JP3955176B2 - Wafer fixing mechanism in spin processing equipment - Google Patents

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JP3955176B2 JP2000400838A JP2000400838A JP3955176B2 JP 3955176 B2 JP3955176 B2 JP 3955176B2 JP 2000400838 A JP2000400838 A JP 2000400838A JP 2000400838 A JP2000400838 A JP 2000400838A JP 3955176 B2 JP3955176 B2 JP 3955176B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウエーハを回転テーブル上に載せて高速回転しながらウエーハ表面を洗浄またはエッチング処理するスピン処理装置におけるウエーハ固定機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、従来のスピン処理装置は、図4および図5に示すように、ウエーハWを載置して回転する回転テーブル41上に、ウエーハWの外周縁部に沿って複数本(図示例では3本)のウエーハ固定シャフト42を回転自在に配置するとともに、このウエーハ固定シャフト42の天頂部に、側面にウエーハ保持溝43を形成したウエーハ固定ピン44を偏心させて設置しており、ウエーハWの洗浄またはエッチング処理に際しては、図6(a)に示すように各ウエーハ固定シャフト42を矢印方向に回転させ、図6(b)に示すようにシャフト頂面のウエーハ固定ピン44をウエーハWの外周縁に押しつけることにより、ピン側面のウエーハ保持溝43でウエーハWを挟み付け、ウエーハWを定位置に押圧保持するようにしていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した従来装置の場合、回転テーブル41を高速回転させながらウエーハ固定ピン44で保持されたウエーハWの洗浄またはエッチングを行なう際、図6(b)に示すように、ウエーハ固定ピン44が常にウエーハWの同じ位置で接触しているため、ウエーハWとウエーハ固定ピン44との接触点の部分が洗浄またはエッチングされず、この部分に洗浄またはエッチング残りが発生してしまうという問題があった。
【0004】
本発明は、上記問題を解決するためになされたもので、ウエーハの回転中にウエーハの保持位置を変えることができるようにし、従来問題となっていたウエーハとウエーハ保持溝との接触点の洗浄またはエッチング残りをなくしたスピン処理装置におけるウエーハ固定機構を提供することを目的とするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のウエーハ固定機構は、ウエーハを回転テーブル上に載せて高速で回転させながらウエーハ表面を洗浄またはエッチング処理するスピン処理装置において、前記ウエーハの外周縁部に沿って複数本のウエーハ固定シャフトを回転テーブル上に回動自在に立設するとともに、該ウエーハ固定シャフトを所望の角度づつ自在に回転可能なシャフト回転駆動手段を備え、
前記ウエーハ固定シャフトの先端部には、その側面を一部切り欠くことによってウエーハ搬入搬出時のウエーハ逃げ面を形成するとともに、該ウエーハ逃げ面と反対側のシャフト先端部周面には、ウエーハの外周縁に接してウエーハを押圧保持するウエーハ保持溝をシャフト円周方向に沿ってシャフトと同心円状に形成し、前記ウエーハ保持溝によってウエーハを押圧保持した状態で回転テーブルを高速回転し、該高速回転中に前記シャフト回転駆動手段によってウエーハ固定シャフトを所定の角度だけ回転させることにより、前記ウエーハ保持溝で押圧保持されているウエーハを所定の角度だけ回転移動させ、ウエーハ外周縁とウエーハ保持溝との接触位置を変えるようにしたものである。
さらに、前記前記ウエーハ逃げ面を傾斜面によって形成するとともに、前記シャフト回転駆動手段を、テーブル回転軸内に同心状に挿通された回転自在な回転軸と、該回転軸の先端側に取り付けられ、該回転軸と各ウエーハ固定シャフトとの間を連結して回転軸の回転を各ウエーハ固定シャフトに伝達するギヤ機構と、前記回転軸の下端側に取り付けられ、上下運動を回転運動に変換するチェンジナットと、上下運動を発生して前記チェンジナットに伝達する上下運動発生手段とによって構成したものである。
【0006】
上記構造になる本発明のウエーハ固定機構の場合、回転テーブルの高速回転中に、シャフト回転駆動手段によってウエーハ固定シャフトを任意の角度回転することができる。このため、このウエーハ固定シャフトの回転に従って、ウエーハ保持溝によって押圧保持されているウエーハもウエーハ保持溝の回転角度に応じた距離だけ回転され、それまでの接触位置とは異なる位置でウエーハとウエーハ保持溝が接触してウエーハを押圧保持するようになる。したがって、高速回転中にウエーハの保持位置をずらして洗浄またはエッチングすることができるようになり、従来のように洗浄またはエッチング残りが発生することを防止できる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図1および図2に、本発明の一実施の形態を示す。
