JP2000237667A - スピン処理装置及びスピン処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は回転テ−ブを回転させて基板を処
理する際に、その基板が汚染されずらいようにしたスピ
ン処理装置を提供することにある。 【解決手段】 基板１０を回転させることで、この基板
に所定の処理を行うスピン処理装置において、円筒体２
と、この円筒体内に設けられ上記基板を保持して回転駆
動される回転テーブル７と、上記筒状壁体の周壁に形成
され上記回転テーブルの回転によって生じる空気流をこ
の筒状壁体から流出させる流出口部１１と、この流出口
部から流出した空気流を排気する排出管１４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】この発明は回転テ−ブルによ
って基板を回転させて処理するスピン処理装置及びスピ
ン処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば液晶表示装置の製造過程におい
ては、ガラス製の基板に回路パタ−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行われる。
洗浄された基板を乾燥させたり、基板にレジストを均一
に塗布するためには、上記基板を回転テ−ブルに保持
し、この回転テ−ブルとともに回転させ、それによって
生じる遠心力を利用する、スピン処理装置が用いられて
いる。

【０００３】一般に、スピン処理装置は処理槽を有し、
この処理槽内にカップ体が配置されている。このカップ
体は上面が開口した容器状をなしていて、その内部には
回転テーブルが設けられ、この回転テーブル上に上記基
板が保持される。

【０００４】上記カップ体の底部には排出管が接続さ
れ、この排出管は上記処理槽の底壁を貫通して外部に導
出され、気液分離器を介して排気ポンプに接続されてい
る。

【０００５】したがって、排気ポンプを作動させれば、
上記カップ体内の空気が上記排出管から外部へ排出され
るようになっている。

【０００６】上記スピン処理装置によってたとえば洗浄
された基板を乾燥処理する場合、回転テーブルに基板を
保持してこの回転テーブルを高速度で回転させること
で、基板に付着した液体としての洗浄液を遠心力で飛散
させ、乾燥させるようにしている。基板から飛散した洗
浄液は、上記排出管に生じた吸引力によってカップ体内
から排出されるようになっている。

【０００７】ところで、カップ体の底部に上記排出管が
接続されていると、基板が高速度で回転駆動されること
で上記基板の周方向（ほぼ接線方向）に飛散する洗浄液
は、ミストになって上記基板の回転によって同じく基板
の周方向に発生する空気流とともにカップ体の内周面に
衝突してから上記排出管へ吸引されることになる。

【０００８】空気流がカップ体の内周面に衝突すると、
その空気流に含まれるミストがカップ体内で飛散したの
ち、上記排出管によって生じる吸引力でカップ体内から
排出される。

【０００９】しかしながら、排出管がカップ体の底部に
接続されていると、基板の回転によって生じた空気流は
カップ体の内周面に衝突してから方向を変えて上記排出
管に吸引されることになるから、その流れに乱れが生じ
易くなる。

【００１０】その結果、洗浄液が飛散することで発生し
たミストの一部は上記排出管へ確実に吸引されずにカッ
プ体内で浮遊して回転テーブルに保持された基板に付着
し、基板を汚染させてしまうということがある。

【００１１】また、上記排出管は上記カップ体の底部に
設けられているので、ミストが高速度で回転している基
板の裏面に巻き込まれ、基板の裏面に付着するというこ
ともあった。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
ピン処理装置においては、回転テ−ブルを回転させるこ
とで発生する空気の流れに乱れが生じ、その気流の一部
が上記回転テ−ブルの上面に保持された基板に向かう流
れとなることで、カップ体で発生したミストなどが良好
に排出されずに上記基板に付着し、基板を汚染するとい
うことがあった。

【００１３】この発明は、回転テ−ブルを回転させるこ
とで発生する空気流を円滑に排出できるようにすること
で、基板が汚染されるのを防止するようにしたスピン処
理装置及びスピン処理方法を提供することにある。

【００１４】

【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、この基板に所定の処理を行うスピ
ン処理装置において、筒状壁体と、この筒状壁体内に設
けられ上記基板を保持して回転駆動される回転テーブル
と、上記筒状壁体の周壁に形成され上記回転テーブルの
回転によって生じる空気流をこの筒状壁体から流出させ
る流出口部と、この流出口部から流出した空気流を排出
する排出手段とを具備したことを特徴とする。

