JPH10289892A - 基板保持装置およびそれを用いた基板処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】発塵が少なく、かつ基板の供給位置のばらつき
に対する許容範囲が広い基板保持装置およびそれを用い
た基板処理装置を提供すること。 【解決手段】保持ローラ１３，３３は、大略的に鼓形状
に形成されており、その側面の中央付近のくびれ部は、
鉛直方向の幅ｄ₁ がウエハＷの厚みｔよりもやや大きい
円筒面１０１となっている。この円筒面１０１の下端周
縁は、下方へ向かうにつれて広がる下円錐面１０２に連
なっており、また、円筒面１０１の上端周縁は、上方へ
向かうにつれて広がる上円錐面１０３に連なっている。
洗浄されるべきウエハＷは、その端面が保持ローラ１
３，３３に形成された円筒面１０１に当接した状態で、
保持ローラ１３，３３によって保持される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体ウエハ、液
晶表示装置用ガラス基板およびＰＤＰ（プラズマ・ディ
スプレイ・パネル）基板のような基板のうち、ほぼ円形
に形成された基板を保持するための基板保持装置、およ
びその基板保持装置が用いられた基板処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体装置の製造工程には、半導体ウエ
ハ（以下、単に「ウエハ」という。）の表面に成膜やエ
ッチングなどの処理を繰り返し施して微細パターンを形
成していく工程が含まれる。微細加工のためにはウエハ
自体の表面およびウエハ表面に形成された薄膜の表面を
清浄に保つ必要があるから、必要に応じてウエハの洗浄
が行われる。たとえば、ウエハの表面上に形成された薄
膜を研磨剤を用いて研磨した後には、研磨剤（スラリ
ー）がウエハ表面に残留しているから、このスラリーを
除去する必要がある。

【０００３】上述のようなウエハの洗浄を行うための従
来装置は、たとえば特開平１−２５９５３６号公報に開
示されている。この公開公報に開示されている装置は、
図９および図１０に示すように、基板を保持するための
３つの保持ローラ２０１，２０２，２０３と、保持ロー
ラ２０１〜２０３により鉛直面に沿って保持されたウエ
ハＷの両面に洗浄水を噴射するためのノズル２０４，２
０５とを有している。ウエハＷの洗浄時には、図外の駆
動モータの駆動力が保持ローラ２０１に伝達されて、保
持ローラ２０１が回転されることにより、ウエハＷが一
定方向に回転される。そして、この回転するウエハＷに
ノズル２０４，２０５からの洗浄水が吹きつけられて、
ウエハＷの両面から汚染異物が除去される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上述の従来
装置では、図１１に拡大して示すように、ウエハＷを保
持するための保持ローラ２０１〜２０３の周面が断面略
Ｖ字形状になっており、ウエハＷはその周縁が保持ロー
ラ２０１〜２０３の円錐面２０６，２０７によって挟持
された状態で保持されている。したがって、ウエハＷが
回転されると、ウエハＷのエッジ部分２０８，２０９と
保持ローラ２００〜２０３の円錐面２０６，２０７とが
擦れて、パーティクルが発生する。

【０００５】また、ウエハＷを保持ローラ２０１〜２０
３に保持させる際に、ウエハＷの供給位置が所定位置
（図１０に示すウエハＷの位置）から左右方向に少しで
もずれると、ウエハＷが保持ローラ２０１〜２０３の円
錐面２０６，２０７に挟持された状態にならず、保持ロ
ーラ２０１〜２０３から脱落するおそれがある。ゆえ
に、上述の従来装置では、ウエハＷが所定の供給位置に
精度良く供給される必要がある。

