JP2000130933A - スピン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は基板の上下両面を効率よく確実に
乾燥処理できるようにしたスピン処理装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 上面が開口し底部周辺部に排気口３９が
形成されたカップ体２１と、このカップ体の底部中心部
から内部へ挿通され駆動源２５によって回転駆動される
駆動軸２６と、この駆動軸に設けられ基板２０を保持し
て上記駆動軸とともに回転する回転テ−ブル２７と、上
記カップ体の上面開口に設けられ中心部分に上記回転テ
−ブルが回転駆動されることで基板の上面中心部から周
辺部に沿う気体の流れを生じさせる導入孔５２が形成さ
れ周辺部分に上記カップ体の上面側から上記排気口へ向
う気体の流れを生じさせる開口部５３が形成された蓋体
５１とを具備したことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は基板を回転テ−ブ
ルに保持して回転させながら乾燥処理するスピン処理装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば液晶表示装置の製造工程では、
液晶用ガラス基板（以下、基板と省略する。）に回路パ
タ−ンを形成するための成膜プロセスやフォトプロセス
がある。これらのプロセスでは上記基板の処理と洗浄と
が繰り返して行われる。

【０００３】たとえば、基板に露光処理を行ったなら、
この基板をエッチング処理し、ついでその基板からレジ
ストを剥離するアッシング処理を行う。つぎに、アッシ
ング処理された基板を洗浄処理してから乾燥処理すると
いう作業が繰り返して行われる。

【０００４】上記洗浄処理と乾燥処理とはスピン処理装
置によって連続して行われる。すなわち、スピン処理装
置は上面が開口したカップ体を有する。このカップ体内
には上記基板を保持して回転駆動される回転テ−ブルが
設けられ、この回転テ−ブルによって基板を回転させな
がら洗浄液を吹き付けることで洗浄処理が行われる。洗
浄処理後には上記回転テーブルを高速度で回転させるこ
とで、その回転に伴ない発生する気流によって上記基板
の乾燥処理が行われる。

【０００５】生産性の向上を計るために、各処理工程に
おける処理時間を短縮することが要求され、乾燥処理工
程においても処理時間を短縮することが要求されてい
る。乾燥処理工程の処理時間を短縮するためには、基板
を単に高速回転させるだけでなく、その基板の上面に向
けて乾燥ガスを吹き付けるということが行われる。

【０００６】回転テーブルを高速回転させ、かつ上面側
に乾燥ガスを吹き付けることで、基板の上面には中心部
から周辺部に向う気流が発生するため、その上面は比較
的短時間で乾燥させることができるものの、下面側には
気流の流れが発生しにくい。

【０００７】つまり、基板の上面側に沿って発生する気
流がカップ体内の周辺部で舞い上がり、乱流になり易
い。そのため、その乱流によって基板の下面側の中心部
から周辺部に沿う気体の流れが生じにくくなり、下面の
乾燥を短時間で確実に行うことができないばかりか、カ
ップ体内の周辺部に生じる乱流によってカップ体の内面
に付着した塵埃などが上記基板に再付着するということ
もある。

【０００８】また、基板の下面側を確実に乾燥させるた
めに、その下面に向けて乾燥ガスを複付けるということ
も行われている。しかしながら、基板の下面に乾燥ガス
を吹き付けるようにしても、上述したように基板の上面
側に沿って発生する気流がカップ体内の周辺部で舞い上
がり、乱流になり易い。そのため、カップ体内の周辺部
で発生する乱流によって基板の下面に吹き付けられる乾
燥ガスも円滑に流れにくくなるため、下面に乾燥ガスを
吹き付けるようにしても、その下面を良好に乾燥させる
ことが難しかった。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このように、洗浄され
た基板を乾燥処理する場合、上面は比較的良好に乾燥さ
せることができるものの、下面側には基板の中心部から
周辺部に向う気流が発生しにくいため、乾燥させにくい
ということがあった。しかも、乾燥速度を早めるため
に、基板に向けて乾燥ガスを吹き付けるということが行
われるが、そのようにすると、乱流の発生原因となった
り、ランニングコストの増大を招くなどのことがあるば
かりか、下面に乾燥ガスを吹き付けても、その乾燥ガス
は円滑に流れにくいため、下面の乾燥を良好に行うこと
ができないということがあった。

