JP6034080B2

JP6034080B2 - 基板保持装置

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Publication number: JP6034080B2
Application number: JP2012157023A
Authority: JP
Inventors: 智美村田; 橋詰　彰夫; 彰夫橋詰; 加藤　洋; 洋加藤
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-07-13
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2016-11-30
Anticipated expiration: 2032-07-13
Also published as: JP2014022419A

Description

この発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板、プラズマディスプレイ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等（以下、単に「基板」と称する）を保持する技術に関する。

基板に対して各種の処理を施す基板処理装置の一種として、基板を回転させつつ、当該基板に処理液（具体的には、純水などの洗浄液）を供給し、また、ブラシなどの物理力により洗浄処理を行う、回転式の基板処理装置が知られている。

回転式の基板処理装置においては、回転台上に基板を保持しつつ、当該回転台を回転させて、基板上に処理液を供給する。すると、回転に伴う遠心力で基板の上面全体に処理液が均一に行き渡って、基板に対する処理が実行されていく。その後、処理液の供給が停止された状態で、回転台がさらに回転される。すると、基板上の処理液が、遠心力で基板外に振り切られ、これによって、基板が乾燥される（振り切り乾燥）。

ところで、回転台上に基板を保持する技術として、例えば特許文献１には、保持対象となる基板の外周縁に沿って配列された複数のチャックピンで、基板のエッジ部裏面とエッジ部側面とを保持する構成が開示されている。

複数のチャックピンで基板を保持する構成においては、振り切り乾燥において、チャックピンと基板との当接部分において、液滴が残ってしまうことが問題となっている。パーティクル等を含んだ液滴が基板に付着したまま残ってしまうと、基板の汚染につながってしまう。

そこで、例えば特許文献１では、基板とチャックピンとの間の液残りを低減するべく、チャックピンに、水抜き用の透孔を形成している。この透孔は、具体的には、その下面が基板の上面と面一になるように形成されており、基板の上面を伝って流れる液滴を、チャックピンの外側に逃がすことができるようになっている。

特開平７−１１５０８１号公報

特許文献１に開示の技術を適用すると、基板の上面側の液滴については、その少なくとも一部を、透孔を介して、チャックピンの裏側に排出することができる。しかしながら、特許文献１の構成においては、基板とチャックピンとの間に、基板の下方と側方との両方が塞がった隙間が存在する。したがって、チャックピンなどを伝って、基板の下面側に回り込んでしまった液滴は、チャックピンと基板との間のこの隙間に閉じこめられてしまって排出されないおそれがある。その結果、液残りが発生し、基板の汚染が十分に回避できないおそれがある。

この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、振り切り乾燥において、基板とこれを保持する部材との間の液残りを低減できる技術を提供することを目的とする。

第１の態様は、基板保持装置であって、回転軸を中心に水平面内で回転する回転台と、前記回転台上に基板を保持する保持部と、を備え、前記保持部が、前記回転台の上面に配置された基体部と、前記基体部に配設された当接部材群と、前記基体部を駆動して、前記当接部材群を、前記回転台上の基板の周縁と近接離間する方向に移動させる駆動部と、を備え、前記当接部材群が、前記基板に下方から当接する下方当接部材と、前記基板の回転中心から見て、前記下方当接部材と重ならないように間隔をあけて設けられ、前記基板に側方から当接する側方当接部材と、前記側方当接部材における前記基板に当接する当接面と、前記当接面と逆側の面とを連通する連通部と、を備え、前記下方当接部材の上側の面が、前記回転軸に向かって延在する頂辺を中心として、その両側が下方に傾斜した屈折面である。

第２の態様は、基板保持装置であって、回転軸を中心に水平面内で回転する回転台と、前記回転台上に基板を保持する保持部と、を備え、前記保持部が、前記回転台の上面に配置された基体部と、前記基体部に配設された当接部材群と、前記基体部を駆動して、前記当接部材群を、前記回転台上の基板の周縁と近接離間する方向に移動させる駆動部と、を備え、前記当接部材群が、前記基板に下方から当接する下方当接部材と、前記基板の回転中心から見て、前記下方当接部材と重ならないように間隔をあけて設けられ、前記基板に側方から当接する側方当接部材と、前記側方当接部材における前記基板に当接する当接面と、前記当接面と逆側の面とを連通する連通部と、を備え、前記連通部が、前記回転軸から離れるにつれて断面積が大きくなる形状とされる。

第３の態様は、第２の態様に係る基板保持装置であって、前記下方当接部材の上側の面が、前記回転軸に近づくにつれて、下方に傾斜する傾斜面である。

第４の態様は、第２の態様に係る基板保持装置であって、前記下方当接部材の上端部が、先細りの形状である。

第５の態様は、第１から第４のいずれかの態様に係る基板保持装置であって、前記連通部が、前記側方当接部材の上面に開口している。

第６の態様は、第１から第５のいずれかの態様に係る基板保持装置であって、前記側方当接部材に、前記連通部が複数個形成される。

第７の態様は、第１から第６のいずれかの態様に係る基板保持装置であって、前記連通部の底面が、前記回転台上に保持される基板の下面以下の高さ位置とされる。

第８の態様は、第１から第７のいずれかの態様に係る基板保持装置であって、前記当接部材群が、前記側方当接部材を１個備えるとともに、前記下方当接部材を２個備え、前記２個の下方当接部材の間に、前記側方当接部材が配置されている。

