(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持して鉛直方向の軸芯周りに回転させ、処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置において、
中央部が開口された中空部を有する回転子と、前記回転子と同芯状に設けられ、中央部が開口された中空部を有するステータとを備えて、中央部に中空部が形成された回転モーターと、
基板処理中に基板の周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫を受け止めて、廃液排出口に案内する案内部材と、
基板の周縁に下方向から当接する下爪と、基板の周縁に上方向から当接する上爪とを含む保持具と、
前記下爪と前記上爪とを接離させて、基板の周縁を保持する保持姿勢と、基板の周縁から離れた退避姿勢とに前記保持具を切り換える保持機構と、
を備え、
前記案内部材を前記回転モーターの中空部側に配設させて、前記案内部材を前記回転子に連結し、
前記下爪と前記上爪とを前記案内部材の内側の基板処理空間内に配設させて、前記下爪と前記上爪とを前記案内部材に設け、
かつ、前記案内部材は、下案内部材と上案内部材とを含み、
前記下爪は前記下案内部材に、前記上爪は前記上案内部材にそれぞれ設けられ、
前記上下の案内部材のいずれか一方の案内部材のみを前記回転子に連結し、他方の案内部材は、前記回転子に連結された一方の案内部材に対して上下に接離可能に構成され、
前記下爪と前記上爪とで基板を保持する保持位置が、前記回転子に連結された案内部材の上端よりも上方または下端よりも下方となるように構成したことを特徴とする基板処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体ウエハ、フォトマスク用のガラス基板、液晶表示器用のガラス基板、光ディスク用の基板などの基板を保持して鉛直方向の軸芯周りに回転させ、処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の基板処理装置は、例えば、特公平３−９６０７号公報に開示された装置のように、従来一般に、基板をスピンベース上で保持し、そのスピンベースの下面中心に回転軸が連結され、回転モーターが回転軸の下部に連動連結されていて、回転モーターが回転軸を鉛直方向の軸芯周りに回転させることで、回転軸とともに、スピンベースおよびスピンベース上に保持された基板を鉛直方向の軸芯周りに回転させるように構成されている。
【０００３】
基板処理は、上記スピンベース上に保持された基板を鉛直方向の軸芯周りに回転させ、その基板にノズルなどから処理液を供給して行われるが、この基板処理の際、回転されている基板の周縁から処理液が振り切られて処理液の飛沫が基板の周囲に飛散される。そのため、この種の基板処理装置には、スピンベースと、スピンベース上で保持された基板との周囲を覆うようにカップが設けられ、基板の周縁から振り切られた処理液の飛沫を、カップの内周面に形成されたスプラッシュガイド部で受け止めて廃液排出口に案内するように構成されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような構成を有する従来装置においては、以下のような問題があった。
【０００５】
すなわち、回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止するために、従来装置はカップが回転軸の周囲にまで設けられ、カップを貫通して回転軸が立設されている。しかしながら、カップは固定されており、この固定されたカップに対して回転軸を回転可能に貫通させ、かつ、回転モーターが配設されているカップ下方にカップ内の処理液雰囲気を漏れ出ないようにシールしなければならず、そのシール構造が複雑であった。
【０００６】
また、従来装置は、保持された基板の下方に回転モーターを配設して回転軸を介して基板を回転させていたので、装置の高さが高くならざるを得なかった。そのため、例えば、装置を鉛直方向に多段に積層する上で障害となっていた。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡単な構造で回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止し、装置の高さも低くできる基板処理装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような目的を達成するために、次のような構成をとる。
