JP6562507B2 - Substrate holding device and substrate processing apparatus having the same - Google Patents
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Description
本発明は、基板保持装置に関し、特に、チャンバー内で処理される基板を保持するための基板保持装置に関する。処理対象の基板には、たとえば、半導体ウエハ、液晶表示装置用基板、プラズマディスプレイ用基板、FED(Field Emission Display)用基板、光ディスク用基板、磁気ディスク用基板、光磁気ディスク用基板、フォトマスク用基板、セラミック基板、太陽電池用基板などが含まれる。 The present invention relates to a substrate holding apparatus, and more particularly to a substrate holding apparatus for holding a substrate to be processed in a chamber. Examples of substrates to be processed include semiconductor wafers, liquid crystal display substrates, plasma display substrates, FED (Field Emission Display) substrates, optical disk substrates, magnetic disk substrates, magneto-optical disk substrates, and photomask substrates. Substrates, ceramic substrates, solar cell substrates and the like are included.
特許文献1に記載の基板処理装置は、基板を水平に保持しながら基板の中心を通る鉛直軸線まわりに回転させる基板保持装置を備えている。基板保持装置は、円盤状のスピンベースと、スピンベースに結合された回転軸とを備えている。スピンベースの上面には、基板の周端面に当接して基板を挟持するための複数の挟持ピンが取り付けられている。複数の挟持ピンによる基板の挟持および開放は、基板保持装置の回転と連動する連動機構によって切り替えられる。
The substrate processing apparatus described in
特許文献1の基板保持装置では、リンス液や薬液などの処理液を基板の周端面と挟持ピンとの間に進入させるために、全ての挟持ピンではなく、一部の挟持ピンだけを基板の周端面に接触させる。基板が回転すると、連動機構の働きにより、基板の周端面に接触する挟持ピンが切り替わる。しかしながら、この構成では、全ての挟持ピンが可動ピンでなければならず、基板を挟持するための機構を簡素化することができない。
In the substrate holding apparatus of
そこで、本発明の目的の一つは、チャック機構を簡素化できる基板保持装置を提供することである。 Accordingly, one of the objects of the present invention is to provide a substrate holding device that can simplify the chuck mechanism.
前記目的を達成するための請求項1に記載の発明は、第1仮想円上で円板状の基板の周端面に接触する一対の第1固定ピンと、前記第1仮想円上で前記基板の周端面に接触する閉位置と前記基板の周端面から離れる開位置との間で移動可能な第1可動ピンと、前記第1可動ピンを前記閉位置に移動させることにより、前記第1可動ピンで前記基板を前記一対の第1固定ピンの方に水平に押して、前記一対の第1固定ピンと前記第1可動ピンとに前記基板を水平な姿勢で保持させる第1チャック開閉機構と、を含む第1チャック機構と、を含む第1チャック機構と、前記第1仮想円に対して偏心した第2仮想円上で前記基板の周端面に接触する一対の第2固定ピンと、前記第2仮想円上で前記基板の周端面に接触する閉位置と前記基板の周端面から離れる開位置との間で移動可能な第2可動ピンと、前記第2可動ピンを前記閉位置に移動させることにより、前記第2可動ピンで前記基板を前記一対の第2固定ピンの方に水平に押して、前記一対の第2固定ピンと前記第2可動ピンとに前記基板を水平な姿勢で保持させる第2チャック開閉機構と、を含む第2チャック機構と、前記第1チャック機構および第2チャック機構を回転させることにより、前記第1チャック機構または第2チャック機構に保持された前記基板を、前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる回転駆動機構と、を含む、基板保持装置である。
In order to achieve the above object, the invention according to
この構成によれば、第1可動ピンが閉位置に配置されると、基板が第1可動ピンによって一対の第1固定ピンの方に押され、基板の周端面が一対の第1固定ピンに接触する。同様に、第2可動ピンが閉位置に配置されると、基板が第2可動ピンによって一対の第2固定ピンの方に押され、基板の周端面が一対の第2固定ピンに接触する。基板が第1チャック機構または第2チャック機構に水平に保持されている状態で、回転駆動機構が第1チャック機構および第2チャック機構を回転させると、基板は基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転する。 According to this configuration, when the first movable pin is disposed at the closed position, the substrate is pushed toward the pair of first fixed pins by the first movable pin, and the peripheral end surface of the substrate is moved to the pair of first fixed pins. Contact. Similarly, when the second movable pin is disposed at the closed position, the substrate is pushed toward the pair of second fixed pins by the second movable pin, and the peripheral end surface of the substrate contacts the pair of second fixed pins. When the rotation driving mechanism rotates the first chuck mechanism and the second chuck mechanism in a state where the substrate is held horizontally by the first chuck mechanism or the second chuck mechanism, the substrate moves around a vertical rotation axis passing through the substrate. Rotate.
第1可動ピンと第1固定ピンとは、第1仮想円上で基板の周端面に接触し、第2可動ピンと第2固定ピンとは、第2仮想円上で基板の周端面に接触する。第1仮想円および第2仮想円は、互いに偏心している。そのため、第1可動ピンと第1固定ピンとが基板を水平に保持しているときは、第2可動ピンと第2固定ピンとが基板の周端面から離れている。これとは反対に、第2可動ピンと第2固定ピンとが基板を水平に保持しているときは、第1可動ピンと第1固定ピンとが基板の周端面から離れている。 The first movable pin and the first fixed pin are in contact with the peripheral end surface of the substrate on the first virtual circle, and the second movable pin and the second fixed pin are in contact with the peripheral end surface of the substrate on the second virtual circle. The first virtual circle and the second virtual circle are eccentric from each other. For this reason, when the first movable pin and the first fixed pin hold the substrate horizontally, the second movable pin and the second fixed pin are separated from the peripheral end surface of the substrate. On the contrary, when the second movable pin and the second fixed pin hold the substrate horizontally, the first movable pin and the first fixed pin are separated from the peripheral end surface of the substrate.
このように、各ピンは、第1可動ピンおよび第2可動ピンの移動に伴って、基板の周端面に接触した接触状態と基板の周端面から離れた離間状態との間で切り替わる。したがって、第1チャック機構および第2チャック機構の間で基板を持ち替えることができる。これにより、処理液供給手段から供給される処理液を基板の周端面全域に供給することができ、基板の周端面をむらなく処理することができる。さらに、各ピンの状態を切り替えるときに基板を移動させるので、全てのピンが可動ピンでなくてもよい。したがって、チャック機構を簡素化することができる。 As described above, each pin is switched between the contact state in contact with the peripheral end surface of the substrate and the separated state away from the peripheral end surface of the substrate in accordance with the movement of the first movable pin and the second movable pin. Therefore, the substrate can be changed between the first chuck mechanism and the second chuck mechanism. Accordingly, the processing liquid supplied from the processing liquid supply unit can be supplied to the entire peripheral end surface of the substrate, and the peripheral end surface of the substrate can be processed without unevenness. Furthermore, since the substrate is moved when switching the state of each pin, not all pins need to be movable pins. Therefore, the chuck mechanism can be simplified.
請求項2に記載の発明は、前記第1チャック開閉機構は、前記第1可動ピンを前記開位置から前記閉位置に移動させることにより、前記第1可動ピンで前記基板を前記一対の第1固定ピンの方に水平に押して、前記基板の輪郭線が前記第2仮想円上に位置する第2偏心位置から、前記基板の輪郭線が前記第1仮想円上に位置する第1偏心位置に、前記基板を移動させ、前記第2チャック開閉機構は、前記第2可動ピンを前記開位置から前記閉位置に移動させることにより、前記第2可動ピンで前記基板を前記一対の第2固定ピンの方に水平に押して、前記第1偏心位置から前記第2偏心位置に前記基板を移動させる、請求項1に記載の基板保持装置である。
According to a second aspect of the present invention, the first chuck opening / closing mechanism moves the first movable pin from the open position to the closed position, so that the substrate is moved by the first movable pin. Pushing horizontally toward the fixing pin, from the second eccentric position where the outline of the substrate is located on the second virtual circle to the first eccentric position where the outline of the substrate is located on the first virtual circle The substrate is moved, and the second chuck opening / closing mechanism moves the second movable pin from the open position to the closed position, whereby the substrate is moved by the second movable pin to the pair of second fixed pins. The substrate holding apparatus according to
この構成によれば、第1可動ピンが開位置から閉位置に移動すると、基板は、第1可動ピンに押され、基板の輪郭線が第2仮想円上に位置する第2偏心位置から、基板の輪郭線が第1仮想円上に位置する第1偏心位置に移動する。これとは反対に、第2可動ピンが開位置から閉位置に移動すると、基板は、第2可動ピンに押され、第1偏心位置から第2偏心位置に移動する。 According to this configuration, when the first movable pin moves from the open position to the closed position, the substrate is pushed by the first movable pin, and from the second eccentric position where the outline of the substrate is located on the second virtual circle, The outline of the substrate moves to the first eccentric position located on the first virtual circle. On the contrary, when the second movable pin moves from the open position to the closed position, the substrate is pushed by the second movable pin and moves from the first eccentric position to the second eccentric position.
