JP6317106B2 - Substrate holding device and substrate holding method - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、基板保持装置及び基板保持方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to a substrate holding apparatus and a substrate holding method.
ウェーハなどの基板を保持する基板保持方法としては、メカニカルチャックや真空チャック、ベルヌーイチャック、ボルテックスチャックなどが提案されている。これらの中でも、ボルテックスチャック方式の基板保持装置が注目されている。このボルテックスチャック方式の基板保持装置は、旋回流により発生する負圧によって基板を吸引し、非接触で保持する装置である。このような基板保持装置は、例えば、基板搬送時や基板処理（一例としてスピン洗浄処理）時などに基板を保持するために用いられている。 As a substrate holding method for holding a substrate such as a wafer, a mechanical chuck, a vacuum chuck, a Bernoulli chuck, a vortex chuck, and the like have been proposed. Among these, a vortex chuck type substrate holding apparatus is attracting attention. This substrate holding device of the vortex chuck type is a device that sucks a substrate by a negative pressure generated by a swirling flow and holds it in a non-contact manner. Such a substrate holding device is used for holding a substrate, for example, when the substrate is transported or when a substrate is processed (for example, a spin cleaning process).
しかしながら、近年、ウェーハなどの基板は益々薄くなってきており（数十μｍ〜数百μｍ程度の厚さ）、前述のボルテックスチャック方式の基板保持装置では、旋回流によって発生するチャック中心部の局所的な負圧により基板が変形するため、例えば、基板搬送時に吸引のストレスで基板が破損したり、あるいは、スピン洗浄処理時に基板面内に液溜まりが発生して洗浄プロセス性能に悪影響を与えたりしてしまう。このため、基板変形を抑えつつ基板を確実に保持することが求められている。 However, in recent years, substrates such as wafers have become increasingly thinner (thickness of about several tens to several hundreds of μm), and the above-described vortex chuck type substrate holding device has a local area at the center of the chuck that is generated by swirling flow. For example, the substrate is deformed by a negative pressure, so that, for example, the substrate may be damaged due to suction stress during substrate transportation, or a liquid pool may be generated in the substrate surface during the spin cleaning process, which may adversely affect the cleaning process performance. Resulting in. For this reason, it is required to securely hold the substrate while suppressing the deformation of the substrate.
本発明が解決しようとする課題は、基板変形を抑えつつ基板を確実に保持することができる基板保持装置及び基板保持方法を提供することである。 The problem to be solved by the present invention is to provide a substrate holding device and a substrate holding method capable of reliably holding a substrate while suppressing substrate deformation.
実施形態に係る基板保持装置は、旋回流により発生する負圧によって基板を保持する保持部を備え、保持部は、旋回流が発生する凹形状の内室と、内室に気体を噴き出して前記旋回流を発生させる気体噴出流路と、内室の底面の中央に設けられた柱形状の柱部とを具備し、柱部は、保持部の外部に向けて気体を吐出する吐出口を有する。 Substrate holding apparatus according to the embodiment includes a holding portion for holding the substrate by the negative pressure generated by the swirling flow, the holding portion includes a inner chamber concave swirling flow is generated, Shi erupted a gas into the internal chamber A gas ejection passage for generating the swirling flow and a columnar column portion provided at the center of the bottom surface of the inner chamber, and the column portion discharges gas toward the outside of the holding portion to have a.
実施形態に係る基板保持方法は、旋回流により発生する負圧によって基板を保持する保持部を備え、保持部は、旋回流が発生する凹形状の内室と、内室に気体を噴き出す気体噴出流路と、内室の底面の中央に設けられた柱形状の柱部とを有し、柱部は、保持部の外部に向けて気体を吐出する吐出口とを具備する基板保持装置を用いて、基板を保持する基板保持方法であって、気体噴出流路から内室に気体を噴き出し、柱部の周りを旋回する旋回流を発生させる工程と、内室に発生した旋回流による負圧によって基板を吸引して保持する工程と、吐出口から保持部の外部に向けて気体を吐出する工程と、を有する。
A substrate holding method according to an embodiment includes a holding unit that holds a substrate by a negative pressure generated by a swirling flow, and the holding unit includes a concave inner chamber in which a swirling flow is generated, and a gas jet that blows gas into the inner chamber A substrate holding device having a flow path and a columnar column provided at the center of the bottom surface of the inner chamber , the column having a discharge port for discharging gas toward the outside of the holding unit is used. A substrate holding method for holding a substrate, the step of generating a swirling flow swirling around a column portion by ejecting gas from a gas discharge flow path into the inner chamber, and a negative pressure due to the swirling flow generated in the inner chamber And a step of sucking and holding the substrate and a step of discharging gas from the discharge port toward the outside of the holding portion .
