JP2000150452A

JP2000150452A - 回転式基板処理装置

Info

Publication number: JP2000150452A
Application number: JP10318799A
Authority: JP
Inventors: Katsutoshi Nakada; 勝利中田; Takeshi Furukawa; 健古川; Hidenori Taguchi; 英紀田口; Takashi Murata; 貴村田
Original assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Precision Products Co Ltd
Priority date: 1998-11-10
Filing date: 1998-11-10
Publication date: 2000-05-30

Abstract

(57)【要約】【課題】カップ内の排気効率を高め、基板の回転乾燥
時に生じる廃液の吹き上がりを防止する。【解決手段】基板を支持して回転させるロータ２０を
収容するカップ３０の底面に、カップ内の気体をカップ
外へ排出する排気口３３，３３を設ける。各排気口３３
にカバー３８を設ける。カバー３８は、排気口３３を上
方及びロータ２０の回転方向下流側から覆い、且つロー
タ２０の回転方向上流側へ向かって上方に傾斜して、該
上流側に排気導入口３９を形成する。カップ３０の内面
に複数の傾斜フィン３４，３４・・を、基板の回転乾燥
時にロータ２０が回転する高さに設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶用ガラス基板
等の湿式処理に使用される枚葉タイプの回転式基板処理
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶用ガラス基板にエッチング等の湿式
処理を行う装置の一つとして枚葉タイプの回転式基板処
理装置がある。この装置は基板を支持して回転させるロ
ータと、ロータと共にロータ上の基板を収容するカップ
とを有しており、カップ内のロータを所定速度で回転さ
せながら、ロータ上の基板に上方から薬液を散布するこ
とにより、基板の上面を湿式処理する。基板上に残る薬
液を遠心力によりある程度除去した後、ロータを所定速
度で回転させながら、基板の上面に純水を散布すること
により、その上面をリンスする。リンスの後は、基板の
乾燥のためにロータを高速で回転させる。

【０００３】図６は回転式基板処理装置のカップ部の縦
断面図、図７は同カップ部の平面図である。カップ３０
内には、基板１０を支持して回転させるロータ２０が設
けられている。ロータ２０は、カップ３０内の中心部に
垂直に配置された回転軸２１により回転駆動される。カ
ップ３０の上端口部３１は、液体の飛散防止等を目的と
して、内側へ傾斜している。カップ３０の下部周面には
排気口３３が設けられている。カップ３０の底面中心部
は、回転軸２１をカバーするために円錐台形状の突出部
３２になっている。

【０００４】基板１０の回転乾燥時に、ロータ２０が高
速で回転することにより、基板１０の上に残る廃液（薬
液と純水の混合物）が遠心力により除去される。基板１
０の上から除去された廃液はカップ３０内に回収され、
図示されない経路を経てカップ３０外へ導出される。ま
た、カップ３０内の気体が、カップ３０の下部周面に設
けられた排気口３３からカップ３０外へ排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな回転式基板処理装置には、基板１０の回転乾燥時の
排気に関連して以下の問題がある。

【０００６】ロータ２０及びロータ２０上の基板１０が
高速回転することにより、カップ３０内の突出部３２周
囲には旋回流Ａが発生する。これが、カップ３０の下部
周面に設けられた排気口３３から押し出されることによ
り、カップ３０内が排気される。クリーンファンによる
ダウンフローが行われる場合は、このダウンフローによ
って排気が促進される。何れにしてもカップ３０内の気
体の排出に伴って、カップ３０の上方には下降流Ｂが発
生する。また、ロータ２０の周囲には、旋回を伴う外向
き流Ｃが発生する。この外向き流Ｃは、基板１０が液晶
用ガラス基板のような角形基板の場合に特に顕著であ
る。ロータ２０の周囲に発生した外向き流Ｃは、カップ
３０の内面に衝突して上下に分かれ、上方に向かった気
流は吹き上がりＤを発生させる。そして吹き上がりＤ
は、基板１０の表面上から除去された廃液を基板１０の
表面に再付着させる原因になる。

【０００７】吹き上がりＤを防止するためには、カップ
３０内の排気効率を高めるのが有効である。このため
に、ロータ２０が図７に示す肉抜きタイプの場合は、旋
回羽根構造にして、ロータ２０の回転によりカップ３０
内に強制的に気体を送り込むことが行われている。しか
し、基板１０上に散布された薬液を廃液から分離して回
収するために、ロータ２０を肉抜き孔がないディッシュ
タイプ（図４（ｂ）参照）にする場合は、この対策は実
施不可能となる。また、肉抜きタイプのロータ２０を使
用する場合でも、ロータ２０の下に液受け用のディッシ
ュを設ける場合は旋回羽根による効果を期待できない。