【０００６】以上のような問題は、従来装置のようにウ
エハＷを鉛直面に沿った状態に保持する構成の装置に限
らず、Ｖ字形状の側面でウエハＷの端面を保持するロー
ラを用いる限りにおいて、ウエハＷを水平に保持する構
成の装置においても生じる問題である。そこで、本発明
の目的は、上述の技術的課題を解決し、発塵が少なく、
かつ基板の供給位置のばらつきに対する許容範囲が広い
基板保持装置およびそれを用いた基板処理装置を提供す
ることである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの請求項１記載の基板処理装置は、ほぼ円形の基板を
水平に保持しつつ回転させるための基板保持装置であっ
て、ほぼ鉛直方向に平行な中心軸を有する少なくとも３
つの回転可能な保持ローラを有し、上記保持ローラの側
面には、鉛直方向の幅が保持すべき基板の厚み以上であ
って、保持すべき基板の端面が当接される円筒面と、こ
の円筒面の下端周縁から下方に向かうに従って広がる下
円錐面とが形成されていることを特徴とするものであ
る。

【０００８】請求項１記載の構成によれば、基板は、そ
の端面が保持ローラに形成された円筒面に当接した状態
で、少なくとも３つの保持ローラによって水平に保持さ
れる。これにより、基板は保持ローラに対して線接触す
ることになるので、基板が２つの円錐面によって挟持さ
れた状態で保持される従来装置のように、基板のエッジ
部分と円錐面とが擦れて、多くのパーティクルが発生し
てしまうといったことがない。

【０００９】また、保持ローラに保持された基板は、下
方への変位が下円錐面によって規制されるから、保持ロ
ーラから下方に脱落することがない。また、基板が水平
に保持されているので、基板が保持ローラの上端よりも
上方へ変位して脱落するおそれもなく、基板を安定して
保持し回転させることができる。さらに、基板の端面が
円筒面のどの部分に当接されても、基板は保持ローラに
よって確実に保持されるので、保持ローラに対する基板
の供給位置は、円筒面の上下方向の幅内であればよい。
ゆえに、円筒面が形成されていることによって、基板の
供給位置のばらつきに対する保持ローラの許容範囲が広
くなり、基板と保持ローラとの位置合わせが容易にな
る。

【００１０】また、請求項２記載の発明は、上記保持ロ
ーラの側面には、上記円筒面の上端周縁から、上方に向
かうに従って広がる上円錐面がさらに形成されているこ
とを特徴とする請求項１記載の基板保持装置である。請
求項２記載の構成によれば、保持ローラによって保持さ
れた基板は、下円錐面によって下方への変位が規制さ
れ、さらに上円錐面によって上方への変位が規制され
る。よって、基板が保持ローラから脱落するおそれをさ
らになくすことができる。

【００１１】請求項３記載の発明は、上記円筒面の鉛直
方向の幅は、１ｍｍ以下であることを特徴とする請求項
１または請求項２に記載の基板保持装置である。請求項
３記載の構成によれば、基板保持装置によって保持され
る基板が半導体ウエハの場合、その厚みは通常０．６ｍ
ｍ程度であるから、円筒面の鉛直方向の幅を１ｍｍ以下
とすることによって、基板を上下方向のほぼ同位置で保
持し回転させることができる。

【００１２】請求項４記載の発明は、上記円筒面は、上
記保持ローラの上端まで連続して形成されていることを
特徴とする請求項１記載の基板保持装置である。請求項
４記載の構成によれば、円筒面が保持ローラの上端まで
形成されていることにより、基板を保持する保持位置の
近傍に待機している保持ローラの上方から、基板を供給
位置にセットすることが可能となる。したがって、基板
を供給位置にセットする際に、保持ローラを保持位置か
ら大きく退避させる必要がないので、装置のサイズを小
さくすることができる。その他、請求項１に記載されて
いる構成と同様の作用を奏することができる。

【００１３】請求項５記載の発明は、請求項１ないし請
求項４までのいずれかに記載の基板保持装置と、上記保
持ローラのうち少なくとも１つを回転させる回転駆動源
と、を備えたことを特徴とする基板処理装置である。請
求項５記載の構成によれば、請求項１ないし請求項４に
記載されている基板保持装置は上記したように発塵が少
ないので、これらのうちのいずれかの基板保持装置を用
いた基板処理装置は、高品質な基板を製造することがで
きる。

