(57)【要約】【課題】構造が単純で確実にウェハをチャックでき、且つ耐食性に優れたチャック機構を提供する。【解決手段】チャック機構は、面方向に回転可能な円板状のステージ３と、ステージ３の回転軸を中心とする円周上に均等配置され、ステージ３の径方向に回動可能でウェハ１００の端面１０３を囲むように設けられた３つ以上のチャック部５と、ステージ３上に設けられ、チャック部５を回動可能に保持する保持部７を備え、チャック部５は、回動中心軸Ｃよりもステージ３の径方向の外側で、かつ回動中心軸Ｃよりも下側に重心Ｇが位置する。【選択図】図９
2018026490.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハを枚葉式で保持するチャック機構であって、
面方向に回転可能な円板状のステージと、
前記ステージの回転軸を中心とする円周上に均等配置され、前記ステージの径方向に回動可能で前記ウェハの端面を囲むように設けられた３つ以上のチャック部と、
前記ステージ上に設けられ、前記チャック部を回動可能に保持する保持部と、
を備え、
前記チャック部は、回動中心軸よりも前記ステージの径方向の外側で、かつ回動中心軸よりも下側に重心が位置することを特徴とする、チャック機構。
【請求項２】
請求項１に記載のチャック機構であって、
前記チャック部は、
棒状の形状を有し、一方の端面が上端として上を向くように前記保持部に保持されたチャック本体と、
前記チャック本体の上端に設けられ、前記ウェハの下面と接触して支持する支持面を有する下面保持部と、前記ウェハの端面と接触して保持する保持面を有する端面挟持部と、を備えるウェハ保持部と、
前記ステージの径方向および前記チャック本体の軸方向に直交するように前記チャック本体に形成された回動中心孔と、
前記チャック本体の下端に設けられ、前記ステージの径方向において、前記チャック本体の外側に屈曲して設けられた屈曲部と、
を備え、
前記保持部は、
前記回動中心孔を貫通して設けられた貫通軸と、
前記ステージ上に設けられ、前記貫通軸を固定する基部と、
を備えることを特徴とするチャック機構。
【請求項３】
請求項２に記載のチャック機構であって、
前記チャック本体の前記回動中心孔よりも下側を前記ステージの径方向に貫通して設けられた長孔と、
前記長孔を貫通するように設けられた丸棒形状のガイドロッドを備え、
前記長孔は、前記ステージの円周方向において前記ガイドロッドと摺動可能に接触するように設けられ、かつ上下方向の径が前記ガイドロッドの径よりも大きいことを特徴とする、チャック機構。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のチャック機構であって、
前記チャック本体、前記ウェハ保持部、前記屈曲部は一体構造であることを特徴とする、チャック機構。
【請求項５】
請求項２から請求項４のいずれか一項に記載のチャック機構であって、
前記端面挟持部は、前記チャック本体から立ち上がるように設けられ、前記ウェハの端面と当接する当接面を有する突出部と、
前記ステージの径方向に沿って前記突出部に設けられた排水溝と、
を備えることを特徴とするチャック機構。
【請求項６】
請求項２から請求項５のいずれか一項に記載のチャック機構であって、
前記下面保持部は、
前記ステージの径方向の内側から外側に向けて上方に傾斜するテーパ部を備え、前記支持面は、前記テーパ部の上面であることを特徴とする、チャック機構。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のチャック機構であって、
前記チャック部は、塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンで構成されることを特徴とする、チャック機構。
【請求項８】
回動することによりウェハを枚葉式で保持するチャック機構のチャック部であって、
棒状の形状を有するチャック本体と、
前記チャック本体の軸方向に直交するように前記チャック本体に形成された回動中心孔と、
前記チャック本体の一方の端部に設けられ、前記チャック本体と前記回動中心孔と直交するチャック方向を向いた面を有するウェハ保持部と、
を備え、
