特許 7564586 基板保持装置、及び基板処理装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-01

(45)【発行日】2024-10-09

(54)【発明の名称】基板保持装置、及び基板処理装置

(51)【国際特許分類】

   H01L 21/683 20060101AFI20241002BHJP

【ＦＩ】

H01L21/68 P

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023221624

(22)【出願日】2023-12-27

【審査請求日】2024-01-19

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】316011226

【氏名又は名称】ＡＩメカテック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107836

【弁理士】

【氏名又は名称】西 和哉

(74)【代理人】

【識別番号】100211627

【弁理士】

【氏名又は名称】石坂 穂寿

(72)【発明者】

【氏名】末兼 大輔

(72)【発明者】

【氏名】下川 通貴

(72)【発明者】

【氏名】池田 孝生

【審査官】宮久保 博幸

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１１－０８２４５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－１２９０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－２０７５１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１２３４００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２１－０６８８７８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２３－０７６２６０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２２０４８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１９－００４０１７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－０７２５１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２２－０１５４９７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｌ ２１／６８３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ベース部と、
前記ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、
前記ベース部に前記中央部を囲んで設けられ、前記中央部から径方向外側に突出した前記基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、
前記ベース部、前記環状部、及び前記基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、
前記環状部は、
前記基板に接触する第１層と、
前記第１層と前記ベース部との間に配置され、前記第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、断面が矩形状であって前記第２層が前記第１層より厚い、基板保持装置。

【請求項2】

ベース部と、
前記ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、
前記ベース部に前記中央部を囲んで設けられ、前記中央部から径方向外側に突出した前記基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、
前記ベース部、前記環状部、及び前記基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、
前記環状部は、
前記基板に接触する第１層と、
前記第１層と前記ベース部との間に配置され、前記第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、
前記第１層は、前記第２層より高い導電性を有し、かつ前記第２層より高い耐熱性を有する、基板保持装置。

【請求項3】

前記第１層は、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、及びポリフェニレンサルファイドのうち少なくとも一つを含む材料から形成される、請求項２に記載の基板保持装置。

【請求項4】

ベース部と、
前記ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、
前記ベース部に前記中央部を囲んで設けられ、前記中央部から径方向外側に突出した前記基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、
前記ベース部、前記環状部、及び前記基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、
前記環状部は、
前記基板に接触する第１層と、
前記第１層と前記ベース部との間に配置され、前記第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、
前記第２層は、フッ素ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、及びシリコーンゴムのうち少なくとも一つを含む材料から形成される、基板保持装置。

【請求項5】

前記第２層は、多孔質体である、請求項４に記載の基板保持装置。

【請求項6】

ベース部と、
前記ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、
前記ベース部に前記中央部を囲んで設けられ、前記中央部から径方向外側に突出した前記基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、
前記ベース部、前記環状部、及び前記基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、
前記環状部は、
前記基板に接触する第１層と、
前記第１層と前記ベース部との間に配置され、前記第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、
前記中央部及び前記環状部は、前記第１層と同様の材質で形成された第３層を介して前記ベース部に取り付けられる、基板保持装置。

【請求項7】

ベース部と、
前記ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、
前記ベース部に前記中央部を囲んで設けられ、前記中央部から径方向外側に突出した前記基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、
前記ベース部、前記環状部、及び前記基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、
前記中央部は、固定具により前記ベース部に取り付けられ、
前記吸引部は、前記固定具に設けられた貫通孔を介して前記空間内を吸引する、基板保持装置。

【請求項8】

前記中央部は、前記保持面において前記中央部の側面まで達する複数の溝部を備える、請求項７に記載の基板保持装置。

【請求項9】

前記環状部の先端面は、前記中央部の前記保持面に対して、前記ベース部から離れる方向に突出して設けられる、請求項１、２、４、６、７のいずれか一項に記載の基板保持装置。

【請求項10】

前記環状部は、前記中央部から径方向外側に離間して配置される、請求項１、２、４、６、７のいずれか一項に記載の基板保持装置。

【請求項11】

前記中央部は、前記第１層と同様の材質で形成される、請求項１、２、４、６のいずれか一項に記載の基板保持装置。

【請求項12】

前記ベース部は、前記中央部の中心を含む回転軸まわりに回転可能である、請求項１、２、４、６、７のいずれか一項に記載の基板保持装置。

【請求項13】

請求項１、２、４、６、７のいずれか一項に記載の基板保持装置を備える、基板処理装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、基板保持装置、及び基板処理装置に関する。

