JPH10247634A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 回転軸付近を小型化した基板処理装置を提供
すること。 【解決手段】 基板２２を回転駆動させて所定の処理を
行う基板処理装置２０において、上記基板２２をその外
周面を介して保持する回転体２１と、上記回転体２１に
上端部が連結され、この回転体２１に保持された基板２
２の下面に向けて気体を供給する導通路２６が形成され
た回転軸２５と、上記回転軸２５を回転自在に支持する
支持体２９と、上記回転軸２５を回転駆動する駆動手段
２８と、上記回転軸２５の下端部に上記回転軸２５に対
して回転自在かつ気密に設けられ、上記導通路２６に気
体を供給する供給口体３７と、を具備したことを特徴と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は半導体ウエハなどの
基板を処理する装置に係わり、特に基板処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体ウエハや液晶基板などの基
板を洗浄する洗浄処理工程においては、これらの基板に
対して処理液を噴射させて基板を回転駆動させ、そして
この処理後に基板に残留する処理液を除去する洗浄処理
が繰り返し行われている。

【０００３】このような処理工程を良好に繰り返し行う
ために、基板処理装置が用いられている。この基板処理
装置は、基板に対して洗浄処理などを含む処理液による
所定の処理を行った後に、この基板を高速回転させ、こ
の基板に残留する処理液を遠心力で除去することによっ
て処理を行う。

【０００４】図２に示すように、この基板処理装置１は
上部にカップ体２を有しており、このカップ体２に基板
３を載置する回転体４が収納されるようになっている。
この回転体４に載置された基板３には、この回転体４の
上方に位置するノズル５から処理液が供給されて基板３
の処理が行われるようになっている。

【０００５】上記回転体４には回転中心に通孔６が形成
されており、この通孔６から固定軸７の上端が突出する
ように設けられている。この固定軸７は、回転体４側に
突出する部分が非接触のラビリンス構造となっており、
通孔６から内部側に処理液が侵入し難い構成となってい
る。

【０００６】またこの固定軸７には、通孔６を通じて処
理液がさらに侵入し難い構成とするために、この固定軸
７内部に不活性の気体を供給する供給路８が形成されて
いる。これとともに、固定軸７内部には後述する回転軸
１０との間に設けられた軸受１０との摺動により生じる
パーティクルなどを排気するための排気路９が形成され
ている。

【０００７】この固定軸７の外周には上下方向に一対の
軸受９が設けられ、この軸受９を介して回転軸１１が回
転自在に軸支されている。この回転軸１１は上端が上記
回転体４に連結されており、またこの下端には、回転軸
１１に駆動力を与えるための従動プーリ１２が設けられ
ている。この従動プーリ１２には、ベルト１３が張設さ
れて回転駆動力を与えるように構成されており、このベ
ルト１３は回転軸１１の側方に設けられたモータ１４の
駆動プーリ１５に掛け渡されている。このような構成に
より、上記回転体４に回転駆動力が与えられるようにな
っている。

【０００８】上記回転体４は、基板３の外周面を複数の
保持部１６（１つのみ図示）により保持している。保持
部１６は、シリンダ１７によって駆動され、駆動時に
は、保持部１６が基板３の保持状態を解除し、非駆動時
には図示しないバネの復元力が働いて基板３の外周面を
保持するようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構成の基板処理装置１では、以下に掲げる問題点を有
している。すなわち固定軸７は、この内部に気体の供給
および排気を行う供給路８および排気路９が形成されて
おり、固定軸７の径が大きくなるとともに、さらにこの
固定軸７の外周側に軸受１０を介して回転軸１１が設け
られているため、この回転軸１１の径はより一層大きな
ものとなる。このため回転軸１１および回転体４の回転
駆動には、大きな駆動力を要する。

