(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛直方向に配設され、上端から下端にまで貫通する吸引路を有する回転軸を備えたモータと、
前記回転軸の上端に取り付けられ、前記吸引路に連通する吸引口を有し、基板を吸引保持する基板保持部と、
前記回転軸の下端部の下方に配設された吸気口を有し、前記吸引路の下端から空気を外部に導く吸気管路と、
前記吸気管路の前記吸気口が連結されるとともに前記回転軸の下端部が遊嵌される連通空間を有する連結部材と、
前記連結部材の前記連通空間を形成する内周面と前記回転軸の下端部の外周面との隙間に設けられた磁性流体シールとを備え、
前記連結部材は、
前記回転軸の下端部の周囲を取り囲みかつ前記磁性流体シールを保持する環状の凹部を有し、前記モータの下端面に取り付けられるシール保持部材と、
前記シール保持部材の下端に連結され、前記吸気管路の前記吸気口と前記回転軸の前記吸引路とを連通させる空間を有する接続部材とを含むことを特徴とする回転式基板処理装置。
【請求項２】
雰囲気を上下に仕切る平板状のベース部材をさらに備え、
前記モータは、前記ベース部材より下方側の雰囲気中に前記回転軸の前記下端部が位置するように前記ベース部材に固定されたことを特徴とする請求項１記載の回転式基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板を吸引保持して回転させながら基板に対して所定の処理を行う回転式基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用ガラス基板等の基板にフォトレジスト液等の塗布液を塗布するために回転式基板処理装置が用いられている。
【０００３】
図３は従来の回転式基板処理装置の一例を示す概略断面図である。図３において、回転式基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持する基板保持部４を備える。基板保持部４はモータ１の回転軸２の先端に取り付けられ、鉛直軸の回りで回転駆動される。
【０００４】
基板保持部４に保持された基板Ｗの周囲には、処理液の飛散防止用のカップ６が配置されている。
【０００５】
モータ１は回転軸２が鉛直方向に向くようにモータ保持部材７によりベース部材８に固定されている。また、モータ保持部材７は、モータ１の上面を保持する保持フランジ７ａと、保持フランジ７ａをベース部材８に固定する固定部材７ｂとから構成されている。
【０００６】
基板保持部４は基板Ｗの裏面を吸引して保持する真空チャックから構成される。基板保持部４の中央には吸引口５が形成されており、吸引口５はモータ１の回転軸２内に形成された吸引路３に連通している。回転軸２の吸引路３は連結部材３０を介して吸気管路３３に接続されている。さらに、吸気管路３３は工場内の真空吸引用力設備に接続されている。
【０００７】
連結部材３０は回転軸２の吸引路３の端部と吸気管路３３の端部とを連通させる環状の連通空間３２を有し、この連通空間３２の上下両側にオイルシールからなる接触式のシール部材３１が配置されている。このシール部材３１により連結部材３０の連通空間３２の気密が保持される。
【０００８】
上記の吸引口５、回転軸２の吸引路３および吸気管路３３を通して吸気することにより、基板Ｗの裏面が基板保持部４の上面に吸引保持される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の回転式基板処理装置では、接触式のシール部材３１を用いて連結部材３０の連通空間３２の気密を保持している。モータ１の回転軸２は毎分数百〜数千回の高速回転動作を行う。このため、接触式のシール部材３１では、高速回転する回転軸２に接触する部分の磨耗が激しい。
【００１０】
磨耗によってシール部材３１の気密性が低下すると、基板保持部４による基板Ｗの保持力が低下する。特に、近年では基板Ｗが大型化しかつ重量化している。このため、基板Ｗの保持力の低下は基板保持部４からの基板Ｗの離脱事故を招き易くなる。大型化した基板は高価であり、基板Ｗの離脱事故が生ずると、その損害も大きくなる。このため、シール部材３１を定期的に交換して気密性を維持する必要があり、保守作業が煩雑であった。
【００１１】
また、接触式のシール部材３１では、回転軸２との接触部分からパーティクルが発生しやすい。発生したパーティクルは雰囲気中を浮遊し、基板Ｗの表面に付着して基板Ｗを汚染するおそれがある。このため、図３に示すように、ベース部材８上に排気装置１０を設け、排気口１０ａから吸引することによって浮遊するパーティクルを除去する必要があり、回転式基板処理装置の構造が複雑化するという不都合があった。
【００１２】
