JP2001276714A - スピン処理装置 - 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、基板から飛散する処理液によって基板が汚染
されにく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】 処理槽５内に設けられ周壁に通孔が形成
され内部を処理空間部１７とするとともに、その周壁外
周面と上記処理槽の内周面との間に排気空間部２１を形
成する筒状体１６と、筒状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８と、上記処理槽の
底部に上記排気空間部に連通して設けられ上記回転テー
ブルを回転させて上記基板を上記処理液によって処理し
たときに上記処理空間部に滴下する処理液を排出する排
液管２８と、上記排気空間部に連通して設けられ上記処
理空間部の気体を上記筒状体の通孔を通じて吸引排出す
る排気管２２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、処理液によって上記基板に対する処理と洗浄と
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及び処理液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、基板に付着した処理液を遠心力で飛散させ、乾燥さ
せるようにしている。基板から飛散した処理液は、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】

【発明が解決しようとする課題】ところで、基板を高速
度で回転駆動して処理液を上記基板の周方向（ほぼ接線
方向）に飛散させると、処理液はカップ体の内周面に衝
突して反射し、ミスト状となる。

【０００８】カップ体の内周面で反射してミスト状とな
った処理液の飛散方向は、上記排気管の吸引力によって
上記カップ体内に生じる気流の方向と異なる方向になる
ことが多いから、上記排気管によってカップ体内から排
出されにくい。

【０００９】その結果、処理液がカップ体の内周面で衝
突して発生したミストは上記排出管から排出されずにカ
ップ体内で浮遊し、回転テーブルに保持された基板に付
着するということがあるため、基板の汚染原因になると
いうことがあった。

【００１０】また、排出管からはカップ体内の気体とと
ともに処理液も排出されるから、気液分離器によって気
体と液体を分離して処理液を処分するようにしている。
そのため、気液分離器を必要とすることで、コストの上
昇や装置の大型化を招くなどのこともあった。

【００１１】この発明は、基板をスピン処理する際に、
ミストが発生し難いようにしたスピン処理装置を提供す
ることにある。

【００１２】

【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、この基板に処理液を噴射して所定
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周壁に通孔が形成され内部を処理空
間部とするとともに、その周壁外周面と上記処理槽の内
周面との間に排気空間部を形成する筒状体と、この筒状
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、この回転テーブルを回転駆動する回転駆動
手段と、上記処理槽の底部に上記排気空間部に連通して
設けられ上記回転テーブルを回転させて上記基板を上記
処理液によって処理したときに上記処理空間部に滴下す
る処理液を排出する排液管と、上記排気空間部に連通し
て設けられ上記処理空間部の気体を上記筒状体の通孔を
通じて吸引排出する排気管とを具備したことを特徴とす
るスピン処理装置にある。

【００１３】請求項２の発明は、上記排気管は、上記排
気空間部に連通した先端開口面が所定の角度で傾斜した
傾斜面に形成され、その傾斜面を上記処理空間部と反対
側に向けていることを特徴とする請求項１記載のスピン
処理装置にある。

【００１４】請求項３の発明は、上記排気空間部の上面
開口を閉塞する第１の部分と、上記処理空間部の上面周
辺部を覆う第２の部分を有するリング状の誘導プレート
であって、上記第１の部分によって上記排気管に発生す
る吸引力で上記処理空間部の気体を上記通孔を通じて上
記排気空間部へ吸引可能とするとともに、上記第２の部
分によって上記回転テーブルから飛散する処理液が処理
空間部の外部に飛散するのを制限することを特徴とする
請求項１記載のスピン処理装置にある。

【００１５】請求項４の発明は、上記回転テーブル若し
くは上記誘導プレートのどちらか一方を、相対的に上下
駆動する上下駆動手段が設けられていることを特徴とす
る請求項３記載のスピン処理装置にある。