【００１５】それによって、回転テーブルの周方向に沿
って発生する空気流は方向を変えることなく筒状壁体の
周壁に形成された流出口部から排出されることになるか
ら、その排出が円滑に行われ、空気流に乱れが生じにく
くなることで、基板が汚染されるのが防止されることに
なる。

【００１６】請求項２の発明は、基板を回転させること
で、この基板に所定の処理を行うスピン処理装置におい
て、処理槽と、この処理槽内に設けられた筒状壁体と、
この筒状壁体内に設けられ上記基板を保持して回転駆動
される回転テーブルと、上記筒状壁体の周壁に形成され
上記回転テーブルの回転によって生じる空気流をこの筒
状壁体から流出させる流出口部と、上記処理槽に設けら
れ上記流出口部から上記筒状壁体の外部に流出した空気
流をこの処理槽から排出する排出手段とを具備したこと
を特徴とする。

【００１７】それによって、回転テーブルの周方向に沿
って発生する空気流は方向を変えることなく筒状壁体の
周壁に形成された流出口部から流出し処理槽から排出さ
れることになるから、その排出が円滑に行われ、空気流
に乱れが生じにくくなることで、基板が汚染されるのが
防止されることになる。

【００１８】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、上記筒状壁体はスピンカップであることを特徴とす
る。

【００１９】請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３
のいずれかの発明において、上記流出口部は、上記筒状
壁体の周壁に上記回転テーブルに保持された基板とほぼ
同じ高さで、かつ上記周壁の周方向に沿ってスリット状
に形成されていることを特徴とする。

【００２０】それによって、回転テーブルの回転によっ
てその周方向に生じる空気流は上記筒状壁体に形成され
た流出口部から円滑に流出させることが可能となる。

【００２１】請求項５の発明は、請求項４の発明におい
て、上記排出手段は、上記処理槽の側壁の上記流出口部
と対向する位置に接続された排出管を有することを特徴
とする。

【００２２】それによって、回転テーブルの回転によっ
てその周方向に生じる空気流は上記筒状壁体に形成され
た流出口部から円滑に流出させることが可能となるばか
りか、流出口部から流出した空気流を排出管によって処
理槽から効率よく円滑に排出させることが可能となる。

【００２３】請求項６の発明は、基板を回転させながら
この基板に所定の処理を行うスピン処理方法において、
上記基板を回転させることでこの基板の周方向に沿って
発生する空気流を、上記基板の径方向外方へ流出させな
がら上記基板の処理を行うことを特徴とする。

【００２４】それによって、回転テーブルの周方向に沿
って発生する空気流は方向を変えることなく排出される
ことになるから、その排出が円滑に行われ、空気流に乱
れが生じにくくなることで、基板が汚染されるのが防止
されることになる。

【００２５】

【実施の形態】以下、この発明の第１の実施の形態を図
１乃至図３を参照して説明する。

【００２６】図１に示すスピン処理装置は、たとえば液
晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの基板１０を乾燥処
理するためのもので、その装置は処理槽１を備えてい
る。この処理槽１は上面が開口した矩形箱型状をなして
いて、その内部には筒状壁体としての円筒体２が固定的
に配置されている。

【００２７】上記処理槽１の底壁には、上記円筒体２の
内周部となる部分に開口部３が形成されている。この開
口部３の周辺部は開口部３の周縁から外方に向って低く
傾斜したテーパ部４に形成されている。

【００２８】上記開口部３の下方、つまり処理槽１の外
底部にはモータからなる駆動源５が配設されている。こ
の駆動源５の回転軸６は上記開口部３から上記円筒体２
内へ突出し、その突出端部には回転テーブル７が取り付
けられている。この回転テーブル７には、図示しないロ
ボットなどで供給される上記基板１０が保持されるよう
になっている。

【００２９】上記開口部３にはリング８が嵌着され、こ
のリング８には上記開口部３の径方向内方へ突出して開
口部３の開口面積を制限する下部傘状部材９が取り付け
られている。さらに、上記円筒体２の上端には、径方向
内方に向って傾斜したリング状の上部傘状部材９ａが設
けられている。