図1は、本発明のウエーハ固定機構を設置したスピン処理装置の略示断面図、図2は図1中のウエーハ固定シャフトの構造を示す図である。図において、1は洗浄処理対象のウエーハWを載置するための回転テーブルであって、この回転テーブル1の下面中心位置には、回転テーブル1を回転駆動するためのテーブル回転軸2が固設されている。このテーブル回転軸2の外周には、ベアリング3を介して支持筒4が配設されており、回転テーブル1の全体はこの支持筒4によって回転自在に支持されている。
【0008】
前記テーブル回転軸2にはプーリー24が固設されており、プーリー24を介してモータ(図示せず)によってテーブル回転軸2を回転駆動することにより、回転テーブル1を高速で回転できるように構成されている。また、前記テーブル回転軸2の内側には、ベアリング5を介して回転軸6が回転可能に挿通されており、この回転軸2の先端には、回転テーブル1内に位置して、ギヤ7が固着されている。
【0009】
一方、回転テーブル1には、ウエーハWの外周縁部に沿って、例えば3本のウエーハ固定シャフト8が120度の等間隔をおいて回転自在に立設されている。このウエーハ固定シャフト8の下端側にはギア9が固設されており、このギア9はギア10を介して前記回転軸の先端のギヤ7に噛合され、回転軸を回転することによってウエーハ固定シャフトを回転し、ウエーハ固定シャフトの向きを自在に変えることができるように構成されている。
【0010】
前記ウエーハ固定シャフト8は、回転テーブル1を高速回転させる際にウエーハWを押圧保持するものであって、図2にその詳細な構造を示すように、シャフト先端側は、その一部を傾斜面で斜めに切り落とすことにより、ウエーハ搬入搬出時のウエーハ逃げ面11とされているとともに、このウエーハ逃げ面11と反対側のシャフト先端部周面には、ウエーハWの外周縁と接する断面V字形をしたウエーハ保持溝13を円周方向に沿ってシャフトと同心円状に形成したものである。なお、図示例の場合、ウエーハ固定シャフト8の天頂部12はウエーハ逃げ面11を切り欠くことによって平面視弦月状とされている。
【0011】
回転テーブル1の下面中心位置から下方に向かって延びるテーブル回転軸2の下端部には、回転筒14がスプライン15によって上下方向移動自在にスプライン結合されている。この回転筒14には、ベアリング16を介して上下駆動筒17が取り付けられているとともに、上下駆動筒17の外側面には図示を略した上下方向案内機構を介してカムフォロア18が取り付けられている。
【0012】
前記カムフォロア18には偏心カム20が接しており、アクチュエータ19によって偏心カム20を回転駆動することにより、カムフォロア18を介して上下駆動筒17およびこの上下駆動筒17にベアリング16を介して回転自在に連結された回転筒14を、偏心カム20の回転角度に応じた距離だけ上下方向に移動するように構成されている。
【0013】
さらに、前記テーブル回転軸2の内側に配置された回転軸6の下端部には、テーブル回転軸2にスプライン結合された回転筒14の上下動を回転運動に変換するためのチェンジナット21が固設されている。このチェンジナット21は、その外周面に雄ねじ部22を形成されており、この雄ねじ部22を回転筒14の内周面に形成された雌ねじ部23と噛合させることにより、回転筒14の上下動を回転運動に変換し、上下動の距離に対応した角度だけ回転軸6を回転するように構成されている。
【0014】
次に、上記構造になるウエーハ固定機構の動作を、図3を参照しながら説明する。まず、ウエーハWが搬入載置されていない初期状態では、3本のウエーハ固定シャフト8は、図3(a)に示すように、ウエーハ逃げ面11側が回転テーブ1の中心側に位置するように設定されている。したがって、この状態で、ウエーハ搬送ロボット(図示せず)などによってウエーハWが回転テーブル1上に運びこまれると、ウエーハWはウエーハ固定シャフト8に接触することなく回転テーブル1上に位置させることができ、図3(a)に示すように回転テーブル1に対する中心位置の位置合わせが可能となる。
【0015】
ウエーハWの位置合わせが済んだら、アクチューエータ19を駆動して偏心カム20を所定角度だけ回動し、カムフォロア18を介して上下駆動筒17、およびこれにベアリング16を介して連結された回転筒14を、例えば下方に向けて当該角度に対応する距離だけ移動させる。
【0016】
回転筒14が下方へ移動されると、これと噛合しているチェンジナット21によって該上下動は回転運動に変換され、チェンジナット21を固着された回転軸6は所定の方向へ所定の角度だけ回転される。そして、この回転軸6の回転運動は、回転軸6の先端のギヤ7、これと接するギヤ10、ギヤ9を介してウエーハ固定シャフト8にそれぞれ伝達され、各ウエーハ固定シャフト8は、図3(a)中に矢印(イ)で示す向きに、例えば90度だけ回動される。
