JP3849921B2 - 基板処理装置 - Google Patents
基板処理装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP3849921B2 JP3849921B2 JP2001294803A JP2001294803A JP3849921B2 JP 3849921 B2 JP3849921 B2 JP 3849921B2 JP 2001294803 A JP2001294803 A JP 2001294803A JP 2001294803 A JP2001294803 A JP 2001294803A JP 3849921 B2 JP3849921 B2 JP 3849921B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- rotating
- substrate
- processing apparatus
- substrate processing
- induction coil
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/683—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping
- H01L21/687—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches
- H01L21/68714—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support
- H01L21/68792—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere for supporting or gripping using mechanical means, e.g. chucks, clamps or pinches the wafers being placed on a susceptor, stage or support characterised by the construction of the shaft
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K1/00—Details of the magnetic circuit
- H02K1/06—Details of the magnetic circuit characterised by the shape, form or construction
- H02K1/12—Stationary parts of the magnetic circuit
- H02K1/16—Stator cores with slots for windings
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/14—Structural association with mechanical loads, e.g. with hand-held machine tools or fans
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
- H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
- H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
- H01L21/67109—Apparatus for thermal treatment mainly by convection
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K17/00—Asynchronous induction motors; Asynchronous induction generators
- H02K17/02—Asynchronous induction motors
- H02K17/12—Asynchronous induction motors for multi-phase current
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K41/00—Propulsion systems in which a rigid body is moved along a path due to dynamo-electric interaction between the body and a magnetic field travelling along the path
- H02K41/02—Linear motors; Sectional motors
- H02K41/025—Asynchronous motors
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K5/00—Casings; Enclosures; Supports
- H02K5/04—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
- H02K5/20—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
- H02K5/203—Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/08—Structural association with bearings
- H02K7/086—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly
- H02K7/088—Structural association with bearings radially supporting the rotor around a fixed spindle; radially supporting the rotor directly radially supporting the rotor directly
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K9/00—Arrangements for cooling or ventilating
- H02K9/19—Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S134/00—Cleaning and liquid contact with solids
- Y10S134/902—Semiconductor wafer
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Connection Of Motors, Electrical Generators, Mechanical Devices, And The Like (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を回転させながら基板に処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体基板やガラス基板（以下、「基板」という。）を回転させながら基板に様々な処理液（洗浄液を含む。）を供給して基板に処理を施す基板処理装置が使用されている。このような基板処理装置では、通常、基板を下方から支持し、基板を支持する機構をモータの回転軸に接続することにより基板の回転が行われる。
【０００３】