【００１４】請求項６記載の発明は、上記基板保持装置
により保持された基板を挟んで互いに対向するように設
けられた一対のスクラブ洗浄部材を有し、この一対のス
クラブ洗浄部材によって上記基板の両面をスクラブ洗浄
する両面スクラブ洗浄手段をさらに備えたことを特徴と
する請求項５記載の基板処理装置である。請求項６記載
の構成によれば、基板が基板保持装置によって安定して
保持されるので、スクラブ洗浄部材を基板の上下面に一
定の均一な力で押し付けることができる。ゆえに、基板
の表面に洗浄むらなどを生じることなく、基板の表面を
良好にスクラブ洗浄することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態を、添
付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の一
実施形態にかかる基板処理装置としてのウエハ洗浄装置
の構成を示す平面図である。また、図２は、図１のII−
II断面図であり、一部を省略し、かつ一部を概念的に示
している。図１および図２を参照して、まず、ウエハ洗
浄装置全体の概略構成について説明する。

【００１６】ウエハ洗浄装置は、たとえば、ウエハＷの
表面に形成された薄膜を研磨するＣＭＰ(Chemical Mech
anical Polishing) 処理が行われた後にウエハＷの表面
に残っているスラリーおよび不要な薄膜を除去するため
のものである。この装置は、側壁１，２，３，４によっ
て囲まれた平面視においてほぼ矩形の処理室５と、処理
室５内においてウエハＷを水平に保持し、かつこの状態
でウエハＷを回転させることができるウエハ保持装置６
と、ウエハ保持装置６により保持されたウエハＷの上面
および下面をスクラブ洗浄してスラリーなどを除去する
ための両面洗浄装置７とを備えている。

【００１７】ウエハ保持装置６は、処理室５の側壁２お
よび４に直交する方向（以下「保持方向」という。）Ａ
に関して対向配置された一対の保持ハンド１０，３０を
備えている。保持ハンド１０，３０には、ベース取付部
１１，３１と、ベース取付部１１，３１に取り付けられ
たベース部１２，３２と、ベース部１２，３２の上方に
配置されて、ウエハＷを保持するための各々３つの保持
ローラ１３，３３とが備えられている。これらの保持ロ
ーラ１３，３３は、ウエハＷの端面形状に対応した円周
上に配置されており、ウエハＷは保持ローラ１３，３３
の側面にその端面が当接した状態で保持される。

【００１８】ベース取付部１１，３１には、保持方向Ａ
に沿って設けられたハンド軸１５，３５の一端が連結さ
れている。ハンド軸１５，３５は、側壁２，４に形成さ
れた穴１４，３４を挿通して側壁２，４の外側まで延び
ており、その他端には、取付板１６，３６上に固定され
たシリンダ１７，３７のロッド１８，３８が、連結板１
９，３９を介して取り付けられている。シリンダ１７，
３７は、ロッド１８，３８が保持方向Ａに沿って進退す
るように、取付板１６，３６上に固定されている。この
構成により、シリンダ１７，３７を駆動することによっ
て、保持ハンド１０，３０を保持方向Ａに沿って互いに
反対方向に進退させることができ、ウエハＷを保持ロー
ラ１３，３３の間に挟持したり、この挟持を解放したり
することができる。

【００１９】なお、参照符号２０，４０は、保持ハンド
１０，３０の移動とともに伸縮自在なベローズであり、
両面洗浄装置７からウエハＷに供給される洗浄液および
その雰囲気が、ハンド軸１５，３５に影響を与えたり、
処理室５の外部に漏れたりするのを防ぐためのものであ
る。また、このベローズ２０，４０は、シリンダ１７，
３７のロッド１８，３８やハンド軸１５，３５から発生
するパーティクルが処理室５の内部に侵入するのを防
ぐ。