このように、第1可動ピンおよび第2可動ピンは、基板を挟持するために第1固定ピンまたは第2固定ピンの方に基板を移動させるだけでなく、第1偏心位置と第2偏心位置との間で基板を移動させる。したがって、第1偏心位置と第2偏心位置との間で基板を移動させる別の機構を設けなくてもよい。これにより、基板保持装置を簡素化することができる。 Thus, the first movable pin and the second movable pin not only move the substrate toward the first fixed pin or the second fixed pin in order to sandwich the substrate, but also the first eccentric position and the second eccentric position. Move the substrate between. Therefore, it is not necessary to provide another mechanism for moving the substrate between the first eccentric position and the second eccentric position. Thereby, the substrate holding device can be simplified.
請求項3に記載の発明は、前記第1仮想円および第2仮想円は、いずれも、前記回転軸線に対して偏心している、請求項1または2に記載の基板保持装置である。前記回転軸線に対する第1仮想円の偏心量は、前記回転軸線に対する第2仮想円の偏心量と等しくてもよいし、前記回転軸線に対する第2仮想円の偏心量と異なっていてもよい。
第1チャック機構または第2チャック機構が基板を挟持しているとき、基板の中心は、第1仮想円または第2仮想円の中心に位置している。第1仮想円および第2仮想円のそれぞれが回転軸線に対して偏心しているので、基板は、回転軸線に対して偏心した状態で第1チャック機構または第2チャック機構に挟持される。この状態で、回転駆動機構が第1チャック機構および第2チャック機構を回転させると、基板は回転軸線に対して偏心した状態で回転軸線まわりに回転する。
The invention according to claim 3 is the substrate holding apparatus according to
When the first chuck mechanism or the second chuck mechanism holds the substrate, the center of the substrate is located at the center of the first virtual circle or the second virtual circle. Since each of the first virtual circle and the second virtual circle is eccentric with respect to the rotation axis, the substrate is sandwiched between the first chuck mechanism and the second chuck mechanism in a state of being eccentric with respect to the rotation axis. In this state, when the rotation driving mechanism rotates the first chuck mechanism and the second chuck mechanism, the substrate rotates around the rotation axis while being eccentric with respect to the rotation axis.
第1仮想円および第2仮想円の一方が回転軸線に対して偏心しており、第1仮想円および第2仮想円の他方が回転軸線と同軸である場合、第1チャック機構および第2チャック機構のいずれが基板を挟持しているかに応じて、基板への処理液の供給条件が変化する。したがって、第1仮想円および第2仮想円の両方を偏心させることにより、このような処理液の供給条件のばらつきを低減できる。特に、第1仮想円および第2仮想円の偏心量が互いに等しい場合、このような供給条件のばらつきを回避できる。
請求項5に記載の発明は、前記第1仮想円の中心は、前記第2仮想円内にあり、前記第2仮想円の中心は、前記第1仮想円内にある、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板保持装置である。
請求項6に記載の発明は、請求項1〜5のいずれか一項に記載の基板保持装置と、前記基板保持装置によって水平に保持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段と、を備える、基板処理装置である。
請求項7に記載の発明は、前記処理液供給手段は、前記基板保持装置によって水平に保持されている前記基板の上面に向けて処理液を吐出するノズルを含み、前記基板処理装置は、前記基板保持装置によって水平に保持されている前記基板の下面に沿って前記基板の中央部から外方に流れる不活性ガスの気流を形成する不活性ガス供給手段をさらに備える、請求項6に記載の基板処理装置である。
When one of the first virtual circle and the second virtual circle is eccentric with respect to the rotation axis, and the other of the first virtual circle and the second virtual circle is coaxial with the rotation axis, the first chuck mechanism and the second chuck mechanism The condition for supplying the processing liquid to the substrate changes depending on which of the substrates holds the substrate. Accordingly, by decentering both the first virtual circle and the second virtual circle, it is possible to reduce such a variation in the supply conditions of the processing liquid. In particular, when the eccentric amounts of the first virtual circle and the second virtual circle are equal to each other, such a variation in supply conditions can be avoided.
According to a fifth aspect of the present invention, the center of the first virtual circle is in the second virtual circle, and the center of the second virtual circle is in the first virtual circle. It is a board | substrate holding | maintenance apparatus as described in any one of these.
A sixth aspect of the present invention is the substrate holding device according to any one of the first to fifth aspects, and a processing liquid supply means for supplying a processing liquid to a substrate held horizontally by the substrate holding device. A substrate processing apparatus.
According to a seventh aspect of the present invention, the processing liquid supply means includes a nozzle that discharges a processing liquid toward an upper surface of the substrate that is held horizontally by the substrate holding device, and the substrate processing apparatus includes: The inert gas supply means which forms the airflow of the inert gas which flows outward from the center part of the said board | substrate along the lower surface of the said board | substrate currently hold | maintained horizontally by the board | substrate holding | maintenance apparatus is provided. A substrate processing apparatus.
以下では、本発明の実施形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る基板処理装置2を示す模式的な部分断面図である。
基板処理装置2は、半導体ウエハ等の円板状の基板Wを一枚ずつ処理する枚葉式の装置である。基板処理装置2は、リンス液や薬液などの処理液で基板Wを処理する処理ユニット3と、基板処理装置2を制御する制御装置4とを含む。制御装置4は、演算部と記憶部とを含むコンピュータである。処理ユニット3に対する基板Wの搬入および搬出は、搬送ロボット(図示せず)によって行われる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic partial sectional view showing a substrate processing apparatus 2 according to an embodiment of the present invention.