一方で、近年の高度な基板処理を小型の装置で経済的に行うために、薄い円環状の回転機構も提案されている。すなわち、円環状の固定部（ステータ）と円環状の回転部（ロータ）とを有するモータを用いた回転軸を有しない回転機構が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、基板の大型化が進み、さらに、処理に際して基板を高速に回転させる必要があることから、通常の技術でもって円環状のモータを製作したのでは問題が生じてしまう。具体的には、基板の大型化に伴い円環状のモータを大型化する必要があり、モータ内部の発熱が大口径の気体軸受や転がり軸受等の軸受機構に悪影響を与えてしまう。その結果、基板処理に必要な性能をモータが発揮することができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、円環状のモータをより適切な構造とした基板処理装置を提供することを目的としており、特に、大型の基板の処理にも対応できる基板処理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に処理を施す基板処理装置であって、所定の中心軸を中心とする円環状の固定部と円環状の回転部とを有し、前記回転部が前記中心軸を中心に回転するモータと、前記回転部に設けられて基板を保持する保持手段とを備え、前記固定部が、多相交流が与えられる円環状の誘導コイル群と、前記誘導コイル群に沿って設けられた冷却水用の流路と、前記回転部との間に向けてガスを供給し、静圧気体軸受機構により前記回転部を円滑に回転可能とするガス供給路とを有し、前記回転部が、前記誘導コイル群に沿って発生する進行磁界により回転力を得る導電部材またはショート環を有する磁性部材と、前記中心軸に対して外側に開いた略コの字の断面を有する内輪部材とを有し、前記固定部の内側面および当該内側面近傍の上下面とこれらの面に対向する前記内輪部材の表面との間の微小な隙間に前記ガスが供給されて前記静圧気体軸受機構が構成されることにより、ラジアル方向およびスラスト方向に対して前記回転部が拘束され、前記誘導コイル群が前記静圧気体軸受機構よりも前記固定部の外周側に設けられる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記流路が、前記誘導コイル群と前記間隙との間に設けられる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、基板に処理を施す基板処理装置であって、所定の中心軸を中心とする円環状の固定部と円環状の回転部とを有し、前記回転部が前記中心軸を中心に回転するモータと、前記回転部に設けられて基板を保持する保持手段とを備え、前記モータが、前記固定部と前記回転部とに間において回転することにより前記固定部に対して前記回転部を回転可能とする複数の回転部材を有し、前記固定部が、多相交流が与えられる円環状の誘導コイル群と、前記誘導コイル群に沿って設けられた冷却水用の流路と、前記回転部との間に向けてガスを供給するガス供給路とを有し、前記回転部が、前記誘導コイル群に沿って発生する進行磁界により回転力を得る導電部材またはショート環を有する磁性部材を有し、前記複数の回転部材が、前記固定部に取り付けられている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の基板処理装置であって、前記複数の回転部材のそれぞれがラジアル荷重を受ける転がり軸受である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記導電部材または前記ショート環を有する磁性部材が、前記中心軸の方向に関して前記誘導コイル群の一方側に対向する部分と他方側に対向する部分とを有する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記モータと前記保持手段との組み合わせを前記中心軸の方向に関して重なるように複数組備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜１． 第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１の内部を示す平面図であり、図２は内部の正面図である。図１に示すように、基板処理装置１はカバー１１内に半導体の基板９を回転させる円環状のモータ１２を有し、さらに、図２に示すように基板９の上面に処理液を吐出する上面用ノズル１３、および、基板９の下面に処理液（主に洗浄液）を吐出する下面用ノズル１４を有する。
【００１５】
モータ１２は鉛直方向を向く中心軸８を中心とする円環状の回転部２が外形を形成しており、回転部２を支持する固定部３（図３参照）は回転部２に覆われている。回転部２上には基板９を保持するための保持ピン２１が配置され、保持ピン２１は図示しない機構（例えば、所定位置に回転部２が位置する際に外部の駆動機構により保持ピン２１が移動する機構、外部の磁石からの磁力を利用して保持ピン２１が移動する機構、外部からのガス圧により保持ピン２１が移動する機構等）により基板９の外縁部に対して離接可能とされる。カバー１１には基板９を出し入れする際の搬入口を開けるゲート部材１１１が設けられており、搬入口を通って基板９が保持ピン２１の間に配置されると保持ピン２１が基板９の外縁部に当接して基板９を保持する。
【００１６】
図３はモータ１２から回転部２を取り除いた際の固定部３の様子を示す平面図である。固定部３も中心軸８を中心とする円環状をしており、回転部２は固定部３に沿って回転する。すなわち、図１および図２に示すように円環状のモータ１２の中心軸８を中心に回転部２が回転し、これにより、基板９が主面に平行な面内にて回転する。
【００１７】
このとき、上面用ノズル１３から処理液が吐出されることにより基板９の上面に処理が行われ、下面用ノズル１４から処理液が吐出されることにより、基板９の下面に洗浄等の処理が行われる。このように、基板処理装置１では円環状のモータ１２を設けることにより、基板９の姿勢を変更することなく上面および下面に処理を行うことが可能とされている。
【００１８】
図３に示すように、固定部３の本体となる本体部３１の外周には誘導コイル群３２が円環状（正確には、略円環状）に設けられる（図示の便宜上、平行斜線を付している。）。図４は誘導コイル群３２を中心軸８側からみたときの磁気コア３２１とコイル３２２との関係を示す図である。磁気コア３２１は円環状に多数配置され、各磁気コア３２１は板状の珪素鋼板チップを多数重ねたものとなっている。磁気コア３２１には１／３ずつ上下に重なるようにしてエナメル線によるコイル３２２が巻き付けられる。これにより、複数のコイル３２２に３相交流が順に与えられると誘導コイル群３２に沿って進行磁界が発生する。その結果、回転部２側の後述の導電部材に渦電流が発生し、リニアモータと同様の原理により回転部２に回転力が与えられる。
【００１９】
なお、誘導コイル群３２に２相交流が与えられる場合にはコイル３２２は１／２ずつ重なるように上下に配置される。また、誘導コイル群３２は多相交流が与えられることにより進行磁界を発生するのであるならば他の形態であってもよい。
【００２０】
図３に示すように固定部３の本体部３１にはラジアル荷重を受ける転がり軸受であるミニチュアベアリング３３が複数配置され、ミニチュアベアリング３３の内輪が本体部３１に固定される。外輪は回転部２と接する。さらに、本体部３１には冷却水を流すための給水管３４ａおよび排水管３４ｂが接続され、固定部３と回転部２との間に窒素ガス（以下、単に「ガス」という。）を供給するためのガス供給管３５も接続される。図２に示すよう給水管３４ａ、排水管３４ｂおよびガス供給管３５は下方に伸び、装置外の冷却装置およびガス供給装置に接続される。固定部３は給水管３４ａ、排水管３４ｂおよびガス供給管３５によりカバー１１内に支持される。もちろん、固定部３は別部材によりカバー１１内に固定されてもよい。
【００２１】
図５は図３中の矢印Ａ−Ａにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図である。回転部２は固定部３を覆う形状をしており、内側の側壁となる内輪部材２３の上下に円環状の上面部材２４１および下面部材２４２を取り付け、さらに、外側の側壁となる外輪部材２４３を上面部材２４１に取り付けた構造をしている。
【００２２】
誘導コイル群３２により発生する進行磁界は固定部３の上面側および下面側に発生するようにされており、誘導コイル群３２の上部および下部と対向する上面部材２４１および下面部材２４２の部位には導電板２２が取り付けられる。すなわち、進行磁界により力を受ける導電部材は中心軸８の方向（上下方向）に関して誘導コイル群３２の一方側に対向する部分と他方側に対向する部分とに分けられている。これにより、誘導コイル群３２の上下に生じる進行磁界の双方により回転部２を効率よく回転させることができる。
【００２３】
固定部３の本体部３１内には、誘導コイル群３２に沿って冷却水用の流路３１１およびガス供給路３１２が形成されており、ガス供給路３１２からは本体部３１の内側面に通じる微小な開口３１２ａが形成されている。これにより、固定部３の内側面（および、内側面近傍の上下面）とこれらの面に対向する内輪部材２３の表面との間の微小な隙間にガスが供給される。
【００２４】
図６は図３中の矢印Ｂ−Ｂにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図であり、ミニチュアベアリング３３の取り付け位置での断面を示している。固定部３の本体部３１からはミニチュアベアリング３３を取り付けるための軸が上下に対となって突出しており、ミニチュアベアリング３３の内輪がこの軸に嵌め込まれる。回転部２の内輪部材２３は断面が中心軸８に向かって凸となる形状をしており、中心軸８に対して外側を向く上下の端部はミニチュアベアリング３３の外輪と当接する傾斜面２３１となっている。これにより、上下のミニチュアベアリング３３が回転部２をラジアル方向にもスラスト方向にも拘束する。
【００２５】