【００２０】保持ローラ１３，３３は、ウエハＷを水平
に保持した状態で回転させるために、ベース部１２，３
２に回転可能に設けられている。具体的には、保持ロー
ラ１３，３３は、ベース部１２，３２に鉛直軸まわりの
回転が自在であるように支持されたローラ軸２１，４１
の上端に固定されている。ウエハＷを回転させるために
必要な駆動力は、保持ハンド３０側の保持ローラ３３に
与えられるようになっている。具体的に説明すると、側
壁４の外側には、保持ローラ３３を回転させるための駆
動力を発生する回転駆動源としてのモータＭが備えられ
ている。モータＭは、側壁４の外側に設けられたモータ
取付板４２上に固定されており、その出力軸５２にはプ
ーリ５３が取り付けられている。一方、３つの保持ロー
ラ３３のうち中央の保持ローラ３３ｂの下端付近には、
プーリ４９，５０，５１が上下方向に並んで取り付けら
れており、上段のプーリ４９とモータＭの出力軸５２に
取り付けられたプーリ５３との間には、無端状のベルト
４３が巻き掛けられている。また、中段のプーリ５０と
保持ローラ３３ａのローラ軸４１との間にはベルト４４
が巻き掛けられており、下段のプーリ５１と保持ローラ
３３ｃのローラ軸４１との間にはベルト４５が巻き掛け
られている。

【００２１】このように構成されているので、モータＭ
が回転駆動されると、モータＭの駆動力がベルト４３を
介して保持ローラ３３ｂに伝達されて、保持ローラ３３
ｂが回転駆動される。また、保持ローラ３３ｂに伝達さ
れた駆動力が、ベルト４４，４５を介して他の２つの保
持ローラ３３ａ，３３ｃに伝達されて、保持ローラ３３
ａ，３３ｃが回転駆動される。その結果、保持ローラ１
３，３３に保持されているウエハＷは回転方向Ｂに沿っ
て回転し、保持ハンド１０側の保持ローラ１３はウエハ
Ｗの回転に従動して回転する。ウエハＷは、たとえば約
１０〜２０（回転／分）で低速回転される。

【００２２】両面洗浄装置７には、ウエハ保持装置６に
より保持されたウエハＷの上方および下方に配置された
上面洗浄部６０および下面洗浄部８０が備えられてい
る。上面洗浄部６０および下面洗浄部８０は、それぞ
れ、保持ハンド１０，３０に干渉しない位置に、ウエハ
Ｗの中心部から周縁部に至るウエハＷの表面領域を覆う
ように配置された洗浄ブラシ６６，８６を備えている。

【００２３】具体的に説明すると、上面洗浄部６０およ
び下面洗浄部８０は、それぞれ、ウエハＷに対向する側
の取付面６１，８１に、洗浄ブラシ６６，６８が取り付
けられたベース部６２，８２と、ベース部６２，８２に
取り付けられた回転軸６３，８３とを有している。回転
軸６３，８３には、それぞれ回転駆動部６４，８４が結
合されており、回転駆動部６４，８４から回転軸６３，
８３に駆動力が与えられると、上面洗浄部６０および下
面洗浄部８０が鉛直方向に沿う回転軸線Ｏを中心に回転
方向Ｃに沿って回転される。

【００２４】さらに、上面洗浄部６０および下面洗浄部
８０には、それぞれ昇降駆動部６５，８５が結合されて
いる。ウエハ洗浄時には、昇降駆動部６５，８５によっ
て上面洗浄部６０および下面洗浄部８０が互いに近接す
る方向に移動されて、上面洗浄部６０および下面洗浄部
８０によってウエハＷが挟み込まれる。また、ウエハＷ
の洗浄終了後には、昇降駆動部６５，８５によって上面
洗浄部６０および下面洗浄部８０が互いに離間する方向
に移動されて、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０が
ウエハＷから離される。

【００２５】上面ベース部６２および下面ベース部８２
にそれぞれ取り付けられた洗浄用ブラシ６６，８６の中
央付近には、ウエハＷに洗浄液を供給するための洗浄液
供給ノズル７１，９１がそれぞれ配置されている。洗浄
液供給ノズル７１，９１には、回転軸６３，８３内に挿
通された洗浄用パイプ６７，８７の一端がそれぞれ連結
されている。洗浄用パイプ６７，８７の他端には、三方
弁６８，８８が接続されており、この三方弁６８，８８
には、フッ酸、硝酸、塩酸、リン酸、酢酸、アンモニア
などの薬液が図示しない薬液タンクから導かれる薬液供
給路６９，８９、および図示しない純水用タンクから純
水が導かれる純水供給路７０，９０が接続されている。
このような構成により、三方弁６８，８８の切換えを制
御することによって、洗浄用パイプ６７，８７に薬液ま
たは純水を選択的に供給でき、その結果、洗浄液供給ノ
ズル７１，９１から薬液または純水を選択的に吐出させ
ることができる。

