JPH10335287A - 基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の保持を確実に行え、かつこの基板を一
定の力で保持することが可能な基板処理装置を提供する
こと。 【解決手段】 基板２２を処理する基板処理装置２０に
おいて、回転駆動されるとともに上記基板２２が載置さ
れるスピンヘッド２６と、上記基板２２の外周部を保持
するクランプ機構３０と、上記クランプ機構３０の上記
基板２２の保持状態を解除する解除手段３５と、を具備
する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
基板を処理する基板処理装置に係わり、特に基板を保持
するスピンチャック機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、半導体ウエハなどの基板に洗浄や
乾燥などの処理を行う基板処理装置において、基板を保
持するチャック機構には、例えば遠心力を利用して基板
を保持する構成がある。

【０００３】図６に従来の一例としての基板処理装置に
おけるスピンチャック機構を示す。基板処理装置１は上
方に基板２を載置するためのスピンヘッド部３を具備し
ている。このスピンヘッド部３は、略水平面内に設けら
れた例えば４本の支持体４から構成されており、この支
持体４の端部には基板２を載置するための、上方に向か
う立上がり部５が形成されている。

【０００４】上記立上がり部５の外方側には、基板２を
係止するためのチャック爪６が、この立上がり部５の所
定位置に支持ピン７ａを介して回動自在となるように取
り付けられている。このチャック爪６は略Ｌ字状に形成
されており、上記支持ピン７ａはこの略Ｌ字状の折れ曲
がり部分近傍で貫通するように設けられている。そし
て、略Ｌ字状に形成されたチャック爪６の一端には、上
記基板２を上方から係止するための係止爪８が設けられ
ており、このチャック爪６が回動すれば、この係止爪８
によって基板２を係止することができるようになってい
る。

【０００５】上記チャック爪６の他端には、所定の重量
を有するウェイト９が揺動ピン７ｂを支点として回動自
在に取り付けられている。このウェイト９が取り付けら
れているため、上記スピンヘッド部３が回転せず停止し
ている場合には、チャック爪６がウェイト９により垂れ
下がり、上記基板２の保持を開放するようになってい
る。そして上記スピンヘッド部３の回転駆動により、こ
のウェイト９には回転中心から外方へ向かう遠心力が生
じ、そのためこのウェイト９が上記揺動ピン７ｂを支点
として回動するとともに、このウェイト９に生じる遠心
力によって支持ピン７ａを支点として回動し、その結果
上記係止爪８が下方へ向かうように回動し、上記基板２
に対し上方から押圧力を与えて保持するようになってい
る。

【０００６】またこのような構成の基板処理装置１以外
でも、上記スピンヘッド部３に基板２の回転方向のずれ
を防止する係止ピンが設けられた構成や、この係止ピン
が上記スピンヘッド部３の回転駆動により生ずる遠心力
によって上記基板２の側部を係止する構成がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで上記のような
基板処理装置１においては、上記基板２の保持を上記ウ
ェイト９の回転駆動により行うものであるため、例えば
１００ｒｐｍから３０００ｒｐｍで回転させる処理にお
いては上記係止爪８に作用する力は９００倍の違いが生
じている。そのため全ての回転数にわたって安定して基
板２を保持することは困難であった。

【０００８】このような場合、上記基板２に生じる力に
よっては基板２を損傷する虞があり、また基板２を保持
する部分が例えば耐薬品性があるが剛性の低いテフロン
などの樹脂で構成することが困難となっている。そのた
めこの基板２を保持する部分を構成する材質が限られて
しまうといった不具合を生じている。

【０００９】また基板２を両面同時に処理するタイプの
基板処理装置では、基板２の裏面側からの処理液の噴射
により基板２が浮き上がってしまう場合があり、基板２
が浮き上がってしまうと破損の原因となる。このため上
記基板２を確実に保持する必要がある。そのため基板２
外周部を半径方向および上下方向の３方向を拘束すれば
よいが、ここでそのうちの一つの方向は、基板２を搬送
するために開閉する必要がある。

【００１０】しかしながら、これらの機構を上記スピン
ヘッド部３に組み込んでも、このスピンヘッド部３を高
速回転させる必要があり、そのため開閉機構に供される
駆動源および量産される基板処理装置に適した比較的簡
単な構成を実現することが困難であった。

【００１１】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、基板の保持を確実に行
え、かつこの基板を一定の力で保持することが可能な基
板処理装置のスピンチャック機構を提供しようとするも
のである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板を処理する基板処理装置において、回転駆動される
とともに上記基板が載置されるスピンヘッドと、上記基
板の外周部を保持するクランプ機構と、上記クランプ機
構の上記基板の保持状態を解除する解除手段と、を具備
することを特徴としている。