The substrate processing apparatus 2 is a single-wafer type apparatus that processes a disk-shaped substrate W such as a semiconductor wafer one by one. The substrate processing apparatus 2 includes a processing unit 3 that processes the substrate W with a processing liquid such as a rinse liquid or a chemical liquid, and a
処理ユニット3は、内部空間5を有する箱型のチャンバーと、チャンバー内で基板Wを水平に保持しながら基板Wを通る鉛直な回転軸線A1まわりに基板Wを回転させる基板保持装置1とを含む。処理ユニット3は、基板保持装置1に保持されている基板Wの上面に向けてリンス液を吐出するリンス液ノズル6と、基板保持装置1に保持されている基板Wの上面に向けて薬液を吐出する薬液ノズル7とをさらに含む。
The processing unit 3 includes a box-shaped chamber having an
リンス液ノズル6は、リンス液バルブ10および流量調整バルブ11が介装されたリンス液配管12に接続されている。リンス液バルブ10が開かれると、リンス液が、流量調整バルブ11の開度に対応する流量でリンス液配管12からリンス液ノズル6に供給され、リンス液ノズル6から基板Wの上面に向けて下方に吐出される。リンス液は、たとえば、純水(脱イオン水:Deionized Water)である。リンス液は、炭酸水、電解イオン水、水素水、オゾン水、および希釈濃度(たとえば、10〜100ppm程度)の塩酸水のいずれかであってもよい。
The rinse liquid nozzle 6 is connected to a rinse
薬液ノズル7は、薬液バルブ13および流量調整バルブ14が介装された薬液配管15に接続されている。薬液バルブ13が開かれると、薬液が、流量調整バルブ14の開度に対応する流量で薬液配管15から薬液ノズル7に供給され、薬液ノズル7から基板Wの上面に向けて下方に吐出される。薬液は、たとえば、FOM(オゾンが溶け込んだフッ酸)やFPM(フッ酸と過酸化水素水とを含む混合液)である。薬液は、FOMやFPMに限らず、硫酸、酢酸、硝酸、塩酸、フッ酸、リン酸、アンモニア水、過酸化水素水、有機酸(たとえばクエン酸、蓚酸等)、有機アルカリ(たとえば、TMAH:テトラメチルアンモニウムハイドロオキサイド等)、界面活性剤、および腐食防止剤の少なくとも1つを含む液であってもよい。
The chemical liquid nozzle 7 is connected to a chemical
薬液ノズル7は、チャンバー内で移動可能なスキャンノズルである。処理ユニット3は、先端部に薬液ノズル7が取り付けられた水平に延びるノズルアーム16と、ノズルアーム16を移動させることにより、薬液ノズル7を鉛直方向および水平方向の少なくとも一方に移動させるノズル移動機構17とを含む。
ノズル移動機構17は、薬液ノズル7から吐出された薬液が基板保持装置1に保持されている基板Wの上面に着液する処理位置と、平面視で薬液ノズル7が基板保持装置1のまわりに位置する待機位置との間で、薬液ノズル7を移動させる。処理位置は、薬液ノズル7から吐出された薬液が基板Wの上面中央部に着液する中央処理位置と、薬液ノズル7から吐出された薬液が基板Wの上面周縁部に着液する周縁部処理位置とを含む。ノズル移動機構17は、制御装置4によって制御される。
<基板保持装置の構成>
基板保持装置1は、鉛直な回転軸線A1まわりに回転可能な円板状の回転台20と、回転台20の上方で基板Wを把持することにより、基板Wを水平に保持する第1チャック機構40および第2チャック機構60と、回転台20から下方に突出した円板状のボス21と、ボス21を介して回転台20に結合された回転軸22とを備えている。回転台20の上面は、基板Wの直径よりも大きい外径を有している。基板Wは、回転台20の上方で水平に保持される。
The chemical nozzle 7 is a scan nozzle that can move in the chamber. The processing unit 3 includes a horizontally extending
The
<Configuration of substrate holding device>
The
基板保持装置1は、回転軸22を回転軸線A1まわりに回転させる回転駆動機構37と、回転駆動機構37を収容するハウジング38とを備えている。回転駆動機構37は、たとえば電動モータである。回転駆動機構37は、回転軸22に取り付けられたロータ37Aと、ハウジング38に固定されたモータハウジング37Bと、モータハウジング37Bに取り付けられたステータ37Cとを含む。回転駆動機構37による回転軸22の駆動は、制御装置4によって制御される。
The
基板保持装置1は、回転台20の上方で回転台20に対して鉛直方向に移動可能な保護ディスク50を備えている。保護ディスク50は、回転台20と同程度の大きさを有する略円環状の部材である。保護ディスク50の外径は、基板Wの直径よりも大きい。保護ディスク50の周端縁には、基板Wの下面と回転台20との間の空間を側方から覆う筒状のスカート部51が設けられている。
The
保護ディスク50は、保護ディスク50の下面から下方に延びる複数のガイド軸52に結合されている。図1では、1つのガイド軸52だけを示している。複数のガイド軸52は、保護ディスク50の周方向に間隔を隔てて配置されている。ガイド軸52は、回転台20に保持されたリニア軸受53によって鉛直方向に移動可能に支持されている。
保護ディスク50は、ガイド軸52と共に回転台20に対して鉛直方向に移動可能である。保護ディスク50が上位置(図1に示す位置)に達すると、ガイド軸52の下端に設けられたフランジが、リニア軸受53の下端に接触し、上方向への保護ディスク50の移動が規制される。保護ディスク50が下位置に達すると、保護ディスク50の下面が回転台20の上面に接触し、下方向への保護ディスク50の移動が規制される。
The
The
保護ディスク50の下面には、複数の保護ディスク側永久磁石55が設けられている。各保護ディスク側永久磁石55は、N極とS極とが上下方向に並ぶように配置されている。各保護ディスク側永久磁石55は、回転台20を上下方向に貫通する貫通孔に挿通されている。各保護ディスク側永久磁石55は、保護ディスク50と共に上下方向に移動可能である。
A plurality of protective disk side
基板保持装置1は、ディスク昇降用永久磁石56と、昇降アクチュエータ57とをさらに備えている。ディスク昇降用永久磁石56は、保護ディスク側永久磁石55に対して下方から対向する円環状の磁極を有している。ディスク昇降用永久磁石56は、保護ディスク側永久磁石55に対して、上向きの反発磁力を作用させる。昇降アクチュエータ57は、たとえば、エアシリンダである。制御装置4は、昇降アクチュエータ57を制御することにより、ディスク昇降用永久磁石56を昇降させる。保護ディスク50は、保護ディスク側永久磁石55とディスク昇降用永久磁石56との間で発生する磁力によって上位置に配置される。
The
回転軸22は、鉛直方向に延びる中空軸である。回転軸22には、窒素ガス等の不活性ガスを供給する不活性ガス供給管30が挿通されている。不活性ガス供給管30の下端には、不活性ガス供給源31からの不活性ガスを導く不活性ガス供給路32が接続されている。不活性ガス供給路32には、不活性ガスバルブ33が介装されている。不活性ガスバルブ33は、制御装置4によって開閉される。制御装置4が不活性ガスバルブ33を開くと、不活性ガス供給源31からの不活性ガスが不活性ガス供給管30に供給される。
The rotating
不活性ガス供給管30の上端部は、不活性ガス供給管30を取り囲む軸受機構34によって保持されている。軸受機構34は、回転軸22の上端に結合されたボス21と、回転台20の上面から上方に突出する凸部27とによって保持されている。軸受機構34は、回転台20と不活性ガス供給管30との間に配置された軸受と、同じく回転台20と不活性ガス供給管30との間において軸受よりも上方に設けられた磁性流体軸受とを含む。
The upper end portion of the inert
不活性ガス供給管30の上端部は、凸部27を上下方向に貫通する貫通穴内に配置されている。不活性ガス供給管30の上端部は、凸部27の上方に配置された整流部材29の下方に配置されている。整流部材29の下面は、凸部27の上面によって形成された凹所28内に配置されている。整流部材29は、不活性ガス供給管30から上方に離れた位置で凸部27に支持されている。整流部材29の外周面と凸部27の内周面とは、不活性ガス供給管30から供給された不活性ガスを回転軸線Aから離れる方向に向かって斜め上に吐出する環状のガス吐出口を形成している。
The upper end portion of the inert
不活性ガス供給管30に供給された不活性ガスは、凸部27の凹所28と整流部材29との間を通って、ガス吐出口から放射状に吐出される。ガス吐出口から吐出された不活性ガスは、基板Wの下面と保護ディスク50の上面との間の空間を基板Wの中央部から基板Wの周縁部に向かって外方に流れる。基板Wの周縁部付近に達した不活性ガスは、基板Wの下面周縁部と保護ディスク50の上面周縁部との間の隙間から外方に排出される。このように、基板Wの下面に沿って外方に流れる不活性ガスの気流が形成されるので、処理液のミストや液滴が基板Wの下面に接触することが防止しながら、基板Wの上面を処理することができる。
The inert gas supplied to the inert
図2は、基板保持装置1を上から見た模式図である。図2に示す仮想直線Lは、回転台20の中心(回転軸線A1)を通り、平面視で回転台20を2等分する水平な直線である。以下では、仮想直線Lに沿う方向のうちの一方(図2において回転軸線A1よりも紙面の左側)を一方側X1といい、仮想直線Lに沿う方向のうちの他方(図2において回転軸線A1よりも紙面の右側)を他方側X2という。
FIG. 2 is a schematic view of the
また、説明の便宜上、回転台20の周縁部は、回転軸線A1よりも一方側X1の部分である一方側周縁部25と、回転台20の周縁部において回転軸線A1よりも他方側X2の部分である他方側周縁部26とに分けて説明することがある。他方側周縁部26は回転台20の中心(回転軸線A1)に対して、一方側周縁部25と反対側に位置する。
同様に、基板Wの周縁部(ベベル部ともいう)も回転軸線A1よりも一方側X1の部分である一方側周縁部W1と、基板Wの周縁部において回転軸線A1よりも他方側X2の部分である他方側周縁部W2とに分けて説明することがある。他方側周縁部W2は、回転台20の中心(回転軸線A1)に対して一方側周縁部W1と反対側に位置する。
For convenience of explanation, the peripheral part of the
Similarly, the peripheral portion (also referred to as a bevel portion) of the substrate W is also a portion on one side X1 from the rotation axis A1 and a portion on the other side X2 from the rotation axis A1 in the peripheral portion of the substrate W. The other side peripheral edge W2 may be described separately. The other side peripheral edge W2 is located on the opposite side of the one side peripheral edge W1 with respect to the center of the turntable 20 (rotation axis A1).