【背景技術】

【0002】

ガラス基板等の基板の表面にレジスト液等をコーティングする際、基板を洗浄液で洗浄する際等において、基板を真空吸着しつつ、基板を回転可能に保持する基板保持装置が用いられることがある。例えば、特許文献１には、スピンナーチャックの保持面に開口した吸引孔を囲むように、芯をゴムで形成しかつ表層を四フッ化フルオロエチレンとした二層構造のシールリングを備えた構成が開示されている。さらに、特許文献１には、スピンナーチャック表面に内側シールリングと外側シールリングとを同心状に設けた構成が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開平０６－０６１１３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、基板の製造過程で、基板に反りが生じることがある。反りが生じた基板を基板保持装置で真空吸着しようとすると、基板保持装置の保持面と基板との間に隙間が生じることがある。このように隙間が生じた状態では、基板と保持面との間の真空（負圧）が破壊され、基板の吸着ができなくなってしまう場合がある。

【0005】

以上のような事情に鑑み、本発明は、反りが生じた基板であっても、良好に吸着保持することが可能な基板保持装置、及び基板処理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】

【0006】

本発明の態様では、ベース部と、ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、ベース部に中央部を囲んで設けられ、中央部から径方向外側に突出した基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、ベース部、環状部、及び基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、環状部は、基板に接触する第１層と、第１層とベース部との間に配置され、第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、断面が矩形状であって第２層が第１層より厚い、基板保持装置が提供される。
本発明の態様では、ベース部と、ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、ベース部に中央部を囲んで設けられ、中央部から径方向外側に突出した基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、ベース部、環状部、及び基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、環状部は、基板に接触する第１層と、第１層とベース部との間に配置され、第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、第１層は、第２層より高い導電性を有し、かつ第２層より高い耐熱性を有する、基板保持装置が提供される。
本発明の態様では、ベース部と、ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、ベース部に中央部を囲んで設けられ、中央部から径方向外側に突出した基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、ベース部、環状部、及び基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、環状部は、基板に接触する第１層と、第１層とベース部との間に配置され、第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、第２層は、フッ素ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、及びシリコーンゴムのうち少なくとも一つを含む材料から形成される、基板保持装置が提供される。
本発明の態様では、ベース部と、ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、ベース部に中央部を囲んで設けられ、中央部から径方向外側に突出した基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、ベース部、環状部、及び基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、環状部は、基板に接触する第１層と、第１層とベース部との間に配置され、第１層より剛性が低くかつ弾性変形可能な第２層と、を積層して設けられ、中央部及び環状部は、第１層と同様の材質で形成された第３層を介してベース部に取り付けられる、基板保持装置が提供される。
本発明の態様では、ベース部と、ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、ベース部に中央部を囲んで設けられ、中央部から径方向外側に突出した基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、ベース部、環状部、及び基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備え、中央部は、固定具によりベース部に取り付けられ、吸引部は、固定具に設けられた貫通孔を介して空間内を吸引する、基板保持装置が提供される。
本発明の第１態様では、ベース部と、前記ベース部に設けられ、基板の中央部分に接触する保持面を有する中央部と、前記ベース部に前記中央部を囲んで設けられ、前記中央部から径方向外側に突出した前記基板の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部と、前記ベース部、前記環状部、及び前記基板により形成される空間内を吸引する吸引部と、を備える、基板保持装置が提供される。

【0007】

本発明の第２態様では、上記した基板保持装置を備える、基板処理装置が提供される。

【発明の効果】

【0008】

上記した態様によれば、反りの生じた基板であっても、ベース部に設けられた中央部の保持面が、基板の中央部分に接触し、環状部が、中央部から径方向外側に突出した基板の外周部分に、基板の反りに追従して接触するよう変形する。この構成により、吸引部で、ベース部、環状部、及び基板により形成される空間内を吸引することで、反りの生じた基板であっても、良好に吸着保持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】実施形態に係る基板処理装置の一例を示す断面図である。

【図2】実施形態に係る基板保持装置の主要部を示す斜視図である。

【図3】実施形態に係る基板保持装置の主要部を示す断面図である。

【図4】実施形態に係る基板保持装置のテーブル本体を示す平面図である。

【図5】実施形態に係る基板保持装置の環状部上に基板を載せた状態を示す断面図である。

【図6】実施形態に係る基板保持装置の環状部上に基板を載せ、吸引部で吸引した状態を示す断面図である。

【図7】実施形態に係る基板保持装置の環状部上に、反っている基板を載せた状態を示す断面図である。

【図8】反っている基板を載せて吸引部で吸引した状態を示す要部断面図である。

【図9】実施形態に係る基板保持装置の環状部上に、反っている基板の他の例を載せた状態を示す断面図である。

【図10】反っている基板の他の例を載せて吸引部で吸引した状態を示す要部断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。ただし、本発明は以下に説明する実施形態に限定されない。また、図面においては実施形態の各構成をわかりやすくするために、一部を大きく又は強調して、あるいは一部を簡略化して表しており、実際の構造又は形状、縮尺等が異なっている場合がある。

