JPH1050649A

JPH1050649A - 基板処理装置

Info

Publication number: JPH1050649A
Application number: JP19926096A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiro Koyama; 芳弘小山; Jun Watanabe; 純渡辺
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1996-07-29
Filing date: 1996-07-29
Publication date: 1998-02-20

Abstract

(57)【要約】【課題】パーティクルがウエハに付着するのを防止し、
ウエハの品質を低下させることのない基板処理装置を提
供する。【解決手段】ウエハを高速回転させるための回転構造物
２内には、処理液管８が軸受9aを介して固定的に支持さ
れている。処理液管８内にはウエハに供給すべき処理液
の通路である処理液パイプ11が配置されている。回転構
造物２の内側には、処理液管８に摺接するシール72が設
けられている。処理液パイプ11の上端付近から真空源74
に連結された真空室13までは、通路69、キャップ70の吸
込口70c、溝70g および空間71から構成される通路が形
成されている。真空源74が駆動されると、回転構造物２
の上端部付近の雰囲気が前記通路を通って真空源74に吸
い込まれる。このとき、回転構造物２が回転することに
よってシール72から発生する僅かなパーティクルも吸い
込まれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、たとえばＬＣＤ(L
iquid Crystal Display)製造装置、ＰＤＰ(Plasma Disp
lay Panel)製造装置または半導体製造装置に適用され、
ＬＣＤ用ガラス基板やＰＤＰ用ガラス基板、半導体ウエ
ハなどの基板に処理を施すための基板処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＬＣＤ、ＰＤＰおよびＩＣ(Integrated
Circuit)の製造工程には、ガラス基板や半導体ウエハな
どに電子回路を形成する工程が含まれている。電子回路
を基板に形成する工程では、基板表面を洗浄したり基板
表面に薄膜のパターンを形成したりするために、これら
各処理を施すための基板処理装置が用いられる。この種
の基板処理装置は、たとえば特公平３−９６０７号公報
に開示されている。

【０００３】この公告公報に開示されている装置では、
回転軸の上端部に回転板が取り付けられている。回転板
からは複数本のアームが水平方向に放射状に延設されて
いる。アームの先端部には、基板を挾持するための挾持
爪が立設されている。回転板の斜め下方には、基板下面
に向けて処理液を噴射するためのノズルが設けられてい
る。

【０００４】挾持爪に基板が挾持されている状態で処理
が開始されると、回転板が回転させられ、その一方でノ
ズルから処理液が噴射される。その結果、回転している
基板の下面に処理液が吹き付けられ、基板下面の処理が
行われる。しかし、回転板からは複数本のアームが放射
状に延設されているから、このアームの回転に伴い、ノ
ズルから基板下面に至る処理液の通路は間欠的に遮られ
る。つまり、ノズルから噴射される処理液は、当該アー
ムに間欠的にぶつかるから、処理液の一部は基板に供給
されずに浪費されることになる。しかも、処理液がアー
ムにぶつかって跳ね返り、周囲の部材に付着すると、そ
の処理液が結晶化し、パーティクルの発生要因となる。

【０００５】そこで、たとえば特開平７−８６１４５号
公報に開示されている技術を適用することが考えられ
る。この公開公報に開示されている装置では、円筒状の
回転軸内に処理液供給パイプが内装されており、処理液
供給パイプの上端のノズルから、処理液をほぼ垂直上方
に向けて噴射するようになっている。つまり、処理液は
基板下方のほぼ中心から供給されるから、処理液の噴射
通路がアームによって遮られることがない。そのため、
処理液の浪費が防止されるとともに、パーティクルの発
生を抑えることができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記公開公報（特開平
７−８６１４５号公報）に開示されている技術では、処
理液供給パイプは処理液を安定的に供給するために固定
されているのに対して、筒状の回転軸は回転させる必要
がある。したがって、回転軸と処理液供給パイプとの間
には支持手段としての軸受が介在されており、さらに、
軸受から漏れるオイルを堰き止めたり軸受で発生するパ
ーティクルを基板側へ侵入させないための磁性流体シー
ルが介在されている。

【０００７】ところが、磁性流体シールは薬液に汚染さ
れやすく、シールとしての寿命が短いという欠点があ
る。また、磁性流体シールは高価なシール機構なので、
コストアップにつながるという問題もある。これに対処
するため、たとえば耐薬液性を有し、かつ安価なリップ
シールを用いることが考えられる。しかしながら、リッ
プシールを用いる場合には、回転軸の回転に伴って、シ
ールの摺動部分からパーティクルが発生することにな
る。このパーティクルが基板側へ侵入し、基板に付着す
れば、基板の品質が低下するおそれがある。