【００３０】上記円筒体２の周壁には、上記回転テーブ
ル７に保持された基板１０とほぼ同じ高さ位置に、周方
向に沿う複数のスリット状の流出口部１１が所定間隔で
形成されている。この実施の形態では、図２と図３に示
すように２つの流出口部１１が処理槽１の長手方向に沿
って対称に、かつ周方向に約１２０度の範囲で形成され
ている。

【００３１】上記処理槽１の内周面と、上記円筒体２の
外周面との間には空間部１２が形成され、この空間部１
２の上面開口は閉塞板１３によって閉塞されている。処
理槽１の長手方向両側壁の上記流出口部１１と対応する
高さ位置には、それぞれ排出管１４が上記空間部１２に
一端を連通させて接続されている。この一対の排出管１
４はそれぞれ気液分離器１５を介して排気ポンプ１６及
び排液管１６ａに接続されている。

【００３２】なお、円筒体２の下端部には、円筒体２の
内部に滴下した液体を空間部１２へ導入するために連通
路１７が形成されている。この連通路１７は上記円筒体
２の周壁に形成された流出口部１１に比べて十分に小さ
な開口面積に設定されている。上記空間部１２に導入さ
れた液体は、処理槽１の底部に接続されたドレン管１８
によって上記気液分離器１５で分離された後、排液管１
６ａによって排出されるようになっている。

【００３３】つぎに、上記構成のスピン処理装置によっ
て基板１０を乾燥処理する場合の作用について説明す
る。

【００３４】まず、前工程で洗浄処理された基板１０が
図示しないロボットによって回転テーブル７上に供給さ
れてこの回転テーブル７に保持されたならば、駆動源５
を作動して上記回転テーブル７を数千ｒ．ｐ．ｍの高速
度で回転させる。回転テーブル７とともに基板１０が回
転すると、その回転によって基板１０の外周面の接線方
向に沿う空気流が発生するとともに基板１０に付着した
洗浄液もミストとなって上記空気流と同じ方向へ飛散す
る。

【００３５】基板１０の径方向外方に向って飛散した空
気流及びその空気流に含まれる洗浄液は、図１に矢印で
示すように円筒体２の周壁に形成された流出口部１１を
通過して空間部１２へ流入しする。この空間部１２には
排出管１４が接続され、この排出管１４に接続された排
気ポンプ１６の吸引力が上記空間部１２に作用してい
る。そのため、空間部１２に流入した空気流及びこの空
気流に含まれるミストは上記排出管１４を通じて上記空
間部１２から排出されることになる。

【００３６】また、処理槽１内に滴下した洗浄液は、連
通路１７を通ってドレン管１８から気液分離器１５へ排
出される。

【００３７】ところで、処理槽１内には回転テーブル７
に保持された基板１０の周囲を覆う状態で円筒体２が設
けられ、この円筒体２の周壁に流出口部１１が形成され
ている。

【００３８】そのため、基板１０の回転によって生じる
空気流はその流れ方向をほとんど変更することなく、上
記円筒体２に形成された流出口部１１から空間部１２へ
流出し、この空間部１２から排出管１４を通じて排出さ
れる。

【００３９】つまり、円筒体２内で発生する空気流やそ
の空気流に含まれるミストは円筒体２の内周面で反射し
て円筒体２内に乱流を発生させたり、基板１０の裏面に
巻き込まれるようなことがほとんどないから、空気流に
含まれるミストが基板１０に付着するのを防止すること
が可能となる。

【００４０】上記流出口部１１は回転テーブル７に保持
された基板１０とほぼ同じ高さ位置に形成され、しかも
基板１０の回転方向に沿って細長いスリット状に形成さ
れている。

【００４１】さらに、排出管１４は円筒体２に形成され
た流出口体１１に対向するよう、処理槽１１の側壁に接
続されているから、上記流出口体１１から空間部１２に
吸引された空気流も、ほとんど流れ方向を変えることな
く上記排出管１４へ吸引される。

【００４２】そのため、基板１０が回転することでその
周方向に発生する空気流やその空気流に含まれるミスト
は上記流出口部１１から円滑に流出して排出管１４から
排出されるから、そのことによっても円筒体２内で乱流
が発生しにくくなり、基板１０にミストが付着するのが
防止される。