第１の態様によると、回転台上に基板を保持する保持部において、基板に下方から当接する部材と基板に側方から当接する部材とが、基板の回転中心から見て互いに重ならないように間隔をあけて設けられる。この構成によると、振り切り乾燥において、下方当接部材に当接される部分付近に付着した液滴は、側方当接部材に邪魔されることなく、回転に伴う遠心力によって基板から振り切られる。また、基板における側方当接部材に当接される部分付近に付着した液滴は、下方当接部材に邪魔されることなく、当該液滴の一部は重力によって下方に落下し、残りは遠心力によって連通部を介して振り切られる。したがって、振り切り乾燥において、基板と保持部との間の液残りを低減できる。また、下方当接部材は、屈折面の頂辺において、基板と接触する。したがって、下方当接部材と基板との接触領域が略線状の領域となる。この構成によると、振り切り乾燥において、基板と下方当接部材との間の液滴が、基板外に排出されやすい。特に、頂辺が、回転台の回転軸に向かって延在するので、回転に伴う遠心力を受けて回転軸から離れる方向に流れてくる液滴の流れが、下方当接部材との接触部分によって妨げられにくく、基板に付着している液滴が、特に速やかに、基板外に排出される。

第２の態様によると、回転台上に基板を保持する保持部において、基板に下方から当接する部材と基板に側方から当接する部材とが、基板の回転中心から見て互いに重ならないように間隔をあけて設けられる。この構成によると、振り切り乾燥において、下方当接部材に当接される部分付近に付着した液滴は、側方当接部材に邪魔されることなく、回転に伴う遠心力によって基板から振り切られる。また、基板における側方当接部材に当接される部分付近に付着した液滴は、下方当接部材に邪魔されることなく、当該液滴の一部は重力によって下方に落下し、残りは遠心力によって連通部を介して振り切られる。したがって、振り切り乾燥において、基板と保持部との間の液残りを低減できる。また、連通部が、回転軸から離れるにつれて断面積が大きくなる形状とされるので、振り切り乾燥において、連通部内に流入した液滴を、特に速やかに、排出することができる。

第３の態様によると、下方当接部材の上側の面が、回転軸に近づくにつれて、下方に傾斜する傾斜面である。したがって、下方当接部材と基板との接触領域が略線状の領域となる。この構成によると、振り切り乾燥において、基板と下方当接部材との間の液滴が、基板外に排出されやすい。

第４の態様によると、下方当接部材の上端部が、先細りの形状とされることによって、下方当接部材と基板との接触領域が小さく抑えられる。この構成によると、振り切り乾燥において、基板と下方当接部材との間の液滴が、基板外に排出されやすい。また、回転に伴う遠心力を受けて回転軸から離れる方向に流れてくる液滴の流れが、下方当接部材との接触部分によって妨げられにくく、基板に付着している液滴が、特に速やかに、基板外に排出される。

第５の態様によると、連通部が側方支持部材の上面に開口しているので、振り切り乾燥において、連通部内に流入した液滴を、速やかに排出することができる。

第６の態様によると、連通部が複数個設けられるので、振り切り乾燥において、遠心力を受けて回転軸から離れる方向に流れてくる液滴を、いずれかの連通部を介して効果的に基板外に排出することができる。

第７の態様によると、振り切り乾燥において、側方当接部材と基板との間の液残りを、さらに低減できる。

第８の態様によると、基体部に配設される当接部材群が、２個の下方当接部材と、これらの間に配置された側方当接部材とを備える。この構成によると、基板を安定して保持することができる。

カップが上昇されている状態の基板保持装置の断面図である。カップが下降されている状態の基板保持装置の断面図である。回転台の平面図である。可動保持部材の側面図である。可動保持部材の平面図である。カップが上昇された状態の様子を模式的に示す説明図である。カップが下降された状態の様子を模式的に示す説明図である。当接部材群の構成を模式的に示す斜視図である。振り切り乾燥の際の下方当接部材付近の様子を示す説明図である。振り切り乾燥の際の側方当接部材の様子を示す説明図である。第２の構成例に係る下方当接部材と第１の構成例に係る側方当接部材とを含む当接部材群を示す斜視図である。第３の構成例に係る下方当接部材と第１の構成例に係る側方当接部材とを含む当接部材群を示す斜視図である。第１の構成例に係る下方当接部材と第２の構成例に係る側方当接部材とを含む当接部材群を示す斜視図である。第１の構成例に係る下方当接部材と第３の構成例に係る側方当接部材とを含む当接部材群を示す斜視図である。

以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

＜１．全体構成＞
基板保持装置１００の全体構成について、図１〜図３を参照しながら説明する。図１、図２は、回転式の基板処理装置に用いられる基板保持装置１００を模式的に示す断面図である。図３は、基板保持装置１００の回転台１の平面図である。なお、図１、図２においては、図をわかりやすくするために、一部の保持部材４の図示を省略している。

基板保持装置１００は、回転台１の上方にて基板Ｗを保持するものであり、この基板保持装置１００を用いる基板処理装置は、例えば、回転台１を回転させながら、処理対象となる基板Ｗの上面に処理液として純水などの洗浄液を供給しつつ、当該基板Ｗの上面にブラシ洗浄を施す装置である。なお、基板処理装置は、必ずしもブラシ洗浄を行うものである必要はなく、処理対象となる基板Ｗに所定の処理液（例えば、洗浄液、リンス液、現像液など）を供給することによって基板Ｗに対して所定の処理を実行するものであってもよい。なお、ここでは、処理対象となる基板Ｗは、略円形状であるとする。

基板保持装置１００は、回転台１、および、回転台１の側方周囲を覆うカップ２を備える。回転台１は、モータ１１の駆動を受けて、回転台１の中心Ａ１０を通り鉛直に延在する軸（回転軸）Ａ１を中心として水平面内で回転される。また、基板保持装置１００は、回転台１上に基板Ｗを保持する保持部３を備える。