【００１３】請求項２記載の発明は、基板を処理する基
板処理装置において、上記基板を載置して回転するスピ
ンヘッドと、上記スピンヘッドに回動自在に支持され、
一端部に上記スピンヘッドとで上記基板の外周部を保持
する爪部が設けられ、他端部に磁石を有するクランプ手
段と、上記スピンヘッドに設けられ、上記磁石と磁力結
合する磁性体と、上記磁石と磁性体との磁気結合に抗し
て上記クランプ手段を回動させて上記基板の保持状態を
解除する解除手段と、を具備したことを特徴としてい
る。

【００１４】請求項３記載の発明は、上記解除手段は、
上記磁性体の前記磁石の反対側に設けられ、かつ上記磁
石と上記磁性体の間の結合力よりも大きな磁力を有して
上記磁性体に対して接離駆動する駆動磁石であることを
特徴とする請求項２記載の基板処理装置である。

【００１５】請求項４記載の発明は、回転駆動されると
共に基板を載置するスピンヘッドを有する基板処理装置
において、上記スピンヘッドに設けられ、上記基板を載
置すると共に基板の径方向の動きを規制するガイド部材
と、上記スピンヘッドに対して上下方向に駆動可能に設
けられた上下駆動体と、上記上下駆動体を上下方向へ駆
動させる駆動手段と、上記上下駆動体に設けられ、上端
部が上記スピンヘッドの上面側に位置し、上下駆動体に
より下方へ駆動されることで上記上端部と上記ガイド部
材とで上記基板を保持するクランプ部材と、を具備する
ことを特徴としている。

【００１６】請求項５記載の発明は、上記ガイド部材は
少なくとも３つ以上設けられ、かつ上記クランプ部材は
上記スピンヘッドの回転中心を中心に対向して２つ設け
られていることを特徴とする請求項４記載の基板処理装
置である。

【００１７】請求項１の発明によると、回転駆動される
とともに上記基板が載置されるスピンヘッド、および上
記基板の外周部を保持するクランプ機構が設けられてい
るため、基板の浮き上がりを良好に防止することができ
るとともに、スピンヘッドが回転している場合でも、こ
の基板の保持力が変化することがない。そのため、基板
の破損を招くことがなくなる。

【００１８】また、上記クランプ機構の上記基板の保持
状態を解除する解除手段が設けられているため、上記基
板のスピンヘッドへの搬送も良好に行うことが可能とな
るとともに、スピンヘッドの回転駆動時には上記基板を
安定的に保持させることが可能となる。

【００１９】請求項２の発明によると、基板を載置して
回転するスピンヘッドが設けられ、一端部に上記スピン
ヘッドとで上記基板の外周部を保持する爪部が設けら
れ、他端部に磁石を有するクランプ手段が上記スピンヘ
ッドに回動自在に支持され、上記磁石と磁力結合する磁
性体が上記スピンヘッドに設けられ、上記磁石と磁性体
との磁気結合に抗して上記クランプ手段を回動させて上
記基板の保持状態を解除する解除手段が設けられたた
め、上記解除手段を作動させれば、上記磁性体の磁力の
向きが変化して上記スピンヘッドに載置されている基板
の保持が解除され、上記基板の搬送を行うことができ
る。

【００２０】請求項３の発明によると、上記解除手段
は、上記磁性体の前記磁石の反対側に設けられ、かつ上
記磁性体に対して接離駆動する駆動磁石であるため、上
記駆動磁石を下方へ駆動させて上記磁性体に近接させる
だけで、上記磁性体の磁力の向きが変化して上記スピン
ヘッドに載置されている基板の保持が解除され、上記基
板の搬送を行うことができる。

【００２１】またこの解除状態から再び上記駆動磁石を
作動させて上記磁性体から離間させるだけで上記磁性体
と磁石とが結合し、上記基板の保持を磁力を用いた一定
の保持力で行うことができ、そのため上記スピンヘッド
の回転によって保持力が変化することがなく、基板の浮
き上がりを防止することができる。

【００２２】請求項４の発明によると、上記基板を載置
すると共に基板の径方向の動きを規制するガイド部材が
上記スピンヘッドに設けられ、上記スピンヘッドに対し
て上下方向に駆動可能に上下駆動体が設けられ、この上
下駆動体を駆動させる駆動手段が設けられ、上端部が上
記スピンヘッドの上面側に位置し、上下駆動体の下方へ
の駆動により上記上端部と上記ガイド部材とで上記基板
を保持するクランプ部材が上記上下駆動体に設けられた
ため、上記駆動手段の上方への駆動によって上記基板の
保持の解除が可能となる。また、この状態で上記基板の
搬送を行った後に、上記上下駆動体を下方へ駆動させる
ことによって、上記基板の保持をクランプ部材により再
び良好に行うことができる。