【０００８】別の対策としては、排気口３３の開口面積
を大きくすることが考えられる。しかし、排気口３３が
カップ３０の周面下部に設けられているため、排気口３
２の開口面積を大きくすると、排気口３３に続くダクト
や配管のカップ側方への張り出しが大きくなる。このた
め、装置寸法による制限から、吹き上がりＤを防止でき
る程度に排気口３３の開口面積を大きくすることは困難
である。

【０００９】更に別の対策として、カップ３０内へのダ
ウンフローの強化とか、カップ３０内を強制的に吸引す
るといったことが考えられるが、いずれの対策も付帯設
備の追加や大型化を伴うので、装置価格及び装置規模を
増大させるという問題がある。

【００１０】本発明の目的は、ロータの回転による強制
給気によらずに、しかも装置価格及び装置規模の増大を
抑制しつつ、カップ内の排気効率の向上を可能し、これ
によって吹き上がりの防止を図る回転式基板処理装置を
提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の回転式基板処理装置は、カップ内のロータ
上に基板を支持して、その基板の湿式処理を行う枚葉タ
イプの回転式基板処理装置において、カップ内の気体を
カップ外へ排出する排気口をカップの底面に設け、該排
気口に、該排気口を上方及びロータの回転方向下流側か
ら覆い、且つロータの回転方向上流側に向かって上方に
傾斜して該上流側に前記排気口を開口させるカバーを設
けたものである。

【００１２】本発明の回転式基板処理装置では、カップ
の底面にカバー付きの排気口を設けることにより、カッ
プ内の旋回流が下向きの渦巻き流に整流され、その排出
が促進される。また、底面の排気口は、カップ外周への
張り出しを伴わないので、開口面積を大きくし易い。こ
れらにより、カップ内への強制給気やカップ内からの強
制排気を行わなくても、カップ内が効率的に排気され、
吹き上がりの防止が可能になる。

【００１３】ここで排気口は、カップ内の排気促進のた
めに、カップ底面の円周方向複数位置に設けるのが好ま
しく、装置構成を考慮すれば、中心を挟む２位置に対照
的に設けるのが特に好ましい。

【００１４】カップについては、回転乾燥時にロータが
回転するレベルの内面に、下方に向かってロータの回転
方向に傾斜した複数の傾斜フィンを設けるのが好まし
い。これによると、ロータの周囲に発生する外向き流が
下降流に整流され、吹き上がりが直接的に抑制される。
また、この整流でカップ内の排気効率が向上することに
より、吹き上がりが間接的に抑制される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図１は本発明の実施形態に係る回転
式基板処理装置の模式断面図、図２は同回転式基板処理
装置のカップ部の透視図、図３は同カップ部の縦断面
図、図４は図３のＡ−Ａ線矢示図、図５は図３のＢ−Ｂ
線矢示図である。

【００１６】本実施形態に係る回転式基板処理装置は、
液晶用ガラス基板１０の湿式処理に使用されるものであ
る。この回転式基板処理装置は、図１に示すように、ケ
ース５０と、ケース５０内に設けられて基板１０を回転
させるロータ２０と、ロータ２０を収容するためにケー
ス５０内に設けられたカップ３０とを備えている。ケー
ス５０の天板部には、ダウンフロー用のクリーンファン
５１が設けられている。

【００１７】ロータ２０としては、図４（ａ）に示す肉
抜きタイプ又は図４（ｂ）に示すディッシュタイプのも
のが使用される。肉抜きタイプのロータ２０は、中心の
ハブ部から放射状に延びた複数本のスポーク部と、スポ
ーク部の外周側に設けられたリング状のリブ部とを有
し、、スポーク部及びリブ部の上面に立設された複数本
のピン２２，２２・・により基板１０を水平に支持す
る。薬液と廃液の分離回収効率を高める場合は、図４
（ｂ）に示すディッシュタイプのものが使用される。ロ
ータ２０の回転軸２１は、円筒状の支持体２３により回
転自在に支持され、支持体２３の下方に設けられたモー
タ２４により駆動されて、ロータ２０を回転させる。な
お、支持体２３はケース５０内の下部に設けられた架台
２５により固定されている。

