CN1912697B

CN1912697B - 基板的旋转处理装置

Info

Publication number: CN1912697B
Application number: CN2006101019320A
Authority: CN
Inventors: 西部幸伸; 宫迫久显; 今冈裕一
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2005-07-11
Filing date: 2006-07-11
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2026-07-11
Also published as: JP4796902B2; CN1912697A; KR101231749B1; TW200702075A; TWI405623B; JP2007044686A; KR20070007725A

Abstract

本发明的旋转处理装置，具备：回转工作台，设于外杯状体内，在上表面保持基板的状态下被控制马达回转驱动；内杯状体，设于外杯状体内，被设置为在上端比回转工作台的上表面低的下降位置和上端比保持在回转工作台上的上述基板高的上升位置之间，可被上下驱动机构上下驱动；第1反射板，设于外杯状体的内周部，在内杯状体处于下降位置的状态下使基板回转并用第2处理液进行处理时，使从基板的周边部分飞散的第2处理液向下方反射；以及第2反射板，设置在内杯状体的内周部，在内杯状体处于上升位置的状态下使基板回转并用第1处理液进行处理时，使从基板的周边部分飞散的第1处理液向下方反射。

Description

基板的旋转处理装置

技术领域

本发明涉及一种用第1处理液和第2处理液处理保持在回转工作台上的基板的旋转处理装置。

背景技术

例如，在液晶显示装置的制造过程中，在矩形的玻璃制基板上形成电路图案。形成电路图案时，对上述基板进行显影处理、蚀刻处理或者抗蚀剂的剥离处理等。进行这些处理时，首先，向基板供给作为第1处理液的显影液、蚀刻液或者剥离液等来进行预定的处理，接着供给作为第2处理液的纯水等清洗液以进行清洗处理。

显影液、蚀刻液或者剥离液等第1处理液价格较高，因此进行循环使用。循环使用第1处理液时，在不混合第1处理液和第2处理液的情况下进行回收。

另一方面，在使基板回转的同时用处理液处理该基板的旋转处理装置具有杯状体。在该杯状体内设置有回转工作台。回转工作台上设置有支撑上述基板的四角部分的下表面和侧面的支撑栓。使上述回转工作台回转并一边向基板供给处理液一边进行处理时，供给到该基板上的处理液因离心力而向周边部分飞散。

从基板飞散的处理液在上述杯状体的内周面反射而返回基板方向后，附着到基板上而成为污染的原因。因此，专利文献1公开了以下内容，即，在杯状体的内周面上倾斜设置整流环。通过设置整流环，使从基板飞散的处理液向下方反射，可以防止返回基板。

专利文献1：日本特开2002-261073号公报。

但是，专利文献1公开的旋转处理装置，用第1处理液和第2处理液依次进行处理，而并没有公开将这些处理液分离回收的内容。将第1处理液和第2处理液分离回收时，必须在用第1处理液处理基板时和用第2处理液处理基板时均能够防止从基板飞散的处理液返回基板。

