(57)【要約】【課題】  角形基板に供給した薬液または洗浄液の再付着を低減させ、より面内均一性に優れた基板の回転処理装置を提供する。【解決手段】  支持アーム１３は、角形基板１０の対角線に沿って伸長している。連結リング１４は、支持アーム１３を補強するために設けられ、角形基板１０の内接円と同等かそれより小さい外周１４１を有する。支持アーム１３の端部領域１３１には、基板保持ピン１５が設けられている。基板保持ピン１５は、角形基板１０の頂角を隔てた両辺側に各々配され、角形基板１０の端面の裏面側エッジ部分に接触して角形基板１０を略水平に支持すると共に、角形基板１０の端面の一部分に接触して角形基板１０の回転中の保持を達成する。【選択図】  図１
2006261533.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部に結合される回転軸と、
前記回転軸中心から伸長した複数の支持アームと、
前記支持アームそれぞれの端部領域に設けられ、前記支持アーム上方に空間を隔てて角形基板を略水平に支持し、回転保持するために配された複数の基板保持部材と、
前記支持アームを補強する前記角形基板の内接円と同等かそれより小さい外周を有する連結リングと、
前記角形基板の回転中、前記角形基板の主表面または主表面に対する裏面の少なくともいずれか一方の面に対して所定の処理を施す処理機構と、
を具備した基板の回転処理装置。
【請求項２】
駆動部に結合される回転軸と、
角形基板が空間を隔てて上方に位置し前記回転軸中心から前記角形基板の対角線に沿って伸長した支持アームと、
前記支持アームを補強する前記角形基板の内接円と同等かそれより小さい外周を有する連結リングと、
前記支持アームそれぞれの端部領域に設けられ、前記角形基板のエッジ部分に接触して前記角形基板を略水平に支持すると共に回転保持機能を有する基板保持部材と、
前記角形基板の回転中、前記角形基板の主表面の所定領域に向かって薬液または純水を吐出する第１ノズルと、
前記角形基板の回転中、前記支持アームどうしの間を通り、前記角形基板の主表面に対する裏面の所定領域に向かって薬液または純水を吐出する第２ノズルと、
を具備した基板の回転処理装置。
【請求項３】
前記基板保持部材として、前記角形基板の頂角を隔てた両辺側に各々くびれ形状を有する基板保持ピンを配し、前記基板保持ピンは、前記くびれ形状の下側張り出し斜面で前記角形基板の端面の裏面側エッジ部分と最小面積で接触し、かつ前記くびれ形状の上側張り出し部分で角形基板の端面の一部分と最小面積で接触する請求項１または２記載の基板の回転処理装置。
【請求項４】
前記支持アームの下面が、その伸長方向に交差する断面に関し、回転方向に沿って上方にテーパー形状を呈している請求項１乃至３のいずれか一項に記載の回転処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定部から基板へ何らかの処理を働きかけ、基板を回転させることによって基板表面全域に影響を及ぼすようにする基板の回転処理装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
基板の回転処理は、簡便で効率的な処理が可能である。基板の回転処理は、遠心力が利用され、特に液状の物質の塗布、洗浄、乾燥等に便利である。すなわち、遠心力は、基板への部分的な影響を基板全域に行き渡らせることができる。また、余計なものは吹き飛ばされるので、面内である程度の均一な処理が迅速に達成できる。また、回転により風が起こるので、乾燥等にも利用される。
【０００３】
図５は、従来技術による基板の回転処理装置の一例を示す平面図である。回転処理する基板として、四辺形の角形基板６０を扱う。角形基板６０は、例えば半導体や液晶パネル製造のフォトリソグラフィに使用するマスク、または縮小露光を行うレチクル基板である。支持アーム６３は、図示しない駆動部に結合された回転軸６２中心から角形基板６０の対角線に沿って伸長している。支持アーム６３先端近傍には、支持ピン６５１及び回転保持ピン６５２が設けられている。すなわち、支持ピン６５１は、角形基板６０を裏面の角に近い４点で略水平に支持し、回転保持ピン６５２は、角形基板６０の頂角を隔てて両辺側の端面に接触して角形基板６０の回転保持に寄与する。また、回転保持ピン６５２の配された支持アーム６３先端は、連結リング６４によってつなげられ、支持アーム６３を補強する形態となっている。