すなわち、請求項１に記載の発明は、基板を保持して鉛直方向の軸芯周りに回転させ、処理液を供給して所定の処理を行う基板処理装置において、中央部が開口された中空部を有する回転子と、前記回転子と同芯状に設けられ、中央部が開口された中空部を有するステータとを備えて、中央部に中空部が形成された回転モーターと、基板処理中に基板の周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫を受け止めて、廃液排出口に案内する案内部材と、基板の周縁に下方向から当接する下爪と、基板の周縁に上方向から当接する上爪とを含む保持具と、前記下爪と前記上爪とを接離させて、基板の周縁を保持する保持姿勢と、基板の周縁から離れた退避姿勢とに前記保持具を切り換える保持機構と、を備え、前記案内部材を前記回転モーターの中空部側に配設させて、前記案内部材を前記回転子に連結し、前記下爪と前記上爪とを前記案内部材の内側の基板処理空間内に配設させて、前記下爪と前記上爪とを前記案内部材に設け、かつ、前記案内部材は、下案内部材と上案内部材とを含み、前記下爪は前記下案内部材に、前記上爪は前記上案内部材にそれぞれ設けられ、前記上下の案内部材のいずれか一方の案内部材のみを前記回転子に連結し、他方の案内部材は、前記回転子に連結された一方の案内部材に対して上下に接離可能に構成され、前記下爪と前記上爪とで基板を保持する保持位置が、前記回転子に連結された案内部材の上端よりも上方または下端よりも下方となるように構成したことを特徴とするものである。
【００１０】
【作用】
請求項１に記載の発明の作用は次のとおりである。
基板は下爪と上爪とで保持される。この下爪と上爪とは案内部材の内側の基板処理空間内に配設されて、案内部材に設けられている。案内部材は、回転モーターの中空部側に配設されて、回転モーターの回転子に連結されている。ステータに対して回転子を鉛直方向の軸芯周りに回転させると、回転子とともに案内部材が鉛直方向の軸芯周りに回転され、案内部材とともに下爪と上爪とで保持された基板が鉛直方向の軸芯周りに回転される。この保持され、鉛直方向の軸芯周りに回転されている基板に処理液が供給されて所定の基板処理が行われる。この基板処理中に基板の周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫は、案内部材に受け止められて廃液排出口に案内される。回転モーターは案内部材の外側に配設され、基板処理空間と遮断されているので、回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのが防止される。また、回転モーターは案内部材および下爪と上爪とで保持される基板の側方空間に配設されるので、保持される基板の下方空間に回転モーターを配設している従来装置よりも装置の高さを低くすることができる。さらに、保持された基板の下方に回転モーターなどの障害物がなくなるので、基板の両面に対して同時に基板処理を行うことができる。
【００１１】
さらに請求項１に記載の発明では、下案内部材と上案内部材とを近接させることで、各々の案内部材に設けられた下爪と上爪とを近接させて基板が保持される。そして、回転モーターを回転させて、保持した基板を回転させ、処理液を供給して所定の基板処理が行われる。下案内部材と上案内部材とを離間させると、下爪と上爪とが離間されて基板の保持が解除される。このとき、回転子に連結されているのが下案内部材であれば、下爪と上爪とで基板を保持する保持位置を、下案内部材の上端よりも上方にすれば、離間された下案内部材の上端と上案内部材の下端の間の空間に保持位置が設けられるので、離間された下案内部材の上端と上案内部材の下端の間の隙間を介してその側方から基板搬送機構の基板搬送アームが進退して基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しが行える。また、回転子に連結されているのが上案内部材であれば、保持位置を上案内部材の下端よりも下方にすれば、離間された下案内部材の上端と上案内部材の下端の間の隙間を介してその側方から基板搬送アームが進退して基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しが行える。
【００１２】
この種の基板処理装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しは、一般的に、基板搬送機構の基板搬送アームが側方から進退して行われるので、従来から一般に用いられている基板搬送機構を利用して装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しを行うことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す縦断面図であり、図２は第１の下カバー、下爪、上爪などの位置関係を示す平面図である。
【００１４】
図において、水平姿勢に保持した基板Ｗを鉛直方向の軸芯Ｊ周りに回転させる第１の回転モーター１は、中央部が開口された中空部を有する軸芯Ｊを中心軸としたリング状の回転子２と、中央部が開口された中空部を有し、回転子２と同じ軸芯Ｊを中心軸として同芯状に設けられたステータ３とを備えて構成されている。回転子２には外周面に沿って複数個の永久磁石４が埋設され、ステータ３には、この永久磁石４に対向する多数のコイル５が組付けられている。コイル５に交流電流を流して発生する磁場の極性を切り換え制御することで、ステータ３に対して回転子２が軸芯Ｊ周りに一定方向に回転駆動されるようになっている。なお、回転子２とステータ３との嵌合部位には気体バッファー６から加圧気体が供給されて、回転子２が浮上状態に保持されて回転されるようになっている。また、ステータ３は、例えば装置フレームＦに支持されている。
