JPH11186367A - 基板保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板保持装置において基板の表面近傍で動作
する機器と干渉しない状態で基板を支持し、基板の回転
処理時には基板の周縁部を保持することのできる技術を
提供することを目的とする。 【解決手段】 回転式基板処理装置に用いられる基板保
持装置は、基板を回転させるための回転台と、回転台の
上方において基板を下面から水平に支持し、かつ基板の
上面よりも上方に突出しない複数の第１の基板保持部
と、回転台上において昇降可能に設置されており、下降
した状態では複数の第１の基板保持部で支持されている
基板の上面よりも上方に突出しない位置で待機するとと
もに、上昇する際に、複数の第１の基板保持部で支持さ
れていた基板の周縁部に接して前記基板の水平方向の移
動を規制する複数の第２の基板保持部とを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、基板を回転させ
ながら処理を行う回転式基板処理装置の技術に関し、特
に基板を保持する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板、フォトマスク用のガラス基
板、液晶表示装置用のガラス基板、光ディスク用の基板
等の基板の処理を行なうための基板処理装置において
は、通常、基板を回転させて処理するための回転式基板
処理装置が組み合わされている。例えば、半導体基板に
現像液を供給して現像処理を行う工程で用いられる半導
体基板処理装置は、スピンデベロッパと呼ばれる回転式
基板処理装置を含んでいる。

【０００３】回転式基板処理装置では、基板を回転させ
て処理する段階も有するため、基板保持機構が不可欠と
なる。基板保持機構としては、基板の裏面を真空吸着し
て保持する機構や、基板の周縁部において複数の基板保
持部により保持する機構などがある。基板を汚したり、
傷つけたりしないためには、基板と基板保持機構との接
触面積をできるだけ小さくすることが好ましい。したが
って、従来の回転式基板処理装置では、基板保持機構と
して基板の周縁部において保持する機構が採用されるこ
とが多い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】基板を周縁部において
保持する機構では、回転中に基板が基板保持部からはず
れないようにするために、基板保持部が基板の周縁部と
接触し、かつ、基板表面より上方に突出した状態で基板
を保持する。ところが、基板の表面近傍で機器を動作さ
せたい場合、例えば、処理液供給ノズルを基板の表面近
傍で移動させつつ処理液を供給する場合には、従来の基
板保持装置では、基板表面より上方に突出する部分と処
理液供給ノズルとが干渉する可能性があるという問題が
あった。

【０００５】この発明は、従来技術における上述の課題
を解決するためになされたものであり、基板をその周縁
部において保持する基板保持装置において、基板の表面
近傍で動作する機器と干渉しない状態で基板を支持する
ことができ、また、基板の回転処理時には基板の周縁部
を保持することのできる技術を提供することを目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
述の課題の少なくとも一部を解決するため、本発明の基
板保持装置は、基板を回転させるための回転台と、前記
回転台の上方において基板を下面から水平に支持し、か
つ基板の上面よりも上方に突出しない複数の第１の基板
保持部と、前記回転台上において昇降可能に設置されて
おり、下降した状態では前記複数の第１の基板保持部で
支持されている基板の上面よりも上方に突出しない位置
で待機するとともに、上昇する際に、前記複数の第１の
基板保持部で支持されていた基板の周縁部に接して前記
基板の水平方向の移動を規制する複数の第２の基板保持
部と、を備えることを特徴とする。

【０００７】上記基板保持装置では、基板が複数の第１
の基板保持部により支持されているときに、第１および
第２の基板保持部は、基板の上面より上方に突出してい
ないので、基板の表面近傍で動作する機器と干渉しない
状態で基板を支持することができる。また、回転処理を
行う際には、第２の基板保持部が上昇した状態で、基板
の周縁部を保持することができる。

【０００８】上記基板保持装置において、前記複数の第
１の基板保持部は、基板の下面のみに接触し、基板の周
縁部には接触しないことが好ましい。

【０００９】こうすれば、基板上に処理液を供給した場
合に、第１および第２の基板保持部が基板の周縁部と接
触していないため、第１および第２の基板保持部から処
理液が流れることなく、基板の表面に均一に処理液を盛
ることができる。

【００１０】また、上記基板保持装置において、前記複
数の第２の基板保持部のそれぞれは、前記上昇の際にほ
ぼ鉛直な回転軸の回りに回転する回転部を有し、前記回
転部は、前記回転軸に対して偏心した状態でほぼ鉛直に
立設された略円筒状の壁面を有し、前記壁面は、前記上
昇の際に前記回転軸の回りに回転しつつ前記基板の前記
周縁部に接することが好ましい。