モータ１２ではミニチュアベアリング３３として、例えば、毎分７０，０００回転以上の高速回転が保証された直径２０ｍｍのものが使用される。このとき、回転部２が１回転する間にミニチュアベアリング３３が移動する円の直径が３８０ｍｍである場合、基板９を毎分３，６００以上回転させることが実現される。
【００２６】
図７は図３中の矢印Ｃ−Ｃにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図であり、給水管３４ａの位置での断面を示している。給水管３４ａは本体部３１内の冷却水用の流路３１１に接続される。流路３１１は円環状の本体部３１内に形成されており、排水管３４ｂも流路３１１に接続される。そして、給水管３４ａから冷却水を供給し、排水管３４ｂから排出することにより、固定部３の全周に対して冷却が行われる。
【００２７】
冷却水により主として誘導コイル群３２にて発生した熱の除去およびミニチュアベアリング３３にて発生した熱の除去が行われる。すなわち、図５に示すように誘導コイル群３２にて発生した熱が本体部３１を介して流路３１１から除去され、図６に示すように高速回転するミニチュアベアリング３３にて発生した熱も本体部３１を介して流路３１１から除去される。
【００２８】
図８は図３中の矢印Ｄ−Ｄにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図であり、ガス供給管３５の位置での断面を示している。ガス供給管３５は固定部３の本体部３１内のガス供給路３１２に接続される。ガス供給路３１２には既述のように本体部３１の内側面と内輪部材２３との間の間隙に向けてガスを供給するための多数の微小な開口３１２ａが形成されている。したがって、ガス供給路３１２からガスが噴出されることにより固定部３と回転部２とが互いに離れるように力が作用する。
【００２９】
なお、固定部３と回転部２との間の間隙にガスを供給する構造は静圧気体軸受機構と同様の構造であるが、モータ１２の場合、ミニチュアベアリング３３にて回転部２が支持されることから、ガスの供給はミニチュアベアリング３３による回転機構を補助する役割（すなわち、ミニチュアベアリング３３に生じる負荷や振動を軽減する役割）を果たす。したがって、固定部３の本体部３１と回転部２の内輪部材２３との間の間隙は静圧気体軸受機構を構成する場合ほど精度のよい微小な間隙とされる必要はない。
【００３０】
以上、第１の実施の形態に係る基板処理装置１について説明してきたが、基板処理装置１では、円環状のモータ１２を利用することにより上下方向の大きさを極めて小さくすることができ、基板処理装置１の小型化が実現される。また、固定部３内に冷却水用の流路３１１が設けられるため、誘導コイル群３２やミニチュアベアリング３３にて発生した熱を除去することができる。これにより、固定部３の膨張を抑制することができ、大型基板であっても基板９を適切に高速回転させることが実現される。
【００３１】
さらに、モータ１２ではミニチュアベアリング３３により回転部２を支持するのみならず、固定部３と回転部２との間の間隙にガスが供給されるためミニチュアベアリング３３に対する負荷を軽減することも実現される。また、ガスの供給により処理液が固定部３と回転部２との間に進入することが防止され、さらに、ガスとして窒素ガスを用いることにより、固定部３と回転部２との間の表面やミニチュアベアリング３３の腐食を防止することも実現される。
【００３２】
上記説明におけるモータ１２では、誘導コイル群３２からの進行磁界により導電部材である導電板２２に力が作用するようになっているが、導電板２２はショート環を有する磁性部材であってもよい。すなわち、磁性体である帯状の珪素鋼板を巻き重ね、誘導コイル群３２に対向する面に溝を形成して銅等によるショート環を埋め込んだ部材であってもよい。ショート環を有する磁性部材は進行磁界から効率よく力を受けることができるため、モータ１２の回転効率を向上することができる。また、導電板２２に代えて、ショート環を有する磁性部材および導電板を固定部３側から順に重ね合わせたものが利用されてもよい。
【００３３】
＜２． 関連技術＞
第１の実施の形態では、ミニチュアベアリング３３および静圧気体軸受機構とほぼ同等の役割を果たす機構により回転部２が固定部３に対して回転自在に支持されるが、内輪部材２３におけるミニチュアベアリング３３と当接する部位の加工精度を高めることにより、固定部３と回転部２との間にガスを供給することを不要とすることも可能である。
【００３４】
図９は、回転部２がミニチュアベアリング３３のみにより固定部３に支持される場合の一例を示す断面図であり、第１の実施の形態の図６に相当する。なお、モータ１２の他の部位の断面構造は、ガスを供給する構成が省略されるという点、および、流路３１１の位置が変更されるという点を除いて第１の実施の形態と同様である。
【００３５】
図９に示すモータの場合、固定部３の本体部３１と回転部２の内輪部材２３との間は静圧気体軸受機構としての機能を有しないため、これらの部材間の間隙には高い精度が求められない。また、第１の実施の形態の場合には、本体部３１と内輪部材２３との間の間隙が小さいため、熱膨張の影響を防止するために冷却水用の流路３１１は間隙近傍に設けられることが好ましいが、図９に示すモータの場合、流路３１１は熱の発生源である誘導コイル群３２やミニチュアベアリング３３に近接するように設けられる。すなわち、流路３１１は本体部３１の外周側に偏って形成される。これにより、効率のよい冷却が実現される。
【００３６】
以上のように、回転部２はミニチュアベアリング３３のみにより支持されてもよく、この場合、ミニチュアベアリング３３のみに支持されることに鑑みて適宜、流路３１１の設計変更が行われる。これにより、基板９の適切な高速回転が実現される。
【００３７】
＜３． 第２の実施の形態＞
第１の実施の形態に係る円環状のモータ１２の回転部２は、静圧気体軸受機構のみにより円滑に回転可能とされてもよい。図１０は静圧気体軸受機構のみにより回転部２が支持される基板処理ユニット１０を中心軸８を共有するように上下に積層した基板処理装置１ａの様子を示す断面図である。図１０では細部の断面は平行斜線を付すことなく図示している。
【００３８】
なお、図１０に示す基板処理ユニット１０は、モータ１２がミニチュアベアリング３３を有しないという点、給水管３４ａ、排水管３４ｂおよびガス供給管３５が水平方向に伸びるという点、および、基板９が回転部２の上面と下面との間の高さで保持ピン２１により保持されるという点を除いて第１の実施の形態に係る基板処理装置１と同様の構造となっており、第１の実施の形態と同様の構成には同符号を付している。
【００３９】
基板処理ユニット１０では、静圧気体軸受機構により回転部２が支持されることから、固定部３と回転部２との間の間隙（特に、ガス供給路３１２からガスが供給される本体部３１の内側面と回転部２との間の間隙）は精度よく形成される。このため、誘導コイル群３２により発生する熱が間隙に影響を与えないようにする必要があり、冷却水用の流路３１１は誘導コイル群３２に沿いつつ誘導コイル群３２と間隙との間に設けられる。これにより、高速回転時に誘導コイル群３２から発生する熱が適切に除去され、静圧気体軸受機構における障害の発生が防止される。その結果、基板９を適切に高速回転させることが実現される。
【００４０】
また、基板処理ユニット１０では固定部３に接続される配管を水平方向に導き出し、さらに、基板９を回転部２の上下面の間の高さで保持することから、基板処理ユニット１０の高さを非常に小さく抑えることが実現される。これにより、図１０に示すように基板処理ユニット１０を上下に積層した基板処理装置１ａを構築することも可能となり、フットプリントに対する処理能力を大幅に向上することが実現される。また、第１の実施の形態と同様に上面用ノズル１３および下面用ノズル１４から基板９に向けて処理液を吐出することができるため、基板９の上面の処理および下面の処理を基板９の姿勢を変更することなく効率よく行うことができる。
【００４１】
＜４． 変形例＞
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００４２】
上記実施の形態では基板９は半導体基板であるが、基板９はフラットパネルディスプレイ用等のガラス基板であってもよい。また、基板処理装置１が行う処理は基板９を回転させながら行う処理であるならばどのような処理であってもよい。
【００４３】
基板９を保持する機構もメカニカルなチャックに限定されるものではなく、基板９を保持することができるのであるならばどのように基板９が保持されてもよい。
【００４４】
図３に示す誘導コイル群３２は複数の部位に分離しているが、これらは完全に円環状とされてもよい。また、誘導コイル群３２は中心軸８に平行に磁界を発生させるのではなく、中心軸８に垂直な方向に磁界を発生させてもよい。この場合、導電板２２やショート環を有する磁性部材は固定部３の外側面や内側面に沿うように配置される。
【００４５】