【００２３】請求項５の発明によると、上記ガイド部材
は少なくとも３つ以上設けられ、かつ上記クランプ部材
は上記スピンヘッドの回転中心を中心に対向して２つ設
けられているため、基板を安定的に載置することが可能
となるとともに、上記基板の上下方向への浮き上がりを
防止して確実に保持することができ、さらにクランプピ
ンが径方向に対向して２つ設けられているため、上記基
板の搬送を容易に行うことができる。

【００２４】

【発明の実施の形態】

（第一の実施の形態）以下、本発明の第一の実施の形態
について、図１または図２に基づいて説明する。

【００２５】基板処理装置２０は処理チャンバ２１を備
えており、この処理チャンバ２１内部で処理液を基板２
２に噴射して処理を行うようになっている。処理チャン
バ２１はフレーム２３に固定され、基板処理装置２０の
上部側を覆うように設けられている。

【００２６】本実施の形態では、基板処理装置２０の下
方側も下方チャンバ２４によって覆われている。下方チ
ャンバ２４は内部に気体や処理液を吸引して蓄えたり、
あるいは気体の導通路を有しているものである。

【００２７】処理チャンバ２１内部のほぼ中央位置に
は、基板２２を保持して回転駆動させるスピンヘッド２
６を収納している。スピンヘッド２６の上部には、基板
２２に噴射して処理を行うカップ体２５が、所定距離だ
け離間して設けられており、またこのカップ体２５の内
壁部分２５ａは所定の傾斜角度に形成され、スピンヘッ
ド２６を回転駆動させた場合に飛散する処理液を、内壁
部分２５ａから再び基板２２に向かって飛散させないよ
うになっている。

【００２８】スピンヘッド２６の下部には、リング状の
液受部２７が、その中心孔２７ａにスピンヘッド２６を
突没可能に設けられていると共にカップ体２５の下端部
と連結されている。また液受部２７の外周側には、処理
液を蓄えて排出するための環状溝２７ｂが設けられ、環
状溝２７ａに連通して設けられた排気管４４を介して処
理液は排出される。

【００２９】ここで、スピンヘッド２６と液受部２７と
は近接対向したラビリンス構造を形成するように、スピ
ンヘッド２６には径方向外方へ向かってフランジ部２６
ａが形成され、さらにこのフランジ部２６ａの外周側端
部が上記環状溝２７ｂと近接対向するように、所定長さ
だけ下方に向かい折れ曲がって形成され、処理液が一層
侵入し難い構成としている。

【００３０】上記スピンヘッド２６は、筒状に形成さ
れ、フレーム２３から所定寸法だけ上方に向かって突出
している。このスピンヘッド２６の上面には、基板２２
を載置するための基板ホルダ部２８が形成されている。
この基板ホルダ部２８は、例えばフッ素樹脂などの非磁
性体を材質として形成されている。

【００３１】図２に示すように、このスピンヘッド２６
には、上記上面に形成された基板ホルダ部２８に近接す
るように内部に横穴２９が複数箇所形成されている。こ
の横穴２９は、図２に示すように上記基板２２の浮き上
がりを防止するチャック爪３０が内部に設けられるよう
に、横穴２９上端面が上記スピンヘッド２６の上面と平
行に形成されている。

【００３２】上記横穴２９に設けられるチャック爪３０
は、上記基板ホルダ部２８と同様に、その材質を例えば
フッ素樹脂などの非磁性系材料としている。このチャッ
ク爪３０は水平部３０ａと傾斜部３０ｂとから形成さ
れ、この回転中心軸Ｏ側が傾斜部３０ｂとなって斜め上
方へ向かって傾斜した形状であり、上方へ向かうにつれ
細径となるように形成されている。そして傾斜部３０ｂ
の上端には、基板２２の保持を行うための係止爪３１
が、上記水平部３０ａと平行になるように形成されてい
る。

【００３３】このチャック爪３０は、水平部３０ａの所
定位置で支持ピン３２に回動自在に取り付けられてい
る。上記チャック爪３０の径方向外方側の他端には、例
えば上端にＮ極、下端にＳ極というように、上下方向に
磁極を有する磁石３３が取り付けられている。この磁石
３３の上方の横穴２９の上面側には、例えば鉄系材料よ
り構成される磁性体３４が対向して配置され、磁石３３
との間で磁力が生じ、上記磁石３３は支持ピン３２を中
心として回動され、磁石３３と磁性体３４とが磁力結合
するように設けられている。ここで、上記磁石３３が磁
性体３４と結合している場合、上記水平部３０ａは基板
ホルダ部２８と略平行となっており、そのため上記係止
爪３１が基板２２を係止して保持する場合、この係止爪
３１と基板２２上面とが略平行に設けられている。