【００１１】こうすれば、回転軸に偏心した状態で設け
られた略円筒状の壁面を有する回転部を回転させながら
上昇させることにより、基板をその周縁部において保持
することができる。

【００１２】また、上記基板保持装置において、前記壁
面は、基板の水平方向の移動を規制するときには基板の
上面より上方に突出していることが好ましい。

【００１３】こうすれば、第２の基板保持部により基板
を保持して回転させたときに、仮に上方に多少ずれても
基板を第２の基板保持部からはずれないようにすること
ができる。

【００１４】また、上記基板保持装置において、前記複
数の第２の基板保持部のそれぞれは、前記回転台上に載
置された基板上から飛散する液体を受け取るために前記
回転台の周囲に昇降可能に設けられた処理液回収カップ
の昇降に伴って、前記回転部を回転させつつ昇降させる
昇降機構を備えることが好ましい。

【００１５】こうすれば、処理液回収カップの昇降に伴
って、第２の基板保持部を昇降させることができるた
め、処理液回収カップの昇降動作に連動させて、基板を
保持することができる。

【００１６】また、上記基板保持装置において、前記昇
降機構は、前記処理液回収カップの昇降に伴って前記回
転部を回転させる回転機構と、前記回転台上に固定され
ているとともに、前記回転部と係合してカム機構を構成
し、前記回転部が回転する際に、前記回転部の回転方向
によって前記回転部を上昇または下降させる係合部と、
を備える、基板保持装置。

【００１７】こうすれば、カム機構により、第２の基板
保持部を容易に昇降させて基板を保持することができ
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】Ａ．基板処理装置の構成：以下、
本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。図１
は、本発明の一実施例としての半導体基板処理装置の構
成を示す説明図である。この半導体基板処理装置１０
は、プロセスモジュール１００と、インデクサモジュー
ル２００との、２つのモジュールから構成されている。
なお、本プロセスモジュール１００は半導体基板（以下
「基板」と呼ぶ）上にフォトレジストを塗布する工程、
および露光パターンを現像する工程に用いられるモジュ
ールであるが、図示しない他のインタフェースモジュー
ルを介して、さらに他のプロセスモジュール、例えば、
パターンの露光工程に用いられるプロセスモジュール
を、本プロセスモジュール１００と接続することも可能
である。

【００１９】プロセスモジュール１００は、スピンコー
タＳＣ１と、スピンデベロッパＳＤ１と、３台のホット
プレートＨＰ１，ＨＰ２，ＨＰ３と、３台のクーリング
プレートＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３と、基板搬送ユニット
１１０と、を備えている。スピンコータＳＣ１は、基板
上にフォトレジストを塗布する処理ユニットである。ス
ピンデベロッパＳＤ１は、露光パターンを現像する処理
ユニットである。３台のホットプレートＨＰ１，ＨＰ
２，ＨＰ３は、基板の加熱処理を行う処理ユニットであ
る。３台のクーリングプレートＣＰ１，ＣＰ２，ＣＰ３
は、基板の冷却処理を行う処理ユニットである。基板搬
送ユニット１１０は、インデクサモジュールから各処理
ユニットに、あるいは処理ユニット間で、基板を搬送す
る搬送ユニットである。

【００２０】インデクサモジュール２００は、４台のカ
セットステージ２１０，２１２，２１４，２１６と、イ
ンデクサアーム２２０と、処理制御ステーション２３０
と、を備えている。４台のカセットステージ２１０，２
１２，２１４，２１６は、基板を複数枚収納したカセッ
トを備えるステージユニットである。インデクサアーム
２２０は、カセットステージに備えられたカセット内か
ら所定の基板を取り出して基板搬送ユニット１１０に渡
し、また、各処理ユニットで処理された基板を基板搬送
ユニット１１０から受け取りカセット内に収納する搬送
ユニットである。処理制御ステーション２３０は、本半
導体基板処理装置１０におけるすべての処理を制御する
コンピュータである。

【００２１】なお、この明細書において「回転式基板処
理装置」とは、特に、基板を回転させて処理を行うユニ
ットをいう。図１に示されているユニットの中で、「回
転式基板処理装置」と呼べるものは、プロセスモジュー
ル１００内のスピンコータＳＣ１と、スピンデベロッパ
ＳＤ１との２つである。