本発明によれば、基板変形を抑えつつ基板を確実に保持することができる。 According to the present invention, it is possible to reliably hold a substrate while suppressing substrate deformation.
（第１の実施形態）
第１の実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。
(First embodiment)
A first embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3.
図１に示すように、第１の実施形態に係る基板保持装置１Ａは、基板Ｗを非接触で保持する保持部として機能するチャック部２と、そのチャック部２に供給する気体（例えば空気や窒素ガスなど）の流量を調整する流量調整部３とを備えている。なお、基板Ｗとしては、半導体ウェーハを用いているが、これに限るものではなく、例えば、ガラス基板や鉄板などを用いても良い。
As shown in FIG. 1, a
チャック部２は、旋回流により発生する負圧によって物体である基板Ｗを吸引して非接触で保持するボルテックスチャック方式の保持部である。また、流量調整部３は、例えば流量計や圧力計、バルブ、レギュレータなどを有しており、チャック部２に供給する気体の流量を所定の流量（例えば一定量）に維持するように調整する。
The
チャック部２は、ハウジングとして機能する筺体であるアウターチャック部材２ａと、そのアウターチャック部材２ａ内に設けられたインナーチャック部材２ｂとにより構成されている。このインナーチャック部材２ｂがアウターチャック部材２ａ内に装着されて一体となり、チャック部２が形成されている。
The
アウターチャック部材２ａは、一端開口（図１中の上端開口）の円筒形状に形成されており、インナーチャック部材２ｂを内蔵することが可能な構造になっている。このアウターチャック部材２ａの材料としては、例えば、ステンレスなどの金属材料を用いることが可能である。
The
インナーチャック部材２ｂは、旋回流が発生する凹形状の内室１１と、その内室１１の凹形状の底面のほぼ中央に設けられた円柱形状の柱部１２と、内室１１から気体を外部に逃がすスカート部１３とを具備している。このインナーチャック部材２ｂの材料としては、前述のアウターチャック部材２ａと同じように、例えば、ステンレスなどの金属材料を用いることが可能である。
The
内室１１は、凹形状の凹部、すなわち一端開口（図１中の上端開口）の円筒形状に形成されている。また、柱部１２は、内室１１の底面のほぼ中央に、例えば柱の中心軸（軸心）が内室１１の底面に垂直になるように設けられている。このため、内室１１の空間は柱部１２の存在によって円環状の空間となっており、この空間に柱部１２の周囲を旋回する旋回流が発生することになる。なお、柱部１２の形状としては、特に円柱形状に限るものではなく、例えば、四角柱や六角柱などの多角形状の角柱でも良い。また、スカート部１３は、内室１１の内周壁につながっており、アウターチャック部材２ａの端部（図１中の上端部）を覆うように円環形状に形成されている。このスカート部１３と基板Ｗとの隙間を通って内室１１から外部に気体が放出される。
The
このようなチャック部２には、前述の内室１１まで気体を供給する気体供給流路２１が形成されている。この気体供給流路２１は、最初一本であるが途中で二本に分岐して、円環状の空間である気体バッファ２１ａとなり、その後、気体バッファ２１ａから二本の気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃとなって内室１１につながるように形成されている。
In the
気体バッファ２１ａは、図２に示すように、アウターチャック部材２ａの内周面とインナーチャック部材２ｂの外周面との間に形成されており（図１も参照）、円環状の空間となっている。この気体バッファ２１ａと内室１１とは、内室１１に向けて気体を噴き出す二本の気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃによって接続されている。
As shown in FIG. 2, the
各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃは、互いの噴出口Ｈ１が柱部１２の中心軸を間として対象となる位置に、さらに、噴き出した気体が内室１１の内周面１１ａに沿って流れるように設けられている。これらの気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃの個々の流路幅（例えば直径）、さらに、それらの噴射口Ｈ１の口幅（例えば直径）は内室１１の開口幅（例えば直径）よりも小さい。各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃの個々の噴出口Ｈ１は円形状に形成されており、それぞれサイドオリフィスとなる。なお、各噴出口Ｈ１の形状としては、特に円形状に限るものではなく、例えば、四角や六角などの多角形状でも良い。
Each of the