【００１０】また回転軸１１は、径が大きくなったこと
によりこの質量も増大するものとなっており、そのため
回転軸１１が回転駆動されると、少々偏心しているだけ
であっても、大きな振動を生じるということがある。本
発明は上記の事情にもとづきなされたもので、その目的
とするところは、回転軸付近を小型化した基板処理装置
を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板を回転駆動させて所定の処理を行う基板処理装置に
おいて、上記基板を保持する回転体と、上記回転体に上
端部が連結され、この回転体に保持された基板の下面に
向けて気体を供給する導通路が形成された回転軸と、上
記回転軸をその外周面を介して回転自在に支持する支持
体と、上記回転軸を回転駆動する駆動手段と、上記回転
軸の下端部に上記回転軸に対して回転自在かつ気密に設
けられ、上記導通路に気体を供給する供給口体と、を具
備したことを特徴としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、上記駆動手段は、
支持体の内周側に取り付けられたステータと、上記ステ
ータの内周側に位置し、かつ上記回転軸の外周に固定さ
れて上記ステータに対して回転自在に設けられたロータ
と、上記回転軸の上記支持体に回転自在に支持された部
分に設けられ、この支持部分から発生する塵埃を吸引す
る吸引手段と、を具備したことを特徴とする請求項１記
載の基板処理装置である。

【００１３】請求項３記載の発明は、上記供給口体の内
周面には上記回転軸の外周面と非接触で近接する複数の
段部が蛇腹状に形成されていることを特徴とする請求項
１または請求項２記載の基板処理装置である。

【００１４】請求項１の発明によると、上記回転軸には
基板の下面に向けて気体を供給する導通路が形成され、
上記導通路には気体を供給する供給口体が設けられてい
るため、内部に固定軸を有しない構成となっている。そ
のため、この回転軸を小径にすることが可能となるか
ら、回転軸の質量を小さくし、回転駆動の際に振動を発
生しにくくすることが可能となる。

【００１５】さらに質量が低減されたことによって、回
転軸の回転駆動に要する動力も低減することが可能とな
る。請求項２の発明によると、上記駆動手段は支持体の
内周側に取り付けられたステータと、上記ステータの内
周側に位置し、かつ上記回転軸の外周に固定されて上記
ステータに対して回転自在に設けられたロータと、上記
回転軸の上記支持体に回転自在に支持された部分から発
生する塵埃を吸引する吸引手段よりなるため、この装置
の構成を簡略化することが可能となるとともに、この簡
略化によって装置の寿命を向上させることが可能とな
る。

【００１６】また、回転自在に支持された部分から発生
する塵埃を吸引する吸引手段により、回転体に支持され
た基板にこの塵埃を付着させ難くなる。請求項３の発明
によると、上記供給口体は回転軸の下端と近接する複数
の段部を有して非接触な蛇腹状に形成されているため、
回転軸が回転している場合であっても、外部から非接触
で気体を導通路に供給可能となり、また供給口体は蛇腹
状のシール機構であるため、外部に漏れにくい構成とな
っている。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１に基づいて説明する。図１に示す基板処理装
置２０は、円板状の回転テーブル２１を有する。この回
転テーブル２１には、基板２２を保持するために、上面
の外周側に所定本数の係止ピン２３および支持ピン２４
が設けられている。支持ピン２４は基板２２の下面に位
置してこの基板２２を支持し、また係止ピン２３はこの
基板２２の外周面に位置してこの基板２２の外周面を係
止し、この基板２２の位置がずれずに高速回転可能な構
成としている。

【００１８】上記回転テーブル２１上面は、この回転テ
ーブル２１の中心側が外周側よりも低く形成されてお
り、この基板２２が上記係止ピン２３および支持ピン２
４に保持された場合には、この基板２２の下面と回転テ
ーブル２１とが所定の間隔が確保され、これらが接触す
るのを防止している。

【００１９】上記回転テーブル２１は図示しないカップ
体に収納されており、このカップ体は回転テーブル２１
に載置される基板２２に付着した処理液が上記基板２２
の回転によって周囲に飛散するのを防止している。

【００２０】この回転テーブル２１の下面には回転軸２
５が上端を連結して設けられている。この回転軸２５に
は、軸線方向に沿って中空状の導通路２６が形成されて
おり、またこの導通路２６に連通するように、回転テー
ブル２１には上下方向に連通した通孔２７が形成されて
いる。従って、回転軸２５の下端部から気体を供給すれ
ば、回転テーブル２１に保持されている基板２２の下面
へ気体を流通させることが可能となっている。