【0011】

図１は、実施形態に係る基板処理装置１の一例を示す断面図である。ここで一例として、基板処理装置１はスピンナーと呼ばれる装置を含むものとなる。図２は、実施形態に係る基板保持装置２の主要部を示す斜視図である。ここで一例として、基板保持装置２はスピンナーチャックと呼ばれる装置を含むものとなる。図３は、実施形態に係る基板保持装置２の主要部を示す断面図である。図４は、基板保持装置２のテーブル本体３１を示す平面図である。図１に示すように、基板処理装置１は、基板保持装置２と、処理部９と、を主に備える。基板保持装置２は、基板を下方から吸着支持する基板保持テーブル３と、基板保持テーブル３を支持する支持軸７と、を備えている。図１～図３に示すように、基板保持テーブル３は、ベース部３０と、内周部材４０と、環状部５０と、吸引部６０と、を備えている。

【0012】

ベース部３０は、テーブル本体３１と、ベースプレート３２と、を備えている。テーブル本体３１は、円盤状で、上下方向に交差する面に沿って延びている。テーブル本体３１の中心部には、テーブル本体３１を上下方向に貫通する孔３１ｈが形成されている。図３、図４に示すように、テーブル本体３１は、テーブル本体３１の中心部に形成された取付部３４と、取付部３４から径方向外側に延びる外周板状部３５と、を一体に有している。

【0013】

取付部３４は、孔３１ｈの径方向外側に形成されている。取付部３４は、外周板状部３５の上面から上方に突出している。取付部３４の上面には、周方向に間隔をあけて複数の凹部３６が形成されている。本実施形態において、凹部３６は、上下方向から見て円形で、例えば６個形成されている。各凹部３６は、取付部３４の上面から下方に窪むように形成されている。

【0014】

取付部３４の上面には、周方向に間隔を空けて複数の溝３７が形成されている。複数の溝３７は、凹部３６と同数、つまり例えば６本形成されている。複数の溝３７は、取付部３４の上面から下方に窪んで取付部３４の径方向に延びている。各溝３７の一端は、孔３１ｈ内に連通している。各溝３７の他端は、複数の凹部３６の各々に連通している。

【0015】

図１～図３に示すように、テーブル本体３１の下側には、ボス部３３が設けられている。ボス部３３は、テーブル本体３１の下面の中央部から、鉛直下方に向かって延びる円筒状に形成されている。ボス部３３の内周面は、孔３１ｈの上下方向の下部の一部を形成している。テーブル本体３１の外径は、ボス部３３の外径よりも大きい。テーブル本体３１は、ボス部３３の上端から、径方向外側に延びている。

【0016】

ベースプレート３２は、テーブル本体３１上に設けられている。図３に示すように、ベースプレート３２の外径は、取付部３４の外径よりも大きく、ベースプレート３２の外周部は、取付部３４よりも径方向外側に延びている。ベースプレート３２は、鉛直上方を向く上面３２ｆを有している。ベースプレート３２の下面には、内周ベース面３２ｂと、外周ベース面３２ｃと、が形成されている。

【0017】

内周ベース面３２ｂは、鉛直下方を向き、取付部３４の上面に当接している。内周ベース面３２ｂは、孔３１ｈを上方から閉塞している。また、内周ベース面３２ｂと取付部３４に形成された複数本の溝３７との間には、孔３１ｈから径方向外側に放射状に延び、複数の凹部３６内に連通する放射状の流路３８が形成されている。外周ベース面３２ｃは、鉛直下方を向き、外周板状部３５の上面に当接している。

【0018】

ベースプレート３２には、周方向に間隔をあけて複数の雌ネジ孔３２ｈが形成されている。複数の雌ネジ孔３２ｈの各々は、ベースプレート３２を上下方向に貫通し、テーブル本体３１の複数の凹部３６に連通するよう形成されている。ベースプレート３２は、例えば、複数本のボルト（図示無し）によるボルト接合、接着、溶接等により、テーブル本体３１に固定されている。