また、各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃは、水平方向に延びているが、これに限るものではなく、旋回流を発生させることが可能であれば、例えば、それぞれを上方向や下方向に向けて傾けても良く、また、それぞれを異なる方向に向けても良い。さらに、各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃの設置位置に関しても、それらの設置位置を内室１１の底面側あるいは基板Ｗ側に移動させることも可能である（図１中のＸ１−Ｘ１線を上下に移動させてその線上を設置位置とする）。
The
次に、前述の基板保持装置１Ａが行う保持動作について説明する。
Next, a holding operation performed by the above-described
気体が所定の流量で気体供給流路２１に流入すると、その気体は気体供給流路２１を流れ、水平方向を向く各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃから内室１１に噴き出される。噴き出された気体は内室１１の内周面１１ａに沿って流れ、内室１１の中央に位置する柱部１２の周囲に、同一方向に旋回する旋回流が発生する。この旋回流によって内室１１、すなわち柱部１２の外周面沿いに負圧が発生し、この負圧による吸引力によって基板Ｗがチャック部２側に引き寄せられて非接触で保持される。
When the gas flows into the
このとき、内室１１に流入した気体は基板Ｗとチャック部２の外周部（スカート部１３）との隙間を通って大気に放出されるため、基板Ｗはチャック部２と間隔を保って浮いたような状態となり、接触による汚染が少ない状態で保持される。すなわち、内室１１での負圧の発生により、基板Ｗは相対的に高圧となる周囲（図１中の基板Ｗの上方）の大気圧に押されてチャック部２側に吸引されるが、それと同時に、そのチャック部２と基板Ｗとの間に介在する空気の圧力によって反発力を受けるため、その吸引力と反発力のバランスによって基板Ｗはチャック部２と微小な間隔を保ちつつ対向した非接触の状態で保持されることになる。
At this time, since the gas flowing into the
このように基板Ｗを保持するとき、内室１１の中央部分の負圧は柱部１２の存在によって、柱部１２が存在していない場合と比べ下げられている。すなわち、内室１１内に柱部１２を設けることによって、旋回流で発生するチャック中心部（チャック部２の中心部）の負圧を下げて、基板Ｗの形状変形量を小さくすることが可能である。
Thus, when holding the substrate W, the negative pressure in the central portion of the
ここで、例えば、図３に示すように、直径が４０ｍｍである円板状の基板Ｗ（厚さは２０μｍ：厚さ１８０μｍの裏面保護テープ有り）を、柱部１２が存在しないチャック部２により保持した場合には、グラフＡ２（点線）のように、基板位置が２０ｍｍ付近である基板中央の形状変化量は−１．１５ｍｍ程度であり、全体の形状変形量は大きく湾曲した波形になっている。なお、図３では、マイナス側がチャック部２側であり、チャック部２の吸引によって基板Ｗはチャック部２側に変形する。
Here, for example, as shown in FIG. 3, a disk-shaped substrate W having a diameter of 40 mm (with a thickness of 20 μm: with a back protective tape having a thickness of 180 μm) is applied to the
一方、柱部１２が存在するチャック部２により、前述の直径が４０ｍｍである円板状の基板Ｗを保持した場合には、グラフＡ１（実線）のように、基板位置が２０ｍｍ付近である基板中央の形状変化量は−０．１２ｍｍ程度であり、他の基板位置の形状変化量は最大でも−０．２０ｍｍ程度である。基板中央の形状変化量は前述のグラフＡ２の基板中央の形状変化量−１．１５ｍｍ程度よりも１．０３ｍｍ程度も小さくなっており、他の基板位置の形状変化量もグラフＡ２に比べて小さくなっている。
On the other hand, when the disk-shaped substrate W having a diameter of 40 mm is held by the
これらのグラフ１及びグラフ２の比較から、チャック部２の内室１１に柱部１２を設けることによって基板形状変化量が大幅に小さくなりことがわかる。つまり、チャック部２の内室１１に柱部１２を設けることによって内室１１の中央部分の負圧を下げることが可能であり、基板Ｗを保持した時の基板形状変形量を抑えることができる。
From comparison between these
以上説明したように、第１の実施形態によれば、旋回流が発生する凹形状の内室１１の底面に柱形状の柱部１２を設けることによって、チャック部２の中央付近の負圧が下がることになる。これにより、チャック部２の中心付近の局所的な負圧だけを下げることが可能となるので、その局所的な負圧によって基板Ｗが変形することを抑止しつつ、基板Ｗを確実に保持することができる。
As described above, according to the first embodiment, by providing the
（第２の実施形態）
第２の実施形態について図４を参照して説明する。
(Second Embodiment)
A second embodiment will be described with reference to FIG.