前記チャック方向において、前記回動中心孔よりも前記ウェハをチャックする向きに対して外側で、かつ前記チャック本体の軸方向において、前記回動中心孔に対して前記ウェハ保持部と逆側に重心が位置することを特徴とする、チャック部。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はチャック機構およびチャック部に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハ等の基板を洗浄および洗浄後に乾燥する装置として、従来は、複数枚の基板を洗浄層に浸漬して洗浄し、その後洗浄層から引き上げて乾燥するバッチ式が用いられていた。
【０００３】
バッチ式は複数枚の基板を同時に処理できるため、作業効率に優れているが、基板の洗浄度をより高くするためには、基板を一枚ずつステージ上で回転させながら洗浄液を吹き付けて洗浄し、その後乾燥する枚葉式が有利である。
【０００４】
枚葉式の洗浄・乾燥装置では、基板を保持するチャック部が必要になる。特許文献１には、基板支持部を構成する複数のチャッキングアームが、垂直方向に移動するシリンダ装置と接続ワイヤを介して接続された構造が開示されている。この構造では、シリンダ装置が上昇することによりワイヤがチャッキングアームを引っ張って基板をチャックさせ、シリンダ装置が下降することによりチャッキング動作が解除される。
【０００５】
枚葉式の洗浄・乾燥装置では、回転時の遠心力によりステージの外周近傍が回転軸方向に変形してチャックが外れる恐れがある。特許文献２には、径方向に移動可能なカウンターウェイトをステージの下に設け、径方向に伸縮するバネで保持する構造が開示されている。この構造では回転時にカウンターウェイトがバネの弾性力に打ち勝って外周側に遠心力で移動することにより、ステージの外周近傍が変形するのを防止し、チャックが外れないようになっている。
【０００６】
枚葉式の洗浄・乾燥装置では、チャック部が洗浄時に常にウェハと接触していると、接触部分が洗浄されずに洗浄残りが発生する恐れがある。特許文献３では、チャック部として、高速回転時にのみ基板を支持する支持バーが開示されている。支持バーはヒンジピンを中心に回転することにより、ヒンジピンより上側の部分が基板と接触して保持する。支持バーはヒンジピンより上側の部分の質量が下側の部分の質量よりも小さく、かつ下側の部分がバネでステージ側に押圧されている。支持バーは低速回転時には、基板をチャックしないが、高速回転時には、下側の部分がバネの押圧力に打ち勝って遠心力でステージ側と反対側に移動することにより、基板と接触して保持する。洗浄後に遠心力が低下して支持バーが離脱したときに、接触部に洗浄液が流れるので洗浄液の残りが発生することはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２２３１９８号公報
【特許文献２】特開２０１０−１０２２１号公報
【特許文献３】特開２００１−１１０７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら特許文献１から特許文献３に記載の構造には以下のような問題があった。
【０００９】
特許文献１の構造は、チャック機構にシリンダとワイヤが必要になり、構造が複雑でコストが高くなるという問題、およびこれらの部品を金属で構成する場合、洗浄液、洗浄液のミスト、あるいは洗浄液から発生する腐食性ガスによって腐食する恐れがあるという問題があった。
【００１０】
特許文献２の構造は比較的構造は単純であるもの、確実にウェハをチャックするために、複数のカウンターウェイトとバネの微細なバランス調整が必要であり、作業性が悪いという問題、および一般にバネは金属製であり、腐食する恐れがあるという問題があった。
【００１１】
特許文献３の構造も比較的構造は単純であるが、やはりバネが必要であり、腐食の問題があった。
【００１２】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、構造が単純で確実にウェハをチャックでき、且つ耐食性に優れたチャック機構およびチャック部を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係るチャック機構は、ウェハを枚葉式で保持するチャック機構であって、面方向に回転可能な円板状のステージと、前記ステージの回転軸を中心とする円周上に均等配置され、前記ステージの径方向に回動可能で前記ウェハの端面を囲むように設けられた３つ以上のチャック部と、前記ステージ上に設けられ、前記チャック部を回動可能に保持する保持部と、を備え、前記チャック部は、回動中心軸よりも前記ステージの径方向の外側で、かつ回動中心軸よりも下側に重心が位置することを特徴とする。