【0019】

内周部材４０は、ベースプレート３２上に設けられている。内周部材４０は、基部プレート（第３層）４１と、中央部４２と、を一体に有している。基部プレート４１は、ベースプレート３２の上面３２ｆに沿って延びている。基部プレート４１の外径は、中央部４２の外径よりも大きい。基部プレート４１は、中央部４２よりも径方向外側に延びている。基部プレート４１には、周方向に間隔をあけて複数のボルト挿通孔４１ｈが形成されている。複数のボルト挿通孔４１ｈの各々は、基部プレート４１を上下方向に貫通し、ベースプレート３２の複数の雌ネジ孔３２ｈに連通するよう形成されている。

【0020】

中央部４２は、基部プレート４１の中央部に設けられている。中央部４２は、基部プレート４１から上方に向かって突出している。中央部４２は、基部プレート４１と一体に形成されている。中央部４２は、上下方向から見て円形状に形成されている。図２に示すように、中央部４２には、各ボルト挿通孔４１ｈが設けられた部分に、中央部４２の側面から径方向内側に窪む複数の逃げ凹部４２ｓが形成されている。図２、図３に示すように、中央部４２は、鉛直上方を向く保持面４２ｆを有している。保持面４２ｆは、基板保持装置２で基板１００を保持する際、基板１００の中央部分に接触する。

【0021】

中央部４２の保持面４２ｆには、複数の溝部４５が形成されている。複数の溝部４５は、保持面４２ｆから下方に窪み、保持面４２ｆに沿った方向に延びている。複数の溝部４５は、複数の放射状溝部４５ａと、同心円状の複数の環状溝部４５ｂと、を有している。複数の放射状溝部４５ａは、内周部材４０の中心周りの周方向に等間隔又はほぼ等間隔に形成されている。複数の環状溝部４５ｂは、それぞれ環状で、内周部材４０の中心から径方向に等間隔又はほぼ等間隔で設けられている。複数の放射状溝部４５ａは、内周部材４０の中心から径方向外側に向かって放射状に延びている。複数の放射状溝部４５ａは、複数の環状溝部４５ｂを連通し、中央部４２の側面まで達するよう設けられている。

【0022】

内周部材４０は、複数本の固定具３９を介してベースプレート３２に固定されている。図３に示すように、各固定具３９は、ボルト挿通孔４１ｈを通して雌ネジ孔３２ｈの雌ネジ部に締着されるネジ軸部３９ｓと、ネジ軸部３９ｓの上端から径方向外側に拡径する頭部３９ｂと、を一体に有している。固定具３９は、ネジ軸部３９ｓがボルト挿通孔４１ｈを通して雌ネジ孔３２ｈの雌ネジ部に締着され、頭部３９ｂがボルト挿通孔４１ｈの径方向外側で基部プレート４１の上面４１ｔに突き当たることで、内周部材４０をベースプレート３２に固定している。各固定具３９には、固定具３９を上下に貫通する貫通孔３９ｈが形成されている。

【0023】

環状部５０は、ベース部３０に、中央部４２を囲むように設けられている。環状部５０は、中央部４２に対して径方向外側に離間して設けられている。環状部５０は、内周部材４０の中心周りの周方向に連続して、円環状に設けられている。環状部５０は、内周部材４０の基部プレート４１の外周部の上面から上方に立ち上がるように設けられている。環状部５０の先端面５０ｓは、中央部４２の保持面４２ｆに対して、ベース部３０から離れる方向（上方）に突出して設けられている。

【0024】

先端面５０ｓが、保持面４２ｆから上方に突出する寸法Ｔは、基板保持装置２で保持する基板１００に想定される、基板１００の反り量に応じて設定すればよい。例えば、環状部５０の外径が１００ｍｍ程度、基板１００の外径が３００ｍｍ程度であり、基板１００の中央部に対して外周部が、最大で３程度反っている可能性があると想定される場合、先端面５０ｓは、例えば、保持面４２ｆに対して１．０ｍｍから１０．０ｍｍの範囲の寸法Ｔで突出しているのが好ましい。

【0025】

基板保持装置２で基板１００を保持する際、基板１００の中央部分は、中央部４２に接触可能とされている。基板保持装置２で基板１００を保持する際、中央部４２から径方向外側に突出した基板１００の外周部分は、環状部５０に一周にわたって接触可能となされている。環状部５０は、基板１００の外周部分が接触した際、上下方向に弾性変形可能とされている。環状部５０は、第１層５１と、第２層５２と、を備えている。第１層５１、及び第２層５２は、上方から下方に向かって、この順で積層して設けられている。