第２の実施形態は基本的に第１の実施形態と同様である。このため、第２の実施形態では、第１の実施形態との相違点（インナーチャック部材２ｂの構造）について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。
The second embodiment is basically the same as the first embodiment. For this reason, in the second embodiment, differences from the first embodiment (the structure of the
図４に示すように、第２の実施形態に係る基板保持装置１Ｂにおいて、インナーチャック部材２ｂは、チャック部２の外部（図４中の上方）に向けて気体を吐出する吐出口１２ａと、その吐出口１２ａにつながる気体吐出流路１２ｂとを有している。
As shown in FIG. 4, in the substrate holding device 1 </ b> B according to the second embodiment, the
吐出口１２ａは、柱部１２の端面（図４中の上端面）のほぼ中央に円形状に形成されており、センターオリフィスとなる。なお、吐出口１２ａの形状としては特に円形状に限るものではなく、例えば、四角や六角などの多角形状でも良い。
The
気体吐出流路１２ｂは、気体バッファ２１ａに接続されており、その気体バッファ２１ａと吐出口１２ａとをつなげる。この気体吐出流路１２ｂの先端部（吐出口１２ａ側の先端部）は円筒形状に形成されており、吐出口１２ａの開口面積は気体吐出流路１２ｂの開口面積（気体流れ方向に直交する断面積）よりも大きく形成されている。これにより、圧力損失を生じさせ、吐出口１２ａからの吐出流量を抑えることが可能となる。なお、気体吐出流路１２ｂの先端部の形状としては、特に円筒形状に限るものではなく、例えば、四角柱や六角柱などの多角形状の角柱でも良い。
The
ここで、例えば、各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃの開口直径（円形状の噴出口Ｈ１の直径）が０．７ｍｍである場合、円形状の吐出口１２ａの直径は０．１ｍｍから０．５ｍｍの範囲内（範囲以内）であることが望ましい。この場合には、各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃの個々の噴射口Ｈ１から噴射される気体流量及び柱部１２の吐出口１２ａから吐出される気体流量の両方が所望の許容範囲内となるため、より確実に保持時の基板Ｗの変形を抑えることができる。
Here, for example, when the opening diameter of each of the
以上説明したように、第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、チャック部２の外部に向けて気体を吐出する吐出口１２ａを柱部１２に設けることによって、チャック部２の中央付近の負圧低下を調整することが可能となるので、その局所的な負圧によって基板Ｗが変形することをより確実に抑えることができる。
As described above, according to the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. Furthermore, by providing the
（第３の実施形態）
第３の実施形態について図５を参照して説明する。
(Third embodiment)
A third embodiment will be described with reference to FIG.