第１の実施の形態や第２の実施の形態では、中心軸８から外側に開いた略「コ」の字の部位（矩形の一辺を取り除いた形状の部位）と固定部３の表面との間において静圧気体軸受機構を構成しているが、ラジアル方向およびスラスト方向に対して回転部２を拘束することができるのであるならば他の形状であってもよい。
【００４６】
例えば、回転部２において中心軸８に対して内側に開いた略「コ」の字の部位と固定部３との間に静圧気体軸受機構が構成されてもよく、回転部２の略「く」の字の部位（上下対称の傾斜面を有する形状の部位）や円弧状の部位と固定部３との間に静圧気体軸受機構が構成されてもよい。すなわち、静圧気体軸受機構に対応する固定部３と回転部２との間の間隙が、中心軸８に向かって凸または凹となる部分を有することにより、ラジアル方向およびスラスト方向に対して回転部２を拘束する軸受機構とすることができる。
【００４７】
また、上記実施の形態におけるミニチュアベアリング３３は内輪が固定部３に取り付けられるが、内輪が回転部２に取り付けられ、外輪が固定部３と接するようにされてもよい。さらに、固定部３と回転部２との間において回転する部材はミニチュアベアリング３３に限定されるものではなく、ベアリング用の鋼球や円筒形の部材であってもよい。すなわち、回転部２と固定部３との間が大口径のベアリングとなっていてもよい。もちろん、ミニチュアベアリング３３を用いることにより、大口径のベアリングの製作が不要となり、回転部２を回転させる機構を容易に設計することができる。
【００４８】
上記第２の実施の形態では、基板処理ユニット１０が中心軸８を共有するようにして積層されるが、多少ずれた状態で積層されてもよい。すなわち、モータ１２と保持ピン２１との組合せが中心軸８の方向に関して重なるように複数組設けられることにより、基板処理装置１ａのフットプリントに対する処理能力を向上することができる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１ないし６の発明では、円環状のモータを用いて基板を適切に高速回転させることができるとともに基板処理装置の小型化を図ることができる。
【００５０】
また、請求項１の発明では、静圧気体軸受機構によりラジアル方向およびスラスト方向に対して回転部を拘束することができる。
【００５１】
また、請求項２の発明では、誘導コイル群にて発生する熱を適切に除去することができる。
【００５２】
また、請求項３の発明では、複数の回転部材への負荷を軽減することができる。
【００５３】
また、請求項４の発明では、複数の転がり軸受により容易に回転部を回転可能とすることができる。
【００５４】
また、請求項５の発明では、回転部を効率よく回転させることができる。
【００５５】
また、請求項６の発明では、フットプリントに対する処理能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る基板処理装置の正面図である。
【図３】固定部を示す平面図である。
【図４】磁気コアとコイルとの関係を示す図である。
【図５】図３中の矢印Ａ−Ａにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図６】図３中の矢印Ｂ−Ｂにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図７】図３中の矢印Ｃ−Ｃにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図８】図３中の矢印Ｄ−Ｄにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図９】 関連技術におけるモータの断面を示す図である。
【図１０】 第２の実施の形態に係る基板処理装置の断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ 基板処理装置
２ 回転部
３ 固定部
８ 中心軸
９ 基板
１０ 基板処理ユニット
１２ モータ
２１ 保持ピン
２２ 導電板
３２ 誘導コイル群
３３ ミニチュアベアリング
３１１ 流路
３１２ ガス供給路
３１２ａ 開口
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を回転させながら基板に処理を施す基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、半導体基板やガラス基板（以下、「基板」という。）を回転させながら基板に様々な処理液（洗浄液を含む。）を供給して基板に処理を施す基板処理装置が使用されている。このような基板処理装置では、通常、基板を下方から支持し、基板を支持する機構をモータの回転軸に接続することにより基板の回転が行われる。
【０００３】
一方で、近年の高度な基板処理を小型の装置で経済的に行うために、薄い円環状の回転機構も提案されている。すなわち、円環状の固定部（ステータ）と円環状の回転部（ロータ）とを有するモータを用いた回転軸を有しない回転機構が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年、基板の大型化が進み、さらに、処理に際して基板を高速に回転させる必要があることから、通常の技術でもって円環状のモータを製作したのでは問題が生じてしまう。具体的には、基板の大型化に伴い円環状のモータを大型化する必要があり、モータ内部の発熱が大口径の気体軸受や転がり軸受等の軸受機構に悪影響を与えてしまう。その結果、基板処理に必要な性能をモータが発揮することができないという問題が生じる。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、円環状のモータをより適切な構造とした基板処理装置を提供することを目的としており、特に、大型の基板の処理にも対応できる基板処理装置を提供することを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板に処理を施す基板処理装置であって、所定の中心軸を中心とする円環状の固定部と円環状の回転部とを有し、前記回転部が前記中心軸を中心に回転するモータと、前記回転部に設けられて基板を保持する保持手段とを備え、前記固定部が、多相交流が与えられる円環状の誘導コイル群と、前記誘導コイル群に沿って設けられた冷却水用の流路と、前記回転部との間に向けてガスを供給し、静圧気体軸受機構により前記回転部を円滑に回転可能とするガス供給路とを有し、前記回転部が、前記誘導コイル群に沿って発生する進行磁界により回転力を得る導電部材またはショート環を有する磁性部材と、前記中心軸に対して外側に開いた略コの字の断面を有する内輪部材とを有し、前記固定部の内側面および当該内側面近傍の上下面とこれらの面に対向する前記内輪部材の表面との間の微小な隙間に前記ガスが供給されて前記静圧気体軸受機構が構成されることにより、ラジアル方向およびスラスト方向に対して前記回転部が拘束され、前記誘導コイル群が前記静圧気体軸受機構よりも前記固定部の外周側に設けられる。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の基板処理装置であって、前記流路が、前記誘導コイル群と前記間隙との間に設けられる。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、基板に処理を施す基板処理装置であって、所定の中心軸を中心とする円環状の固定部と円環状の回転部とを有し、前記回転部が前記中心軸を中心に回転するモータと、前記回転部に設けられて基板を保持する保持手段とを備え、前記モータが、前記固定部と前記回転部とに間において回転することにより前記固定部に対して前記回転部を回転可能とする複数の回転部材を有し、前記固定部が、多相交流が与えられる円環状の誘導コイル群と、前記誘導コイル群に沿って設けられた冷却水用の流路と、前記回転部との間に向けてガスを供給するガス供給路とを有し、前記回転部が、前記誘導コイル群に沿って発生する進行磁界により回転力を得る導電部材またはショート環を有する磁性部材を有し、前記複数の回転部材が、前記固定部に取り付けられている。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の基板処理装置であって、前記複数の回転部材のそれぞれがラジアル荷重を受ける転がり軸受である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記導電部材または前記ショート環を有する磁性部材が、前記中心軸の方向に関して前記誘導コイル群の一方側に対向する部分と他方側に対向する部分とを有する。
【００１３】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、前記モータと前記保持手段との組み合わせを前記中心軸の方向に関して重なるように複数組備える。
【００１４】
【発明の実施の形態】
＜１． 第１の実施の形態＞
