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発明の名称 回転処理装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平6−244165
公開日 平成6年(1994)9月2日
出願番号 特願平5−26709
出願日 平成5年(1993)2月16日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】高橋 明夫 (外1名)
発明者 滝沢 芳治 / 本間 芳文 / 佐藤 友宏
要約 目的
シリコン、ガラス、アルミ等の基板の洗浄、フォトレジスト塗布、現像、剥離、エッチング、乾燥等の処理を行う回転処理装置の耐薬品性を向上し、同時に回転速度を高速化する。

構成
回転テーブルとその上に設けたブロックとピン等をにより基板を保持して回転する回転処理装置において、テーブル下面にバランサを設け、少なくともテーブル、ブロック、ピン、バランサ等をポリエチレン、ポリテトラフロロエチレン等で構成して耐薬品性を向上すると同時に軽量化する。また、テーブル、ブロック、ピン、および基板等による重心とバランサの重心を合成した重心が回転するテーブルの遠心力作用面に来るようにする。
特許請求の範囲
【請求項1】 上面に基板を保持するためのブロックとピンを設けた回転テーブルを回転させながら基板処理を行う回転処理装置において、回転テーブルの下面のバランサを設け、上記回転テーブル、ブロック、ピンの重心とバランサの重心の合成重心が回転テーブルの遠心力作用面上にあるようにしたことを特徴とする回転処理装置。
【請求項2】 請求項1において、上記基板処理を乾燥処理、または洗浄処理、またはフォトレジスト塗布処理、またはフォトレジスト現像処理、またはエッチング処理、またはフォトレジスト剥離処理としたことを特徴とする回転処理装置。
【請求項3】 請求項1または2において、上記基板をシリコンウェハ、または半導体素子製造用基板、またはガラス板、または液晶表示素子製造用基板、またはフォトマスク製造用基板、または磁気ディスク製造用基板、またはアルミ板としたことを特徴とする回転処理装置。
【請求項4】 請求項1ないし3のいずれかにおいて、上記ブロックとピンとバランサを異なる材質のもので構成するようにしたことを特徴とする回転処理装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はシリコン、ガラス、アルミ等の基板の洗浄、フォトレジスト塗布、現像、剥離、エッチング処理、処理後の乾燥処理等に用いる基板の回転処理装置に係り、とくにその回転バランスの改善と高速回転化に係る。
【0002】
【従来の技術】特開平3−179736号公報には図2に示すように、回転テーブル3上の周辺部に設けた複数のブロック(支持片)4を設けて液体洗浄等の処理を行うことが開示されている。ブロック4の上にはピン5が取付けられ、ウエハ(被洗浄物)の周辺部を保持するための段差が形成され、また、テーブル3との間に基板1の裏面の液体を除去するための隙間が設けられている。テーブル3の回転によりウエハ1上の洗浄液に遠心力が作用して洗浄液が除去される。また、特開昭61−58238号公報には、回転テーブル上に立てられた支柱に設けた第1の孔、および/または回転テーブル上の径方向に設けた第2の孔にバランス調整体を係止して、回転テーブル上に異なるウエハ数を収容するウエハケ−スを複数配置した際に生じる回転アンバランスを調整することが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】洗浄等の液体を用いる処理の後には、その液体を処理基板から除去する乾燥工程が必須である。回転機構を持つ装置では、基板を高速で回転させてそれにより発生する遠心力で基板に付着している液体の除去を行う。図3は上記図2の従来装置のブロック4に基板1を載置した状態を示す斜視図である。基板1はピン5により位置決めされて洗浄等の処理を受け、基板表面の洗浄液は洗浄後にテーブル3を高速回転して除去される。また、遠心力により除去された洗浄液はテ−ブル3を取り囲むように形成されたカップ2によって受け取られカップ外に流出される。
【0004】しかし、上記ブロック4、ピン5等の重心が重心位置11にあるため、テーブル3の回転に伴う遠心力によりテーブル3とブロック4、ピン5等が図5(a)(静止時の状態)から同図(b)に示すように曲げられ、基板1の保持がゆるみんで回転を高速化すると基板が外れ飛散するという問題があった。このため回転を十分に高速化してスル−プットを向上することができなかった。なお、図4の9は上記回転速度と基板1−ピン5間の隙間dの関係図である。
【0005】従来装置ではテーブル3にアルミやステンレスのような金属を用いてその曲げ剛性を高め、上記隙間dを短縮するようにしていた。しかし、これらの金属はウエハ処理用の液体の種類により腐食するので使用できない場合があった。例えば、アルミはアルカリ系の液体により腐食、溶解し、また、処理液が塩素イオンを含むとステンレスは錆が発生する。このため、すると、剛性を高めるためにテ−ブル3を厚くする必要があり、この結果、回転機構やそのモ−タ等が大形化して装置を小型軽量化できないという問題があった。
【0006】また、特開昭61−58238号公報の方法ではウエハが収容ケ−ス内の収容されるため、図2の装置のようにウエハが外れるという問題が発生しない。これに対して図2の装置はウエハを1枚ごとに洗浄するものであり、ウエハの下面からも洗浄液を吹き付けるので回転テーブルを腕が回転軸から放射状に伸びた形状としている。