【００２２】Ｂ．第１実施例：図２は、回転式基板処理
装置であるスピンデベロッパＳＤ１（図１）の概略を示
す説明図である。スピンデベロッパＳＤ１は、回転処理
部Ａと、処理液供給部Ｂと、洗浄液供給部Ｃとを備えて
いる。回転処理部Ａは、基板を回転させるための回転台
３００を備えている。処理液供給部Ｂは、現像液を基板
上に供給するためのスリットノズル６００を備えてい
る。スリットノズル６００は基板の表面近傍において平
行移動しながら基板全面に現像液を供給する。洗浄液供
給部Ｃは、基板に洗浄液を供給するための洗浄ノズル６
５０を備えている。洗浄ノズル６５０は、ノズル回転軸
６５０ａを中心に回転し、その先端には流出口６５２が
設けられている。洗浄ノズル６５０が回転することによ
り、流出口６５２は基板の中心まで移動する。

【００２３】このスピンデベロッパＳＤ１は、露光パタ
ーンの現像工程に用いられる。スピンデベロッパＳＤ１
における処理には、基板上に現像液を供給して露光パタ
ーンの現像を行う現像処理と、基板上の現像液を洗浄液
により流し去る洗浄処理とが含まれる。洗浄処理におい
ては、基板を回転させて行う処理が含まれており、この
場合、基板が飛散しないように保持する必要がある。

【００２４】図３は、第１実施例におけるスピンデベロ
ッパＳＤ１（図２）の回転処理部Ａの断面を示す説明図
である。スピンデベロッパＳＤ１の回転処理部Ａは、回
転部と、鉛直移動部とから構成されている。

【００２５】回転部は、回転台３００と、スピンモータ
３１０と、モータ軸３１２と、複数の第１の基板保持部
４００と、複数の第２の基板保持部５００と、を備えて
いる。回転台３００は、モータ軸３１２により軸支され
ており、スピンモータ３１０を動作させることにより回
転軸３００ａを中心として回転する。

【００２６】第１の基板保持部４００は、回転台３００
上に固定された基板支持ピン４０２であり、比較的大径
の略円柱状の台座部４０４と、台座部４０４の上に同軸
状に設けられた比較的小径の略円柱状の頂部４０３とで
構成されている。第２の基板保持部５００は、基板保持
ピン５０２と、基板保持ピン５０２の下方において回転
台３００上に設けられたカム機構５２０と、回転台３０
０の下方に設けられた保持部回転体５８０とを備えてい
る。保持部回転体５８０は、内部に棒状磁石５８２を備
えている。保持部回転体５８０と基板保持ピン５０２と
は、回転軸体５９０を介して接続されており、保持部回
転体５８０の回転とともに基板保持ピン５０２は回転す
る。第２の基板保持部５００の構成の詳細については後
述する。

【００２７】鉛直移動部は、処理液回収カップ３５０
と、円盤３６０と、エアシリンダ３７０と、昇降棒３７
２と、を備えている。処理液回収カップ３５０は、基板
を回転させたときに基板上から飛散する処理液を回収す
るための略中空円筒状のカップであり、回転台３００上
の基板Ｗの外周を取り囲む周状の側面とリング状の底面
とを有している。円盤３６０は、内部にリング状磁石３
６２を備えており、処理液回収カップ３５０の底面の内
部に固定されている。リング状磁石３６２は、リングの
外周側、内周側にそれぞれ異なる磁極、例えば外周側に
Ｎ極、内周側にＳ極が形成されている磁石である。処理
液回収カップ３５０とエアシリンダ３７０とは、昇降棒
３７２によって接続されており、エアシリンダ３７０を
動作させることにより処理液回収カップ３５０は鉛直方
向に移動する。

【００２８】基板を回転させるときには、飛散する処理
液を回収するために処理液回収カップ３５０を図３の位
置Ｐ１から位置Ｐ２へと上昇させる。このとき、円盤３
６０内のリング状磁石３６２と保持部回転体５８０内の
棒状磁石５８２との相互作用によって、保持部回転体５
８０が回転するとともに、基板保持ピン５０２が回転し
て基板の水平方向の移動を規制することができる。リン
グ状磁石３６２と棒状磁石５８２との関係については後
述する。

【００２９】図４は、回転台３００上における第１の基
板保持部４００および第２の基板保持部５００の配置を
示す説明図である。図４は、基板Ｗを上方から見た平面
図を示している。回転台３００上には、３つの第１の基
板保持部４００と、３つの第２の基板保持部５００とが
交互に等角度で配置されている。なお、第１の基板保持
部４００および第２の基板保持部５００は、基板の支持
および保持をすることができれば、その個数、配置はこ
れに限られない。