【００１５】
この構成の回転モーターに関しては、本願出願人が特願平８−２６６４３６号として提案しており、このように構成された回転モーターは、回転子２およびステータ３が中央部に中空部を有するので、任意の大きさの中空部を中央に形成することができる。実施例の第１の回転モーター１の中空部は、基板Ｗの大きさよりも大きく形成されている。
【００１６】
第１の回転モーター１の中空部には、下案内部材としての略円筒状の第１の下カバー７が配設され、第１の回転モーター１の回転子２の内周面と第１の下カバー７の外周面とが連結され、第１の回転モーター１の回転により、回転子２とともに第１の下カバー７が軸芯Ｊ周りに回転されるようになっている。また、第１の下カバー７の外周面には、第１の回転モーター１の上面を覆うようにフランジ部７ａが設けられている。
【００１７】
第１の下カバー７の内周面に対向するように、末広がりの略円筒状の第２の下カバー８が配設されていて、第１の下カバー７の下端部と第２の下カバー８の下端部との間の円環状の隙間を廃液排出口９として構成している。廃液排出口９に対向して、廃液排出口９から排出される廃液を受け止めるように、上下方向に多段（図では２段）に構成された円環状の廃液回収路１０（１０ａ、１０ｂ）が配設されている。各廃液回収路１０には廃液回収ドレイン１１（１１ａ、１１ｂ）の一端側が連通接続されている。各廃液回収ドレイン１１（１１ａ、１１ｂ）の他端側は、それぞれ個別の廃液回収タンク１２（１２ａ、１２ｂ）に連通接続されていて、各廃液回収ドレイン１０ａ、１０ｂで回収された廃液を個別の廃液回収タンク１２ａ、１２ｂで回収できるようになっている。廃液回収路１０（１０ａ、１０ｂ）は図示しない昇降機構によって昇降可能に構成され、廃液排出口９に対向して、廃液排出口９から排出される廃液を受け止める廃液回収路１０ａ、１０ｂを選択的に切り換えられるようになっている。このように構成したことにより、例えば、基板処理に複数種類の処理液を用いるような場合に、各種類の処理液を分離して回収することができる。なお、処理液を分離回収しない場合には、廃液回収路１０を１段で構成してもよい。また、廃液回収ドレイン１１（１１ａ、１１ｂ）には、図示しない吸気機構が連通接続されていて、廃液回収ドレイン１１（１１ａ、１１ｂ）、廃液回収路１０（１０ａ、１０ｂ）、廃液排出口９を介して、後述する基板処理空間ＳＳ内の強制排気を行うように構成されている。
【００１８】
第１の下カバー７の内周面の複数箇所（図では１２０°間隔で３箇所）には、第１の回転モーター１および第１の下カバー７の上端よりも上方で基板Ｗを保持するために、左右一対の下爪１３が内側斜め上方（基板Ｗ側）に向けて突設されている。各下爪１３の先端部には、図３（ａ）、（ｃ）に示すように、基板Ｗの周縁を斜め下方から支持する支持部１３ａと、基板Ｗの周縁の側部に当接して基板Ｗの水平位置を規制する水平規制部１３ｂとが設けられている。支持部１３ａ、水平規制部１３ｂは、図に示すようにエッジ状の形状に構成し、基板Ｗの周縁と点接触（または線接触）で接触させて、基板Ｗの周縁の下爪１３による保持部分での処理液の液切れを良くするように構成するのが好ましい。なお、支持部１３ａは、基板Ｗの周縁を斜め下方から支持し、基板Ｗの下面（通常は裏面）に回り込まないように構成することで、基板Ｗの下面に対する処理を障害物無く良好に行えるように構成している。また、水平規制部１３ｂは、下爪１３側に設けず、後述する上爪側に設けるように構成してもよい。
【００１９】
第１の下カバー７の上方には上部把持部１４が設けられている。この上部把持部１４は、リング状の上部把持リング部１５と、上部把持リング部１５と一体に形成された末広がりの略円筒形状の、上案内部材としての上カバー１６と、上カバー１６の内周面の複数箇所（図では１２０°間隔で３箇所）に内側（基板Ｗ側）に向けて突設された上爪１７と、上カバー１６の外周面に設けられたフランジ部１６ａにネジ止めされた、末広がりの略円筒形状の磁石基部１８などを備えている。
【００２０】
上部把持リング部１５の上面には、全周にわたって永久磁石１９が埋設され、また、下面の複数箇所（例えば、６０°間隔で６箇所）には、後述する押し上げ部材２６にネジ止めされた部材２７の嵌合突起部２７ａに嵌合する嵌合凹部１５ａが設けられている。
【００２１】