【0026】

最も上方に設けられた第１層５１は、基板１００を保持する際、基板１００の下面に接触する。第１層５１は、基板１００に接触した後に、基板１００が第１層から離間した際に、基板１００に、第１層５１の接触痕が残らないような材料で形成するのが好ましい。第１層は、基板１００に反りが生じていた場合に、基板１００の下面の形状に倣って弾性変形可能な材料で形成するのが好ましい。また、第１層５１は、基板１００と接触した際に静電気が生じるのを抑えるため、導電性を有した材料から形成するようにしてもよい。

【0027】

また、第１層５１は、第２層５２より高い導電性を有しているのが好ましい。第１層５１は、基板１００が高温となった場合に、熱で軟化したり溶けたりしないよう、第２層５２より高い耐熱性を有するのが好ましい。このような第１層５１を形成する材料としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、及びポリフェニレンサルファイドのうち少なくとも一つを含む材料を用いるのが好ましい。第１層５１は、例えば、０．５ｍｍから１．５ｍｍの厚さに設けられているのが好ましい。この範囲の厚さにすることで、基板１００の反った形状に追従しやすくなる。

【0028】

第２層５２は、第１層５１とベース部３０との間に配置されている。第２層５２は、第１層５１より剛性が低くかつ弾性変形可能な材料で形成されているのが好ましい。第２層５２は、導電性、及び耐熱性を有してようにしてもよい。このような第２層５２を形成する材料としては、例えば、フッ素ゴム、ポリテトラフルオロエチレン、及びシリコーンゴムのうち少なくとも一つを含む材料を用いるのが好ましい。また、第２層５２は、このような材料からなる、多孔質体であるのが好ましい。

【0029】

多孔質体には、一般的に独立気泡体と連続気泡体があるが、第２層５２は、多孔質体のうち、多孔質体に含まれる気泡が互いに独立して設けられた、独立気泡体であるのが、特に好ましい。独立気泡体であれば、気泡が繋がっていないので空気の出入りが少なく、吸着の用途に適しており、さらに、元の形状に戻りやすく、反発力を得やすい。また、第２層５２は、例えば、基板１００が最大３ｍｍ反っている場合、４．０ｍｍから７．０ｍｍの厚さに設けられるのが好ましい。この範囲の厚さとすることにより、基板１００の大きな反りに対応することができる。

【0030】

また、中央部４２及び環状部５０が取り付けられた基部プレート４１は、第１層５１と同様の材質で形成されるようにしてもよい。さらに、中央部４２は、第１層５１と同様の材質で形成するようにしてもよい。つまり、基部プレート４１、及び中央部４２は、例えば、ポリエーテルエーテルケトン、ポリアミドイミド、及びポリフェニレンサルファイドのうち少なくとも一つを含む材料を用いて形成するのが好ましい。この場合、基部プレート４１と中央部４２とを、一体に形成してもよい。

【0031】

図１に示すように、支持軸７は、基板保持テーブル３の下側に設けられている。支持軸７は、上下方向に延びている。支持軸７は、基板処理装置１の基部８に、中央部４２の中心を含む鉛直軸Ｃｖまわりに回転自在に支持されている。支持軸７は、回転軸７１と、保持筒７２と、を備えている。すなわち、ベース部３０は、中央部の中心を含む回転軸まわり（鉛直軸Ｃｖまわり）に回転可能である。

【0032】

回転軸７１は、上下方向に延びる円柱状である。回転軸７１の中心部には、回転軸７１を上下方向に貫通する軸貫通孔７１ｈが形成されている。回転軸７１の上下方向中間部は、基部８に設けられた保持筒７２に挿入されている。保持筒７２は、上下方向に延びる円筒状で、その下端部に、径方向外側に延びるフランジ部７２ａを有している。保持筒７２は、その下端部が、基部８の支持プレート８１に形成された保持孔８１ｈに挿入され、フランジ部７２ａを支持プレート８１の上面に突き当てた状態で、図示しないボルト等によって支持プレート８１に締結固定されている。

【0033】

保持筒７２内には、軸受７５Ａ、７５Ｂが設けられている。軸受７５Ａ、７５Ｂは、保持筒７２内で上下方向に間隔をあけて設けられている。軸受７５Ａ、７５Ｂは、回転軸７１を上下２個所で鉛直軸Ｃｖまわりに回転自在に支持している。回転軸７１は、上方の軸受７５Ａの上側に、径方向外側に突出して周方向に連続する環状凸部７１ｃを有している。また、回転軸７１には、下方の軸受７５Ｂの下側に、リング状のカラー７６が嵌め込まれている。環状凸部７１ｃとカラー７６とで軸受７５Ａ、７５Ｂを上下両側から挟み込むことで、回転軸７１は、保持筒７２に対して上下方向への移動が規制されている。

