JPH02309628A - スピンチヤツク - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、半導体製造に際して基板を回転させ、その表
面に所定量のレジストを滴下して表面全体に均一な膜厚
のレジストを塗布するレジスト塗布装置等に使用して好
適なスピンチャックに関するものである。

［従来の技術］ 従来、レジスト塗布装置に使用されるこの種のスピンチ
ャックとしては実公昭６３−２３７０７号に開示された
マスク用チャックが知られている。

これを第６図および第７図に基づいて概略説明すると、
１は略方形でサイズの異なる複数種、例えば４種類の基
板５．６．７．８を載置可能にした回転テーブルで、こ
の回転テーブル１は前記基板５．６．７．８を保持、固
定する複数本、例えば４つの基板載置用ビン２と、この
ビン２よりも背が高く、かつ各ビン２の外側にそれぞれ
位置する２つ１組からなる４組の基板固定用ビン３と、
さらにこのビン３よりも背が高く、かつビン３の外側に
それぞれ位置する２つ１組からなる４組の基板固定用ビ
ン４とを有し、不図示の駆動モータによって一定速度で
回転されるように構成されている。そして、所定量のレ
ジスト液を前記基板５（または６．７．８）の表面に滴
下した後、回転テーブルを駆動モータによって回転させ
て前記基板上のレジスト液を遠心力により押し広げ余分
なレジスト液は外方に飛ばすことにより均一な膜厚を得
るようにしている。このような塗布方法を一般にスピン
コードと呼んでいる。

なお、最もサイズの小さい基板５は４つの基液支持用ビ
ン２によって各隅角部の下面を支持され、゛各隅角部の
両側面に基板固定用ビン３が接触する。

基板５の次に大きい基板６を設置する場合は、基板６を
基板５の設置角度より４５度ずらして基板載置用ビン２
の上に載せると、基板固定用ビン３が基板６の各辺の中
央部に平行に接触する。基板６より大きい基板７を設置
する場合は、基板固定用ビン３を基板支持用ビンとして
用い、基板固定用ビン４が基板７の各隅角部の両側面を
保持する。

そして、最も大きい基板８は基板７に対して４５度ずら
して基板固定用ビン３上に設置され、基板固定用ビン４
によって各辺の中央部が保持される。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来のスピンチャックにおい
ては、ビン２．３．４がテーブル１上に固定配置されて
いるため、設置し得る基板のサイズおよび形状が特定さ
れてしまい、汎用性に欠けると云う問題があった。すな
わち、上記スピンチャックにおいては正方形の基板を対
象としてビン２．３．４を配置しているため、方形以外
の形状、例えば長方形状の基板には適用困難である。ま
た、基板サイズにより基板の設置高さが変わるため、レ
ジスト液滴下用ノズルの高さをその都度調整しなければ
ならず、その調整作業が繁雑であると云った問題もあっ
た。さらに、汎用性の向上を図るためテーブル１を大き
くすると、スピンチャック自体の重量が大きくなるため
、回転特性が悪くなり、塗布したレジスト膜厚にバラツ
キが生じる等、種々の欠点があった。

したがって、本発明はこのような従来の問題点に鑑みて
なされたもので、その目的とするところは、比較的簡単
な構成で、正方形または長方形からなる各種サイズの基
板を保持でき、汎用性を向上させると共にすべての基板
を同一高さ位置に設置することができ、しかも軽量化を
図るようにしたスピンチャックを提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、駆動手段によって
回転されるチャック軸と、このチャック軸に同軸配置さ
れた角度設定リングと、互いに交差して前記チャック軸
に配設され、中間部が前記角度設定リングにそれぞれ連
結された一対のアームと、これらのアームの先端部にそ
れぞれアームの長手方向に移動調整可能に配設され、正
方形もしくは長方形の基板の各隅角部を保持する基板保
持具とを備え、前記一対のアームのうち少なくとも一方
は前記チャック軸に対して周方向に回転可能で、中間部
が連結具により前記角度設定リングに位置調整可能に固
定されるものである。

［作用コ 本発明において、一方のアームはチャック軸の周方向に
回転されることにより、他方のアームとの交差角度を変
更する。各アームの基板保持具はアームの長手方向に移
動調整され、基板の保持位置を基板のサイズに応じて変
化させる。