【０００４】
角形基板６０は、回転軸６１によって回転する。図示しない薬液または洗浄液は、回転している角形基板６０表面に供給される。角形基板６０は、その裏面側が支持ピン６５１により支持されているので、支持アーム６３との間に空間が存在する。また、支持アーム６３と連結リング６４で囲まれる空き領域６６は、下方から見て角形基板６０の裏面側が露出する領域である。このような構成により、角形基板６０は、その裏面側にも図示しない薬液または洗浄液を供給できるようにしている。
【０００５】
上記構成に類似した角形基板の回転保持構造は、例えば［特許文献１］に開示されている。［特許文献１］には、上記空き領域６６が存在せず、裏面側への処理は考えられていないが、基板の載置面において、プロキシミティーピンと回転規制ピンが設けられている。プロキシミティーピン、回転規制ピンは、それぞれ上述の支持ピン６５１、回転保持ピン６５２と同様の働きを有する。また、基板の載置面は上述の連結リング６４のように角形基板から張り出している。
【特許文献１】特開２００４−９５７０８号公報（図５、段落番号［００３０］）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来技術による基板の回転処理装置は、連結リング６４が角形基板６０の周辺に張り出した形態を有する。連結リング６４は、遠心力で角形基板６０の外側に流れ出た薬液または洗浄液を跳ね返し、角形基板６０表面に再付着させてしまうという問題がある。これは、基板処理の面内均一性を劣化させたり、パーティクルによるパターン欠陥を発生させることになり、好ましくない。
【０００７】
本発明は上記のような事情を考慮してなされたもので、角形基板に供給した薬液または洗浄液の再付着を低減させ、より面内均一性に優れた基板の回転処理装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る基板の回転処理装置は、駆動部に結合される回転軸と、前記回転軸中心から伸長した複数の支持アームと、前記支持アームそれぞれの端部領域に設けられ、前記支持アーム上方に空間を隔てて角形基板を略水平に支持し、回転保持するために配された複数の基板保持部材と、前記支持アームを補強する前記角形基板の内接円と同等かそれより小さい外周を有する連結リングと、前記角形基板の回転中、前記角形基板の主表面または主表面に対する裏面の少なくともいずれか一方の面に対して所定の処理を施す処理機構と、を具備している。
【０００９】
また、本発明に係る基板の回転処理装置は、駆動部に結合される回転軸と、角形基板が空間を隔てて上方に位置し前記回転軸中心から前記角形基板の対角線に沿って伸長した支持アームと、前記支持アームを補強する前記角形基板の内接円と同等かそれより小さい外周を有する連結リングと、前記支持アームそれぞれの端部領域に設けられ、前記角形基板のエッジ部分に接触して前記角形基板を略水平に支持すると共に回転保持機能を有する基板保持部材と、前記角形基板の回転中、前記角形基板の主表面の所定領域に向かって薬液または純水を吐出する第１ノズルと、前記角形基板の回転中、前記支持アームどうしの間を通り、前記角形基板の主表面に対する裏面の所定領域に向かって薬液または純水を吐出する第２ノズルと、を具備している。
【００１０】
上記それぞれ本発明に係る基板処理装置によれば、連結リングは、角形基板の内接円と同等かそれより小さい外周を有する。これにより、遠心力で基板の外側に流れ出た薬液または洗浄液が基板表面に跳ね返って付着することはない。