【００１６】請求項１の発明によれば、回転テーブルの
回転によって基板から飛散する処理液の少なくとも一部
は、筒状体内の処理空間部から通孔を通過して排気空間
部へ流入し易いから、ミスト状となって処理空間部に浮
遊する処理液の量を低減させることができる。

【００１７】請求項２の発明によれば、排気管の先端開
口の傾斜面を処理空間部と反対側に向けたことで、筒状
体の通孔を通過して排気空間部に流入する処理液が排気
管に吸引され難くなる。

【００１８】請求項３の発明によれば、誘導プレートに
よって排気空間部の上面を閉塞するとともに処理空間部
の上面周辺部を覆うようにしたから、排気空間部に連通
した排気管に発生する吸引力で処理空間部から排気空間
部への円滑な気体の流れを作ることができ、また処理空
間部から処理液が外部に飛散し難くなる。

【００１９】請求項４の発明によれば、回転テーブルに
保持された基板を誘導プレートよりも上方に位置させる
ことができるから、回転テーブルに対して水平方向から
基板を供給したり、取り出すことが可能となる。

【００２０】

【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。

【００２１】図１乃至図４はこの発明の第１の実施の形
態を示し、図１に示すスピン処理装置は架台１を備えて
いる。この架台１は下板２及びこの下板２の上面に立設
された脚体３によって上記下板２の上方向に所定間隔で
保持された上板４とを有し、この上板４上には処理槽５
が設置されている。

【００２２】上記処理槽５は図２に示すように上面が開
放した角筒状をなしていて、周壁は高さ方向中途部から
上端に向かって外形寸法を次第に小さくするテーパ壁５
ａに形成され、上端面にはフランジ板６が取付け固定さ
れている。このフランジ板６にはクリンエアユニット７
が取付けられている。

【００２３】上記クリンユニット７は、スピン処理装置
が設置されるクリーンルームの天井から吹き降ろすダウ
ンフロー（図中矢印で示す）を浄化して処理槽５内に導
入するためのもので、具体的にはＨＥＰＡなどのフィル
タによってクリーンルームの清浄空気をさらに浄化して
処理槽１内に導入する。

【００２４】上記処理槽５の内部には回転テーブル８が
設けられている。この回転テーブル８の上面には複数の
支持部材９が周方向に所定間隔で設けられ、これら支持
部材９にはたとえば半導体ウエハなどの基板１１が着脱
可能に保持される。

【００２５】上記処理槽５の底部には開口部１２が形成
され、この開口部１２にはモータ１３の回転駆動される
駆動軸１３ａが連結されている。上記モータ１３は上下
駆動機構１４に取付けられている。それによって、上記
回転テーブル８は、上記モータ１３によって回転駆動さ
れ、さらに上記上下駆動機構１４によってモータ１３と
ともに上下駆動されるようになっている。なお、上下駆
動機構１４は下板２上に載置部１５を介して設置されて
いる。

【００２６】上記処理槽５の内底部には円筒状の筒状体
１６が設けられている。この筒状体１６の内部、つまり
処理空間部１７には、上記回転テーブル８が収容されて
いる。筒状体１６の周壁には図４に示すように多数の通
孔１８が穿設され、下端には通孔１８を兼ねる半円形状
の導入路１９が形成されている。

【００２７】上記筒状体１６の外周面と処理槽５の内周
面との間は排気空間部２１となっている。この排気空間
部２１には底部から排気管２２が気密に突出し、その突
出した先端面、つまり上端面は所定の角度で傾斜した傾
斜面２３に形成されている。この傾斜面２３は上記処理
槽５の内周面側、つまり処理食うかｂに１７と反対側を
向いている。

【００２８】上記排気管２２の下端は上記架台１の下板
２上に設けられた排気ポンプ２４に接続されている。排
気ポンプ２４が作動すると、上記排気空間部２１が減圧
される。それによって処理空間部１７内の気体が筒状体
１６の周壁に形成された通孔１８を通じて上記排気空間
部２１から排気管２２へ吸引されるようになっている。