［実施例］ 以下、本発明に係るスピンチャックを図面に示す実施例
に基づいて詳細に説明する。

第１図は本発明に係るスピンチャックの一実施例を示す
もので、正方形の基板を保持する場合の斜視図、第２図
は第１図のＡ矢視図、第３図は基板保持具の側面図、第
４図は長方形の基板を保持する場合の平面図である。こ
れらの図において、スピンチャック１０は駆動モータ等
の駆動手段（図示せず）によって回転されるチャック軸
１１を備えている。チャック軸１１の上端部には円筒状
のアーム取付部材１２が嵌合され、かつ複数個の止めね
じ１３によって固定されている。

１４は前記チャック軸１１と同軸に配設され、前記アー
ム取付部材１２の外周を取り囲む角度設定リングで、こ
の角度設定リング１４にはその上下面に貫通する複数個
の角度変更用孔１５が同すング１４の円周方向に所定の
間隔をおいて並設されている。

この場合、角度変更用孔１５のピッチは角度設定リング
１４の４半分毎に異なり、第４図に示すように角度設定
リング１４の第１の４半内部Ａと、これと対向する第２
の４半内部Ｂの角度変更用孔１５は角度設定リング１４
の中心からの角度αが５°刻みで形成され、第３の４半
内部Ｃとこれと対向する第４の４半内部りの角度変更用
孔１５は角度設定リング１４の中心からの角度βが６°
刻みで形成されている。

１６は前記°アーム取付部材１２を介して前記チャック
軸１１の上端に配設されたチャック軸１１の径方向に延
在するアームで、このアーム１６は２分割形成されるこ
とにより第１、第２のアーム１６Ａ、１６Ｂとで構成さ
れ、その互いに対向する内側端部１１６ａ、１１６ｂが
前記アーム取付部材１２の外周に径方向に突設したアー
ム取付部１８ａ、１８ｂ上に止めねじ１７によってそれ
ぞれ固定されている。前記止めねじ１７は前記アーム取
付部１８ａ、１８ｂの下面側から各第１および第２のア
ーム１６Ａ、１６Ｂのねじ孔２０にそれぞれねじ込まれ
る。そして、第１および第２のアーム１６Ａ、１６Ｂは
前記チャック軸１１の中心を通り同チャック軸１１と直
角に交差する同一直線上に配置され、その中間部が前記
角度設定リング１４と重なり合い、この重合部が連結具
としての連結ビン２１によって角度設定リング１４に連
結されている。前記連結ビン２１は第１および第２のア
ーム１６Ａ、１６Ｂの前記重合部にに形成されたビン挿
通孔（図示せず）と、これに対応する角度変更用孔１５
に挿通され、必要に応じて他の角度変更用孔１５に挿通
される。

２２は同じく前記チャ・ツク軸１１にアーム取付部材１
２を介して配設された別のアームで、このアーム２２は
、下面中央に前記アーム取付部材１２の外周に嵌合する
嵌合凹部２４を有する連結杆２５と、互いに対向する内
端部が連結杆２５の両端部上面に止めねじ２７によって
それぞれ固定された第１、第２可動アーム２８Ａ、２８
Ｂとて構成され、前記アーム１６と同一長さを有してい
る。

前記連結杆２５は前記アーム取付部材１２に対してその
周方向に回転自在に配設され、これにより前記アーム１
６．２２との交差角度ｅを処理する基板の形状に応じて
自由に変更し得るようにしている。前記連結杆２５と第
１、第２可動アーム２８Ａ、２８Ｂとは直線状に配設さ
れている。第１、第２可動アーム２８Ａ、２８Ｂは中間
部が前記角度設定リング１４と重なり合い、この重合部
が連結具としての連結ビン３０によって角度設定リング
１４に連結され、これによって前記角度設定リング１４
を前記アーム１６と共に保持している。

前記連結ビン３０は第１および第２アーム可動２８Ａ、
２８［３の前記重合部に形成されたビン挿通孔（図示せ
ず）と、これに対応する角度変更用孔１５に挿通され、
アーム１６と２２の角度変更時に抜き取られ、他の角度
変更用孔１５に挿通される。

この場合、上述したように角度変更用孔１５は角度設定
リング１４の中心からの角度α、βを角度設定リング１
４の４半分毎に変えて形成されているため、アーム１６
と２２の交差角度θを１゜刻みで変更し得る。すなわち
、令弟４図に示す初期状態においてアーム１６．２２の
交差角度θが５５°とし、この角度を５６°に変更した
い場合には、各第１、第２のアーム１６Ａ、１６Ｂを時
計方向に角度β（６°）だけ回転させ、各第１、第２可
動アーム２８Ａ、２８Ｂを同じく時計方向に角度α（５
°）だけ回転させると、その回転角度の差（６°−５°
＝１°）だけアーム１６と２２の交差角度θが初期状態
より大きくなるためｅ＝５６°とすることができ、反対
に反時計方向にそれぞれ上記角度α、βだけ回転させる
と、５゜−６°＝−１°だけアーム１６と２２の交差角
度θが初期状態より小さくなるため、θ＝５４°とする
ことができる。