但是，对比文件1公开的旋转处理装置中，并没有公开将两种处理液分离回收的内容，因此，并没有公开在分离回收两种处理液时，防止从基板飞散的处理液分别返回基板的内容。

发明内容

本发明提供一种旋转处理装置，在用第1处理液和第2处理液依次处理基板时，在分离回收各处理液的同时，不会使从基板飞散的各处理液返回并附着在基板上。

本发明的旋转处理装置，在使基板回转的同时，用第1处理液和第2处理液处理该基板，其特征在于，具备：外杯状体；回转工作台，设于该外杯状体内，在上表面保持上述基板的状态下，被回转驱动机构回转驱动；内杯状体，设于上述外杯状体内，被设置为在上端比上述回转工作台的上表面低的下降位置和上端比保持在上述回转工作台上的上述基板高的上升位置之间，能够被上下驱动机构上下驱动；第1反射机构，设于上述外杯状体的内周部，在上述内杯状体处于下降位置的状态下，使上述基板回转并用上述第2处理液处理上述基板时，使从上述基板的周边部分飞散的上述第2处理液向下方反射；第2反射机构，设置在上述内杯状体的内周部，在该内杯状体处于上升位置的状态下，使上述基板回转并用上述第1处理液处理上述基板时，使从上述基板的周边部分飞散的上述第1处理液向下方反射，第2排出管，设在上述外杯状体的底部，在上述内杯状体处于下降位置、且用上述第2处理液处理上述基板时，将该第2处理液从上述外杯状体排出；以及第1排出管，设在上述外杯状体的底部，在上述内杯状体处于上升位置的状态下用上述第1处理液处理上述基板时，将该第1处理液通过与上述第2处理液不同的路径从上述外杯状体排出，排出机构，在上述内杯状体处于下降位置、且用上述第2处理液处理上述基板时，将上述外杯状体内的第2处理液经上述第2排出管吸引排出；以及引导机构，在上述内杯状体处于上升位置、且用上述第1处理液处理上述基板时，引导上述内杯状体内的气体介质，以使该气体介质通过上述排出机构的吸引力经上述第2排出管排出，设有遮蔽机构，设在上述外杯状体的底部，在通过上述排出机构的吸引力、由上述引导机构引导上述内杯状体内的气体介质从上述第1排出管排出时，该遮蔽机构阻止从上述第1排出管排出的上述第1处理液流入上述第2排出管。

发明效果

根据本发明，在外杯状体和内杯状体的内周部设有分别将从基板的周边部分飞散的处理液向下方反射的反射机构，因此，在使内杯状体上升并用第1处理液处理基板时，还是使内杯状体下降并用第2处理液处理基板时，都可以防止从基板飞散的处理液向返回基板的方向反射。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的内杯状体处于上升位置时的旋转处理装置的纵剖视图；

图2是表示内杯状体处于下降位置时的旋转处理装置的纵剖视图；

图3是表示将外杯状体的周壁剖开并省略一部分的旋转处理装置的横剖视图；

图4是表示内杯状体处于上升位置时的回转工作台和内杯状体的一部分的放大剖视图；

图5是表示内杯状体处于下降位置时的回转工作台和外杯状体的一部分的放大剖视图。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的一个实施方式进行说明。

图1～图3所示旋转处理装置具有外杯状体1。该外杯状体1具有上表面开口的有底的方形周壁1a，在该周壁1a的上端设置有向径向内侧以约30度的角度倾斜的上部倾斜壁2。在作为该上部倾斜壁2的上端的内周边缘设有圆筒状的垂直壁3。

在上述外杯状体1的内周面的高度方向中间部分，沿周向按预定间隔设置支柱4a，在各支柱4a上固定设置剖面形状为L字型的托架4b的一边。该托架4b的另一边上隔着隔板7而在上下方向上按预定间隔层叠多个作为第1反射机构的环状的第1反射板，本实施方式中层叠了4片第1反射板6。

层叠的第1反射板6和隔板7中插入螺旋轴8。该螺旋轴8固定在上述托架4b上。上述第1反射板6的尖端部例如以30度的角度向外杯状体1的径向内侧较高地倾斜，在其基端部形成有未图示的通孔。通过该通孔，将在各第1反射板6的上表面侧如后所述滴下的第2处理液流向下方。而且，外杯状体1被载置固定在基座9的上表面。

上述外杯状体1内设有回转工作台11。该回转工作台11具有圆盘状的基部12，该基部12上，沿周向以90度间隔设有4条臂部13，该4条臂部13连结固定着基端。而且，相邻的一对臂部13之间设有比臂部13短的辅助臂13a。

上述基部12、臂部13及辅助臂13a上设有支撑液晶显示装置所用的矩形玻璃制基板W的下表面的支撑栓14。并且，各臂部13的尖端部上设有和基板W的各角部的一对侧面卡合的卡合栓15。

被回转工作台11的支撑栓14所支撑的基板W的高度被设定在如下的位置，即比设于外杯状体1的内周面上的4片第1反射板6中最下表面的反射板6的上端高、且比从上数第3片反射板6的上端低的位置。

因此，从上数第3片第1反射板6，如后所述，成为将从基板W沿水平方向飞散的第2处理液向下方反射的第1反射部，其上方的两片第1反射板6成为将从基板W向斜上方飞散的第2处理液向下方反射的第2反射部。