【００４３】また、上記処理槽１内の円筒体２の外周部
に形成された空間部１２を閉塞板１３によって密閉し、
この空間部１２に排出管１４を接続するようにした。そ
のため、排出管１４に作用する排気ポンプ１６の吸引力
は上記空間部１２を介して円筒体２の流出口部１１に確
実に作用するから、この円筒体２の内部で回転テーブル
７の回転によって発生する空気流を上記流出口部１１か
ら効率よく排出させることができる。

【００４４】なお、この第１の実施の形態において、排
出管１４の処理槽１に接続された一端部を円筒体２の周
方向に沿って幅広い偏平なダクト状に形成すれば、この
排出管１４によって流出口部１１からの空気流をより一
層効率よく吸引排出することができる。

【００４５】上記第１の実施の形態では円筒体２に形成
される流出口体１１を周方向に沿って細長いスリット状
としたが、図４に示す第２の実施の形態のように、流出
口体１１Ａは円筒体２の周壁の軸方向下端に開放するよ
う軸方向に沿って形成するようにしてもよい。その場
合、その流出口体１１Ａの上端の高さ位置は、回転テー
ブル７に保持された基板１０の上面よりも上方に位置す
るように設定される。

【００４６】このような構成であっても、上記一実施の
形態と同様、基板１０を回転テーブル７によって回転さ
せることで発生する空気流及びミストを上記流出口体１
１から効率よく排出させることができる。

【００４７】図５はこの発明の第３の実施の形態で、こ
の実施の形態は処理槽１内に、筒状壁体としての円筒体
２に代わり、通常のスピン処理装置に使用されるスピン
カップ２１を配置した。なお、第１の実施の形態と同一
部分には同一記号を付して説明を省略する。

【００４８】上記スピンカップ２１は上面が開放した容
器状の下カップ２２及びこの下カップ２２の上端に着脱
自在に設けられた上カップ２３とからなる。下カップ２
３の底壁中心部は上方に向って突出しており、その突出
部の中心部分には開口部２４が形成されている。この開
口部２４には駆動源５の回転軸６が通され、その回転軸
６の上記スピンカップ２１内に突出した先端部には回転
テーブル７が設けられている。

【００４９】上記下カップ２３の周壁には第１の実施の
形態の円筒体２の周壁に形成されたのと同様、周方向に
沿って細長いスリット状で、回転テーブル７に保持され
た基板１０とほぼ同じ高さ位置に流出口部１１Ａが形成
されている。

【００５０】上記処理槽１とスピンカップ２１との間の
空間部１２は閉塞板１３によって閉塞されている。処理
槽１の底部には一対の排出管１４Ａが接続されている。
各排出管１４Ａの中途部には第１の排気管２５の端部が
それぞれ接続されている。この第１の排気管２５の中央
部は第２の排気管２６によって排気ポンプ１６に接続さ
れている。

【００５１】上記排出管１４Ａの下端部にはドレン管１
４Ｂが接続されている。また、上記第１の排気管２５の
両端部は中央部に向って高く傾斜した傾斜部２５ａに形
成されている。それによって、排出管１４Ａから排出さ
れる気体に液体が含まれていても、その液体はドレン管
１４Ｂから排出され、排気ポンプ１６へ流れるのが防止
されるようになっている。

【００５２】なお、下カップ２３の底部にはドレン孔２
７が形成され、この下カップ２３内に滴下した洗浄液を
上記排出管１４Ａへ導くようになっている。

【００５３】このような構成によれば、上記第１の実施
の形態と同様、基板１０を回転テーブル７によって回転
させると、その回転によって生じる空気流はスピンカッ
プ２１の下カップ２３に形成された流出口部１１Ａから
空間部１２へ円滑に流出し、排出管１４を通じて排出さ
れることになる。

【００５４】したがって、基板１０の回転によってスピ
ンカップ２１内で生じる空気流はこのスピンカップ２１
内で乱流とならずに円滑に排出することができるから、
回転テーブル７に保持された基板１０にミストなどが付
着するのを防止することができる。

【００５５】この第３の実施の形態において、排出管１
４Ａの一端を処理槽１の底部でなく、第１の実施の形態
と同じように、側壁の流出口部Ａと対向する位置に接続
するようにしてもよい。

