JPH10135314A - 基板保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の保持および開放を確実に行うことがで
きる基板保持装置を提供する。 【解決手段】 軸１ａを中心として基板を回転させる回
転式基板処理装置に用いられる基板保持装置であって、
回動式保持部材５を回動軸体８を中心に回動させること
により偏心した保持部７の位置を変えて基板Ｗの保持お
よび開放を行う基板保持装置１００において、カップ１
５０の下部にリング状磁石１１を設け上部に補助磁石１
８を設ける。これにより、カップ１５０がエアシリンダ
１２０により上昇するとリング状磁石１１が回動用磁石
１０に近接して、回動式保持部材５が基板Ｗを保持する
ように回動し、カップ１５０が下降すると補助磁石１８
が回動用磁石１０に近接して、回動式保持部材５が基板
Ｗを開放するように回動する。その結果、基板Ｗの保持
および開放を確実に行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

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

【０００２】

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

【０００３】基板押圧部材９１１は回転台９０１上の回
動軸受部材９１２の支点９１２ａにおいて回動可能に支
持されており、基板押圧部材９１１が回動することによ
り押圧面９１１ａが基板Ｗの外縁部Ｗａに接離可能とな
っている。

【０００４】基板保持部材９０２は基板支持部９０３が
基板Ｗを下方から支持し、突起状の水平位置規制部９０
４が基板Ｗの外縁部に接して基板Ｗの回転台９０１に対
する水平位置を規制するようになっている。

【０００５】また、基板押圧部材９１１の押圧面９１１
ａと反対側の一端９１１ｂには永久磁石９１３が設けら
れており、回転台９０１の周囲を覆う処理液回収カップ
（以下、単に「カップ」という。）９０８にはその内面
に沿って軸Ａを中心とするリング状のリング状磁石９２
０が設けられている。これにより、カップ９０８を上方
に移動すると永久磁石９１３とリング状磁石９２０とが
反発しあって（図中Ｎ極とＮ極とが反発）基板押圧部材
９１１が回動して押圧面９１１ａが基板Ｗの外縁部Ｗａ
を押圧し、基板Ｗが水平位置規制部９０４と押圧面９１
１ａとにより水平方向に対して規制されて保持されるこ
ととなる。この状態で回転台９０１は軸Ａを中心に回転
し、永久磁石９１３はリング状磁石９２０のリング形状
に沿って移動しつつ絶えず反発力を受け、基板Ｗは保持
されたまま回転台９０１と共に回転することとなる。

【０００６】さらに、基板押圧部材９１１の重心Ｇは支
点９１２ａから外れた位置となるよう設計されており、
基板Ｗの処理が完了すると回転台９０１の回転を停止し
てカップ９０８が下降し、基板押圧部材９１１が自重に
より回動して押圧面９１１ａが基板Ｗの外縁部Ｗａから
離れ、基板Ｗが開放されるようになっている。

【０００７】これにより、基板Ｗは回転台９０１と共に
回転している間水平方向に対して規制され、基板Ｗのす
べりなどによる発塵や基板の損傷が防止される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】以上のように図１４に
示される従来の基板保持装置の一例では、基板Ｗが回転
している間永久磁石９１３およびリング状磁石９２０の
反発力を利用して基板Ｗが保持される。

【０００９】しかし、基板Ｗの開放を確実に行うには基
板押圧部材９１１の自重による回転力を十分に大きくす
る必要があり、基板押圧部材９１１が重くなってしま
う。これにより、回転台９０１のバランスが悪くなり安
定した高速回転が困難となってしまう。また、回転台９
０１上のバランスをとるように基板押圧部材９１１に対
向する位置に重りを設けたのでは回転台９０１の回転と
停止との切替を迅速に行うことができず、処理速度が低
下することとなる。

【００１０】このような問題を解消するために、重心Ｇ
と支点９１２ａとを一致させて基板押圧部材９１１の重
さを低減し、かつ、リング状磁石９２０の上下動のみを
用いて基板Ｗの規制および開放を行う基板保持装置が検
討されつつあるが、基板Ｗの確実な保持および開放の実
現は容易なことではない。

【００１１】そこで、この発明は、上記課題に鑑みなさ
れたもので、基板の回転動作に影響を与えることなく簡
易な構造にて基板の保持および開放を確実に行うことが
できる基板保持装置を提供することを目的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板
を回転し、前記基板に所定の処理を施す回転式基板処理
装置に用いられる基板保持装置であって、第１の軸を中
心として回転する回転台と、前記回転台に固定配置さ
れ、前記基板の外縁部に当接して前記基板の前記回転台
に対する位置を規制する固定式保持部材と、前記回転台
に可動に支持された可動式保持部材と、前記可動式保持
部材と連結されて動きを共にする保持用磁性部材と、前
記回転台の外部に配置された第１の外部磁性部材と、前
記回転台の外部において、前記第１の外部磁性部材とは
異なる位置に配置された第２の外部磁性部材と、前記保
持用磁性部材、前記第１の外部磁性部材、および、前記
第２の磁性部材の相対的配置の状態を第１の配置状態と
第２の配置状態とに変更する配置変更手段とを備え、前
記第１の配置状態では前記保持用磁性部材が前記第１の
外部磁性部材からの力を利用して前記可動式保持部材が
前記基板の外縁部を押圧付勢し、前記第２の配置状態で
は前記保持用磁性部材が前記第２の外部磁性部材からの
力を利用して前記可動式保持部材が前記基板を開放す
る。