【００２６】次に、このウエハ洗浄装置によってウエハ
Ｗをスクラブ洗浄する際の動作について説明する。洗浄
前においては、保持ハンド１０，３０はウエハＷを保持
する保持位置（図１に示す位置）から退避した待機位置
で待機し、かつ上面洗浄部６０および下面洗浄部８０も
互いにウエハＷから離れた状態で待機している。前工程
であるＣＭＰ処理が終了すると、ＣＭＰ処理後のウエハ
Ｗが、図示しない搬送アームによって処理室５内の所定
の供給位置に供給される。その後、シリンダ１７，３７
のロッド１８，３８が引き込まれて、保持ハンド１０，
３０が互いに近接させられる。これにより、ウエハＷが
その端面において保持ローラ１３，３３に保持される。

【００２７】ウエハＷが保持ローラ１３，３３によって
保持されると、回転駆動部６４，８４が駆動されて、上
面洗浄部６０および下面洗浄部８０が回転駆動される。
また同時に、三方弁６８，８８が切り換えられて、薬液
供給路６９，８９と洗浄用パイプ６７，８７とが接続さ
れ、洗浄液供給ノズル７１，９１から薬液がそれぞれウ
エハＷの上面および下面に供給される。

【００２８】その後、モータＭが駆動されて、保持ロー
ラ３３が回転駆動される。これに伴って、ウエハＷが低
速回転する。さらに、昇降駆動部６５，８５が駆動され
て、上面洗浄部６０および下面洗浄部８０が互いに近づ
く方向に移動される。その結果、保持ローラ１３，３３
に保持されているウエハＷは、洗浄用ブラシ６６，８６
によって挟み込まれ、薬液が供給されつつ洗浄用ブラシ
６６，８６により上面および下面が擦られて、スクラブ
洗浄される。これにより、ウエハＷの上面および下面に
残っていたスラリーが除去される。

【００２９】上面洗浄部６０および下面洗浄部８０の洗
浄用ブラシ６６，８６は、ウエハＷの中心部から周縁に
到るウエハＷの表面領域を覆うように配置されているの
で、ウエハＷが低速回転されることによって、ウエハＷ
の上面および下面の全域をスクラブ洗浄することができ
る。薬液によるスクラブ洗浄が終了すると、昇降駆動部
６５，８５が駆動されて、上面洗浄部６０および下面洗
浄部８０がウエハＷから離反する方向に移動される。そ
の後、三方弁６８，８８が切り換えられて、洗浄用パイ
プ６７，８７と純水供給路７０，９０とが接続される。
その結果、洗浄液供給ノズル７１，９１から純水がウエ
ハＷの上面および下面に供給され、ウエハＷの上面およ
び下面に残っている薬液等が洗い流される。

【００３０】薬液の除去に十分な純水が供給されると、
三方弁６８，８８が切り換えれて、洗浄液供給ノズル
７，８からの純水の吐出が停止されるとともに、回転駆
動部６４，８４の駆動が停止されて、上面洗浄部６０お
よび下面洗浄部８０の回転が停止される。また、モータ
Ｍの駆動が停止されて、ウエハＷの回転が停止される。
図３は、保持ローラ１３，３３の構成を示す斜視図であ
る。また、図４は、保持ローラ１３，３３の構成を示す
側面図である。

【００３１】保持ローラ１３，３３は、大略的に鼓形状
に形成されており、その側面の中央付近のくびれ部は、
鉛直方向の幅ｄ1 がウエハＷの厚みｔよりもやや大きい
円筒面１０１となっている。この円筒面１０１の下端周
縁は、下方へ向かうにつれて広がる下円錐面１０２に連
なっており、また、円筒面１０１の上端周縁は、上方へ
向かうにつれて広がる上円錐面１０３に連なっている。

