(57)【要約】【課題】【解決手段】ウェハ状物品の液体処理のための装置は、密閉処理室と、該密閉処理室内に配置されたリングチャックとを備える。リングチャックは、磁気ベアリングによって物理的接触なく駆動されるように構成されている。磁気ステータが、密閉処理室を取り囲んでいる。密閉処理室は、ウェハ状物品の液体処理の際にリングチャックと磁気ステータとの間に位置する円筒壁を有する。リングチャックと円筒壁との間に画成される隙間に処理液が上向きに浸入することを防ぐための様々な構造が設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ウェハ状物品の液体処理のための装置であって、密閉処理室と、前記密閉処理室内に配置されたリングチャックであって、磁気ベアリングにより物理的接触なく駆動されるように構成された前記リングチャックと、前記密閉処理室を取り囲む磁気ステータと、を備え、前記密閉処理室は、ウェハ状物品の液体処理の際に前記リングチャックと前記磁気ステータとの間に位置する円筒壁を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックと前記円筒壁との間に画成される隙間に処理液が上向きに浸入することを防ぐための構造を有する、装置。
【請求項２】
前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの面から延出して下方に垂下するスポイラを有する、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記スポイラは、それが延出する前記リングチャックの下向き面よりも垂直な向きで、該リングチャックから延出している、請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きかつ内向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面の径方向外側領域に形成された少なくとも１つの下向きの環状凹面をさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項５】
前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面の径方向外側領域に形成された２つの下向き環状凹面を有し、前記２つの下向き環状凹面は、互いに隣接しており、前記リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面の不連続部によって互いから分離されている、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きかつ内向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面に形成された環状スリットをさらに有し、前記スリットは、前記リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面を横切る液体の流れを妨げるような寸法にされている、請求項１に記載の装置。
【請求項７】
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側領域に形成された一連の開口をさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項８】
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側かつその軸方向上方に位置する前記リングチャックの径方向外向きの面に形成された環凹状の流体トラップをさらに有する、請求項１に記載の装置。
【請求項９】
当該装置は、ウェハの枚葉式ウェット処理のためのプロセスモジュール内のスピンチャックである、請求項１に記載の装置。
【請求項１０】
前記リングチャックは、該リングチャックから下方に突出する一連の接触要素であって、前記リングチャックの下側から浮上支持されるウェハ状物品を保持するように構成された接触要素を有する、請求項１に記載の装置。
【請求項１１】
前記接触要素は一連のピンであり、それらは、ウェハ状物品に接触する径方向内側の位置と、ウェハ状物品を解放する径方向外側の位置との間で、一緒に動くことができる、請求項１０に記載の装置。
【請求項１２】
前記ピンは円形列に配置されており、各ピンは、ピボットベースのピボット軸に平行かつそこからオフセットした軸に沿って、それぞれの前記ピボットベースから突き出している、請求項１１に記載の装置。
【請求項１３】
前記ステータと作動的に関連付けられた昇降アクチュエータをさらに備える、請求項１１に記載の装置。
【請求項１４】
前記昇降アクチュエータは、磁気結合によって前記ステータと作動的に関連付けられている、請求項１３に記載の装置。
【請求項１５】