【0034】

回転軸７１の上端部は、ベース部３０のボス部３３に下方から挿入されている。回転軸７１の上端部は、ボス部３３の下端部に形成された切欠き３３ｋ（図２参照）を通して、図示しないボルト等により、鉛直軸Ｃｖまわりの周方向に相対変位不能に固定されている。回転軸７１の下端部は、保持筒７２から下方に突出し、基板処理装置１の基部に設けられた図示しない電動モータ等の回転駆動源に接続されている。回転軸７１は、この回転駆動源を駆動させることで、鉛直軸Ｃｖまわりに回転駆動される。この構成により、基板保持テーブル３（ベース部３０）は、回転駆動源により回転駆動される回転軸７１と一体に、鉛直軸Ｃｖまわりに回転駆動される。

【0035】

回転軸７１に形成された軸貫通孔７１ｈには、図示しない真空ポンプ等の負圧発生源が、図示しない配管を介して接続されている。この負圧発生源で発生する負圧は、軸貫通孔７１ｈを介して、ボス部３３の内部空間に及ぶ。ボス部３３内の負圧は、流路３８、凹部３６、貫通孔３９ｈを介して、後述の、基部プレート４１の上側に形成される空間Ｓに及ぶ。

【0036】

図５は、実施形態に係る基板保持装置２の環状部５０上に基板１００を載せた状態を示す断面図である。図５に示すように、吸引部６０は、基板保持装置２上に載置される基板１００を吸引する。基板保持装置２には、基板処理装置１の外部から、図示しない基板搬送機構により、基板１００が搬入され、基板保持装置２上に載置される。基板１００は、その内周部が中央部４２上、又は中央部４２の上方に配置され、その外周部が環状部５０上に載置される。この状態で、ベース部３０と、環状部５０と、及び基板１００との間には、空間Ｓが形成される。

【0037】

吸引部６０は、ベース部３０、環状部５０、及び基板１００により形成される空間Ｓ内を吸引する。環状部５０と、中央部４２との間には、下方に窪んで周方向に連続する環状溝６１が形成されている。この環状溝６１の底部は、ベース部３０のベースプレート３２上に設けられた基部プレート４１の上面４１ｔにより形成され、固定具３９の頭部３９ｂが露出している。

【0038】

基部プレート４１をベースプレート３２に固定する固定具３９には、貫通孔３９ｈが形成されている。負圧発生源で発生する負圧は、軸貫通孔７１ｈ、ボス部３３の内部空間、流路３８、凹部３６、固定具３９の貫通孔３９ｈを通して、ベース部３０と、環状部５０と、及び基板１００との間に形成された空間Ｓに及ぶ。この構成により、基板１００が環状部５０上に載置され、環状部５０が基板１００によって閉塞されることで、負圧発生源で発生する負圧により、空間Ｓ内の雰囲気が吸引され、基板１００が、基板保持テーブル３に吸着保持される。

【0039】

図１に示すように、処理部９は、基板保持装置２の基板保持テーブル３で保持された基板１００に対して、所定の処理を施す。本実施形態では、処理部９として、例えば、基板１００を洗浄するための洗浄液を基板１００の表面に供給するノズル９１が設けられている。ノズル９１は、図示では１本である例を示しているが、複数本が１列に並べられて用いられてもよい。また、このノズル９１は、図示しないノズル駆動部により、基板保持テーブル３の上方において、径方向に基板保持テーブル３の移動可能であってもよい。

【0040】

ノズル９１には、配管を通して、図示しない洗浄液供給源から洗浄液が供給される。ノズル９１は、洗浄液供給源から供給された洗浄液を、吐出口から下方に向かって吐出する。ノズル９１から吐出される洗浄液は、基板保持テーブル３に支持された基板１００の上面に供給され、基板１００の洗浄がなされる。ノズル９１から吐出された洗浄液を回収するため、基板保持テーブル３の周囲に、適宜のトレーを備えるようにしてもよい。

【0041】

次に、上記したような基板処理装置１における基板１００の処理方法について説明する。まず、基板処理装置１の外部において、基板搬送機構（図示無し）により、基板１００を保持する。続いて、基板搬送機構（図示無し）で、保持した基板１００を、基板保持テーブル３上に載置させる。この状態で、図５に示すように、反りの無い、又は反りが小さい基板１００の場合、基板１００の外周部は、環状部５０上に載置され、基板１００の内周部は、中央部４２の保持面４２ｆに接触せず、保持面４２ｆの上方に離間して位置している。なお、本明細書において、基板１００の反りとは、単一の凸状だけでなく、複数の凸状が連続して波形状となった状態を含む意味で用いている。