保持部３は、略円形の基板Ｗを、回転台１と略同心の位置に規制しつつ、略水平姿勢で保持する機能部であり、回転台１の上面に設けられた複数（好ましくは３個以上であり、図示の例では、６個）の保持部材４を備える。これら複数の保持部材４は、保持対象となる基板Ｗと略同一サイズの仮想円の円周上に配列される。つまり、複数の保持部材４は、回転台１上の基板Ｗの周縁にほぼ沿うように、同一円周上に配列される。

回転台１上に設けられる複数の保持部材４のそれぞれは、回転台１上に配置された基体部４０の上面に、当接部材群４００（具体的には、２個の下方当接部材４１，４１、および、１個の側方当接部材４２）を配設した構成となっている。

回転台１上に設けられる複数の保持部材４のうちの少なくとも１個の保持部材４は、その基体部４０が例えば長尺平板形状に形成されており、当該基体部４０が回転台１に対して回動可能に設けられる。また、残りの保持部材４は、その基体部４０が例えば円柱形状に形成されており、当該基体部４０が回転台１に対して固定配置される。以下において、両者を区別する場合は、前者を「可動保持部材４ａ」ともいい、後者を「固定保持部材４ｂ」ともいう。図示されるように、可動保持部材４ａは、固定保持部材４ｂとほぼ対向する位置に配置される。なお、図示の例では、回転台１上には６個の保持部材４が設けられ、当該６個の保持部材４のうちの２個が可動保持部材４ａとされ、残りの４個が固定保持部材４ｂとされているが、保持部材４の総数と、可動保持部材４ａおよび固定保持部材４ｂの各個数とは、必ずしも図示されるものに限らない。また、保持部材４の位置も、必ずしも図示されるものに限らない。

可動保持部材４ａの基体部４０は、後述する駆動部８の駆動を受けて、回転台１の回転軸Ａ１に平行な軸である回動軸Ａ２を中心に、回動可能とされている。ただし、可動保持部材４ａの基体部４０においては、回動軸Ａ２から偏心した位置に、当接部材群４００が設けられる。したがって、基体部４０が回動軸Ａ２を中心に回動されると、当接部材群４００が、回転台１の回転軸Ａ１から、遠ざかったり近づいたりすることになる。すなわち、当該当接部材群４００が、回転台１上の基板Ｗの周縁と近接離間する方向に移動されることになる。

可動保持部材４ａの当接部材群４００が、回転台１上の基板Ｗの周縁に近づく方向に移動されると（図１、および、図３の実線で示される状態）、基板Ｗの周縁に沿って配置された複数（図示の例では、１２個）の下方当接部材４１が、当該基板Ｗに下方から当接した状態となるとともに、同じく基板Ｗの周縁に沿って配置された複数（図示の例では、６個）の側方当接部材４２が、当該基板Ｗに側方から当接した状態となる。ただし、上述したとおり、固定保持部材４ｂは、可動保持部材４ａとほぼ対向するような位置に固定されているため、各可動保持部材４ａの側方当接部材４２が基板Ｗに側方から当接した状態において、基板Ｗは、当該側方当接部材４２と、これと対向配置されている固定保持部材４ｂの側方当接部材４２とに挟まれた状態となる。つまり、可動保持部材４ａの当接部材群４００が、基板Ｗの周縁に当接された状態とされることによって、当該基板Ｗは、複数の下方当接部材４１によって回転台１上に略水平姿勢で支持されるとともに、複数の側方当接部材４２によって挟まれて水平方向について規制された状態（保持状態）となる。一方、可動保持部材４ａの当接部材群４００が、基板Ｗの周縁から遠ざかる方向に移動されると（図２、および、図３の仮想線で示される状態）、基板Ｗの保持状態が解除され、基板Ｗは開放される。このように、基板保持装置１００においては、可動保持部材４ａの当接部材群４００が、回転台１上の基板Ｗの周縁に対して近接離間する方向に移動されることによって、一群の保持部材４による基板Ｗの保持と開放とが行われる。

＜２．駆動部８＞
次に、可動保持部材４ａの基体部４０を回動させる機構である駆動部８について、図１〜図３に加え、図４、図５を参照しながら説明する。図４は、可動保持部材４ａの構成を模式的に示す側面図である。図５は、可動保持部材４ａの構成を模式的に示す平面図である。

可動保持部材４ａの基体部４０の下部には、鉛直に延在する回動軸体８１の上端が連結されている。また、回動軸体８１の下端には、回動軸体８１と同軸に配置された磁石保持部材８２が連結されている。磁石保持部材８２には、回動用磁石８２１が固定されている。

回動軸体８１は、回転台１を上下に貫通し、回転台１に対して回動可能に配設される。つまり、基体部４０および磁石保持部材８２は、回転台１の上側と下側のそれぞれにおいて、回動軸体８１の軸心と一致する回動軸Ａ２を中心にして、同期して回動可能に配設されている。ただし、回動軸Ａ２は、回転台１の回転軸Ａ１と平行な軸となっている。また、上述したとおり、可動保持部材４ａの基体部４０に設けられた当接部材群４００は、回動軸Ａ２から偏心した位置に設けられる。具体的には、当接部材群４００は、例えば、基体部４０の上面の幾何学中心を挟んで、回動軸Ａ２と反対側に配置される。