【００３４】なお本実施の形態では、上記チャック爪３
０の重心は、上記支持ピン３２よりも磁石３３側に偏る
ように設けられており、上記磁性体３４の磁力の向き
が、他の磁石などの影響で変化した場合には、このチャ
ック爪３０が下方へ移動して基板２２の保持を解除しや
すい構成となっている。

【００３５】上記基板ホルダ部２８の上方側で、かつ磁
性体３４の上方側に対応する位置には、上下方向に駆動
することが可能な駆動磁石３５が設けられている。この
駆動磁石３５は、上記磁石３３と同様に上下方向に磁極
を有しているが、上記磁石３３とは磁力線の向きが反対
となっている。すなわち、上記の例に対応させると、上
端にＳ極、下端にＮ極が配置されるようになっている。

【００３６】またこの駆動磁石３５は、上方側が図示し
ない駆動手段に連結されて上下駆動可能に構成されてい
る。この駆動磁石３５は、上記磁石３３と磁性体３４の
結合力よりも強力な磁力を有しており、駆動磁石３５を
上記磁性体３４に近接させると、磁性体３４に駆動磁石
３５による磁力の影響が生じる。つまり上記磁石３３に
よる磁力とは異なる向きの磁力、すなわち上記の例に対
応させた場合、上端にＳ極、下端にＮ極が生じる。

【００３７】このため、上記磁石３３と磁性体３４とで
は反発力が生じ、よって上記チャック爪３０は支持ピン
３２を中心として回転運動を行う。そのため基板２２を
係止していた上記係止爪３１が基板２２上方へと移動し
て、この基板２２の保持が解除されるようになってい
る。

【００３８】上記スピンヘッド２６の下方には、このス
ピンヘッド２６を回転駆動させるための駆動源であるモ
ータ３６が設けられている。このモータ３６には、フレ
ーム２３に固定された本体部３７と、上記スピンヘッド
２６の下方に固定された軸受部３８が設けられている。

【００３９】上記本体部３７は、内部に電気角で９０度
の位置のずれを持つコイルを有している。そしてこの本
体部３７に近接して軸受部３８が設けられている。軸受
部３８には、この外周側に向かって交互にＮ極およびＳ
極の磁極となっている磁石が、スピンヘッド２６の最下
端の外方側にそれぞれ所定間隔ごとに複数配置されてい
る。この軸受部３８に設けられた磁石に対し、外部から
磁界の変化を与えて回転駆動させ、そして上記スピンヘ
ッド２６の回転駆動が行われるようになっている。

【００４０】上記基板２２を処理する処理液を上記基板
２２に噴射させるために、このスピンヘッド２６の円筒
内部には下部ロックノズル３９が固定的に設けられてい
る。この下部ロックノズル３９は、外部の処理液供給手
段に接続されており、基板２２に対して所望の処理液を
噴射するようになっている。

【００４１】さらに本実施の形態では、スピンヘッド２
６の円筒内部に下部伸縮ノズル４０が基板２２の下面に
対向するように設けられている。下部伸縮ノズル４０
は、例えば駆動力が伝達されて伸縮を自在とするパイプ
状に形成されている。

【００４２】上記下部伸縮ノズル４０は、基板２２に対
して処理液を噴射するものであるが、この処理液の噴射
とともに超音波も付与することが可能に設けられてい
る。そのため、上記基板２２に対する洗浄効果を向上さ
せることが可能となっている。

【００４３】上記基板２２の下面には、下方より例えば
Ｎ₂ などの不活性な気体が付与される。そのため、上記
下部ロックノズル３９および下部伸縮ノズル４０より供
給される処理液は、この気体の流れとともに排出配管４
１より排出される。排出配管４１は、例えば上記スピン
ヘッド２６の内壁面２６ａと同等の外径を有しており、
またこの管路部分の断面がドーナツ状となって形成され
ている。

【００４４】スピンヘッド２６の上方には、基板２２の
上面に対して処理液を噴射させる上部ロックノズル４２
が、上記下部ロックノズル３９と同様に固定的に設けら
れている。さらに、スピンヘッド２６の上方には、基板
２２の上面に処理液および超音波を付与する上部伸縮ノ
ズル４３が、上記下部伸縮ノズル４０と同様に移動可能
に設けられている。

