JPH042754Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、透光性ガラス板に遮光性薄膜を被着
したフオトマスク基板や、半導体基板に半導体酸
化物を被着した基板にそれぞれレジスト等の処理
液を塗布する工程や、そのレジストを塗布した
後、そのレジストを所定のパターンで露光された
これら基板のパターン形成工程における現象工程
（処理液：現像液）、エツチング工程（処理液：エ
チング液）等に使用されるスピン装置の処理液塗
布用スピンチヤツクに関し、特に、吸引を使用し
て前記基板を吸着・保持する処理液塗布用スピン
チヤツク（以下、単にスピンチヤツクという）に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のスピンチヤツクは、第３図ａ，
ｂに示すものがあつた。なお、同図ａは平面図を
示し、同図ｂは同図ａのX₃−X₃拡大断面図を示
す。このスピンチヤツクは、基板を載置する環状
突起部１を一体成型した円板状の基板保持部２
と、この基板保持部２を回転させるための回転軸
（図示せず。）を嵌合させるための嵌合部３が設け
られた円筒状の回転軸受部４からなつている。そ
して、この基板保持部２の環状突起部１側の中央
近傍には、４個の穴５，５，５，５が設けられ、
一方、基板保持部２の回転軸受部４側にも中央穴
６が設けられ、この穴５と中央穴６とは、基板保
持部２の内部を通る通孔７によつて連結されてい
る。更に、回転軸受部４の上面（基板保持部２を
固設する面）には、前記中央穴６と実質的に同一
の大きさを有する上孔８が設けられており、基板
保持部２と回転軸受部４とは、中央穴６と上孔８
とを実質的に一致させるようにして固設する。

次に、この従来のスピンチヤツクの使用につい
て、レジスト塗布工程を例にして以下に記す。

先ず、遮光性薄膜（例えば、クロム膜。）を被
着したガラスウエハ１１（直径76.4mm、厚さ0.55
mm）（第３図ｃ）を基板保持部２の環状突起部１
（直径65mm、高さ0.5mm）上に載置し、次に、真空
吸引機（図示せず。）によつて、上孔８、中央穴
６、通孔７、穴５を通して、前記ガラスウエハ１
１を吸引し、保持する。次に、回転軸受部４に嵌
合した回転軸を回転しながら、レジスト液（処理
液）を滴下し、所望の膜厚のレジスト膜（処理
液）を形成する。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のスピンチヤツクでは、環
状突起部１上に基板を載置し、基板を破保持部２
の中央近傍に設けられた穴５によつて吸引保持す
るため、厚さの薄い基板、例えば、第３図ｃのガ
ラスウエハ１１に示すような基板は、同図ｂで示
すように湾曲してしまい基板の中央近傍のレジス
ト膜の膜厚が他の部分と比して異なつてしまう欠
点があつた。極端な場合は、基板が破損してしま
う欠点があつた。また、このスピンチヤツクで
は、基板を単に載置しているにので、吸引前にス
ピンチヤツクガ多少動いても基板がずれてしま
い、基板が環状突起部１から落ちてしまう欠点も
あつた。

本考案は、上記した事情を鑑みてなされたもの
で、その目的は、基板の装着時に基板を破損はも
とより湾曲すらさせることなく、真空吸着するこ
とによつて基板を堅固に保持することができ、基
板の離脱時には容易に基板を離脱できるスピンチ
ヤツクを提供することである。更に、レジスト等
の処理液塗布工程において、形成された処理膜の
膜厚が不均一になることを抑制することができる
スピンチヤツクを提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は上記目的を達成するためになされたも
のであり、基板保持部と回転軸受部とを備え、基
板保持部は基板を載置する基板載置面と、前記基
板載置面に該基板載置面の周辺に沿つてリング状
に設けられた溝と、前記溝の底面に設けられた吸
引穴と、前記基板載置面に対向する前記回転軸受
部を固設する固設面と、前記固設面に設けられた
中央穴と、前記吸引穴と前記中央穴とを連結する
通孔とを具備し、前記基板を前記基板載置面に真
空吸着させた状態で前記基板上に処理液を塗布す
る処理液塗布用スピンチヤツクにおいて、前期記
板載置面の外形を前記基板より小となるように選
定し、前記基板保持部から張り出した基板周縁部
の側面を予備保持面によつて保持する予備保持手
段を前記基板保持部に複数個設け、前記予備保持
手段は、前記固設面に沿つて前記回転軸受部に離
間又は接近するように滑動する滑動部と、前記予
備保持面が基板載置面より上方に位置するように
前記滑動部から基板載置面に向かつて延伸した予
備保持部とを備えていることを特徴とする処理液
塗布用スピンチヤツクである。