【００１３】請求項２の発明は、請求項１記載の基板保
持装置であって、前記第１の外部磁性部材が前記第１の
軸を中心とする所定の回転軌跡に沿って配置された略円
環状の磁石である。

【００１４】請求項３の発明は、請求項１または２記載
の基板保持装置であって、前記回転台の側方周囲を覆う
カップをさらに備え、前記第２の外部磁性部材が前記カ
ップに固定配置されている。

【００１５】請求項４の発明は、請求項３に記載の基板
保持装置であって、前記第１の外部磁性部材が前記カッ
プに固定配置されており、前記配置変更手段が前記カッ
プを前記第１の軸に沿って移動させる。

【００１６】請求項５の発明は、請求項３記載の基板保
持装置であって、前記カップが前記第１の外部磁性部材
と独立して移動可能とされている。

【００１７】請求項６の発明は、請求項１ないし５のい
ずれかに記載の基板保持装置であって、前記可動式保持
部材が、回動可能な回動式保持部材であり、前記回動式
保持部材は、前記第１の軸にほぼ平行であって前記回転
台に固定された第２の軸を中心として回動可能な回動式
支持部と、前記第２の軸に偏心して前記回動式支持部に
設けられた保持部とを有し、前記回動式保持部材が回動
することにより、前記保持部が前記基板の外縁部を当接
して押圧付勢することと、当接状態を脱して前記基板を
開放することとが可能とされている。

【００１８】請求項７の発明は、請求項１ないし６のい
ずれかに記載の基板保持装置であって、前記保持用磁性
部材が前記回転台に固定された第３の軸を中心に回動可
能とされており、前記保持用磁性部材の回動が回転伝達
機構を介して前記回動式支持部に伝達される。

【００１９】請求項８の発明は、請求項１ないし７のい
ずれかに記載の基板保持装置であって、前記第１の外部
磁性部材が電磁石である。

【００２０】請求項９の発明は、請求項１ないし８のい
ずれかに記載の基板保持装置であって、前記第２の外部
磁性部材が電磁石である。

【００２１】請求項１０の発明は、基板を回転し、前記
基板に所定の処理を施す回転式基板処理装置に用いられ
る基板保持装置であって、第１の軸を中心として回転す
る回転台と、前記回転台に固定配置され、前記基板の外
縁部に当接して前記基板の前記回転台に対する位置を規
制する固定式保持部材と、前記回転台に可動に支持され
た可動式保持部材と、前記可動式保持部材と連結されて
動きを共にする保持用磁性部材と、前記回転台の外部に
配置され、前記第１の軸を中心とする所定の回転軌跡に
沿って配置された略円環状の電磁石と、前記電磁石に流
れる電流の向きおよび大きさを変化させる電流制御手段
とを備え、前記電磁石に流れる電流の向きを反転させて
前記電磁石が前記保持用磁性部材に及ぼす力を反転させ
ることにより、前記可動式保持部材が前記基板の外縁部
を押圧付勢することと、前記基板を開放することとを可
能とし、前記電磁石に流れる電流の大きさを変化させる
ことにより前記可動式保持部材が前記基板の外縁部を押
圧付勢する力の大きさを変更可能とする。

【００２２】請求項１１の発明は、基板を搬送する基板
搬送装置に用いられる基板保持装置であって、移動する
ことにより前記基板を搬送する支持本体部と、前記支持
本体部に固定配置され、前記基板の外縁部に当接して前
記基板の前記支持本体部に対する位置を規制する固定式
保持部材と、前記支持本体部に可動に支持された可動式
保持部材と、前記可動式保持部材と連結されて動きを共
にする保持用磁性部材と、前記支持本体部の外部に配置
された第１の外部磁性部材と、前記支持本体部の外部に
おいて、前記第１の外部磁性部材とは異なる位置に配置
された第２の外部磁性部材と、前記保持用磁性部材、前
記第１の外部磁性部材、および、前記第２の磁性部材の
相対的配置の状態を第１の配置状態と第２の配置状態と
に変更する配置変更手段とを備え、前記第１の配置状態
では前記保持用磁性部材が前記第１の外部磁性部材から
の力を利用して前記可動式保持部材が前記基板の外縁部
を押圧付勢し、前記第２の配置状態では前記保持用磁性
部材が前記第２の外部磁性部材からの力を利用して前記
可動式保持部材が前記基板を開放する。

【００２３】請求項１２の発明は、請求項１１記載の基
板保持装置であって、前記第１の外部磁性部材が電磁石
である。

【００２４】

【発明の実施の形態】

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

【００２５】基板保持装置１００は、モータ１１０によ
り軸１ａを中心として回転する回転台１および回転台１
の側方周囲を覆うカップ１５０を有しており、回転台１
上には固定配置された固定式保持部材２、および、回動
可能に支持された回動式保持部材５が基板Ｗを保持する
ために設けられている。また、回動式保持部材５には永
久磁石である回動用磁石１０が連結されており、回動式
保持部材５と共に軸１ａと平行な軸を中心として回動す
るようになっている。

【００２６】また、カップ１５０内面であって回転台１
の下方には軸１ａを回転中心とするリング状の永久磁石
であるリング状磁石１１が取り付けられており、カップ
１５０の上部にも永久磁石である補助磁石１８が取り付
けられている。さらに、カップ１５０はエアシリンダ１
２０に昇降棒１２５およびカップベース１５１を介して
接続されており、矢印Ｓ１の方向に昇降するようになっ
ている。