上カバー１６は、第１の下カバー７と各下爪１３との間に配置される。後述するように上部把持部１４全体が下降され、図１に示すように、基板Ｗが保持されたとき、上カバー１６の下端部と磁石基部１８の下端部との間に、第１の下カバー７の上端部が入り込んだ状態となるように構成されている。上カバー１６の内周面と第１の下カバー７の内周面とは、保持された基板Ｗを鉛直方向の軸芯Ｊ周りに回転させながら、処理液を供給して基板処理する際に、基板Ｗの周縁から周囲に振り切られる処理液の飛沫を受け止めて、下方の廃液排出口９に案内するスプラッシュガイド部となるように構成されている。このように、第１の回転モーター１を、第１の下カバー７および上カバー１６の外側に配設して、第１の下カバー７および上カバー１６の内側の基板処理空間ＳＳと分離しているので、第１の回転モーター１は基板処理空間ＳＳ内の処理液雰囲気に直接曝されることがない。従って、第１の回転モーター１を構成する部材に耐薬性を持たせる必要がなく、第１の回転モーター１の製作が容易となり、コスト低減を図ることもできる。なお、基板Ｗが保持された状態で、第１の下カバー７の上端部と上部把持部１４の下部とは若干の隙間が形成されるが、図１に示すように、上カバー１６の下端部と磁石基部１８の下端部との間に、第１の下カバー７の上端部が入り込んでラビリンスシールを構成するので、その部分から処理液のミストが外部に漏れるのを抑制するようになっている。さらに、仮にその部分から処理液のミストが漏れ出てても、第１の回転モーター１の上面は、第１の下カバー７の外周面に設けられたフランジ部７ａに覆われているので、第１の回転モーター１が処理液（薬液）によって腐食されるなどの不都合が起きないように工夫されている。なお、上カバー１６、第１の下カバー７、第２の下カバー８、後述する上部雰囲気遮断部材４０、下部雰囲気遮断部材５０で囲まれる空間が基板処理空間ＳＳとなり、この基板処理空間ＳＳを形成する各部材の面は耐薬性を持たせて構成され、また、基板処理空間ＳＳ内に置かれる各下爪１３や各上爪１７は、耐薬性材料で構成されている。
【００２２】
各上爪１７は、各左右一対の下爪１３の中央部に対向する位置に設けられ、その先端部には、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、基板Ｗの周縁を斜め上方から押さえつける把持部１７ａが設けられている。基板Ｗは周縁の複数箇所が各下爪１３の支持部１３ａと各上爪１７の把持部１７ａとで把持されるとともに、各水平規制部１３ｂで水平位置が規制されることで基板Ｗが保持され、保持姿勢をとるように構成されている。各下爪１３の支持部１３ａと各上爪１７の把持部１７ａとにより基板Ｗの周縁を把持して基板Ｗを保持する基板保持力は、上部把持部１４全体の自重と、後述する磁石の吸引力および反発力によって得ている。なお、把持部１７ａは、下爪１３の支持部１３ａ、水平規制部１３ｂと同様、図に示すようにエッジ状の形状に構成し、基板Ｗの周縁と点接触（または線接触）で接触させて、基板Ｗの周縁の上爪１７による保持部分での処理液の液切れを良くするように構成するのが好ましい。また、把持部１７ａは、基板Ｗの周縁を斜め上方から保持し、基板Ｗの上面（通常は表面）に回り込まないように構成することで、基板Ｗの上面に対する処理を障害物無く良好に行えるように構成している。さらに、図２では、各箇所に上爪１７を１個ずつ設けているが、図４に示すように、各箇所に上爪１７を左右一対設けるなど、各箇所に下爪１３と上爪１７を複数個ずつ設けてもよい。このように構成すれば、ノッチのある基板Ｗを保持する際に、図４に示すように、下爪１３、上爪１７のいずれか１個の爪部分にノッチＮが位置しても、基板Ｗは他の爪で上下方向から把持されるので、ノッチ付きの基板Ｗを確実に保持することができる。
【００２３】
上カバー１６の外周面に設けられたフランジ部１６ａの下面に対向する第１の下カバー７の上端面には、複数箇所（図２では１２０°間隔で３箇所）に突起部２０が設けられている。一方、図５に示すように、各突起部２０に対向するように、上カバー１６の外周面のフランジ部１６ａの下面にも複数箇所（１２０°間隔で３箇所）に凹部２１が設けられていて、保持姿勢にある状態で、互いに対向する各対の突起部２０と凹部２１とが係合されるようになっている。
【００２４】
このように構成したことにより、保持姿勢にある状態で、第１の回転モーター１を回転駆動させ、第１の下カバー７とともに、各下爪１３を軸芯Ｊ周りに回転させて、保持した基板Ｗを軸芯Ｊ周りに回転させる際に、上部把持部１４全体を、第１の下カバー７および各下爪１３に追従させての軸芯Ｊ周りの回転をより一層確実なものとしている。特に、基板Ｗの回転の際の回転加速時や回転減速時に、慣性力により第１の下カバー７および各下爪１３と、上部把持部１４との相対速度にずれを生じても、第１の下カバー７と上部把持部１４を係合させているので、常に、第１の下カバー７および各下爪１３と一体的に上部把持部１４が回転され、下爪１３および上爪１７と、これら爪１３、１７に保持された基板Ｗとが擦れるのを防止でき、基板Ｗへの損傷やパーティクルの発生などを防止できる。
【００２５】