第３の実施形態は基本的に第２の実施形態と同様である。このため、第３の実施形態では、第２の実施形態との相違点（気体吐出流路１２ｂの先端形状）について説明し、第２の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。
The third embodiment is basically the same as the second embodiment. Therefore, in the third embodiment, differences from the second embodiment (tip shape of the gas
図５に示すように、第３の実施形態に係る基板保持装置１Ｃにおいて、気体吐出流路１２ｂの先端部（吐出口１２ａ側の先端部）は、円錐形状に形成されている。吐出口１２ａの開口面積は、第２の実施形態と同じように、気体吐出流路１２ｂの開口面積（気体流れ方向に直交する断面積）よりも大きく形成されている。これにより、圧力損失を生じさせ、吐出口１２ａからの吐出流量を抑えることが可能となる。なお、気体吐出流路１２ｂの先端部としては、特に円錐形状に限るものではなく、例えば、三角錐や四角錐などの角形状の錐体でも良い。
As shown in FIG. 5, in the substrate holding apparatus 1 </ b> C according to the third embodiment, the distal end portion (the distal end portion on the
以上説明したように、第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、チャック部２の中央付近の負圧低下を調整することが可能となるため、その局所的な負圧によって基板Ｗが変形することをより確実に抑えることができる。
As described above, according to the third embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. That is, since the negative pressure drop near the center of the
また、気体吐出流路１２ｂの先端部を錐体形状にすることによって、吐出口１２ａから気体が拡散し、拡散方向に流れる気流が速くなるため、ベルヌーイ効果により吐出口１２ａの周辺に局所的に負圧を発生させることが可能となる。基板Ｗは吐出口１２ａから吐出された気体によって押し出されようとするが、その吐出口１２ａ周辺の負圧によってチャック部２側に引き寄せられるので、基板Ｗの変形量を抑えることができる。
Further, by making the tip of the
（第４の実施形態）
第４の実施形態について図６を参照して説明する。
(Fourth embodiment)
A fourth embodiment will be described with reference to FIG.
第４の実施形態は基本的に第２の実施形態と同様である。このため、第４の実施形態では、第２の実施形態との相違点（気体吐出流路１２ｂへの気体供給）について説明し、第２の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。
The fourth embodiment is basically the same as the second embodiment. For this reason, in the fourth embodiment, differences from the second embodiment (gas supply to the gas
図６に示すように、第４の実施形態に係る基板保持装置１Ｄにおいて、気体吐出流路１２ｂの一端は、気体バッファ２１ａではなく外部につながっており、気体供給口として機能する。この気体供給口に流量調整部３を介して気体が供給され、供給された気体は気体吐出流路１２ｂを流れ、その先端に位置する吐出口１２ａから吐出される。
As shown in FIG. 6, in the
流量調整部３は、気体供給流路２１及び気体吐出流路１２ｂの互いの気体流量を個別に調整することが可能である。例えば、気体供給流路２１（各気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃ）の気体流量を所定流量で一定に維持し、チャック部２により保持されている基板Ｗの形状を変えるように気体吐出流路１２ｂの気体流量を調整する。
The flow
一例として、気体吐出流路１２ｂの気体流量を大きくして基板Ｗをチャック部２と反対側に変形させたり、逆に、気体吐出流路１２ｂの気体流量を小さくして基板Ｗをチャック部２側に変形させたりして保持時の基板Ｗの形状を調整することが可能であり、基板Ｗの形状変形量を制御することができる。例えば、基板Ｗを平面内で回転させて洗浄液を供給するスピン洗浄処理装置の基板保持手段として基板保持装置１Ｄを用いた場合には、洗浄後に洗浄液を振り切って乾燥する際、基板Ｗをその下方のチャック部２と反対側に変形させて凸形状にし、洗浄液を外周に流れやすくすることが可能である。
As an example, the gas flow rate in the gas
以上説明したように、第４の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。さらに、チャック部２により保持されている基板Ｗの形状を変えるように気体吐出流路１２ｂの気体流量を調整することによって、基板Ｗの形状を変えて基板Ｗの形状変形量を制御することができる。
As described above, according to the fourth embodiment, the same effect as that of the second embodiment can be obtained. Furthermore, the shape deformation amount of the substrate W can be controlled by changing the shape of the substrate W by adjusting the gas flow rate of the
（第５の実施形態）
第５の実施形態について図７及び図８を参照して説明する。
(Fifth embodiment)
A fifth embodiment will be described with reference to FIGS.