【0007】特開昭61−58238号公報の方法ではバランス調整体を回転テーブルの上面に設けるので、この方法を図2の装置に適用するとバランス調整体に作用する遠心力によりピン5とウエハ1間の隙間dがされに拡大されることになる。本発明の目的は上記図2の構成において、ポリ塩化ビニ−ル、ポリアセタ−ル、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリテトラフロロエチレンなどの耐薬品性に優れる材料を用いて耐薬品性を高め、同時に回転速度をさらに高速化することのできる回転処理装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するために、上面に基板を保持するためのブロックとピンを設けた回転テーブルを回転させながら基板処理を行う回転処理装置において、回転テーブルの下面のバランサを設け、上記回転テーブル、ブロック、ピンの重心とバランサの重心の合成重心が回転テーブルの遠心力作用面上にくるようにする。
【0009】また、上記回転処理装置により基板の乾燥処理、または洗浄処理、またはフォトレジスト塗布処理、またはフォトレジスト現像処理、またはエッチング処理、またはフォトレジスト剥離処理等を行うようにする。また、上記回転処理装置によりシリコンウェハ、または半導体素子製造用基板、またはガラス板、または液晶表示素子製造用基板、またはフォトマスク製造用基板、または磁気ディスク製造用基板、またはアルミ板等の基板を処理するようにする。また、上記ブロックとピンとバランサを異なる材質のもので構成するようにする。
【0010】
【作用】上記回転テーブル、ブロック、ピンの重心とバランサの重心の合成重心が回転テーブルの遠心力作用面上にくるので、回転に伴う遠心力は回転テーブルに曲げ力を及ぼさない。このため、基板とピンとの間の変形量(隙間)の増加量が低減される。また、回転テーブル、ブロック、ピン、バランサ等を耐薬品性に優れたプラスチック材等で構成することにより回転部が軽量化され、所要の回転力が低減される。
【0011】
【実施例】図1は本発明による回転機構のテ−ブル部分実施例の上面図と側面図である。テーブル3の各ア−ム部の先端部上面にはブロック4を設け、各ブロック4の上部に設けたピン5とブロック4間の段差部に基板1の周辺部を載置する。本発明ではテーブル3の各ア−ム部の下面にバランサ7を取付け、テーブル3の下側にくるバランサ7の重心位置をテーブル3の上側にあるブロック4とピン5の重心位置11a(図5)とバランスさせ、両者の合成重心11bが図6に示すようにテーブル3の中心面10上にくるようにする。なお、回転に伴いテーブル3の遠心力は等価的に中心面10内に作用する。
【0012】バランサ7にブロック4、ピン5より比重の大きな材質のものを用いると、その大きさを小型化することができる。例えばブロック4とピン5をポリプロピレン、バランサ7をポリテトラフロロエチレンで構成するようにすると、回転部を小型、軽量化できると同時に耐薬品性を向上することができる。図6(a)は静止時における側面図、図6(b)は回転時の拡大図である。重心11cをテーブル3の中心面10上に置いたため、テーブル3の回転時にはテーブル3に延び方向の力のみが作用し、合成重心11bが中心面10上を遠心力方向に移動し、図6(b)に示したようにピン5とウエハ1間の隙間dが僅かに増加する。
【0013】図4の8は上記本発明の装置における回転数に対する隙間dの特性曲線である。同図9に示す従来装置の特性に比べて隙間dの大きさは略1/5に低減されていることがわかる。したがって、本発明装置ではウエハ1がブロック4から外れるようなことはなく、実用的には上記dの変化は無視できる程度なのである。
【0014】この結果、従来装置では約3000rpmが限界であったテ−ブル3の回転数を大きく増加することができ、また、テーブル3に耐薬品性に優れてはいるものの曲げ剛性が低いポリテトラフルオロエチレン等の材料を適用して高速回転処理を行うことができる。例えば回転数を5000rpmに増やした際の隙間dを3000rpm時の従来装置における隙間dより少なくすることができる。
【0015】上記本発明の回転装置は液体を用いた洗浄処理の他に、フォトレジスト塗布処理、フォトレジスト現像処理、エッチング処理、フォトレジスト剥離処理等に適用して、同様の効果を得ることができる。また、処理対象をシリコンウェハ等の半導体基板に限らず、ガラス板、液晶表示素子基板、フォトマスク基板、磁気ディスク基板、アルミ板等とすることができる。
【0016】
【発明の効果】本発明により、回転テ−ブルおよび回転テ−ブルに取付けるブロック、ピン、バランサ等を耐薬品性に優れ、かつ、軽量、低曲げ剛性のポリエチレン、ポリテトラフロロエチレン等の材料で構成することができるので、酸、アルカリ等の薬品を用いた洗浄等処理を可能とする回転装置を提供することができる。また、テ−ブルの剛性を高める事なく薄くして軽量化し、高速回転することができるので、乾燥等の処理時間を短縮して基板処理のスループットを向上することができる。
【0017】さらに、テ−ブル回転用のモータや動力伝達機構等も同時に小型化できるので、装置全体を小型化でき、装置の設置面積や設置面積費用等をを低減することができる。また、本発明の回転装置は液体を用いた洗浄処理の他に、フォトレジスト塗布処理、フォトレジスト現像処理、エッチング処理、フォトレジスト剥離処理等に適用して、同様の効果を得ることができる。また、処理対象をシリコンウェハ等の半導体基板に限らず、ガラス板、液晶表示素子基板、フォトマスク基板、磁気ディスク基板、アルミ板等とすることができる。




 

 


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