また、基板保持部材は、支持アームそれぞれの端部領域に設けられるが、角形基板と支持アームの間には所定空間が必要である。そのための基板保持部材の構成は種々構成可能であるが、角形基板との接触領域が少ない方がより好ましい。残渣を発生し難くするためである。好ましい構成の一つに、基板保持部材は、角形基板のエッジ部分、つまり基板端面や端面につながる縁の部分的領域に接触させる。これにより、角形基板支持及び回転保持に寄与する。
また、角形基板の主表面またはその裏面に対して所定の処理を施す処理機構では、薬液または洗浄液（純水も含む）を基板の所定領域に向かって吐出する構成が代表的であり、上記支持アーム、連結リング、基板保持部材の構成から、角形基板の主表面及び裏面両方に対して同時に処理を施すことが可能である。
【００１１】
なお、本発明に係る基板の回転処理装置において、より好ましくは、次のいずれかの特徴を有することにより、基板処理に用いた液の残渣や再付着をいっそう低減する有用な構成が得られる。
前記基板保持部材として、前記角形基板の頂角を隔てた両辺側に各々くびれ形状を有する基板保持ピンを配し、前記基板保持ピンは、前記くびれ形状の下側張り出し斜面で前記角形基板の端面の裏面側エッジ部分と最小面積で接触し、かつ前記くびれ形状の上側張り出し部分で角形基板の端面の一部分と最小面積で接触することを特徴とする。この基板保持ピンはいわゆる複合図形の回転体である。くびれ形状の下側張り出し斜面の精度は角形基板の水平保持に影響する。基板が回転するうちに自己整合的に水平がとれる利点もある。
前記支持アームは、その伸長方向に交差する断面に関し、前記角形基板の対向面と反対側の面の部分が回転方向に沿ってテーパー形状を呈していることを特徴とする。いわゆる風切り形状を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、上記支持アーム、連結リング、基板保持部材の構成から、角形基板は、その主表面及び裏面両方に対する回転処理を同時に、高信頼性をもって達成することができる。すなわち、連結リングは、角形基板の内接円と同等かそれより小さい外周を有する。連結リングは、搭載される角形基板の重さにより、支持アームが歪んだり、正常な状態に保てなくなったりするのを防止する効果がある。連結リングは、基板から外側に張り出さない構成としても十分に支持アームの補強ができるように構成する。これにより、支持アームが補強されると共に、遠心力で基板の外側に流れ出た薬液または洗浄液が基板表面に跳ね返って再付着することはない。
【００１３】
また、基板保持部材は、角形基板のエッジ部分、つまり基板端面や端面につながる縁の部分的領域に接触、好ましくはそれぞれを最小面積で接触させる。最小限の部品数としながら、角形基板を略水平に支持すると共に回転保持を達成する構成とし、残渣または水滴残りの低減に優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係る基板の回転処理装置の要部を示す平面図である。
図２は、図１における基板の回転処理装置の要部を示す横面図である。
図３は、図２の一部の拡大図であり、基板保持ピンの一例構成を示している。
図４は、図１のＦ４−Ｆ４線断面の一例を示す図である。
これらの図を参照しながら、本発明について以下説明する。
【００１５】
基板の回転処理装置１００は、基板として四辺形の角形基板１０、例えばレチクル基板を扱う。基板の回転処理装置１００は、駆動部１１に結合される回転軸１２と、支持アーム１３、それに付加された連結リング１４及び基板保持部材１５を有する。
【００１６】
支持アーム１３は、回転軸１２中心から四方に伸長している。より具体的には、角形基板１０の対角線に沿って伸長している。連結リング１４は、支持アーム１３を補強するために設けられ、角形基板１０の内接円と同等かそれより小さい外周１４１を有する。支持アーム１３の端部領域１３１には、基板保持部材１５が複数設けられている。ここでは、基板保持部材１５は、支持アーム１３の一つの端部領域１３１に２個ずつ配された基板保持ピン１５であって、全体で８個設けられている。基板保持部材１５は、これら８個の構成でもって支持アーム１３上方にある空間を隔てて角形基板１０を略水平に支持し、かつ回転保持するようになっている。
【００１７】