【００４５】この基板２２の上面にも基板２２の下面側
と同様に、例えばＮ₂ などの不活性な気体が付与され、
上記上部ロックノズル４２と上記上部伸縮ノズル４３に
より供給された処理液がこの気体の流れとともに排出さ
れる。ここで、基板２２の上面側の処理液および気体の
排出のために、上記環状溝２７ａには複数の排気管４４
が連通して設けられている。

【００４６】以上のような構成を有する基板処理装置２
０のスピンチャック機構について、以下に説明する。ま
ず、基板２２を外部の搬送手段により、上記基板ホルダ
部２８に載置させるが、この場合、基板２２を基板ホル
ダ部２８に載置可能とするために、上記チャック爪３０
を開状態とする必要がある。そのために、磁石３３と磁
性体３４との間に生じる磁気結合力よりも強力な磁力を
上記磁性体３４に生じさせる上記駆動磁石３５を下方へ
駆動させて上記磁性体３４に近接させる。

【００４７】するとこの磁性体３４の磁力の向きが変化
するが、これを上述の例に対応させると、駆動磁石３５
の下端のＮ極の影響により、上記磁性体３４の上端はＳ
極、下端はＮ極となる。そのため、この磁性体の下端と
上記磁石３３の上端のＮ極とが反発して上記磁石３３は
下方へ回動され、これによって上記チャック爪３０の係
止爪３１は上方へ向かい回動されて基板ホルダ部２８が
開放され、基板２２の載置が可能となる。

【００４８】基板２２が載置されると、上記駆動磁石３
５を上方に駆動させる。すると、駆動磁石３５が上方へ
向かって離間するにつれて磁性体３４に生じる駆動磁石
３５による磁力の影響がなくなるが、それにつれて磁石
３３による磁力の影響がこの磁性体３４に生じるように
なる。そのためこの磁石３３と磁性体３４が磁力により
徐々に引き合い、そして磁石３３が上方へ回動され、こ
れによってチャック爪３０の係止爪３１が下方へ回動さ
れて基板２２の上面を係止するようになる。

【００４９】このように基板２２を基板ホルダ部２８で
保持した後に、モータ３６を作動させてスピンヘッド２
６を回転駆動させ、この後に処理液を上記種々のノズル
３９，４０、４２、４３より基板２２の上下両面に噴射
させたり、あるいはこの基板２２の乾燥処理を行わせ
る。

【００５０】このような構成を有する基板処理装置２０
のスピンチャック機構によると、上記基板ホルダ部２８
での基板２２の保持を磁力で確実に行うために、基板２
２の下面に処理液を下部ロックノズル３９および下部伸
縮ノズル４０から噴射しても、基板２２が浮き上がるこ
とがなく、基板２２の破損を招くことがなくなる。

【００５１】また、上記基板ホルダ部２８での基板２２
の保持を磁力により行うため、基板２２の保持を一定の
力で行うことが可能となる。さらに、上記基板２２の保
持および保持の解除も、上記駆動磁石３５の上下動によ
り磁性体３４の磁力を変化させて行うことが可能となっ
ているため、上記基板ホルダ部２８に対して非接触な外
部側から基板２２の保持および保持の解除を行うことが
可能となる。そのため、上記基板ホルダ部２８に基板２
２を保持するチャック爪３０を駆動させるための駆動手
段を設ける必要がなく、この基板ホルダ部２８の機構が
複雑なものとはならない。

【００５２】以上、本発明の第一の実施の形態について
述べたが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となって
おり、以下それについて述べる。上記実施の形態では、
磁性体３４、駆動磁石３５を磁石３３の上方に配置して
設けているが、磁石３３の下方に設ける構成でも構わな
い。この場合は、上記磁石３３の磁極と、上記駆動磁石
３５の磁極の関係は同一であるが、保持する際に駆動磁
石３５を磁性体３４に近付け、解除する際には離すよう
にする。

【００５３】また、上記実施の形態では、基板ホルダ部
２８に基板２２を載置する構成となっているが、これ以
外にも、この基板ホルダ部２８に基板２２の下面に当接
し、かつ基板２２の外周を係止するガイド部材を、３つ
以上配置する構成としてもよい。この場合には、上記チ
ャック爪３０は、基板２２の上方への浮き上がりを防止
するためのものとなる。