【００５６】また、排出管１４Ａの一端を処理槽１に接
続せず、下カップ２２に直接、接続するようにしてもよ
い。

【００５７】

【発明の効果】請求項１、請求項２、請求項３及び請求
項６の発明によれば、基板を回転させることで基板の周
方向に沿って発生する空気流を、この基板の径方向外方
へ流出させながらこの基板を処理するようにした。

【００５８】そのため、回転テーブルの回転によって発
生する空気流は、方向をほとんど変えることなく排出さ
れることになるから、その排出が円滑に行われ、空気流
に乱れが生じにくくなるため、基板が空気流に含まれる
ミストなどによって汚染されるのを防止することができ
る。

【００５９】請求項４の発明によれば、筒状壁体に形成
される流出口部を、回転テーブルに保持される基板とほ
ぼ同じ高さ位置にしたから、上記基板の回転によって生
じる空気流を上記流出口部から円滑に排出させることが
できる。

【００６０】請求項５の発明によれば、排出手段の排出
管を流出口部と対向する位置に設けるようにしたから、
基板の回転によって生じる空気流を上記流出口部を介し
て上記排出管へ円滑に吸引排出することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示すスピン処理装置
の縦断面図。

【図２】同じく図１のＡ−Ａ線に沿う横断面図。

【図３】同じく円筒体の斜視図。

【図４】この発明の第２の実施の形態を示す円筒体の斜
視図。

【図５】この発明の第３の実施の形態を示すスピン処理
装置の縦断面図。

【符号の説明】

１…処理槽 ２…円筒体（筒状壁体） ５…駆動源 ７…回転テーブル １０…基板 １１…流出口部 １２…空間部 １４、１４Ａ…排出管 １６…排気ポンプ

フロントページの続き (72)発明者 金子 勝則 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 芝 浦メカトロニクス株式会社横浜事業所内 (72)発明者 山崎 貴弘 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 芝 浦メカトロニクス株式会社横浜事業所内 Ｆターム(参考） 2H025 AB16 AB17 EA10 FA15 4D075 AC64 AC79 DA08 DB13 DC21 4F042 AA06 AA07 EB07 EB09 EB24

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させることで、この基板に所
   定の処理を行うスピン処理装置において、 筒状壁体と、 この筒状壁体内に設けられ上記基板を保持して回転駆動
   される回転テーブルと、 上記筒状壁体の周壁に形成され上記回転テーブルの回転
   によって生じる空気流をこの筒状壁体から流出させる流
   出口部と、 この流出口部から流出した空気流を排出する排出手段と
   を具備したことを特徴とするスピン処理装置。
2. 【請求項２】 基板を回転させることで、この基板に所
   定の処理を行うスピン処理装置において、 処理槽と、 この処理槽内に設けられた筒状壁体と、 この筒状壁体内に設けられ上記基板を保持して回転駆動
   される回転テーブルと、 上記筒状壁体の周壁に形成され上記回転テーブルの回転
   によって生じる空気流をこの筒状壁体から流出させる流
   出口部と、 上記処理槽に設けられ上記流出口部から上記筒状壁体の
   外部に流出した空気流をこの処理槽から排出する排出手
   段とを具備したことを特徴とするスピン処理装置。
3. 【請求項３】 上記筒状壁体はスピンカップであること
   を特徴とする請求項２記載のスピン処理装置。
4. 【請求項４】 上記流出口部は、上記筒状壁体の周壁に
   上記回転テーブルに保持された基板とほぼ同じ高さで、
   かつ上記周壁の周方向に沿ってスリット状に形成されて
   いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
   のスピン処理装置。
5. 【請求項５】 上記排出手段は、上記処理槽の側壁の上
   記流出口部と対向する位置に接続された排出管を有する
   ことを特徴とする請求項４記載のスピン処理装置。
6. 【請求項６】 基板を回転させながらこの基板に所定の
   処理を行うスピン処理方法において、 上記基板を回転させることでこの基板の周方向に沿って
   発生する空気流を、上記基板の径方向外方へ流出させな
   がら上記基板の処理を行うことを特徴とするスピン処理
   方法。