一方、図１、図２に示されるように、回転台１の下方には、円板８３が取り付けられている。円板８３の内部には、リング状磁石８３１が設けられている。リング状磁石８３１は、図１に示されるように、カップ２が上昇された状態において、可動保持部材４ａと連結されている回動用磁石８２１と略同一の水平面内に配置されるようになっている。

また、回転台１の側方周囲を覆うカップ２の上部には、磁石保持部８４が取り付けられている。磁石保持部８４の内部には、可動保持部材４ａと同数個の補助磁石８４１が設けられている。各補助磁石８４１は、図３に模式的に示されるように、各可動保持部材４ａと対応付けて設けられている。また、回転台１は、各可動保持部材４ａと連結されている回動用磁石８２１が、対応する補助磁石８４１の側方に位置するような回転位置に停止するようになっている。さらに、各補助磁石８４１は、図２に示されるように、カップ２が下降された状態において、対応する可動保持部材４ａと連結されている回動用磁石８２１と略同一の水平面内に配置されるようになっている。

上記の構成を有する駆動部８は、回動用磁石８２１に外部から磁力を作用させることによって、磁石保持部材８２を回動させ、これによって、回動軸体８１を介して磁石保持部材８２と連結された基体部４０を回動させる。この態様について、図１〜図５に加え、図６、図７を参照しながら説明する。図６は、カップ２が上昇された状態における可動保持部材４ａ付近の様子を模式的に示す説明図である。図７は、カップ２が下降された状態における可動保持部材４ａ付近の様子を模式的に示す説明図である。

すなわち、カップ２がエアシリンダ２１の駆動を受けて上昇されると、リング状磁石８３１が、回動用磁石８２１の側方に位置する（図１、図６に示される状態）。この状態において、回動用磁石８２１は、リング状磁石８３１から大きな磁力の作用を受ける。いま、可動保持部材４ａにおいて、例えば、当接部材群４００が回転台１上の基板Ｗの周縁に当接された状態において、回動用磁石８２１のＳ極が回転台１の回転軸Ａ１に最も近づくような角度で、回動用磁石８２１が磁石保持部材８２に対して取り付けられているとする。また、リング状磁石８３１が、外周側にＮ極、内周側にＳ極をもつものであるとする。この例において、カップ２が上昇されると、回動用磁石８２１の付近には、回転台１の回転軸Ａ１から遠ざかる磁力線にて表される磁界が形成される（図６の矢印ＡＲ１）。これに応じて、回動用磁石８２１は、そのＳ極が、回転台１の回転軸Ａ１の側に引き寄せられ、これによって、可動保持部材４ａが、回動軸Ａ２を中心に回動する。上述したとおり、可動保持部材４ａにおいては当接部材群４００が、回動軸Ａ２に対して偏心配置されており、可動保持部材４ａが回動軸Ａ２を中心に回動することによって、当接部材群４００が、回転台１の回転軸Ａ１に近づくように移動される（図３の実線で示される状態）。

一方、カップ２がエアシリンダ２１の駆動を受けて下降されると、リング状磁石８３１が、回動用磁石８２１の下方に位置するとともに、補助磁石８４１が回動用磁石８２１の側方に位置する（図２、図７に示される状態）。すると、回動用磁石８２１の付近に配置される磁界の方向が逆になる。すなわち、この状態においては、リング状磁石８３１からの磁力線は、Ｎ極からカップ２に向かって進んだ後、向きを変えて、回動用磁石８２１の位置では、ほぼカップ２から回転台１の回転軸Ａ１に向かって進むこととなる（図７の矢印ＡＲ２）。これに応じて、回動用磁石８２１は、そのＳ極が、回転台１の回転軸Ａ１から離れる方向を向こうとし、これによって、可動保持部材４ａが、回動軸Ａ２を中心に、カップ上昇時とは逆の方向に回動する。可動保持部材４ａが当該方向に回動することによって、可動保持部材４ａの当接部材群４００が、回転台１の回転軸Ａ１から遠ざかるように移動される（図３の一点鎖線で示される状態）。

また、この例では、補助磁石８４１が、回転台１の中心側にＮ極を向けて配置されているとする。したがって、カップ２が下降した状態において、回動用磁石８２１の付近において、補助磁石８４１からの磁力線は、カップ２から回転台１の回転軸Ａ１に向かって進むこととなる（図７の矢印ＡＲ３）。つまり、回動用磁石８２１は、そのＳ極を回転台１の回転軸Ａ１から離れる方向に向かわせる力を、補助磁石８４１が形成する磁界からも受けることとなる。これによって、可動保持部材４ａは、確実に、回転台１の回転軸Ａ１から遠ざかる方向に移動されることになる。

＜３．当接部材群４００＞
次に、各保持部材４が備える当接部材群４００について、図１〜図７に加え、図８を参照しながら具体的に説明する。図８は、当接部材群４００の構成を模式的に示す斜視図である。なお、上述したとおり、保持部３が備える複数の保持部材４の一部は可動保持部材４ａとされ、残りは固定保持部材４ｂとされているが、各保持部材４ａ，４ｂが備える当接部材群４００の構成は同じである。

当接部材群４００には、２個の下方当接部材４１，４１と１個の側方当接部材４２とが含まれる。これら各部材４１，４１，４２は、図３、図８などに示されるように、下方当接部材４１、側方当接部材４２、下方当接部材４１という順番で（すなわち、２個の下方当接部材４１，４１の間に、側方当接部材４２が配置されるように）、回転台１上の基板Ｗの周縁にほぼ沿うように、配列される。この配列態様によると、基板Ｗを安定して保持することができる。