【0017】
ウエーハ固定シャフト8が矢印(イ)の向きに90度回動されると、各ウエーハ固定シャフト8は図3(b)の状態となり、ウエーハ固定シャフト8の先端部に形成したウエーハ保持溝13(ハッチングして示した部分)が図示のような状態でウエーハWに接触し、接触点P位置で接する。したがって、ウエーハWは、3本のウエーハ固定シャフトのウエーハ保持溝13の接触点Pにおいて回転テーブル1上で三点支持され、定位置に押圧保持される。
【0018】
上記のようにしてウエーハWがウエーハ保持溝13によって押圧保持された後、ウエーハ搬送ロボットなどを退避させ、図示しないモータの電源を投入し、プーリー24を介して、テーブル回転軸2を高速回転する。
【0019】
テーブル回転軸2が高速回転されると、その先端に固設された回転テーブル1も一体となって高速回転し、さらに、テーブル回転軸2に対してスプライン15、回転筒14、チェンジナット21を介して連結された回転軸6も、回転テーブル1と一体となって高速回転する。
【0020】
この高速回転状態において、図示しない洗浄液噴射機構や不活性ガス噴射機構などからウエーハWの表裏面に向けて洗浄液や不活性ガスなどを噴射し、ウエーハWの洗浄処理を行なう。
【0021】
ところで、ウエーハWを図3(b)のような保持状態で高速回転させながらその表裏面の洗浄を行なうと、ウエーハ保持溝13とウエーハWの接触点Pの部分はお互いに接触したままの状態となっているので、接触点P部分については充分な洗浄が行なわれなくなる。従来装置ではこれが大きな問題となっていたが、本発明ではこのような問題を次のようにして解決することができる。
【0022】
すなわち、図3(b)の状態で高速回転させて所定の時間、洗浄処理を行なった後、回転テーブル1をそのまま高速回転させて洗浄処理を継続しながら、アクチュエータ19を駆動して偏心カム20をさらに所定の角度だけ回動し、上下駆動筒17および回転筒14を当該角度に対応する距離だけさらに下方へ向けて移動させる。
【0023】
回転筒14が下方へ移動されると、これと噛合しているチェンジナット21によって該上下動は回転運動に変換され、チェンジナット21を固着された回転軸6は所定の角度だけさらに回転される。
【0024】
そして、上記回転軸6の回転運動は、回転軸6の先端のギヤ7、ギヤ10、ギヤ9を介してそれぞれのウエーハ固定シャフト8に伝達され、各ウエーハ固定シャフト8は、図3(b)中に矢印(ロ)で示す向きにさらに90度だけ回動される。ウエーハ固定シャフト8が矢印(ロ)の向きにさらに90度だけ回動されると、各ウエーハ固定シャフト8は図3(c)に示すような状態となり、各ウエーハ保持溝13も同じく90度回転する。
【0025】
ウエーハ保持溝13が90度回転すると、ウエーハ保持溝13によって押圧保持されているウエーハWも、ウエーハ保持溝13の回動角度に相当する距離だけ、矢印(ハ)方向に向かってウエーハ保持溝13と一緒になって回動される。したがって、ウエーハ保持溝13とウエーハWは、それまでの接触点Pとは異なる接触点P′の位置において接触し、押圧保持される。したがって、それまでウエーハ保持溝13と接していた接触点Pの部分も洗浄処理されるようになる。
【0026】
上記実施の形態に係るウエーハ固定機構によれば、上述したようにウエーハWの高速回転中にウエーハWの保持位置をずらして洗浄処理を行なうことが可能となり、従来装置のようにウエーハとウエーハ保持溝の接触点に洗浄残りが発生してしまうというような不具合を解消することができる。
【0027】
なお、上述したように、ウエーハWの押圧保持は、ウエーハ外周縁部に沿って配置した複数本(図示例では3本)のウエーハ固定シャフト8のウエーハ保持溝13によってなされるので、この押圧保持の際にウエーハWにできるだけ損傷を与えることがないように、ウエーハWをできるだけ弾性的に保持することが望ましい。したがって、ウエーハ固定シャフト8としては、若干の弾性変形が可能な素材、ならびに弾性変形可能なシャフト径ならびにシャフト形状とすることが望ましい。
【0028】
また、前記の例では、ウエーハWとウエーハ保持溝13の接触点を変えるために、ウエーハ固定シャフト8を90度ずつ回転させた場合を例に採って説明したが、この回転角度は90度に限られるものではなく、ウエーハ保持溝13の円周方向の溝長さに応じて最適な角度に設定すればよい。
【0029】
また、前記の例では、ウエーハ固定シャフト8の先端部を傾斜面11によって切り落とすことによりウエーハWの搬入搬出時のウエーハ逃げ面11を形成したが、このウエーハ逃げ面11の形成方法は、傾斜面を用いた方法だけに限られるものではなく、ウエーハWが当たることのない逃げ面を形成可能であれば、どのような形状に切り欠いてもよいものである。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のウエーハ固定機構によれば、ウエーハの回転中にウエーハの保持位置を変えることができるので、従来問題となっていたウエーハとウエーハ保持溝との接触点の洗浄またはエッチング残りをなくすことができ、より洗浄またはエッチング効果に優れたスピン処理装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施の形態に係るウエーハ固定機構を設置したスピン処理装置の略示断面図である。