【００３２】洗浄されるべきウエハＷは、その端面が保
持ローラ１３，３３に形成された円筒面１０１に当接し
た状態で、保持ローラ１３，３３によって保持される。
これにより、保持ローラ１３，３３によって保持された
ウエハＷは、下円錐面１０２によって下方への変位が規
制され、上円錐面１０３によって上方への変位が規制さ
れる。よって、ウエハＷが、保持ローラ１３，３３から
脱落することはない。

【００３３】また、ウエハＷの端面が保持ローラ１３，
３３の円筒面１０１に当接されるので、ウエハＷは各保
持ローラ１３，３３に対して線接触することになる。し
たがって、ウエハＷが２つの円錐面によって挟持された
状態で保持される従来装置の構成とは異なり、ウエハＷ
のエッジ部分と保持ローラの円錐面との擦れに伴う発塵
の問題がなく、パーティクルの発生を低減できる。

【００３４】さらに、ウエハＷは、上円錐面１０３およ
び下円錐面１０２によって上下方向への変位が規制され
るため、一定の高さに保持された状態で回転される。こ
れにより、上面洗浄部６０の洗浄用ブラシ６６および下
面洗浄部８０の洗浄用ブラシ８６が、ウエハＷの上面お
よび下面にそれぞれ一定の力で押し付けられる。ゆえ
に、ウエハＷの表面に洗浄むらなどを生じることなく、
ウエハＷの表面を良好にスクラブ洗浄することができ
る。

【００３５】なお、ウエハＷの表面がむらなく洗浄され
るためには、円筒面１０１の幅ｄ1がウエハＷの厚みｔ
にほぼ等しく形成されるのが好ましい。ところが、処理
室５（図１参照）にウエハＷを供給するための上記搬送
アーム（図示せず）による供給位置の誤差を考慮する
と、ウエハＷが保持ローラ１３，３３によって確実に保
持されるには、円筒面１０１の幅ｄ1 はウエハＷの厚み
ｔよりも大きく形成される必要がある。そこで、本願発
明者は、保持ローラ１３，３３の円筒面の幅ｄ1は、ウ
エハＷの厚みｔを０．６（ｍｍ）とした場合に、 ０．６（ｍｍ）＜ｄ1 ≦１（ｍｍ） であるのが好ましいとの結論を導き出した。

【００３６】これにより、ウエハＷの表面を良好に洗浄
することができ、かつウエハＷの供給位置に若干のずれ
が生じても、ウエハＷを保持ローラ１３，３３によって
確実に保持することができる。図５は、本発明の他の実
施形態にかかる保持ローラの構成を示す斜視図である。
また、図６は、図５に示す保持ローラの側面図である。
図５および図６において、図３および図４に示された各
部に相当する部分には、同一の参照符号を付して示す。

【００３７】この第２の実施形態にかかる保持ローラ１
１０は、図１に示す保持ローラ１３，３３の代わりに、
ローラ軸２１，４１の上端に固定されて用いられるべき
ものである。保持ローラ１１０の側面は、ウエハＷの端
面が当接される円筒面１１１と、円筒面１１１の下端周
縁から下方へ向かうにつれて広がる下円錐面１０２とで
構成されている。円筒面１１１は、保持ローラ１１０の
上端まで連続して形成されており、保持ローラ１１０の
周面には、上述の第１の実施形態にかかる保持ローラ１
３，３３の側面の上円錐面１０３に相当する円錐面は形
成されていない。

【００３８】このような構成であっても、保持ローラ１
１０に保持されたウエハＷは、下方への変位が下円錐面
１０２によって規制されるから、ウエハＷが保持ローラ
１１０から下方に脱落することがない。また、ウエハＷ
は複数の保持ローラ１１０によって水平に保持されてい
るから、ウエハＷが円筒面１１１の上端よりも上方へ変
位して脱落するおそれはない。

【００３９】また、ウエハＷは、その端面が円筒面１１
１のどの部分に当接されても、保持ローラ１１０によっ
て確実に保持されるので、上記図示しない搬送アームに
よるウエハＷの供給位置は円筒面１１１の上下方向の幅
ｄ2 内であればよく、供給位置のばらつきに対する保持
ローラ１１０の許容範囲を広くすることができる。さら
に、ウエハＷの端面が保持ローラ１１０の円筒面１１１
に当接されるので、上述の第１の実施形態にかかる保持
ローラ１３，３３と同様に、パーティクルの発生を少な
くすることができる。