側方当接部材４２と、その両側にそれぞれ配置されている各下方当接部材４１とは、回転台１上の基板Ｗの周縁方向について、間隔をあけて設けられる（ただし、ここでいう「周縁方向」とは、回転台１上の基板Ｗの周縁のうち、着目している当接部材群４００が当接される周縁部分の、延在方向である）。つまり、側方当接部材４２と各下方当接部材４１とは、基板Ｗの回転中心Ａ１０（回転台１上に保持されて回転される基板Ｗの回転中心）から見て、重ならないように、間隔をあけて設けられる。したがって、基板Ｗの回転中心Ａ１０から見て、側方当接部材４２と各下方当接部材４１との間には、隙間ｇが形成されることになる。

下方当接部材４１は、基板Ｗに、下方から当接する部材である。ただし、下方当接部材４１は、下方のみから基板Ｗに当接し、基板Ｗの側方および上方からは当接しない。具体的には、例えば、下方当接部材４１は、基板Ｗのエッジの下側部分のみに当接し、当該エッジの側面部分および上側部分には当接しない（図９参照）。すなわち、下方当接部材４１は、基板Ｗの側方および上方を塞がない。

下方当接部材４１は、具体的には、例えば、基体部４０の上面に略垂直に立設された平面視矩形状の柱状部材であり、その上側の面が、回転台１の回転軸Ａ１に近づくにつれて（すなわち、回転台１上の基板Ｗの中心に近づくにつれて）、下方に傾斜する傾斜面４１１とされる。この傾斜面４１１は、具体的には、例えば、その一対の辺が、回転台１上の基板Ｗの周縁方向とほぼ平行となるように配設され、当該一対の辺のうち、回転軸Ａ１に近い側の辺が、他方の辺より低い高さ位置におかれる。

この下方当接部材４１は、傾斜面４１１内の一部領域において基板Ｗと当接し、下方当接部材４１と基板Ｗとの接触領域が略線状の領域となる。この構成によると、例えば、基板Ｗと面状の領域で接触する場合と比べて、後述する振り切り乾燥において、基板Ｗと下方当接部材４１との間の液滴が、基板Ｗ外に排出されやすい。また、基板Ｗと点状の領域で接触する場合と比べて、摩耗しにくい。さらに、下方当接部材４１はその傾斜面４１１の各部分において、異なる高さ位置で基板Ｗと当接可能であるので、回転台１上に設けられる各下方当接部材４１同士の高さ位置を合わせる調整作業において、許容される誤差範囲が比較的大きくなる。したがって、当該調整作業が簡易化される。

なお、図示されている下方当接部材４１においては、基体部４０の上面に略垂直に立設された平面視矩形状の柱状部材の上端面が傾斜面４１１となっている（つまり、直方体の形状部分の上に、直角三角柱（底面が直角三角形の三角柱）を横向きにした形状部分が重ねられた形となっている）が、この直方体の形状部分は必ずしも設けなくともよい。すなわち、下方当接部材４１は、直角三角柱を横向きにした形状の部材を、基体部４０に直接に配置したものであってもよい。

側方当接部材４２は、基板Ｗに、側方から当接する部材である。ただし、側方当接部材４２は、側方のみから基板Ｗに当接し、基板Ｗの下方および上方からは当接しない。具体的には、例えば、側方当接部材４２は、基板Ｗのエッジの側面部分のみに当接し、当該エッジの下側部分および上側部分には当接しない（図１０参照）。すなわち、側方当接部材４２は、基板Ｗの下方および上方を塞がない。

側方当接部材４２は、具体的には、例えば、基体部４０の上面に略垂直に立設された、平面視半円形状の柱状部材であり、基体部４０に対して略垂直に延在する平坦な側壁面４２１を、回転台１の回転軸Ａ１側に向けるとともに、当該側壁面４２１が、回転台１上の基板Ｗの周縁方向とほぼ平行に延在するように配設される。側方当接部材４２は、この側壁面４２１内の一部領域において、基板Ｗに、側方から当接することになる。以下、当該側壁面４２１を「当接面４２１」ともいう。

側方当接部材４２には、さらに、当接面４２１と、これと逆側の面（円弧状に湾曲した面であり、以下「湾曲面」ともいう）４２２とを連通するとともに、側方当接部材４２の上面にも開口した、溝状の連通部４３が形成されている。連通部４３は、例えば、対向する一対の内側壁が平行に延在するストレート形状とされる。連通部４３は、好ましくは、回転台１上の基板Ｗの周縁方向に沿う方向を幅方向として、側方当接部材４２の幅方向の中央付近に形成される。

連通部４３が形成されることによって、後述する振り切り乾燥において、基板Ｗに付着している液滴を、連通部４３を介して、基板Ｗの外部に排出することができる。特に、連通部４３の形状を、側方当接部材４２の上面にも開口した溝状とすることによって、連通部４３内に流入した液滴を、速やかに排出することができる。ひいては、基板Ｗに付着している液滴を、速やかに、基板Ｗの外部に排出することができる。

なお、図示の例では、連通部４３の底面は基体部４０の上面まで到達しているが、連通部４３の底面は、必ずしも基体部４０の上面まで到達している必要はなく、回転台１上の基板Ｗの下面Ｈ（図４参照）以下の高さ位置（すなわち、当該下面Ｈと同一か、これよりも下側の任意の高さ位置）とすることができる。当該底面を、基板Ｗの下面Ｈ以下の高さ位置としておけば、後述する振り切り乾燥において、基板Ｗと側方当接部材４２との間の液残りをさらに低減することができる。また、連通部４３の底面は、当接面４２１から湾曲面４２２に向かうにつれて（すなわち、回転台１の回転軸Ａ１から遠ざかるにつれて）、下方に傾斜した傾斜面とされてもよい。この構成によると、連通部４３内に流入して当接面４２１側から湾曲面４２２側に向けて流れる液滴の流速が速まり、当該液滴の排出を速やかに行うことができる。また、連通部４３の内側面には、当該液滴の排出を速やかに行うための各種の処理（例えば、平滑度を向上させるための表面処理など）が、施されていることも好ましい。