更に、前記溝は、基板載置面の周辺近傍に設け
られていることが望ましい。

ここで、基板とは、透光性ガラス板に遮光性薄
膜を被着したフオトマスク基板、Si等半導体基
板、Si等半導体基板にSiO₂等半導体酸化物を被
着した基板、これらの基板上にレジストを塗布し
た基板及びレジストを塗布した後、所定のパター
ンでレジストが露光されたものが含まれる。

また、スピンチヤツクは、レジスト塗布工程、
現像工程、エツチング工程又は洗浄工程等で使用
されるスピン装置に使用されるものを含む。

〔作用〕

本考案の処理液塗布用スピンチヤツクによれ
ば、基板載置面の外形が基板より小さいため、基
板装着時には基板を湾曲させることなく保持でき
ると共に基板離脱時には載置面から基板を容易に
離脱させることができる。この作用は基板薄くな
ればなるほど顕著に現れる。ところで、このよう
に基板載置面の外形を基板がより小とした場合、
基板を基板載置面に載置するとき、基板載置面が
基板によつて視界から遮られてしまうので基板保
持部の回転中心と基板の幾何学中心とを一致させ
ることが困難になる。又、仮に載置時に双方の中
心点が接近していたとしても真空吸着するまでに
基板が移動してしまうこともある。これらが原因
となり処理膜の膜厚の不均一を招くことになる。

しかしながら、本考案においては、予備保持手
段によつて真空吸着前に予め上述した双方の中心
のズレを抑制しているので、双方の中心ズレを抑
制した状態で基板を真空吸着することができる。
又、真空吸着前の基板の移動も防止できる。この
結果、基板を回転させながら、基板上に処理液を
塗布したとき、基板上に形成された処理膜の膜厚
が不均一になることを抑制することができる。

又、上述した予備保持手段は膜厚の均一化にの
み貢献することだけではなく、載置面を基板より
小としたことに起因する吸着力の低減を、基板周
側面に予備保持部を当接することにより補うこと
ができ、これにより堅固な基板保持が可能にな
る。

〔実施例〕

以下、本考案の一実施例を第１図及び第２図に
基づき詳細に説明する。

第１図は、本考案のスピンチヤツクを示す図で
あり、同図ａは斜視図、同図ｂは平面図、同図ｃ
は底面図、同図ｄは同図ｂのX₁−X₁拡大断面図
及び同図ｅは同図ｂのY₁−Y₁拡大断面図である。

本実施例のスピンチヤツクは、先ず、円板状の
基板保持部９と円筒状の回転軸受部４とを備えて
いる。

基板保持部９は、第３図ｃで示すような円板状
のガラスウエハ１１（直径76.4mm、厚さ0.55mm、
材質ソーダライムガラス）を載置する円状基板載
置面９１（直径70mm）を備えている。そして、こ
の円状基板載置面９１には、この載置面９１とほ
ぼ同心円状にリング状に溝９３（幅0.5mm、深さ
１mmで溝の内側の直径が63mm。）が設けられ、こ
の溝９３の底面には、ほぼ90°の間隔で４個の吸
引穴９４（直径0.5mm）が設けられている。又、
基板保持部９の前記回転軸受部４を固設する固設
面９５（直径70mm）の中心には、中央穴９６（直
径２mm）が設けられ、前記吸引穴９４の４個のう
ちの対向する２個の前記吸引穴９４と前記中央穴
９６とを連結する、断面が円状の２個の通孔９７
（断面の直径２mm）が前記基板保持部９内に設け
られている。

