JP2000286185A - スピンチャック - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 基板Ｗを保持してその表面に処理を行うため
に回転するスピンチャックを基板Ｗの裏面の周辺部のみ
を支持して裏面の内部の主要部分に汚れ、キズ等をつけ
ないように構成したものにおいて、基板Ｗの搬送装着に
際してのスピンチャックと基板Ｗとの回転方向の高精度
な位置合わせを不要とする。 【解決手段】 底板５７の上面に設けられる基板支持部
材５９を基板Ｗの下面周縁部を支持して基板下面の主要
部分を底板５７から浮かせるように配置し、それに真空
吸着孔を設けて吸着してスピンチャックの回転動作の加
速、減速時に滑りが生じないような摩擦力を得て、載置
される基板Ｗの水平方向位置を規制する規制ピンは回転
方向の位置規制は不要とする。そこで、規制ピンは適用
する基板Ｗの径に応じて同じ円上に配置される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、スピンチャックに
関し、特に基板の一面をチャックして他面に処理を行う
ために回転するスピンチャックにおいて、一面の周辺部
のみをチャックして一面の内部の主要部分に汚れ、キズ
等をつけないようにしたスピンチャックに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来一般に、基板を保持して回転して基
板の表面に薬液の塗布等の処理を行うスピンチャックは
基板の裏面を真空吸着によって保持するように構成され
ている。ところが、その強い吸着力に起因して基板裏面
にチャック跡が残り、このチャック跡が前工程からの汚
染に加わり、基板表面の高さにズレを生じて、例えばフ
ォトレジストの露光時のフォーカス異常を発生させる問
題があった。また、基板の裏面に付着したパーティクル
が離脱し、カセットに収容する場合に、下側に収容され
ている基板の表面を汚染するとか、あるいは、基板搬送
装置に転移して他の基板を汚染するといった問題があっ
た。さらに、基板が半導体ウェーハの場合で、スピンチ
ャックで回転させて裏面に処理を行う場合には表側には
半導体装置が作り込まれているがこれらを不良品として
しまうといった問題があった。

【０００３】そこで、上述のような問題を回避するため
に、特開平８−２２２５１２号公報に提案がある。

【０００４】そのスピンチャックを図面を用いて説明す
る。図４は要部の平面図、図５は要部の斜視図であり、
図６は拡大要部断面図である。電動サーボモータ（図示
せず）の駆動によって鉛直方向の軸芯周りで回転する回
転軸（図示せず）の上端に、基板Ｗの外周縁を載置して
保持するスピンチャック３が一体回転可能に取り付けら
れている。スピンチャック３は、回転軸（図示せず）に
一体回転可能に連結される底板７に、その周方向に所定
間隔を隔てて６本の規制ピン８…を設けるとともに、規
制ピン８…よりも回転中心側に基板Ｗを支持する３本の
ピン状の基板支持部材９…を設けて構成され、規制ピン
８…を基板Ｗの外周端縁に点接触させて基板Ｗの水平方
向の位置を規制するとともに、基板支持部材９…を基板
Ｗの裏面に点接触させて基板Ｗを支持するように構成さ
れている。規制部材８…のうちの所定の２本は、基板Ｗ
のオリエンテーションフラットの外周端縁に点接触して
基板Ｗに回転力を有効に伝達できるように設けられてい
る。

【０００５】図６の要部の拡大断面図に示すように、底
板７の下向き面の所定の３箇所に下方に延びる筒体１１
が取り付けられ、その筒体１１…それぞれ内に基板支持
部材９の下方側が昇降可能に内嵌されるとともに、基板
支持部材９を下降側に変位するように付勢する圧縮コイ
ルスプリング１２が設けられている。筒体１１の下部に
開口１３が形成され、その開口１３の下方に対応させ
て、基板支持部材９に当接して上昇させる押圧部材１４
が昇降可能に設けられるとともに押圧部材１４にエアシ
リンダ１５が連動連結されている。この押圧部材１４と
エアシリンダ１５とから成る構成を昇降手段と称する。