【００３０】図５は、第１の基板保持部４００および第
２の基板保持部５００による基板の保持状態を示す説明
図である。基板Ｗが基板搬送ユニット１１０（図１）か
ら搬送されたときには、図５（ａ）に示すように、基板
Ｗは３つの第１の基板保持部４００によって支持され
る。すなわち、基板Ｗは、基板支持ピン４０２の頂部４
０３および台座部４０４によって形成される肩部によっ
て水平に支持される。頂部４０３の上端は、基板の上面
より下方に位置している。すなわち、頂部４０３の厚み
は基板Ｗの厚さ以下となっている。また、３つの第２の
基板保持部５００は、頂部５０３の上端が基板上面より
下方にある位置で待機している。このとき、図３の処理
液回収カップ３５０は、位置Ｐ１に位置している。図５
（ａ）に示す状態において、基板上面に現像液を供給す
る。

【００３１】図６は、走査供給方法によって基板に現像
液を供給する場合の概略を示す説明図である。図６
（ａ）は、基板Ｗを上方から見た平面図を示している。
図６（ｂ）は、基板Ｗを側面から見た側面図を示してい
る。現像液は、図６（ｂ）に示すように、スリットノズ
ル６００の下面に設けられたスリット６１０から基板上
面に供給される。なお、スリット６１０の長さは、基板
の直径よりも大きく、片道の走査で基板全面に現像液を
盛ることができる。図６（ａ）に示すように、スリット
ノズル６００には距離センサ６２０ａおよび傾きセンサ
６２０ｂが備えられている。距離センサ６２０ａは、ス
リットノズル６００が、基板Ｗに対して一定の距離を保
つためのセンサである。傾きセンサ６２０ｂは、スリッ
トノズル６００を基板Ｗと平行に保つためのセンサであ
る。スリットノズル６００は、現像液を基板上に供給し
ながら、基板の表面近傍を基板と平行に矢印の方向に移
動する。現像液を均一に供給するために、基板Ｗの表面
からスリット６１０までの距離は、通常、１ｍｍ程度に
保たれる。なお、距離センサ６２０ａおよび傾きセンサ
６２０ｂによるスリットノズル６００の調整は、微調整
を行うためのものなので、基板Ｗは可能な限り水平に載
置されることが好ましい。

【００３２】図６（ｂ）に示すように、現像液の供給の
際には基板Ｗは第１の基板保持部４００のみで支持され
ており、第２の基板保持部５００は下方の待機位置で待
機している。この状態では、第１および第２の基板保持
部４００，５００の頂部４０３，５０３が基板Ｗの上面
よりも低くなっているので、スリットノズル６００は基
板保持部４００，５００と干渉（衝突）せずに現像液を
基板Ｗ上に供給することができる。

【００３３】図５（ａ）の状態で現像液を供給した後、
図３の処理液回収カップ３５０を位置Ｐ２に上昇させる
と、第２の基板保持部５００は回転しながら上昇し、図
５（ｂ）に示す状態となる。このとき、基板Ｗの周縁部
は３つの第２の基板保持部５００によって保持される。
すなわち、基板Ｗは、基板保持ピン５０２の頂部５０３
の円筒状の壁面により水平方向の移動が規制される。ま
た、頂部５０３の先端は、基板の上面より上方に突出し
ている。図５（ｂ）の状態においても、第１の基板保持
部４００の台座部４０４は基板Ｗを下面から支持してい
る。なお、第２の基板保持部５００が保持を行う際に
は、第１の基板保持部４００が基板Ｗを支持しない位置
まで基板Ｗを持ち上げて、第２の基板保持部５００のみ
で基板Ｗの下面と周縁部とを保持するようにしてもよ
い。

【００３４】図７は、第２の基板保持部５００の構成を
示す斜視図である。第２の基板保持部５００は、基板保
持ピン５０２と、基板保持ピン５０２の下方に設けられ
たカム機構５２０と、基板保持ピン５０２を回転させる
保持部回転体５８０とを備えている。基板保持ピン５０
２は、比較的大径の略円柱状の台座部５０４と、台座部
５０４の上に偏心した状態で設けられた比較的小径の略
円柱状の頂部５０３とを備えている。また、台座部５０
４と頂部５０３との間には、錐状の側面を有する錐状部
５０５が設けられている。台座部５０４の下端は、やや
小径の第１の回転軸体５１８に接続されており、この第
１の回転軸体５１８は、さらに小径の第２の回転軸体５
９０を介して保持部回転体５８０に接続されている。保
持部回転体５８０と、２つの回転軸体５９０，５１８
と、基板保持ピン５０２とは互いに固定されており、保
持部回転体５８０の回転に伴って一体として回転する。
保持部回転体５８０と、２つの回転軸体５９０，５１８
と、基板保持ピン５０２の台座部５０４は同軸に形成さ
れているが、頂部５０３は偏心した状態で設けられてい
るので、頂部５０３のみが偏心した状態で回転する。従
って、頂部５０３の側面は、基板保持ピン５０２の回転
軸に対して偏心した状態でほぼ鉛直に立設された略円筒
状の壁面となっている。