前記基板保持部９には、前記ガラスウエハ１１
の中心と前記円状基板載置面９１の中心とがほぼ
一致するように位置決めをするため、並びに前記
ガラスウエハ１１をこの中心位置から移動させな
いための予備保持手段たる爪９２が３個設けられ
ている。そして、各爪９２は、第１図に示すよう
に、断面Ｌ字状で、滑動部と予備保持部とから成
る。前記滑動部は回転軸受４から前記基板保持部
９の側面側に向かつて滑動させる（又は、その逆
方向）ための固設面９５側の一方の面９２１（以
下、「滑動面」という。）を有し、他方の予備保持
部は後記するように基板を予備的保持するため
に、基板載置面９１より約0.45mm突出し、基板保
持部９の側面側である、もう一方の面９２２（以
下、「予備保持面」という。）とを有するものであ
る。なお、この爪９２は、ネジ９８で固設面９５
に移動自在に止められ、また約120°の間隔で配置
されている。一方、回転軸受部４は、従来と同様
に、嵌合部３と上孔８（直径２mm）とを有し、前
記固設面９５の中央穴９６と、上孔８とをほぼ一
致させるように、前記固設面９５に前記回転軸受
部４を固設する。

次に、本実施例の使用例を第２図に基づき詳述
する。なお、同図ａは平面図、同図ｂは底面図及
び同図ｃは同図ａのY₂−Y₂拡大部分断面図であ
る。

先ず、３個の爪９２のそれぞれのネジ９８を緩
めて、３個の爪９２を充分に外側に向かつて滑動
させ、次にこれらの爪９２を指標としてガラスウ
エハ１１を基板載置面９１上にガラスウエハ１１
の中心と基板載置面９１の中心とがほぼ一致する
ように載置する。次いで、充分に外側に向かつて
滑動させた３個の爪９２を内側に向かつて滑動さ
せ、爪９２の予備保持面９２２をガラスウエハ１
１の側面に当接し、ネジ９８により固定し、ガラ
スウエハ１１を予備的保持する。次に、回転軸受
部４に嵌合した回転軸１０（ネジ１０１によつて
固設されている。）中の中空部（図示せず。）、上
孔８、中央穴９６、通孔９７、吸引穴９４及び溝
９３を介して真空吸引機（図示せず。）によつて、
基板載置面９１上に予備的保持したガラスウエハ
１１を吸着する。このように、ガラスウエハ１１
を吸着した状態でスピンチヤツクを回転させなが
ら、ガラスウエハ１１上にレジスト（処理液）を
塗布すると、レジスト膜（処理膜）の膜厚差を抑
制できる。

本実施例によれば、基板載置面９１にリング状
に溝９３を設けてあるので、単に吸引穴９４によ
つて、ガラスウエハ１１を吸着するよりも、溝９
３を介して吸着する方が、ガラスウエハ１１の平
面性をより保つことができる。また、爪９２によ
つて、ガラスウエハ１１が予備的保持されている
ので、吸引前に基板保持部９が多少動いても、ガ
ラスウエハ１１が移動することはなく、所望の位
置にガラスウエハ１１を保持することができる。
更に、本実施例では、爪９２によつてガラスウエ
ハ１１の幾何学中心と回転中心との不一致が抑え
られることから、レジストの膜厚の変動は、ガラ
スウエハ１１の周辺にのみ存在し、通常のパター
ン形成時において、要求されている規格を満足さ
せることができる。更に、本実施例においては、
溝９３が基板載置面９１の周辺に位置するため、
上述した膜厚均一効果が促進される。また、本実
施例では、爪９２の予備保持面９２２の突出量が
ガラスウエハ１１の厚さ以上でないので、爪９２
のガラスウエハ１１の側面の当接部近傍にもレジ
ストの膜厚の変動は生じない。