この発明によれば、チャック部の重心が回動中心軸よりも外側かつ下側にあるので、ステージの回転による遠心力が小さくなるほどチャック部がウェハと離れる向きに回動し、遠心力が大きくなるほどチャック部がウェハに近づく向きに回動する。
そのため、ステージの回転速度が一定以下でウェハを確実にデチャックし、一定以上でウェハを確実にチャックする機構を、回動中心軸と重心位置の関係を規定しただけの、バネやカウンターウェイトを必要としない単純な構造で実現できる。
構造が単純であれば、バネや複雑な部品を用いずに樹脂射出成型品等でチャック部を形成できるので、耐食性を向上させられる。
【００１４】
本発明に係るチャック機構では、前記チャック部は、棒状の形状を有し、一方の端面が上端として上を向くように前記保持部に保持されたチャック本体と、前記チャック本体の上端に設けられ、前記ウェハの下面と接触して支持する支持面を有する下面保持部と、前記ウェハの端面と接触して保持する保持面を有する端面挟持部と、を備えるウェハ保持部と、前記ステージの径方向および前記チャック本体の軸方向に直交するように前記チャック本体に形成された回動中心孔と、前記チャック本体の下端に設けられ、前記ステージの径方向において、前記チャック本体の外側に屈曲して設けられた屈曲部と、を備え、前記保持部は、前記回動中心孔を貫通して設けられた貫通軸と、前記ステージ上に設けられ、前記貫通軸を固定する基部と、を備える構造が考えられる。
この発明によれば、チャック本体の外側に屈曲する屈曲部をチャック本体の下端に設けることによりチャック部の重心が回動中心軸よりも外側かつ下側に位置する構造にできるため、構造が単純である。構造が単純であれば、バネや複雑な部品を用いずに樹脂射出成型品等でチャック部を形成できるので、耐食性を向上させられる。
【００１５】
本発明に係るチャック機構では、前記チャック本体の前記回動中心孔よりも下側を前記ステージの径方向に貫通して設けられた長孔と、前記長孔を貫通するように設けられた丸棒形状のガイドロッドを備え、前記長孔は、前記ステージの円周方向において前記ガイドロッドと摺動可能に接触するように設けられ、かつ上下方向の径が前記ガイドロッドの径よりも大きい構造を備えてもよい。
この発明によれば、ステージが回転することにより貫通軸に生じる回転モーメントをガイドロッドが長孔の側面に接触することにより緩和するので、ステージが回転する際にチャック機構が回転モーメントで変形するのを防止できる。
【００１６】
本発明に係るチャック機構では、前記チャック本体、前記ウェハ保持部、前記屈曲部は一体構造であってもよい。
この構造によれば、チャック部を樹脂成型等で一体成型することにより製造できるため、耐食性を向上させられる。
【００１７】
本発明に係るチャック機構では、前記端面挟持部は、前記チャック本体から立ち上がるように設けられ、前記ウェハの端面と当接する当接面を有する突出部と、前記ステージの径方向に沿って前記突出部に設けられた排水溝と、を備える構造が考えられる。
この発明によれば、チャック時に当接面がウェハの端面と接触するため、チャックを確実にできる。
また、この構造によれば、ステージを回転しながら洗浄すると、洗浄液が遠心力によって排水溝から排出されるため、端面挟持部とウェハの端面の間に洗浄液が残留してウェハを汚染するのを防止できる。
【００１８】
本発明に係るチャック機構では、前記下面保持部は、前記ステージの径方向の内側から外側に向けて上方に傾斜するテーパ部を備え、前記支持面は、前記テーパ部の上面である構造が考えられる。
この発明によれば、ステージの回転速度が一定以下でチャック部がウェハから離れる向きに回動した状態で、ウェハの下面とテーパ部の上面が接触する角度を小さくできるため、接触時にウェハを損傷させるのを防止できる。
【００１９】
本発明に係るチャック機構では、前記チャック部は、例えば塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンで構成される。