第５の実施形態は、第１の実施形態に係るチャック部２を複数備える基板保持装置１Ｅである。第５の実施形態では、第１の実施形態との相違点（基板保持装置１Ｅの主構成）について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。なお、チャック部２としては、第１の実施形態に係るチャック部２以外にも、第２乃至第４の実施形態に係るチャック部２を用いるようにしても良い。
The fifth embodiment is a
図７に示すように、第５の実施形態に係る基板保持装置１Ｅは、複数個のチャック部２と、それらのチャック部２を支持する円板状のハンド部５１と、そのハンド部５１を支持するアーム部５２とを備えている。この基板保持装置１Ｅは基板Ｗを搬送する搬送装置（搬送ハンド）として機能する。
As shown in FIG. 7, a
各チャック部２は、図８に示すように、ハンド部５１の吸引面の中央を中心として放射状に配置されている。例えば、チャック部２は、ハンド部５１の中央に一つ設けられ、その中央を中心とする第１の仮想円Ｂ１上に角度Ｃ１（例えば４５度）ごとに設けられおり、さらに、ハンド部５１の中央を中心とする第２の仮想円Ｂ２（直径が第１の仮想円より大きい円）上に角度Ｃ２（例えば２２．５度）ごとに設けられている。これらのチャック部２には、それぞれ気体が共通流路から第１の実施形態と同じように供給される。
As shown in FIG. 8, each
ハンド部５１は、図７及び図８に示すように、基板Ｗを摩擦力によって支持する複数のパッド５１ａを有している。なお、図７では、パッド５１ａの説明のため、その厚さを厚く示しているが、実際のパッド５１ａの厚さは数ｍｍ程度で薄いものである。これらのパッド５１ａは弾性体により形成されており、その弾性体としては、例えばゴムや樹脂などの材料を用いることが可能である。各パッド５１ａは、ハンド部５１の吸引面の外周の端部に複数設けられており、例えば、ハンド部５１の中央を中心として外周に沿って角度Ｃ１（例えば４５度）ごとに設けられている。これらのパッド５１ａによって基板Ｗの横方向（水平方向）の移動を規制し、基板Ｗの保持ズレなどを抑止することができる。
As shown in FIGS. 7 and 8, the
このような基板保持装置１Ｅでは、基板Ｗがハンド部５１上に非接触で保持され、そのハンド部５１がアーム部５２の移動と共に移動し、ハンド部５１上の基板Ｗが搬送される。このとき、基板Ｗは第１の実施形態と同じように各チャック部２により吸引されて非接触で確実に保持されている。
In such a
以上説明したように、第５の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、基板Ｗが変形することを抑止しつつ、その基板Ｗを確実に保持することができる。このため、基板Ｗの搬送時に吸引のストレスで基板Ｗが破損してしまうことを防止することができる。 As described above, according to the fifth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, the substrate W can be reliably held while preventing the substrate W from being deformed. For this reason, it is possible to prevent the substrate W from being damaged by the suction stress when the substrate W is transported.
（第６の実施形態）
第６の実施形態について図９を参照して説明する。
(Sixth embodiment)
A sixth embodiment will be described with reference to FIG.
第６の実施形態は、前述の第１の実施形態に係るチャック部２を複数備える基板保持装置１Ｆである。第６の実施形態では、第１の実施形態との相違点（基板保持装置１Ｆの主構成）について説明し、第１の実施形態で説明した部分と同一部分は同一符号で示し、その説明も省略する。なお、チャック部２としては、第１の実施形態に係るチャック部２以外にも、第２乃至第４の実施形態に係るチャック部２を用いるようにしても良い。
The sixth embodiment is a
図９に示すように、第６の実施形態に係る基板保持装置１Ｆは、複数個のチャック部２と、それらのチャック部２を支持する円板状のテーブル６１と、そのテーブル６１を回転させる回転機構６２とを備えている。この基板保持装置１Ｆは基板Ｗを処理するスピン処理装置（スピン処理テーブル）として機能する。
As shown in FIG. 9, the substrate holding device 1 </ b> F according to the sixth embodiment rotates a plurality of
各チャック部２は、テーブル６１の吸引面の中央を中心として放射状に配置されている。例えば、チャック部２は、第５の実施形態と同じように（図８参照）、テーブル６１の中央に一つ設けられ、その中央を中心とする第１の仮想円Ｂ１上に角度Ｃ１（例えば４５度）ごとに設けられおり、さらに、テーブル６１の中央を中心とする第２の仮想円Ｂ２（直径が第１の仮想円より大きい円）上に角度Ｃ２（例えば２２．５度）ごとに設けられている。これらのチャック部２には、それぞれ気体が共通流路から第１の実施形態と同じように供給される。
Each
テーブル６１は、第５の実施形態と同じように（図８参照）、基板Ｗを摩擦力によって支持する複数のパッド６１ａを有している。これらのパッド６１ａは弾性体により形成されており、その弾性体としては、例えばゴムや樹脂などの材料を用いることが可能である。各パッド６１ａは、テーブル６１の吸引面の外周の端部に複数設けられており、例えば、テーブル６１の中央を中心として外周に沿って角度Ｃ１（例えば４５度）ごとに設けられている。これらのパッド６１ａによって基板Ｗの横方向（水平方向）の移動を規制し、基板Ｗの保持ズレなどを抑止することができる。
As in the fifth embodiment (see FIG. 8), the table 61 has a plurality of