また、上部把持部１４を下降させ、上爪１７が基板Ｗに接触して下爪１３と上爪１７とで基板Ｗが保持され、上部把持部１４の下降が停止された状態で、図５に示すように、各突起部２０は、対向する凹部２１に遊嵌されて係合される。このとき、フランジ部１６ａの下面と第１の下カバー７の上端面とは若干の隙間が形成され、突起部２０の基端部と上端部との間隔Ｂ１が、この突起部２０の基端部とそれと対の凹部２１の底部との間隔Ｂ２よりも小さくなるように構成され、各突起部２０の上端面とそれと対向する凹部２１の底面とが常に非接触となるように構成されている。さらに、図５に示すように、各対の突起部２０と凹部２１とが係合されたとき、突起部２０の外周面とそれと対の凹部２０の内側面とが反発するように第１の下カバー７およびフランジ部１６ａ各々には磁石２２、２３が埋設されている。以上の構成により、各対の凹部２１と突起部２０とが係合された状態で、各突起部２０の外周面と、それと対向する凹部２１の内周面とは非接触となり、部材間の擦れによるパーティクルの発生を抑制できる。また、上記基板Ｗの回転の際の回転加速時や回転減速時に、慣性力により各突起部２０の外側面と、それと対の凹部２１の内側面とが接触する方向に変位しようとしても、磁石２２、２３の反発力によってその変位が阻まれ、基板Ｗの回転中も常に各突起部２０の外周面と、それと対の凹部２１の内周面との非接触状態を維持し、部材間の擦れによるパーティクルの発生を抑制できる。なお、図では、第１の下カバー７側に突起部２０を設け、フランジ部１６ａ側に凹部２１を設けたが、その逆であってもよいし、第１の下カバー７側に突起部２０および凹部２１を混在させて設け、フランジ部１６ａ側にそれに係合する突起部２０および凹部２１を混在させて設けてもよい。
【００２６】
磁石基部１８の内周面には、全周にわたって永久磁石２４が埋設されている。この磁石２４に対向するように、第１の下カバー７の外周面にも全周にわたって永久磁石２５が埋設されている。これら磁石２４、２５は異なる極性を対向させており、保持姿勢にある状態で、上部把持部１４を第１の下カバー７側に吸引させて各上爪１７を下方向に引っ張り、これら磁石２４、２５の吸引力によっても、各下爪１３と各上爪１７とによる基板Ｗの保持力を得るように構成している。
【００２７】
上部把持部１４の上方には、リング状の押し上げ部材２６が設けられている。この押し上げ部材２６の下面の複数箇所（例えば、６０°間隔で６箇所）には、正面視でＬ字型の部材２７が、上部把持部１４の上部把持リング部１５の下面に回り込むようにネジ止めされている。この部材２７の先端部には、上部把持部１４の上部把持リング部１５の下面に設けられた嵌合凹部１５ａに嵌合する嵌合突起部２７ａが設けられている。また、押し上げ部材２６の下面には、上部把持部１４の上部把持リング部１５の上面に埋設された永久磁石１９に対向するように、永久磁石２８が全周にわたって埋設されている。これら磁石１９、２８は同じ極性を対向させており、保持姿勢にある状態で、上部把持部１４を押し上げ部材２６から離間させて各上爪１７を下方向に押圧させ、これら磁石１９、２８の反発力によっても、各下爪１３と各上爪１７とによる基板Ｗの保持力を得るように構成している。
【００２８】
押し上げ部材２６は、図示しないエアシリンダなどのアクチュエータによって昇降可能に構成されていて、押し上げ部材２６を所定の高さまで上昇させることにより、嵌合凹部１５ａと嵌合突起部２７ａとが嵌合されて上部把持部１４全体が上方に持ち上げられ、図６に示すように、各上爪１７が各下爪１３から上方に離間された退避姿勢をとる。この退避姿勢にある状態で、第１の下カバー７および各下爪１３と、上部把持部１４との間の隙間、すなわち、第１の下カバー７の上端と上カバー１６の下端との間の隙間を介して、装置側方から基板Ｗの搬入出が行われ、各下爪１３に対する基板Ｗの受け渡し、すなわち、未処理基板Ｗの各下爪１３への引き渡しおよび処理済基板Ｗの各下爪１３からの取り出しが行われる。この基板Ｗの受け渡しは、例えば、図２、図６に示すような、平面視Ｙ字型の基板搬送アーム３０を有する基板搬送機構（図示せず）によって行われる。図に示す基板搬送アーム３０は、基板Ｗの下面を点接触で支持する複数本（図では３本）の基板支持ピン３０ａが上面に突設され、基板Ｗの周縁の水平位置を複数箇所で規制する複数個（図では４個）の水平規制部３０ｂが設けられている。そして、基板搬送機構は、この基板搬送アーム３０を水平方向と上下方向に移動し得るように構成され、この基板搬送アーム３０の水平移動と昇降移動を組み合わせて装置に対する基板Ｗの搬入出および各下爪１３に対する基板Ｗの受け渡しを行うように構成されている。
【００２９】
上記退避姿勢にある状態から押し上げ部材２６を下降させると、それに伴って上部把持部１４が下降され、この下降移動の途中で、各上爪１７が各下爪１３に支持された基板Ｗの周縁と接触して上部把持部１４の下降が停止される。押し上げ部材２６は、上部把持部１４の下降が停止された高さ位置よりも若干下方の位置、すなわち、図１に示すように、嵌合凹部１５ａと嵌合突起部２７ａとの嵌合状態が外れ、押し上げ部材２６の下面と上部把持リング部１５の上面との間に若干の隙間が形成される高さ位置で下降が停止され、押し上げ部材２６はその位置で宙釣り状態でアクチュエータに支持されて保持姿勢になる。この保持姿勢にある状態で、各下爪１３と各上爪１７とによる基板Ｗの保持力は、上述したように、上部把持部１４全体の自重と、磁石２４、２５の吸引力および磁石１９、２８の反発力からなる磁力とによって得ており、基板Ｗの保持をより確実なものとしている。なお、第１の下カバー７と上部把持部１４の形状や、磁石を設ける位置を適宜に設計して、第１の下カバー７に設けた磁石と上部把持部１４に設けた磁石との反発力で基板保持力を得るように構成してもよいし、第１の下カバー７と上部把持部１４とに２組以上の磁石を設けて、磁石の吸引力と反発力とで基板保持力を得るように構成してもよい。