図１は本発明の第１の実施の形態に係る基板処理装置１の内部を示す平面図であり、図２は内部の正面図である。図１に示すように、基板処理装置１はカバー１１内に半導体の基板９を回転させる円環状のモータ１２を有し、さらに、図２に示すように基板９の上面に処理液を吐出する上面用ノズル１３、および、基板９の下面に処理液（主に洗浄液）を吐出する下面用ノズル１４を有する。
【００１５】
モータ１２は鉛直方向を向く中心軸８を中心とする円環状の回転部２が外形を形成しており、回転部２を支持する固定部３（図３参照）は回転部２に覆われている。回転部２上には基板９を保持するための保持ピン２１が配置され、保持ピン２１は図示しない機構（例えば、所定位置に回転部２が位置する際に外部の駆動機構により保持ピン２１が移動する機構、外部の磁石からの磁力を利用して保持ピン２１が移動する機構、外部からのガス圧により保持ピン２１が移動する機構等）により基板９の外縁部に対して離接可能とされる。カバー１１には基板９を出し入れする際の搬入口を開けるゲート部材１１１が設けられており、搬入口を通って基板９が保持ピン２１の間に配置されると保持ピン２１が基板９の外縁部に当接して基板９を保持する。
【００１６】
図３はモータ１２から回転部２を取り除いた際の固定部３の様子を示す平面図である。固定部３も中心軸８を中心とする円環状をしており、回転部２は固定部３に沿って回転する。すなわち、図１および図２に示すように円環状のモータ１２の中心軸８を中心に回転部２が回転し、これにより、基板９が主面に平行な面内にて回転する。
【００１７】
このとき、上面用ノズル１３から処理液が吐出されることにより基板９の上面に処理が行われ、下面用ノズル１４から処理液が吐出されることにより、基板９の下面に洗浄等の処理が行われる。このように、基板処理装置１では円環状のモータ１２を設けることにより、基板９の姿勢を変更することなく上面および下面に処理を行うことが可能とされている。
【００１８】
図３に示すように、固定部３の本体となる本体部３１の外周には誘導コイル群３２が円環状（正確には、略円環状）に設けられる（図示の便宜上、平行斜線を付している。）。図４は誘導コイル群３２を中心軸８側からみたときの磁気コア３２１とコイル３２２との関係を示す図である。磁気コア３２１は円環状に多数配置され、各磁気コア３２１は板状の珪素鋼板チップを多数重ねたものとなっている。磁気コア３２１には１／３ずつ上下に重なるようにしてエナメル線によるコイル３２２が巻き付けられる。これにより、複数のコイル３２２に３相交流が順に与えられると誘導コイル群３２に沿って進行磁界が発生する。その結果、回転部２側の後述の導電部材に渦電流が発生し、リニアモータと同様の原理により回転部２に回転力が与えられる。
【００１９】
なお、誘導コイル群３２に２相交流が与えられる場合にはコイル３２２は１／２ずつ重なるように上下に配置される。また、誘導コイル群３２は多相交流が与えられることにより進行磁界を発生するのであるならば他の形態であってもよい。
【００２０】
図３に示すように固定部３の本体部３１にはラジアル荷重を受ける転がり軸受であるミニチュアベアリング３３が複数配置され、ミニチュアベアリング３３の内輪が本体部３１に固定される。外輪は回転部２と接する。さらに、本体部３１には冷却水を流すための給水管３４ａおよび排水管３４ｂが接続され、固定部３と回転部２との間に窒素ガス（以下、単に「ガス」という。）を供給するためのガス供給管３５も接続される。図２に示すよう給水管３４ａ、排水管３４ｂおよびガス供給管３５は下方に伸び、装置外の冷却装置およびガス供給装置に接続される。固定部３は給水管３４ａ、排水管３４ｂおよびガス供給管３５によりカバー１１内に支持される。もちろん、固定部３は別部材によりカバー１１内に固定されてもよい。
【００２１】
図５は図３中の矢印Ａ−Ａにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図である。回転部２は固定部３を覆う形状をしており、内側の側壁となる内輪部材２３の上下に円環状の上面部材２４１および下面部材２４２を取り付け、さらに、外側の側壁となる外輪部材２４３を上面部材２４１に取り付けた構造をしている。
【００２２】
誘導コイル群３２により発生する進行磁界は固定部３の上面側および下面側に発生するようにされており、誘導コイル群３２の上部および下部と対向する上面部材２４１および下面部材２４２の部位には導電板２２が取り付けられる。すなわち、進行磁界により力を受ける導電部材は中心軸８の方向（上下方向）に関して誘導コイル群３２の一方側に対向する部分と他方側に対向する部分とに分けられている。これにより、誘導コイル群３２の上下に生じる進行磁界の双方により回転部２を効率よく回転させることができる。
【００２３】
固定部３の本体部３１内には、誘導コイル群３２に沿って冷却水用の流路３１１およびガス供給路３１２が形成されており、ガス供給路３１２からは本体部３１の内側面に通じる微小な開口３１２ａが形成されている。これにより、固定部３の内側面（および、内側面近傍の上下面）とこれらの面に対向する内輪部材２３の表面との間の微小な隙間にガスが供給される。
【００２４】
図６は図３中の矢印Ｂ−Ｂにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図であり、ミニチュアベアリング３３の取り付け位置での断面を示している。固定部３の本体部３１からはミニチュアベアリング３３を取り付けるための軸が上下に対となって突出しており、ミニチュアベアリング３３の内輪がこの軸に嵌め込まれる。回転部２の内輪部材２３は断面が中心軸８に向かって凸となる形状をしており、中心軸８に対して外側を向く上下の端部はミニチュアベアリング３３の外輪と当接する傾斜面２３１となっている。これにより、上下のミニチュアベアリング３３が回転部２をラジアル方向にもスラスト方向にも拘束する。
【００２５】
モータ１２ではミニチュアベアリング３３として、例えば、毎分７０，０００回転以上の高速回転が保証された直径２０ｍｍのものが使用される。このとき、回転部２が１回転する間にミニチュアベアリング３３が移動する円の直径が３８０ｍｍである場合、基板９を毎分３，６００以上回転させることが実現される。
【００２６】
図７は図３中の矢印Ｃ−Ｃにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図であり、給水管３４ａの位置での断面を示している。給水管３４ａは本体部３１内の冷却水用の流路３１１に接続される。流路３１１は円環状の本体部３１内に形成されており、排水管３４ｂも流路３１１に接続される。そして、給水管３４ａから冷却水を供給し、排水管３４ｂから排出することにより、固定部３の全周に対して冷却が行われる。
【００２７】
冷却水により主として誘導コイル群３２にて発生した熱の除去およびミニチュアベアリング３３にて発生した熱の除去が行われる。すなわち、図５に示すように誘導コイル群３２にて発生した熱が本体部３１を介して流路３１１から除去され、図６に示すように高速回転するミニチュアベアリング３３にて発生した熱も本体部３１を介して流路３１１から除去される。
【００２８】
図８は図３中の矢印Ｄ−Ｄにて示す位置でのモータ１２の断面を示す図であり、ガス供給管３５の位置での断面を示している。ガス供給管３５は固定部３の本体部３１内のガス供給路３１２に接続される。ガス供給路３１２には既述のように本体部３１の内側面と内輪部材２３との間の間隙に向けてガスを供給するための多数の微小な開口３１２ａが形成されている。したがって、ガス供給路３１２からガスが噴出されることにより固定部３と回転部２とが互いに離れるように力が作用する。
【００２９】
なお、固定部３と回転部２との間の間隙にガスを供給する構造は静圧気体軸受機構と同様の構造であるが、モータ１２の場合、ミニチュアベアリング３３にて回転部２が支持されることから、ガスの供給はミニチュアベアリング３３による回転機構を補助する役割（すなわち、ミニチュアベアリング３３に生じる負荷や振動を軽減する役割）を果たす。したがって、固定部３の本体部３１と回転部２の内輪部材２３との間の間隙は静圧気体軸受機構を構成する場合ほど精度のよい微小な間隙とされる必要はない。
【００３０】
以上、第１の実施の形態に係る基板処理装置１について説明してきたが、基板処理装置１では、円環状のモータ１２を利用することにより上下方向の大きさを極めて小さくすることができ、基板処理装置１の小型化が実現される。また、固定部３内に冷却水用の流路３１１が設けられるため、誘導コイル群３２やミニチュアベアリング３３にて発生した熱を除去することができる。これにより、固定部３の膨張を抑制することができ、大型基板であっても基板９を適切に高速回転させることが実現される。
【００３１】
さらに、モータ１２ではミニチュアベアリング３３により回転部２を支持するのみならず、固定部３と回転部２との間の間隙にガスが供給されるためミニチュアベアリング３３に対する負荷を軽減することも実現される。また、ガスの供給により処理液が固定部３と回転部２との間に進入することが防止され、さらに、ガスとして窒素ガスを用いることにより、固定部３と回転部２との間の表面やミニチュアベアリング３３の腐食を防止することも実現される。