基板保持ピン１５は、例えば図３にも示されるように、複合図形の回転体であって、くびれ形状を有する。基板保持ピン１５は、角形基板１０の頂角を隔てた両辺側に各々配され、角形基板１０の端面の裏面側エッジ部分１０Ｅと接触して角形基板１０を略水平に支持すると共に、角形基板１０の端面の一部分１０Ｔと接触して角形基板１０の回転中の保持を達成する。さらに具体的には、くびれ形状の下側張り出し斜面１５１で角形基板１０の端面の裏面側エッジ部分１０Ｅと最小面積で接触する。また、くびれ形状の上側張り出し部分１５２で角形基板１０の端面の一部分１０Ｔと最小面積で接触する。くびれ形状の下側張り出し斜面１５１の精度は、角形基板１０の水平保持に影響するので重要である。基板１０が載置されたときに水平に誤差が生じた場合、基板１０が回転するうちに自己整合的に水平がとれるようにすることが可能である。
【００１８】
基板１０は、モータ等の駆動部１１に結合された回転軸１２によって回転する。図１や図２に、基板１０の回転方向Ｓを例示している。回転は、例えば毎分数百回である。基板１０への処理機構として、基板１０の主表面及びそれに対する裏面に、薬液または洗浄液を吐出するノズル１６，１７がそれぞれ配備されている。すなわち、ノズル１６は、角形基板１０の回転中、角形基板１０の主表面の所定領域（回転中心付近）に向かって薬液または洗浄液を吐出する。ノズル１７は、角形基板１０の回転中、連結リング１４の内側で支持アーム１３どうしの間の空き領域１８を通しつつ、角形基板１０の裏面の所定領域（回転中心付近）に向かって薬液または洗浄液を吐出する。上記支持アーム１３、連結リング１４、基板保持部材（基板保持ピン）１５の構成から、角形基板１０の主表面及び裏面両方に対して同時に所定の回転処理を施すことが可能である。
【００１９】
基板保持ピン１５のくびれ形状は、角形基板１０の端面と裏面側エッジ部分の角接触部分（１０Ｅ，１０Ｔ）間に空間１５３ができている（図３参照）。これにより、回転処理による薬液または洗浄液供給後、その供給が停止され、回転するうち、空間１５３に風が通る。空間１５３の通気によって、残渣を大幅に低減することができる。これは、くびれ形状でない、つまり空間１５３ができない通常の保持ピン（図示せず）に比べて格段に液切れがよい。
【００２０】
例えば、角形基板１０に、洗浄液として純水が供給され、供給停止、乾燥回転に入る。乾燥回転は例えば毎分千数百回で行われる。このとき、本発明に係る基板保持ピン１５のような空間１５３を作れない通常の保持ピンの場合、角形基板１０の端面と線接触になりがちであるため、水切れが悪く、水滴が残り易い。これに対して、本発明に係る、くびれ形状を有する基板保持ピン１５であれば水切れがよく、上述のように空間１５３の通気によって、水滴はほとんど残らない。
【００２１】
また、図４の一例に示すように、支持アーム１３は、回転する関係上より好ましい形態がある。すなわち、支持アーム１３の伸長方向に交差する断面に関し、角形基板１０の対向面と反対側の面の部分が回転方向Ｓに沿ってテーパー形状を呈する。いわゆる風切り形状の採用であり、基板処理に用いた液の残渣や再付着をいっそう低減する有用な構成といえる。図４は一例にすぎず、支持アーム１３の断面形状はその他、様々考えられる。強度重視、または残渣や再付着が許容範囲なら通常の矩形を採用することも考えられる。
【００２２】
上記本発明に係る実施形態の構成によれば、連結リング１４は、角形基板１０の内接円と同等かそれより小さい外周１４１を有する。これにより、遠心力で基板１０の外側に流れ出た薬液または洗浄液が基板１０表面に跳ね返って付着することはない。連結リング１４は、搭載される角形基板１０の重さにより、支持アームが歪んだり、正常な状態に保てなくなったりするのを防止する効果がある。このような支持アーム１３の補強機能は、連結リングを基板から外側に張り出さない構成としても十分に働く。よって、支持アーム１３の補強と共に、回転処理した薬液または洗浄液の再付着を防止し、処理の面内均一性の向上が図れる。
【００２３】