第1チャック機構40は、たとえば1本の第1可動ピン41と一対の第1固定ピン42とを含む。第1可動ピン41は、回転台20の一方側周縁部25に配置されており、第1固定ピン42は、回転台20の他方側周縁部26に配置されている。第1可動ピン41と第1可動ピン41のピン回動軸線A2とは、仮想直線L上に位置している。一対の第1固定ピン42は、仮想直線Lに対して線対称の位置に配置されている。
The
図3は、第1チャック機構40の第1可動ピン41と基板Wとの位置関係を示す模式図である。第1可動ピン41は、開位置と閉位置との間でピン回動軸線A2まわりに回動可能である。図3(a)は、第1可動ピン41が閉位置にある状態を示している。図3(b)は、第1可動ピン41が開位置にある状態を示している。開位置は、第1可動ピン41の受け部43が基板Wの周縁部から離れる位置であり、閉位置は、第1可動ピン41の受け部43が基板Wの周縁部に押し付けられる位置である。
FIG. 3 is a schematic diagram showing the positional relationship between the first
図3(b)を参照して、第1可動ピン41は、鉛直方向に延びる円柱状の受け部43と、受け部43の下方に一体的に設けられたガイド部44とを含む。ガイド部44は、受け部43に向かって斜め上に延びるガイド面44aを有する。第1可動ピン41は、さらに、ガイド部44の下方に一体的に設けられ、受け部43およびガイド部44と共に鉛直なピン回動軸線A2まわりに回転台20に対して回転する土台部45を含む。円柱状の受け部43の中心軸線Bは、ピン回動軸線A2に対して偏心している。
Referring to FIG. 3B, the first
各第1固定ピン42は、閉位置(図3(a)に示す位置)に位置する第1可動ピン41と同等の形状を有している。各第1固定ピン42は、回転台20に対して移動不能である。図2に示すように、第1固定ピン42は、鉛直方向に延びる円筒状の外周面を基板Wの周端面に接触させる受け部46と、受け部46の下方に一体的に設けられたガイド部47と、ガイド部47の下方に一体的に設けられ、回転台20に固定された土台部48とを含む。ガイド部47は、受け部46に向かって斜め上に延びるガイド面47aを有する。
Each first fixed
図1を参照して、第1可動ピン41は、回転台20の外周部を上下方向に貫通する貫通孔に挿通されている。同様に、第1可動ピン41は、保護ディスク50の外周部を上下方向に貫通する貫通孔に挿通されている。第1可動ピン41の土台部45は、軸受45aを介して回転台20に支持されている。保護ディスク50の貫通穴の内径は、土台部45の外径よりも大きい。第1可動ピン41の受け部43およびガイド部44は、上位置に位置する保護ディスク50の上面から上方に突出している。図示はしないが、第1固定ピン42等の他のピンも、第1可動ピン41と同様に、回転台20および保護ディスク50を貫通している。
With reference to FIG. 1, the first
図3(b)に示すように、第1可動ピン41が閉位置にあるとき、基板Wの周縁部は、ガイド面44aによって下から支持される。第1可動ピン41が開位置から閉位置の方へ移動すると、基板Wは、ガイド面44aによって受け部43の方に案内される。図3(a)に示すように、第1可動ピン41が閉位置にあるとき、受け部43の円筒状の外周面が、基板Wの周端面に接触する。第1可動ピン41が閉位置から開位置に移動すると、基板Wに対する受け部43の押し付けが解除される。
As shown in FIG. 3B, when the first
第2チャック機構60は、たとえば1本の第2可動ピン61と一対の第2固定ピン62とを含む。第2可動ピン61は、回転台20の他方側周縁部26に配置されており、第2固定ピン62は、回転台20の一方側周縁部25に配置されている。第2可動ピン61と第2可動ピン61のピン回動軸線A2とは、仮想直線L上に位置している。一対の第2固定ピン62は、仮想直線Lに対して線対称の位置に配置されている。
The
第2可動ピン61は、第1可動ピン41と同様の構成を有しているため、第1可動ピン41と同じ符号を付してその説明を省略する(図1も参照)。同様に、第2固定ピン62は、第1固定ピン42と同様の構成を有しているため、第1可動ピン41と同じ符号を付してその説明を省略する。
図4は、基板Wと回転台20との位置関係を示す模式図である。図4(a)では、基板Wが第1の偏心状態で保持されている。図4(b)では、基板Wが第2の偏心状態で保持されている。図4(a)に示す基板Wの輪郭線は、回転軸線A1に対して第1可動ピン41とは反対側に偏心した第1仮想円D1に相当し、図4(b)に示す基板Wの輪郭線は、回転軸線A1に対して第2可動ピン61とは反対側に偏心した第2仮想円D2に相当する。第1仮想円D1および第2仮想円D2は、同一平面上に位置している。
Since the second
FIG. 4 is a schematic diagram showing the positional relationship between the substrate W and the
実際には、回転台20および基板Wが回転するが、図4では、説明の便宜上、周方向S(回転軸線A1まわりの方向)における第1可動ピン41の位置を図4(a)と図4(b)とで一致させている。仮想直線Lの一方側X1が紙面の左側となるように回転台20の位置を固定して図示している。また、図4では、各ピン41,42,61,62を簡略化しており、第1可動ピン41と第1固定ピン42とを黒で塗りつぶしている。
Actually, the
第1可動ピン41が閉位置に配置され、第2可動ピン61が開位置に配置されている場合、図4(a)に示すように、基板Wの一方側周縁部W1は、第1可動ピン41によって一対の第1固定ピン方向(他方側X2に相当)の方に押される。これにより、基板Wの他方側周縁部W2が、一対の第1固定ピン42に当接する。そのため、基板Wは、第1可動ピン41と一対の第1固定ピン42との3点で第1チャック機構40によって把持される。
When the 1st
第1可動ピン41が閉位置にある状態では、第1可動ピン41および一対の第1固定ピン42が基板Wに当接する部分が、平面視で回転台20の中心(回転軸線A1)から仮想直線Lに沿って他方側X2にずれた位置に中心C1を有する第1仮想円D1上に並んでいる。そのため、基板Wは、その中心Cが第1仮想円D1の中心C1と一致する位置で保持される。
In a state where the first
基板Wの中心Cが第1仮想円D1の中心C1と一致するように、基板Wの中心Cが基板Wの回転中心(回転軸線A1)に対して偏心した基板Wの状態を第1の偏心状態という。基板Wが第1の偏心状態で保持されているとき、基板Wの一方側周縁部W1は、一対の第2固定ピン62から離間しており、基板Wの他方側周縁部W2は、開位置に位置する第2可動ピン61から離間している。
The state of the substrate W in which the center C of the substrate W is eccentric with respect to the rotation center (rotation axis A1) of the substrate W so that the center C of the substrate W coincides with the center C1 of the first virtual circle D1 is the first eccentricity. It is called a state. When the substrate W is held in the first eccentric state, the one side peripheral edge W1 of the substrate W is separated from the pair of second fixing pins 62, and the other side peripheral edge W2 of the substrate W is in the open position. It is separated from the second
一方、第1可動ピン41が開位置に配置され、第2可動ピン61が閉位置に配置されている場合、図4(b)に示すように、基板Wの他方側周縁部W2は、第2可動ピン61によって一対の第2固定ピン方向(一方側X1に相当)の方に押される。これにより、基板Wの他方側周縁部W1が、一対の第2固定ピン62に当接する。そのため、基板Wは、第2可動ピン61と一対の第2固定ピン62との3点で第2チャック機構60によって把持される。
On the other hand, when the first
第2可動ピン61が閉位置にある状態では、第2可動ピン61および一対の第2固定ピン62が基板Wに当接する部分が、平面視で回転台20の中心(回転軸線A1)から仮想直線Lに沿って一方側X1にずれた位置に中心C2を有する第2仮想円D2上に並んでいる。そのため、基板Wは、その中心Cが第2仮想円D2の中心C2と一致する位置で保持される。
In a state where the second
基板Wの中心Cが第2仮想円D2の中心C2と一致するように、基板Wの中心Cが基板Wの回転中心(回転軸線A1)に対して偏心した基板Wの状態を第2の偏心状態という。基板Wが第2の偏心状態で保持されているとき、基板Wの他方側周縁部W2は、一対の第1固定ピン42から離間しており、基板Wの一方側周縁部W1は、開位置に位置する第1可動ピン41から離間している。