【００３０】
各下爪１３と各上爪１７とで保持された基板Ｗの上方には、円板状の上部雰囲気遮断部材４０が設けられている。この上部雰囲気遮断部材４０の上面には、軸芯Ｊと同軸に支軸４１が一体的に連結され、支軸４１の上端部が支持アーム４２に軸芯Ｊ周りに回転可能に連結されている。支持アーム４２は、図示しないエアシリンダなどのアクチュエータによって昇降可能に構成され、支持アーム４２、支軸４１を介して上部雰囲気遮断部材４０は昇降可能に構成されていて、基板処理の際には上部雰囲気遮断部材４０を、保持された基板Ｗの上面に所定の距離まで近接させ、一方、基板Ｗの受け渡し時などには上部雰囲気遮断部材４０を上方に退避されることができるようになっている。上部雰囲気遮断部材４０の下面中心部には処理液供給口４３が設けられ、図示しない処理液供給源から処理液供給路４４を介して処理液が供給されて、基板Ｗの上面に処理液を噴出供給できるように構成されている。また、処理液供給口４３の周りには、気体供給口４５が設けられ、図示しない気体供給源から気体供給路４６を介して窒素ガスなどの不活性ガスやドライエアーなどの気体が供給されて、基板Ｗの上面とそれに近接された上部雰囲気遮断部材４０の下面との間の空間に気体を供給できるように構成されている。上部雰囲気遮断部材４０の上面側には、第２の回転モーター４７が配備されている。この第２の回転モーター４７は、第１の回転モーター１と同様に、リング状の回転子２とそれと同芯状に設けられたリング状のステータ３とを備えて構成され、回転子２が支軸４１に連結され、支軸４１、上部雰囲気遮断部材４０が軸芯Ｊ周りに回転可能に構成されている。ステータ３は、例えば、支持アーム４２に支持されている。なお、第２の回転モーター４７は、上部雰囲気遮断部材４０の上側に配備されて基板処理空間ＳＳの外側に置かれ、基板処理空間ＳＳ内は下方向に強制排気されていて、基板処理空間ＳＳ内の処理液のミストは上部雰囲気遮断部材４０を回り込んで上方に流れることがないので、第２の回転モーター４７が処理液の雰囲気に曝されることはなく、第２の回転モーター４７も耐薬性で構成しなくてもよい。
【００３１】
各下爪１３と各上爪１７とで保持された基板Ｗの下方には、円板状の下部雰囲気遮断部材５０が近接されて配設されている。この下部雰囲気遮断部材５０の下面には、軸芯Ｊと同軸に軸５１が一体的に連結されている。下部雰囲気遮断部材５０の上面中心部には処理液供給口５２が設けられ、図示しない処理液供給源から処理液供給路５３を介して処理液が供給されて、基板Ｗの下面に処理液を噴出供給できるように構成されている。また、処理液供給口５２の周りには、気体供給口５４が設けられ、図示しない気体供給源から気体供給路５５を介して不活性ガスやドライエアーなどの気体が供給されて、基板Ｗの下面とそれに近接された下部雰囲気遮断部材５０の上面との間の空間に気体を供給できるように構成されている。下部雰囲気遮断部材５０の下面側には、第３の回転モーター５６が配備されている。この第３の回転モーター５６も、第１の回転モーター１と同様に、リング状の回転子２とそれと同芯状に設けられたリング状のステータ３とを備えて構成され、回転子２が軸５１に連結され、軸５１、下部雰囲気遮断部材５０が軸芯Ｊ周りに回転可能に構成されている。ステータ３は、例えば、装置フレームＦに支持されている。なお、この下部雰囲気遮断部材５０も昇降可能に構成して、基板Ｗの下面との間隔を任意に変更できるように構成してもよい。
【００３２】
下部雰囲気遮断部材５０の周縁部と第２の下カバー８の上端部とは、非接触としているが、この部分にラビリンスシール機構５８が設けられて、基板処理空間ＳＳ内の処理液のミストがこの部分から、基板処理空間ＳＳ外に漏れ出難くしており、さらに、下部雰囲気遮断部材５０の下面には第３の回転モーター５６の外周面を全周にわたって覆う円筒状のカバー部材５９が一体的に設けられているので、第３の回転モーター５６が処理液の雰囲気に曝されることが十分に抑制され、第３の回転モーター５６も耐薬性で構成しなくてもよい。なお、第２の下カバー８の上端部を下部雰囲気遮断部材５０の周縁部に連結して、第２の下カバー８を下部雰囲気遮断部材５０とともに軸芯Ｊ周りで回転させるように構成し、第２の下カバー８の上端部と下部雰囲気遮断部材５０の周縁部との連結部分に隙間を無くすようにしてもよい。
【００３３】
以上の構成を有する装置の動作を以下に説明する。