【図2】図1中のウエーハ固定シャフトの構造を示すもので、(a)は略示拡大側面図、(b)は略示拡大平面図である。
【図3】(a)〜(c)は前記実施の形態のウエーハ固定機構によるウエーハの固定動作の説明図である。
【図4】従来のスピン処理装置の構造を示す略示側面図である。
【図5】従来のスピン処理装置におけるウエーハ固定シャフトの構造を示すもので、(a)は略示拡大側面図、(b)は略示拡大平面図である。
【図6】(a)(b)は従来のスピン処理装置におけるウエーハの固定動作の説明図である。
【符号の説明】
W ウエーハ
P シャフト回転前の接触点
P′ シャフト回転後の接触点
1 回転テーブル
2 テーブル回転軸
4 支持筒
6 回転軸
7 ギア
8 ウエーハ固定シャフト
9 ギア
10 ギア
11 ウエーハ逃げ面
12 天頂部
13 ウエーハ保持溝
14 回転筒
15 スプライン
17 上下駆動筒
18 カムフォロア
19 アクチュエータ
20 偏心カム
21 チェンジナット
22 雄ねじ部
23 雌ねじ部
24 プーリー
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a wafer fixing mechanism in a spin processing apparatus for cleaning or etching a wafer surface while placing the wafer on a rotary table and rotating the wafer at a high speed.
[0002]
[Prior art]
For example, as shown in FIGS. 4 and 5, a conventional spin processing apparatus includes a plurality of spinners (3 in the illustrated example) along the outer peripheral edge of a wafer W on a rotating table 41 on which the wafer W is placed and rotated. This wafer fixing shaft 42 is rotatably arranged, and a wafer fixing pin 44 having a wafer holding groove 43 formed on the side surface is eccentrically installed at the top of the wafer fixing shaft 42. In the cleaning or etching process, each wafer fixing shaft 42 is rotated in the direction of the arrow as shown in FIG. 6A, and the wafer fixing pin 44 on the top surface of the shaft is moved outside the wafer W as shown in FIG. 6B. By pressing against the peripheral edge, the wafer W is sandwiched by the wafer holding groove 43 on the side surface of the pin, and the wafer W is pressed and held at a fixed position.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional apparatus described above, when performing a cleaning or etching of the wafer W held rotary table 41 by the wafer fixing pin 44 while a high speed, as shown in FIG. 6 (b), the wafer fixing pin 44 Since the wafer W is always in contact at the same position, there is a problem that the contact point between the wafer W and the wafer fixing pin 44 is not cleaned or etched, and cleaning or etching residue occurs in this portion. .