＜４．動作＞
次に、基板保持装置１００を用いる基板処理装置の動作について、図１〜図３等を参照しながら説明する。

カップ２が下方に配置され、各可動保持部材４ａの当接部材群４００が回転台１の回転軸Ａ１から遠ざかった位置に配置されている状態において、図示しない搬送装置によって基板処理装置に基板Ｗが搬入されると、当該搬入された基板Ｗは、複数の固定保持部材４ｂの各下方当接部材４１によって、回転台１上に支持された状態とされる（図２に示される状態）。

続いて、カップ２が、エアシリンダ２１の駆動を受けて上昇される。すると、各可動保持部材４ａが回動されて、可動保持部材４ａの当接部材群４００が回転台１の回転軸Ａ１に近づくように移動され、各可動保持部材４ａの当接部材群４００が、基板Ｗに当接した状態となる。これによって、複数の下方当接部材４１の全てが、当該基板Ｗに下方から当接した状態となるとともに、複数の側方当接部材４２の全てが、当該基板Ｗに側方から当接した状態となり、当該基板Ｗは、回転台１上に略水平姿勢で支持されるとともに、水平方向について規制された保持状態となる（図１に示される状態）。

基板Ｗが保持されると、モータ１１の駆動によって、回転台１が、回転軸Ａ１を中心に回転されるとともに、基板Ｗ上にブラシ（図示省略）が回転しつつ当接される。これによって、基板Ｗの上面に洗浄処理が施される。このとき、基板Ｗの面内におけるブラシが接触する部分には、処理液（具体的には、例えば、純水）が供給されており、ブラシによって除去されたパーティクルなどが当該処理液によって基板Ｗの外周方向に押し流される。所定時間が経過すると、ブラシが基板Ｗから離間された上で、回転台１がさらに所定時間回転される。すると、基板Ｗ上の処理液が、回転に伴う遠心力で振り切られ、これによって、基板Ｗが乾燥される（振り切り乾燥）。

上述したとおり、基板保持装置１００においては、複数の保持部材４が回転台１上に基板Ｗを保持するところ、各保持部材４において、基板Ｗに下方から当接する部材（下方当接部材４１）と基板Ｗに側方から当接する部材（側方当接部材４２）とが、別部材で構成される。そして、側方当接部材４２と下方当接部材４１とが、基板Ｗの回転中心Ａ１０から見て、重ならないように、間隔をあけて設けられる。この構成によると、振り切り乾燥において、基板Ｗと各保持部材４との間の液残りを低減できる。すなわち、回転される基板Ｗにおける下方当接部材４１に当接される部分付近に付着した液滴は、図９（図５の矢印Ｋ１方向から見た断面図）に模式的に示されるように、側方当接部材４２に邪魔されることなく、回転に伴う遠心力によって、回転径方向に振り飛ばされて、基板Ｗから振り切られる。また、回転される基板Ｗにおける側方当接部材４２に当接される部分付近に付着した液滴は、図１０（図５の矢印Ｋ２方向から見た断面図）に示されるように、下方当接部材４１に邪魔されることなく、当該液滴の一部は重力によって下方に落下し、残りは遠心力によって連通部４３を介して振り切られる。つまり、下方当接部材４１と基板Ｗとの間には液滴が残りにくく、側方当接部材４２と基板Ｗとの間にも液滴が残りにくい。例えば、基板Ｗと、これを保持する部材との間に、基板Ｗの下方側と側方側との両方が塞がっている隙間が存在する場合、当該隙間に流入した液滴は、回転に伴う遠心力と重力とのいずれの力を受けても基板Ｗ外に排出されにくいために、液残りとなりやすいところ、この実施の形態に係る基板保持装置１００には、このような隙間が存在しないために、液残りが生じにくい。

ただし、基板保持装置１００においては、下方当接部材４１と側方当接部材４２とは、共通の基体部４０に配設されつつ、互いに離間して配置されている。例えば、これらの両部材を、共通の基体部上に設けずに完全にバラバラに配設した場合、各部材を基板Ｗの周縁から近接離間する方向に移動させる機構を個別に設ける必要が出てくるところ、この実施の形態に係る基板保持装置１００では、下方当接部材４１と側方当接部材４２とを共通の基体部４０に配設することによって、これら両部材４１，４２を基板Ｗの周縁から近接離間する方向に移動させる機構を簡素化することができる。

振り切り乾燥が完了すると、カップ２が、エアシリンダ２１の駆動を受けて下降される。すると、各可動保持部材４ａが先の回動とは逆向きに回動され、各可動保持部材４ａの当接部材群４００が回転台１の回転軸Ａ１から遠ざかるように移動される。すると、各可動保持部材４ａの当接部材群４００が、基板Ｗの外縁部から離間する。これによって、基板Ｗが開放された状態となる。基板Ｗが開放されると、図示しない搬送装置が、当該基板Ｗを基板処理装置から搬出する。