この発明によれば、軽量、安価で耐食性の高い材料でチャック部を構成でき、チャック機構の耐食性を向上させられる。
【００２０】
本発明に係るチャック部は、回動することによりウェハを枚葉式で保持するチャック機構のチャック部であって、棒状の形状を有するチャック本体と、前記チャック本体の軸方向に直交するように前記チャック本体に形成された回動中心孔と、前記チャック本体の一方の端部に設けられ、前記チャック本体と前記回動中心孔と直交するチャック方向を向いた面を有するウェハ保持部と、を備え、前記チャック方向において、前記回動中心孔よりも前記ウェハをチャックする向きに対して外側で、かつ前記チャック本体の軸方向において、前記回動中心孔に対して前記ウェハ保持部と逆側に重心が位置することを特徴とする。
この発明によれば、チャック部の重心が回動中心軸よりも外側かつ下側にあるので、ステージの回転による遠心力が小さくなるほどチャック部がウェハと離れる向きに回動し、遠心力が大きくなるほどチャック部がウェハに近づく向きに回動する。
そのため、ステージの回転速度が一定以下でウェハを確実にデチャックし、一定以上でウェハを確実にチャックする機構を、回動中心軸と重心位置の関係を規定しただけの、バネやカウンターウェイトを必要としない単純な構造で実現できる。
構造が単純であれば、バネや複雑な部品を用いずに樹脂射出成型品等でチャック部を形成できるので、耐食性を向上させられる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態におけるチャック機構の斜視図。
【図２】前記実施形態におけるステージの斜視図。
【図３】前記実施形態における図１の領域Ａのチャック部の斜視図。
【図４】前記実施形態におけるチャック部の側面図。
【図５】前記実施形態における保持部の斜視図。
【図６】前記実施形態におけるガイドロッドの斜視図。
【図７】前記実施形態におけるキープレートの斜視図。
【図８】前記実施形態におけるチャック機構にウェハを搭載した状態を示す斜視図。
【図９】前記実施形態において、ステージの回転を停止した状態でウェハを搭載した状態を示す側面図。
【図１０】前記実施形態において、ステージを回転させた状態でウェハを搭載した状態を示す側面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面に基づき本発明に好適な実施形態を詳細に説明する。
まず、図１から図７までを参照して本実施形態に係るチャック機構１の構成を説明する。
ここではチャック機構として、ウェハの洗浄時および洗浄後に乾燥する際に保持する機構が例示されている。
【００２３】
図１に示すように、チャック機構１は後述するウェハ１００（図８参照）を枚葉式で保持する装置であり、ステージ３、チャック部５、保持部７を有する。チャック機構１はガイドロッド９およびキープレート１１も有する。
【００２４】
ステージ３はチャック機構１の各構成部材を搭載する円板状の部材である。
図２に示すように、ステージ３は回転中心Ｏを中心に面方向に回転可能である。
ステージ３は、洗浄液に対する耐食性を有する材料で構成されるのが望ましく、例えば塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンで構成される。
ステージ３は、図２に示すように回転中心Ｏに回転中心孔２０が形成されている。回転中心孔２０は、図示しない回転用のモータの回転軸が取り付けられる孔である。
【００２５】
図２に示すように、ステージ３は、上面の外周にチャック部挿入孔１３、保持部固定穴１９が設けられる。ステージ３は、外周端面からチャック部挿入孔１３に向けて、ステージ３の径方向に形成されたボス挿入孔１５を有する。
ステージ３は、外周端面におけるボス挿入孔１５の両側に設けられたキープレート固定穴２１も有する。
【００２６】
チャック部挿入孔１３はチャック部５が挿入される孔であり、回転中心Ｏを中心とする円周上に設けられる。ここではステージ３の外周の６カ所に沿うように均等配置される。チャック部挿入孔１３の内周には、回転中心Ｏに向けて形成され、ガイドロッド９の先端が挿入されるガイドロッド挿入穴１７が形成されている。
【００２７】
保持部固定穴１９は保持部７を固定する図示しないボルト等が挿入される孔であり、ここではチャック部挿入孔１３の周囲４カ所に設けられる。