[0004]
The present invention has been made in order to solve the above-described problem. The wafer holding position can be changed during the rotation of the wafer, and the contact point between the wafer and the wafer holding groove, which has been a problem in the past, is cleaned. Alternatively, it is an object of the present invention to provide a wafer fixing mechanism in a spin processing apparatus that eliminates etching residues.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the wafer fixing mechanism of the present invention is a spin processing apparatus for cleaning or etching a wafer surface while placing the wafer on a rotary table and rotating the wafer at a high speed, along the outer peripheral edge of the wafer. A plurality of wafer fixing shafts are provided on a rotary table so as to be freely rotatable, and provided with shaft rotation driving means capable of freely rotating the wafer fixing shafts at a desired angle,
At the tip of the wafer fixing shaft, a part of the side surface is notched to form a wafer flank during loading / unloading of the wafer, and on the periphery of the shaft tip opposite to the wafer flank, A wafer holding groove that presses and holds the wafer in contact with the outer peripheral edge is formed concentrically with the shaft along the circumferential direction of the shaft, and the rotary table is rotated at a high speed while the wafer is pressed and held by the wafer holding groove. By rotating the wafer fixing shaft by a predetermined angle by the shaft rotation driving means during rotation, the wafer pressed and held by the wafer holding groove is rotated and moved by a predetermined angle, and the wafer outer peripheral edge and the wafer holding groove are The contact position is changed .
Further, the wafer flank is formed by an inclined surface, and the shaft rotation driving means is attached to a rotatable rotating shaft concentrically inserted in a table rotating shaft, and a tip end side of the rotating shaft, A gear mechanism that connects between the rotating shaft and each wafer fixed shaft to transmit the rotation of the rotating shaft to each wafer fixed shaft, and a change that is attached to the lower end side of the rotating shaft and converts vertical motion into rotational motion. It is constituted by a nut and a vertical motion generating means for generating a vertical motion and transmitting it to the change nut.
[0006]
In the case of the wafer fixing mechanism of the present invention having the above structure, the wafer fixing shaft can be rotated at an arbitrary angle by the shaft rotation driving means during the high-speed rotation of the rotary table. For this reason, as the wafer fixing shaft rotates, the wafer pressed and held by the wafer holding groove is also rotated by a distance corresponding to the rotation angle of the wafer holding groove, and the wafer and the wafer are held at a position different from the previous contact position. The groove comes into contact and presses and holds the wafer. Accordingly, it becomes possible to perform cleaning or etching while shifting the wafer holding position during high-speed rotation, and it is possible to prevent the occurrence of cleaning or etching residue as in the conventional case.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 show an embodiment of the present invention.
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a spin processing apparatus provided with a wafer fixing mechanism of the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing the structure of a wafer fixing shaft in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes a rotary table for placing a wafer W to be cleaned, and a table rotary shaft 2 for rotationally driving the rotary table 1 is fixed at the center of the lower surface of the rotary table 1. Has been. A support cylinder 4 is disposed on the outer periphery of the table rotary shaft 2 via a bearing 3, and the entire rotary table 1 is rotatably supported by the support cylinder 4.
[0008]
A pulley 24 is fixed to the table rotating shaft 2, and the rotating table 1 can be rotated at high speed by rotating the table rotating shaft 2 by a motor (not shown) via the pulley 24. Has been. Further, a rotary shaft 6 is rotatably inserted into the table rotary shaft 2 via a bearing 5, and a gear 7 is located at the tip of the rotary shaft 2 in the rotary table 1. It is fixed.
[0009]
On the other hand, on the rotary table 1, for example, three wafer fixing shafts 8 are erected along the outer peripheral edge of the wafer W so as to be rotatable at equal intervals of 120 degrees. A gear 9 is fixed to the lower end side of the wafer fixing shaft 8. The gear 9 is engaged with a gear 7 at the tip of the rotating shaft 6 via a gear 10, and the wafer is rotated by rotating the rotating shaft 6. The fixed shaft 8 is rotated so that the direction of the wafer fixed shaft 8 can be freely changed.
[0010]
The wafer fixing shaft 8 presses and holds the wafer W when rotating the rotary table 1 at a high speed. As shown in detail in FIG. The wafer flank 11 is formed at the time of loading and unloading the wafer, and the shaft tip peripheral surface opposite to the wafer flank 11 has a V-shaped cross section in contact with the outer peripheral edge of the wafer W. The wafer holding groove 13 is formed concentrically with the shaft along the circumferential direction. In the case of the illustrated example, the zenith portion 12 of the wafer fixing shaft 8 has a moon shape in a plan view by cutting out the wafer flank 11.