【００２７】この基板保持装置１００は、図１に示すよ
うにカップ１５０が上昇すると回動式保持部材５が回動
して基板Ｗの水平方向の位置を規制して保持し、図２に
示すようにカップ１５０が下降すると回動式保持部材５
が回動して基板Ｗを開放するようになっている。次に、
この基板Ｗの保持および開放を行う固定式保持部材２お
よび回動式保持部材５の形状および配置について図３を
用いて説明する。

【００２８】図３に示すように、回転台１の上面には基
板Ｗを規制して保持するために４つの固定式保持部材２
と２つの回動式保持部材５とが保持すべき基板Ｗの外縁
にほぼ沿うように同一円周上に配置されている。固定式
保持部材２は円柱状の基板支持部３の上面に突起状の水
平位置規制部４を設けた形状をしている。また、回動式
保持部材５も円柱状の支持部６の上面に突起状の保持部
７を設けた形状をしている。ただし、図４に示すよう
に、支持部６の矢印Ｒ方向の回動の中心となる回動軸体
８の中心軸（図３における軸１ａに平行）から偏心した
位置に保持部７が設けられている。したがって、回動式
保持部材５が回動すると保持部７が回転台１の中心の軸
１ａから遠ざかったり近づいたりすることとなる。

【００２９】なお、補助磁石１８は図３に示すように回
動式保持部材５とカップ１５０との間にのみ設けられて
おり、回転台１が停止したときには回転台１は常に回動
用磁石１０が補助磁石１８の方向に位置するように停止
するようになっている。

【００３０】基板Ｗは図３に示すように固定式保持部材
２の基板支持部３および回動式保持部材５の支持部６の
上面に載置されるが、このとき保持部７が回転台１の軸
１ａから遠ざかった状態にしておき、基板Ｗの外縁部の
外側に水平位置規制部４および保持部７が並ぶようにす
る。ここで、回動式保持部材５を回動させると保持部７
が軸１ａに近づくように移動し、基板Ｗの外縁部に当接
することとなる。また、軸１ａに対して回動式保持部材
５とほぼ対向するような位置に固定式保持部材２が回転
台１上に固定されているため、基板Ｗは外縁部を水平位
置規制部４と保持部７とに挟まれるようにして水平方向
に対して規制されて保持されることとなる。また、この
状態から保持部７が軸１ａから遠ざかるように先の回動
とは逆向きに回動式保持部材５が回動すると基板Ｗの外
縁部は保持部７から離れて開放されることとなる。な
お、この回動式保持部材５の回動の中心軸はほぼ重心を
通るように設計されており、また、回転台１の回転に影
響を与えないように重さの低減も図られている。

【００３１】このようにして、回動式保持部材５が回動
することにより、基板Ｗの保持と開放とが行われるが、
次に、回動式保持部材５の回動を実現する機構について
説明する。

【００３２】図４に示すように、回動式保持部材５の下
部は回動軸体８を介して磁石保持部材９が連結されてお
り、磁石保持部材９に固定されるように回動用磁石１０
が取り付けられている。また、図１に示すように回動軸
体８は回転台１を上下に貫通して回動可能に支持されて
おり、回動式保持部材５および回動用磁石１０は回動軸
体８を介して同時に回動するようになっている。なお、
この回動用磁石１０に外部から磁力を作用させると回動
式保持部材５が回動することとなる。

【００３３】回動式保持部材５を回動させるために、図
１に示したように回転台１の側方周囲を覆うカップ１５
０の上部には磁石保持部１８ａが取り付けられており、
その内部には補助磁石１８が設けられている。また、回
転台１の下方には円板１１ａが取り付けられており、そ
の内部にはリング状磁石１１が設けられている。これら
の位置関係を示したものが図３であり、前述のように、
補助磁石１８は回転台１が停止した状態において回動用
磁石１０の側方近傍の位置に存在するように配置されて
いる。

【００３４】図１に示すようにカップ１５０が上昇した
状態では、リング状磁石１１が回動用磁石１０の側方に
位置し、図２に示すようにカップ１５０が下降した状態
では、補助磁石１８が回動用磁石１０の側方に位置す
る。したがって、カップ１５０がエアシリンダ１２０に
より昇降することによりリング状磁石１１および補助磁
石１８が回動用磁石１０の位置に形成する磁界の方向が
異なり、回動用磁石１０が回動することとなる。この様
子を図５(a)および図５(b)を用いてさらに説明する。

【００３５】図５(a)はカップ１５０が上昇した際の回
動式保持部材５の近傍の様子を示す図であり、図５(b)
はカップ１５０が下降した際（ただし、回転台１は停止
しているものとする）の回動式保持部材５の近傍の様子
を示す図である。図５(a)のようにカップ１５０が上昇
した状態では、回動用磁石１０がリング状磁石１１の側
方に位置し、回動用磁石１０がリング状磁石１１から大
きな磁力の作用を受けることとなる。したがって、図５
(a)の例では、リング状磁石１１のＮ極に回動用磁石１
０のＳ極が引き寄せられるように回動式保持部材５が回
動することとなる。このとき、回動式保持部材５の保持
部７は回動用磁石１０のＳ極側に偏心して設けられてお
り、保持部７の側面が基板Ｗの外縁部を当接して押さえ
ることとなる。これにより、基板Ｗの回転台１に対する
水平方向の位置は規制されて保持されることとなる。