【０００８】たとえば、シールの代わりに回転軸と処理
液供給パイプとをラビリンス結合すれば、摺動部分がな
くなるから、パーティクルの発生を防止できる。しかし
ながら、処理液供給パイプ中を通る処理液には圧力がか
かっているため、この処理液がラビリンスの隙間を介し
て外部に漏れるおそれがあり、あまり好ましくない。そ
こで、本発明の目的は、前述の技術的課題を解決し、筒
状部材内に中心軸ノズルが内設されていて基板下面の中
心に垂直に処理液を供給する場合に、耐薬品性があり、
コスト上昇を抑えることができ、しかも筒状部材と中心
軸ノズルとの間に介在されたシール部の摺動によって発
生するパーティクルが基板に付着するのを防止できる基
板処理装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の請求項１記載の発明は、基板を保持するための基板保
持部と、この基板保持部とともに所定の中心軸まわりに
回転可能な筒状部材と、この筒状部材の内部に配置さ
れ、前記基板保持部に保持される基板の下面に向けて処
理液を供給するための中心軸ノズルと、前記筒状部材と
中心軸ノズルとの間に介在されたシール部と、負圧源に
連通され、前記基板保持部の回転中心付近の雰囲気を吸
引するための吸引部とを含むことを特徴とする基板処理
装置である。

【００１０】本発明では、所定の中心軸まわりに回転可
能な筒状部材内に基板の下面に向けて処理液を供給する
中心軸ノズルが配置されているから、基板保持部に基板
が保持された場合に、当該基板の下面のほぼ中心に下方
から垂直に処理液を供給することができる。筒状部材と
中心軸ノズルとの間には、たとえば筒状部材と中心軸ノ
ズルとの間の隙間に処理液雰囲気や埃が侵入するのを防
止するためのシール部が介在されている。たとえばシー
ル部としてリップシールを用いる場合、筒状部材が回転
すると、シール部の摺動部分からパーティクルが発生
し、このパーティクルがその周囲に散乱する。その結
果、この散乱したパーティクルが基板に付着するおそれ
がある。

【００１１】一方、本発明にかかる基板処理装置には、
負圧源に連通され、シール部で発生するパーティクルを
吸引することができる吸引部が備えられているから、空
気中に飛散したパーティクルを基板に達する前に吸引部
を通して回収できる。そのため、シール部としてリップ
シールを用いても、パーティクルが基板に付着するのを
防止できる。

【００１２】請求項２記載の発明は、前記シール部より
も下方に設けられ、前記筒状部材に対して前記中心軸ノ
ズルの軸を固定するための軸受部をさらに含むことを特
徴とする請求項１記載の基板処理装置である。本発明に
よれば、筒状部材が回転しても中心軸ノズルの軸を固定
することができるから、基板保持部に基板が保持されて
いる場合に、当該基板の下面に処理液を安定して供給で
きる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下では、本発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発
明の一実施形態が適用される基板処理装置の縦断面図で
ある。この基板処理装置は、基板保持部である挾持機構
１に挾持されている半導体ウエハ（以下、単に「ウエ
ハ」という。）Ｗを高速回転させつつ当該ウエハＷの下
面のほぼ中心に処理液を供給して当該ウエハＷに薬液に
よる処理や純水による洗浄処理を施すためのものであ
る。

【００１４】挾持機構１には、挾持されている状態のウ
エハＷの中心を中心軸Ｏが通るように設けられた円筒構
造の筒状部材である回転構造物２が連結されている。回
転構造物２は、円筒状の回転軸３、および回転軸３に内
装された円筒状のチャック軸４を含む。回転軸３は、こ
の装置の土台となる基台５に固定された固定筒体６の上
端部および下端部の内壁面にそれぞれ配置された軸受７
ａ，７ｂにより軸支されており、モータＭの駆動力によ
って所定の回転方向に回転される。チャック軸４は、上
端に外向きフランジ４ａが形成されていて、このフラン
ジ４ａがスペーサ４ｂを介して回転軸３の上端に支持さ
れている。

【００１５】チャック軸４の内部空間には、処理液管８
が回転しないように挿通されており、回転構造物２と処
理液管８との間には軸受９ａ，９ｂが介在されている。
処理液管８の下端部は基台５に取り付けられた保持部１
０の第１部材１０ａに固定されている。第１部材１０ａ
は、基台５に直接取り付けられた第２部材１０ｂにボル
ト１０ｃで取り付けられている。

【００１６】処理液管８の内部空間には、中心軸ノズル
である処理液パイプ１１が内装されている。処理液パイ
プ１１には、その下端側から図外の処理液タンクからの
処理液が供給されるようになっている。処理液パイプ１
１の上端部は開口しており、処理液タンクから処理液パ
イプ１１に供給されてきた処理液を吐出するノズル１２
として機能する。