[0011]
A rotary cylinder 14 is splined to a lower end portion of the table rotation shaft 2 extending downward from the lower surface center position of the rotary table 1 by a spline 15 so as to be movable in the vertical direction. A vertical drive cylinder 17 is attached to the rotary cylinder 14 via a bearing 16, and a cam follower 18 is attached to the outer surface of the vertical drive cylinder 17 via a vertical guide mechanism (not shown). .
[0012]
An eccentric cam 20 is in contact with the cam follower 18, and the eccentric cam 20 is rotationally driven by an actuator 19 so that the vertical drive cylinder 17 and the vertical drive cylinder 17 can be rotated via a bearing 16 via the cam follower 18. The connected rotary cylinder 14 is configured to move in the vertical direction by a distance corresponding to the rotation angle of the eccentric cam 20.
[0013]
Further, a change nut 21 for converting the vertical movement of the rotary cylinder 14 splined to the table rotary shaft 2 into a rotary motion is fixed to the lower end portion of the rotary shaft 6 arranged inside the table rotary shaft 2. It is installed. The change nut 21 has a male threaded portion 22 formed on the outer peripheral surface thereof. By engaging the male threaded portion 22 with a female threaded portion 23 formed on the inner peripheral surface of the rotating cylinder 14, the vertical movement of the rotating cylinder 14 is achieved. Is converted into a rotational motion, and the rotary shaft 6 is rotated by an angle corresponding to the distance of the vertical movement.
[0014]
Next, the operation of the wafer fixing mechanism having the above structure will be described with reference to FIG. First, in an initial state in which the wafer W is not loaded and placed, the three wafer fixing shafts 8 are arranged such that the wafer flank 11 side is positioned on the center side of the rotating table 1 as shown in FIG. Is set. Therefore, in this state, when the wafer W is carried onto the turntable 1 by a wafer transfer robot (not shown) or the like, the wafer W can be positioned on the turntable 1 without contacting the wafer fixing shaft 8. As shown in FIG. 3A, the center position can be aligned with the rotary table 1.
[0015]
After the alignment of the wafer W is completed, the actuator 19 is driven to rotate the eccentric cam 20 by a predetermined angle, and the rotation connected to the vertical drive cylinder 17 and the bearing 16 through the cam follower 18. For example, the cylinder 14 is moved downward by a distance corresponding to the angle.
[0016]
When the rotary cylinder 14 is moved downward, the vertical movement is converted into a rotary motion by the change nut 21 meshing with the rotary cylinder 14, and the rotary shaft 6 to which the change nut 21 is fixed is moved in a predetermined direction by a predetermined angle. It is rotated. The rotational movement of the rotating shaft 6 is transmitted to the wafer fixing shaft 8 via the gear 7 at the tip of the rotating shaft 6, the gear 10 in contact therewith, and the gear 9, and each wafer fixing shaft 8 is shown in FIG. It is rotated by 90 degrees, for example, in the direction indicated by the arrow (A) in a).
[0017]
When the wafer fixing shaft 8 is rotated 90 degrees in the direction of the arrow (A), each wafer fixing shaft 8 is in the state shown in FIG. 3B, and the wafer holding groove 13 (formed at the tip of the wafer fixing shaft 8 ( The hatched portion is in contact with the wafer W in the state shown in the figure, and is in contact with the contact point P position. Therefore, the wafer W is supported at three points on the rotary table 1 at the contact point P of the wafer holding groove 13 of the three wafer fixed shafts, and is pressed and held at a fixed position.
[0018]
After the wafer W is pressed and held by the wafer holding groove 13 as described above, the wafer transfer robot or the like is retracted, a motor (not shown) is turned on, and the table rotating shaft 2 is rotated at high speed via the pulley 24. .
[0019]
When the table rotating shaft 2 is rotated at a high speed, the rotating table 1 fixed at the tip of the table rotates at a high speed, and the spline 15, the rotating cylinder 14, and the change nut 21 are connected to the table rotating shaft 2. The rotary shaft 6 connected via the rotary table 1 also rotates integrally with the rotary table 1 at a high speed.
[0020]
In this high-speed rotation state, a cleaning liquid, an inert gas, or the like is sprayed toward the front and back surfaces of the wafer W from a cleaning liquid injection mechanism or an inert gas injection mechanism (not shown), and the wafer W is cleaned.