如图1所示，上述回转工作台11的基部12通过连结筒体16连结在控制马达17上。该控制马达17在定子18内设置转子19，且该转子19上连结着上述连结筒体16的下端。因此，如果上述控制马达17工作，则上述回转工作台11沿着图3中箭头所示逆时针方向被回转驱动。而且，控制马达17被安装固定在上述基座9的上表面。

上述外杯状体1内设有内杯状体21。该内杯状体21具有外形尺寸比上述外杯状体1的内径尺寸小、且内径尺寸比上述回转工作台11的外形尺寸大的环部22，该环部22的外周上连结固定着圆筒状的周壁23的下端。

在上述周壁23的上端设有例如以30度的角度向径向内侧较高地倾斜的作为第2反射部的上部倾斜壁24，内周面上设有以和上述倾斜壁24相同角度倾斜的环状的作为第1反射部的第2反射板25。第2反射板25的基端部上形成有未图示的通孔，该通孔使如后所述由上部倾斜壁的下表面向下方反射的第1处理液向下方滴落。

在上述内杯状体21的上述环部22的内周面上，在圆周方向上相隔180度的位置上，一对连结片26向径向内侧延伸。在各连结片26的中间部分分别连结固定着构成上下驱动机构27的滑动轴28的上端。而且，滑动轴28的向上述外杯状体1内突出的部分由波纹管30覆盖。

一对滑动轴28由设于上述基座9上的轴承29支撑且可滑动。从滑动轴28的上述轴承29突出的下端连结在滑块31上。一对滑块31由沿上下方向设在上述基座9上的直线导轨32支撑且可滑动。

一对滑块31由连结部件33连结。连结部件33的中间部分上连结着使其轴线垂直且设在上述基座9上的汽缸34的杆35。因此，如图1所示向突出方向对汽缸34的杆35施力时，内杯状体21被保持在如下的位置，即作为其上端的上部倾斜壁24的上端比保持在回转工作台11上的基板W高的上升位置。

如图2所示向没入方向对上述汽缸34的杆35施力时，上述内杯状体21被保持在上部倾斜壁24的上端比保持在回转工作台11上的基板W低的下降位置上。下降位置只要是上部倾斜壁24的上端比基板W的位置低的位置就可以，更优选的是上部倾斜壁24的上端比回转工作台11的上表面低的位置。

在上述外杯状体1的内底部设有引导环37，该引导环37构成覆盖上述内杯状体21的外周面的圆筒状引导机构。如图2所示，引导环37的上端的高度被设定为，在内杯状体21下降时，同该内杯状体21的上部倾斜壁24的下端、即周壁23的上端大致相同。并且，引导环37的下端部形成在由向外杯状体1的周壁1a的下端部倾斜的倾斜部37a上。

如图1和图3所示，在上述外杯状体1的底壁上，在和上述内杯状体21的周壁23的径向内侧相对应的位置连接着多个第1排出管38，例如，在周向上以180度的间隔构成第2排出部的2条第1排出管38。并且，在上述外杯状体1的底壁上，连接着同样为多个的8个第2排出管39，该第2排出管39在上述内杯状体21的周壁23外侧的、和上述引导环37的倾斜部37a相面对的位置上构成第1送出部。

在上述外杯状体1的底壁的第1排出管38和第2排出管39之间，如后所述，在整个周向上设有作为遮蔽机构的遮蔽壁40，用于防止通过上述第1排出管38排出的第2处理液流入上述第2排出管39、或者防止通过上述第2排出管39排出的第1处理液流入上述第1排出管38。

在上述外杯状体1的内底部设有圆锥台状倾斜壁41。在该倾斜壁41的上端设有插入了上述控制马达17的环状盖部件42，且使其周边部分液密接合。该盖部件42的插入了控制马达17的开口部部分由密封部件43液密遮蔽。

并且，在上述外杯状体1的上方设置有：第1喷嘴体44，用于供给第1蚀刻液或剥离液等第1处理液；以及第2喷嘴体45，用于供给作为清洗液的纯水等第2处理液。

而且，在上述回转工作台11的各臂部13的上表面，设有外部尺寸比设在上述内杯状体21上的上部倾斜壁24及第2反射板25的内径尺寸稍小的圆盘状遮蔽板47。

如图3所示，在上述外杯状体1的底壁的四角部连接有直径比上述第2排出管39大的第3排出管51。使沿上述外杯状体1的径向的中心线对称而位于左侧和右侧的多个第2、第3排出管39、51分别连接在一对气液分离装置52上。各气液分离装置52上连接着排气管53及排液管54。