また、アーム１６は角度設定リング１４に対して固定し
ておき、アーム２２のみを時計方向、または反時計方向
に回転させると、５°もしくは６°刻みで交差角度θを
増減させることができる。

なお、本実施例においてはアーム１６．２２の交差角度
ｅを９０°〜２０’の範囲内において１°刻みで可変設
定し得る。

また、各アーム１６．２２は正方形の基板りを保持する
場合、交差角度θ＝９０°に設定され、基板りの各対角
線と一致する。同様に、長方形の基板Ｍを保持する場合
は、第４図に示すように基板Ｍの大きさに応じて交差角
度θが９０°より小さい角度に設定され、基板Ｍの各対
角線と略一致する。

４０は前記各アーム１６．２２の先端部に移動調整可能
に配設され、基板りまたはＭの各隅角部を保持する基板
保持具である。この場合、各基板保持具４０は同一に形
成されているため、アーム１６に取付られる基板保持具
４０についてのみ説明すると、基板保持具４０は、アー
ム１６に取り付けられる固定ブロック４１および可動ブ
ロック４２を有している。

固定ブロック４１は、中心に前記アーム１６が摺動自在
に貫通する角孔４３を有し、上面中央にはこの固定ブロ
ック４１を前記アーム１６に固定する止めねじ４４が取
付けられている。前記アーム１６の上面先端部には前記
固定ブロック４１に対応して複数個のねじ孔４５（第１
図）がアーム１６の長手方向に適宜間隔をおいて形成さ
れており、そのいずれか１つに前記止めねじ４４がねじ
込まれる。そして、止めねじ４４を他のねじ孔４５にね
じ込むと、固定ブロック４１をアーム１６の長手方向に
移動調整することができる。

前記可動ブロック４２は中心に前記アーム１６が摺動自
在に貫通する角孔５０を有し、上面には基板の隅角部を
保持する３本の基板支持ビン５１．５２．５３が植設さ
れている。これらの支持ビン５１．５２．５３はアーム
１６の長手方向と直交する方向に並設され、中央の支持
ビン５１によって基板の隅角部の下面を支持し、両側の
支持ビン５２．５３によって基板の隅角部の両側面を挟
持するごとく保持する。そのため、中央の支持ビン５１
の高さは両側の支持ビン５２．５３より低く設定されて
いる。なお、支持ビン５１．５２．５３はＳＵＳ等で形
成されて高分子量のポリオキシメチレン等により被覆さ
れており、下端には前記可動ブロック４２の上面に形成
したねじ孔（図示せず）にねじ込まれる雄螺子部５１ａ
、５２ａ、５３ａ（第２図）が一体に設けられている。

前記可動ブロック４２は前記固定ブロック４１に左右一
対の調整ねじ５５によって連結されている。この調整ね
じ５５は、第３図に示すように一端部に右ねじ５６が形
成されて前記固定ブロック４１に形成したねじ孔５７に
ねじ込まれ、他端部に左ねじ５９が形成されて前記可動
ブロック４２のねじ孔６０にねじ込まれ、中央部が角棒
状の回転操作部６１を形成している。したがって、回転
操作部６１を手で回すと、調整ねじ５５の回転に伴い可
動ブロック４２はアーム１６に沿って前後方向に移動し
、これによって支持ビン５１．５２．５３の位置を基板
サイズに応じて微調整することができる。

かくしてこのような構成からなるスピンチャック１０に
おいては、２つのアーム１６．２２の交差角度θを角度
設定リング１４の角度変更用孔１５によって自由に可変
設定することができるため、正方形の基板しに限らず長
方形の基板Ｍをも安定かつ確実に保持でき、しかも基板
保持具４０の可動ブロック４２を各アーム１６．２２に
沿って移動調整すれば、各種サイズの基板り、Ｍに対処
することができ、その上支持ビン５１．５２．５３は保
持し得る全ての基板に対して共通に使用されるため、基
板の設置高さが基板サイズによって変化することが無く
、全て同一高さに設置し得る。