【００２１】上記回転軸２５は、駆動源であるモータ２
８のモータケーシング２９に回転自在に取り付けられて
いる。このモータケーシング２９には、上端および下端
に例えばベアリングなどの軸受３０ａ，３０ｂが設けら
れており、回転軸２５を回転自在に支持している。つま
り、モータケーシング２９は、回転軸２５を回転自在に
支持する支持体となっている。軸受３０ａ，３０ｂのう
ち、モータケーシング２９の上端側の軸受３０ａにはこ
の軸受３０ａで発生する塵埃を吸引するための吸引部３
１が取り付けられている。この吸引部３１は、モータケ
ーシング２９の上端に設けられたベアリングを覆う覆い
部３２を有しており、この覆い部３２に連通して吸引管
路３３の一端が接続されている。この吸引管路３３に
は、他端側に図示しないポンプなどの吸引手段が連結さ
れており、上端側の軸受３０ａで発生した塵埃などを吸
引可能に設けられている。

【００２２】上記モータケーシング２９の内部には、こ
のモータケーシング２９内部に取付け固定されたモータ
２８のステータ部３４が設けられており、このステータ
部３４は所定径の内周部３５を有する筒状に形成されて
いる。この内周部３５には回転軸２５が挿通されている
とともに、この回転軸２５の外周にはステータ部３４の
内周部３５に挿入されたロータ部３６が取り付けられて
いる。

【００２３】上記モータケーシング２９、ステータ部３
４、ロータ部３６により、駆動源であるモータ２８が構
成されている。上記回転軸２５の下端側はモータケーシ
ング２９の下方より所定長だけ突出して設けられてお
り、この回転軸２５の下端は供給口体３７により覆われ
て構成されている。この供給口体３７は、回転軸２５の
下端と非接触であり、モータケーシング２９に固定され
て設けられている。これとともに、内周面には回転軸２
５に非接触で近接してラビリンスシールとなっている複
数の段部３８を有し、この段部３８間に所定の空間が形
成されている。

【００２４】また、この供給口体３７の下方には、回転
軸２５の導通路２６に気体を供給するための供給配管３
９が連結されている。この供給配管３９は、図示されな
い気体供給源に連結されており、回転軸２５の導通路２
６に供給口体３７を介して例えばＮ₂ などの気体を供給
するようになっている。

【００２５】ここで、供給口体３７の内部では下端側か
ら気体が供給されるため、段部３８を気体が通過するに
従い、この段部３８間に形成された空間の圧力が低下す
るようになっている。

【００２６】以上のような構成を有する基板処理装置２
０の作用について、以下に説明する。上記回転テーブル
２１の係止ピン２３および支持ピン２４に基板２２を係
止させ、モータ２８を作動させる。すると、モータ２８
の回転中心に連通し、外周にロータ部３６が取り付けら
れた回転軸２５は回転駆動される。

【００２７】この回転駆動の際、係止ピン２３および支
持ピン２４に保持されている基板２２の下面に向かい、
供給配管３８、供給口体３７、導通路２６を介して例え
ばＮ₂ などの気体が供給される。この気体が供給される
ことにより、基板２２の回転駆動中に基板２２の下面側
に処理液が回り込み難くなり、また、通孔２７を通過し
て内部に処理液が入り込み難くなる。

【００２８】ここで、回転軸２５を回転駆動させる場合
には、この回転軸２５を支持する軸受３０ａ，３０ｂで
摺動によるパーティクルが発生することがある。しかし
ながら、上端側の軸受３０ａの上部には吸引部３１が設
けられているから、この吸引部３１によりパーティクル
が吸引除去されることになる。

【００２９】このような構成の基板処理装置２０による
と、基板処理装置２０は従来の基板処理装置で示した構
成のように、内部に供給路および排気路が形成されて太
径となった固定軸を有し、さらにこの固定軸の外方によ
り太径の回転軸が設けられた構成ではなく、回転軸２５
がモータ２８の中心に連通して設けられているのみであ
る。またこの回転軸２５には、内部に導通路２６が設け
られているため、太径となることがなく、小径とするこ
とが可能となっている。そのため、回転軸２５の質量を
低減することが可能となり、またこの質量低減によって
回転軸２５の回転駆動の際に生じる振動も低減すること
が可能となる。