【0042】

次いで、図示しない真空ポンプ等の負圧発生源で発生される負圧を、ベース部３０と、環状部５０と、及び基板１００との間に形成された空間Ｓに付与する。その結果、環状部５０の内周側で生じる吸引力により、空間Ｓ内の雰囲気が吸引される。図６は、実施形態に係る基板保持装置２の環状部５０上に基板１００を載せ、吸引部６０で吸引した状態を示す断面図である。図５に示すように、反りの無い、又は反りが小さい基板１００の場合、空間Ｓ内の雰囲気が吸引されると、図６に示すように、環状部５０の第２層５２が圧縮方向に弾性変形し、空間Ｓの体積が減少し、基板１００の中央部が基板保持テーブル３の保持面４２ｆに接触する。すると、保持面４２ｆに形成された複数の溝部４５による吸引力が、基板１００の内周部の下面に及び、基板１００が、より確実に吸着保持される。

【0043】

図７は、実施形態に係る基板保持装置２の環状部５０上に、反っている基板１００を載せた状態を示す断面図である。図７に示す基板１００は、下に凸となる状態で反っている。図７に示すように、反りが大きい基板１００では、基板１００を基板保持テーブル３上に載置すると、基板１００の外周部が環状部５０上に載置され、中央部分（内周部）が中央部４２の保持面４２ｆに接触した状態となる。

【0044】

つまり、環状部５０の上面が保持面４２ｆよりも上方に位置しているので、基板１００の中央部分が保持面４２ｆに接触した場合であっても、基板１００の外周部が環状部５０に接触した状態となる。もしくは、基板１００が下に凸となる状態で反っている場合、中央部分が保持面４２ｆに接触しない場合であっても、基板１００の外周部が環状部５０に接触した状態となる。その結果、基板１００の外周部が環状部５０と接触していることで、環状部５０の内周側の空間Ｓが閉じた状態となる。この状態で、吸引部６０により環状部５０の内周側の空間Ｓの雰囲気が吸引されると、空間Ｓ内の体積が縮小するにともなって、環状部５０の第２層５２が圧縮方向に弾性変形する。

【0045】

なお、基板１００を基板保持テーブル３上に載置する際、基板１００の搬送装置（図示無し）により基板１００を下方に押し付けるようにしてもよい。この動作により、基板１００の外周部を環状部５０の上面に確実に接触させることができる。このとき、下方に押された基板１００の外周部によって、環状部５０の第２層５２を圧縮方向に弾性変形させてもよい。また、基板１００を搬送装置（図示無し）で下方に押し付けることに代えて、搬送装置（図示無し）とは別の装置により基板１００を下方に押し付けてもよい。

【0046】

図８は、図７に示すように反っている基板１００を載せて吸引部６０で吸引した状態を示す要部断面図である。図８に示すように、基板１００は、その中央部分が保持面４２ｆに接触した状態を保ちながら、外周部が下方に変位する。その結果、図８に示すように、反っていた基板１００が保持面４２ｆに沿った平板状に延びていく。基板１００は、中央部分が基板保持テーブル３の保持面４２ｆに接触することで、保持面４２ｆに形成された複数の溝部４５による吸引力が作用し、保持面４２ｆに確実に吸着保持される。また、基板１００は、保持面４２ｆに沿って吸着されることで、図６に示すように、反りが解消された平板状に保持された状態となる。

【0047】

図９は、実施形態に係る基板保持装置２の環状部５０上に、反っている基板１００Ａを載せた状態を示す断面図である。図９に示す基板１００Ａは、上に凸となる状態で反っている。図９に示すように、基板１００Ａを基板保持テーブル３上に載置すると、基板１００の外周部が環状部５０上に載置され、中央部分が保持面４２ｆから離間した状態となる。その結果、基板１００Ａの外周部が環状部５０と接触していることで、環状部５０の内周側の空間Ｓが閉じた状態となる。この状態で、吸引部６０により環状部５０の内周側の空間Ｓの雰囲気が吸引されると、空間Ｓ内の体積が縮小するにともなって、環状部５０の第２層５２が圧縮方向に弾性変形する。