【００１０】この発明は、乾燥ガスを用いることなく、
基板の上面と下面との乾燥処理を短時間で確実に行うこ
とができるようにしたスピン処理装置を提供することに
ある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板
を回転させることで、この基板を乾燥処理するスピン処
理装置において、上面が開口し底部周辺部に排気口が形
成されたカップ体と、このカップ体の底部中心部から内
部へ挿通され駆動源によって回転駆動される駆動軸と、
この駆動軸に設けられ上記基板を保持して上記駆動軸と
ともに回転する回転テ−ブルと、上記カップ体の上面開
口に設けられ中心部分に上記回転テ−ブルが回転駆動さ
れることで基板の上面中心部から周辺部に沿う気体の流
れを生じさせる第１の導入部が形成され周辺部分に上記
カップ体の上面側から上記排気口へ向う気体の流れを生
じさせる第２の導入部が形成された蓋体とを具備したこ
とを特徴とする。

【００１２】請求項１の発明によれば、基板を乾燥処理
するために回転テ−ブルを回転駆動すると、その回転に
よって発生する気流で第１の導入部から導入される外気
が基板の上面の中心部から周辺部に沿って流れて上面が
乾燥処理され、またカップ体の周辺部の第２の導入部か
ら導入される外気が排気口へ流れることで、基板の上面
の中心部から周辺部へ流れた外気が周辺部で乱流となら
ずに排気口へ確実に導入排出されるから、基板の下面の
中心部から周辺部に沿う気流が確保されて下面が乾燥処
理される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面を参照して説明する。

【００１４】図１と図２はこの発明の一実施の形態を示
す。図１はスピン処理装置を示し、このスピン処理装置
は、たとえば液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの基
板２０を洗浄処理および乾燥処理するためにクリ−ンル
−ムに設置されていて、その装置はカップ体２１を備え
ている。このカップ体２１は下カップ２２ａと上カップ
２２ｂから構成されている。下カップ２２ａは上面が開
放したお椀状をなしていて、その上端縁にはシ−ルパッ
キング２３が取着され、底壁中心部には通孔２４が形成
されている。

【００１５】上記通孔２４には、モ−タ２５の駆動軸２
６が挿通され、カップ体２１内に突出した上記駆動軸２
６の上端は回転テ−ブル２７の下面に設けられた円盤状
の連結部材２８に連結されている。この連結部材２８の
下面周辺部には円周溝２９が形成され、この円周溝２９
には上記通孔２４の周縁部を形成する周壁２４ａの上端
部が挿入されている。

【００１６】上記下カップ２２ａの底壁の上記通孔２４
の周辺部には遮蔽リング３１が上記連結部材２８の外周
面を覆う状態で設けられている。それによって、基板２
０を後述するごとく乾燥させる際にカップ体２１内に飛
散する液体が上記通孔２４を通ってモ−タ２５を濡らす
のを防止するラビリンス構造となっている。

【００１７】上記回転テ−ブル２７の上面には複数の支
持ピン３２と、その支持ピン３２よりも径方向外方に位
置する複数のガイドピン３３とが周方向に所定間隔で突
設されている。支持ピン３２は回転テ−ブル２７の上面
に供給される上記基板２０の下面を支持し、上記ガイド
ピン３３は上記基板２０の外周面に係合し、その基板２
０が回転テ−ブル２７上でずれ動くのを阻止するように
なっている。

【００１８】上記下カップ２２ａの内底部には帯電する
ことがないよう、導電性の材料によってリング状に形成
された整流板３４が配設されている。この整流板３４に
は複数の流通口３５が周方向に所定の間隔で形成されて
いる。上記整流板３４の上面の上記流通口３５の部分に
はガイド板３６が設けられている。このガイド板３６
は、流通口３５の上面側に位置する部分が所定の角度で
曲げ起こされている。

【００１９】つまり、ガイド板３６は、回転テ−ブル２
７が所定方向に回転駆動されることで、この回転方向と
同じ方向に生じる空気流Ｃが上記流通口３５に流入し易
いように曲成されている。言い換えれば、上記流通口３
５とガイド板３６とで、上記回転テ−ブル２７の回転に
よって生じる空気流Ｃを導入する方向に向かって開口し
た流出部３７を形成している。

【００２０】上記整流板３４の下面には、周方向に１つ
おきの流通口３５と対応する部分に、それぞれ帯状板を
平面形状がくの字状になるよう曲成した支持部材３８が
設けられている。この支持部材３８は上記整流板３４を
下カップ２２ａの内底部で所定の高さで支持するととも
に、上記流通口３５に流入した空気流Ｃを整流板３４の
下面側の周方向に沿ってガイドするようになっている。