【００３６】次に、図５(b)に示すように、カップ１５
０が下降すると、回動用磁石１０が補助磁石１８の側方
に位置するようになる。このとき、リング状磁石１１か
らの磁力線は矢印Ｍに示すようにＮ極からカップ１５０
に向かって進んだ後向きを変えて回動用磁石１０の位置
ではほぼカップ１５０から回転台１の中心に向かって進
むこととなる。したがって、回動用磁石１０は図５(a)
とは逆にカップ１５０側にＳ極が向くようになる。さら
に、この基板保持装置１００では、補助磁石１８が回動
用磁石１０に対してＮ極を向けて配置されているため、
回動用磁石１０はＳ極がカップ１５０側に向くように一
層力を受けることとなる。これにより、回動式保持部材
５は確実に回動して保持部７が回転台１の中心から遠ざ
かった状態となり、保持部７は基板Ｗの外縁部から離れ
て基板Ｗが開放されることとなる。

【００３７】なお、以上の説明では回動用磁石１０が回
動して反転するように図示および説明しているが、回動
用磁石１０または回動式保持部材５の回動量を規制して
僅かに回動するようにしてもよい。以下の説明において
も同様である。

【００３８】また、補助磁石１８の代わりに強力な磁石
を取り付け、回動の補助を目的とせずに回動用磁石１０
に大きな力を与えるようにしてももちろんよい。

【００３９】以上のように、この実施の形態では、回動
式保持部材５がほぼ重心を通る回転軸に支持されて重さ
の低減が図られるとともに、カップ１５０にリング状磁
石１１および補助磁石１８を設けることにより、基板Ｗ
の保持および開放のいずれの動作においても回動用磁石
１０が十分な力を受けて回動させることができ、安定し
た基板Ｗの回転が実現されるとともに、基板Ｗの保持お
よび開放の確実な動作が実現されている。

【００４０】＜２．第２の実施の形態＞図６はこの発明
に係る基板保持装置の第２の実施の形態を示す図であ
る。この基板保持装置は第１の実施の形態と同様、リン
グ状磁石１１および補助磁石１８を利用して回動式保持
部材５を回動させるものであるが、カップ２５０とリン
グ状磁石１１とが独立して昇降するという点が異なって
いる。他の構成要素は第１の実施の形態と同様であり、
同一の符号を付している。

【００４１】図６に示すように、この基板保持装置では
カップ２５０はエアシリンダ２３０に昇降棒２３５を介
して連結されて昇降するようになっており、回転台１の
下方のリング状磁石１１が設けられた円板１１ａは昇降
棒２２５を介して別のエアシリンダ２２０に連結されて
昇降するようになっている。これにより、この基板保持
装置では次のような動作が可能となる。

【００４２】まず、図５(b)に示したように補助磁石１
８が回動用磁石１０の側方に位置し、リング状磁石１１
が回動用磁石１０の側方下方に位置するように配置し、
リング状磁石１１による磁力を補助磁石１８が補助する
ようにして保持部７が確実に回転台１の中心の軸１ａか
ら遠ざかった状態となるようにする。もちろん、このよ
うな配置ではなく、リング状磁石１１を回動用磁石１０
に影響を与えない位に遠ざけ、補助磁石１８に強力な磁
石を用いることにより、補助磁石１８のみを用いて回動
式保持部５を回動させてもよい。

【００４３】次に、基板Ｗを回転台１上に載置した後、
図５(b)に示される補助磁石１８の位置から補助磁石１
８を下降させ、リング状磁石１１を回動用磁石１０の側
方へ配置して基板Ｗを確実に保持する。もし、この時点
で基板Ｗの保持不良が生じた場合、リング状磁石１１お
よび補助磁石１８を再度図５(b)に示す位置に配置して
基板Ｗを開放し、基板Ｗを回転台上まで搬送してきた搬
送手段（図示省略）を用いて基板Ｗを置き直す。そし
て、基板Ｗの保持をもう一度行う。

【００４４】基板Ｗの適切な保持が確認できると、カッ
プ２５０を図６に示す位置まで上昇させ、基板Ｗを回転
させて所定の処理を施す。

【００４５】このように、２つのエアシリンダ２２０、
２３０を用いることにより、カップ２５０を最も高い上
昇位置まで上昇させることなく迅速に基板Ｗの再保持動
作が可能となるとともに、搬送手段とカップ２５０とが
干渉することのない安全な再保持動作が容易に実現され
る。

【００４６】＜３．第３の実施の形態＞図７はこの発明
に係る基板保持装置の第３の実施の形態を示す図であ
り、回動式保持部材５の近傍のみを示している。他の構
成要素については第１の実施の形態と同様であり、図７
においても同様の構成要素については同符号を付してい
る。

【００４７】この基板保持装置の第１の実施の形態との
相違点は、回動用磁石１０からの回動力が直接回動式保
持部材５に伝達されるのではなく、２つの歯車１３ａ、
１３ｂを介して伝達されるという点にある。すなわち、
回動用磁石１０は回動軸体８ａ（回動軸受１２ｂにより
回転台１に対して回動可能に支持されている）を介して
歯車１３ｂに連結されており、歯車１３ｂは歯車１３ａ
とかみ合っており、歯車１３ａは回動軸体８（回動軸受
１２ａにより回転台１に対して回動可能に支持されてい
る）を介して回動式保持部材５に連結されている。した
がって、回動用磁石１０が回動すると両歯車１３ｂ、１
３ａが回動し、回動式保持部材５が回動することとな
る。これにより、第１の実施の形態と同様、基板Ｗの保
持および開放が実現される。