【００１７】ウエハＷを挾持するための挾持機構１は、
図２に一部が拡大して示されてるように、回転軸３の上
端部に形成された外向きフランジ３ａにボルト２０で締
結された回転ヘッド２１、回転ヘッド２１にボルト２２
で締結された保持円板２３、保持円板２３に立設された
挾持爪２４を備えている。また、挾持機構１には、挾持
爪２４の下端部付近に突設された揺動腕８０に一端が連
結され、挾持爪２４を鉛直軸まわりに回動させることに
よりチャック状態とチャック解除状態との間で切り換え
る爪操作リンク２５、爪操作リンク２５の他端にボルト
２６で連結されたリンク操作部材２７、およびリンク操
作部材２７の下面にボルト２８で締結された連結部材２
９が備えられている。

【００１８】連結部材２９は、ボルト３０によってチャ
ック軸４の上端の外向きフランジ４ａに固定されてい
る。チャック軸４を回動させることで、リンク操作部材
２７が中心軸Ｏまわりに回動し、爪操作リンク２５が揺
動する。その結果、挾持爪２４が鉛直軸まわりに回動す
ることになる。回転軸３の下端部付近には、チャック軸
４を回動させるためのチャック駆動機構３１が設けられ
ている。チャック駆動機構３１は、チャック軸４の外周
面にベース部３１ａを介して取り付けられた回動円板３
１ｃ、回転軸３の外周面にベース部５０ａを介して取り
付けられた固定円板３１ｂ、および固定円板３１ｂに対
して回動円板３１ｃを相対的に回動させるためのエアシ
リンダ３１ｄを含む。

【００１９】固定円板３１ｂの下面には、下方に向かっ
て突出する固定ピン３１ｅが設けられている。回動円板
３１ｃの上面には、上方に向かって突出する回動ピン３
１ｆが設けられている。固定ピン３１ｅと回動ピン３１
ｆとの間には引張コイルばね３１ｇが介装されており、
これにより、チャック軸４は、挾持爪２４がチャック状
態となる方向に向けて付勢されている。

【００２０】回動円板３１ｃの下面には、下方向に向か
って突出するシリンダ用ピン３１ｈが設けられている。
シリンダ用ピン３１ｈは、エアシリンダ３１ｄのロッド
に対向して設けられている。エアシリンダ３１ｄに図外
の空気供給源から加圧空気が供給されると、エアシリン
ダ３１ｄのロッドが突出してシリンダ用ピン３１ｈを押
し、回動円板３１ｃをコイルばね３１ｇのばね力に抗し
て回動させる。その結果、チャック軸４が回転軸３に対
して相対的に回動する。これに伴い、チャック軸４の上
端側に設けられた爪操作リンク２５が揺動し、挾持爪２
４をチャック状態からチャック解除状態に回動させる。

【００２１】エアシリンダ３１のロッドを引っ込める
と、回動円板３１ｃはコイルばね３１ｇのばね力によっ
て元の位置に復帰する。その結果、チャック軸４および
爪操作リンク２５がチャック解除状態に変位するときと
は逆方向に動作し、挾持爪２４は元のチャック状態に戻
る。回動円板３１ｃには、周方向に沿う所定長の規制孔
３１ｉが形成されており、この規制孔３１ｉには、固定
円板３１ｂに取り付けられたピン３１ｊが変位自在に挿
通している。回転円板３１ｃの回動範囲は、規制孔３１
ｉの端面にピン３１ｊが当接することにより規制され
る。

【００２２】基台５には、回転軸３を高速回転させるモ
ータＭが取付部材４０を介して取り付けられている。モ
ータＭには、コード４２を介して電力が供給されるよう
になっている。モータＭは、駆動軸４３を上向きにして
取り付けられており、この駆動軸４３には、プーリ４４
が固定されている。また、回転軸３には、駆動軸４３の
プーリ４４に対応する位置にプーリ４５が固定されてお
り、プーリ４４，４５の間には無端状のベルト４６が掛
け回されている。プーリ４５の下側には、プーリ４５を
固定するためのロックナット４７が回動軸３に螺合して
いる。

【００２３】モータＭが駆動されると、その駆動力は、
駆動軸４３に伝達され、さらにプーリ４４、ベルト４６
およびプーリ４５を介して回転軸３に伝達される。その
結果、回転軸３の上端に固定された回転ヘッド２１が高
速回転する。そして、回転ヘッド２１に挾持爪２４、爪
操作リンク２５および連結部材２９などを介して連結さ
れたチャック軸４もまた高速に回転することになり、結
局、ウエハＷを挾持するための挾持機構１全体が回転軸
３とともに回転する。このとき、固定筒体６および回転
構造物２に内装された処理液管８は、回転することな
く、静止状態に保持される。