加えてテーブルの代わりに２本のアーム１６．２２を用
いているので、処理し得る基板のサイズが大きくなって
も、スピンチャツク１０自体の重量は殆ど変わらず、軽
量化を図ることができる。

第５図は本発明の池の実施例を示す要部の断面図である
。この実施例はチャック軸１１に対して回転可能に配設
されるアーム２２を一本のアームで構成することにより
、上記実施例における連結杆２５を不要とし、アーム２
２の中央部下面に円筒部６３を一体に突設し、この円筒
部６３をアーム取付部材１２の上面中央部に凹設した凹
陥部６４に回転自在に嵌合すると共に、アーム２２の中
間部下面に一対のリング取付部６５．６６をアーム２２
の長手方向において対向するように突設し、角度設定リ
ング１４をこれら一対のリング取付部６５．６６間に挿
入したものである。そして、外側のリング取付部６６に
は連結具としてのねじ６７がねじ込まれ、その先端面が
前記角度設定リング１４の外周面に圧接され、これによ
って角度設定リング１４を内側のリング取付部６５に押
し付は固定している。したがって、角度設定リング１４
の角度変更用孔１５は不要とされる。

その他の構成は上記実施例と同様である。

なお、本発明は２つのアーム１６．２２に角度設定リン
グ１４の保持部材を兼用させたが、これに限らず、角度
設定リング１４をチャック軸１１に直接もしくはブラケ
ットを介して固定し、２つのアーム１６．２２を共にチ
ャック軸１１に対して回転可能に配設し、適宜な連結具
で角度設定リング１４に位置調整可能に連結してもよい
ことは勿論である。

また、上記実施例は３本の支持ビン５１．５２．５３に
よって基板の隅角部を保持するように構成したが、ビン
の数はこれに何等特定されるものではなく、基板のサイ
ズ、形状に応じて増減したり、その位置を変えるように
してもよい。

更に、本実施例は角度変更用孔１５の角度α、βをそれ
ぞれ５°と６°に設定したが、角度設定リング１４の直
径を大きくするかもしくは角度変更用孔１５を小さくし
て角度α、βを小さく設定してもよい。

この他、角度設定リング１４の上面に交差角度θを読み
取れる目盛りを表示したり、遠心力によるアーム１６．
２２の先端部間の間隔の変動を防止するため連結棒によ
って互いに連結するなど、種々の変更、変形が可能であ
る。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように本発明に係るスピンチャック
は、チャック軸に角度変更可能に交差して配設された２
つのアームの先端部に基板保持具をそれぞれ移動調整自
在に配設し、これらの基板保持具によって正方形または
長方形の基板の隅角部を保持するように構成したので、
軽量にして各種サイズの基板を安定且つ確実にしかも全
て同一高さ位置に設定保持することができ、チャックの
汎用性および取り扱い性を向上させることができる。ま
た、軽量化されればチャックの回転特性もよくなり、レ
ジスト膜厚のバラツキを少なくすることができ、基板の
設置高さを一定にできれば、レジスト滴下用ノズルの高
さ調整が不要である等、その効果は非常に大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るスピンチャックの一実施例を示す
もので、正方形の基板を保持する場合の斜視図、第２図
は第１図のＡ矢視図、第３図は基板保持具の側面図、第
４図は長方形の基板を保持する場合の平面図、第５図は
本発明の他の実施例を示す要部の断面図、第６図および
第７図は従来のマスク用チャックの平面図および正面図
である。 １０・・・スピンチャック、１１・・・チャック軸、１
２・・・アーム取付部材、１４・・・角度設定リング、
１５・・・角度変更用孔、１６・・・アーム、２１・・
・連結ビン、２２・・・アーム、３０・・・連結ビン、
４０・・・基板保持具、４１・・・固定ブロック、４２
・・・可動ブロック、５１．５２．５３・・・基板支持
ビン、５５・・・調整ねじ、 Ｌ・・・正方形の基板、Ｍ・・・長方形の基板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　駆動手段によって回転されるチャック軸と、このチャ
   ック軸に同軸配置された角度設定リングと、互いに交差
   して前記チャック軸に配設され、中間部が前記角度設定
   リングにそれぞれ連結された一対のアームと、これらの
   アームの先端部にそれぞれアームの長手方向に移動調整
   可能に配設され、正方形もしくは長方形の基板の各隅角
   部を保持する基板保持具とを備え、前記一対のアームの
   うち少なくとも一方は前記チャック軸に対して周方向に
   回転可能で、中間部が連結具により前記角度設定リング
   に位置調整可能に固定されることを特徴とするスピンチ
   ャック。