＜５．下方当接部材の別の構成例＞
下方当接部材４１の構成は、必ずしも上述したものに限らない。以下において、下方当接部材４１の別の構成例について説明する。

＜i．下方当接部材４１ａ＞
図１１には、第２の構成例に係る下方当接部材４１ａを含む当接部材群が例示されている。第２の構成例に係る下方当接部材４１ａは、基体部４０の上面に略垂直に立設された平面視矩形状の柱状部材であり、その上側の面は、回転台１の回転軸Ａ１に向かって延在する（すなわち、回転台１上の基板Ｗの周縁方向とほぼ直交する方向に延在する）頂辺４１２を中心として、その両側が下方に傾斜した形状の屈折面４１３とされる。

この下方当接部材４１ａは、屈折面４１３の頂辺４１２において、基板Ｗに下方から当接する。したがって、下方当接部材４１ａと基板Ｗとの接触領域は、略線状の領域となる。この構成によると、基板Ｗと面状の領域で接触する場合と比べて、振り切り乾燥において基板Ｗと下方当接部材４１ａとの間の液滴が、基板外に排出されやすい。特に、頂辺４１２が、回転台１の回転軸Ａ１に向かって延在するので、回転に伴う遠心力を受けて回転軸Ａ１から離れる方向に流れてくる液滴の流れが、下方当接部材４１ａとの接触部分によって妨げられにくく、基板Ｗに付着している液滴が、特に速やかに、基板外に排出される。また、基板Ｗと点状の領域で接触する場合と比べて、摩耗しにくいという利点もある。

なお、図示されている下方当接部材４１ａにおいては、基体部４０の上面に略垂直に立設された平面視矩形状の柱状部材の上端面が屈折面４１３となっている（つまり、直方体の形状部分の上に、三角柱を横向きにした形状部分が重ねられた形となっている）が、この直方体の形状部分は必ずしも設けなくともよい。すなわち、下方当接部材４１ａは、三角柱を横向きにした形状の部材を、基体部４０に直接に配置したものであってもよい。

＜ii．下方当接部材４１ｂ＞
図１２には、第３の構成例に係る下方当接部材４１ｂを含む当接部材群が例示されている。第３の構成例に係る下方当接部材４１ｂは、先細りの形状（テーパー形状）の上端部４１４を備える。具体的には、例えば、下方当接部材４１ｂは、基体部４０の上面に対して略垂直に立設された、円錐形状の部材により構成される。

この下方当接部材４１ｂは、先細りの形状とされる上端部４１４の頂部において、基板Ｗに、下方から当接する。したがって、下方当接部材４１ｂと基板Ｗとの接触領域が小さく抑えられる。特に、下方当接部材４１ｂの上端部４１４が錐体とされている場合、当該接触領域は、略点状の領域となる。この構成によると、基板Ｗと面状、あるいは、略線状の領域で接触する場合と比べて、振り切り乾燥において基板Ｗと下方当接部材４１ｂとの間の液滴が、特に基板外に排出されやすい。また、回転に伴う遠心力を受けて回転軸Ａ１から離れる方向に流れてくる液滴の流れが、下方当接部材４１ｂとの接触部分によって妨げられにくく、基板Ｗに付着している液滴が、特に速やかに、基板外に排出される。

なお、下方当接部材４１ｂは、必ずしも円錐形状である必要はなく、各種の錐体（四角錐、三角錐、楕円錐など）により構成されてもよい。また、下方当接部材４１ｂは、必ずしも全体が錐体形状である必要はなく、少なくとも上端部が、先細りの形状であればよい。例えば、下方当接部材４１ｂは、基体部４０の上面に略垂直に立設された柱状部材の上端面に、錐体状の突起部分が形成されたものであってもよい。

＜６．側方当接部材の別の構成例＞
側方当接部材４２の構成は、必ずしも上述したものに限らない。以下において、側方当接部材４２の別の構成例について説明する。

＜i．側方当接部材４２ａ＞
図１３には、第２の構成例に係る側方当接部材４２ａを含む当接部材群が例示されている。第２の構成例に係る側方当接部材４２ａにも、上記の実施の形態に係る側方当接部材４２と同様、当接面４２１ａと湾曲面４２２ａとを連通するとともに、側方当接部材４２ａの上面にも開口した、溝状の連通部４３ａが形成される。ただし、回転台１上の基板Ｗの周縁方向に沿う方向を幅方向として、この連通部４３ａは、その幅方向の寸法が、当接面４２１ａから湾曲面４２２ａに向かうにつれて大きくなる形状とされる。つまり、連通部４３ａは、当接面４２１ａから湾曲面４２２ａに向かうにつれて（すなわち、回転台１の回転軸Ａ１から離れるにつれて）、断面積が大きくなる形状（所謂、拡開形状）とされる。

この側方当接部材４２ａによると、振り切り乾燥において、連通部４３ａ内に流入して当接面４２１ａ側から湾曲面４２２ａ側に向けて流れる液滴を、特に速やかに排出することができる。ひいては、基板Ｗに付着している液滴を、特に速やかに、基板Ｗの外部に排出することができる。

なお、この側方当接部材４２ａは、図１３に示されるように、第１の構成例に係る下方当接部材４１と組み合わされて、当接部材群を構成してもよい。また、側方当接部材４２ａは、第２の構成例に係る下方当接部材４１ａと組み合わされて、当接部材群を構成してもよい。また、側方当接部材４２ａは、第３の構成例に係る下方当接部材４１ｂと組み合わされて、当接部材群を構成してもよい。