ボス挿入孔１５は、キープレート１１が挿入される孔である。
キープレート固定穴２１は、キープレート１１を固定する図示しないボルト等が挿入される穴である。
【００２８】
チャック部５はステージ３の径方向に回動可能な部材であり、回動によりウェハ１００を挟持する部材である。チャック部５は、洗浄液に対する耐食性を有する材料で構成されるのが望ましく、例えば塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンで構成される。
チャック部５は、図１ではステージ３の回転中心Ｏを中心とする円周、ここではステージ３の外周に沿うように均等配置され、ウェハ１００の端面１０３（図９参照）を囲むように６つ設けられている。
チャック部５の数は、６つに限定されない。ただし、ウェハ１００を保持・挟持する際に、ウェハ１００に生じる応力が偏らないためには、少なくとも３つあるのが好ましい。
図３に示すようにチャック部５は、チャック本体３１と、ウェハ保持部３３を有する。チャック部５は、回動中心孔４３と、屈曲部４５と、長孔４７も有する。
【００２９】
チャック本体３１は、棒状の形状を有する部材であり、一方の端部が上端３４として上を向くように保持部７に保持される。
ウェハ保持部３３は、チャック本体３１の上端３４から上側（Ｚ方向の正の向き）に立ち上がるように設けられた部材であり、下面保持部３５と、端面挟持部４１を有する。
【００３０】
下面保持部３５はウェハ１００の下面１０５（図９参照）と接触して支持する部材であり、図３ではステージ３の径方向の内側から外側に向けて上方に傾斜するテーパ部である。この構造では、テーパ部の上面がウェハ１００の下面１０５を支持する支持面となる。
【００３１】
端面挟持部４１は、ウェハ１００の端面１０３（図９参照）と接触することにより、他のチャック部５と協働してウェハ１００を挟み込んで保持する部材である。端面挟持部４１は下面保持部３５に対してステージ３の径方向の外側に設けられ、チャック方向（ステージ３の径方向）を向いた一対の突出部である。
【００３２】
一対の端面挟持部４１の間には、ステージ３の径方向に沿って排水溝３９が設けられている。
排水溝３９は、チャック機構１にウェハ１００を保持して回転させてウェハ１００を洗浄した際に、端面挟持部４１とウェハ１００の端面１０３の間に洗浄液が残留するのを防ぐために、洗浄液を排出する溝である。
【００３３】
端面挟持部４１は、ウェハ１００と接触する保持面としての一対の当接面３７を有している。
当接面３７は、互いに排水溝３９を介して対向する面を含み、かつステージ３の径方向の内側の角部近傍に形成された曲面を有する面である。
【００３４】
回動中心孔４３は、チャック本体３１が回動する際の中心になる貫通孔であり、ウェハ保持部３３の下側に設けられている。
回動中心孔４３は、ステージ３の径方向（チャック部５がウェハ１００をチャックする方向）とチャック本体３１の軸方向の両方向に直交する方向（図３のＹ方向）に形成される。
【００３５】
屈曲部４５は、チャック部５の重心位置を所望の位置にするための部材である。
屈曲部４５は、チャック本体３１の下端３６に設けられた棒状の部材である。屈曲部４５は、ステージ３の径方向において、チャック本体３１の外側に屈曲している。
【００３６】
長孔４７は、ガイドロッド９が挿入される貫通孔である。長孔４７は回動中心孔４３よりも下側（屈曲部４５側）に形成され、ステージ３の径方向、即ち回動中心孔４３に直交する方向に貫通している。
長孔４７の上下方向（チャック本体３１の軸方向、ここではＺ方向）の高さｈは、ガイドロッド９の主軸７１の径ＤＬ（図６参照）よりも大きい。長孔４７のステージ３の円周方向（Ｙ方向）の幅Ｗは、ガイドロッド９の主軸７１と接触して摺動可能な長さ（主軸７１の径ＤＬと同程度の長さ）である。
【００３７】
チャック部５は、一体構造であるのが好ましい。具体的には、チャック本体３１、ウェハ保持部３３、屈曲部４５が一体構造であるのが好ましい。一体構造であれば、チャック部５を樹脂成型等で一体成型でき、耐食性を向上させられるためである。
【００３８】
図４に示すように、チャック部５は、回動中心軸Ｃよりもステージ３の径方向（ウェハ１００をチャックする向き）の外側で、かつ回動中心軸Ｃよりも下側（回動中心軸Ｃに対してウェハ保持部３３と逆側）に重心Ｇが位置する必要がある。