【０００６】上記構成により、基板Ｗの搬入時には、ロ
ータリー・エンコーダなどにより所定位置の回転角度位
置で停止されたスピンチャック３に対して押圧部材１４
を上昇させ、基板支持部材９に当接してそれを基板Ｗの
受け渡し位置まで上昇させる。そして、基板Ｗの受け渡
し後には、押圧部材１４を筒体１１外まで下降させて、
基板支持部材９に対して非当接状態にし、圧縮コイルス
プリング１２の弾性復元力により基板支持部材９を下降
させ、基板Ｗを処理位置に下降する。この状態で、基板
Ｗを回転して例えばレジスト液の塗布を行う。次いで、
基板Ｗを搬出するときには、スピンチャック３の回転を
ロータリー・エンコーダなどにより所定の回転角度位置
で停止させ、スピンチャック３に対して押圧部材１４を
上昇させ、基板支持部材９に当接してそれに支持された
基板Ｗを受け渡し位置まで上昇させて搬出する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】このスピンチャック３
みによれば規制ピン８…で水平方向の位置規制を行うと
ともに、規制ピン８…よりも回転中心側（基板Ｗの周辺
部）に配置した３本のピン状の基板支持部材で基板Ｗを
下面より支持するするので基板Ｗの下面の主要な部分
（中よりの部分）は汚れたり傷ついたりしない。しかし
ながら、このスピンチャック３は真空吸着を行わないの
でその回転動作を良好に基板Ｗに伝えるべく図４に示す
ようにオリエンテーションフラットＯＦの位置を規制す
るように規制ピン８，８を設けて急速に回転が加速、減
速しても基板Ｗが滑りを生じないようにしている。従っ
て、これに基板Ｗを載置するにはスピンチャック３の回
転方向位置と、基板Ｗの回転方向位置を正確に合わせな
ければならない。そこで、ロータリー・エンコーダなど
により正確に所定の回転角度位置で停止させると共に、
そこに基板Ｗを搬送する装置も正確に基板Ｗの向きを制
御する機能を要する。即ちこのスピンチャック３を使用
する装置例えばフォトレジストの塗布装置は高度の停止
角度位置の制御を必要とし、簡単で安価な装置、例えば
人の手で基板を着脱するような簡単な装置には不向きで
ある。そこで、この発明は上記のスピンチャックと同様
に基板の下面の中心部主要な部分は汚れたり傷ついたり
しないものであって、基板の装着に際して基板の回転方
向位置とスピンチャックの回転方向位置とを高精度に位
置合わせすることを不要としたスピンチャックを提供す
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めにこの発明は、回転軸の上端に一体に取り付けられて
回転自在な底板と、その上面に周方向に所定間隔を隔て
て複数立設され、載置される基板の水平方向位置を規制
する規制ピンと、底板の上面に設けられ載置される基板
の下面周縁部を支持して基板下面の主要部分を底板から
浮かせる基板支持部材と、基板支持部材の基板を支持す
る部位に設けた真空吸着孔とを具備することを特徴とす
るスピンチャックを提供する。上記の構成によれば下面
周縁部を支持して基板下面の主要部分を底板から浮かせ
るので基板下面の中心側主要部は汚れたり傷ついたりし
ない。そして、基板支持部材の基板を支持する部位に真
空吸着孔を設けたのでそこを吸着すればスピンチャック
の回転動作を基板に伝えるにたる摩擦力は得られる。そ
こで、基板の水平方向の位置規制を行う規制ピンは基板
の回転方向の位置規制を行う必要はない。

【０００９】そこで、規制ピンは適用する基板の径に応
じて同じ円上に配置されているのが好ましい。そうすれ
ば、オリエンテーションフラットのある基板を搬送装着
するに際して、スピンチャックと基板との回転方向の位
置合わせを高精度に行う必要がなくなる。

【００１０】そして、基板支持部材は小さな接触面積で
支持する構造とし、その頂面に開口する真空吸着孔を有
して基板の外周部を支持する位置に周方向の複数個所に
配置しても良いし、基板の外周部を支持する環状形状で
あって、その支持面には周方向の複数個所に配置された
真空吸着孔を備えるようにも出来る。

【００１１】

【発明の実施の形態】この発明を図面を参照して説明す
る。図１はこの発明の一実施例の要部の平面図、図２は
そのＡ−Ａ線での断面図、図３は図１におけるＢ−Ｂ線
での断面図である。電動サーボモータ（図示せず）の駆
動によって鉛直方向の軸芯周りで回転する回転軸５１の
上端に、基板Ｗの外周縁を載置して保持するスピンチャ
ック５３が一体回転可能に取り付けられている。スピン
チャック５３は、回転軸５１に一体回転可能に連結され
る底板５７に、その周方向に所定間隔を隔てて６本の規
制ピン８…を設けるとともに、規制ピン８…よりも少し
回転中心側に基板Ｗを小さな接触面積で支持する基板支
持部材５９…を６個所設けて構成され、規制ピン８…を
基板Ｗの外周端縁に点接触させて基板Ｗの水平方向の位
置を規制するとともに、基板支持部材５９…を基板Ｗの
裏面に点接触させて基板Ｗを支持して基板Ｗの下面が底
板５７に接触しないように構成されている。規制部材８
…は基板Ｗのオリエンテーションフラットに関係なく同
円上に配置されている。