[0021]
By the way, when the front and back surfaces are cleaned while rotating the wafer W at a high speed in the holding state as shown in FIG. 3B, the wafer holding groove 13 and the contact point P of the wafer W remain in contact with each other. Therefore, the contact point P is not sufficiently cleaned. In the conventional apparatus, this has been a big problem, but in the present invention, such a problem can be solved as follows.
[0022]
That is, after the cleaning process is performed for a predetermined time after rotating at high speed in the state of FIG. 3B, the actuator 19 is driven and the eccentric cam 20 while the cleaning process is continued by rotating the rotary table 1 at a high speed. Is further rotated by a predetermined angle, and the vertical drive cylinder 17 and the rotary cylinder 14 are moved further downward by a distance corresponding to the angle.
[0023]
When the rotary cylinder 14 is moved downward, the vertical movement is converted into a rotary motion by the change nut 21 meshing therewith, and the rotary shaft 6 to which the change nut 21 is fixed is further rotated by a predetermined angle. .
[0024]
The rotational movement of the rotary shaft 6 is transmitted to the respective wafer fixed shafts 8 through the gear 7, gear 10 and gear 9 at the tip of the rotary shaft 6, and each wafer fixed shaft 8 is shown in FIG. It is further rotated by 90 degrees in the direction indicated by the arrow (b). When the wafer fixing shaft 8 is further rotated by 90 degrees in the direction of the arrow (b), each wafer fixing shaft 8 is in a state as shown in FIG. 3C, and each wafer holding groove 13 is also rotated by 90 degrees. To do.
[0025]
When the wafer holding groove 13 is rotated 90 degrees, the wafer W pressed and held by the wafer holding groove 13 is also moved toward the arrow (c) direction by the distance corresponding to the rotation angle of the wafer holding groove 13. It is rotated together with. Accordingly, the wafer holding groove 13 and the wafer W are in contact with each other at the position of the contact point P ′ different from the contact point P so far, and are pressed and held. Accordingly, the portion of the contact point P that has been in contact with the wafer holding groove 13 until then is also cleaned.
[0026]
According to the wafer fixing mechanism according to the above-described embodiment, it becomes possible to perform the cleaning process by shifting the holding position of the wafer W during the high-speed rotation of the wafer W, as described above. It is possible to eliminate such a problem that cleaning residue is generated at the contact point of the groove.
[0027]
As described above, the wafer W is pressed and held by the wafer holding grooves 13 of the plurality of (three in the illustrated example) wafer fixing shafts 8 arranged along the outer peripheral edge of the wafer. It is desirable to hold the wafer W as elastic as possible so that the wafer W is not damaged as much as possible. Therefore, it is desirable that the wafer fixed shaft 8 has a material that can be slightly elastically deformed, a shaft diameter that can be elastically deformed, and a shaft shape.
[0028]
In the above example, the case where the wafer fixing shaft 8 is rotated by 90 degrees in order to change the contact point between the wafer W and the wafer holding groove 13 has been described as an example. However, the rotation angle is 90 degrees. The angle is not limited, and an optimum angle may be set according to the circumferential groove length of the wafer holding groove 13.
[0029]
In the above-described example, the tip of the wafer fixing shaft 8 is cut off by the inclined surface 11 to form the wafer flank 11 when the wafer W is loaded and unloaded. The method of forming the wafer flank 11 is an inclined surface. The method is not limited to the method using the above, and any shape may be used as long as it is possible to form a flank that the wafer W does not hit.
[0030]
【The invention's effect】
As described above, according to the wafer fixing mechanism of the present invention, since the holding position of the wafer can be changed during the rotation of the wafer, the cleaning of the contact point between the wafer and the wafer holding groove, which has been a problem in the past, or Etching residue can be eliminated, and a spin processing apparatus with better cleaning or etching effect can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a spin processing apparatus provided with a wafer fixing mechanism according to an embodiment.
2A and 2B show the structure of the wafer fixing shaft in FIG. 1, wherein FIG. 2A is a schematic enlarged side view, and FIG. 2B is a schematic enlarged plan view.
FIGS. 3A to 3C are explanatory views of a wafer fixing operation by the wafer fixing mechanism of the embodiment. FIG.
FIG. 4 is a schematic side view showing the structure of a conventional spin processing apparatus.
5A and 5B show a structure of a wafer fixing shaft in a conventional spin processing apparatus, wherein FIG. 5A is a schematic enlarged side view, and FIG. 5B is a schematic enlarged plan view.