【００２４】モータＭの下方には、モータＭの回転情報
を検出するためのエンコーダ４８が備え付けられてい
る。エンコーダ４８の出力は、コード４９を介して制御
装置５２に与えられ、モータＭの回転情報が監視される
ようになっている。固定筒体６の基台５への取付けは、
基台５に取り付けられている第１取付部材５ａに固定筒
体６に取り付けられている第２取付部材６ａをボルト６
ｂで取り付けることによって達成されている。

【００２５】回転軸３の下端側の部位に関連して、回転
軸３の回転位置を検出するための位置検出機構５０が備
えられている。位置検出機構５０は、回転軸３の外周面
にベース部５０ａを介して取り付けられ、所定の位置に
切欠きを有する回転円板５０ｂ、および回転円板５０ｂ
を発光素子と受光素子とで挟むように配置された透過型
の光電センサ５０ｃを含む。光電センサ５０ｃは、回転
円板５０ｂに形成された切欠きが光電センサ５０ｃの発
光素子と受光素子との間に位置すればオン信号を出力
し、さもなければオフ信号を出力する。このオン／オフ
信号は制御装置５２に与えられる。

【００２６】制御装置５２では、回転軸３が停止したと
き、直前に光電センサ５０ｃがオン信号を出力してから
回転軸３の回転が停止するまでの時間に基づき、回転軸
３の回転位置が把握される。したがって、エンコーダ４
８の出力を監視しながら、さらにモータＭを駆動して回
転軸３を回転させることにより、回転ヘッド２１の回転
位置を所定位置に自動制御することができる。これによ
り、たとえば挾持爪２４とウエハＷを取り出すための搬
送ロボットのアーム（図示せず。）とが干渉したりする
ことを防止できる。

【００２７】また、チャック駆動機構３１の下方には、
チャック状態検出機構５１が備えられている。チャック
状態検出機構５１は、チャック軸４の回動後の位置を検
出することで挾持爪２４におけるウエハＷのチャック状
態／チャック解除状態を検出するものである。チャック
状態検出機構５１は、ベース部３１ａに取り付けられた
回動円板５１ａと、回動円板５１ａが発光素子および受
光素子の間に挟まれるように配置された透過型の光電セ
ンサ５１ｂとを備えている。

【００２８】回動円板５１ａには、円周上の所定位置に
１つの切欠きが形成されている。切欠きは、ウエハＷが
チャックされたときに光電センサ５１ｂの発光素子と受
光素子との間に位置し、ウエハＷのチャック解除が完了
したときに光電センサ５１ｂの発光素子と受光素子との
間から外れるようになっている。光電センサ５１ｂが出
力するオン／オフ信号は、制御装置５２に与えられる。

【００２９】制御装置５２では、光電センサ５１ｂの出
力信号に基づいて、ウエハＷのチャックおよびチャック
解除が行われたか否かが判断される。これにより、処理
液による基板処理中にチャックが不十分なウエハＷが挾
持爪２４から離脱したりするのを未然に防ぐことができ
る。この基板処理装置によるウエハＷの処理について概
説すれば、次のとおりである。すなわち、図示しない搬
送ロボットによってウエハＷが当該基板処理装置に搬送
されてくると、このウエハＷが挾持爪２４にセットされ
るのに先立ち、エアシリンダ３１ｄに加圧空気が供給さ
れ、回動円板３１ｃがコイルばね３１ｇのばね力に抗し
て固定円板３１ｂに対して相対的に回動する。その結
果、チャック軸４が回動し、これに連動して爪操作リン
ク２５が揺動する。これにより、挾持爪２４はチャック
解除状態となる。

【００３０】その後、搬送ロボットがウエハＷを挾持爪
２４にセットすると、エアシリンダ３１ｄへの加圧空気
が解放され、回動円板３１ｃはコイルばね３１ｇのばね
力によって元の位置に復帰する。その結果、挾持爪２４
はチャック状態に戻る。これにより、ウエハＷが挾持爪
２４にチャックされる。その後、モータＭが駆動され、
回転軸３が回転させられる。また、図示しない処理液タ
ンクから処理液パイプ１１に処理液が供給され、処理液
がノズル１２からほぼ垂直上方に噴射される。その結
果、ウエハＷの下面のほぼ中心に処理液が供給される。
このとき、ウエハＷは高速回転しているから、当該処理
液は遠心力によりウエハＷの縁部に向かって広がってい
く。これにより、ウエハＷの下面に処理液が一様に供給
される。