<チャック開閉機構>
以下では、第1可動ピン41および第2可動ピン61を開閉させるチャック開閉機構について説明する。最初に、第1チャック開閉機構70について説明し、その後、第2チャック開閉機構90について説明する。
The state of the substrate W in which the center C of the substrate W is eccentric with respect to the rotation center (rotation axis A1) of the substrate W so that the center C of the substrate W coincides with the center C2 of the second virtual circle D2 is the second eccentricity. It is called a state. When the substrate W is held in the second eccentric state, the other peripheral portion W2 of the substrate W is separated from the pair of first fixing pins 42, and the one peripheral portion W1 of the substrate W is in the open position. It is spaced apart from the 1st
<Chuck opening / closing mechanism>
Hereinafter, a chuck opening / closing mechanism that opens and closes the first
図1を参照して、第1チャック機構40は、第1可動ピン41を開位置と閉位置との間で移動させる第1チャック開閉機構70を含む。第1チャック開閉機構70は、回転台20に対して第1可動ピン41と共にピン回動軸線A2まわりに回転する第1従動マグネット71と、第1可動ピン41が閉位置に位置するように第1従動マグネット71を回転させる第1閉用駆動マグネット72とを含む。
Referring to FIG. 1, the
第1従動マグネット71および第1閉用駆動マグネット72は、回転台20に固定されたマグネットカバー73内に収容されている。第1従動マグネット71は、マグネットカバー73に対してピン回動軸線A2まわりに回転可能である。第1閉用駆動マグネット72は、マグネットカバー73に保持されている。第1従動マグネット71、第1閉用駆動マグネット72およびマグネットカバー73は、回転軸線A1まわりに回転台20と一体回転する。
The first driven
第1閉用駆動マグネット72は、ピン回動軸線A2よりも基板Wの回転半径方向外方に位置している。第1閉用駆動マグネット72のN極は、第1従動マグネット71に向けられている。第1従動マグネット71は、N極とS極とが両端に設けられた水平方向に延びる棒状である。第1従動マグネット71のS極は、第1閉用駆動マグネット72と第1従動マグネット71との間に働く磁力によって、基板Wの回転半径方向外方に向けられる。これにより、第1可動ピン41は、閉位置に配置される。
The first
第1チャック開閉機構70は、さらに、第1閉用駆動マグネット72と第1従動マグネット71との間に働く磁力に抗して、第1可動ピン41が開位置に位置するように第1従動マグネット71を回転させる複数の第1開用駆動マグネット74と、複数の第1開用駆動マグネット74を下方から支持するマグネット支持部材75と、マグネット支持部材75を昇降させる昇降アクチュエータ76とを含む。
The first chuck opening /
第1開用駆動マグネット74、マグネット支持部材75、および昇降アクチュエータ76は、基板保持装置1のハウジング38内に配置されており、回転台20の下方に位置している。昇降アクチュエータ76は、ハウジング38内で第1開用駆動マグネット74を昇降させる。昇降アクチュエータ76は、たとえば、エアシリンダである。昇降アクチュエータ76は、上位置(図1において破線で示す位置)と下位置(図1において実線で示す位置)との間で第1開用駆動マグネット74を昇降させる。
The first
図2は、3つの第1開用駆動マグネット74が設けられている例を示している。複数の第1開用駆動マグネット74は、回転台20の周方向Sに等間隔で並んでいる。第1開用駆動マグネット74は、第1可動ピン41よりも基板Wの回転半径方向内方に位置している。第1開用駆動マグネット74のN極は、第1可動ピン41側(基板Wの回転半径方向外方)に向けられている。昇降アクチュエータ76(図1参照)がマグネット支持部材75を昇降させると、3つの第1開用駆動マグネット74が一体的に昇降する。
FIG. 2 shows an example in which three first
昇降アクチュエータ76が、制御装置4の制御に応じて、第1開用駆動マグネット74を上昇させると、第1開用駆動マグネット74は、第1開用駆動マグネット74が第1従動マグネット71に近接する近接位置としての上位置(図1に破線で示す位置)に配置される。すると、第1従動マグネット71は、第1開用駆動マグネット74が形成する磁界によって、S極が第1開用駆動マグネット74側(基板Wの回転半径方向内方)に向くように配置される。これにより、第1可動ピン41は、開位置(図1に破線で示す位置)に配置される。図2は、第1可動ピン41が開位置に配置されている状態を示している。
When the
昇降アクチュエータ76が、制御装置4の制御に応じて、第1開用駆動マグネット74を下降させると、第1開用駆動マグネット74は、第1開用駆動マグネット74が離反位置としての下位置(図1に実線で示す位置)に配置される。すると、第1開用駆動マグネット74と第1従動マグネット71との間に働く磁力が弱まるため、第1従動マグネット71のS極は、第1閉用駆動マグネット72と第1従動マグネット71との間に働く磁力によって外方に向けられる。これにより、第1可動ピン41は、閉位置(図1に実線で示す位置)に配置される。
When the elevating
第2チャック機構60は、第2可動ピン61を開位置と閉位置との間で移動させる第2チャック開閉機構90を含む。第2チャック開閉機構90は、回転台20に対して第2可動ピン61と共にピン回動軸線A2まわりに回転する第2従動マグネット91と、第2可動ピン61が閉位置に位置するように第2従動マグネット91を回転させる第2閉用駆動マグネット92とを含む。
The
第2従動マグネット91および第2閉用駆動マグネット92は、回転台20に固定されたマグネットカバー93内に収容されている。第2従動マグネット91は、マグネットカバー93に対してピン回動軸線A2まわりに回転可能である。第2閉用駆動マグネット92は、マグネットカバー93に保持されている。第2従動マグネット91、第2閉用駆動マグネット92およびマグネットカバー93は、回転軸線A1まわりに回転台20と一体回転する。
The second driven
第2閉用駆動マグネット92は、ピン回動軸線A2よりも基板Wの回転半径方向外方に位置している。第2閉用駆動マグネット92のS極は、第2従動マグネット91に向けられている。第2従動マグネット91は、N極とS極とが両端に設けられた水平方向に延びる棒状である。第2従動マグネット91のN極は、第2閉用駆動マグネット92と第2従動マグネット91との間に働く磁力によって、基板Wの回転半径方向外方に向けられる。これにより、第2可動ピン61は、閉位置に配置される。
The second
第2チャック開閉機構90は、さらに、第2閉用駆動マグネット92と第2従動マグネット91との間に働く磁力に抗して、第2可動ピン61が開位置に位置するように第2従動マグネット91を回転させる複数の第2開用駆動マグネット94と、複数の第2開用駆動マグネット94を下方から支持するマグネット支持部材95と、マグネット支持部材95を昇降させる昇降アクチュエータ96とを含む。
The second chuck opening /
第2開用駆動マグネット94、マグネット支持部材95、および昇降アクチュエータ96は、基板保持装置1のハウジング38内に配置されており、回転台20の下方に位置している。昇降アクチュエータ96は、ハウジング38内で第2開用駆動マグネット94を昇降させる。昇降アクチュエータ96は、たとえば、エアシリンダである。昇降アクチュエータ96は、上位置(図1においてで実線示す位置)と下位置(図1において破線で示す位置)との間で第2開用駆動マグネット94を昇降させる。
The second
図2は、3つの第2開用駆動マグネット94が設けられている例を示している。複数の第2開用駆動マグネット94は、回転台20の周方向Sに等間隔で並んでいる。第2開用駆動マグネット94は、第2可動ピン61よりも基板Wの回転半径方向内方に位置している。第2開用駆動マグネット94のS極は、第2可動ピン61側(基板Wの回転半径方向外方)に向けられている。昇降アクチュエータ96(図1参照)がマグネット支持部材95を昇降させると、3つの第2開用駆動マグネット94が一体的に昇降する。
FIG. 2 shows an example in which three second