上部雰囲気遮断部材４０を上方に退避させ、押し上げ部材２６を上昇させて上部把持部１４を上昇させ退避姿勢にする。この状態で、未処理基板Ｗが搬入されて各下爪１３に引き渡される。基板Ｗの引き渡しが完了すると、押し上げ部材２６を下降させて各下爪１３と各上爪１７とで基板Ｗを保持した保持姿勢にし、上部雰囲気遮断部材４０を下降させて、保持された基板Ｗの上面に近接させる。次に、第１〜第３の回転モーター１、４７、５６を回転駆動させ、下爪１３と上爪１７とで保持された基板Ｗ、上部雰囲気遮断部材４０、下部雰囲気遮断部材５０各々を軸芯Ｊ周りで回転させ、処理液供給口４３、５２から基板Ｗの両面に、例えば洗浄液などの処理液を供給して、例えば、洗浄処理などの所定の基板処理が施される。このとき、必要に応じて、気体供給口４５、５４から気体を供給して基板処理を行ってもよい。この基板処理中、回転されている基板Ｗの周縁からは処理液が振り切られるが、この振り切られた処理液の飛沫は上カバー１６および第１の下カバー７の内周面で受け止められて、下方の廃液排出口９へと案内され、廃液回収タンク１２に回収される。回転されている上部雰囲気遮断部材４０、下部雰囲気遮断部材５０の周縁から振り切られる処理液の飛沫も同様に、上カバー１６および第１の下カバー７の内周面で受け止められて、下方の廃液排出口９へと案内され、廃液回収タンク１２に回収される。また、第１の回転モーター１の回転駆動により、各下爪１３は、第１の下カバーとともに軸芯Ｊ周りで回転されるが、これら各下爪１３は周回方向に点在されているので、これら各下爪１３の回転によって基板処理空間ＳＳ内の空気が切られるが、各下爪１３の外周には、上カバー１６が配設されるので、各下爪１３の回転による基板処理空間ＳＳ内の気流の乱れは抑制され特に問題はない。
【００３４】
処理液を供給しての基板処理を所定時間行うと、処理液の供給を停止し、基板Ｗ、上部雰囲気遮断部材４０、下部雰囲気遮断部材５０の回転のみを行い、基板Ｗに付着している処理液を振り切って基板Ｗを乾燥させる。この乾燥処理の際に、気体供給口４５、５４から気体を供給すれば、基板Ｗの乾燥が速められ、乾燥処理が促進される。また、この乾燥中に回転されている基板Ｗ、上部雰囲気遮断部材４０、下部雰囲気遮断部材５０の周縁から振り切られた処理液の飛沫も上カバー１６および第１の下カバー７で受け止められて、下方の廃液排出口９へと案内され、廃液回収タンク１２に回収される。
【００３５】
上記乾燥処理を所定時間行うと、第１〜第３の回転モーター１、４７、５６の回転駆動を停止させて基板処理を終了し、乾燥された基板Ｗ、上部雰囲気遮断部材４０、下部雰囲気遮断部材５０の回転を停止させる。そして、上部雰囲気遮断部材４０を上方に退避させ、押し上げ部材２６を上昇させて上部把持部１４を上昇させ退避姿勢にして、処理済基板Ｗを各下爪１３から取り出して搬出させる。そして、次の未処理基板Ｗを搬入して、その基板Ｗに上記と同様に基板処理を施し、以後同様の処理が繰り返される。
【００３６】
なお、基板Ｗを保持していない状態で、上部雰囲気遮断部材４０を下降させて下部雰囲気遮断部材５０に近接させ、上部雰囲気遮断部材４０および下部雰囲気遮断部材５０を回転させながら、処理液供給口４３、５２から洗浄液を噴出供給すれば、上部雰囲気遮断部材４０の下面と下部雰囲気遮断部材５０の上面を自動的に洗浄することができる。また、処理液供給口４３、５２からの洗浄液の噴出供給を停止した後、上部雰囲気遮断部材４０および下部雰囲気遮断部材５０を回転させれば、上部雰囲気遮断部材４０および下部雰囲気遮断部材５０の洗浄後の乾燥も自動的に行える。この乾燥の際に気体供給口４５、５４から気体を供給すれば、上部雰囲気遮断部材４０および下部雰囲気遮断部材５０の乾燥処理を促進できる。
【００３７】
また、下部雰囲気遮断部材５０を昇降可能に構成すれば、上カバー１６の内周面の自動洗浄も可能である。すなわち、上述のようにして洗浄した上部雰囲気遮断部材４０と下部雰囲気遮断部材５０とを近接させて、これら上部雰囲気遮断部材４０と下部雰囲気遮断部材５０とを回転させながら、処理液供給口４３、５２から洗浄液を噴出供給すれば、上部雰囲気遮断部材４０と下部雰囲気遮断部材５０の周縁から振り切られる清浄な洗浄液が上カバー１６の内周面に吹き付けられ、上カバー１６の内周面を自動的に洗浄でき、この近接された上部雰囲気遮断部材４０と下部雰囲気遮断部材５０とを同期させて昇降させて上部雰囲気遮断部材４０と下部雰囲気遮断部材５０の上カバー１６の内周面に対する相対位置を変位させれば、上カバー１６の内周面全体の洗浄が行える。また、上カバー１６の内周面の洗浄が終了した後も、上記洗浄動作を継続すれば、清浄な洗浄液が上カバー１６の内周面を経て第１の下カバー７の内周面にも達して、第１の下カバー７の内周面の自動洗浄も行える。さらに、近接された上部雰囲気遮断部材４０と下部雰囲気遮断部材５０を第１の下カバー７の内周面の内側にまで昇降できれば、第１の下カバー７の内周面をより精度よく自動洗浄することができる。
【００３８】