【００３９】
保持部７は、チャック部５を回動可能に保持する部材であり、図１に示すように、ステージ３上に設けられる。
図５に示すように、保持部７は、貫通軸５９、基部５１、貫通軸保持部５５、５７、Ｃリング６３を有する。
【００４０】
貫通軸５９は、チャック部５を保持する軸であり、一方の端部が拡径した頭部６１となっている。他端は図示を省略したが、外周面に、軸回りに沿った凹溝が形成されている。
基部５１は、ステージ３に固定される板状の部材であり、中央にはチャック部５が挿入される挿入孔５３が形成されている。
基部５１の挿入孔５３の周囲４箇所には、図２の保持部固定穴１９に対応した保持部側貫通孔６５が形成されている。
保持部側貫通孔６５は、保持部７をステージ３に固定するための図示しないボルト等が挿入される。
【００４１】
貫通軸保持部５５、５７は、挿入孔５３を挟んで対向するように設けられた半円状の板状部材である。
貫通軸５９は、挿入孔５３の上方を通るように貫通軸保持部５５、５７を貫通して設けられている。
【００４２】
Ｃリング６３は、貫通軸５９の他方の端部に形成された図示しない凹溝にはめ込まれることにより、貫通軸が貫通軸保持部５５、５７から抜けるのを阻止する抜け止めである。
Ｃリング６３は、貫通軸５９に、はめ込む際の変形に耐える程度の弾性と、洗浄液等に対する耐食性を有する材料で構成されるのが好ましい。このような材料としては、例えばフッ素樹脂が挙げられる。
Ｃリング６３以外の保持部７の部材は、洗浄液等に対する耐食性を有し、かつＣリング６３よりも強度が高い材料で構成されるのが望ましい。このような材料は例えば塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンが挙げられる。
保持部７をステージ３に固定するための図示しないボルトも、保持部７と同様に洗浄液等に対する耐食性を有する材料で構成されるのが望ましい。
【００４３】
ガイドロッド９は、ステージ３が回転した際に貫通軸５９に生じるＹ−Ｚ平面上の回転モーメントを緩和する、丸棒形状の部材である。ガイドロッド９は、洗浄液等に対する耐食性を有する材料で構成されるのが望ましい。このような材料は例えば塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンが挙げられる。
図６に示すように、ガイドロッド９は、主軸７１、リング７５、固定ピン７３を備える。
【００４４】
主軸７１は、図３に示す長孔４７を貫通する丸棒形状の軸である。
主軸７１は、ステージ３が回転した際に長孔４７の側面と接触して摺動することにより、チャック部５に生じる回転モーメントの一部を負担し、貫通軸５９に回転モーメントが集中して変形するのを防ぐ。
【００４５】
主軸７１の一方の端部は、図２のガイドロッド挿入穴１７に挿入される前端部７７である。
リング７５は主軸７１の他の端部に設けられた部材であり、主軸７１よりも径が大きい環状である。リング７５はガイドロッド９の位置を固定するとともに、チャック部５を回動可能にする部材である。
具体的には、ガイドロッド９がガイドロッド挿入穴１７に挿入され、前端部７７が当接した際に、図１のキープレート１１がリング７５に突き当たることにより、ガイドロッド９の位置が固定され、チャック部５が回動可能な隙間が形成される。
【００４６】
固定ピン７３は、リング７５の端部から主軸７１と逆向きに延びる丸棒状の部材である。固定ピン７３は、図１のキープレート１１を貫通することにより、ガイドロッド９の位置決めを行う部材であり、主軸７１およびリング７５よりも径が小さい。
【００４７】
キープレート１１は、ガイドロッド９をステージ３に固定する部材である。
キープレート１１は、洗浄液等に対する耐食性を有する材料で構成されるのが望ましい。このような材料は例えば塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンが挙げられる。
【００４８】
図７に示すようにキープレート１１は、プレート本体８１、ボス８５、ガイドロッド貫通孔８３、プレート固定用貫通孔８７を備える。
【００４９】
プレート本体８１は、ステージ３の外周に接触する板状の部材である。
ボス８５はプレート本体８１の裏面（ステージ３と接触する面）から突出した部材であり、図２のボス挿入孔１５に対応した形状を有する。