回転機構６２は、回転駆動源となるモータ６２ａと、そのモータ６２ａ及びテーブル６１の回転軸を連結するロータリージョイント６２ｂとを備えている。この回転機構６２は、モータ６２ａの駆動により回転軸（水平面に直交する回転軸）を介してテーブル６１を回転させる。
The
このような基板保持装置１Ｆでは、基板Ｗがテーブル６１上に非接触で保持され、そのテーブル６１が回転機構６２により回転する。このとき、基板Ｗは第１の実施形態と同じように各チャック部２により吸引されて非接触で確実に保持されている。その後、回転しているテーブル６１上の基板Ｗの処理対象面に洗浄液（例えば薬液や純水など）が供給され、その処理対象面が洗浄処理されることになる。このとき、洗浄液は、回転するテーブル６１上の基板Ｗの処理対象面のほぼ中央に向けて吐出され、基板Ｗの回転による遠心力によって基板Ｗの処理対象面の全体に広がっていく。これにより、テーブル上の基板Ｗの処理対象面は処理液により覆われて処理される。
In such a substrate holding device 1 </ b> F, the substrate W is held on the table 61 in a non-contact manner, and the table 61 is rotated by the
以上説明したように、第６の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、基板Ｗが変形することを抑止しつつ、その基板Ｗを確実に保持することができる。このため、スピン洗浄処理時に基板Ｗの処理対象面内に液溜まりが発生して洗浄プロセス性能に悪影響を与えてしまうことを防止することができる。 As described above, according to the sixth embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained. That is, the substrate W can be reliably held while preventing the substrate W from being deformed. For this reason, it is possible to prevent a liquid pool from being generated in the processing target surface of the substrate W during the spin cleaning process and adversely affecting the cleaning process performance.
（他の実施形態）
なお、前述の第１乃至第６の実施形態においては、基板保持装置１Ａ〜１Ｆにより基板Ｗを下方から水平状態に保持するようにしているが、これに限るものではなく、例えば、基板Ｗの上方から水平状態に保持するようにしても良い。また、基板Ｗの保持状態に関しても、基板Ｗを水平状態に保持する以外にも、例えば、基板Ｗが斜めに傾斜している傾斜状態や基板Ｗが垂直方向に立っているような垂直状態に保持するようにしても良い。
(Other embodiments)
In the first to sixth embodiments described above, the
また、前述の第１乃至第６の実施形態においては、二本の気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃを設け、内室１１に旋回流を発生させているが、これに限るものではなく、例えば、二本の気体噴出流路２１ｂ及び２１ｃのどちらか一方だけを設け、内室１１に旋回流を発生させるようにしても良い。
Further, in the first to sixth embodiments described above, the two
また、前述の第４の実施形態においては、基板Ｗの形状変形量を測定する変形測定部を設けていないが、これに限るものではなく、その変形測定部（例えば変位センサなど）を設け、測定した基板Ｗの形状変形量に応じて、その形状変形量が小さくなるように、あるいは、所定の許容範囲内となるように気体吐出流路１２ｂの気体流量を流量調整部３により自動的に調整し、保持時の基板Ｗの形状を変えるようにしても良い。
Further, in the above-described fourth embodiment, the deformation measurement unit for measuring the shape deformation amount of the substrate W is not provided, but the present invention is not limited to this, and the deformation measurement unit (for example, a displacement sensor) is provided. In accordance with the measured shape deformation amount of the substrate W, the gas flow rate of the
以上、本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 As mentioned above, although some embodiment of this invention was described, these embodiment is shown as an example and is not intending limiting the range of invention. These novel embodiments can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, and changes can be made without departing from the scope of the invention. These embodiments and modifications thereof are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof.