図2では、説明の便宜上、第2開用駆動マグネット94にハッチングを付している。3つの第1開用駆動マグネット74と3つの第2開用駆動マグネット94とは、周方向Sに交互に並んでいる。第1開用駆動マグネット74および第2開用駆動マグネット94は、いずれも、平面視で周方向Sに沿う円弧状である。複数の第1開用駆動マグネット74および複数の第2開用駆動マグネット94は、平面視で円環状に配置されている。
In FIG. 2, the second
昇降アクチュエータ96が、制御装置4の制御に応じて、第2開用駆動マグネット94を上昇させると、第2開用駆動マグネット94は、第2開用駆動マグネット94が第2従動マグネット91に近接する近接位置としての上位置(図1に実線で示す位置)に配置される。すると、第2従動マグネット91は、第2開用駆動マグネット94が形成する磁界によって、N極が第2開用駆動マグネット94側(基板Wの回転半径方向内方)に向くように配置される。これにより、第2可動ピン61は、開位置(図1に破線で示す位置)に配置される。図2は、第2可動ピン61が開位置に配置されている状態を示している。
When the elevating
昇降アクチュエータ96が、制御装置4の制御に応じて、第2開用駆動マグネット94を下降させると、第2開用駆動マグネット94は、第2開用駆動マグネット94が離反位置としての下位置(図1に破線で示す位置)に配置される。すると、第2開用駆動マグネット94と第2従動マグネット91との間に働く磁力が弱まるため、第2従動マグネット91のN極は、第2閉用駆動マグネット92と第2従動マグネット91との間に働く磁力によって外方に向けられる。これにより、第2可動ピン61は、閉位置(図1に実線で示す位置)に配置される。
When the lifting
このように、第1可動ピン41は、第1従動マグネット71のS極が内方に向けられているときに開位置に配置され、第1従動マグネット71のS極が外方に向けられているときに閉位置に配置される。これとは反対に、第2可動ピン61は、第2従動マグネット91のS極が外方に向けられているときに開位置に配置され、第2従動マグネット91のS極が内方に向けられているときに閉位置に配置される。したがって、第1従動マグネット71および第2従動マグネット91は、磁極の向きが互いに反対となっている。
<基板保持装置1の動作>
図1を参照して、搬送ロボット(図示せず)が、基板保持装置1に基板Wを置いたり、基板保持装置1から基板Wを取るときは、制御装置4が、第1開用駆動マグネット74および第2開用駆動マグネット94が上位置に位置するように昇降アクチュエータ76,96を制御する。このとき、第1可動ピン41および第2可動ピン61がそれぞれの開位置に配置されるように、回転台20の回転角が制御される。この状態で、基板保持装置1に対する基板Wの搬入および搬出が、搬送ロボット(図示せず)によって行われる。
Thus, the 1st
<Operation of
Referring to FIG. 1, when a transfer robot (not shown) places a substrate W on the
第1チャック機構40が基板Wを保持するときは、第1開用駆動マグネット74が下位置に位置し、かつ、第2開用駆動マグネット94が上位置に位置するように、制御装置4が昇降アクチュエータ76,96を制御する。これにより、第1可動ピン41は、第1閉用駆動マグネット72が形成する磁界と、第2開用駆動マグネット94が形成する磁界とによって閉位置に配置される。また、第2可動ピン61は、第2開用駆動マグネット94が形成する磁界によって開位置に配置される。そのため、基板Wは、第1チャック機構40によって第1の偏心状態(図4(a)参照)で保持される。
When the
この状態で、制御装置4は、回転駆動機構37に回転軸22を回転させる。回転軸22の回転に伴って回転台20が回転し、第1チャック機構40によって保持されている基板Wも回転する。第2開用駆動マグネット94が周方向Sに等間隔で設けられているため、基板Wが回転しているときでも、第2可動ピン61は開位置で維持され、第1可動ピン41は閉位置で維持される。そのため、基板Wは、第1チャック機構40によって第1の偏心状態(図4(a)参照)で保持されたまま回転する。
In this state, the
制御装置4は、第1開用駆動マグネット74が下位置に位置しており、回転駆動機構37が基板Wを回転させている状態で、第2開用駆動マグネット94を上位置から下位置に下降させる。そのため、第1可動ピン41が閉位置に配置されている状態で、第2可動ピン61が閉位置の方へ移動する。したがって、基板Wは、第1可動ピン41および第2可動ピン61によって互いに反対に方向に押される。
In the
第1従動マグネット71と第1閉用駆動マグネット72とが引き合う力は、第2従動マグネット91と第2閉用駆動マグネット92とが引き合う力よりも強い。そのため、第1可動ピン41が基板Wを押す力は、第2可動ピン61が基板Wを押す力よりも大きい。したがって、基板Wは、第2偏心位置(図4(b)に示す位置)の方に移動せずに、第1偏心位置(図4(a)に示す位置)に留まる。
The force attracted by the first driven
このとき、第2可動ピン61は、開位置と閉位置との間の中間位置で基板Wの他方側周縁部W2に当接した状態で維持される。そのため、基板Wは、第1可動ピン41と一対の第1固定ピン42と第2可動ピン61とが4か所で基板Wの周端面に接した状態で、第1偏心位置で保持される。つまり、基板Wは、第1チャック機構40によって第1の偏心状態で保持されつつ、第2可動ピン61によって第1偏心状態での保持が補助される。
At this time, the 2nd
第2チャック機構60が基板Wを保持するときは、第1開用駆動マグネット74が上位置に位置し、かつ、第2開用駆動マグネット94が下位置に位置するように、制御装置4が昇降アクチュエータ76,96を制御する。第1可動ピン41は、第1開用駆動マグネット74が形成する磁界によって開位置に配置される。第2可動ピン61は、第2閉用駆動マグネット92が形成する磁界と、第1開用駆動マグネット74が形成する磁界とによって閉位置に配置される。そのため、基板Wは、第2チャック機構60によって第2の偏心状態(図4(b)参照)で保持される。
When the
この状態で、制御装置4が回転駆動機構37を制御し、回転軸22を回転させる。回転軸22の回転に伴って回転台20が回転し、第2チャック機構60によって保持された基板Wも回転する。第1開用駆動マグネット74が周方向Sに等間隔で設けられているため、基板Wが回転しているときでも、第1可動ピン41は開位置で維持され、第2可動ピン61は閉位置で維持される。そのため、基板Wは、第2チャック機構60によって第2の偏心状態(図4(b)参照)で保持されたまま回転する。
In this state, the
第1チャック機構40と第2チャック機構60との間で基板Wを持ち替えるときは、制御装置4が、たとえば、第1開用駆動マグネット74が下位置に位置し、第2開用駆動マグネット94が上位置に位置するように、昇降アクチュエータ76,96を制御する。この状態では、基板Wは、第1チャック機構40によって第1の偏心状態で保持されている。
When the substrate W is moved between the
その後、制御装置4は、第1開用駆動マグネット74が下位置に位置している状態で、第2開用駆動マグネット94が下位置に位置するように昇降アクチュエータ96を制御する。これにより、基板Wは、第1可動ピン41と一対の第1固定ピン42と第2可動ピン61とによって4点で把持されて第1の偏心状態で保持される。
続いて、制御装置4は、第1開用駆動マグネット74および第2開用駆動マグネット94が下位置に位置している状態で、第1開用駆動マグネット74だけが上位置に移動するように昇降アクチュエータ47を制御する。これにより、基板Wの保持は、第1チャック記憶40による第1の偏心状態での保持から第2チャック機構60による第2の偏心状態での保持に切り替わる。
<基板Wの処理>
次に、図1を参照して、処理ユニット3によって行われる基板Wの処理について説明する。処理の内容としては、パーティクル等の異物を除去するための洗浄や、基板W上の不要な薄膜(窒化膜やレジスト)の除去が挙げられる。以下では、基板Wから異物を除去する例について説明する。
Thereafter, the
Subsequently, the
<Processing of substrate W>
Next, processing of the substrate W performed by the processing unit 3 will be described with reference to FIG. The contents of the processing include cleaning for removing foreign matters such as particles and removal of unnecessary thin films (nitride films and resists) on the substrate W. Below, the example which removes a foreign material from the board | substrate W is demonstrated.