【００３１】ウエハＷに対する処理を終了するときに
は、モータＭの駆動および処理液の供給が停止される。
処理終了後、エアシリンダ３１ｄに加圧空気が供給さ
れ、挾持爪２４がチャック解除状態となる。チャック解
除されたウエハＷは、搬送ロボットのアームによって取
り出される。図２は、回転軸３の上端付近および処理液
管８の下端付近の構成を詳述するための拡大断面図であ
る。固定筒体６の上端面には、固定筒体６より小径の突
出筒部６０が、その下端に一体形成されたフランジ６０
ａが突出筒部６０の上端に覆い被さった状態でボルト６
１によって取り付けられている。突出筒部６０の内周面
には、回転軸３の外周面と摺接するリップシール６２，
６３が嵌め込まれている。また、回転ヘッド２１の突出
筒部６０に対向する内周面には、突出筒部６０の外周面
に摺接するリップシール６４が嵌め込まれている。リッ
プシール６２〜６４は、軸受７ａから漏れるオイルを堰
き止めたり軸受７ａで発生するパーティクルを外部に漏
らさないようにするためのものである。また、リップシ
ール６２〜６４は、回転軸３と固定筒体６との間に、埃
や処理液雰囲気が侵入するのを防止するためでもある。

【００３２】また、回転ヘッド２１の内周の上端付近に
は段差部が形成されており、この段差部には、チャック
軸４の上端に取り付けられている連結部材２９に摺動す
るリップシール６５が嵌め込まれている。リップシール
６５は、ウエハＷをチャックするときに、静止している
回転ヘッド２１と、チャック軸４とともに回動する連結
部材２９との間の隙間に埃や処理液雰囲気などが侵入す
るのを防止するためのものである。

【００３３】リンク操作部材２７の上面側において、中
心軸Ｏに近い位置には、ウエハＷの下面で跳ね返った処
理液が回転構造物２の内部に直接降りかかること防ぐ目
的で、カバー６６が被せられており、このカバー６６は
ボルト６７によってリンク操作部材２７に固定されてい
る。カバー６６は、平面視においてドーナツ状の形状を
しており、中央には、処理液パイプ１１の先端を挿通さ
せるための穴６８が形成されている。この穴６８の下方
側には、処理液管８の上端部に嵌め込まれたキャップ７
０の先端部が入り込む小径の第１段差部６６ａと、この
第１段差部６６ａの下方側に形成された大径の第２段差
部６６ｂとが形成されている。こうして、カバー６６
は、処理液パイプ１１を穴６８に挿通させ、かつ、キャ
ップ７０の先端部を第１段差部６６ａに入り込ませた状
態で、カバー６６の上面側から穴６８と処理液パイプ１
１との間を通り、さらにキャップ７０と第１段差部６６
ａとの間を通って、第２段差部６６ｂの近傍に至る通路
６９が形成されるように構成されている。

【００３４】キャップ７０は、たとえば耐薬品性のある
樹脂などで構成されており、図３(a) 、図３(b) 、図３
(c) および図３(d) にそれぞれ平面図、正面図、断面図
および底面図を示すとおり、処理液パイプ１１の外壁に
密接する内壁７０ｄを有する筒状に形成されている。さ
らに、キャップ７０は、処理液管８の内壁に密接する外
壁を有する小径部７０ｂと、処理液管８の上端面に当接
する段差面７０ｅを形成する大径部７０ａとを有してい
る。大径部７０ａには、周方向に間隔を開けて４個の吸
込口７０ｃが形成されている。キャップ７０の内周面に
は、溝７０ｇがキャップ７０の長手方向に沿って周方向
に間隔を開けて４個形成されている。溝７０ｇは、吸込
口７０ｃから当該キャップ７０の下端まで延びている。

【００３５】図４に拡大して示されているように、キャ
ップ７０を装着した状態では、吸込口７０ｃの上端部
は、カバー６６の第２段差部６６ｂに対向している。し
たがって、キャップ７０と第２段差部６６ｂとの間の隙
間（通路６９の一部をなす。）は、吸込口７０ｃおよび
溝７０ｇを介して、処理液管８と処理液パイプ１１との
間の空間７１と連通している。

【００３６】なお、キャップ７０は、キャップ７０の内
周面側に設けられているＯリング７０ｆによってキャッ
プ７０の内周面が処理液パイプ１１の外周面に密着する
ように装着される。また、キャップ７０が処理液管８と
処理液パイプ１１との間に挿通されることで、処理液パ
イプ１１の処理液管８に対する位置決めが達成されてい
る。なお、厳密に言えば、処理液パイプ１１は、キャッ
プ７０の挿通に加えて、処理液パイプ１１の下端部の外
周面に、保持部１０の第２取付部材１０ｂに設けられて
いるＯリング７５が取り付けられることによって、位置
決めされている。