更に、本実施例では、爪９２の予備保持面９２
２が、基板保持部９の側面から張り出したガラス
ウエハ１１の側面に当接することによつて、ガラ
スウエハ１１を予備的に保持するので、基板保持
部９の側面から張り出し、かつ予備保持面９２２
の当接しないガラスウエハ１１の側面部分を持つ
て、ガラスウエハ１１の離脱を容易に行い得る。
又ガラスウエハ１１は、真空吸着のみならず、そ
の側面部分を爪９２によつて保持されているの
で、回転中も堅固に保持されている。

以上前記実施例において、基板保持部が円板状
であつたが、矩形状であつてもよく、また、爪の
数も３個ではなく、基板に形状に適するように適
宜決定すればよい。また、前記実施例では、吸引
穴の数が４個であつたが、１個であつてもよい。
望ましくは、基板が溝を介して吸着される力がよ
り均一になるために複数個がよい。更に望ましく
は、３個以上で、実質的に均等の位置に設けら
れ、吸引穴の断面積の総和が、中央穴の断面積以
上である。吸引穴の総断面積が、この中央穴の断
面積未満であると、基板を基板載置面に載置する
と、あたかも基板が吸着された状態となるので、
基板が真に吸着された、と誤認を生じ、この状態
でスピンチヤツクを回転すると、基板が基板載置
面から外れる危険がある。また、基板保持部と回
転軸受部とは、一体成型されたものであつてもよ
い。

〔考案の効果〕

本考案によれば、基板の装着時に湾曲を防止し
て基板を堅固に保持できると共に、基板の幾何学
中心と回転中心との不一致を抑制することができ
るので、基板上に形成された処理膜の膜厚が不均
一になることを抑制できる。又、基板の離脱時に
は容易に基板を取り外すことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のスピンチヤツクの一実施例を
示す図であり、同図ａは斜視図、同図ｂは平面
図、同図ｃは底面図、同図ｄは同図ｂのX₁−X₁
拡大断面図及び同図ｅは同図ｂのY₁−Y₁拡大断
面図である。第２図は本考案のスピンチヤツクの
使用例を示す図であり、同図ａは平面図、同図ｂ
は底面図及び同図ｃは同図ａのY₂−Y₂拡大部分
断面図である。第３図ａ及びｂは、それぞれ従来
のスピンチヤツクを示す平面図及び同図ａのX₃
−X₃拡大断面図であり、第３図ｃは基板の一例
を示す平面図である。 ３……嵌合部、４……回転軸受部、８……上
孔、９……基盤保持部、１１……ガラスウエハ、
９１……基板載置面、９２……爪（予備保持手
段）、９３……溝、９４……吸引穴、９５……固
設面、９６……中央穴、９７……通孔、９８……
ネジ、９２１……滑動面、９２２……予備保持
面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 基板保持部と回転軸受部とを備え、基板保持部
   は基板を載置する基板載置面と、前記基板載置面
   に該基板載置面の周辺に沿つてリング状に設けら
   れた溝と、前記溝の底面に設けられた吸引穴と、
   前記基板載置面に対向する前記回転軸受部を固設
   する固設面と、前記固設面に設けられた中央穴
   と，前記吸引穴と前記中央穴とを連結する通孔と
   を具備し、前記基板を前記基板載置面に真空吸着
   させた状態で前記基板上に処理液を塗布する処理
   液塗布用スピンチヤツクにおいて、 前記基板載置面の外形を前記基板より小となる
   ように選定し、 前記基板保持部から張り出した基板周縁部の側
   面を予備保持面によつて保持する予備保持手段を
   前記基板保持部に複数個設け、 前記予備保持手段は、前記固設面に沿つて前記
   回転軸受部に離間又は接近するように滑動する滑
   動部と、前記予備保持面が基板載置面より上方に
   位置するように前記滑動部から基板載置面に向か
   つて延伸した予備保持部とを備えていることを特
   徴とする処理液塗布用スピンチヤツク。