処理ユニット3で基板Wを処理するときは、制御装置4が、搬送ロボット(図示せず)に基板Wをチャンバー内に搬入させる。その後、制御装置4は、昇降アクチュエータ76,96を制御することによって、第1チャック機構40に基板Wを挟持させる。その後、制御装置4は、保護ディスク50が上位置に位置している状態で、不活性ガスバルブ33を開き、不活性ガスの吐出を開始する。これにより、保護ディスク50と基板Wの下面との間に不活性ガスを充満する。その後、制御装置4は、基板保持装置1に基板Wの回転を開始させる。
When processing the substrate W by the processing unit 3, the
次に、制御装置4は、薬液ノズル7を待機位置から処理位置に移動させる。さらに、制御装置4は、薬液バルブ13を開いて、薬液ノズル7に薬液を噴射させる。制御装置4は、回転している基板Wの上面に向けて薬液ノズル7に薬液を吐出させながら、薬液ノズル7を中央処理位置と周縁部処理位置との間で移動させる。これにより、薬液が基板Wの上面全域に衝突し、異物が基板Wから除去される(基板洗浄工程)。制御装置4は、基板洗浄工程において開用駆動マグネット74,94を上昇または下降させることにより、第1チャック機構40および第2チャック機構60に基板Wの持ち替えを少なくとも1回実施させる。
Next, the
制御装置4は、薬液バルブ13を閉じて、薬液ノズル7を待機位置に移動させた後、リンス液バルブ10を開いて、リンス液ノズル6にリンス液を吐出させる。リンス液ノズル6から吐出されたリンス液は、回転している基板Wの上面中央部に着液した後、基板Wの上面周縁部まで基板Wの上面に沿って外方に流れる。これにより、リンス液が基板Wの上面の全域に供給され、パーティクル等の異物が基板Wから洗い流される(上面リンス工程)。制御装置4は、上面リンス工程において開用駆動マグネット74,94を上昇または下降させることにより、第1チャック機構40および第2チャック機構60に基板Wの持ち替えを少なくとも1回実施させる。
The
制御装置4は、リンス液バルブ10を閉じて、リンス液ノズル6にリンス液の吐出を停止させた後、開用駆動マグネット74,94を下位置に移動させて基板Wを可動ピン41,61および一対の第1固定ピン42の4点で把持する。この状態で、基板保持装置1に基板Wを高速回転させる。これにより、基板W上のリンス液が遠心力によって基板Wの周囲に振り切られ、液体が基板Wから除去される。そのため、基板Wが乾燥する(基板乾燥工程)。その後、制御装置4は、基板保持装置1に基板Wの回転を停止させる。その後、制御装置4は、不活性ガスバルブ33を閉じる。その後、制御装置4は、開用駆動マグネット74,94を上位置に移動させることにより、可動ピン41,61を開位置に移動させる。その後、制御装置4は、搬送ロボットに基板Wをチャンバーから搬出させる。
The
以上のように本実施形態では、第1可動ピン41が閉位置に配置されると、基板Wが第1可動ピン41によって一対の第1固定ピン42の方に押され、基板Wの周端面が一対の第1固定ピン42に接触する。同様に、第2可動ピン61が閉位置に配置されると、基板Wが第2可動ピン61によって一対の第2固定ピン62の方に押され、基板Wの周端面が一対の第2固定ピン62に接触する。基板Wが第1チャック機構40または第2チャック機構60に水平に保持されている状態で、回転駆動機構37が第1チャック機構40および第2チャック機構60を回転させると、基板Wは基板Wを通る鉛直な回転軸線A1まわりに回転する。
As described above, in the present embodiment, when the first
第1可動ピン41と第1固定ピン42とは、第1仮想円D1上で基板Wの周端面に接触し、第2可動ピン61と第2固定ピン62とは、第2仮想円D2上で基板Wの周端面に接触する。第1仮想円D1および第2仮想円D2は、互いに偏心している。そのため、第1可動ピン41と第1固定ピン42とが基板Wを水平に保持しているときは、第2可動ピン61と第2固定ピン62とが基板Wの周端面から離れている。これとは反対に、第2可動ピン61と第2固定ピン62とが基板Wを水平に保持しているときは、第1可動ピン41と第1固定ピン42とが基板Wの周端面から離れている。
The first
このように、各ピンは、第1可動ピン41および第2可動ピン61の移動に伴って、基板Wの周端面に接触した接触状態と基板Wの周端面から離れた離間状態との間で切り替わる。したがって、第1チャック機構40および第2チャック機構60の間で基板Wを持ち替えることができる。これにより、基板Wの周端面全域に処理液を供給することができ、基板Wの周端面をむらなく処理することができる。さらに、各ピンの状態を切り替えるときに基板Wを移動させるので、全てのピンが可動ピンでなくてもよい。したがって、チャック機構を簡素化することができる。
As described above, each pin moves between the contact state in contact with the peripheral end surface of the substrate W and the separated state away from the peripheral end surface of the substrate W as the first
本実施形態では、第1可動ピン41が開位置から閉位置に移動すると、基板Wは、第1可動ピン41に押され、基板Wの輪郭線が第2仮想円D2上に位置する第2偏心位置から、基板Wの輪郭線が第1仮想円D1上に位置する第1偏心位置に移動する。これとは反対に、第2可動ピン61が開位置から閉位置に移動すると、基板Wは、第2可動ピン61に押され、第1偏心位置から第2偏心位置に移動する。
In the present embodiment, when the first
このように、第1可動ピン41および第2可動ピン61は、基板Wを挟持するために第1固定ピン42または第2固定ピン62の方に基板Wを移動させるだけでなく、第1偏心位置と第2偏心位置との間で基板Wを移動させる。したがって、第1偏心位置と第2偏心位置との間で基板Wを移動させる別の機構を設けなくてもよい。これにより、基板保持装置を簡素化することができる。
Thus, the first
第1チャック機構40または第2チャック機構60が基板Wを挟持しているとき、基板Wの中心は、第1仮想円D1または第2仮想円D2の中心に位置している。第1仮想円D1および第2仮想円D2のそれぞれが回転軸線A1に対して偏心しているので、基板Wは、回転軸線A1に対して偏心した状態で第1チャック機構40または第2チャック機構60に挟持される。この状態で、回転駆動機構37が第1チャック機構40および第2チャック機構60を回転させると、基板Wは回転軸線A1に対して偏心した状態で回転軸線A1まわりに回転する。
When the
第1仮想円D1および第2仮想円D2の一方が回転軸線A1に対して偏心しており、第1仮想円D1および第2仮想円D2の他方が回転軸線A1と同軸である場合、第1チャック機構40および第2チャック機構60のいずれが基板Wを挟持しているかに応じて、基板Wへの処理液の供給条件が変化する。したがって、第1仮想円D1および第2仮想円D2の両方を偏心させることにより、このような処理液の供給条件のばらつきを低減できる。特に、第1仮想円D1および第2仮想円D2の偏心量が互いに等しい場合、このような供給条件のばらつきを回避できる。
When one of the first virtual circle D1 and the second virtual circle D2 is eccentric with respect to the rotation axis A1, and the other of the first virtual circle D1 and the second virtual circle D2 is coaxial with the rotation axis A1, the first chuck Depending on which of the
この発明は、以上に説明した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載の範囲内において種々の変更が可能である。
たとえば、図5に示す本実施形態の第1変形例のように、第1チャック機構40は、第1可動ピン41を2本含んでいてもよい。2本の第1可動ピン41は、仮想直線Lに対して線対称の位置に配置されていてもよい。同様に、第2チャック機構60は、第2可動ピン61を2本含んでいてもよい(図5における括弧内の符号参照)。2本の第2可動ピン61は、仮想直線Lに対して線対称の位置に立設されていてもよい。
The present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications can be made within the scope of the claims.