【００４０】また、円筒面１１１が保持ローラ１１０の
上端にまで至っているので、保持ハンド１０，３０を保
持位置（図１に示す位置）の近傍に待機させた状態で、
ウエハＷを保持ローラ１１０の上方から供給位置にセッ
トすることができる。この場合、ウエハＷをセットする
ために保持ハンド１０，３０を保持位置から大きく退避
させる必要がないので、処理室５（図１参照）のサイズ
を小さくすることが可能となる。

【００４１】図７は、本発明のさらに他の実施形態にか
かる保持ローラの構成を示す側面図である。また、図８
は、図７に示す保持ローラの側面図である。図７および
図８において、図３および図４に示された各部に相当す
る部分には、同一の参照符号を付して示す。この第３の
実施形態にかかる保持ローラ１２０は、図１に示す保持
ローラ１３，３３の代わりに、ローラ軸２１，４１の上
端に固定されて用いられるべきものである。保持ローラ
１２０の側面の中央付近には、図３および図４に示す第
１の実施形態にかかる保持ローラ１３，３３と同様に、
鉛直方向の幅ｄ3 がウエハＷの厚みｔよりも大きい円筒
面１２１が形成されており、この円筒面１２１の下端周
縁は、下方へ向かうにつれて広がる下円錐面１０２に連
なっている。この保持ローラ１２０が、保持ローラ１
３，３３と異なる点は、円筒面１２１の上端周縁が、上
方へ向かうにつれて狭まる円錐面であるテーパ面１２２
に連なっている点である。

【００４２】すなわち、保持ローラ１２０には、ウエハ
Ｗの端面が当接される円筒面１２１の上方に、平面視に
おいて円筒面１２１からはみ出す部分がない。よって、
保持ハンド１０，３０を保持位置（図１に示す位置）の
近傍に待機させた状態で、ウエハＷを保持ローラ１２０
の上方から供給位置にセットすることができるなど、上
述の第２の実施形態にかかる保持ローラ１１０と同様の
作用効果を奏することができる。またさらに、テーパ面
１２２は水平方向に対して傾斜しているので、たとえテ
ーパ面１２２にスラリーを含む薬液や純水が付着したと
しても速やかに下方に流下し、保持ローラ１２０におけ
る液溜りがない。よって、その液溜り部分にスラリーが
残留し付着してウエハＷを汚染することを防止する。

【００４３】本発明の実施形態の説明は以上の通りであ
るが、本発明は上述の各実施形態に限定されるものでは
ない。たとえば、上述の実施形態の説明においては、円
形のウエハＷを洗浄する場合を例に挙げているが、本発
明にかかる基板保持装置は、液晶表示装置用ガラス基板
やＰＤＰ（プラズマ・ディスプレイ・パネル）基板など
であっても、ほぼ円形に形成されている基板であれば良
好に保持することができる。また、本発明にかかる基板
保持装置は、基板の洗浄以外の処理において基板を保持
するための装置としても適用可能である。

【００４４】さらに、基板保持装置によって保持される
基板は、完全な円形である必要はなく、基板の周縁にオ
リフラやノッチなどの切欠が形成されていても、全体と
してほぼ円形であればよい。また、上述の第１の実施形
態においては、円筒面の幅は１ｍｍ以下であるのが好ま
しいとしているが、この数値は保持ローラに保持される
べき基板が厚さ０．６ｍｍの半導体ウエハの場合の数値
であり、その他の基板が保持される場合には、その基板
の厚みに基板の供給位置の誤差を加えた値が上限値にさ
れるとよい。