【００２１】上記下カップ２２ａの底部には、支持部材
３８が設けられていない部分の流通口３５と対応する箇
所に、それぞれ排出口３９が形成されている。各排出口
３９には排出口体４０が接続されている。排出口体４０
には排出管４１が接続され、各排出管４１はタンク４３
に連通している。このタンク４３は上記カップ体２１か
らの気体と液体を分離し、所定の箇所に排出するように
なっている。なお、タンク４３には気体をクリ−ンル−
ムの外部に放散するための図示しない排気ポンプが接続
される。

【００２２】上記下カップ２２ａの上端部には上記上カ
ップ２２ｂが着脱自在に取着されている。この上カップ
２２ｂは上記回転テ−ブル２７と対応する部分が開放し
たリング状をなしていて、その下端部には上記下カップ
２２ａの上端縁に設けられたパッキング２３の部分に液
密かつ着脱自在に係合取着される係合部４４が形成され
ている。

【００２３】上記上カップ２２ｂの開口した上面には、
外径寸法が上記上カップ２２ｂの内径寸法よりも小さ
く、周縁部に上記上カップ２２ｂの上端に係合する複数
の爪５１ａが周方向に所定間隔、たとえば９０度間隔で
形成された蓋体５１が上記爪５１ａを上記上カップ２２
ｂに係合させて着脱自在に設けられる。この蓋体５１の
径方向中心部には第１の導入部としての所定の直径の導
入孔５２が穿設されている。また、上カップ２２ｂの内
周面と蓋体５１の外周面との間には第２の導入部として
の開口部５３が周方向ほぼ全長にわたって形成されてい
る。

【００２４】上記カップ体２１内で上記回転テ−ブル２
７が回転することで生じる遠心力によって基板２０の中
心部から周辺部に沿う気流Ｃが生じるから、その気流Ｃ
によってカップ体２１内には矢印Ａ，Ｂで示すように上
記蓋体５１の導入孔５２および開口部５３から外気がカ
ップ体２１内へ導入される気流が生じる。

【００２５】気流Ａは基板２０の上面中心部から周辺部
へ沿う流れとなり、気流Ｂはカップ体２１の周辺部の上
面側から排出口３９へ向う流れとなる。

【００２６】つぎに、上記構成のスピン処理装置によっ
て回転テ−ブル２７に保持された基板２０を乾燥処理す
る場合について説明する。

【００２７】上カップ２２ｂから蓋体５１を除去し、上
記回転テ−ブル２７に洗浄液によって洗浄されて濡れた
状態にある基板２０を供給したならば、上カップ２２ｂ
の開口に蓋体５１を取着する。

【００２８】ついで、モ−タ２５に通電して上記回転テ
−ブル２７を回転駆動する。それによって、基板２０に
付着した洗浄液に遠心力が作用するから、その遠心力で
洗浄液が除去され、基板２０が乾燥させられる。基板２
０から除去された洗浄液は、カップ体２１の内面に当た
って滴下し、下カップ２２ａの内底部に設けられた整流
板３４の流通口３５から排出口３９および排出管４１を
通ってタンク４３へ排出される。

【００２９】一方、回転テ−ブル２７が回転駆動されれ
ば、そのときの遠心力によって上記回転テ−ブル２７の
回転方向と同方向の気流Ｃが発生する。回転テ−ブル２
７の回転によって生じた気流Ｃは、図１に矢印で示すよ
うにカップ体２１の内周面に衝突する。

【００３０】回転テ−ブル２７の回転によって気流Ｃが
生じると、その気流によってカップ体２１内が負圧にな
る。それによって、上カップ２２ｂの上面に設けられた
蓋体５１の導入孔５２からは導入される外気によって気
流Ａが発生し、開口部５３から導入される外気によって
は気流Ｂが発生する。

【００３１】カップ体２１内に生じる気流Ａは基板２０
の上面の中心部から径方向外方へ向かって流れ、回転テ
−ブル２７の回転によって生じた気流Ｃとともにカップ
タイ２１の内周面に衝突する。

【００３２】一方、気流Ｂはカップ体２１の上面の周辺
部から下方に向って流れ、排気口３９から排出される。

【００３３】それによって、気流Ａと気流Ｃとはカップ
体２１の内周面で衝突した後、気流Ｂの流れによって排
気口３９へ流れるから、基板２０の上面側では気流Ａが
中心部から周辺部へ円滑に流れ、基板２０の上面を効率
よく乾燥させることになる。