前記磁気ベアリングは、アクティブ磁気ベアリングである、請求項１に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、広くは、半導体ウェハなどのウェハ状物品の表面を処理するための装置に関し、該装置では、一種類以上の処理流体を密閉処理室内から回収することができる。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハには、エッチング、洗浄、研磨、材料堆積などの様々な表面処理工程が施される。このような工程に対応するため、例えば、米国特許第４９０３７１７号および第５５１３６６８号に記載されているように、回転キャリアに付属するチャックによって、ウェハを１つ以上の処理流体ノズルに関して枚葉式に支持することができる。
【０００３】
あるいは、例えば、国際公開第２００７／１０１７６４号および米国特許第６４８５５３１号に記載されているように、ウェハを支持するように構成されたリングチャックの形態のチャックを、密閉処理室内に配置して、アクティブ磁気ベアリングにより物理的接触なく駆動することができる。回転するウェハのエッジから遠心作用によって外側に追いやられる処理流体は、廃棄のために共通ドレインに送られる。
【０００４】
本出願と同一の所有者による米国特許出願第１２／７８７１９６号（２０１０年５月２５日出願）および第１２／８４２８３６号（２０１０年７月２３日出願）、ならびに国際公開第２０１０／１１３０８９号は、リングチャックの改良された構成を開示しており、該構成では、ウェハは、下向きに突き出す把持ピンによって、リングチャックの下側から浮上支持される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明者らは、上記タイプのチャックにおいて、ウェハ表面から除去された処理液が完全に意図した通りに誘導されないことに気付いた。特に、リングチャックが処理流体をウェハおよびリングチャックから下方外側に誘導するような形状にされているにもかかわらず、リングチャックと周囲の円筒壁との間の比較的狭い隙間に処理液の一部が上向きに入り込む傾向があることに、本発明者らは気付いた。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、本発明は、ウェハ状物品の液体処理のための装置を提供し、該装置は、密閉処理室と、密閉処理室内に配置されたリングチャックであって、磁気ベアリングにより物理的接触なく駆動されるように構成されたリングチャックと、密閉処理室を取り囲む磁気ステータと、を備え、密閉処理室は、ウェハ状物品の液体処理の際にリングチャックと磁気ステータとの間に位置する円筒壁を有し、また、リングチャックは、リングチャックと円筒壁との間に画成される隙間に処理液が上向きに浸入することを防ぐための構造を有する。
【０００７】
本発明の好ましい実施形態では、リングチャックは、リングチャックの下向きの面から延出して下方に垂下するスポイラを有する。
【０００８】
本発明の好ましい実施形態では、スポイラは、それが延出するリングチャックの下向き面よりも垂直な向きで、リングチャックから延出している。
【０００９】
本発明の好ましい実施形態では、リングチャックは、リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きの流体誘導面を有し、リングチャックは、さらに、リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側領域に形成された少なくとも１つの下向きの環状凹面を有する。
【００１０】
本発明の好ましい実施形態では、リングチャックは、リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側領域に形成された２つの下向き環状凹面を有し、このとき、２つの下向き環状凹面は、互いに隣接しており、リングチャックの下向き流体誘導面の不連続部によって互いから分離されている。
【００１１】
本発明の好ましい実施形態では、リングチャックは、リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きかつ内向きの流体誘導面を有し、リングチャックは、さらに、リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面に形成された環状スリットを有し、該スリットは、リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面を横切る液体の流れを妨げるような寸法にされている。
【００１２】
本発明の好ましい実施形態では、リングチャックは、リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きの流体誘導面を有し、リングチャックは、さらに、リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側領域に形成された一連の開口を有する。
【００１３】
本発明の好ましい実施形態では、リングチャックは、リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きの流体誘導面を有し、リングチャックは、さらに、リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側かつその軸方向上方に位置するリングチャックの径方向外向きの面に形成された環凹状の流体トラップを有する。
【００１４】
本発明の好ましい実施形態では、該装置は、ウェハの枚葉式ウェット処理のためのプロセスモジュール内のスピンチャックである。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態では、リングチャックは、リングチャックから下方に突出する一連の接触要素であって、リングチャックの下側から浮上支持されるウェハ状物品を保持するように構成された接触要素を有する。
【００１６】
本発明の好ましい実施形態では、接触要素は一連のピンであり、それらは、ウェハ状物品に接触する径方向内側の位置と、ウェハ状物品を解放する径方向外側の位置との間で、一緒に動くことができる。
【００１７】
本発明の好ましい実施形態では、ピンは円形列に配置されており、各ピンは、ピボットベースのピボット軸に平行かつそこからオフセットした軸に沿って、それぞれのピボットベースから突き出している。
【００１８】
本発明の好ましい実施形態では、該装置は、さらに、ステータと作動的に関連付けられた昇降アクチュエータを備える。
【００１９】
本発明の好ましい実施形態では、昇降アクチュエータは、磁気結合によってステータと作動的に関連付けられている。
【００２０】
本発明の好ましい実施形態では、磁気ベアリングは、アクティブ磁気ベアリングである。
【００２１】
本発明の他の目的、特徴、ならびに効果は、添付の図面を参照して提示される発明の好ましい実施形態についての以下の詳細な説明を読むことで、より明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】図１は、ウェハのロード／アンロード状態で示す、本発明の一実施形態による処理室の側断面図である。
【図２ａ】図２ａは、以前の設計によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｃ】図２ｃは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｄ】図２ｄは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｅ】図２ｅは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｆ】図２ｆは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態による装置を示す部分断面斜視図である。
【図４】図４は、図４の細部ＩＶの、同じく部分断面斜視図である。
【図５】図５は、図４のものに相当する図であって、ステータと、ひいては更にチャックが、処理室の円筒壁に対して上昇しており、また、ピンアセンブリが露出するようにチャックの角度姿勢が異なる。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
図１を参照して、密閉処理室は、開口底部領域を有する上室によって画成されており、これは、より大きな下室であって、開口頂部領域を有する下室の上に据えられている。上室の周囲は、円筒状の室壁（１０５）によって画定されている。円筒状室壁（１０５）は、上端を有し、さらにその下端で外向きに延出する径方向フランジを有する縦向きの円筒壁を構成している。
【００２４】
円筒状室壁（１０５）の上端には内側カバー板（１３１）が装着されており、これによって、円筒状室壁（１０５）の内側の範囲内に広がる上室の閉じた上面を提供している。さらに、内側円筒状板（１３１）は、円筒状室壁（１０５）の上端から径方向外向きに延出している。こうして、密閉処理室の上室は、内側カバー板（１３１）の下方で円筒状室壁（１０５）の範囲内に形成された内部領域を有している。
【００２５】
密閉処理室の下室は、上室よりも大きく、底板（１３６）によって下部が形成されている。フレーム（１３８）が垂直壁を構成し、これらは底板（１３６）の周囲に接合されて、垂直方向に延在する下室の側壁を形成している。フレーム（１３８）の１つの壁の範囲内に、ウェハ出し入れ用アクセスドア（１３４）が設けられており、フレーム（１３８）の他の壁の範囲内に保守用アクセスドアが設けられている。
【００２６】
フレーム（１３８）は、底板（１３６）と反対側で、内向きに延出する環状カバー板（１３２）に接合されて、下室の環状上面を形成している。こうして、密閉処理室の下室は、底板（１３６）の上方でフレーム（１３８）の範囲内かつ環状カバー板（１３２）の下方に形成された内部領域を有している。
【００２７】
環状カバー板（１３２）は、その内周縁において、円筒状室壁（１０５）の下端で水平方向に延出するフランジに当接して装着されており、これによって、上室と下室をつなげて、密閉処理室を形成している。
【００２８】
上室内にリングチャック（１０２）が配置されている。リングチャック（１０２）は、ウェハ（Ｗ）を回転可能に支持するように構成されている。リングチャック（１０２）は、好ましくは、ウェハの周縁への接触およびその解放を選択的に行うための偏心移動可能な複数の把持部材を有する回転可能な駆動リングを備える。
【００２９】
図１に示す実施形態では、リングチャック（１０２）は、円筒状室壁（１０５）の内面に隣接して設けられたリングロータ（１０３）を備える。リングロータと反対側に、円筒状室壁（１０５）の外面に隣接してステータ（１０４）が設けられている。ロータ（１０３）とステータ（１０４）はモータとして機能し、これによって、リングチャック（ひいては、これにより支持されたウェハ）を、アクティブ磁気ベアリングにより回転させることができる。例えば、ステータ（１０４）は、複数の電磁コイルまたは巻線を含むことができ、これによって、ロータ（１０３）に設けられた対応する永久磁石によりリングチャック（１０２）を回転駆動するように能動制御することができる。リングチャック（１０２）の軸方向および径方向のベアリングは、同じくステータの能動制御により、または永久磁石により、得ることができる。こうして、リングチャック（１０２）を浮上させ、機械的接触なく回転駆動することができる。
【００３０】
あるいは、リングチャックの磁石が、室外の外側リングチャック上に周方向に配列された対応する高温超電導磁石（ＨＴＳ磁石）によって保持される受動ベアリングによって、リングチャックを保持することもできる。この代替的実施形態では、リングチャックの各磁石は、それに対応する外側ロータのＨＴＳ磁石に束縛される。従って、内側ロータは、外側ロータと物理的に接続されていなくても同じ動きをする。
【００３１】
内側カバー板（１３１）には、媒体入口（１１０）によって穴が開けられている。同様に、底板（１３６）には、媒体入口（１０９）によって穴が開けられている。ウェハを処理する際には、処理を受けるウェハのエッチング、洗浄、すすぎ、および他の所望の表面処理など、様々なプロセスを実行するため、処理流体を、媒体入口（１０９）および／または（１１０）によって、回転するウェハに誘導することができる。
【００３２】
密閉処理室の下室内には、１つまたは複数の昇降可能なスプラッシュガード（１１１，１１５）が設けられている。図１では、２つの円形スプラッシュガード（１１１と１１５）を示しているが、当然のことながら、任意の所望の数のスプラッシュガードを設けることができ、あるいはスプラッシュガードを完全に省くこともできる。
【００３３】
ドレイン（１１７）が、底板（１３６）を貫通して延在し、スプラッシュガード（１１５）によって画成される内側の流体収集器に開口しており、一方、ドレイン（１０８）が、底板（１３６）を貫通して延在し、スプラッシュガード（１１１）によって画成される外側の流体収集器に開口している。好ましくは、底板（１３６）は、ドレイン（１０８）および（１１７）のそれぞれに向けて、水平面に対して傾斜しており、これによって、内側または外側の流体収集器で収集される流体が、ドレイン（１１７）および（１１８）に向かって、底板（１３６）に沿って流れるようにしている。
【００３４】
さらに、密閉処理室に通じる排気口（１０６）が設けられており、これによって、空気および／または他のガスおよびヒュームの流れを円滑にしている。
【００３５】
各スプラッシュガードは、独立して、垂直方向に動くことができる。よって、各スプラッシュガードを、リングチャック（１０２）に対して、さらに他のスプラッシュガードに対して、選択的に、上昇および／または下降させることが可能であり、これによって、リングチャックのトレーリングエッジ（１２２）から発散される余剰処理流体は、選択された流体収集器に向けて誘導される。
【００３６】
各スプラッシュガードの選択的かつ独立した動きを容易にするため、密閉処理室の外側に１つまたは複数のアクチュエータが設けられている。例えば、アクチュエータ（１１３）が、外側スプラッシュガード（１１１）と作動的に関連付けられており、別のアクチュエータ（１１６）が、内側スプラッシュガード（１１５）と作動的に関連付けられている。それぞれのスプラッシュガードに対して３つのアクチュエータが設けられることが好ましいが、ただし、使用するアクチュエータの数は、関連付けられるスプラッシュガードの幾何学的形状に一部依存する。
【００３７】
アクチュエータ（１１３，１１６）は、スプラッシュガード（１１１，１１５）が保持する永久磁石に対応する永久磁石によって提供される。こうして、対向する永久磁石のセットにより形成される磁気結合を介したアクチュエータによって、各スプラッシュガードの選択的な垂直移動が可能とされる。
【００３８】
次に図２（ａ）を参照して、リングチャックは、図３の実施形態に関連して更に詳しく説明するように、リングチャック構造内に装着されたリングギア（３０）をさらに有する。
【００３９】
リングチャック（１０２）は、図２（ａ）に示すように、リングチャック（１０２）の回転軸から径方向外側に向かう下向きの角度に配されたトレーリングエッジ（１２２）をさらに有する。この場合、回転するウェハによって生じる遠心作用により、媒体入口（１０９）または（１１０）を通して供給された余剰処理流体が、リングチャック（１０２）の傾斜面に追いやられて、トレーリングエッジ（１２２）から下方外側の方向に誘導される。
【００４０】
ところが、本発明者らは、図２（ａ）に示すような構成では、ウェハＷの表面上にあった処理液のすべてがリングチャック（１０２）の下方外側に向けられる結果とならないことに気付いた。むしろ、使用済み処理液の飛沫または流れＬが上方外側にも移って、そこでロータ（１０３）と円筒状室壁（１０５）との隙間Ｇに入り込む。
【００４１】
回転するチャック（１０２）と周囲の室壁（１０５）との隙間Ｇに処理液が蓄積すると、モータ性能に悪影響を及ぼし、さらにはオンウェハ性能（処理結果）も変わり得る。
【００４２】
そこで、図２（ｂ）に示すように、本発明の一実施形態による装置は、トレーリング面（１２２）から下方に垂下する円筒状バッフルの形態のスポイラ（１２５）を備える。この場合のスポイラ（１２５）は、垂直な向きに配されているが、斜角に配することもできる。ただし、スポイラ（１２５）は、トレーリング面（１２２）よりも垂直な向きでなければならない。
【００４３】
図２（ｂ）に示すように、スポイラ（１２５）は、液滴Ｌの上方への移動を防いで、それらを代わりに収集室に向けて、あるいは該装置が複数の収集室を備える場合は適切な収集室に向けて、誘導する。
【００４４】
図２（ｂ）における参照符号（１２６）は、リングギア（３０）を取り付けるためのボルトを受ける穴を示している。このような穴（１２６）が複数、リングチャック（１０２）に形成されている。リングギア（３０）は、それらのボルトを通す対応する一連のスロットを有し、これらのスロットによって、把持ピンの開閉の際に、リングギア（３０）とリングチャック（１０２）との間で所定の角度範囲にわたって相対回転が可能となる。
【００４５】
次に図２（ｃ）を参照して、処理液の上方への浸入は、本実施形態では、トレーリングエッジ（１２２）の下側の径方向最外領域に形成された一対の凹面によって防止される。具体的には、凹面（１２７）と凹面（１２８）が、互いに隣接して形成されており、トレーリングエッジ面（１２２）の不連続部によって分離されている。これらの面（１２７）および（１２８）は一緒に、トレーリングエッジ（１２２）の外縁部において径方向距離「ｄ」を占めている。これにより、図２（ｃ）のリングチャック構造は、図２（ｂ）の実施形態と同様にして、使用済み処理液を意図された経路に沿って、より確実に誘導する。
【００４６】
図２（ｄ）の実施形態では、処理液の上方への浸入は、トレーリングエッジ（１２２）の下側の径方向最外領域に一連の開口（１２９）を形成することによって、防止される。開口（１２９）は、リングチャック（１０２）の下部を貫通しており、これによって、使用済み処理液を径方向外側に、リングチャック（１０２）と室壁（１０５）との隙間Ｇから離れるように誘導する。
【００４７】
本発明の他の開示した実施形態の構成と同様に、開口（１２９）は、ウェハ表面から径方向外向きに放出される使用済み処理液の流れを同じく妨げるように機能して、液滴の形成を促し、層流を妨げる。このように、開示した実施形態は、使用済み処理液を逸らすだけではなく、それらの速度と流動エネルギーを減少させる。本装置で形成される使用済み処理液の液滴は、チャックの最外縁の辺りを移動する傾向がより低く、より簡単に除去することができる。
【００４８】
次に図２（ｅ）を参照して、本発明のさらなる実施形態による装置は、トレーリング面（１２２）に形成された環状スリット（１３５）を備える。この場合のスリット（１３５）は、面（１２２）の全周に沿って連続的に延在しているが、これに代えて、一連の不連続な弓形スリットとして、スリット（１３５）を形成することもできる。トレーリング面（１２２）の面上に開口するスリット（１３５）の幅は、その深さと共に、トレーリング面（１２２）に沿った径方向外向きの液体の流れを妨げるように選択される。
【００４９】
図２（ｅ）に示すように、スリット（１３５）は、液滴Ｌの上方への移動を防いで、それらを代わりに収集室に向けて、あるいは該装置が複数の収集室を備える場合は適切な収集室に向けて、誘導する。
【００５０】
次に図２（ｆ）を参照して、処理液の上方への浸入は、本実施形態では、トレーリングエッジ面（１２２）の径方向外側かつその軸方向上方に位置するリングチャックの径方向外向きの面に形成された凹状のトラップ（１３０）によって、防止される。凹状トラップ（１３０）は、好ましくは環状であって、リングチャック（１０２）の全周にわたって延在する。
【００５１】
図２（ｂ）〜２（ｆ）に関連して開示した構造は、必ずしも互いに取って代わるものではなく、任意の適切な組み合わせで一緒に用いることもできることは、当業者であれば分かるであろう。
【００５２】
図３は、本発明を適用することができる別の実施形態を示している。図３のチャック（１００）は、チェンバと、ウェハ状物品Ｗを把持して回転させるための環状チャック（２０）と、ステータ（８０）と、を備える。チェンバは、円筒壁（６０）と、底板（６５）と、上板（図示せず）と、を有する。上側分注管（６３）が上板を貫通しており、下側分注管（６７）が底板（６５）を貫通している。
【００５３】
ステータ（８０）は、ステータ基板（５）に取り付けられおり、円筒壁（６０）と同心状である。ステータ基板（５）は、例えば空気圧昇降装置によって、円筒壁の軸（６０）に沿って軸方向に動かすことができる。ステータ基板（５）およびそこに装着されたステータ（８０）は、中央開口部を有し、その直径は円筒壁（６０）の外径よりも大きい。また、上板（２５）も同じく、チェンバを開放するために軸方向に動かすことができる。上板は、その閉位置では、円筒壁（６０）に対して密封されている。
【００５４】
図４に示すように、ステータ（８０）は、環状チャックの一部であるロータ（８５）の軸方向と径方向の向きおよび駆動のための複数のコイル（８４）を有する。環状チャック（２０）の直径は、円筒壁の内径よりも小さく、これによって、それを円筒壁（６０）の範囲内で自由に浮上および回転させることができる。環状チャック（２０）は、内側チャック基体（２１）を有し、この内側チャック基体（２１）の外側を周方向に取り囲む環状溝を備え、この環状溝にギアリング（３０）を受容する。ギアリング（３０）は、好ましくは、ＰＥＥＫ、アルミニウム、またはステンレス鋼で構成される。ギアリング（３０）は内向きの歯を有し、これらはピン軸（２７）の歯を駆動する（図５を参照）。
【００５５】
本実施形態では、６つの下向きのピン軸（２７）を備え、その各々が、ギアリング（３０）によって駆動される小ギアを有する。ピン軸（２７）は、環状チャックの回転軸に平行な軸Ａに関して回転することができるように取り付けられている。
【００５６】
それぞれのピン軸（２７）には、ピン軸（２７）の回転軸Ａに関して偏心した位置に、ピン（２８）が取り付けられているか、または一体に形成されている。
【００５７】
これによって、ピン（２８）は、ピン軸（２７）がギアリング（３０）により回転させられると、チャックの径方向に変位する。ピンとギアリング（３０）は、どちらもチャック基体（２１）に保持されているので、ギアリング（３０）がチャック基体に対して相対回転するときにのみ、ピン軸（２７）はギアリング（３０）によって回転する。
【００５８】
ピン（２８）は、ウェハＷにその周縁において接触するように位置決めされている。ピン（２８）はウェハＷの重量も支えるので、ウェハを把持しているときにウェハＷがピン（２８）に対して軸方向に変位することを防ぐため、ピン（２８）は、形状を円筒形とするか、またはウェハエッジに接触するその径方向内向きの側面に凹部を備えるか、いずれかとすることができる。
【００５９】
チャック基体（２１）の環状溝にギアリング（３０）を取り付けるため、ギアリング（３０）は、２つの別々のセグメントで構成されており、それらは環状溝に挿入されると一緒に固定される。
【００６０】
歯ギアリング（３０）に、２つの永久磁石（３３）（図４を参照）が取り付けられている。永久磁石である少なくとも２４個の複数のロータ磁石（８５）が、チャック基体（２１）の周囲に均等に配置されている。これらのロータ磁石（８５）は、駆動・位置決めユニットの一部であり、すなわちチャック基体（２１）に取り付けられたリングチャックの一部（アクティブ・ベアリングの要素）である。
【００６１】
チャック基体（２１）と、下方外側のチャックカバー（２２）と、ロータ磁石カバー（２９）とによって提供される中空環状空間内に、複数のロータ磁石（８５）と、永久磁石（３３）を保持するギアリング（３０）とが封入されている。この場合のロータ磁石カバー（２９）は、ステンレス鋼製のジャケットとすることができる。
【００６２】
カバー（２２）および（２９）は、環状であって、チャック基体（２１）と同心状である。
【００６３】
チャック（２０）を組み立てる際には、ピン軸（２７）をそれぞれの座部に上方から挿入して、図５に示すように、ピン軸をチャック基体（２１）に対して密に封止する。各ピン軸（２７）は、ネジ（２４）によって定位置に固定される。さらに、ピン軸とネジとの間のコイルばねによって、各ピン軸をその座部に押し付けることができる。
【００６４】
円筒壁（６０）に対して同心状に配置されるステータ・アクティブ位置決めユニット（８０）が、ステータ基板（５）に取り付けられる。位置決めユニット（８０）はロータ磁石（８５）に対応しており、これによって、チャック（２０）を浮上させ、位置決めし、回転させる。
【００６５】
アクティブ位置決めユニット（８０）の下方に、ステータ基板（５）に取り付けられた２つの空気圧シリンダ（５０）がある。空気圧シリンダ（５０）のロッドの先端にロック用磁石（５５）（永久磁石）が配置されている。ロック用磁石は、ギアリング（３０）の永久磁石（３３）に対応している。空気圧シリンダ（５０）は、ロック用磁石（５５）を円筒壁（６０）の軸に対して径方向に動かすことができるように配置されている。
【００６６】
例えばウェハを解放するために、ピンを開けなければならないときには、以下の手順を実施する。ステータ基板（５）を上昇させ、これにより浮上チャック（２０）を上昇させると、円筒壁（６０）は、もはやロック用磁石（５５）とチャック（２０）との隙間にはなくなる（図５を参照）。
【００６７】
その後、空気圧シリンダ（５０）によってロック用磁石（５５）をチャック（２０）の極めて近くに移動させ、永久磁石（３３）と共にギアリング（３０）がロック用磁石によってロックされるようにチャックを回転させる。次に、ギアリングを静止させたまま、チャックを回転させると、これによってピン（２８）が開く。あるいは、ロック用磁石が（チャックの円周に沿って）接線方向に回るように空気圧シリンダを動かすことでギアリングを回転させる間、チャック基体を静止させたままとすることもできる。
【００６８】
図４および５に示すように、本実施形態のチャック基体（２１）には、スポイラ（２５）が設けられており、その構成および機能は、図２（ｂ）の実施形態のスポイラ（１２５）に関連して上述したものと同様である。
【００６９】
同様に、本実施形態の図３〜５に関連して説明したようなチャックを、図２（ｃ）、２（ｄ）、２（ｅ）に関連して上述した構成のいずれか１つ以上に、代替的または追加的に備えることができる。
【００７０】
本発明について、その様々な例示的実施形態に関連させて説明したが、理解されるべきことは、それらの実施形態は、添付の請求項の真の範囲および趣旨によって与えられる保護の範囲を限定する理由として用いられるべきではないということである。
【図１】
2014518446.tif 000003
【図２ａ】
2014518446.tif 000004
【図２ｂ】
2014518446.tif 000005
【図２ｃ】
2014518446.tif 000006
【図２ｄ】
2014518446.tif 000007
【図２ｅ】
2014518446.tif 000008
【図２ｆ】
2014518446.tif 000009
【図３】
2014518446.tif 000010
【図４】
2014518446.tif 000011
【図５】
2014518446.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月24日(2014.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
【図１】図１は、ウェハのロード／アンロード状態で示す、本発明の一実施形態による処理室の側断面図である。
【図２ａ】図２ａは、以前の設計によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｃ】図２ｃは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｄ】図２ｄは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｅ】図２ｅは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図２ｆ】図２ｆは、本発明の一実施形態によるリングチャック構成を示す、図１の細部ＩＩの断面斜視図である。
【図３】図３は、本発明の別の実施形態による装置を示す部分断面斜視図である。
【図４】図４は、図３の細部ＩＶの、同じく部分断面斜視図である。
【図５】図５は、図４のものに相当する図であって、ステータと、ひいては更にチャックが、処理室の円筒壁に対して上昇しており、また、ピンアセンブリが露出するようにチャックの角度姿勢が異なる。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
円筒状室壁（１０５）の上端には内側カバー板（１３１）が装着されており、これによって、円筒状室壁（１０５）の内側の範囲内に広がる上室の閉じた上面を提供している。さらに、内側カバー板（１３１）は、円筒状室壁（１０５）の上端から径方向外向きに延出している。こうして、密閉処理室の上室は、内側カバー板（１３１）の下方で円筒状室壁（１０５）の範囲内に形成された内部領域を有している。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
ドレイン（１１７）が、底板（１３６）を貫通して延在し、スプラッシュガード（１１５）によって画成される内側の流体収集器に開口しており、一方、ドレイン（１０８）が、底板（１３６）を貫通して延在し、スプラッシュガード（１１１）によって画成される外側の流体収集器に開口している。好ましくは、底板（１３６）は、ドレイン（１０８）および（１１７）のそれぞれに向けて、水平面に対して傾斜しており、これによって、内側または外側の流体収集器で収集される流体が、ドレイン（１１７）および（１０８）に向かって、底板（１３６）に沿って流れるようにしている。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
ギアリング（３０）に、２つの永久磁石（３３）（図４を参照）が取り付けられている。永久磁石である少なくとも２４個の複数のロータ磁石（８５）が、チャック基体（２１）の周囲に均等に配置されている。これらのロータ磁石（８５）は、駆動・位置決めユニットの一部であり、すなわちチャック基体（２１）に取り付けられたリングチャックの一部（アクティブ・ベアリングの要素）である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
本発明について、その様々な例示的実施形態に関連させて説明したが、理解されるべきことは、それらの実施形態は、添付の請求項の真の範囲および趣旨によって与えられる保護の範囲を限定する理由として用いられるべきではないということである。
本発明は、たとえば、以下のような態様で実現することもできる。
適用例１：
ウェハ状物品の液体処理のための装置であって、密閉処理室と、前記密閉処理室内に配置されたリングチャックであって、磁気ベアリングにより物理的接触なく駆動されるように構成された前記リングチャックと、前記密閉処理室を取り囲む磁気ステータと、を備え、前記密閉処理室は、ウェハ状物品の液体処理の際に前記リングチャックと前記磁気ステータとの間に位置する円筒壁を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックと前記円筒壁との間に画成される隙間に処理液が上向きに浸入することを防ぐための構造を有する、装置。
適用例２：
前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの面から延出して下方に垂下するスポイラを有する、適用例１の装置。
適用例３：
前記スポイラは、それが延出する前記リングチャックの下向き面よりも垂直な向きで、該リングチャックから延出している、適用例２の装置。
適用例４：
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きかつ内向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面の径方向外側領域に形成された少なくとも１つの下向きの環状凹面をさらに有する、適用例１の装置。
適用例５：
前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面の径方向外側領域に形成された２つの下向き環状凹面を有し、前記２つの下向き環状凹面は、互いに隣接しており、前記リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面の不連続部によって互いから分離されている、適用例４の装置。
適用例６：
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きかつ内向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面に形成された環状スリットをさらに有し、前記スリットは、前記リングチャックの下向きかつ内向きの流体誘導面を横切る液体の流れを妨げるような寸法にされている、適用例１の装置。
適用例７：
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側領域に形成された一連の開口をさらに有する、適用例１の装置。
適用例８：
前記リングチャックは、該リングチャックの回転軸に対して斜角で延在する下向きの流体誘導面を有し、また、前記リングチャックは、該リングチャックの下向き流体誘導面の径方向外側かつその軸方向上方に位置する前記リングチャックの径方向外向きの面に形成された環凹状の流体トラップをさらに有する、適用例１の装置。
適用例９：
当該装置は、ウェハの枚葉式ウェット処理のためのプロセスモジュール内のスピンチャックである、適用例１の装置。
適用例１０：
前記リングチャックは、該リングチャックから下方に突出する一連の接触要素であって、前記リングチャックの下側から浮上支持されるウェハ状物品を保持するように構成された接触要素を有する、適用例１の装置。
適用例１１：
前記接触要素は一連のピンであり、それらは、ウェハ状物品に接触する径方向内側の位置と、ウェハ状物品を解放する径方向外側の位置との間で、一緒に動くことができる、適用例１０の装置。
適用例１２：
前記ピンは円形列に配置されており、各ピンは、ピボットベースのピボット軸に平行かつそこからオフセットした軸に沿って、それぞれの前記ピボットベースから突き出している、適用例１１の装置。
適用例１３：
前記ステータと作動的に関連付けられた昇降アクチュエータをさらに備える、適用例１１の装置。
適用例１４：
前記昇降アクチュエータは、磁気結合によって前記ステータと作動的に関連付けられている、適用例１３の装置。
適用例１５：
前記磁気ベアリングは、アクティブ磁気ベアリングである、適用例１の装置。
【国際調査報告】
2014518446.tif 000013