FIGS. 6A and 6B are explanatory views of a wafer fixing operation in a conventional spin processing apparatus.
[Explanation of symbols]
W Wafer P Contact point before shaft rotation P ′ Contact point after shaft rotation 1 Rotary table 2 Table rotary shaft 4 Support cylinder 6 Rotary shaft 7 Gear 8 Wafer fixed shaft 9 Gear 10 Gear 11 Wafer flank 12 Zenith portion 13 Wafer holding Groove 14 Rotating cylinder 15 Spline 17 Vertical drive cylinder 18 Cam follower 19 Actuator 20 Eccentric cam 21 Change nut 22 Male thread part 23 Female thread part 24 Pulley

Claims (2)

ウエーハを回転テーブル上に載せて高速で回転させながらウエーハ表面を洗浄またはエッチング処理するスピン処理装置において、
前記ウエーハの外周縁部に沿って複数本のウエーハ固定シャフトを回転テーブル上に回動自在に立設するとともに、該ウエーハ固定シャフトを所望の角度づつ自在に回転可能なシャフト回転駆動手段を備え、
前記ウエーハ固定シャフトの先端部には、その側面を一部切り欠くことによってウエーハ搬入搬出時のウエーハ逃げ面を形成するとともに、該ウエーハ逃げ面と反対側のシャフト先端部周面には、ウエーハの外周縁に接してウエーハを押圧保持するウエーハ保持溝をシャフト円周方向に沿ってシャフトと同心円状に形成し
前記ウエーハ保持溝によってウエーハを押圧保持した状態で回転テーブルを高速回転し、該高速回転中に前記シャフト回転駆動手段によってウエーハ固定シャフトを所定の角度だけ回転させることにより、前記ウエーハ保持溝で押圧保持されているウエーハを所定の角度だけ回転移動させ、ウエーハ外周縁とウエーハ保持溝との接触位置を変えるようにしたことを特徴とするスピン処理装置におけるウエーハ固定機構。
In a spin processing apparatus that cleans or etches a wafer surface while rotating the wafer on a rotary table at a high speed,
A plurality of wafer fixing shafts are erected on a rotary table so as to be rotatable along the outer peripheral edge of the wafer, and provided with shaft rotation driving means capable of freely rotating the wafer fixing shaft at a desired angle,
At the tip of the wafer fixing shaft, a part of its side is cut away to form a wafer flank when loading and unloading the wafer, and on the peripheral surface of the shaft tip opposite to the wafer flank, A wafer holding groove that presses and holds the wafer in contact with the outer peripheral edge is formed concentrically with the shaft along the shaft circumferential direction ,
The rotary table is rotated at a high speed while the wafer is pressed and held by the wafer holding groove, and the wafer fixing shaft is rotated by a predetermined angle by the shaft rotation driving means during the high-speed rotation, so that the wafer holding groove is pressed and held. A wafer fixing mechanism in a spin processing apparatus , wherein the wafer is rotated and moved by a predetermined angle to change the contact position between the wafer outer peripheral edge and the wafer holding groove .
前記ウエーハ逃げ面(11)は傾斜面によって形成され
前記シャフト回転駆動手段は、テーブル回転軸(2)内に同心状に挿通された回転自在な回転軸(6)と、該回転軸の先端側に取り付けられ、該回転軸と各ウエーハ固定シャフト(8)との間を連結して回転軸の回転を各ウエーハ固定シャフトに伝達するギヤ機構(7,9,10)と、前記回転軸(6)の下端側に取り付けられ、上下運動を回転運動に変換するチェンジナット(21)と、上下運動を発生して前記チェンジナット(21)に伝達する上下運動発生手段(14〜20)とからなることを特徴とする請求項1記載のスピン処理装置におけるウエーハ固定機構。
The wafer flank (11) is formed by an inclined surface ,
The shaft rotation driving means includes a rotatable rotation shaft (6) concentrically inserted into the table rotation shaft (2), a front end side of the rotation shaft, and the rotation shaft and each wafer fixing shaft ( 8) and a gear mechanism (7, 9, 10) for transmitting the rotation of the rotary shaft to each wafer fixed shaft by connecting between the rotary shaft and the lower end of the rotary shaft (6). The spin processing apparatus according to claim 1, characterized by comprising: a change nut (21) for converting into a nut; and a vertical motion generating means (14-20) for generating a vertical motion and transmitting it to the change nut (21). Wafer fixing mechanism.
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