【００４８】回動式保持部材５と回動用磁石１０とをこ
のような構造で動作上の連結を行うことにより、次のよ
うな効果が得られる。まず、両歯車１３ａ、１３ｂの歯
数の比に応じて回動式保持部材５を回動させるトルクが
異なるため、基板Ｗを適切な力で押さえつけるように容
易に設計が可能となる。次に、回動式保持部材５と回動
用磁石１０との位置に水平方向に対して間隔が生じるの
で、回動式保持部材５の位置と回動用磁石１０との位置
関係を任意に設計できる。さらに、回動式保持部材５や
回動用磁石１０などの構成要素を１組の交換可能なもの
とすることにより、様々な大きさの基板の品種切替に対
して容易に対応が可能となる。

【００４９】図８および図９(a)は図７と同様に回転伝
達機構を介して回動式保持部材５を回動させる他の機構
を示す図である。なお、図９(b)は図９(a)における伝達
機構を回転台１の下方より見た図である。

【００５０】図８では、回動用磁石１０の回動を回動軸
体８ａ（回動軸受１２ｄにより回転台１に対して回動可
能に支持されている）、プーリ１４ｂ、ベルト１５、プ
ーリ１４ａ、回動軸体８をそれぞれ介して回動式保持部
材５に伝達されるようになっている。図９では、回動用
磁石１０の回動を回動軸体８ａ、回転体１６ｂ、フック
１７ｂ、リンク１７、フック１７ａ、回転体１６ａ、回
動軸体８をそれぞれ順に介して回動式保持部材５に伝達
されるようになっている。いずれの形態においても図７
と同様に設計や品種切替が容易となる。

【００５１】＜４．第４の実施の形態＞図１０はこの発
明に係る第４の実施の形態である基板保持装置の回転台
１およびリング状磁石１１ｃを示す図である。この基板
保持装置と第１の実施の形態における基板保持装置１０
０との違いは、リング状磁石１１ｃとして電磁石を用い
ている点である。すなわち、図１０に示すようにリング
状磁石１１ｃとして複数のコイルを円環状に配列し、図
１におけるリング状磁石１１と同様の磁界を生じる電磁
石を構成している。

【００５２】この基板保持装置は第１の実施の形態と同
様の動作をし、確実な基板Ｗの保持および開放の動作を
実現するという同様の効果を奏するものであるが、この
基板保持装置ではリング状磁石１１ｃを電磁石を用いて
構成することにより、基板保持装置を組み立てた後に基
板Ｗの保持および開放が適切な力で行われるようにリン
グ状磁石１１ｃが回動用磁石１０に与える磁力を調整す
ることができるという長所を有している。

【００５３】したがって、リング状磁石を永久磁石にて
作成するよりも容易に設計および調整を行うことが可能
となる。

【００５４】＜５．第５の実施の形態＞第４の実施の形
態では、リング状磁石１１ｃに電磁石を用いたが、この
発明に係る第５の実施の形態である基板保持装置は、図
１に示す基板保持装置１００において補助磁石１８が電
磁石である基板保持装置となっている。これにより、補
助磁石１８が回動用磁石１０に与える力の大きさを調整
することができるようになる。また、補助磁石１８の設
計も容易となる。

【００５５】さらに、この実施の形態では補助磁石１８
に流れる電流を図１１に示すように変化させている。図
１１中、符号Ｌ１を付した状態では基板Ｗが保持されて
おり、このとき補助磁石１８には電流が流れておらず、
基板Ｗは補助磁石１８の影響を全く受けることなくリン
グ状磁石１１のみにより保持される。また、基板Ｗが回
転している間においても補助磁石１８は基板Ｗの保持に
全く影響を与えることはない。

【００５６】また、符号Ｌ２を付した状態では基板Ｗは
回動式保持部材５から開放されており、このとき補助磁
石１８には所定の値の電流を流すようになっている。し
たがって、基板Ｗは確実に開放されることとなる。

【００５７】このように、補助磁石１８に電磁石を用い
ることにより、回転中の基板Ｗの保持に全く影響を与え
ることなく基板Ｗを確実に開放することができ、また、
開放動作の調整も容易となる。

【００５８】＜６．第６の実施の形態＞この発明の第６
の実施の形態である基板保持装置では、第４の実施の形
態と同様、図１０に示すようにリング状磁石１１ｃが電
磁石にて構成されている。第４の実施の形態と大きく異
なる点は補助磁石１８が取り付けられていない点であ
る。他の構成要素は図１と同様である。また、この実施
の形態では基板Ｗの保持および開放の動作においてリン
グ状磁石１１ｃは常に回動用磁石１０の側方に位置する
ようになっている。

【００５９】リング状磁石１１ｃには図１２に示すよう
に大きさおよび方向が異なる電流が流されるようになっ
ている。図１２中符号Ｌ３を付した状態では、基板Ｗが
開放されるようにリング状磁石１１ｃが回動用磁石１０
に力を与える。符号Ｌ４を付した状態では、符号Ｌ３を
付した状態と逆方向の電流がリング状磁石１１ｃに流
れ、基板Ｗの保持動作が行われる。また、符号Ｌ５を付
した状態では、符号Ｌ４を付した状態よりも大きな値の
電流が流れ、基板Ｗがさらに強い力で保持されて基板Ｗ
の回転が行われる。