１Ａ 基板保持装置
１Ｂ 基板保持装置
１Ｃ 基板保持装置
１Ｄ 基板保持装置
１Ｅ 基板保持装置
１Ｆ 基板保持装置
２ チャック部
３ 流量調整部
１１ 内室
１２ 柱部
１２ａ 吐出口
１２ｂ 気体吐出流路
２１ｂ 気体噴出流路
２１ｃ 気体噴出流路
Ｗ 基板
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記保持部は、
前記旋回流が発生する凹形状の内室と、
前記内室に気体を噴き出して前記旋回流を発生させる気体噴出流路と、
前記内室の底面の中央に設けられた柱形状の柱部と、
を具備し、
前記柱部は、前記保持部の外部に向けて気体を吐出する吐出口を有していることを特徴とする基板保持装置。 A holding unit that holds the substrate by the negative pressure generated by the swirling flow,
The holding part is
A concave inner chamber in which the swirling flow is generated;
A gas ejection passage for ejecting gas into the inner chamber to generate the swirling flow;
A columnar column portion provided in the center of the bottom surface of the inner chamber;
Comprising
The substrate holding device, wherein the column part has a discharge port for discharging gas toward the outside of the holding part.
前記吐出口の開口面積は、前記気体吐出流路の開口面積よりも大きく形成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。 The column portion has a gas discharge flow path connected to the discharge port,
The substrate holding apparatus according to claim 1, wherein an opening area of the discharge port is formed larger than an opening area of the gas discharge channel.
前記気体噴出流路及び前記気体吐出流路の両方の気体流量を個別に調整する流量調整部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の基板保持装置。 The column portion has a gas discharge flow path connected to the discharge port,
The substrate holding apparatus according to claim 1, further comprising a flow rate adjusting unit that individually adjusts the gas flow rates of both the gas ejection flow path and the gas discharge flow path.
前記気体噴出流路から前記内室に前記気体を噴き出し、前記柱部の周りを旋回する旋回流を発生させる工程と、
前記内室に発生した前記旋回流による負圧によって前記基板を吸引して保持する工程と、
前記吐出口から前記保持部の外部に向けて気体を吐出する工程と、
を有することを特徴とする基板保持方法。 A holding unit configured to hold the substrate by a negative pressure generated by the swirling flow, the holding unit including a concave inner chamber in which the swirling flow is generated, a gas ejection flow channel for blowing gas into the inner chamber, and the inner chamber A columnar column portion provided at the center of the bottom surface of the chamber, and the column portion includes a discharge port that discharges gas toward the outside of the holding unit, using the substrate holding device, A substrate holding method for holding a substrate,
Spouting the gas from the gas ejection flow path into the inner chamber, and generating a swirling flow swirling around the column;
Sucking and holding the substrate by the negative pressure generated by the swirling flow generated in the inner chamber;
Discharging gas from the discharge port toward the outside of the holding unit;
A substrate holding method characterized by comprising:
前記吐出口につながる気体吐出流路と、
を有しており、
前記気体噴出流路及び前記気体吐出流路の両方の気体流量を個別に調整する工程をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の基板保持方法。 The column portion is
A gas discharge channel connected to the discharge port;
Have
5. The substrate holding method according to claim 4, further comprising a step of individually adjusting the gas flow rates of both the gas ejection channel and the gas ejection channel.
前記吐出口につながる気体吐出流路と、
を有しており、
前記保持部により保持されている前記基板の形状を変えるように前記気体吐出流路の気体流量を調整する工程をさらに有することを特徴とする請求項４に記載の基板保持方法。 The column portion is
A gas discharge channel connected to the discharge port;
Have
5. The substrate holding method according to claim 4, further comprising a step of adjusting a gas flow rate of the gas discharge channel so as to change a shape of the substrate held by the holding unit.
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