上述排气管53连接在未图示的排气鼓风机上。排气鼓风机工作时，其吸引力通过气液分离装置52作用在第2、第3排出管39、51上。由此，由于对外杯状体1及内杯状体21的内部作用吸引力，因此，通过该吸引力将各杯状体1、21内的气体介质排出。

如图3所示，在上述外杯状体1内设有圆弧状的引导板55，该引导板55用于将从沿箭头方向回转的回转工作台11飞散的处理液引导到设于上述外杯状体1的四角部分的第3排出管51的方向。

从上述回转工作台11飞散而流到上述引导板55外面侧的处理液的一部分由上述第3排出管排出。沿上述引导板55的内面流动的处理液流落到上述引导环37的倾斜部37a的上表面，并沿着其倾斜方向下端流动。在倾斜部37a的下端，沿周向以预定间隔形成多个切口部37b。由此，在倾斜部37a的下端流动的处理液通过上述切口部37b并由上述第2排出部39排出。

接着，对利用上述结构的旋转处理装置处理基板W时的作用进行说明。

基板W被用第1处理液处理之后，在用第2处理液进行清洗处理。首先，如图2所示，在使内杯状体21下降的状态下，将基板W供给到回转工作台11上，并用支撑栓14支撑该基板W的底面，用卡合栓15支撑四角部。

接着，使上下驱动机构27的汽缸34工作，在突出方向上对其杆35施力。由此，如图1所示，使内杯状体21上升，其上部倾斜壁24的上端比回转工作台11上保持的基板W高，定位于上升位置。

如果使内杯状体21上升，则使控制马达17工作而使回转工作台17低速回转，并且，从第1喷嘴体44向基板W上表面的大致中心部分供给第1处理液。

供给到基板W的上表面的第1处理液，通过由基板W的回转产生的离心力从基板W的周缘部向外方飞散。从基板W飞散的第1处理液冲击内杯状体21的上部倾斜壁24和设于内周面的第2反射板25的下表面。上部倾斜壁24和第2反射板25向径向内侧较高地倾斜。

因此，冲击上部倾斜壁24和第2反射板25的下表面的第1处理液向下方反射，由于并未向回转工作台11上保持的基板W反射，因此，不会导致从基板W飞散的第1处理液再次附着在基板W上而造成污染。

供给到基板W上的第1处理液通过由基板W的回转产生的离心力，其一部分如图4中箭头A所示从基板W的上表面沿水平方向飞散，一部分碰上保持基板W的角部的卡合栓15而如箭头B所示向斜上方飞散。

沿箭头A所示水平方向飞散的第1处理液冲击内杯状体21的第2反射板25的下表面而向下方反射。冲击卡合栓15等后如箭头B所示向斜上方飞散的第1处理液冲击上部倾斜壁24的下表面并向下方反射，并通过在第2反射板25上形成的未图示的通孔向下方滴落。

因此，从基板W飞散的第1处理液的飞散方向无论是箭头A和箭头B的任意方向，由于冲击定位于上升位置的内杯状体21的上部倾斜壁24和第2反射板25的下表面而向下方反射，因此，可以阻止第1处理液返回基板W侧。

通过内杯状体21的上部倾斜壁24和第1反射板25而向下方反射的第1处理液向外杯状体1的底壁滴落。外杯状体1的底壁上设有和内杯状体21的周壁23大致相同直径的环状遮蔽壁40。

因此，从内杯状体21向外杯状体1的底壁滴落的第1处理液通过设于上述遮蔽壁37内侧的第1排液管38排出，并不会流到设于外侧的第2排出管39中。此外，由第1排液管38排出的第1处理液可以被回收再利用。

在用第1处理液处理基板W时，对内杯状体21内，通过第2排出管39、连接该第2排出管39的气液分离装置52、以及连接在该气液分离装置52上的排气管53而作用着连接在该排气管53上的未图示的排气鼓风机的吸引力。