【００５４】その他、種々変形可能となっている。 （第二の実施の形態）以下、本発明の第二の実施の形態
について、図３ないし図５に基づいて説明する。

【００５５】なお本実施の形態においては、上記第一の
実施の形態と同一の構成を有するものについては同一符
号を付して説明する。図３、図４に示す基板処理装置５
０は、上方に基板２２を載置するスピンヘッド５１を有
している。スピンヘッド５１は円板形状に形成されてお
り、このスピンヘッド５１の下面側中央部には駆動軸５
２の上端が連結されている。この駆動軸５２は、下端が
駆動源であるモータ５３に接続されており、このモータ
５３を作動させると上記スピンヘッド５１が回転駆動さ
れるようになっている。このスピンヘッド５１は、図示
しないカップ体に覆われており、基板２２を回転させる
ことにより飛散する処理液を再び基板２２にもどさない
ように受け止めるようになっている。

【００５６】図５に示すように、上記スピンヘッド５１
上面の外周側には、基板２２を載置した場合にこの基板
２２の下面に当接し、かつこの基板２２の外周を係止す
るガイド部材５４が例えば等間隔に６ヶ所設けられてい
る。このガイド部材５４には、上記スピンヘッド５１の
上面から離間させて隙間を有するように載置させる基台
部５５が設けられており、またこの基台部５５の径方向
外方には斜め上方に傾斜して突出するように形成された
傾斜部５６が設けられている。

【００５７】このガイド部材５４は、基板２２を確実に
保持するために少なくとも３つ以上設けられる必要があ
る。上記スピンヘッド５１の下方側には、上記基板２２
の上面側から基板２２を係止するクランプピン５７、お
よび上記基板２２の下面側から基板２２を上方へ向かい
押し上げる上下駆動ピン５８が取り付けられる上下プレ
ート５９が設けられている。クランプピン５７は、上下
方向に垂設されたピン状部５７ａと、このピン状部５７
ａの上端から回転中心側に向かい所定長さだけ折れ曲が
った爪部５７ｂとより構成されていて、このクランプピ
ン５７が下降すると、爪部５７ｂで基板２２の上面を係
止するようになる。

【００５８】上記クランプピン５７および上下駆動ピン
５８が、上記ガイド部材５４の下方側より上方に向かっ
て挿通可能とするために、基台部５５および傾斜部５６
には上方へ向かう挿通孔５４ａが複数形成されている。

【００５９】この上下プレート５９は、上記スピンヘッ
ド５１の下面に設けられた複数のガイドスライダ６０に
より、上下方向への摺動がガイドされるようになってい
る。このガイドスライダ６０の下端部には、他のガイド
スライダ６０の部分よりも大径な受け部６０ａが形成さ
れており、上記上下プレート５９からの抜けを防止する
ようになっている。

【００６０】なお、上記ガイドスライダ６０には押しバ
ネ６１が挿通されており、この押しバネ６１が上記上下
プレート５９と上記スピンヘッド５１の間で所定の付勢
力を生じさせている。そして、通常はこの付勢力により
上下プレート５９を下方へ向かって押し下げて、上記受
け部６０ａが上下プレート５９と当接するようになって
いる。

【００６１】この上下プレート５９の上面には、基板２
２の下面に当接して上下駆動によりこの基板２２を上方
へ持ち上げる上下駆動ピン５８、および基板２２の上面
側に連通してこの基板２２の上面側から下降することに
より基板２２を係止するクランプピン５７が設けられて
いる。

【００６２】なお、本実施の形態では、基板２２を上記
ガイド部材５４に載置させるためには、上記クランプピ
ン５７の配置により基板２２の搬送が妨げられない必要
がある。そのため、上記スピンヘッド５１に水平となる
所定方向から基板２２を上記ガイド部材５４の上方に搬
送可能とする必要がある。

【００６３】このため、クランプピン５７は上記スピン
ヘッド５１の径方向に対向して一対設けられている。こ
れにより、この一対のクランプピン５７の対向している
径方向の線に垂直な方向に沿って、基板２２を搬送する
ことが可能となっている。

【００６４】また、上記基板２２を上下駆動ピン５８で
安定的に載置して上下駆動可能とするためには、上記上
下駆動ピン５８は３本以上設けられる必要があるが、本
実施の形態では、この上下駆動ピン５８は４本設けられ
ている。

【００６５】上記上下プレート５９の下方側には、外観
がリング状に形成された押上げプレート６２が設けられ
ており、上記上下プレート５９との接触によって上方へ
持ち上げることが可能となっている。この押上げプレー
ト６２は、上記受け部６０ａと接触して上方への駆動を
妨げられないように、上記受け部６０ａと対応する径方
向中心側が通孔に形成されている。また、押上げプレー
ト６２の端部には、この押上げプレート６２を上下駆動
させる駆動手段としてのエアシリンダ６３のピストンロ
ッド６４が連結されている。