本発明の目的は、モータの回転軸内の吸引路と吸気管路との接続部の保守性に優れた回転式基板処理装置を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第１の発明に係る回転式基板処理装置は、鉛直方向に配設され、上端から下端にまで貫通する吸引路を有する回転軸を備えたモータと、回転軸の上端に取り付けられ、吸引路に連通する吸引口を有し、基板を吸引保持する基板保持部と、回転軸の下端部の下方に配設された吸気口を有し、吸引路の下端から空気を外部に導く吸気管路と、吸気管路の吸気口が連結されるとともに回転軸の下端部が遊嵌された連通空間を有する連結部材と、連結部材の連通空間を形成する内周面と回転軸の下端部の外周面との隙間に設けられた磁性流体シールとを備え、連結部材は、回転軸の下端部の周囲を取り囲みかつ磁性流体シールを保持する環状の凹部を有し、モータの下端面に取り付けられるシール保持部材と、シール保持部材の下端に連結され、吸気管路の吸気口と回転軸の吸引路とを連通させる空間を有する接続部材とを含むものである。
【００１４】
第１の発明に係る回転式基板処理装置においては、高速回転する回転軸の吸引路と吸気管路とが連結部材により連結され、吸引路と吸気管路の吸気口との間の気密が磁性流体シールにより保持される。磁性流体シールは非接触式のシール部材であり、回転軸との接触により磨耗する部分がない。このため、定期的にシール部材を交換する必要がなくなり、回転式基板処理装置の保守性が向上する。また、磁性流体シールは回転軸との接触によって発塵するおそれがない。これにより、磁性流体シールからの発塵物質により基板が汚染されることが防止される。
【００１５】
さらに、回転軸の下端部に連結部材を配置したことにより、モータの上端面から基板保持部に至る回転軸周辺の構成が簡素化される。
【００１６】
また、磁性流体シールを保持したシール保持部材をモータの下端面に取り付け、磁性流体シールの取り付け状態を調整した後、シール保持部材に接続部材を取り付けることによってモータの回転軸の吸引路と吸気管路の吸気口とが連通される。これにより、磁性流体シールの取り付け位置の調整を容易に行うことができる。
【００１７】
第２の発明に係る回転式基板処理装置は、第１の発明に係る回転式基板処理装置の構成において、雰囲気を上下に仕切る平板状のベース部材をさらに備え、モータは、ベース部材より下方側の雰囲気中に回転軸の下端部が位置するようにベース部材に固定されたものである。
【００１８】
この場合、回転式基板処理装置内の雰囲気がベース部材によって上下方向に仕切られ、ベース部材の上方側の雰囲気中には基板保持部が配置され、ベース部材より下方側の雰囲気中には連結部材および磁性流体シールが配置される。そのため、基板保持部周辺に浮遊する溶剤が磁性流体シールの磁性流体に作用して磁性流体シールが劣化することが防止される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の実施例による回転式基板処理装置の概略断面図であり、図２は図１の回転式基板処理装置の部分拡大断面図である。
【００２０】
図１および図２において、回転式基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢で保持する基板保持部４を備える。基板保持部４は、モータ１の回転軸２の先端に取り付けられており、鉛直軸の周りで回転駆動される。基板保持部４に保持された基板Ｗの周囲には、処理液の飛散防止用のカップ６が配置されている。
【００２１】
モータ１はモータ保持部材７によりベース部材８に固定されている。また、モータ保持部材７はモータ１の上面を保持する保持フランジ７ａと、モータ１の本体部外周を取り囲み、かつ保持フランジ７ａをベース部材８に固定する円筒状の固定部材７ｂとから構成される。ベース部材８は、回転式基板処理装置内の雰囲気を上下に隔離するような平板状に形成されている。そして、ベース部材８およびモータ保持部材７により、モータ１の本体部はベース部材８より上の雰囲気と遮断されている。
【００２２】
上記の基板保持部４は基板Ｗの裏面を吸引して保持する真空チャックからなる。この基板保持部４からの真空吸引経路は、基板保持部４の吸引口５、モータ１の回転軸２を貫通する吸引路３および吸気管路２５から構成され、工場に設置された真空吸引用力設備（図示せず）に接続される。また、回転軸２の吸引路３と吸気管路２５とは連結部材１４を介して接続されている。
【００２３】
図２に示すように、連結部材１４は、モータ１の下端面に接続されるシール保持部材１５と、シール保持部材１５に接続される接続部材２１とから構成される。
【００２４】