【００５０】
ガイドロッド貫通孔８３は、図６の固定ピン７３が挿入される孔であり、プレート本体８１およびボス８５をステージ３の径方向に貫通している。
【００５１】
プレート固定用貫通孔８７は図２のキープレート固定穴２１に対応する孔であり、プレート本体８１をステージ３に固定するための図示しないボルト等が挿入される。
この図示しないボルトも、キープレート１１と同様に洗浄液等に対する耐食性を有する材料で構成されるのが望ましい。
【００５２】
以上がチャック機構１の構成の説明である。
【００５３】
次に、チャック機構１の組み立て方法の一例について、簡単に説明する。
【００５４】
まず、保持部７の基部５１をステージ３に取り付ける。具体的には、図５に示す基部５１の保持部側貫通孔６５と、図１に示すステージ３の保持部固定穴１９の位置を合わせ、図示しないボルト等を挿入して保持部７をステージ３に固定する。
【００５５】
次に、チャック部５を図２に示すステージ３のチャック部挿入孔１３に下から挿入する。この状態で保持部７の貫通軸５９を、図３に示す回動中心孔４３に挿入し、図示しない凹溝にＣリング６３をはめ込むことにより、チャック部５を基部５１に固定する。
【００５６】
次に、図６に示すガイドロッド９の主軸７１を、図３に示すチャック部５の長孔４７に挿入し、前端部７７を図２に示すガイドロッド挿入穴１７に挿入する。
最後に、固定ピン７３がガイドロッド貫通孔８３に挿入されるように、図１に示すようにキープレート１１をステージ３に取り付ける。
具体的には、図７に示すボス８５を図２に示すボス挿入孔１５に挿入し、図７に示すプレート固定用貫通孔８７と図２に示すキープレート固定穴２１に、図示しないボルト等を挿入して固定する。
以上の手順によりチャック機構１が組み立てられる。
【００５７】
図９に示すようにチャック部５は、回動中心軸Ｃよりもステージ３の径方向の外側で、かつ回動中心軸Ｃよりも下側に重心Ｇが位置する。そのため、チャック機構１が組み立てられた状態で、ステージ３が回転しない場合は、チャック部５の主軸７１は、軸方向が鉛直方向（Ｚ方向）に水平な状態からＲ１の向きに回転した状態に保持される。
【００５８】
この際のステージ３の回転中心Ｏとチャック部５の当接面３７の距離ＤＣは、ウェハ１００の半径ＤＷよりも大きい。
以上がチャック機構１の組み立て方法の一例の説明である。
【００５９】
次に、チャック機構１がウェハ１００をチャックする際の動作について、図９および図１０を参照して説明する。
【００６０】
まず、ステージ３が静止した状態で、図８に示すように、ウェハ１００をチャック機構１に搭載する。
具体的には、図９に示すように、下面保持部３５上に下面１０５が接するようにウェハ１００を搭載する。
【００６１】
この状態では、図９に示すように、ウェハ１００の端面１０３はチャック部５の当接面３７に接していないため、チャック部５に挟まれていない。
次に、この状態でステージ３に連結された図示しないモータ等を駆動し、ステージ３を回転させる。
チャック部５は、回動中心軸Ｃよりもステージ３の径方向の外側で、かつ回動中心軸Ｃよりも下側に重心Ｇが位置するため、回転による遠心力が図９のＲ２の向きに加えられる。
回転速度が一定以上になると、チャック部５は、遠心力によって図１０に示すように回動中心軸Ｃを中心にＲ２の向きに回転し、当接面３７がウェハ１００の端面１０３に接触して押圧する。
この状態ではウェハ１００は、チャック部５に挟まれるため、チャック部５に固定される。
図１０に示す状態からステージ３の回転速度を下げると、Ｒ２の向きに生じる遠心力は弱くなり、一定以下の回転速度になると、当接面３７がウェハ１００から離れて、固定が解除される。
以上が、チャック機構１がウェハ１００をチャックする際の動作の説明である。
【００６２】
このように、本実施形態によれば、チャック部５の重心Ｇは、回動中心軸Ｃよりも外側かつ下側にある。この構造では、ステージ３の回転による遠心力が小さくなるほど、チャック部５がウェハ１００と離れる向きに回動し、遠心力が大きくなるほど、チャック部５がウェハ１００に近づく向きに回動する。
【００６３】
この実施形態では、ステージ３の回転速度が一定以下でウェハ１００を確実にデチャックし、一定以上でウェハ１００を確実にチャックする機構を、回動中心軸Ｃと重心Ｇの関係を規定しただけの、バネやカウンターウェイトを必要としない単純な構造で実現できる。