【００２９】なお、図１では排気管２２は１本だけしか
示されていないが、排気空間部２１の周方向に所定の間
隔で複数本の排気管２２を設け、排気空間部２１の周方
向における排気を均一化するようにしてもよい。

【００３０】上記処理槽５の底部に形成された開口部１
２の周辺部には円筒状の遮蔽壁２５が設けられている。
この遮蔽壁２５の上端は回転テーブル８の下面周辺部に
設けられたリング状部材２６の内周面にわずかの隙間を
介して対向している。それによって、上記開口部１２を
通じて処理空間部１７で飛散する処理液が処理槽５の外
底部に流出するのを制限している。

【００３１】上記処理槽５の処理空間部１７の底面は、
径方向中心部から周辺部にゆくにつれて次第に低くなる
傾斜面２７に形成され、この傾斜面２７の最も低い位置
には処理空間部１７内に滴下する処理液を排出する排液
管２８が接続されている。排液管２８に流れた処理液は
図示しない貯液タンクを経て処理されるようになってい
る。

【００３２】上記筒状体１６の上端面には誘導プレート
３１が設けられている。この誘導プレート３１は図３に
示すように外形が矩形をなしたリング状に形成されてい
て、上記排気空間部２１の上面開口を閉塞する第１の部
分３１ａと、上記処理空間部１７の上面周辺部を覆う第
２の部分３１ｂとを有する。第２の部分３１ｂは径方向
内方に向かって高く傾斜したテーパ状となっている。

【００３３】上記上下駆動機構１４によって回転テーブ
ル８を上昇方向に駆動すると、この回転テーブル８に保
持された基板１１が上記誘導プレート３１の上面よりも
上方に突出位置する。

【００３４】上記処理槽５の一側には出し入れ口３２が
開口形成されている。この出し入れ口３２はシリンダ３
３によって上下方向に駆動されるシャッタ３４で開閉さ
れるようになっている。

【００３５】上記回転テーブル８が上昇方向に駆動さ
れ、出し入れ口３２が開放されると、この出し入れ口３
２に進入可能な図示しないロボットのハンドによって上
記回転テーブル８に保持された処理済の基板１１を取り
出したり、未処理の基板１１を供給できるようになって
いる。未処理の基板１１には、回転テーブル８の上方に
設けられたノズル体３５から処理液が噴射されるように
なっている。処理液としては、洗浄液、エッチング液、
レジストを剥離するための剥離液などがあり、この実施
の形態では基板１１を洗浄処理するための洗浄液が供給
されるようになっている。

【００３６】つぎに、上記構成のスピン処理装置によっ
て基板１１を処理液によって洗浄処理する場合の動作に
ついて説明する。

【００３７】シャッタ３４によって閉塞された処理槽５
の出し入れ口３２を開放するとともに、上下駆動機構１
４を作動させて回転テーブル８を図１に鎖線で示すよう
に上昇させる。

【００３８】ついで、図示しないロボットによって回転
テーブル８に基板１１を供給したならば、この回転テー
ブル８を下降させる。回転テーブル８に基板１を供給し
たならば、出し入れ口３２を閉じ、排気ポンプ２４を作
動させたのち、モータ１３によって回転テーブル８を回
転させる。さらに、ノズル体３５から基板１１の上面に
向けて洗浄液を供給する。それによって、基板１１の上
面は洗浄液によって洗浄されることになる。

【００３９】基板１１の上面に供給された洗浄液は、基
板１１が回転駆動されていることで、この基板１１に生
じる遠心力及び排気管２２により筒状体１６のつこう１
８を介して処理空間部１７に作用する吸引力によって基
板１１の上面から処理空間部１７の周壁である筒状体１
６の内周面に向かって飛散する。