由此，在将供给到内杯状体21内的第1处理液从上述第1排出管38排出的同时，由和第2排出管39的开口面相面对的引导环37的倾斜部37a引导内杯状体21内的气体介质并由上述第2排出管39排出。内杯状体21内的气体介质中包含成为雾状的第1处理液，因此，如果该气体介质残留在内杯状体21内，则第1处理液会附着在内杯状体21内，并在由第2处理液清洗处理基板W时转移到基板W上而造成污染。

但是，在本实施方式中，内杯状体21内的气体介质通过第2排出管39被气液分离装置52吸引。因此，可以可靠排出包含雾状的第1处理液的内杯状体21内的气体介质，因此，可以防止第1处理液附着残留在内杯状体21中。

如上所述，如果第1处理液对基板W的处理完成，则停止第1处理液的供给，并使内杯状体21下降到图2和图5所示的下降位置。接着，使回转工作台11的回转速度上升。即，与用第1处理液处理基板W时相比，上述回转工作台11的回转速度提高。

如果使回转工作台11的回转速度上升，则从第2喷嘴体45向基板W的中央部分供给由纯水构成的第2处理液。供给到基板W上的第2处理液清洗基板W的上表面并从其周边部分向外方飞散。

由于内杯状体21下降到比回转工作台11低的下降位置，因此，从基板W飞散的第2处理液不会冲击内杯状体21，而是向外杯状体1的内周面飞散。

而且，未飞散到外杯状体1的内周面就落下的第2处理液会落到遮蔽板47上，并从该遮蔽板47的周边部分向外杯状体1的内周面飞散。即，第2处理液不会落到内杯状体21内。

在外杯状体1的内周面上设有在上下方向上以预定间隔层叠的4片第1反射板6。回转工作台11上保持的基板W的高度位于比最下面的第1反射板6的上端高、且比从上数第3片第1反射板6低的位置。

因此，从基板W飞散的第2处理液中，向如图5中箭头A所示水平方向飞散的第2处理液冲击从上数第3片第1反射板6的下表面，并向下方反射。而且，从遮蔽板47飞散的第2处理液冲击最下面的第1反射板6的下表面并向下方反射。

从基板W飞散的第2处理液冲击保持基板W的卡合栓15等情况下，飞散方向有时也会如图5中箭头B所示朝向上方。这种情况下，第2处理液冲击4片第1反射板6中最上面和从上数第2片第1反射板6等的下表面而向下方反射。并且，向比最上面的第1反射板6高的方向飞散的第2处理液冲击设于外杯状体1的周壁1a的上端的上部倾斜壁2的下表面，并向下方反射。

因而，在用第2处理液清洗处理基板W的情况下，和用第1处理液处理的情况相比，基板W的回转速度变快，因此，第2处理液多向上方飞散，但是，即使这种情况下，第2处理液被第1反射板6和上部倾斜壁24向下方反射，并不会向基板W反射。因此，不会导致从基板W飞散的第2处理液再次附着在基板W上而造成污染。

第2处理液也会不冲击最上面的第1反射板6的下表面，且在冲击该第1反射板6的尖端等情况下不向下方反射，而是如图4中箭头C所示向上方反射，并冲击上部倾斜壁2的下表面。这种情况下，第2处理液被上部倾斜壁2的下表面反射，冲击垂直壁3的内面而向下方滴落。因此，这种情况下，也可以防止第2处理液返回基板W。

由第1反射板6向下方反射的第2处理液，通过由回转工作台11的回转产生的离心力沿着第1反射板6的上表面流向周向，同时被引导板55的内面引导而向设于外杯状体1的四角部分的第3排出管51飞散。由此，第2处理液和上述外杯状体1内的气体介质一同被上述第3排出管51吸引排出。

由最下面的第1反射板6向下方反射、或者从各第1反射板6的径向外方滴到环37的倾斜部37a的上表面的第2处理液，流向上述倾斜部37a的倾斜方向下端。

在上述倾斜部37a的下端形成有切口部37b。因此，沿倾斜部37a流动的第2处理液通过上述切口部37b被第2排出管39吸引排出。这时，由于第2排出管39和第1排出管38之间设有遮蔽壁40，可以阻止第2处理液流向第1排出管38。

