が
過剰に大きくなることを防止でき，被処理体と拘束手段
との接触部位などに異常な応力が発生することを回避で
きる。また，共振時の振動により被処理体に悪影響を及
ぼされることも極力防止できる。また，本発明によれば
回転中においても被処理体をずらさずにしっかりと保持
することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】半導体ウェハなどの被処理体を洗浄するための
洗浄装置の斜視図

【図２】本発明実施例にかかる乾燥処理部の正面図

【図３】同乾燥処理部の平面図

【図４】同乾燥処理部の左側面図

【図５】処理室の拡大正面図

【図６】処理室の拡大平面図

【図７】本発明実施例の要部を示す、下側の拘束機構と
上側の拘束機構によって拘束保持された状態の被処理体
の正面図

【図８】従来の処理装置の内部構造図

【図９】被処理体の周縁部が保持杆の溝に挿入された状
態を示す拡大図

【符号の説明】

Ｗ 被処理体 Ｇ 被処理体の重心位置 Ｏ 被処理体の回転中心 ６２ 下側の拘束機構 ６３ 上側の拘束機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｈ０１Ｌ 21/68 Ｎ (56)参考文献 特開 平５−283392（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−177110（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−201802（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−232111（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−260472（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−347293（ＪＰ，Ａ) 実開 昭57−124145（ＪＰ，Ｕ) 実開 平４−48622（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/304 651 H01L 21/304 648 B08B 3/04 F26B 5/08 F26B 11/04 H01L 21/68

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被処理体の周囲を上側と下側の拘束手段
   を用いて支持し，それら拘束手段と共に被処理体を回転
   させることにより被処理体を回転処理するものにおい
   て， 前記下側の拘束手段は，被処理体の周縁部を挿入させる
   溝が刻設された棒体を備え，前記上側の拘束手段は，溝のない棒体と，被処理体の周
   縁部を挿入させる溝が刻設された棒体を備え，この上側
   の拘束手段の棒体に刻設された溝には，被処理体に形成
   されたオリフラ部と接触して，被処理体の相対的な回転
   を阻止するための略「Ｖ」字形状に形成された２つの傾
   斜面が備えられており， 前記上側と下側の拘束手段により支持された被処理体の
   重心位置を被処理体の回転中心から前記下側の拘束手段
   の方向に離れた位置に配置したことを特徴とする回転処
   理装置。
2. 【請求項２】 前記下側の拘束手段は，被処理体の自重
   を支える役割を果たす溝が刻設された棒体と，被処理体
   の倒れを防ぐ役割を果たす溝が刻設された棒体を備える
   ことを特徴とする，請求項１の回転処理装置。
3. 【請求項３】 前記下側の拘束手段は，テフロンパイプ
   にステンレスパイプを圧入した二重構造からなる棒体を
   備えることを特徴とする，請求項１又は２の回転処理装
   置。
4. 【請求項４】 前記上側の拘束手段は，テフロンパイプ
   にステンレスパイプを圧入した二重構造からなる棒体を
   備えることを特徴とする，請求項１，２又は３のいずれ
   かの回転処理装置。