【００３２】
上記説明におけるモータ１２では、誘導コイル群３２からの進行磁界により導電部材である導電板２２に力が作用するようになっているが、導電板２２はショート環を有する磁性部材であってもよい。すなわち、磁性体である帯状の珪素鋼板を巻き重ね、誘導コイル群３２に対向する面に溝を形成して銅等によるショート環を埋め込んだ部材であってもよい。ショート環を有する磁性部材は進行磁界から効率よく力を受けることができるため、モータ１２の回転効率を向上することができる。また、導電板２２に代えて、ショート環を有する磁性部材および導電板を固定部３側から順に重ね合わせたものが利用されてもよい。
【００３３】
＜２． 関連技術＞
第１の実施の形態では、ミニチュアベアリング３３および静圧気体軸受機構とほぼ同等の役割を果たす機構により回転部２が固定部３に対して回転自在に支持されるが、内輪部材２３におけるミニチュアベアリング３３と当接する部位の加工精度を高めることにより、固定部３と回転部２との間にガスを供給することを不要とすることも可能である。
【００３４】
図９は、回転部２がミニチュアベアリング３３のみにより固定部３に支持される場合の一例を示す断面図であり、第１の実施の形態の図６に相当する。なお、モータ１２の他の部位の断面構造は、ガスを供給する構成が省略されるという点、および、流路３１１の位置が変更されるという点を除いて第１の実施の形態と同様である。
【００３５】
図９に示すモータの場合、固定部３の本体部３１と回転部２の内輪部材２３との間は静圧気体軸受機構としての機能を有しないため、これらの部材間の間隙には高い精度が求められない。また、第１の実施の形態の場合には、本体部３１と内輪部材２３との間の間隙が小さいため、熱膨張の影響を防止するために冷却水用の流路３１１は間隙近傍に設けられることが好ましいが、図９に示すモータの場合、流路３１１は熱の発生源である誘導コイル群３２やミニチュアベアリング３３に近接するように設けられる。すなわち、流路３１１は本体部３１の外周側に偏って形成される。これにより、効率のよい冷却が実現される。
【００３６】
以上のように、回転部２はミニチュアベアリング３３のみにより支持されてもよく、この場合、ミニチュアベアリング３３のみに支持されることに鑑みて適宜、流路３１１の設計変更が行われる。これにより、基板９の適切な高速回転が実現される。
【００３７】
＜３． 第２の実施の形態＞
第１の実施の形態に係る円環状のモータ１２の回転部２は、静圧気体軸受機構のみにより円滑に回転可能とされてもよい。図１０は静圧気体軸受機構のみにより回転部２が支持される基板処理ユニット１０を中心軸８を共有するように上下に積層した基板処理装置１ａの様子を示す断面図である。図１０では細部の断面は平行斜線を付すことなく図示している。
【００３８】
なお、図１０に示す基板処理ユニット１０は、モータ１２がミニチュアベアリング３３を有しないという点、給水管３４ａ、排水管３４ｂおよびガス供給管３５が水平方向に伸びるという点、および、基板９が回転部２の上面と下面との間の高さで保持ピン２１により保持されるという点を除いて第１の実施の形態に係る基板処理装置１と同様の構造となっており、第１の実施の形態と同様の構成には同符号を付している。
【００３９】
基板処理ユニット１０では、静圧気体軸受機構により回転部２が支持されることから、固定部３と回転部２との間の間隙（特に、ガス供給路３１２からガスが供給される本体部３１の内側面と回転部２との間の間隙）は精度よく形成される。このため、誘導コイル群３２により発生する熱が間隙に影響を与えないようにする必要があり、冷却水用の流路３１１は誘導コイル群３２に沿いつつ誘導コイル群３２と間隙との間に設けられる。これにより、高速回転時に誘導コイル群３２から発生する熱が適切に除去され、静圧気体軸受機構における障害の発生が防止される。その結果、基板９を適切に高速回転させることが実現される。
【００４０】
また、基板処理ユニット１０では固定部３に接続される配管を水平方向に導き出し、さらに、基板９を回転部２の上下面の間の高さで保持することから、基板処理ユニット１０の高さを非常に小さく抑えることが実現される。これにより、図１０に示すように基板処理ユニット１０を上下に積層した基板処理装置１ａを構築することも可能となり、フットプリントに対する処理能力を大幅に向上することが実現される。また、第１の実施の形態と同様に上面用ノズル１３および下面用ノズル１４から基板９に向けて処理液を吐出することができるため、基板９の上面の処理および下面の処理を基板９の姿勢を変更することなく効率よく行うことができる。
【００４１】
＜４． 変形例＞
以上、本発明に係る実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく様々な変形が可能である。
【００４２】
上記実施の形態では基板９は半導体基板であるが、基板９はフラットパネルディスプレイ用等のガラス基板であってもよい。また、基板処理装置１が行う処理は基板９を回転させながら行う処理であるならばどのような処理であってもよい。
【００４３】
基板９を保持する機構もメカニカルなチャックに限定されるものではなく、基板９を保持することができるのであるならばどのように基板９が保持されてもよい。
【００４４】
図３に示す誘導コイル群３２は複数の部位に分離しているが、これらは完全に円環状とされてもよい。また、誘導コイル群３２は中心軸８に平行に磁界を発生させるのではなく、中心軸８に垂直な方向に磁界を発生させてもよい。この場合、導電板２２やショート環を有する磁性部材は固定部３の外側面や内側面に沿うように配置される。
【００４５】
第１の実施の形態や第２の実施の形態では、中心軸８から外側に開いた略「コ」の字の部位（矩形の一辺を取り除いた形状の部位）と固定部３の表面との間において静圧気体軸受機構を構成しているが、ラジアル方向およびスラスト方向に対して回転部２を拘束することができるのであるならば他の形状であってもよい。
【００４６】
例えば、回転部２において中心軸８に対して内側に開いた略「コ」の字の部位と固定部３との間に静圧気体軸受機構が構成されてもよく、回転部２の略「く」の字の部位（上下対称の傾斜面を有する形状の部位）や円弧状の部位と固定部３との間に静圧気体軸受機構が構成されてもよい。すなわち、静圧気体軸受機構に対応する固定部３と回転部２との間の間隙が、中心軸８に向かって凸または凹となる部分を有することにより、ラジアル方向およびスラスト方向に対して回転部２を拘束する軸受機構とすることができる。
【００４７】
また、上記実施の形態におけるミニチュアベアリング３３は内輪が固定部３に取り付けられるが、内輪が回転部２に取り付けられ、外輪が固定部３と接するようにされてもよい。さらに、固定部３と回転部２との間において回転する部材はミニチュアベアリング３３に限定されるものではなく、ベアリング用の鋼球や円筒形の部材であってもよい。すなわち、回転部２と固定部３との間が大口径のベアリングとなっていてもよい。もちろん、ミニチュアベアリング３３を用いることにより、大口径のベアリングの製作が不要となり、回転部２を回転させる機構を容易に設計することができる。
【００４８】
上記第２の実施の形態では、基板処理ユニット１０が中心軸８を共有するようにして積層されるが、多少ずれた状態で積層されてもよい。すなわち、モータ１２と保持ピン２１との組合せが中心軸８の方向に関して重なるように複数組設けられることにより、基板処理装置１ａのフットプリントに対する処理能力を向上することができる。
【００４９】
【発明の効果】
請求項１ないし６の発明では、円環状のモータを用いて基板を適切に高速回転させることができるとともに基板処理装置の小型化を図ることができる。
【００５０】
また、請求項１の発明では、静圧気体軸受機構によりラジアル方向およびスラスト方向に対して回転部を拘束することができる。
【００５１】
また、請求項２の発明では、誘導コイル群にて発生する熱を適切に除去することができる。
【００５２】
また、請求項３の発明では、複数の回転部材への負荷を軽減することができる。
【００５３】
また、請求項４の発明では、複数の転がり軸受により容易に回転部を回転可能とすることができる。
【００５４】
また、請求項５の発明では、回転部を効率よく回転させることができる。
【００５５】
また、請求項６の発明では、フットプリントに対する処理能力を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態に係る基板処理装置の平面図である。
【図２】第１の実施の形態に係る基板処理装置の正面図である。
【図３】固定部を示す平面図である。
【図４】磁気コアとコイルとの関係を示す図である。