【００３５】カム機構５２０は、回転台３００上に固定
された円筒カム５１５と、円筒カム５１５の溝５１６に
係合する回転制御ピン５１７とで構成されている。回転
制御ピン５１７は、第１の回転軸体５１８の側面から外
側に向かって伸びており、溝５１６を突出するように形
成されている。溝５１６は、円筒カム５１５の周面に沿
って斜めに形成されている。円筒カム５１５は回転台３
００上に固定されているので、保持部回転体５８０が回
転すると、回転制御ピン５１７は回転しつつ溝５１６に
沿って上昇または下降する。従って、基板保持ピン５０
２も、保持部回転体５８０の回転に伴って上昇または下
降する。基板保持ピン５０２が回転しつつ上昇すると、
頂部５０３の壁面が基板Ｗの周縁部と接して中心方向に
押しつけながら、基板Ｗの水平方向の移動を規制する。

【００３６】図８および図９は、第２の基板保持部５０
０の動作を示す説明図である。第２の基板保持部５００
の動作は、リング状磁石３６２と、第２の基板保持部５
００の棒状磁石５８２との相互作用によるため、処理液
回収カップ３５０の昇降動作と連動する。

【００３７】図８は、処理液回収カップが図３に示す位
置Ｐ１にあるときを示しており、このとき基板Ｗは第１
の基板保持部４００（図４）により支持されている。こ
の状態で、図６に示したように基板Ｗに現像液を供給す
る。図８（ａ）は第２の基板保持部５００を側面から見
た側面図、（ｂ）は基板保持ピン５０２と基板Ｗの関係
を上方から見た平面図、（ｃ）は第２の基板保持部５０
０を回転台３００の下方から見た平面図を示している。
図８（ａ）に示すように、リング状磁石３６２は、第２
の基板保持部５００の棒状磁石５８２の下方に位置して
いる。このときリング状磁石３６２が形成する磁場の影
響により、棒状磁石５８２は図８（ａ），（ｃ）に示す
状態となっている。すなわち、棒状磁石５８２はＮ極が
回転台３００の回転軸３００ａ（図３）の方向を向いて
いる。また、回転制御ピン５１７は、溝５１６の下端に
位置している。なお、基板保持ピン５０２は、図８
（ａ），（ｂ）に示すように基板Ｗに接触していない。

【００３８】図９は、処理液回収カップが図３に示す位
置Ｐ２にあるときを示している。この状態で、基板Ｗを
回転させながら洗浄処理を行う。図９（ａ）は第２の基
板保持部５００を側面から見た側面図、（ｂ）は基板保
持ピン５０２と基板Ｗの関係を上方から見た平面図、
（ｃ）は第２の基板保持部５００を回転台３００の下方
から見た平面図を示している。図９（ａ）に示すよう
に、リング状磁石３６２は、第２の基板保持部５００の
棒状磁石５８２の横に位置する高さまで上昇している。
このときリング状磁石３６２が形成する磁場の影響によ
り、棒状磁石５８２は図９（ａ），（ｃ）に示す状態と
なる。すなわち、棒状磁石５８２のＮ極は、リング状磁
石３６２のＮ極と反発しあい遠ざかるように回転する。
このとき、基板保持ピン５０２の頂部５０３は、図９
（ａ），（ｂ）に示すように基板Ｗの周縁部に当接しつ
つ、基板Ｗをほぼ中心に向けて押し付ける。ここで、頂
部５０３の上面は、基板Ｗより上方に突出している。こ
の突出量は、基板Ｗが仮に上方に多少ずれても基板Ｗが
第２の基板保持部５００からはずれないようにするため
に、１ｍｍ程度あることが好ましく、特に約１〜２ｍｍ
とすることが好ましい。

【００３９】基板保持ピン５０２の回転角度は、円筒カ
ム５１５の溝５１６により制限されており、基板保持ピ
ン５０２の頂部５０３が基板Ｗに当接するときには、回
転制御ピン５１７は、溝５１６の上端部まで達しない構
造となっている。こうすれば、基板Ｗが頂部５０３の壁
面によって押し付けられた状態で保持されるので、基板
Ｗの保持が不十分となることを回避することができる。

【００４０】また、図８（ａ）に示す基板保持ピン５０
２の昇降距離ｄも、円筒カム５１５の溝５１６により制
限される。すなわち、溝５１６の傾きを小さくするほど
基板保持ピン５０２の昇降距離ｄは小さくなり、溝５１
６の傾きを大きくするほど昇降距離ｄは大きくなる。