【００１８】カップ３０は、図２及び図３に示すよう
に、上部と下部に分割されており、上部はロータ２０を
カップ３０の上方へ突出させるために昇降駆動される。
カップ３０の上端口部３１は、内側へ傾斜している。上
端口部３１からその下方にかけての内面には、薄板から
なる複数の傾斜フィン３４，３４・・が全周にわたって
等間隔で取付けられている。各傾斜フィン３４は、カッ
プ３０の内面から内側へ突出し、且つ下方に向かってロ
ータ４０の回転方向下流側へ所定角度で傾斜している。

【００１９】カップ３０の底面中央部は円錐台形状の突
出部３２になっている。突出部３２は、カップ３０を貫
通するロータ２０の回転軸２１及び支持体２３をカバー
する。突出部３２周囲のカップ３０底面には、図２、図
３及び図５に示すように、２つの排気口３３，３３が対
照的に設けられている。排気口３３，３３は、カップ３
０の下面に取付けられたダクト３５，３５を介して排気
管３６，３６に接続されている。排気管３６，３６は、
気液分離器３７で集合してケース５０の外に導かれてい
る。

【００２０】各排気口３３にはカバー３８が取付けられ
ている。カバー３８は、排気口３３を上方及びロータ２
０の回転方向下流側から覆い、ロータ２０の回転方向上
流側に延びて排気口３３をロータ２０の回転方向上流側
に開口させる。より具体的には、カバー３８は排気口３
３のロータ回転方向下流側の縁部から立ち上がり、ロー
タ回転方向上流側へカップ３０の内面に沿って三角形状
に延出し且つ上方へ傾斜している。そして、カップ３０
の内面に沿って湾曲したカバー３８の外周側の縁部３８
ａは、そのカップ３０の内面に全長にわたって接触して
おり、直線状の内周側の縁部３８ｂは内側のカップ３０
の突出部３２に接触しない開放縁部になっている。これ
により、内周側の縁部３８ｂの下に、ロータ回転方向上
流側に開口する排気導入口３９が形成される。

【００２１】次に、本実施形態に係る回転式基板処理装
置の使用方法及び機能について説明する。

【００２２】カップ３０の上部を下げてロータ２０をカ
ップ３０の上方へ突出させた状態で、ロータ２０上に基
板１０をセットする。カップ３０の上部を元の位置まで
上昇させることにより、ロータ２０及び基板１０はカッ
プ３０内に収容される。この状態で、ロータ２０及び基
板１０はカップ３０の上端部内面に取付けられた複数の
傾斜フィン３４，３４・・の内側に位置する。

【００２３】ロータ２０を所定速度で回転させながら、
図示されないノズルから基板１０の上面にエッチング液
等の薬液を散布する。散布が終わった後もロータ２０を
回転させ続けて、基板１０の上に残る薬液を除去する。
引き続き、ロータ２０を所定速度で回転させながら、図
示されないノズルから基板１０の上面にリンス用の純水
を散布する。散布が終わると、ロータ２０を高速で回転
させて、基板１０の上に残る廃液（薬液と純水の混合
物）を除去し、基板１０の上面を乾燥させる。

【００２４】基板１０の回転乾燥時に、ロータ２０が高
速で回転すると、カップ３０内の突出部３２周囲には旋
回流が発生するが、排気口３３，３３をカップ３０の底
面に設け、且つ各排気口３３に傾斜したカバー３８を設
けているために、この旋回流は、図３に示すように、下
向きに整流されて、下向きの渦巻き流Ａ′となる。この
ため、カップ３０内の気体は効率よく排気口３３，３３
からカップ３０外へ排出され、これに伴って、カップ３
０の上方には強力な下降流Ｂが発生する。

【００２５】加えて、カバー３８はカップ３０の突出部
３２に接触していないために、渦巻き流Ａ′の一部は排
気口３８から排出されずに、突出部３２の外面近傍を旋
回する。つまり、渦巻き流Ａ′は一部ずつ排気導入口３
９から排気口３８へ導かれる。