【００３７】連結部材２９には、処理液管８の上端部の
外周に対向する位置にシール部であるリップシール７２
が嵌め込まれている。リップシール７２は、キャップ７
０の外周に摺接し、チャック軸４と処理液管８との間に
介在されている軸受９ａから漏れるオイルを堰き止めた
り軸受９ａで発生するパーティクルを外部に漏らさない
ようにしたりするものである。また、チャック軸４と処
理液管８との間に、埃や処理液雰囲気が侵入するのを防
止するためでもある。

【００３８】処理液管８の下端部を保持している第１部
材１０ａには、下面側に凹所が形成されており、この凹
所と第２部材１０ｂの上面とで囲まれた空間は真空室１
３をなしている。この真空室１３内の空間は、上記凹所
から側方に向けて形成された吸引孔７３に結合された吸
引管１４を介して負圧源である真空源７４によって減圧
されている。処理液管８は、下端が真空室１３内に入り
込んだ状態で第１部材１０ａに保持されており、処理液
パイプ１１は、真空室１３を通過してさらに第２部材１
０ｂを挿通している。これにより、真空室１３は、処理
液管８と処理液パイプ１１との間の空間７１に連通され
ている。

【００３９】なお、この実施形態では、通路６９、吸込
口７０ｃ、溝７０ｇ、空間７１、真空室１３および吸引
管１４により吸引部が構成されている。ウエハＷの処理
のために回転ヘッド２１を回転させると、連結部材２９
に嵌め込まれたリップシール７２が処理液管８の外周に
摺接するから、パーティクルの発生は或る程度避けられ
ない。このパーティクルが散乱してウエハＷに付着すれ
ば、ウエハＷの品質を劣化させるおそれがある。そこ
で、この実施形態においては、ウエハＷの処理のために
回転ヘッド２１を回転させる際には、真空源７４が動作
させられ、真空室１３が減圧される。これにより、ノズ
ル１２の近傍の空間に存在する空気は、経路６９を通
り、さらに、キャップ７０の吸込口７０ｃおよび溝７０
ｇを通り、処理液管８と処理液パイプ１１との間の空間
７１を通って、真空室１３に向けて吸引される。その結
果、リップシール７２からパーティクルが発生したとし
ても、このパーティクルは、上記の経路を介して真空室
１３に向けて吸引されることになり、ウエハＷの表面に
至ることはない。したがって、ウエハＷを高品質に維持
できる。

【００４０】このように、この実施形態においては、中
央に処理液管８を固定配置して、ウエハＷの中心に向け
て処理液を吐出する構成であるので、保持円板２３や爪
操作リンク２５によって処理液の通路が遮られることが
ない。したがって、飛散した処理液に起因するパーティ
クルの発生を抑制できる。しかも、固定配置された処理
液管８とその周囲で回転する回転ヘッド２１との間の摺
動部から生成されるパーティクルは、通路６９、キャッ
プ７０、真空室１３および真空源７４からなる吸引機構
によって回収され、ウエハＷに付着することがない。よ
って、結果として、ウエハＷへのパーティクルの付着
を、従来の装置に比較して格段に低減できる。しかも、
磁性流体シールのような高価なシール機構を用いず、安
価なリップシールを用いているので、基板処理装置のコ
ストが過度に増加することもなく、また耐薬品性を向上
させることもできる。

【００４１】なお、この実施形態では真空源７４を用い
てノズル１２近傍の雰囲気を吸引するようにしている
が、真空源７４ではなくブロワやアキュムレータなどの
他の負圧源を用いるようにしてもよいのはもちろんであ
る。図５は、ウエハＷを挾持するための機構の平面図で
ある。回転ヘッド２１の上面には、ドーナツ円板状の保
持円板２３がボルト２２によって取り付けられている。
保持円板２３の周辺部には、挾持爪２４が鉛直軸８１ま
わりに回動自在であるように等角度間隔で立設されてい
る。挾持爪２４の下端部には、水平方向に沿う揺動腕８
０が一体的に形成されている。この揺動腕８０の先端に
は、爪操作リンク２５の一端が回動自在に連結されてい
る。この爪操作リンク２５の他端は、リンク操作部材２
７の周縁部にボルト２６によって回動自在に連結されて
いる。この構成により、リンク操作部材２７を回動させ
ることによって、挾持爪２４を鉛直軸８１まわりに回動
させることができる。