シール保持部材１５は、円筒状の凹部１５ａにモータ１の回転軸２の下端部２ａが挿入される磁性流体シール１７を保持し、ねじ１６によってモータ１の下端面に固定されている。磁性流体シール１７は、回転軸２の下端部２ａの外径よりも僅かに大きい内径を有する環状の複数の磁極片１８と、磁極片１８の間に挿入された環状の複数の永久磁石１９と、回転軸２の下端部２ａの表面と磁極片１８との隙間に注入された磁性流体２０とから構成される。磁性流体２０は、強磁性体の固体微粒子を液体中に高密度に分散させたコロイド溶液からなる。
【００２５】
磁性流体シール１７では、永久磁石１９が磁極片１８と磁性材料からなる回転軸２との間に磁場を形成する。そして、その磁場によって磁性流体２０を磁極片１８と回転軸２との隙間に保持する。このため、回転軸２が高速で回転した場合でも、磁極片１８と回転軸２との隙間に磁性流体２０が止まり、回転軸２と磁極片１８との隙間を密封する。
【００２６】
接続部材２１は、回転軸２の下端部２ａを受け入れる連通空間２２を構成する空間を有し、ねじ２４によってシール保持部材１５に固定される。また、シール保持部材１５と接続部材２１との接合面にはＯリング２３が装着されている。これにより、連通空間２２と外部との気密が保持される。また、接続部材２１内の連通空間２２には吸気管路２５が接続されている。このような構造により、モータ１の回転軸２の吸引路３と吸気管路２５の吸気口とが連通空間２２を介して気密に連通する。
【００２７】
上記構成を有する回転式基板処理装置において、基板Ｗが基板保持部４上に載置されると、基板保持部４の吸引口５、回転軸２の吸引路３、連結部材１４の連通空間２２および吸気管路２５を通り、真空吸引用力設備に向けて吸気される。これにより、基板Ｗの裏面が基板保持部４に真空吸引されて保持される。このとき、連結部材１４の磁性流体シール１７は外気が回転軸２の下端部２ａに沿って連通空間２２内に侵入して真空度が低下することを防止する。
【００２８】
上記のように、本発明の回転式基板処理装置では、モータ１の下端面において、連結部材１４を介して回転軸２内の吸引路３と吸気管路２５とが接続されている。このため、回転軸２内の吸引路３は回転軸２を直線状に貫通して形成され、これにより吸引路３の加工が容易となる。
【００２９】
また、磁性流体シール１７により回転軸２の吸引路３と吸気管路２５とを接続する連通空間２２の気密が保持されている。磁性流体シール１７は、回転軸２との接触により磨耗する部分を有しない。このため、磨耗による気密性の劣化が生じることがなく、磁性流体シール１７の交換等の保守作業が不要となる。
【００３０】
また、磁性流体シール１７は発塵のおそれがない。このため、磁性流体シール１７からの発塵物質によって基板保持部４に保持された基板Ｗが汚染されることが防止される。したがって、磁性流体シールからの発塵を除去するためにベース部材８上に図３に示すような排気装置１０を設ける必要がない。
【００３１】
さらに、連結部材１４は、シール保持部材１５と接続部材２１とから構成されている。このため、まずシール保持部材１５をモータ１の下端面に取り付け、磁性流体シール１７の磁極片１８とモータ１の回転軸２の下端部２ａとの隙間が均等となるように調整し、その後、この隙間に磁性流体２０を注入する。しかる後、接続部材２１を固定することができる。このため、磁性流体シール１７とモータ１の回転軸２との調整作業が容易となり、組み立て作業が簡素化される。
【００３２】
さらに、連結部材１４はベース部材８の下部に配置される。また、モータ１はモータ保持部材７によりベース部材８上の雰囲気から隔離されている。このため、カップ６周辺に漏洩する溶剤が磁性流体シール１７に到達して悪影響を及ぼすことが防止される。
【００３３】
なお、図２は、磁性流体シールの構造を原理的に示したものであり、磁極片１８、永久磁石１９等の形状や個数は気密条件等によって適宜選択される。また、回転軸２が磁性材料でない場合には、回転軸２側に磁性材料からなる中空軸部材を取り付け、その周囲に磁性流体シールを装着してもよい。
【００３４】
また、本発明は、基板Ｗを吸引保持する基板保持部４を有する回転式塗布装置、回転式洗浄装置、回転式現像装置等の回転式基板処理装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例による回転式基板処理装置の概略断面図である。
【図２】図１の回転式基板処理装置の要部拡大断面図である。
【図３】従来の回転式基板処理装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１  モータ
２  回転軸
３  吸引路
４  基板保持部
５  吸引口
７  モータ保持部材
８  ベース部材
１４  連結部材
１５  シール保持部材
１７  磁性流体シール
１８  磁極片
１９  永久磁石
２０  磁性流体
２１  接続部材
２２  連通空間
２５  吸気管路
【図１】
0003664856.tif 000002
【図２】
0003664856.tif 000003
【図３】
0003664856.tif 000004