【００４５】この他、特許請求の範囲に記載された範囲
で種々の変更を施すことが可能である。

【００４６】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、基板が２
つの円錐面によって挟持された状態で保持される従来装
置の構成に比べて、発塵を少なくすることができる。ま
た、保持ローラに保持された基板は、下方への変位が下
円錐面によって規制されるから、保持ローラから下方に
脱落することがない。そのうえ、基板が水平に保持され
ているから、基板が保持ローラの上端よりも上方へ変位
して脱落するおそれもなく、基板を安定して保持し回転
させることができる。さらに、保持ローラに対する基板
の供給位置は円筒面の上下方向の幅内であればよいか
ら、基板と保持ローラとの位置合わせが容易になる。

【００４７】請求項２記載の発明によれば、保持ローラ
によって保持された基板は、下円錐面によって下方への
変位が規制され、さらに上円錐面によって上方への変位
が規制されるので、保持ローラから脱落するおそれがさ
らになくなる。請求項３記載の発明によれば、基板保持
装置によって保持される基板が半導体ウエハの場合、円
筒面の鉛直方向の幅を１ｍｍ以下とすることによって、
基板を一定の高さで保持し回転させることができる。

【００４８】請求項４記載の発明によれば、基板を供給
位置にセットする際に、保持ローラを保持位置から大き
く退避させる必要がないから、装置のサイズを小さくす
ることができる。請求項５記載の発明によれば、高品質
な基板を製造することができる。請求項６記載の発明に
よれば、基板の表面に洗浄むらなどを生じることなく、
基板の表面を良好にスクラブ洗浄することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる基板処理装置としてのウエハ洗
浄装置の構成を示す平面図である。

【図２】図１の切断線II−IIで切断したときの断面を概
念的に示す図である。

【図３】第１の実施形態に係る保持ローラの構成を示す
斜視図である。

【図４】図３に示す保持ローラの側面図である。

【図５】第２の実施形態に係る保持ローラの構成を示す
斜視図である。

【図６】図５に示す保持ローラの側面図である。

【図７】第３の実施形態に係る保持ローラの構成を示す
斜視図である。

【図８】図７に示す保持ローラの側面図である。

【図９】従来の基板処理装置の概略構成を示す正面図で
ある。

【図１０】図９に示す従来の基板処理装置の側面図であ
る。

【図１１】従来の保持ローラの形状を示す側面図であ
る。

【符号の説明】

６ ウエハ保持装置（基板保持装置） ７ 両面洗浄装置（両面スクラブ洗浄手段） １３，３３，１１０，１２０ 保持ローラ ２１，４１ ローラ軸（中心軸） ６６，８６ 洗浄用ブラシ（スクラブ洗浄部材） １０１，１１１，１２１ 円筒面 １０２ 下円錐面 １０３ 上円錐面

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ほぼ円形の基板を水平に保持しつつ回転さ
   せるための基板保持装置であって、ほぼ鉛直方向に平行
   な中心軸を有する少なくとも３つの回転可能な保持ロー
   ラを有し、 上記保持ローラの側面には、鉛直方向の幅が保持すべき
   基板の厚み以上であって、保持すべき基板の端面が当接
   される円筒面と、この円筒面の下端周縁から下方に向か
   うに従って広がる下円錐面とが形成されていることを特
   徴とする基板保持装置。
2. 【請求項２】上記保持ローラの側面には、上記円筒面の
   上端周縁から、上方に向かうに従って広がる上円錐面が
   さらに形成されていることを特徴とする請求項１記載の
   基板保持装置。
3. 【請求項３】上記円筒面の鉛直方向の幅は、１ｍｍ以下
   であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載
   の基板保持装置。
4. 【請求項４】上記円筒面は、上記保持ローラの上端まで
   連続して形成されていることを特徴とする請求項１記載
   の基板保持装置。
5. 【請求項５】請求項１ないし請求項４までのいずれかに
   記載の基板保持装置と、 上記保持ローラのうち少なくとも１つを回転させる回転
   駆動源と、を備えたことを特徴とする基板処理装置。
6. 【請求項６】上記基板保持装置により保持された基板を
   挟んで互いに対向するように設けられた一対のスクラブ
   洗浄部材を有し、この一対のスクラブ洗浄部材によって
   上記基板の両面をスクラブ洗浄する両面スクラブ洗浄手
   段をさらに備えたことを特徴とする請求項５記載の基板
   処理装置。