【0048】

図１０は、図９に示すように反っている基板１００Ａを載せて吸引部６０で吸引した状態を示す要部断面図である。図１０に示すように、基板１００Ａは、その中央部分が保持面４２ｆに引き寄せられつつ、外周部が上方に変位する。その結果、図１０に示すように、反っていた基板１００Ａが保持面４２ｆに沿った平板状に延びていく。基板１００Ａは、中央部分が基板保持テーブル３の保持面４２ｆに接触することで、保持面４２ｆに形成された複数の溝部４５による吸引力が作用し、保持面４２ｆに確実に吸着保持される。また、基板１００Ａは、保持面４２ｆに沿って吸着されることで、図６に示すように、反りが解消された平板状に保持された状態となる。

【0049】

基板処理装置１では、このようにして基板保持装置２の基板保持テーブル３で、基板１００を吸着保持しながら、保持した基板１００を鉛直軸Ｃｖまわりに回転させる。この状態で、処理部９で、基板１００に対して所定の処理を実施する。本実施形態では、ノズル９１からノズルを吐出して、基板１００の上面を洗浄する。所定の処理の実施後、基板保持テーブル３の回転を停止させ、吸引部６０における吸着を解除する。その後、基板搬送機構（図示無し）で、基板保持テーブル３で保持した基板１００を取り出し、基板処理装置１の外部に搬出する。

【0050】

このように、本実施形態によれば、中央部４２から径方向外側に突出した基板１００の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部５０が設けられ、吸引部６０が、ベース部３０、環状部５０、及び基板１００により形成される空間Ｓ内を吸引する。したがって、基板１００に反りが生じている場合であっても、基板１００の下面が環状部５０に接触すれば、吸引部６０で空間Ｓ内を吸引することで、基板１００を吸着保持できる。しかも、基板１００の外周部分が環状部５０に接触した状態で、空間Ｓ内を吸引部６０で吸引したときに、環状部５０が基板１００の下面に倣って変形することで、基板１００を、より確実に吸着保持できる。したがって、反りの生じた基板１００であっても、良好に吸着保持することが可能となる。

【0051】

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明の技術範囲は、上記した実施形態等で説明した態様に限定されない。上記した実施形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることは当業者において明らかである。また、そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれる。上記した実施形態で説明した要件の１つ以上は、省略されることがある。また、上記した実施形態で説明した要件は、適宜組み合わせることができる。また、実施形態において示した各動作の実行順序は、前の動作の結果を後の動作で用いない限り、任意の順序で実現可能である。また、上記した実施形態における動作に関して、便宜上「先ず」、「次に」、「続いて」等を用いて説明したとしても、この順序で実施することが必須ではない。

【0052】

上記した実施形態では、処理部として、基板を洗浄する洗浄処理を行うようにしたが、この形態に限られない。処理部として、例えば、塗布液を基板の表面に塗布するためのスピンコーター等を備える構成であってもよい。すなわち、基板保持装置２が基板処理装置１に設けられる形態であってもよい。

【0053】

また、上記した実施形態では、基板保持装置２が基板処理装置１に設けられる形態を例に挙げて説明しているが、この形態に限定されない。上記した基板保持装置２は、例えば、基板１００、１００Ａを搬送する基板搬送装置（図示無し）に設けられる形態であってもよい。このような基板搬送装置（図示無し）では、例えばロボットアーム、マニュピレータ等の可動端側に上記した基板保持装置２が設けられ、この基板保持装置２により基板１００、１００Ａの上面又は下面を吸着して保持した状態で、基板１００、１００Ａを搬送可能である。

【符号の説明】

【0054】

１・・・基板処理装置
２・・・基板保持装置
３０・・・ベース部
３９・・・固定具
３９ｈ・・・貫通孔
４１・・・基部プレート（第３層）
４２・・・中央部
４２ｆ・・・保持面
４５・・・溝部
５０・・・環状部
５０ｓ・・・先端面
５１・・・第１層
５２・・・第２層
６０・・・吸引部
７１・・・回転軸
１００、１００Ａ・・・基板
Ｓ・・・空間

【要約】

【課題】反りが生じた基板であっても、良好に吸着保持する。
【解決手段】基板保持装置２は、ベース部３０と、ベース部３０に設けられ、基板１００の中央部分に接触する保持面４２ｆを有する中央部４２と、ベース部３０に中央部４２を囲んで設けられ、中央部４２から径方向外側に突出した基板１００の外周部分に一周にわたって接触して変形可能な環状部５０と、ベース部３０、環状部５０、及び基板１００により形成される空間内を吸引する吸引部６０と、を備える。
【選択図】図３

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】