【図５】図３中の矢印Ａ−Ａにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図６】図３中の矢印Ｂ−Ｂにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図７】図３中の矢印Ｃ−Ｃにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図８】図３中の矢印Ｄ−Ｄにて示す位置でのモータの断面を示す図である。
【図９】 関連技術におけるモータの断面を示す図である。
【図１０】 第２の実施の形態に係る基板処理装置の断面図である。
【符号の説明】
１，１ａ 基板処理装置
２ 回転部
３ 固定部
８ 中心軸
９ 基板
１０ 基板処理ユニット
１２ モータ
２１ 保持ピン
２２ 導電板
３２ 誘導コイル群
３３ ミニチュアベアリング
３１１ 流路
３１２ ガス供給路
３１２ａ 開口
Claims (6)
- 基板に処理を施す基板処理装置であって、
所定の中心軸を中心とする円環状の固定部と円環状の回転部とを有し、前記回転部が前記中心軸を中心に回転するモータと、
前記回転部に設けられて基板を保持する保持手段と、
を備え、
前記固定部が、
多相交流が与えられる円環状の誘導コイル群と、
前記誘導コイル群に沿って設けられた冷却水用の流路と、
前記回転部との間に向けてガスを供給し、静圧気体軸受機構により前記回転部を円滑に回転可能とするガス供給路と、
を有し、
前記回転部が、
前記誘導コイル群に沿って発生する進行磁界により回転力を得る導電部材またはショート環を有する磁性部材と、
前記中心軸に対して外側に開いた略コの字の断面を有する内輪部材と、
を有し、
前記固定部の内側面および当該内側面近傍の上下面とこれらの面に対向する前記内輪部材の表面との間の微小な隙間に前記ガスが供給されて前記静圧気体軸受機構が構成されることにより、ラジアル方向およびスラスト方向に対して前記回転部が拘束され、
前記誘導コイル群が前記静圧気体軸受機構よりも前記固定部の外周側に設けられることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１に記載の基板処理装置であって、
前記流路が、前記誘導コイル群と前記間隙との間に設けられることを特徴とする基板処理装置。 - 基板に処理を施す基板処理装置であって、
所定の中心軸を中心とする円環状の固定部と円環状の回転部とを有し、前記回転部が前記中心軸を中心に回転するモータと、
前記回転部に設けられて基板を保持する保持手段と、
を備え、
前記モータが、前記固定部と前記回転部とに間において回転することにより前記固定部に対して前記回転部を回転可能とする複数の回転部材を有し、
前記固定部が、
多相交流が与えられる円環状の誘導コイル群と、
前記誘導コイル群に沿って設けられた冷却水用の流路と、
前記回転部との間に向けてガスを供給するガス供給路と、
を有し、
前記回転部が、前記誘導コイル群に沿って発生する進行磁界により回転力を得る導電部材またはショート環を有する磁性部材を有し、
前記複数の回転部材が、前記固定部に取り付けられていることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項３に記載の基板処理装置であって、
前記複数の回転部材のそれぞれがラジアル荷重を受ける転がり軸受であることを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１ないし４のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記導電部材または前記ショート環を有する磁性部材が、前記中心軸の方向に関して前記誘導コイル群の一方側に対向する部分と他方側に対向する部分とを有することを特徴とする基板処理装置。 - 請求項１ないし５のいずれかに記載の基板処理装置であって、
前記モータと前記保持手段との組み合わせを前記中心軸の方向に関して重なるように複数組備えることを特徴とする基板処理装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294803A JP3849921B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 基板処理装置 |
| US10/241,281 US7073521B2 (en) | 2001-09-26 | 2002-09-10 | Substrate processing apparatus comprising ring-shaped motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001294803A JP3849921B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 基板処理装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003111352A JP2003111352A (ja) | 2003-04-11 |
| JP3849921B2 true JP3849921B2 (ja) | 2006-11-22 |
Family
ID=19116343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001294803A Expired - Fee Related JP3849921B2 (ja) | 2001-09-26 | 2001-09-26 | 基板処理装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7073521B2 (ja) |
| JP (1) | JP3849921B2 (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4236252B2 (ja) * | 2003-05-06 | 2009-03-11 | キヤノン株式会社 | ステージ装置及び露光装置 |
| KR100840482B1 (ko) * | 2006-02-27 | 2008-06-20 | 다이니폰 스크린 세이조우 가부시키가이샤 | 도포 장치 및 도포 방법 |
| US8823294B2 (en) | 2007-06-27 | 2014-09-02 | Brooks Automation, Inc. | Commutation of an electromagnetic propulsion and guidance system |
| JP5416104B2 (ja) * | 2007-06-27 | 2014-02-12 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | セルフベアリングモータ用位置フィードバック |
| US9752615B2 (en) * | 2007-06-27 | 2017-09-05 | Brooks Automation, Inc. | Reduced-complexity self-bearing brushless DC motor |
| US8283813B2 (en) | 2007-06-27 | 2012-10-09 | Brooks Automation, Inc. | Robot drive with magnetic spindle bearings |
| CN101855811B (zh) | 2007-06-27 | 2013-11-20 | 布鲁克斯自动化公司 | 具有提升能力和减少的齿槽特性的电机定子 |
| JP5663304B2 (ja) | 2007-06-27 | 2015-02-04 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | 多次元位置センサ |
| JP2011514652A (ja) | 2007-07-17 | 2011-05-06 | ブルックス オートメーション インコーポレイテッド | チャンバ壁に一体化されたモータを伴う基板処理装置 |
| JP6338904B2 (ja) * | 2014-03-24 | 2018-06-06 | 株式会社Ｓｃｒｅｅｎホールディングス | 基板処理装置 |
| DE102016103270B3 (de) * | 2016-02-24 | 2017-05-11 | Ev Group E. Thallner Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Halterung, Rotation sowie Heizung und/oder Kühlung eines Substrats |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4641978A (en) * | 1984-10-23 | 1987-02-10 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Bearing system |