【００６０】このように、リング状磁石１１ｃに流れる
電流の大きさおよび向きを変化させることにより、基板
Ｗの保持および開放がリング状磁石１１ｃのみにより確
実に行うことができる。また、基板Ｗの保持動作および
回転中の保持力を調整することができるので、保持動作
時に基板Ｗに損傷を与えることはなく、かつ、基板の回
転に必要な保持力を十分に得ることが容易にできる。

【００６１】＜７．第７の実施の形態＞図１３(a)はこ
の発明の第７の実施の形態である基板保持装置を示す平
面図である。この基板保持装置は、基板Ｗを基板処理装
置間を搬送したり、基板処理装置と基板格納装置との間
を搬送したりする基板搬送装置に用いられるものであ
る。また、図１３(b)はこの基板保持装置の部分縦断面
図である。

【００６２】この基板保持装置は、搬送のために移動す
る搬送アーム５１０、搬送アーム上に設けたれた２つの
固定式保持部材５２０、１つの回動式保持部材５３０、
回動式保持部材５３０に回動軸体５３５を介して取り付
けられた回動用磁石５５０、補助磁石５６１、補助磁石
５６１に連結された外部磁石５６０、および、外部磁石
５６０を昇降させるエアシリンダ５７０から構成され
る。

【００６３】固定式保持部材５２０は基板Ｗの下面およ
び外縁部に接するようにＬ字状の溝が形成された形状を
しており、回動式保持部材５３０は第１の実施の形態と
同様、円柱状の支持部５３１の上面に突起状の保持部５
３２を有する形状をしている。また、回動式保持部材５
３０は回動軸体５３５を中心に搬送アーム５１０が伸び
る面に対して垂直な軸を中心として回動可能に支持され
ており、保持部５３２はこの軸から偏心している。ま
た、回動式保持部５３０と回動用磁石５５０とは第１の
実施の形態と同様、連結されて同時に回動するようにな
っている。

【００６４】回動用磁石５５０の側方には互いに連結さ
れた外部磁石５６０および補助磁石５６１とが配置さ
れ、これらの磁石はエアシリンダ５７０により矢印Ｓ２
に示す方向に上下に昇降可能とされている。したがっ
て、外部磁石５６０と補助磁石５６１とが交互に回動用
磁石５５０の側方に配置可能とされている。なお、これ
らの磁石は共に永久磁石にて形成されており、回動用磁
石５５０に対して異なった極を向けている。

【００６５】次に、この基板保持装置の基板Ｗの保持お
よび開放の動作について説明する。

【００６６】まず、エアシリンダ５７０の昇降棒５７１
が上昇して外部磁石５６０が回動用磁石５５０の側方に
位置するとき、回動用磁石５５０からの力により回動す
る回動式保持部材５３０の保持部５３２は基板Ｗの外縁
部を押さえつけるように回動する。したがって、固定式
保持部材５２０および支持部５３１上に載置された基板
Ｗは固定式保持部材５２０側に押さえつけられて水平方
向の位置が規制され保持される。

【００６７】次に、エアシリンダ５７０の昇降棒５７１
が下降すると、外部磁石５６０が下降して補助磁石５６
１が回動用磁石５５０の側方に位置し、第１の実施の形
態における図５(b)と同様に回動用磁石５５０は外部磁
石５６０からの力を受けて基板Ｗを開放する方向に回動
することとなる。また、このとき補助磁石５６１は回動
用磁石５５０に作用して基板Ｗの開放を補助するように
力を与える。したがって、基板Ｗは確実に開放されるこ
ととなる。なお、補助磁石１８を強力な磁石とし、補助
的でなく回動用磁石５５０に大きな力を作用させて基板
Ｗを開放するようにしてもよい。

【００６８】以上のように、この基板保持装置では、外
部磁石５６０と補助磁石５６１とを設けることにより、
基板Ｗの保持および開放を確実に行うことができる。

【００６９】また、この実施の形態においても第５の実
施の形態と同様、補助磁石５６１に電磁石を用いるよう
にしてもよい。これにより、基板Ｗを開放する際に補助
磁石５６１が回動用磁石５５０に与える力を調整するこ
とができるとともに、不要なときは磁石として機能させ
ないようにすることができる。

【００７０】＜８．変形例＞以上、この発明に係る実施
の形態について説明してきたが、この発明は上記実施の
形態に限定されるものではない。

【００７１】例えば、上記実施の形態では、回動式保持
部材５（５３０）を用いて基板Ｗを保持するようにして
いるが、スライド式の保持部材にしてもよい。この場
合、回動用磁石１０（５５０）に相当するものをスライ
ドさせて保持部材をスライドさせるようにしてもよい
し、回動用磁石１０（５５０）の回動をスライド運動に
変換するようにしてもよい。

【００７２】また、固定式保持部材２（５２０）や回動
式保持部材５（５３０）の個数は各実施の形態に限定さ
れることはなく、固定式保持部材２（５２０）は２以上
であればよく、回動式保持部材５（５３０）は１以上で
あればよい。