【００４０】上記筒状体１６の周壁には多数の通孔１８
が穿設されている。そのため、基板１１の上面から筒状
体１６の内周面に向かって飛散した洗浄液の一部は筒状
体１６の内周面に衝突するものの、他の一部は処理空間
部１７の気体とともに上記通孔１８を通過して排気空間
部２１へ流入する。

【００４１】そのため、基板１から飛散する洗浄液が筒
状体１６の内周面で衝突してミストになって処理空間部
１７を浮遊する量は、筒状体１６の周壁に通孔１８が形
成されていない場合に比べて大幅に減少するから、回転
テーブル８で洗浄処理された基板１にミストが付着して
基板１１を汚染するということが減少する。

【００４２】処理液の一部が上記筒状体１６の内周面で
衝突することでミストが発生するものの、排気空間部２
１に設けられた排気管２２で発生する吸引力が上記筒状
体１６の通孔１８を通じて処理空間部１７に作用する。
そのため、処理空間部１７でミストが発生しても、その
ミストは上記通孔１８から排気空間部２１へ吸引される
から、処理空間部１７で浮遊して基板１１に付着すると
いうことがほとんどない。

【００４３】排気空間部２１に流入した気体と処理液の
うち、気体は排気管２２に吸引されて排気されるが、処
理液は排気管２２の傾斜面２３が筒状体１６の外周面と
反対側を向いているため、排気管２２にほとんど流入す
ることがない。そのため、排気空間部１７では排気管２
２によって気体が排出されるが、処理液は排気空間部１
７に滴下し、筒状体１６の下端に形成された導入路１９
から処理空間部１７に流れ、この処理空間部１７に接続
された排液管２８から排出されることになる。

【００４４】つまり、回転する基板１１から飛散する処
理液を円滑かつ外部への飛散を防止するために、排気管
２２に生じる吸引力よって処理空間部１７から排気空間
部２１への流れを形成するようにしているが、排気管２
２の上端面を傾斜面２３とし、この傾斜面２３を筒状体
１６の周壁に形成された通孔１８と逆向きにしている。

【００４５】そのため、基板１から飛散して通孔１８を
通過した処理液が排気管２２に流入するのを防止できる
から、排気管２２からの排気を気液分離せずに排出する
ことが可能となる。

【００４６】一方、誘導プレート３１の第１の部分３１
ａによって排気空間部２１の上面を閉塞し、第２の部分
３１ｂによって処理空間部１７の上面周辺部を覆うよう
にした。

【００４７】処理空間部１７が閉塞されていることで、
排気管２２に生じる吸引力を排気空間部２１から処理空
間部１７に確実に作用させることができる。それによっ
て、基板１から飛散する処理液及び処理空間部１７で発
生するミストを排気空間部２１に吸引することができ
る。

【００４８】処理空間部１７から排気空間部２１に吸引
される処理液及びミストは誘導プレート３１の第２の部
分３１ｂにガイドされる。そのため、処理液及びミスト
は上記第２の部分３１ｂによって処理空間部１７の外部
に流出するのが防止されるから、処理空間部１７から流
出して処理槽５で浮遊したのち、基板１１に付着すると
いうことが防止される。

【００４９】この発明は上記一実施の形態に限定される
ものでなく、種々変形可能である。たとえば上記一実施
の形態ではロボットによって回転テーブル８に基板１１
を供給したり、処理された基板１１を取り出す場合、回
転テーブル８を上下駆動させるようにしたが、図５に示
すように誘導プレート３１の第１の部分３１ａと第２の
部分３１ｂとを分離し、第２の部分３１ｂをたとえば複
数のシリンダ４１のロッド４１ａによって上下駆動可能
に設ける。なお、ロッド４１ａは処理槽５の底部をシー
ル部材４２を介して液密に貫通している。

【００５０】そして、上記第２の部分３１ｂは、上昇し
ているときには上端が回転テーブル８に保持された基板
１１よりも上方に位置し、下降方向に駆動されたときに
は上端が基板１１よりも下方に位置するようにする。