【００１２】基板支持部材５９…はその頂面に開口する
真空吸着孔５９ａを有して真空吸着ノズルを構成してい
る。真空吸着孔５９ａは底板５７、回転軸５１内に設け
られた通気路５７ａ、５１ａを介して吸気ポンプ（図示
せず）に接続する。

【００１３】上記構成により、基板Ｗの搬入時には、ス
ピンチャック５３が正確に所定の回転角度位置で停止さ
れていなくても規制ピン８…は同円上に配置されている
ので基板Ｗのオリエンテーションフラットの方向を精度
良く合わせることなく搬入装着できる。即ち、オリエン
テーションフラット部がたまたま位置して真空吸着孔５
９ａが塞がらず吸着出来ない事態をさける程度の精度で
良い。そして、真空吸着孔５９ａにより真空吸着すれば
基板支持部材５９…上に基板Ｗは固定される。その吸着
力は基板下面全体を利用して吸着するものに比較すれば
かなり弱いが、スピンチャック５３の加速、減速に際し
て滑りが生じない程度の摩擦が得られればよい。基板の
水平方向の規制は規制ピン８…で行う。

【００１４】この状態で、基板Ｗを回転して例えばレジ
スト液の塗布を行う。次いで、基板Ｗを搬出するときに
は、スピンチャック５３の回転を停止させ、真空吸着を
切り、基板Ｗを取り出す。

【００１５】このスピンチャック５３によれば、基板支
持部材５９…を基板Ｗの外周部を支持するように設けた
ので基板Ｗの下面中ほど主要部分にキズを付けたり汚し
たりすることがなくなる。そして、基板支持部材５９…
を真空吸着ノズルとしたのでスピンチャック５３の回転
動作の加速、減速時に基板Ｗが滑らない程度の摩擦がえ
られ、規制ピンをオリエンテーションフラットに合わせ
て配置する必要がなくなり同じ円上に配置すれば良く、
そうすれば基板の搬送装着に際しての高精度に位置合わ
せが不要となる利点を有する。

【００１６】上記実施例では基板支持部材５９…を基板
Ｗの外周部を点状に（接触面積小さく）支持する構造と
したが、基板Ｗの外周部を支える環状とすることもでき
る。その際真空吸着孔を複数個所に設けて吸着するよう
にすれば良い。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明のようにこの発明のスピンチ
ャックによれば、基板の外周部を支持して基板下面の主
要部を浮かせ汚れやキズの発生を防止し、しかも支持部
分で真空吸着するのでスピンチャックの回転運動を基板
に伝えるにたる摩擦力が得られ、規制ピンで基板の回転
方向の位置規制を行う必要がなくなる。

【００１８】そこで、規制ピンを同じ円上に配設する
と、基板の搬送装着に際しての高精度での回転方向の位
置合わせが不要となり装置を簡略なものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明一実施例の要部平面図。

【図２】 そのＡ−Ａ線での断面図。

【図３】 図１のＢ−Ｂ線での断面図。

【図４】 従来のスピンチャックの要部平面図。

【図５】 その斜視図。

【図６】 その要部断面図。

【符号の説明】

８ 規制ピン ５１ 回転軸 ５３ スピンチャック ５７ 底板 ５９ 基板支持部材 ５９ａ 真空吸着孔 Ｗ 基板

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転軸の上端に一体に取り付けられて回転
   自在な底板と、 その上面に周方向に所定間隔を隔てて複数立設され、載
   置される基板の水平方向位置を規制する規制ピンと、 前記底板の上面に設けられ載置される基板の下面周縁部
   を支持して基板下面の主要部分を前記底板から浮かせる
   基板支持部材と、 前記基板支持部材の基板を支持する部位に設けた真空吸
   着孔とを具備することを特徴とするスピンチャック。
2. 【請求項２】前記規制ピンは適用する基板の径に応じて
   同じ円上に配置されていることを特徴とする請求項１に
   記載のスピンチャック。
3. 【請求項３】前記基板支持部材は小さな接触面積で支持
   する構造とし、その頂面に開口する真空吸着孔を有して
   基板の外周部を支持する位置に周方向の複数個所に配置
   されたことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
   スピンチャック。
4. 【請求項４】前記基板支持部材は基板の外周部を支持す
   る環状形状であって、その支持面には周方向の複数個所
   に配置された真空吸着孔を備えることを特徴とする請求
   項１又は請求項２に記載のスピンチャック。