また、基板保持部材１５は、支持アーム１３それぞれの端部領域１３１に設けられるが、角形基板１０と支持アーム１３の間には所定空間が必要である。そのための基板保持部材１５の構成は種々構成可能であるが、残渣を発生し難くするためにも角形基板１０との接触領域が少ない方が好ましい。そこで、基板保持ピン１５として、角形基板１０のエッジ部分、つまり角形基板１０の端面１０Ｔや端面につながる裏面側エッジ部分１０Ｅと最小面積で接触する形態を配備した。これにより、最小限の部品で角形基板１０の支持及び回転保持に寄与する。
【００２４】
上記実施形態に示したような、支持アーム１３、連結リング１４、基板保持部材（基板保持ピン）１５の構成から、角形基板１０の主表面及び裏面両方に対して同時に薬液または洗浄液を供給し、より面内均一性に優れた有用な処理を施すことができる。支持アーム１３、連結リング１４、基板保持部材（基板保持ピン）１５それぞれの材料は、いずれも金属系、または樹脂系の採用が考えられる。耐薬液重視なら、三フッ化樹脂などのフッ素樹脂部材、強度や精度重視ならステンレス等を用いるとよい。支持アーム１３、連結リング１４、基板保持部材（基板保持ピン）１５それぞれは、各部位の環境に合った材料を組み合せて構成してもよい。
【００２５】
なお、上記実施形態において、角形基板１０として、レチクル基板を扱う構成としたが、これに限らず、ガラス基板、各種マスク基板、より選ばれるものが扱われる。また、長方形の基板を扱う場合には、もちろん、連結リング１４は短辺の径の内接円と同等かそれより小さい外周を有するものとなる。
【００２６】
また、上記実施形態において、薬液または洗浄液は、薬液として現像液、レジスト液、エッチング液、その他多種に渡り扱うことが考えられる。洗浄液としてはアルコール系、純水等が当然考えられる。必要に応じて、下側のノズル１７は、省略することも考えられる。
【００２７】
以上説明したように本発明によれば、上記支持アーム、連結リング、基板保持部材の構成から、角形基板は、その主表面及び裏面両方に対する回転処理を同時に、高信頼性をもって達成することができる。すなわち、連結リングは、角形基板の内接円と同等かそれより小さい外周を有する。この連結リングは、連結リングを基板から外側に張り出さない構成としても十分に支持アームの補強ができるように構成する。これにより、支持アームが補強されると共に、遠心力で基板の外側に流れ出た薬液または洗浄液が基板表面に跳ね返って再付着することはない。また、基板保持部材は、角形基板のエッジ部分、つまり基板端面や端面につながる縁の部分的領域と接触、好ましくはそれぞれを最小面積で接触させる。これにより、最小限の部品数としながら、角形基板を略水平に支持すると共に回転保持を達成する構成とし、残渣の低減に優れた効果を発揮する。この結果、角形基板に供給した薬液または洗浄液の再付着を低減させ、より面内均一性に優れた基板の回転処理装置を提供することができる。
【００２８】
なお、本発明は、上述した実施形態及び方法に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更、応用を実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一実施形態に係る基板の回転処理装置の要部を示す平面図。
【図２】図１における基板の回転処理装置の要部を示す横面図。
【図３】図２の一部の拡大図。
【図４】図１のＦ４−Ｆ４線断面の一例を示す図。
【図５】従来技術による基板の回転処理装置の一例を示す平面図。
【符号の説明】
【００３０】
１００…基板の回転処理装置、１０，６０…角形基板、１１…駆動部、１２，６２…回転軸、１３，６３…支持アーム、１４，６４…連結リング、１５…基板保持部材（基板保持ピン）、１５３…空間、１６，１７…ノズル、１８，６６…空き領域、６５１…支持ピン、６５２…回転保持ピン。
【図１】
2006261533.tif 000003
【図２】
2006261533.tif 000004
【図３】
2006261533.tif 000005
【図４】
2006261533.tif 000006
【図５】
2006261533.tif 000007