＜ii．側方当接部材４２ｂ＞
図１４には、第３の構成例に係る側方当接部材４２ｂを含む当接部材群が例示されている。第３の構成例に係る側方当接部材４２ｂには、複数個（図示の例では、２個）の連通部４３ｂ，４３ｂが、側方当接部材４２ｂの幅方向について間隔をあけて形成される。各連通部４３ｂは、例えば、上記の実施の形態に係る連通部４３と同様、当接面４２１と湾曲面４２２とを連通するとともに、側方当接部材４２ｂの上面にも開口した溝形状とされる。なお、複数の連通部４３ｂ，４３ｂの少なくとも１個が、第２の構成例に係る側方当接部材４２ａが備える連通部４３ａのように、湾曲面４２２に向かうにつれて拡開した形状とされてもよい。

この側方当接部材４２ｂによると、振り切り乾燥において、遠心力を受けて回転台１の回転軸Ａ１から離れる方向に流れてくる液滴を、いずれかの連通部４３ｂ，４３ｂを介して、効果的に基板Ｗ外に排出することができる。

なお、この側方当接部材４２ｂは、図１４に示されるように、第１の構成例に係る下方当接部材４１と組み合わされて、当接部材群を構成してもよい。また、側方当接部材４２ｂは、第２の構成例に係る下方当接部材４１ａと組み合わされて、当接部材群を構成してもよい。また、側方当接部材４２ｂは、第３の構成例に係る下方当接部材４１ｂと組み合わされて、当接部材群を構成してもよい。

＜７．変形例＞
下方当接部材４１の構成は、必ずしも上述したものに限らない。例えば、下方当接部材は、上側の面が平坦な、直方体形状の部材によって形成されてもよい。

また、側方当接部材４２およびそこに形成される連通部４３の各構成も、必ずしも上述したものに限らない。例えば、側方当接部材は、その当接面が、回転台１の回転軸Ａ１の側に膨らんだ円弧状の湾曲面とされてもよい。また例えば、側方当接部材は、平面視矩形状の柱状部材であってもよいし、平面視円形状の柱状部材であってもよい。また例えば、側方当接部材に形成される連通部は、当接面４２１と湾曲面４２２とを連通し、側方当接部材の上面には開口しない、管状であってもよい。

また、上記の実施の形態において、固定保持部材４ｂは、基体部４０を設けない構成であってもよい。すなわち、固定保持部材４ｂが備える当接部材群４００は、基体部４０を介さずに直接に、回転台１上に配設されてもよい。

また、上記の実施の形態において、可動保持部材４ａの基体部４０を回動させる駆動部８の態様は、磁石を用いるものに限らない。例えば、回転モータ等を用いて基体部４０を回動させてもよい。

１回転台
２カップ
３保持部
４保持部材
４ａ可動保持部材
４ｂ固定保持部材
４１，４１ａ，４１ｂ下方当接部材
４２，４２ａ，４２ｂ側方当接部材
４３，４３ａ，４３ｂ連通部
８駆動部
Ａ１回転軸
Ａ１０回転中心
Ａ２回動軸
Ｗ基板

Claims

基板保持装置であって、
回転軸を中心に水平面内で回転する回転台と、
前記回転台上に基板を保持する保持部と、
を備え、
前記保持部が、
前記回転台の上面に配置された基体部と、
前記基体部に配設された当接部材群と、
前記基体部を駆動して、前記当接部材群を、前記回転台上の基板の周縁と近接離間する方向に移動させる駆動部と、
を備え、
前記当接部材群が、
前記基板に下方から当接する下方当接部材と、
前記基板の回転中心から見て、前記下方当接部材と重ならないように間隔をあけて設けられ、前記基板に側方から当接する側方当接部材と、
前記側方当接部材における前記基板に当接する当接面と、前記当接面と逆側の面とを連通する連通部と、
を備え、
前記下方当接部材の上側の面が、前記回転軸に向かって延在する頂辺を中心として、その両側が下方に傾斜した屈折面である、基板保持装置。
基板保持装置であって、
回転軸を中心に水平面内で回転する回転台と、
前記回転台上に基板を保持する保持部と、
を備え、
前記保持部が、
前記回転台の上面に配置された基体部と、
前記基体部に配設された当接部材群と、
前記基体部を駆動して、前記当接部材群を、前記回転台上の基板の周縁と近接離間する方向に移動させる駆動部と、
を備え、
前記当接部材群が、
前記基板に下方から当接する下方当接部材と、
前記基板の回転中心から見て、前記下方当接部材と重ならないように間隔をあけて設けられ、前記基板に側方から当接する側方当接部材と、
前記側方当接部材における前記基板に当接する当接面と、前記当接面と逆側の面とを連通する連通部と、
を備え、
前記連通部が、前記回転軸から離れるにつれて断面積が大きくなる形状とされる、
基板保持装置。
請求項２に記載の基板保持装置であって、
前記下方当接部材の上側の面が、前記回転軸に近づくにつれて、下方に傾斜する傾斜面である、
基板保持装置。
請求項２に記載の基板保持装置であって、
前記下方当接部材の上端部が、先細りの形状である、
基板保持装置。
請求項１から４のいずれかに記載の基板保持装置であって、
前記連通部が、前記側方当接部材の上面に開口している、
基板保持装置。
請求項１から５のいずれかに記載の基板保持装置であって、
前記側方当接部材に、前記連通部が複数個形成される、
基板保持装置。
請求項１から６のいずれかに記載の基板保持装置であって、
前記連通部の底面が、前記回転台上に保持される基板の下面以下の高さ位置とされる、
基板保持装置。
請求項１から７のいずれかに記載の基板保持装置であって、
前記当接部材群が、
前記側方当接部材を１個備えるとともに、前記下方当接部材を２個備え、
前記２個の下方当接部材の間に、前記側方当接部材が配置されている、
基板保持装置。