【００４１】図９に示すように基板Ｗを保持した後、基
板Ｗを回転させながら純水により洗浄処理を行う。洗浄
処理においては、図２に示す洗浄ノズル６５０を基板の
中心付近に移動させ、洗浄ノズル６５０の裏面に設けら
れた流出口６５２より純水を基板Ｗの表面に流す。純水
を流しながら、基板を回転させ、遠心力を利用して現像
液を流し去る。なお、この現像液は処理液回収カップ３
５０（図３）によって回収される。この後、基板Ｗを乾
燥させる。本実施例においては、基板Ｗを回転させたま
ま、基板上の純水を飛散させて、振り切り乾燥する。

【００４２】上記の基板の洗浄処理が終了した後、図３
の処理液回収カップ３５０を位置Ｐ１に下降させる。こ
のとき、リング状磁石３６２と棒状磁石５８２との相互
作用により、第２の基板保持部５００は、図８に示す状
態となり、基板の保持が解除される。

【００４３】以上のように、第１実施例では、第１の基
板保持部４００および第２の基板保持部５００がスリッ
トノズル６００と干渉することなく、適切な基板の露光
パターンの現像処理を行うことができ、現像処理後、基
板を保持して基板の洗浄処理を行うことができる。

【００４４】Ｃ．第２実施例：図１０は、本発明の第２
実施例における基板保持部を示す説明図である。図１０
（ａ）は、第１の基板保持部の部分を側面から見た側面
図、（ｂ）は、基板Ｗの上方から見た平面図を示してい
る。第２の基板保持部５００は第１実施例のものと同じ
である。本実施例では、図１０（ｂ）に示すように、第
１の基板保持部は、先端が球状となっている基板支持ピ
ン４２２であり、その先端で基板Ｗの下面を支えてい
る。これにより、基板との接触面積を小さくできるた
め、基板の汚れを防ぐことができる。また、先端が球状
であって鋭利な部分がないため、基板の損傷を防ぐこと
ができる。

【００４５】Ｄ．第３実施例：図１１は、本発明の第３
実施例における基板保持部を示す説明図である。図１１
（ａ）は、第１の基板保持部の部分を側面から見た側面
図、（ｂ）は、基板Ｗの上方から見た平面図を示してい
る。第２の基板保持部５００は第１実施例のものと同じ
である。本実施例では、図１１（ｂ）に示すように、第
１の基板保持部４３０は、直方体の部材に階段状の段差
が設けられている台座部４３４と、半球状の基板支持ピ
ン４３２とから構成されている。基板Ｗは、半球状の基
板支持ピン４３２上に載置されるため、基板の汚れ、お
よび基板の損傷を防ぐことができる。また、本実施例で
は、台座部４３４が階段状となっているため、基板Ｗが
仮に横滑りした場合に基板の脱落を防止することができ
る。なお、台座部４３４の上端面は、基板Ｗを基板支持
ピン４３２上に載置したときに、基板Ｗの上面より上方
に突出していない。

【００４６】上述した第１ないし第３の実施例から分か
るように、第１の基板保持部としては、基板を載置した
ときに基板を水平に保ち、かつ、その先端が基板上面よ
り上方に突出しないという条件を満たすような種々の形
状の部材を利用することができる。

【００４７】Ｄ．第４実施例：図１２は、本発明の第４
実施例における基板保持部を示す説明図である。本実施
例では、第１と第２の基板保持部の機能が１つの基板保
持部５５０にまとめられている。円筒カム５５５は、移
動保持ピン５５２の周囲を包み込むように設けられてい
る。回転制御ピン５５７は、移動保持ピン５５２の側面
から外側に向かって伸びており、溝５５６を突出するよ
うに形成されている。また、固定保持ピン５５１は円筒
カム５５５の肉厚部分の上端面に設けられている。

【００４８】図１２（ａ）は、固定保持ピン５５１によ
り基板Ｗを支持している状態を示している。回転制御ピ
ン５５７が溝５５６の下端にあるときには、移動保持ピ
ン５５２の上端は、固定保持ピン５５１に載置された基
板Ｗの上面より下方に位置する。基板Ｗは、半球状の固
定保持ピン５５１上に載置されるため、基板の汚れ、お
よび基板の損傷を防ぐことができる。

【００４９】図１２（ｂ）は、移動保持ピン５５２によ
り基板を保持している状態を示している。回転制御ピン
５５７が溝５５６の上端にあるときには、移動保持ピン
５５２の先端は、基板Ｗの上面より上方に位置する。