For example, as in the first modification of the present embodiment shown in FIG. 5, the
また、図5に示す構成において、第1チャック機構40は、2本の第1可動ピン41同士を連結する連結部材49を含んでいてもよい。この場合、連結部材49に連結された軸部49Aをエアシリンダ等のアクチュエータ(図示しない)で移動させることにより、第1可動ピン41を閉位置と開位置との間で移動させてもよい。これにより、第1可動ピン41を駆動する機構を増やすことなく第1可動ピン41の数を増やすことができる。
In the configuration shown in FIG. 5, the
また、図6に示す本実施形態の第2変形例のように、第1チャック機構40は、先端に基板Wを保持するための切り欠きを有する円柱状の第1可動ピン141を含んでいてもよい。第1可動ピン141は、切り欠きの底部が基板Wの周縁部に当接する閉位置(図6の実線参照)と、その当接が解除された開位置(図6の二点鎖線参照)との間で、水平方向に延びる中心軸142まわりに移動可能である。第1チャック開閉機構70は、可動ピン141と一体回転する従動部材171と、第1可動ピン141を閉位置へ移動させるために従動部材171を常時付勢する閉用駆動ばね172と、閉用駆動ばね172に抗して第1可動ピン141を開位置へ移動させるために従動部材171に当接する開用駆動部材173とを含む。
Further, as in the second modification of the present embodiment shown in FIG. 6, the
また、図7に示す本実施形態の第3変形例のように、第1チャック機構40は、回転台20に固定された支持部材242によってスライド可能に支持された鉛直方向に延びる円柱状の第1可動ピン241を含んでいてもよい。第1可動ピン241は、その円筒状の外周面が基板Wに当接する閉位置(図7の実線参照)と、その当接が解除された開位置(図7の二点鎖線参照)との間でスライド可能である。第1チャック開閉機構70は、第1可動ピン241を閉位置へ常時付勢する閉用駆動ばね272と、第1可動ピン241を開位置へ向けて移動させる開用駆動部材273とを含む。
Further, as in the third modification of the present embodiment shown in FIG. 7, the
第1変形例〜第3変形例に係る第1チャック機構40の構造は、第2チャック機構60にも適用可能である。
前述の実施形態では、第1可動ピン41が第2偏心位置から第1偏心位置に基板Wを移動させ、第2可動ピン61が第1偏心位置から第2偏心位置に基板Wを移動させる場合について説明したが、第1偏心位置と第2偏心位置との間で基板Wを移動させる基板移動機構を別途設けてもよい。
The structure of the
In the above-described embodiment, the first
前述の実施形態では、第1チャック開閉機構70および第2チャック開閉機構90が、マグネット式の開閉機構である場合について説明したが、第1チャック開閉機構70および第2チャック開閉機構90は、機械式の開閉機構であってもよい。
保護ディスク50および保護ディスク50を昇降させる機構を省略してもよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
In the above-described embodiment, the case where the first chuck opening /
The
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
1 :基板保持装置
20 :回転台
37 :回転駆動機構
40 :第1チャック機構
41 :第1可動ピン
42 :第1固定ピン
60 :第2チャック機構
61 :第2可動ピン
62 :第2固定ピン
70 :第1チャック開閉機構
90 :第2チャック開閉機構
A1 :回転軸線
C1 :第1仮想円の中心
C2 :第2仮想円の中心
D1 :第1仮想円
D2 :第2仮想円
L :仮想直線
W :基板
1: substrate holding device 20: turntable 37: rotation drive mechanism 40: first chuck mechanism 41: first movable pin 42: first fixed pin 60: second chuck mechanism 61: second movable pin 62: second fixed pin 70: first chuck opening / closing mechanism 90: second chuck opening / closing mechanism A1: rotation axis C1: center of the first virtual circle C2: center of the second virtual circle D1: first virtual circle D2: second virtual circle L: virtual straight line W: Substrate
Claims (7)
前記第1仮想円に対して偏心した第2仮想円上で前記基板の周端面に接触する一対の第2固定ピンと、前記第2仮想円上で前記基板の周端面に接触する閉位置と前記基板の周端面から離れる開位置との間で移動可能な第2可動ピンと、前記第2可動ピンを前記閉位置に移動させることにより、前記第2可動ピンで前記基板を前記一対の第2固定ピンの方に押して、前記一対の第2固定ピンと前記第2可動ピンとに前記基板を水平な姿勢で保持させる第2チャック開閉機構と、を含む第2チャック機構と、
前記第1チャック機構および第2チャック機構を回転させることにより、前記第1チャック機構または第2チャック機構に保持された前記基板を、前記基板を通る鉛直な回転軸線まわりに回転させる回転駆動機構と、を含む、基板保持装置。 A pair of first fixing pins that contact the peripheral end surface of the disk-shaped substrate on the first virtual circle, a closed position that contacts the peripheral end surface of the substrate on the first virtual circle, and an opening that is separated from the peripheral end surface of the substrate. a first movable pin movable between a position, by moving the first movable pin in the closed position, by pressing the substrate toward the pair of first fixing pins in the first movable pin, the A first chuck mechanism including a first chuck opening and closing mechanism that holds the substrate in a horizontal posture on a pair of first fixed pins and the first movable pin;
A pair of second fixing pins that contact the peripheral end surface of the substrate on a second virtual circle eccentric with respect to the first virtual circle; a closed position that contacts the peripheral end surface of the substrate on the second virtual circle; a second movable pin movable between an open position away from the peripheral end face of the substrate, said by moving the second movable pin in the closed position, the second fixing of the pair of the substrates with the second movable pin A second chuck mechanism that includes a second chuck opening and closing mechanism that pushes toward the pins and causes the pair of second fixed pins and the second movable pins to hold the substrate in a horizontal posture;
A rotation driving mechanism that rotates the first chuck mechanism and the second chuck mechanism to rotate the substrate held by the first chuck mechanism or the second chuck mechanism around a vertical rotation axis passing through the substrate; A substrate holding device.
前記第2チャック開閉機構は、前記第2可動ピンを前記開位置から前記閉位置に移動させることにより、前記第2可動ピンで前記基板を前記一対の第2固定ピンの方に押して、前記第1偏心位置から前記第2偏心位置に前記基板を移動させる、請求項1に記載の基板保持装置。 The first chuck opening / closing mechanism pushes the substrate toward the pair of first fixed pins by moving the first movable pin from the open position to the closed position, thereby pushing the substrate toward the pair of first fixed pins. The substrate is moved from the second eccentric position where the outline of the substrate is located on the second virtual circle to the first eccentric position where the outline of the substrate is located on the first virtual circle,
The second chuck opening / closing mechanism pushes the substrate toward the pair of second fixed pins by moving the second movable pin from the open position to the closed position, thereby pushing the substrate toward the pair of second fixed pins . The substrate holding apparatus according to claim 1, wherein the substrate is moved from one eccentric position to the second eccentric position.
前記第2仮想円の中心は、前記第1仮想円内にある、請求項1〜4のいずれか一項に記載の基板保持装置。 The substrate holding apparatus according to claim 1, wherein a center of the second virtual circle is in the first virtual circle.
前記基板保持装置によって水平に保持されている基板に処理液を供給する処理液供給手段と、を備える、基板処理装置。 And a processing liquid supply means for supplying a processing liquid to a substrate held horizontally by the substrate holding apparatus.
前記基板処理装置は、前記基板保持装置によって水平に保持されている前記基板の下面に沿って前記基板の中央部から外方に流れる不活性ガスの気流を形成する不活性ガス供給手段をさらに備える、請求項6に記載の基板処理装置。 The substrate processing apparatus further includes an inert gas supply unit that forms an air flow of an inert gas that flows outward from a central portion of the substrate along a lower surface of the substrate held horizontally by the substrate holding device. The substrate processing apparatus according to claim 6.
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