上記実施例装置によれば、第１の回転モーター１の中空部側に案内部材としての第１の下カバー７および上カバー１６を配設し、その内側の基板処理空間ＳＳ内で基板Ｗを保持して基板処理を行うように構成するとともに、第１の下カバー７とともに基板Ｗを回転させるように構成したので、簡単な構造で、基板を回転させる回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止できる。また、第１の回転モーター１は第１の下カバー７、上カバー１６および下爪１３と上爪１７とで保持される基板Ｗの側方空間に配設されるので、保持される基板Ｗの下方空間に回転モーターを配設している従来装置よりも装置の高さを低くすることができ、基板の両面に対して同時に基板処理を施すこともできる。
【００３９】
また、上記実施例の構成によれば、離間された第１の下カバー７の上端と上カバー１６の下端との間の隙間を介してその側方から基板搬送機構の基板搬送アーム３０を進退させて装置に対する基板Ｗの搬入出および各下爪１３に対する基板Ｗの受け渡しが行え、従来から一般に用いられている基板搬送機構を利用して装置に対する基板Ｗの搬入出および各下爪１３に対する基板Ｗの受け渡しを行うことができる。
【００４０】
上記実施例では、上爪１７（上カバー１６）側を下爪１３（第１の下カバー７）に対して昇降させて保持姿勢と退避姿勢とに切り換えるように構成したが、その逆、すなわち、下爪１３（第１の下カバー７）側を上爪１７（上カバー１６）に対して昇降させて保持姿勢と退避姿勢とに切り換えるように構成してもよい。
【００４１】
また、上記実施例では、基板Ｗを保持する保持力を上部把持部１４の自重と、それに加えて磁石の吸引力や反発力とによって得ているが、基板保持力を上部把持部１４の自重のみで得てもよい。
【００４２】
上記実施例は、上部雰囲気遮断部材４０を備えて基板処理する場合を例示しているが、上部雰囲気遮断部材４０を用いずに、保持された基板Ｗの上面にノズルから処理液を供給して基板Ｗの上面に対する基板処理を行ったり、洗浄ブラシなどの洗浄具を基板Ｗの上面に作用させてブラシ洗浄処理を行ったりするものでも本発明を適用することは可能である。同様に、下部雰囲気遮断部材５０を用いずに、適宜の基板処理を基板Ｗの下面に施すものでも本発明を適用することは可能である。また、上記実施例では、基板Ｗの両面に対する基板処理を施す場合を例示しているが、基板Ｗのいずれか１面に対する基板処理のみを行うものであっての本発明を適用することは可能である。
【００４３】
上記実施例では、円形基板に基板処理を施す基板処理装置を例示したが、フォトマスク用のガラス基板や液晶表示器用のガラス基板のような角型基板に基板処理を施す基板処理装置にも本発明は同様に適用することができる。
【００４４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、請求項１に記載の発明によれば、回転モーターの中空部側に案内部材を配設し、その内側の基板処理空間内で基板を保持して基板処理を行うように構成するとともに、案内部材とともに基板を回転させるように構成したので、簡単な構造で回転モーターが処理液雰囲気に曝されるのを防止できる。また、回転モーターは案内部材および下爪と上爪とで保持される基板の側方空間に配設されるので、保持される基板の下方空間に回転モーターを配設している従来装置よりも装置の高さを低くすることができるとともに、保持された基板の下方に回転モーターなどの障害物がなくなるので、基板の両面同時処理を施し易くなった。
【００４５】
さらに請求項１に記載の発明によれば、案内部材を下案内部材と上案内部材とに分け、上下の案内部材を離間させた状態で下案内部材の上端と上案内部材の下端との間の隙間を介してその側方から基板搬送機構の基板搬送アームを進退させて装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しが行えるように構成したので、従来から一般に用いられている基板搬送機構を利用して装置に対する基板の搬入出および保持具に対する基板の受け渡しを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る基板処理装置の全体構成を示す縦断面図である。
【図２】第１の下カバー、下爪、上爪などの位置関係を示す平面図である。
【図３】下爪と上爪の構成を示す斜視図と正面図である。
【図４】下爪と上爪を同じ箇所に複数個設けた変形例の要部構成を示す平面図である。
【図５】第１の下カバーと上部把持部とを係合させる構成を示す要部縦断面図である。
【図６】退避姿勢にある状態を示す要部縦断面図である。
【符号の説明】
１：保持した基板を回転させる回転モーター
２：回転子
３：ステータ
７：第１の下カバー
９：廃液排出口
１３：下爪
１４：上部把持部
１６：上カバー
１７：上爪
２６：押し上げ部材
Ｗ：基板
ＳＳ：基板処理空間
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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