【００５０】図１２（ａ），（ｂ）に示すように、第２
の基板保持部に第１の基板保持部の機能を統合すること
により、１つの基板保持部で第１および第２の基板保持
部の機能を実現することができる。本実施例では、図１
２（ｃ）に示すように、３つの第２の基板保持部５５０
が回転台３００上に等角度で配置されているが、これよ
り多数の第２の基板保持部５５０を用いてもよい。

【００５１】以上説明したように、上記各実施例では、
基板を保持するための第２の基板保持部は、回転しなが
ら上昇する機構となっている。したがって、基板を支持
している状態においては、第１の基板保持部および第２
の基板保持部が基板の表面より上方に突出していない機
構とすることができる。この結果、基板を支持した状態
で基板の表面近傍における処理を行うときに、第１の基
板保持部あるいは第２の基板保持部と干渉せず処理を行
うことができる。また、基板を保持するときには第２の
基板保持部の先端を基板の表面より上方に突出させて保
持することが可能となる。

【００５２】なお、この発明は上記の実施例や実施形態
に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲に
おいて種々の態様において実施することが可能であり、
例えば次のような変形も可能である。

【００５３】（１）上記実施例においては、第２の基板
保持部は保持部回転体５８０に備えられた棒状磁石５８
２と、リング状磁石３６２との相互作用により回転しな
がら上昇して保持する機構であるが、リング状磁石３６
２に替えてコイルとしてもよい。こうすれば、基板を保
持するタイミング、および保持を解除するタイミングを
コイルに流す電流で制御することができる。また、基板
を保持する力を制御することも可能となる。

【００５４】（２）上記実施例においては、第２の基板
保持部の保持部回転体５８０は、磁石の相互作用により
回転しているが、第２の基板保持部の個々にモータを設
けてモータの駆動により回転させてもよい。この場合に
も上述した実施例と同様の効果がある。また、電磁力を
用いる替わりに、バネ（スプリング）などを用いた機械
的な力を用いて第２の基板保持部を回転しながら上昇さ
せることも可能である。例えば、処理液回収カップ３５
０の底面の円盤３６０（図３）を保持部回転体５８０の
真下に配置し、円盤３６０と保持部回転体５８０との間
にバネ（コイルスプリングや板バネ等）を介挿するよう
にしてもよい。こうすれば、カップ３５０が上昇すると
きに、円盤３６０がバネを介して保持部回転体５８０を
上方に押し上げるので、基板Ｗを破損しない程度の力で
基板Ｗの周縁部を押しつけながら保持することができ
る。この場合には、円盤３６０や保持部回転体５８０内
の磁石は不要である。

【００５５】（３）上記実施例において、第２の基板保
持部に備えられたカム機構は、回転制御ピン５１７が円
筒内部の円柱部である第１の回転軸体５１８に備えら
れ、円筒カム５１５に設けられた溝５１６と係合させて
いるが、これを逆にしてもよい。すなわち、円筒内部の
円柱部に溝を設け、円筒部の内側に回転制御ピンを備え
て係合させてもよい。

【００５６】（４）上記実施例においては、第２の基板
保持部の基板保持ピン頂部の壁面において基板の水平方
向の移動を規制しているときでも、第１の基板保持部が
基板の下面に接触しているが、第２の基板保持部の昇降
距離ｄ（図８（ａ））をさらに大きくして、第１の基板
保持部を基板と接触させないようにしてもよい。すなわ
ち、第２の基板保持部５００の基板保持ピン５０２の錐
状部５０５により、基板を第１の基板支持部から持ち上
げた状態で保持してもよい。

【００５７】（５）また、第２の基板保持部を回転させ
ずに斜め方向に平行移動させつつ上昇させるようにして
もよい。すなわち、第２の基板保持部は、下降した状態
では第１の基板保持部で支持されている基板の上面より
も上方に突出しない位置で待機し、上昇する際に、基板
の周縁部に接して、基板の水平方向の移動を規制する機
構であればよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての半導体基板処理装置
の構成を示す説明図。