【００２６】これらのために、カップ３０内の排気効率
が著しく向上し、その結果としてカップ３０の開口周縁
部から上方への吹き上がりＤが抑制される。

【００２７】また、ロータ２０の周囲には、ロータ２０
及びロータ２０上の基板１０が高速回転することによ
り、ロータ回転方向の旋回を伴う外向き流Ｃが発生す
る。この外向き流Ｃはカップ３０の内面に衝突するが、
衝突部位の全周に複数の傾斜フィン３４，３４・・が取
付けられている。各傾斜フィン３４は、下方に向かって
ロータ回転方向下流側に傾斜している。このため、カッ
プ３０の内面に衝突した外向き流Ｃは下方に整流され
る。その結果、カップ３０の開口周縁部から上方への吹
き上がりＤが直接的に抑制される。また、カップ３０内
の気体が下方へ押し込まれ、渦巻き流Ａ′の排気効率が
向上することによっても吹き上がりＤが抑制される。

【００２８】かくして、本実施形態に係る回転式基板処
理装置では、ロータ２０の回転による強制給気やダウン
フローの強化、カップ３０内の強制排気がなくとも自己
排気効果が得られ、これによってカップ３０からの吹き
上がりＤが効果的に抑制される。

【００２９】また、カップ３０内の排気効率が向上する
にもかかわらず、これに伴うカップ３０周囲への張り出
しがないため、装置寸法の増大が回避される。排気口３
３，３３をカップ３０の底面に設けることにより、カッ
プ３０下方への張り出しは発生するが、カップ３０下方
はロータ２０の駆動機構等を収容する関係から空間的に
余裕があるため、その張り出しによる装置寸法の増大は
回避される。特に、排気口３３，３３の個数を２個に制
限すれば、この回避が確実なものになり、合わせて高い
排気効率が確保される。

【００３０】なお、上記実施形態では、カップ３０の上
端部内面に複数の傾斜フィン３４，３４・・が取付けら
れているが、カバー３８付きの排気口３３を設けるだけ
でも設計仕様によっては吹き上がりＤを防止できる程度
にカップ３０内の排気効率が向上するので、傾斜フィン
３４，３４・・は省略が可能である。

【００３１】カップ３０の排気構造を除いた基本構造に
ついては上記実施形態に何ら限定されない。使用後の薬
液と純水によるリンスの後の廃液を分離回収するため
に、カップ３０の上部内面に２段の液受け部を設けるこ
ともできる。

【００３２】

【発明の効果】以上に説明した通り、本発明の回転式基
板処理装置は、カップ底面にカバー付きの排気口を設け
ることにより、カップ内に下向きの渦巻き流を発生さ
せ、カップ内の排気効率を高めるので、ロータの回転に
よる強制給気を採用できない場合も、吹き上がりによる
基板汚染を防止できる。また、カップ内へのダウンフロ
ーの強化とか、カップ内を強制的に吸引するといった対
策を必要としないので、装置価格の上昇及び装置規模の
増大を回避できる。更に、カップ周囲への張り出しを回
避できる点からも、装置規模を小さく抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態に係る回転式基板処理装置の
模式断面図である。

【図２】同回転式基板処理装置のカップ部の透視図であ
る。

【図３】同カップ部の縦断面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線矢示図である。

【図５】図３のＢ−Ｂ線矢示図である。

【図６】従来の回転式基板処理装置のカップ部の縦断面
図である。

【図７】同カップ部の平面図である。

【符号の説明】

１０基板２０ロータ３０カップ３１上端口部３２突出部３３排気口３４傾斜フィン３８カバー３９排気導入口５０ケース

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田口英紀兵庫県尼崎市扶桑町１番10号住友精密工業株式会社内 (72)発明者村田貴兵庫県尼崎市扶桑町１番10号住友精密工業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】カップ内のロータ上に基板を支持して、
その基板の湿式処理を行う枚葉タイプの回転式基板処理
装置において、カップ内の気体をカップ外へ排出する排
気口をカップの底面に設け、該排気口に、該排気口を上
方及びロータの回転方向下流側から覆い、且つロータの
回転方向上流側に向かって上方に傾斜して該上流側に前
記排気口を開口させるカバーを設けたことを特徴とする
回転式基板処理装置。
【請求項２】前記排気口は、カップ底面の円周方向複
数位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記
載の回転式基板処理装置。
【請求項３】前記カップは、基板の回転乾燥時にロー
タが回転するレベルの内面に、下方に向かってロータの
回転方向に傾斜した複数の傾斜フィンを有することを特
徴とする請求項１又は２に記載の回転式基板処理装置。