【００３４】つまり、上記導入孔５２からカップ体２１
内へ導入される外気による気流Ａが基板２０を乾燥させ
る乾燥ガスとして作用するから、上記基板２０を回転に
よる遠心力と相俟って短時間で乾燥させることになる。

【００３５】また、気流Ｂの発生によって基板２０の周
辺部で乱流が生じるのが阻止されるから、カップ体２１
内に導入される外気が円滑に排気口３９から排出される
ことになり、それによって基板２０の下面側において
も、その中心部から周辺部に向って気体が円滑に流れる
ことになる。そのため、基板２０の下面の乾燥も短時間
で確実に行うことができる。

【００３６】しかも、カップ体２１内で乱流が発生しに
くくなったことにより、乾燥処理の前工程の洗浄工程で
カップ体２１の内面に洗浄液に含まれた微粒子が付着し
ていても、その微粒子が舞い上がって乾燥処理時の基板
２０に再付着することが防止される。

【００３７】上記カップ体２１内に生じる気流Ａ、Ｂの
流速は、回転テ−ブル２７の回転速度が一定であれば、
導入孔５２の大きさやカップ体２１の内径寸法に対する
蓋体５１の外径寸法によって設定することができるか
ら、基板２０の乾燥速度に影響を及ぼす条件を変えるこ
とができる。つまり、カップ体２１の大きさや排気能力
などに応じて基板２０の乾燥特性を最適な状態に設定す
ることが可能である。

【００３８】この発明は上記一実施の形態に限定され
ず、種々変形可能である。たとえば、第２の導入部とし
ての開口部を形成するために蓋体の周辺部に周方向に沿
って複数の爪を形成したが、図３に示すように蓋体５１
の周辺部に折り曲げ部５１ｂを形成し、この蓋体５１を
カップ体２１の開口面に着脱自在に嵌着できるようにす
るとともに、この蓋体の周辺部に周方向に沿う複数の円
弧状の開口部５３ａを形成することで第２の導入部とし
てもよく、要はカップ体２１の周辺部の上面から排気口
３９に向う気体の流れが形成できる構成であればよい。

【００３９】また、上記一実施の形態では基板の下面側
には乾燥ガスを吹き付けるようにしていないが、基板２
０の下面の乾燥速度を高めるために、その下面に向けて
乾燥ガスを吹き付けるようにしてもよい。その場合、カ
ップ体２１内の周辺部では開口部５３から導入される気
流Ｂによって乱流が発生するのが防止されるため、下面
に吹き付けられた乾燥ガスは上記気流Ｂとともに排気口
３９から円滑に排気されることになる。それによって、
基板２０の下面を、乾燥ガスを供給しない場合に比べて
迅速に乾燥させることが可能となる。

【００４０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、基板を乾燥処
理するために回転テ−ブルを回転駆動すると、その回転
によって発生する気流で第１の導入部から導入される外
気が基板の上面の中心部から周辺部に沿って流れて上面
が乾燥処理され、またカップ体の周辺部の第２の導入部
から導入される外気が排気口へ流れることで、基板の上
面の中心部から周辺部へ流れた外気が周辺部で乱流とな
らずに排気口から確実に排出される。

【００４１】そのため、基板は第１の導入部から導入さ
れる気体によって上面が乾燥処理されるだけでなく、第
２の導入部から導入される気体によって下面側における
気体の流れが確保されるため、下面側も確実に乾燥処理
することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態のスピン処理装置を示
す断面図。

【図２】同じく蓋体の平面図。

【図３】この発明の他の実施の形態を示す蓋体の平面
図。

【符号の説明】

２０…基板 ２１…カップ体 ２２ｃ…内カップ ２５…駆動源 ２６…駆動軸 ２７…回転テ−ブル ３９…排出口 ５１…蓋体 ５２…導入孔（第１の導入部） ５３…開口部（第２の導入部）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させることで、この基板を乾
   燥処理するスピン処理装置において、 上面が開口し底部周辺部に排気口が形成されたカップ体
   と、 このカップ体の底部中心部から内部へ挿通され駆動源に
   よって回転駆動される駆動軸と、 この駆動軸に設けられ上記基板を保持して上記駆動軸と
   ともに回転する回転テ−ブルと、 上記カップ体の上面開口に設けられ中心部分に上記回転
   テ−ブルが回転駆動されることで基板の上面中心部から
   周辺部に沿う気体の流れを生じさせる第１の導入部が形
   成され周辺部分に上記カップ体の上面側から上記排気口
   へ向う気体の流れを生じさせる第２の導入部が形成され
   た蓋体とを具備したことを特徴とするスピン処理装置。