【図２】回転式基板処理装置であるスピンデベロッパＳ
Ｄ１（図１）の概略を示す説明図。

【図３】本発明の第１実施例におけるスピンデベロッパ
ＳＤ１（図２）の回転処理部Ａを示す説明図。

【図４】回転台３００上における第１の基板保持部４０
０および第２の基板保持部５００の配置を示す説明図。

【図５】第１の基板保持部４００および第２の基板保持
部５００による基板の保持状態を示す説明図。

【図６】走査供給方法によって基板に現像液を供給する
場合の概略を示す説明図。

【図７】第２の基板保持部５００の構成を示す斜視図。

【図８】第２の基板保持部５００の動作を示す説明図。

【図９】第２の基板保持部５００の動作を示す説明図。

【図１０】本発明の第２実施例における基板保持部を示
す説明図。

【図１１】本発明の第３実施例における基板保持部を示
す説明図。

【図１２】本発明の第４実施例における基板保持部を示
す説明図。

【符号の説明】

１０…半導体基板処理装置 １００…プロセスモジュール １１０…基板搬送ユニット ２００…インデクサモジュール ２１０，２１２，２１４，２１６…カセットステージ ２２０…インデクサアーム ２３０…処理制御ステーション ３００…回転台 ３００ａ…回転軸 ３１０…スピンモータ ３１２…モータ軸 ３５０…処理液回収カップ ３６０…円盤 ３６２…リング状磁石 ３７０…エアシリンダ ３７２…昇降棒 ４００…第１の基板保持部 ４０２…基板支持ピン ４０３…頂部 ４０４…台座部 ４２２…基板支持ピン ４３０…第１の基板保持部 ４３０…基板保持部 ４３２…基板支持ピン ４３４…台座部 ５００…第２の基板保持部 ５０２…基板保持ピン ５０３…頂部 ５０４…台座部 ５０５…錐状部 ５１５…円筒カム ５１６…溝 ５１７…回転制御ピン ５１８…第１の回転軸体 ５２０…カム機構 ５５０…第２の基板保持部 ５５１…固定保持ピン ５５２…移動保持ピン ５５５…円筒カム ５５６…溝 ５５７…回転制御ピン ５８０…保持部回転体 ５８２…棒状磁石 ５９０…第２の回転軸体 ６００…スリットノズル ６１０…スリット ６２０ａ…距離センサ ６２０ｂ…傾きセンサ ６５０…洗浄ノズル ６５０ａ…ノズル回転軸 ６５２…流出口 Ａ…回転処理部 Ｂ…処理液供給部 Ｃ…洗浄液供給部 Ｐ１…処理液回収カップ３５０の位置 Ｐ２…処理液回収カップ３５０の位置 ＣＰ１…クーリングプレート ＨＰ１…ホットプレート ＳＣ１…スピンコータ ＳＤ１…スピンデベロッパ Ｗ…基板 ｄ…昇降距離

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させて処理を行う回転式基板
   処理装置に用いられる基板保持装置であって、 基板を回転させるための回転台と、 前記回転台の上方において基板を下面から水平に支持
   し、かつ基板の上面よりも上方に突出しない複数の第１
   の基板保持部と、 前記回転台上において昇降可能に設置されており、下降
   した状態では前記複数の第１の基板保持部で支持されて
   いる基板の上面よりも上方に突出しない位置で待機する
   とともに、上昇する際に、前記複数の第１の基板保持部
   で支持されていた基板の周縁部に接して前記基板の水平
   方向の移動を規制する複数の第２の基板保持部と、を備
   えることを特徴とする基板保持装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載の基板保持装置であって、 前記複数の第１の基板保持部は、基板の下面のみに接触
   し、基板の周縁部には接触しない、基板保持装置。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の基板保持
   装置であって、 前記複数の第２の基板保持部のそれぞれは、前記上昇の
   際にほぼ鉛直な回転軸の回りに回転する回転部を有し、 前記回転部は、前記回転軸に対して偏心した状態でほぼ
   鉛直に立設された略円筒状の壁面を有し、 前記壁面は、前記上昇の際に前記回転軸の回りに回転し
   つつ前記基板の前記周縁部に接する、基板保持装置。
4. 【請求項４】 請求項３記載の基板保持装置であって、 前記壁面は、基板の水平方向の移動を規制するときには
   基板の上面より上方に突出している、基板保持装置。
5. 【請求項５】 請求項３または請求項４記載の基板保持
   装置であって、 前記複数の第２の基板保持部のそれぞれは、前記回転台
   上に載置された基板上から飛散する液体を受け取るため
   に前記回転台の周囲に昇降可能に設けられた処理液回収
   カップの昇降に伴って、前記回転部を回転させつつ昇降
   させる昇降機構を備える、基板保持装置。
6. 【請求項６】 請求項５記載の基板保持装置であって、 前記昇降機構は、 前記処理液回収カップの昇降に伴って前記回転部を回転
   させる回転機構と、 前記回転台上に固定されているとともに、前記回転部と
   係合してカム機構を構成し、前記回転部が回転する際
   に、前記回転部の回転方向によって前記回転部を上昇ま
   たは下降させる係合部と、を備える、基板保持装置。