構造が単純であれば、バネや複雑な部品を用いずに樹脂射出成型品等でチャック部５を形成できるので、耐食性を向上させられる。
【００６４】
本実施形態によれば、チャック本体３１の外側に屈曲する屈曲部４５を、チャック本体３１の下端３６に設けることにより、チャック部５の重心Ｇが、回動中心軸Ｃよりも外側かつ下側に位置する構造にしている。
この実施形態では、チャック部５は構造が単純である。構造が単純であれば、バネ等の複雑な部品を用いずに樹脂射出成型品等でチャック部５を形成でき、耐食性を向上させられる。
【００６５】
本実施形態によれば、チャック部５は、チャック本体３１の回動中心孔４３よりも下側を、ステージ３の径方向に貫通して設けられた長孔４７と、長孔４７を貫通するように設けられた丸棒形状のガイドロッド９を備える。長孔４７は、ステージ３の円周方向においてガイドロッド９と摺動可能に接触するように設けられ、かつ上下方向の径（高さｈ）がガイドロッドの径ＤＬよりも大きい。
この実施形態では、ステージ３が回転することにより貫通軸５９に生じる回転モーメントを、ガイドロッド９が長孔４７の側面に接触することにより緩和するので、ステージ３が回転する際にチャック機構１が回転モーメントで変形するのを防止できる。
【００６６】
本実施形態によれば、チャック本体３１、ウェハ保持部３３、屈曲部４５は一体構造である。
この実施形態では、チャック部５は、樹脂成型等で一体成型することにより製造でき、耐食性を向上させられる。
【００６７】
本実施形態によれば、端面挟持部４１は、チャック本体３１から立ち上がるように設けられ、ウェハ１００の端面１０３と当接する当接面３７を有する突出部であり、ステージ３の径方向に沿って設けられた排水溝３９を備える。
この実施形態では、チャック時に当接面３７がウェハ１００の端面１０３と接触するため、チャックを確実にできる。
また、ステージ３を回転しながら洗浄すると、洗浄液が遠心力によって排水溝３９から排出されるため、端面挟持部４１とウェハ１００の端面の間に洗浄液が残留して、ウェハ１００を汚染するのを防止できる。
【００６８】
本実施形態によれば、下面保持部３５は、ステージ３の径方向の内側から外側に向けて上方に傾斜するテーパ部であり、ウェハ１００の下面１０５を支持する。
この実施形態では、ステージ３の回転速度が一定以下で、チャック部５がウェハ１００から離れる向きに回動した状態で、ウェハ１００の下面１０５と下面保持部３５の上面が接触する角度を小さくでき、接触時にウェハ１００を損傷させるのを防止できる。
【００６９】
本実施形態によれば、チャック部５は、塩化ビニルまたはポリエーテルエーテルケトンで構成される。
この実施形態では、軽量、安価で耐食性の高い材料でチャック部５を構成でき、チャック機構１の耐食性を向上させられる。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記した実施形態には限定されない。当業者であれば、本発明の技術思想の範囲内において、各種変形例および改良例に想到するのは当然のことであり、これらも本発明の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００７１】
１…チャック機構、３…ステージ、５…チャック部、７…保持部、９…ガイドロッド、１１…キープレート、１３…チャック部挿入孔、１５…ボス挿入孔、１７…ガイドロッド挿入穴、１９…保持部固定穴、２０…回転中心孔、２１…キープレート固定穴、３１…チャック本体、３３…ウェハ保持部、３４…上端、３５…下面保持部、３６…下端、３７…当接面、３９…排水溝、４１…端面挟持部、４３…回動中心孔、４５…屈曲部、４７…長孔、５１…基部、５３…挿入孔、５５…貫通軸保持部、５７…貫通軸保持部、５９…貫通軸、６１…頭部、６３…Ｃリング、６５…保持部側貫通孔、７１…主軸、７３…固定ピン、７５…リング、７７…前端部、８１…プレート本体、８３…ガイドロッド貫通孔、８５…ボス、８７…プレート固定用貫通孔、１００…ウェハ、１０３…端面、１０５…下面。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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