【００６６】このエアシリンダ６３は、空気の圧力によ
り内部に設けられたシリンダを上下駆動させるように設
けられており、またこのシリンダの上下駆動により内部
のピストンも上下駆動可能となっている。

【００６７】以上のような構成を有する基板処理装置５
０の作用について、以下に説明する。基板処理装置５０
に基板２２を載置させるためには、外部の搬送装置を駆
動して上記一対のクランプピン５７の対向している方向
と垂直な向きに基板２２を搬入する。この場合、上記ク
ランプピン５７は上方へ駆動され、爪部５７ｂが基板２
２の搬入経路よりも上方となるようにする。すなわち外
部の搬送装置により、基板２２が上記クランプピン５７
と上下駆動ピン５８の間を通過可能とする。

【００６８】この状態で、基板２２を上下駆動ピン５８
上に載置させ、そしてエアシリンダ６３を駆動させて上
記上下駆動ピン５８を下方へ移動させる。すると上記上
下プレート５９は、この上面とスピンヘッド５１の下面
との間の押しバネ６１によって生じる付勢力によって下
方へと押し下げられ、そのため上記上下駆動ピン５８も
下方へと移動する。

【００６９】この下方への移動により、上記クランプピ
ン５７も下方へと移動され、そして上記基板２２の上面
を係止するようになる。そしてさらに押上げプレート６
２を下方へ移動させて上記上下駆動プレート５８と当接
しない状態、すなわち上記モータ５３によりスピンヘッ
ド５１を回転駆動可能な状態とする。これにより基板２
２を処理可能となる。

【００７０】このような構成の基板処理装置５０による
と、ガイド部材５４により基板２２の下面と当接させる
とともに外周も係止させ、また基板２２の上面からクラ
ンプピン５７を駆動させて爪部５７ｂでこの上面を係止
させるため、基板２２が浮き上がり、基板２２が破損す
ることがなくなる。

【００７１】また、上記スピンヘッド５１が回転駆動さ
れている場合であっても、基板２２を押しバネ６１によ
る一定の付勢力で係止しているため、スピンヘッド５１
の回転により生じる遠心力の影響が、上記基板２２の係
止力として生じることがなく、そのため常に一定の付勢
力で基板２２を係止することが可能となる。

【００７２】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、基
板２２の上面および下面を処理する処理液を噴射する各
種ノズルが設けられていない構成となっているが、これ
らのノズルが設けられていてもよい。

【００７３】また、上下駆動ピン５８は、搬送装置によ
っては設けない構成であっても構わない。その他、本発
明の要旨を変更しない限りにおいて、種々変更可能とな
っている。

【００７４】

【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、回転駆動されるとともに上記基板が載置さ
れるスピンヘッド、および上記基板の外周部を保持する
クランプ機構が設けられているため、基板の浮き上がり
を良好に防止することができるとともに、スピンヘッド
が回転している場合でも、この基板の保持力が変化する
ことがない。そのため、基板の破損を招くことがなくな
る。

【００７５】また、上記クランプ機構の上記基板の保持
状態を解除する解除手段が設けられているため、上記基
板のスピンヘッドへの搬送も良好に行うことが可能とな
るとともに、スピンヘッドの回転駆動時には上記基板を
安定的に保持させることができる。

【００７６】請求項２記載の発明によると、基板を載置
して回転するスピンヘッドが設けられ、一端部に上記ス
ピンヘッドとで上記基板の外周部を保持する爪部が設け
られ、他端部に磁石を有するクランプ手段が上記スピン
ヘッドに回動自在に支持され、上記磁石と磁力結合する
磁性体が上記スピンヘッドに設けられ、上記磁石と磁性
体との磁気結合に抗して上記クランプ手段を回動させて
上記基板の保持状態を解除する解除手段が設けられたた
め、上記解除手段を作動させれば、上記磁性体の磁力の
向きが変化して上記スピンヘッドに載置されている基板
の保持が解除され、上記基板の搬送を行うことができ
る。

【００７７】請求項３記載の発明によると、上記解除手
段は、上記磁性体の前記磁石の反対側に設けられ、かつ
上記磁性体に対して接離駆動する駆動磁石であるため、
上記駆動磁石を下方へ駆動させて上記磁性体に近接させ
るだけで、上記磁性体の磁力の向きが変化して上記スピ
ンヘッドに載置されている基板の保持が解除され、上記
基板の搬送を行うことができる。

【００７８】またこの解除状態から再び上記駆動磁石を
作動させて上記磁性体から離間させるだけで上記磁性体
と磁石とが結合し、上記基板の保持を磁力を用いた一定
の保持力で行うことができ、そのため上記スピンヘッド
の回転によって保持力が変化することがなく、基板の浮
き上がりを防止することができる。