【００３０】さらに、上述のように質量を低減したこと
により、回転軸２５の回転駆動に要する動力も低減する
ことが可能となっている。また、回転軸２５に直接モー
タ２８を取り付ける構成のため、この基板処理装置２０
の構成を簡略化することが可能となっている。この簡略
化により、基板処理装置２０の寿命を延長することが可
能となる。

【００３１】さらに回転軸２５の下端部は、複数の段部
３８を有して非接触に形成された蛇腹状であるため、こ
の蛇腹状の段部３８をそれぞれ通過すれば、上記供給口
体３７を通過する気体の圧力を低減することが可能とな
る。

【００３２】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。上記実施の形態では、回
転軸２５にモータ２８が取り付けられた構成となってい
るが、駆動源であるモータ２８を直接回転軸２５に取り
付けずに外部に設ける構成とすることも可能である。こ
の場合には、回転軸２５に例えばプーリなどを取り付け
て、この回転軸２５をベルトで駆動する構成としても良
い。その他、本発明の要旨を変更しない範囲において、
種々変形可能となっている。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、上記回転軸には基板の下面に向けて気体を
供給する導通路が形成され、上記導通路には気体を供給
する供給口体が設けられているため、内部に固定軸を有
しない構成となっている。そのため、この回転軸を小径
にすることが可能となるから、回転軸の質量を小さく
し、回転軸の回転駆動の際に振動を発生し難くすること
ができる。

【００３４】さらに質量が低減されたことによって、回
転軸の回転駆動に要する動力も低減することができる。
請求項２記載の発明によると、上記駆動手段は支持体の
内周側に取り付けられたステータと、上記ステータの内
周側に位置し、かつ上記回転軸の外周に固定されて上記
ステータに対して回転自在に設けられたロータと、上記
回転軸の上記支持体に回転自在に支持された部分から発
生する塵埃を吸引する吸引手段よりなるため、この装置
の構成を簡略化することが可能となるとともに、この簡
略化によって装置の寿命を向上させることができる。

【００３５】また、回転自在に支持された部分から発生
する塵埃を吸引する吸引手段により、回転体に支持され
た基板にこの塵埃を付着させ難くなる。請求項３記載の
発明によると、上記供給口体は上記回転軸の下端と近接
する複数の段部を有して非接触な蛇腹状に形成されてい
るため、回転軸が回転している場合であっても、外部か
ら非接触で気体を導通路に供給可能となり、また供給口
体は蛇腹状のシール機構であるため、外部に漏れにくい
構成となっている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わる基板処理装置の
構成を示す側断面図。

【図２】従来の基板処理装置の構成を示す側断面図。

【符号の説明】

２０…基板処理装置 ２１…回転テーブル ２２…基板 ２５…回転軸 ２６…導通路 ２８…モータ ２９…モータケーシング ３０…軸受 ３１…吸引部 ３４…ステータ部 ３６…ロータ部 ３７…供給口体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転駆動させて所定の処理を行う
   基板処理装置において、 上記基板を保持する回転体と、 上記回転体に上端部が連結され、この回転体に保持され
   た基板の下面に向けて気体を供給する導通路が形成され
   た回転軸と、 上記回転軸をその外周面を介して回転自在に支持する支
   持体と、 上記回転軸を回転駆動する駆動手段と、 上記回転軸の下端部に上記回転軸に対して回転自在かつ
   気密に設けられ、上記導通路に気体を供給する供給口体
   と、 を具備したことを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 上記駆動手段は、支持体の内周側に取り
   付けられたステータと、上記ステータの内周側に位置
   し、かつ上記回転軸の外周に固定されて上記ステータに
   対して回転自在に設けられたロータと、上記回転軸の上
   記支持体に回転自在に支持された部分に設けられ、この
   支持部分から発生する塵埃を吸引する吸引手段と、を具
   備したことを特徴とする請求項１記載の基板処理装置。
3. 【請求項３】 上記供給口体の内周面には上記回転軸の
   外周面と非接触で近接する複数の段部が蛇腹状に形成さ
   れていることを特徴とする請求項１または請求項２記載
   の基板処理装置。