【００５１】それによって、上記第２の部分３１ｂを下
降させておけば、回転テーブル８に基板１１をロボット
によって供給したり、処理された基板１１を回転テーブ
ル８から取り出すことができる。

【００５２】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、回転テーブル
の回転によって基板から飛散する処理液の少なくとも一
部は、筒状体内の処理空間部からこの筒状体の周壁に形
成された通孔を通過して排気空間部へ排出される。

【００５３】そのため、処理液が処理空間部にミスト状
となって浮遊しにくいため、処理空間部で処理した基板
に処理液がミスト状となって付着し、基板を汚染するの
を防止することができる。

【００５４】請求項２の発明によれば、排気管の先端開
口の傾斜面を処理槽の内周面側に向けるようにした。

【００５５】そのため、上記排気管は、処理空間部の気
体は吸引するが、基板から飛散して筒状体の通孔を通過
し、排気空間部に流入する処理液は吸引し難くいため、
排気管による排気を気液分離せずに行なうことが可能と
なる。

【００５６】請求項３の発明によれば、誘導プレートに
よって排気空間部の上面を閉塞するとともに処理空間部
の上面周辺部を覆うようにした。

【００５７】そのため、排気空間部の上面が閉塞されて
いることで、排気管に生じる吸引力で処理空間部から排
気空間部への円滑な気流を発生させることができ、処理
空間部の周辺部が覆われていることで、回転テーブルの
回転によって処理空間部で発生するミストを処理空間部
から排気空間部へ円滑に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のスピン処理装置の概
略的構成を示す縦断面図。

【図２】処理槽の斜視図。

【図３】誘導プレートの斜視図。

【図４】筒状体の斜視図。

【図５】この発明の他の実施の形態を示す誘導プレート
の一部を下降させて回転テーブルを突出させるための概
略図る概略的構成の第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】

５…処理槽 ８…回転テーブル １１…基板 １３…モータ（回転駆動手段） １４…上下駆動機構（上下駆動手段） １７…処理空間部 １８…通孔 ２１…排気空間部 ２２…排気管 ２３…傾斜面 ２８…排液管 １４、１４Ａ…排出管 ３１…誘導プレート ３１ａ…第１の部分 ３１ｂ…第２の部分

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させることで、この基板に処
   理液を噴射して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周壁に通孔が形成さ
   れ内部を処理空間部とするととも に、その周壁外周面と上記処理槽の内周面との間に排気
   空間部を形成する筒状体と、 この筒状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、 この回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と、 上記処理槽の底部に上記排気空間部に連通して設けられ
   上記回転テーブルを回転させて上記基板を上記処理液に
   よって処理したときに上記処理空間部に滴下する処理液
   を排出する排液管と、 上記排気空間部に連通して設けられ上記処理空間部の気
   体を上記筒状体の通孔を通じて吸引排出する排気管とを
   具備したことを特徴とするスピン処理装置。
2. 【請求項２】 上記排気管は、上記排気空間部に連通し
   た先端開口面が所定の角度で傾斜した傾斜面に形成さ
   れ、その傾斜面を上記処理空間部と反対側に向けている
   ことを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置。
3. 【請求項３】 上記排気空間部の上面開口を閉塞する第
   １の部分と、上記処理空間部の上面周辺部を覆う第２の
   部分を有するリング状の誘導プレートであって、上記第
   １の部分によって上記排気管に発生する吸引力で上記処
   理空間部の気体を上記通孔を通じて上記排気空間部へ吸
   引可能とするとともに、上記第２の部分によって上記回
   転テーブルから飛散する処理液が処理空間部の外部に飛
   散するのを制限することを特徴とする請求項１記載のス
   ピン処理装置。
4. 【請求項４】 上記回転テーブル若しくは上記誘導プレ
   ートのどちらか一方を、相対的に上下駆動する上下駆動
   手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載の
   スピン処理装置。