| JPH0649246B2 (ja) * | 1985-05-31 | 1994-06-29 | 株式会社日平トヤマ | 主軸装置 |
| JPS6447560A (en) | 1987-08-18 | 1989-02-22 | Seiko Epson Corp | Magnetic printer |
| JPS6447560U (ja) * | 1987-09-17 | 1989-03-23 | ||
| JPH01118224A (ja) | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Sony Corp | 対物レンズ駆動装置 |
| JPH01118224U (ja) * | 1988-02-02 | 1989-08-10 | ||
| JPH0314949A (ja) | 1989-06-13 | 1991-01-23 | Tochigi Fuji Ind Co Ltd | 差動制限機構付差動装置 |
| JPH0742213Y2 (ja) * | 1989-06-22 | 1995-09-27 | 株式会社安川電機 | 主軸モータ |
| GB9112059D0 (en) * | 1991-06-05 | 1991-07-24 | Jestar Ltd | Electrical machines |
| DE19526689A1 (de) * | 1995-07-21 | 1997-01-23 | Abb Management Ag | Rohrgenerator |
| JPH1070858A (ja) * | 1996-05-07 | 1998-03-10 | Tadakatsu Yamamoto | 中空回転子を有する回転電機 |
| JP3359508B2 (ja) | 1996-10-08 | 2002-12-24 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置 |
| KR100277522B1 (ko) * | 1996-10-08 | 2001-01-15 | 이시다 아키라 | 기판처리장치 |
| EP0898301B1 (en) * | 1997-08-18 | 2006-09-27 | Tokyo Electron Limited | Apparatus for cleaning both sides of a substrate |
| US6485531B1 (en) * | 1998-09-15 | 2002-11-26 | Levitronix Llc | Process chamber |
| JP2000127033A (ja) * | 1998-10-27 | 2000-05-09 | Speedfam-Ipec Co Ltd | 研磨装置 |
| JP2000135475A (ja) * | 1998-10-30 | 2000-05-16 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置 |
| JP3731634B2 (ja) * | 1998-12-16 | 2006-01-05 | 大日本スクリーン製造株式会社 | 基板処理装置 |
| SG94346A1 (en) * | 1999-12-23 | 2003-02-18 | Inst Data Storage | Spindle motor with an aerodynamic and hydrodynamic bearing assembly |
| SI20497B (sl) * | 2000-01-14 | 2008-08-31 | Harmonic Drive Systems | Sinhronski hibridni elektriäśni stroj s toroidnim navitjem |
-
2001
- 2001-09-26 JP JP2001294803A patent/JP3849921B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-09-10 US US10/241,281 patent/US7073521B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20030056815A1 (en) | 2003-03-27 |
| JP2003111352A (ja) | 2003-04-11 |
| US7073521B2 (en) | 2006-07-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3849921B2 (ja) | 基板処理装置 | |
| US20010051499A1 (en) | Substrate rotating apparatus | |
| US5871588A (en) | Programmable ultraclean electromagnetic substrate rotation apparatus and method for microelectronics manufacturing equipment | |
| US6485531B1 (en) | Process chamber | |
| JP2017147408A (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
| US10666114B2 (en) | Motor | |
| US10102882B1 (en) | Cast base including lower surface structure and disk drive apparatus using same | |
| JP2011119320A (ja) | θＺ駆動装置およびそれを備えたステージ装置、検査装置 | |
| JP2020095765A (ja) | ベースプレートおよびハードディスク装置 | |
| JP6562507B2 (ja) | 基板保持装置およびこれを備える基板処理装置 | |
| JP2019082115A (ja) | 遠心ファン | |
| JP2005089812A (ja) | めっき装置および半導体基板のめっき方法 | |
| JPH11354617A (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
| JP5288164B2 (ja) | スカラーロボット | |
| JP3731634B2 (ja) | 基板処理装置 | |
| US20230094318A1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| US20230099910A1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| JP5401837B2 (ja) | ダイレクトドライブモータ、搬送ロボット及び半導体製造装置 | |
| US20230096580A1 (en) | Substrate processing apparatus | |
| JP4004496B2 (ja) | 基板処理装置 | |
| JPH081475A (ja) | ターンテーブル装置 | |
| JP2005101319A (ja) | 基板搬送装置、基板回転装置および基板処理装置 | |
| KR20120085133A (ko) | 이동 가능한 공정 챔버 내의 스핀 카세트를 이용하는 병렬 복수 기판 축 스핀 세정 공정 | |
| JP2022104271A (ja) | モータ及び送風装置 | |
| JP2007259536A (ja) | モータおよび基板処理装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050801 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050805 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20050921 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20060824 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20060824 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090908 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100908 Year of fee payment: 4 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |