(57)【要約】【課題】基板浮上用に用いられるガスの量が少なく、コストが低減でき、かつ処理液でウェハの周縁まで確実に処理できる、基板回転装置を提供すること。【解決手段】基板を回転させる回転体と、上部に前記基板が掛かる鉤状部材を有し、該基板を前記回転体の所定位置に保持するガイドピンと、前記基板を浮上させる気体を、前記回転体上に供給する気体供給機構とを具え、更に前記ガイドピンは、該各ガイドピンの内接円が、前記回転板と同心円で、かつ前記基板の径より大きい径となる位置に配置されていることとして基板回転装置を構成した。これにより、少ないガス量で基板を浮上回転させ、基板の上面を、側面全体を含めて処理液で処理できる。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理液を基板上方から吹き付け該基板上面を処理する基板処理工程に用いられる、前記基板を回転させる基板回転装置であり、
前記基板を載置し、回転させる回転体と、
前記回転体上の少なくとも３個所に配置され、上部に前記基板上面が掛かる鉤状部材を有し、該基板を前記回転体の所定位置に保持するガイドピンと、
前記基板を浮上させる気体を、前記基板の下面に供給する気体供給機構とを具え、
更に前記ガイドピンは、前記基板の外径より、該各ガイドピンを結んで形成される内接円の径が大きくなるように配置されていることを特徴とする基板回転装置。
【請求項２】
前記ガイドピンは、前記基板の下面にかかる段部を有し、前記回転板に対して上下動可能に構成したことを特徴とする請求項１に記載の基板回転装置。
【請求項３】
前記回転体の上面に、前記基板の外径より大きく、該回転体と同心で、円錐状の傾斜面を有する凹部を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の基板回転装置。
【請求項４】
前記ガイドピンは、前記鉤状部材の下側内面に、前記基板周縁に当接する当接部材を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板回転装置。
【請求項５】
前記鉤状部材は、前記ガイドピンの回転中心に対して偏心した位置に配置してあり、前記回転板の中心から前記までの距離が変更可能で、かつ前記各鉤状部材を結んで形成される内接円が、前記基板より小さい径に設定可能にしたことを特徴とする請求項２に記載の基板回転装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に処理液を吹き付けて基板の表面を処理する基板処理工程における基板回転装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体ウェハを製造する工程において、ウェハの裏面に形成された所定の層を除去する工程がある。このような工程では、一般にウェハを回転体上で回転させながらエッチング液などの処理液を吹き付け、除去処理を行っていた。
【０００３】
ところがエッチング液を上から供給して、ウェハの裏面を処理する場合に、ウェハの下側を支持材などで支持するとウェハの表面側、つまり製品となる面に支持材が直接触れて、支障が生じる。また、処理液がウェハの表面側に回りこみ、ウェハに損傷を与えることがある。
【０００４】
そこで例えば、特公平５−１４７９１号公報に記載されているように、ウェハと回転体との間に気体を流し、ウェハを浮上させるとともに、低圧部を形成し、ウェハを回転体の表面に吸着させる吸着作用を生じさせたり、円形板（ウェハ）に気体を噴出させてウェハを浮上させるとともに、浮上した状態でウェハの周縁を止め部材で係止させた発明が従来知られている。
【特許文献１】特公平５−１４７９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、気体には窒素ガスを用いることが多く、低圧部を生じさせるには多量の気体を必要とし、コストが非常にかかるという問題があった。また、止め部材などでウェハの周縁を係止した場合、止め部材に接触した個所に処理液が付着せず、除去すべき層がウェハの周縁に残ってしまうという問題があった。
【０００６】
本発明は、基板上面に処理液を吹き付けて処理する基板処理工程において、基板浮上用に用いられるガスの量が少なく、コストが低減でき、かつ処理液でウェハの周縁まで確実に処理できる、基板回転装置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】
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するため、基板の上面に処理液を吹き付けて基板表面に処理を行う基板処理工程における基板回転装置を次のように構成した。
【０００８】
第１の発明は、基板を回転させる回転体と、少なくとも前記回転体上の３個所に配置され、上部に前記基板が掛かる鉤状部材を有し、該基板を前記回転体の所定位置に保持するガイドピンと、前記基板を浮上させる気体を、前記基板下面に供給する気体供給機構とを具え、更に前記ガイドピンは、前記基板の外径より、該各ガイドピンを結んで形成される内接円の径が大きくなるように配置したことを特徴とする基板回転装置である。
【０００９】
第２の発明は、１に記載の基板回転装置において、前記ガイドピンは、前記基板の下面にかかる段部を有し、かつ前記回転板に対して上下動可能に構成されていることを特徴とする。
【００１０】
第３の発明は、１または２に記載の基板回転装置において、前記回転体の上面に、該回転体と同心で、周囲に円錐状の傾斜面を有し、かつ前記基板の外径より大きい径である凹部を設けたことを特徴とする。
【００１１】
第４の発明は、１〜３のいずれか１に記載の基板回転装置において、前記ガイドピンは、前記鉤状部材の下側内面に、前記基板周縁に当接する当接部材を有していることを特徴とする。
【００１２】
第５の発明は、２に記載の基板回転装置において、前記鉤状部材を、前記ガイドピンの回転中心に対して偏心した位置に配置し、前記回転板の中心から前記までの距離が変更可能で、かつ前記各鉤状部材を結んで形成される内接円が、前記基板より小さい径に設定可能にしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の基板回転装置によれば、少ない量の気体で基板を確実に回転体上に浮上させることができる。ガイドピンと基板との間に間隙が常に形成されるため、処理中に基板とガイドピンとの位置が随時変化し、処理液が付着しない個所がなくなり、基板の周側面全体を含めて処理液で処理できる。
【００１４】
鉤状部材が基板の上面を係止するので、回転中に基板が回転体から外れることを防止できる。
【００１５】
基板の周縁から気体を流出させたので、処理液が基板の裏面、つまり製品としての表側に回りこむことがない。
【００１６】
ガイドピンを作動させて基板を回転体から容易に持ち上げることができる。そして処理が終了した基板を基板回転装置から外し、他の工程に容易に搬送することができる。鉤状部材を移動させることにより、基板を確実に保持したり、また回転体から基板を容易に取り外すことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明にかかる基板回転装置の一実施形態を図面を参照して説明する。
【００１８】
図１に、基板回転装置１０を示す。基板回転装置１０は、基板１２を保持し、回転させる装置であり、回転体１４と、回転体１４を回転駆動させる駆動モータ１６と、気体供給機構１８などから構成されている。基板１２は、円板状のウェハである。基板１２は、既に各種積層工程を経ており、表裏面に膜が形成してある。基板回転装置１０は、基板１２の一面をエッチング処理する基板処理工程に設置してあり、基板回転装置１０の上方には、処理液噴出口（図示せず。）が配置してある。
【００１９】
回転体１４は、回転体本体２０と、回転体本体２０の上部に取り付けられた回転カバー２２から構成されている。回転体本体２０は、図２に示すように基台２４を具え、基台２４を介して駆動モータ１６の駆動軸２６に一体に固着してある。基台２４は、リング状で、中心部分が開口しており、中心部分に気体供給機構１８が配置されている。基台２４の上面には、上板２５が取り付けてある。
【００２０】
基台２４には、ガイドピン機構３０が６箇所設置してある。ガイドピン機構３０は、支持軸３２と、カバー３４と、ガイドピン３６などから構成してあり、基台２４に周方向に均等に設置されている。
【００２１】
支持軸３２は、軸受３８を介して回転体本体２０に、回転自在で、かつ軸方向に摺動自在に取り付けてある。支持軸３２の側面には、キー３３が取り付けてあり、軸受３８内での回動範囲を規制している。
【００２２】
支持軸３２には、部分歯車（セクタギア）４０が組み付けてある。部分歯車４０と支持軸３２は、スプラインにより回転方向は係合し、軸方向は移動可能となっている。部分歯車４０には、親歯車４１が噛み合っている。
【００２３】
親歯車４１は、回転体本体２０に対して回転自在に取り付けてあり、バネにより所定の回転方向に付勢された状態で、係合部材（図示せず。）により、回転体本体２０に係合している。親歯車４１は、他の各ガイドピン機構３０に設けられた部分歯車４０とそれぞれ噛み合っている。
【００２４】
支持軸３２の下端は、連結材４２に固定してある。連結材４２は、他の各ガイドピン機構３０の下部を通る環状で、各ガイドピン機構３０の支持軸３２がそれぞれ固定してある。連結材４２と部分歯車４０の間には、バネ（図示せず。）が設けてあり、部分歯車４０を軸受３８の下部に押し付けている。連結材４２の下部には、昇降器４７が設置されている。昇降器４７は、昇降用シリンダー（図示せず。）と昇降用シリンダーに取り付けられた環状の押上げ部４９からなり、連結材４２を水平を保った状態で上昇、下降させる。
【００２５】
支持軸３２の中間位置には、有頂円筒体のカバー３４が取り付けてあり、軸受３８の上部を覆っている。支持軸３２の上面には、蓋体３９が設けてある。蓋体３９は、支持軸３２と同心の円板状に形成してある。蓋体３９の上面は、回転カバー２２の上面と同一の高さであり、回転カバー２２に形成された孔４３から露出している。
【００２６】
蓋体３９の上面には、ガイドピン３６が設けられている。ガイドピン３６は、図３に示すように蓋体３９上に形成してあり、上部に鉤状部材４４を有し、基板１２がかかる段部が蓋体３９との間で形成されている。ガイドピン３６は<
図５に示すように蓋体３９の中心からずれた位置、すなわち支持軸３２の回転中心から偏心した状態で設けてある。
【００２７】
各鉤状部材４４を結んで形成される内接円の径は、基板１２の直径より大きく形成してある。したがって、基板１２を回転体１４の中心に一致させると、鉤状部材４４の間を通して回転体１４から基板１２を載せ、そして取り外すことができる。
【００２８】
また鉤状部材４４の下部には、基板１２に向けてゴム状の材料からなる当接部材４５が取り付けてある。当接部材４５は、適度な弾力性と、基板１２に対する摩擦力を有している。
【００２９】
回転カバー２２は、図１に示すように周囲に側壁２３を有する円板であり、中央に孔４６が形成してある。回転カバー２２は、回転体本体２０上に、回転体本体２０と同心に、かつ一体に取り付けられている。
【００３０】
回転カバー２２は、上述したように周囲に孔４３が六ヶ所形成してある。また上面に円形の凹部４８が形成してある。凹部４８は、回転カバー２２と同心に形成してあり、中心から上向きの円錐状の傾斜面を有している。この傾斜面は、回転体１４の中心軸上のいずれかの位置に頂点を置いて形成された円錐に沿って形成してある。凹部４８の外縁は、基板１２の外径より大きく、その外縁に沿ってガイドピン３６が設けてある。
【００３１】
気体供給機構１８は、基板回転装置１０の固定側に取り付けてある。気体供給機構１８は、噴出ヘッド１９と噴出ヘッド１９に連通する供給管５０からなり、噴出ヘッド１９の一部が回転カバー２２の孔４６から突出している。噴出ヘッド１９は、周囲に噴出口５２が複数設けられている。噴出口５２は、気体供給機構１８の内部で供給管５０に連通している。供給管５０は、流量、あるいは圧力調整弁等を介して、気体タンク等（ともに図示せず。）に接続している。
【００３２】
気体供給機構１８から供給する気体は、例えば窒素ガスである。気体供給機構１８は、基板１２を下面から吹き付けた気体で基板１２を浮上させればよく、傾斜面との間に負圧が発生する程多量の気体を供給することはない。
【００３３】
次に、基板回転装置１０の作用等について説明する。
【００３４】
基板回転装置１０は、防塵装置等の内部に収納されており、その上方には、エッチング液などの処理液を吐出する吐出口（図示せず。）が配置してある。
【００３５】
基板回転装置１０は、昇降器４７によりガイドピン３６が上昇した状態にあり、搬送装置（図示せず。）により搬送されてきた基板１２が、ガイドピン３６の上に載置される。次に昇降器４７が作動して連結材４２を下降させると、ガイドピン３６が下降し、基板１２が凹部４８内に収納される。基板１２の径より、各ガイドピン３６を結んで形成される内接円の径の方が大きいので、ガイドピン３６と基板１２の間に間隙が形成される。
【００３６】
気体供給機構１８が作動し、気体が噴出口５２から噴出されると、気体は、基板１２と凹部４８との間の圧力を上昇させ、基板１２を浮上させながら基板１２の周縁から外部に流出する。
【００３７】
そして駆動モータ１６により回転体１４を回転させると、基板１２はガイドピン３６で固定されていないので、回転体１４の中心からずれ、ガイドピン３６のうちの少なくともいずれか２箇所に図５に示すように接触する。基板１２は、ガイドピン３６の当接部材４５により、適度に保持されるとともに当接部材４５の摩擦抵抗で、回転体１４から基板１２に回転力が付与される。また基板１２の上部は、鉤状部材４４により係止される。
【００３８】
これにより、基板１２は気体で浮上した状態で回転体１４とともに回転する。かかる状態で吐出口から処理液を吐出させると、処理液が基板１２の上面に塗布され、基板１２の上面、つまり基板１２の裏面側が処理液で処理される。また、基板１２の下部周縁から気体が外方に流出するので、処理液が基板１２の下面、つまり製品としての表面側に回り込むことがなく、基板１２の裏面のみを処理できる。
【００３９】
更に、ガイドピン３６で基板１２を固定していないので、回転中に、あるいは意図的に回転体１４の回転を変動させることにより基板１２が回転体１４に対して移動し、異なるガイドピン３６に接触する。したがって、ガイドピン３６と基板１２との接触位置が変化するので、ガイドピン３６との接触により処理液が付着しなくなる個所が解消され、周縁を含めた基板１２の上面全体を処理液で処理できる。
【００４０】
また凹部４８の外縁が基板１２の外径より径が大きく形成してあるので、基板１２の周縁が必ず凹部４８の傾斜面に接し、気体供給機構１８から少ない量の気体を供給するだけで、基板１２を回転体１４上で均一な高さで浮上させることができる。
【００４１】
処理液による処理が終了したなら、駆動モータ１６の回転を停止させるとともに気体供給機構１８の作動を停止する。すると基板１２は、回転カバー２２の上面に載置される。そして昇降器４７を作動させて連結材４２を上昇させると、図４に示すようにガイドピン３６が上昇し、基板１２は図６に示すように蓋体３９により回転カバー２２から持ち上げられる。持ち上げられた基板１２と回転カバー２２との間に搬送装置の腕部を差し入れたり、基板１２の側面を把持し、基板１２を回転体１４の中心に移動させると回転体１４から取り外すことができ、基板１２を他の箇所に搬送させる。
【００４２】
次に、他の例について説明する。
【００４３】
これは、基板１２を回転体１４に取り付けるとき、鉤状部材４４を移動させる例である。上記例では、ガイドピン３６および鉤状部材４４の間を通り基板１２が常時回転カバー２２から取り外せるように構成したが、この例では鉤状部材４４を回転カバー２２の中心方向に移動させたとき、基板１２に全ての鉤状部材４４が掛かるように構成してある。
【００４４】
親歯車４１を回転させると、部分歯車４０を介して支持軸３２が回転し、全ての鉤状部材４４が回転体１４の中心方向に移動する。かかる状態は、鉤状部材４４から回転体１４の中心までの距離が、基板１２の半径の長さより短い状態であり、図５に示すように全ての鉤状部材４４が基板１２に掛かる。これにより、基板１２は確実に鉤状部材４４で係止される。
【００４５】
そして処理が終了し、基板１２を回転体１４から外すときは、支持軸３２を上昇させるとともに親歯車４１を回転体本体２０に対して回転させ、部分歯車４０を回転させる。すると支持軸３２が回転し、鉤状部材４４が図７に示すように回転体１４の外方に移動する。図７に示す状態は、支持軸３２が約９０度回転した状態である。これにより鉤状部材４４から回転体１４の中心までの距離が、基板１２の半径の長さより長くなり、鉤状部材４４の内接円の径が基板１２の径より大きくなるので、基板１２をガイドピン３６の間から取り外すことができる。
【００４６】
尚、回転カバー２２は、樹脂製が好ましいが特に材質は問わない。また凹部４８の円錐状の傾斜面は、基板１２を載せるに足りる幅が、回転カバー２２の外周に沿って形成されていればよく、傾斜面の幅が短くともよい。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明にかかる基板回転装置の一実施形態を示す斜視図。
【図２】図１にかかる基板回転装置を示す部分断面図。
【図３】ガイドピンを示す断面図。
【図４】ガイドピンを示す断面図。
【図５】ガイドピンを示す斜視図。
【図６】ガイドピンを示す斜視図。
【図７】他の実施形態のガイドピンを示す斜視図。
【符号の説明】
【００４８】
１０…基板回転装置、１２…基板、１４…回転体、１８…気体供給装置、２２…回転カバー、３６…ガイドピン、４４…鉤状部材、４５…当接部材、４８…凹部。
【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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