【００７３】また、固定式保持部材２（５２０）や回動
式保持部材５（５３０）の形状は、各実施の形態と同様
の作用をするものであればどのような形状であってもよ
い。

【００７４】また、リング状磁石１１は複数の磁石がお
よそリング状に集合したものであってもよい。

【００７５】また、回転式基板処理装置に用いられる基
板保持装置では、補助磁石１８もカップに沿ったリング
状の形状をしていてもよい。このようにすることによ
り、回転台１の回転の停止位置を考慮する必要がなくな
る。

【００７６】また、第３の実施の形態における回転伝達
機構も回転を伝達するのであるならばどのような形態で
あってもよい。

【００７７】また、第４ないし第７の実施の形態では電
磁石を利用して基板Ｗの保持および開放を行っている
が、電磁石に流す電流の大きさを連続的に変化させるな
どしてもよい。

【００７８】さらに、第７の実施の形態ではエアシリン
ダ５７０を用いて外部磁石５６０および補助磁石５６１
を昇降させているが、エアシリンダ５７０を用いずに基
板搬送時の搬送アーム５１０自身の上下動を利用して、
基板保持装置外部から（外部と接触させるなどして）こ
れらの磁石の上下動を行うようにしてもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明では、保持用磁性部材を第１の外部磁性部材と第２の
外部磁性部材とを利用して動かすため、基板の押圧付勢
および開放を確実に行うことができる。

【００８０】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
発明と同様、基板の押圧付勢および開放を確実に行うこ
とができる上に、第１の外部磁性部材が略円環状の磁石
であるので、基板の回転中においても基板を安定して押
圧付勢することができる。

【００８１】請求項３記載の発明では、第２の外部磁性
部材がカップに配置されているので、基板の押圧付勢お
よび開放を行う機構を容易に構成することができる。

【００８２】請求項４記載の発明では、第１および第２
の外部磁性部材がカップに固定配置されており、カップ
を第１の軸に沿って移動させるので、容易に保持用磁性
部材と第１および第２の外部磁性部材との配置変更が可
能となる。

【００８３】請求項５記載の発明では、カップが第１の
外部磁性部材と独立して移動可能とされているので、基
板の載置および基板の保持確認をカップの位置に影響さ
れることなく行うことができる。

【００８４】請求項６記載の発明では、可動式保持部材
が回動可能な回動式保持部材となっているので、可動式
保持部材の重さを低減することができ、安定した基板の
回転を行うことができる。

【００８５】請求項７記載の発明では、保持用磁性部材
の回動が回転伝達機構により回動式保持部材に伝達され
るので、基板の保持力の変更が容易にできるとともに、
異なる大きさの基板に容易に対応することができる。

【００８６】請求項８記載の発明では、第１の外部磁性
部材が電磁石であるため、基板の押圧付勢および開放の
調整が容易にできる。

【００８７】請求項９記載の発明では、第２の外部磁性
部材が電磁石であるため、基板の開放の調整が容易にで
きる。

【００８８】請求項１０記載の発明では、回転台の外部
に第１の軸を中心とする略円環状の電磁石を有し、電磁
石に流れる電流の向きおよび大きさを変化させることが
できるので、基板の押圧付勢および開放の動作の調整お
よび適切な押圧付勢および開放の制御が可能となる。

【００８９】請求項１１記載の発明では、保持用磁性部
材を第１の外部磁性部材と第２の外部磁性部材とを利用
して動かすため、基板の押圧付勢および開放を確実に行
うことができる。

【００９０】請求項１２記載の発明では、第２の外部磁
性部材が電磁石であるため、基板の開放の調整が容易に
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態に係る基板保持装
置を示す断面図である。