【００７９】請求項４記載の発明によると、上記基板を
載置すると共に基板の径方向の動きを規制するガイド部
材が上記スピンヘッドに設けられ、上記スピンヘッドに
対して上下方向に駆動可能に上下駆動体が設けられ、こ
の上下駆動体を駆動させる駆動手段が設けられ、上端部
が上記スピンヘッドの上面側に位置し、上下駆動体の下
方への駆動により上記上端部と上記ガイド部材とで上記
基板を保持するクランプ部材が上記上下駆動体に設けら
れたため、上記駆動手段の上方への駆動によって上記基
板の保持の解除が可能となる。また、この状態で上記基
板の搬送を行った後に、上記上下駆動体を下方へ駆動さ
せることによって、上記基板の保持をクランプ部材によ
り再び良好に行うことができる。

【００８０】請求項５記載の発明によると、上記ガイド
部材は少なくとも３つ以上設けられ、かつ上記クランプ
部材は上記スピンヘッドの回転中心を中心に対向して２
つ設けられているため、基板を安定的に載置することが
可能となるとともに、上記基板の上下方向への浮き上が
りを防止して確実に保持することができ、さらにクラン
プピンが径方向に対向して２つ設けられているため、上
記基板の搬送を容易に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態に係わる基板処理装
置の構成を示す図。

【図２】同実施の形態に係わる基板処理装置のスピンヘ
ッドの一部を示す拡大断面図。

【図３】本発明の第二の実施の形態に係わる基板処理装
置の構成を示す斜視図であり、（ａ）は基板を保持して
いる状態を示す図、（ｂ）は基板を搬送可能な状態とし
ている状態を示す図。

【図４】同実施の形態に係わる基板処理装置の構成を示
す断面図。

【図５】同実施の形態に係わる基板処理装置のスピンヘ
ッドの一部を示す拡大断面図。

【図６】従来の基板処理装置の構成を示す図。

【符号の説明】

２０…基板処理装置 ２２…基板 ２６…スピンヘッド ２８…基板ホルダ部 ２９…横穴 ３０…チャック爪 ３２…支持ピン ３３…磁石 ３４…磁性体 ３５…駆動磁石 ３６…ＤＤモータ ５０…基板処理装置 ５１…スピンヘッド ５４…ガイド部材 ５７…クランプピン ５８…上下駆動ピン ５９…上下プレート ６２…押上げプレート ６３…エアシリンダ ６４…ピストンロッド

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を処理する基板処理装置において、 回転駆動されるとともに上記基板が載置されるスピンヘ
   ッドと、 上記基板の外周部を保持するクランプ機構と、 上記クランプ機構の上記基板の保持状態を解除する解除
   手段と、 を具備することを特徴とする基板処理装置。
2. 【請求項２】 基板を処理する基板処理装置において、 上記基板を載置して回転するスピンヘッドと、 上記スピンヘッドに回動自在に支持され、一端部に上記
   スピンヘッドとで上記基板の外周部を保持する爪部が設
   けられ、他端部に磁石を有するクランプ手段と、 上記スピンヘッドに設けられ、上記磁石と磁力結合する
   磁性体と、 上記磁石と磁性体との磁気結合に抗して上記クランプ手
   段を回動させて上記基板の保持状態を解除する解除手段
   と、 を具備したことを特徴とする基板処理装置。
3. 【請求項３】 上記解除手段は、上記磁性体の前記磁石
   の反対側に設けられ、かつ上記磁石と上記磁性体の間の
   結合力よりも大きな磁力を有して上記磁性体に対して接
   離駆動する駆動磁石であることを特徴とする請求項２記
   載の基板処理装置。
4. 【請求項４】 回転駆動されると共に基板を載置するス
   ピンヘッドを有する基板処理装置において、 上記スピンヘッドに設けられ、上記基板を載置すると共
   に基板の径方向の動きを規制するガイド部材と、 上記スピンヘッドに対して上下方向に駆動可能に設けら
   れた上下駆動体と、 上記上下駆動体を上下方向へ駆動させる駆動手段と、 上記上下駆動体に設けられ、上端部が上記スピンヘッド
   の上面側に位置し、上下駆動体により下方へ駆動される
   ことで上記上端部と上記ガイド部材とで上記基板を保持
   するクランプ部材と、 を具備することを特徴とする基板処理装置。
5. 【請求項５】 上記ガイド部材は少なくとも３つ以上設
   けられ、かつ上記クランプ部材は上記スピンヘッドの回
   転中心を中心に対向して２つ設けられていることを特徴
   とする請求項４記載の基板処理装置。