【００４２】挾持爪２４は、図６に拡大して示すよう
に、ウエハＷが置かれる水平な載置面８２ａを上端に有
する円柱状の本体部８２と、本体部８２の上端において
載置面８２ａ以外の領域から立ち上がったチャック部８
３とを有している。チャック部８３は、水平断面がほぼ
扇形のものであり、載置面８２ａに接続する２つの鉛直
面を有している。この２つの鉛直面のうちの一方は、ウ
エハＷを挾持するためのチャック面８３ａをなし、他方
は、ウエハＷのチャック状態を解除するときにウエハＷ
を大まかに位置決めするための再位置決め面８３ｂをな
す。各面８３ａ，８３ｂは、ウエハＷの周面の接線方向
に沿う状態の再位置決め面８３ｂが含まれる平面が、ウ
エハＷの周面の接線方向に沿う状態のチャック面８３ａ
が含まれる平面よりもウエハＷから後退した位置に位置
するように形成されている。

【００４３】チャック面８３ａの上端付近には、チャッ
ク面８３から垂直に突出した突起８６が設けられてい
る。この突起８６は、ウエハＷの下面にノズル１２から
噴射される処理液によりウエハＷが浮き上がったとき
に、ウエハＷの周縁部に当接して、ウエハＷの脱落を防
止する。処理を施すためにウエハＷが当該基板処理装置
に搬入される以前の期間には、爪操作リンク２５は、図
５において実線で示すような状態となっており、このと
き、挾持爪２４は図６(a) の状態となっている。すなわ
ち、チャック面８３ａが中心軸Ｏに対向するようになっ
ている。

【００４４】この状態において搬送ロボットによってウ
エハＷが搬送されてくると、ウエハＷの受入れに先立
ち、チャック軸４（図１参照。）が、チャック駆動機構
３１によって、図５において反時計まわり方向Ｐ１に沿
って回動される。これに連動して、リンク操作部材２７
が反時計まわり方向Ｐ１に沿って回動する。その結果、
爪操作リンク２５は、図５に二点鎖線で示すような状態
に変位する。このとき、図６(b) に示すように、再位置
決め面８３ｂが中心軸Ｏに対向する面となる。そして、
この状態で、ウエハＷが、挾持爪２４のセット面８２ａ
にセットされる。このとき、突起８６は、平面視におい
てウエハＷの外側に退避されているから、搬入途中のウ
エハＷが突起６８と干渉することはない。

【００４５】その後、エアシリンダ３１ｄのロッドを引
っ込めると、チャック軸４がコイルばね３１ｇのばね力
で図５において時計まわり方向Ｐ２に沿って回動する。
これに連動して、リンク操作部材２７が図５において時
計まわり方向Ｐ２に沿って回動する。その結果、爪操作
リンク２５は図５に実線で示す状態に戻る。これに伴っ
て、図６(a) に示すように、挾持爪２４のチャック面８
３ａがウエハＷの縁部に当接し、セットされたウエハＷ
は３つの挾持爪２４により三方向から位置決めされてチ
ャックされる。

【００４６】その後、処理が開始される。すなわち、ウ
エハＷが高速回転させられるとともに、処理液がノズル
１２からウエハＷの下面のほぼ中心に供給される。ウエ
ハＷは処理液の勢いによって上方向に向かって浮上する
かもしれないが、ウエハＷの浮上は突起６８で規制され
るから、ウエハＷが挾持爪２４から脱落することはな
い。したがって、ウエハＷを損傷させることはない。

【００４７】処理終了後、ウエハＷのチャックが解除さ
れる。より具体的には、リンク操作部材２７が図５にお
いて反時計まわり方向Ｐ１に沿って回動し、これに連動
して爪操作リンク２５が図５に二点鎖線で示すような状
態に変位する。その結果、図６(b) に示すように、再位
置決め面８３ｂがウエハＷに対向する状態となる。これ
により、ウエハＷのチャックが解除される。

【００４８】処理後のウエハＷは処理液で濡れているか
ら、チャックを解除する際に、ウエハＷの周面や周縁部
がチャック面８３ａまたは突起８６に付着し、チャック
面８３ａの回動に追随するかもしれない。しかし、この
実施形態においては、挾持爪２４の回動に伴い、チャッ
ク面８３ａが退避すると同時に再位置決め面８３ｂがウ
エハＷに近接する。したがって、チャック面８３ａまた
は突起８６にウエハＷの周面が付着しても、再位置決め
面８３ｂがウエハＷの周面に当接した時点でウエハＷの
変位が規制されるから、チャック解除後のウエハＷが大
きな位置ずれを起こしていることはない。したがって、
チャック解除後のウエハＷを搬送ロボットによって搬出
する場合に、ウエハＷが突起８６と干渉したり、搬送ロ
ボットへのウエハＷの受け渡しに支障が生じたりするこ
とはない。