即，第2处理液通过和第1处理液不同的路径排出，因此，不会和第1处理液混合。因此，可以可靠地将第1处理液从第2处理液分离并回收，因此，可以反复使用第1处理液。

这样，根据上述结构的旋转处理装置，无论使内杯状体21上升并用第1处理液处理基板W时，还是使内杯状体21下降并用第2处理液处理基板W时，即使第1、第2处理液从基板W向水平方向或水平方向上方飞散，都可以使第1、第2处理液与其飞散方向无关地向下方反射并将其回收。

因此，从基板W飞散的第1、第2处理液被内杯状体21或外杯状体1的内周面反射，从而可以防止其返回保持在回转工作台11上的基板W上，因此，不会导致从基板W飞散的第1、第2处理液附着在基板W上而造成污染。

并且，第1处理液和第2处理液可以通过第1排液管38和第2排液管39可靠分离回收，因此，可以反复使用高价的第1处理液。

并且，可以由第2排出管39排出内杯状体21内的气体介质，因此，在用第1处理液处理基板W时，成雾状并浮游在内杯状体21内的第1处理液不会附着残留在内杯状体21内。因此，在用第1处理液处理基板W后，在用第2处理液清洗处理时，基板W不会被第1处理液污染，因此，可以可靠用第2处理液对基板进行清洗处理。

上述实施方式中，作为基板，以用于液晶显示装置的矩形玻璃基板为例进行了说明，但是，基板也可以不是玻璃基板，半导体晶片的情况下也可以适用本发明的旋转处理装置。

Claims

1.一种旋转处理装置，在使基板回转的同时，用第1处理液和第2处理液处理该基板，其特征在于，具备：

外杯状体；

回转工作台，设于该外杯状体内，在上表面保持上述基板的状态下，被回转驱动机构回转驱动；

内杯状体，设于上述外杯状体内，被设置为在上端比上述回转工作台的上表面低的下降位置和上端比保持在上述回转工作台上的上述基板高的上升位置之间，能够被上下驱动机构上下驱动；

第1反射机构，设于上述外杯状体的内周部，在上述内杯状体处于下降位置的状态下，使上述基板回转并用上述第2处理液处理上述基板时，使从上述基板的周边部分飞散的上述第2处理液向下方反射；

第2反射机构，设置在上述内杯状体的内周部，在该内杯状体处于上升位置的状态下，使上述基板回转并用上述第1处理液处理上述基板时，使从上述基板的周边部分飞散的上述第1处理液向下方反射，

第2排出管，设在上述外杯状体的底部，在上述内杯状体处于下降位置、且用上述第2处理液处理上述基板时，将该第2处理液从上述外杯状体排出；以及

第1排出管，设在上述外杯状体的底部，在上述内杯状体处于上升位置的状态下用上述第1处理液处理上述基板时，将该第1处理液通过与上述第2处理液不同的路径从上述外杯状体排出，

排出机构，在上述内杯状体处于下降位置、且用上述第2处理液处理上述基板时，将上述外杯状体内的第2处理液经上述第2排出管吸引排出；以及

引导机构，在上述内杯状体处于上升位置、且用上述第1处理液处理上述基板时，引导上述内杯状体内的气体介质，以使该气体介质通过上述排出机构的吸引力经上述第2排出管排出，

设有遮蔽机构，设在上述外杯状体的底部，在通过上述排出机构的吸引力、由上述引导机构引导上述内杯状体内的气体介质从上述第1排出管排出时，该遮蔽机构阻止从上述第1排出管排出的上述第1处理液流入上述第2排出管。

2.根据权利要求1所述的旋转处理装置，其特征在于，

上述第1反射机构和上述第2反射机构均具有：将从回转的基板向水平方向飞散的第1、第2处理液向下方反射的第1反射部，以及将从回转的基板向斜上方飞散的第1、第2处理液向下方反射的第2反射部。

3.根据权利要求1所述的旋转处理装置，其特征在于，

上述排出机构由气液分离装置和排气管构成，该气液分离装置连接在上述第2排出管上，该排气管连接在该气液分离装置上，用于将上述外杯状体内的第2处理液和气体介质吸引到上述气液分离装置内。