【図２】この発明の第１の実施の形態に係る基板保持装
置を示す断面図である。

【図３】図１に示す基板保持装置の回転台、リング状磁
石、および、補助磁石の配置を示す斜視図である。

【図４】回動式保持部材および回動用磁石を示す斜視図
である。

【図５】回動式保持部材の回動の原理を示す図である。

【図６】この発明の第２の実施の形態に係る基板保持装
置を示す断面図である。

【図７】この発明の第３の実施の形態に係る基板保持装
置の回動式保持部材近傍を示す断面図である。

【図８】この発明の第３の実施の形態に係る基板保持装
置の回動式保持部材近傍を示す断面図である。

【図９】この発明の第３の実施の形態に係る基板保持装
置の回動式保持部材近傍を示す図である。

【図１０】この発明の第４の実施の形態に係る基板保持
装置の回転台およびリング状磁石の配置を示す斜視図で
ある。

【図１１】この発明の第５の実施の形態に係る基板保持
装置の補助磁石に流れる電流の様子を示すグラフであ
る。

【図１２】この発明の第６の実施の形態に係る基板保持
装置のリング状磁石に流れる電流の様子を示すグラフで
ある。

【図１３】この発明の第７の実施の形態に係る基板保持
装置の平面図および側面図である。

【図１４】従来の基板保持装置を示す断面図である。

【符号の説明】

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

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転し、前記基板に所定の処理を
   施す回転式基板処理装置に用いられる基板保持装置であ
   って、 第１の軸を中心として回転する回転台と、 前記回転台に固定配置され、前記基板の外縁部に当接し
   て前記基板の前記回転台に対する位置を規制する固定式
   保持部材と、 前記回転台に可動に支持された可動式保持部材と、 前記可動式保持部材と連結されて動きを共にする保持用
   磁性部材と、 前記回転台の外部に配置された第１の外部磁性部材と、 前記回転台の外部において、前記第１の外部磁性部材と
   は異なる位置に配置された第２の外部磁性部材と、 前記保持用磁性部材、前記第１の外部磁性部材、およ
   び、前記第２の磁性部材の相対的配置の状態を第１の配
   置状態と第２の配置状態とに変更する配置変更手段と、
   を備え、 前記第１の配置状態では前記保持用磁性部材が前記第１
   の外部磁性部材からの力を利用して前記可動式保持部材
   が前記基板の外縁部を押圧付勢し、前記第２の配置状態
   では前記保持用磁性部材が前記第２の外部磁性部材から
   の力を利用して前記可動式保持部材が前記基板を開放す
   ることを特徴とする基板保持装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板保持装置であって、 前記第１の外部磁性部材が前記第１の軸を中心とする所
   定の回転軌跡に沿って配置された略円環状の磁石である
   ことを特徴とする基板保持装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の基板保持装置で
   あって、 前記回転台の側方周囲を覆うカップ、をさらに備え、 前記第２の外部磁性部材が前記カップに固定配置されて
   いることを特徴とする基板保持装置。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の基板保持装置であっ
   て、 前記第１の外部磁性部材が前記カップに固定配置されて
   おり、 前記配置変更手段が前記カップを前記第１の軸に沿って
   移動させることを特徴とする基板保持装置。
5. 【請求項５】 請求項３記載の基板保持装置であって、 前記カップが前記第１の外部磁性部材と独立して移動可
   能とされていることを特徴とする基板保持装置。
6. 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかに記載の基
   板保持装置であって、 前記可動式保持部材が、回動可能な回動式保持部材であ
   り、 前記回動式保持部材は、 前記第１の軸にほぼ平行であって前記回転台に固定され
   た第２の軸を中心として回動可能な回動式支持部と、 前記第２の軸に偏心して前記回動式支持部に設けられた
   保持部と、を有し、 前記回動式保持部材が回動することにより、前記保持部
   が前記基板の外縁部を当接して押圧付勢することと、当
   接状態を脱して前記基板を開放することとが可能とされ
   ていることを特徴とする基板保持装置。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかに記載の基
   板保持装置であって、 前記保持用磁性部材が前記回転台に固定された第３の軸
   を中心に回動可能とされており、 前記保持用磁性部材の回動が回転伝達機構を介して前記
   回動式支持部に伝達されることを特徴とする基板保持装
   置。
8. 【請求項８】 請求項１ないし７のいずれかに記載の基
   板保持装置であって、 前記第１の外部磁性部材が電磁石であることを特徴とす
   る基板保持装置。
9. 【請求項９】 請求項１ないし８のいずれかに記載の基
   板保持装置であって、 前記第２の外部磁性部材が電磁石であることを特徴とす
   る基板保持装置。
10. 【請求項１０】 基板を回転し、前記基板に所定の処理
    を施す回転式基板処理装置に用いられる基板保持装置で
    あって、 第１の軸を中心として回転する回転台と、 前記回転台に固定配置され、前記基板の外縁部に当接し
    て前記基板の前記回転台に対する位置を規制する固定式
    保持部材と、 前記回転台に可動に支持された可動式保持部材と、 前記可動式保持部材と連結されて動きを共にする保持用
    磁性部材と、 前記回転台の外部に配置され、前記第１の軸を中心とす
    る所定の回転軌跡に沿って配置された略円環状の電磁石
    と、 前記電磁石に流れる電流の向きおよび大きさを変化させ
    る電流制御手段と、を備え、 前記電磁石に流れる電流の向きを反転させて前記電磁石
    が前記保持用磁性部材に及ぼす力を反転させることによ
    り、前記可動式保持部材が前記基板の外縁部を押圧付勢
    することと、前記基板を開放することとを可能とし、前
    記電磁石に流れる電流の大きさを変化させることにより
    前記可動式保持部材が前記基板の外縁部を押圧付勢する
    力の大きさを変更可能とすることを特徴とする基板保持
    装置。
11. 【請求項１１】 基板を搬送する基板搬送装置に用いら
    れる基板保持装置であって、 移動することにより前記基板を搬送する支持本体部と、 前記支持本体部に固定配置され、前記基板の外縁部に当
    接して前記基板の前記支持本体部に対する位置を規制す
    る固定式保持部材と、 前記支持本体部に可動に支持された可動式保持部材と、 前記可動式保持部材と連結されて動きを共にする保持用
    磁性部材と、 前記支持本体部の外部に配置された第１の外部磁性部材
    と、 前記支持本体部の外部において、前記第１の外部磁性部
    材とは異なる位置に配置された第２の外部磁性部材と、 前記保持用磁性部材、前記第１の外部磁性部材、およ
    び、前記第２の磁性部材の相対的配置の状態を第１の配
    置状態と第２の配置状態とに変更する配置変更手段と、
    を備え、 前記第１の配置状態では前記保持用磁性部材が前記第１
    の外部磁性部材からの力を利用して前記可動式保持部材
    が前記基板の外縁部を押圧付勢し、前記第２の配置状態
    では前記保持用磁性部材が前記第２の外部磁性部材から
    の力を利用して前記可動式保持部材が前記基板を開放す
    ることを特徴とする基板保持装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１記載の基板保持装置であっ
    て、 前記第１の外部磁性部材が電磁石であることを特徴とす
    る基板保持装置。