【００４９】本発明の実施の形態の説明は以上のとおり
であるが、本発明は上述の実施形態に限定されるもので
はない。前記実施形態では、保持円板２３の周辺部に設
けた挾持爪２４でウエハＷを挾持する構成とされている
が、たとえば図７に示すように、挾持爪２４の間に、チ
ャック解除後のウエハＷの再位置決めのための専用の位
置決め突起１０１を上方に向けて固設するようにしても
よい。この場合、位置決め突起１０１は、ウエハＷの周
面の接線方向に沿う位置決め面１０１ａと、この位置決
め面１０１ａに接続し、ウエハＷを挾持するための水平
なウエハ載置面１０１ｂとを有するものであることが好
ましい。このような構成を採用した場合には、アーム２
３の各先端部の挾持爪２４は、必ずしも再位置決め面８
３ｂを有する必要はない。

【００５０】このような構成は、ウエハＷの挾持が安定
する点で優れていると言えるが、前述の実施形態のよう
に再位置決めのための専用のアームを設けなくともウエ
ハＷの再位置決めに支障はないから、構成の簡素化の観
点からは、前述の実施形態の構成の方が好ましい。ま
た、前記実施形態では、挾持爪２４を回動させることで
チャック状態／チャック解除状態を実現しているが、た
とえば挾持爪２４を中心軸Ｏに向かう方向と中心軸Ｏか
ら退避する方向とに直線移動させることでチャック状態
／チャック解除状態を実現するような構成を採用しても
よい。

【００５１】さらに、前記実施形態では、保持円板２３
は円板状であるが、保持円板２３はたとえば多角形状で
あってもよく、また先端部に挾持爪２４が配設された放
射状のアームを備えたものであってもよい。さらにま
た、前記実施形態では、シール部としてリップシール６
２〜６５，７２を採用しているが、シール部としては、
Ｏリング、Ｙパッキン、Ｕパッキンなどの他のシール部
材を採用してもよい。

【００５２】さらに、前記実施形態では、ＩＣの製造に
用いられるウエハＷに処理を施すための基板処理装置に
本発明を適用する場合を説明しているが、本発明は、た
とえばＬＣＤ用ガラス基板やＰＤＰ用ガラス基板に対し
て処理を施すための基板処理装置に適用することができ
るのはもちろんである。その他、特許請求の範囲に記載
された範囲内で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

【００５３】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、シール部
の摺動によって発生するパーティクルは吸引部によって
吸引されるから、たとえばシール部として、耐薬液性を
有し、かつ安価なリップシールを用いる場合でも、基板
にパーティクルが付着するのを防止できる。そのため、
コスト上昇を抑えることができるとともに、基板の品質
の低下防止も図ることができる。

【００５４】また、請求項２記載の発明によれば、筒状
部材が回転しても中心軸ノズルの軸がぶれることはない
から、基板保持部に基板が保持されている場合に、基板
の下面に処理液を安定して供給できる。そのため、基板
を良好に処理することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態が適用される基板処理装置
の縦断面図である。

【図２】回転軸の上端付近および処理液管の下端付近の
構成を詳述するための拡大断面図である。

【図３】キャップの構成を示す図である。

【図４】キャップを装着した場合の構成をさらに具体的
に説明するための拡大断面図である。

【図５】ウエハを挾持するための機構の平面図である。

【図６】挾持爪の構成を説明するための図である。

【図７】本発明の他の実施形態が適用される基板処理装
置に設けられるウエハを挾持するための機構の平面図で
ある。

【符号の説明】

１挾持機構２回転構造物３回転軸４チャック軸８処理液管９ａ，９ｂ軸受１１処理液パイプ１３真空室１４吸込管２１回転ヘッド２３保持円板２４挾持爪２５爪操作リンク３１チャック駆動機構６９通路７０キャップ７１空間７２リップシール７４真空源Ｗウエハ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持するための基板保持部と、この基板保持部とともに所定の中心軸まわりに回転可能
な筒状部材と、この筒状部材の内部に配置され、前記基板保持部に保持
される基板の下面に向けて処理液を供給するための中心
軸ノズルと、前記筒状部材と中心軸ノズルとの間に介在されたシール
部と、負圧源に連通され、前記シール部の摺動により発生した
パーティクルを吸引するための吸引部とを含むことを特
徴とする基板処理装置。
【請求項２】前記シール部よりも下方に設けられ、前記
筒状部材に対して前記中心軸ノズルの軸を固定するため
の軸受部をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の
基板処理装置。