JP2002025969A - スピン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は、回転テーブルの回転によってカ
ップ体内に生じる気流を円滑に排出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。 【解決手段】 カップ体１と、このカップ体内に設けら
れ基板を保持した状態で回転駆動される回転テーブル９
と、上記カップ体の周壁に周方向に所定間隔で開口形成
された複数の導入口部５と、一端が上記導入口部に連通
され他端が閉塞されるとともに、この他端を上記一端よ
りも上記回転テーブルの回転方向下流側に位置させて設
けられ上記回転テーブルの回転によって上記カップ体内
に回転テーブルの回転方向に沿って生じる気流が上記導
入口部から導入される導入路２１と、この導入路の他端
に設けられ上記回転テーブルの回転によって上記導入路
に導入された気流を排出する排出口２４とを具備する。

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ーブ
ルによって回転させながら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、液晶表示装置や半導体装置の
製造過程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの
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
に対して処理液による処理及び洗浄が行なわれたのち、
乾燥処理が行なわれる。基板に対してこのような一連の
処理を行なう場合、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、
この処理槽内にスピンカップが配置されている。このス
ピンカップは上面が開口しており、内部には回転テーブ
ルが設けられている。この回転テーブルには上記基板が
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】ところで、回転テーブルを回転させると、
カップ体内にはその回転によって回転テーブルの回転方
向に沿う気流が発生し、その気流に乗って基板に付着し
た処理液も飛散し、カップ体の内周面に衝突する。

【０００８】一方、カップ体には上述したように底部に
排出管が接続されている。そのため、カップ体の内周面
に衝突した気流は、カップ体の底部に接続された排出管
に吸引され難いため、一部が上昇気流となってしまう。
その結果、その上昇気流に処理液がミスト状となって含
まれるため、そのミストが乾燥処理された基板に再付着
して汚染の原因になるということがある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】そこで、実開平６−６
２５３６号公報に示されるように、カップ体の内周面に
周方向に沿って整流用溝部を形成し、回転テーブルの回
転によって生じる気流を、上記整流用溝部に沿って流
し、この整流用溝部に連通する１つの排気口へ排出する
ようにしたスピンドライヤーが提案されている。

【００１０】しかしながら、このような構成によると、
回転テーブルの回転によって生じる気流は、最長でカッ
プ体の内周面のほぼ全周に沿って流れることになるな
ど、カップ体の内周面に沿って流れる距離が長くなるた
め、その流れの途中で渦流や上昇気流が発生し易いとい
うことがあった。

【００１１】さらに、整流用溝部に沿って流れた気流を
１つの排気口から排出するようにしているため、回転テ
ーブルの回転によって生じる気流の量や速度が変動する
と、上記排気口から円滑に排出されにくいということも
あった。

【００１２】これらの結果、気流に含まれるミストがカ
ップ体内で浮遊し、回転テーブルに保持された基板に再
付着して基板の汚染の原因になるということがあった。

【００１３】この発明は、回転テーブルの回転によって
カップ体内に生じる気流を円滑に排出できるようにした
スピン処理装置を提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、基板
を回転させて処理するスピン処理装置において、カップ
体と、このカップ体内に設けられ上記基板を保持した状
態で回転駆動される回転テーブルと、上記カップ体の周
壁に周方向に所定間隔で開口形成された複数の導入口部
と、一端が上記導入口部に連通され他端が閉塞されると
ともに、この他端を上記一端よりも上記回転テーブルの
回転方向下流側に位置させて設けられ上記回転テーブル
の回転によって上記カップ体内に回転テーブルの回転方
向に沿って生じる気流が上記導入口部から導入される導
入路と、この導入路の他端に設けられ上記回転テーブル
の回転によって上記導入路に導入された気流を排出する
排出部とを具備したことを特徴とするスピン処理装置に
ある。

【００１５】請求項２の発明は、上記導入路は、上記カ
ップ体の周方向に沿って形成され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。

【００１６】請求項３の発明は、上記導入路の断面積
は、上記導入口部に連通した一端から上記排出部が設け
られた他端にゆくにつれて漸次大きくなることを特徴と
する請求項１記載のスピン処理装置にある。

【００１７】請求項１の発明によれば、回転テーブルが
回転することで生じる気流は、カップ体の周壁に周方向
に所定間隔で形成された複数の導入口部からそれぞれ導
入路を通じて排出部へ排出されるから、回転テーブルの
回転によって生じる気流がカップ体の内周面に沿って流
れる距離が短くなるため、気流の乱れを生じることな
く、比較的円滑に排出される。

【００１８】請求項２の発明によれば、導入路をカップ
体の周方向に沿って形成したことで、回転テーブルの回
転によって生じる気流が上記導入路へ円滑に流入させる
ことができる。

【００１９】請求項３の発明によれば、導入部の断面形
状を気流の流れ方向に沿って漸次大きくしたことで、こ
の導入部に流入した気流の圧力変動を少なくして円滑に
排出することが可能となる。

【００２０】

【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。

【００２１】図１と図２はこの発明の第１の実施の形態
を示し、図中１はカップ体である。このカップ体１はベ
ース板２上に設けられている。つまり、カップ体１は中
心部に向かって高く傾斜した底板３を有し、この底板３
の周辺部には周壁４が設けられている。この周壁４に
は、図２に示すように周方向に等間隔で４つの導入口部
５が開口形成されている。

【００２２】上記底板２の中心部分には通孔６が形成さ
れ、この通孔６には中空状の駆動軸７が挿通されてい
る。なお、通孔６は遮蔽板６ａによって閉塞されてい
る。

【００２３】上記ベース板２の下面の中心部分には駆動
モータ８が取り付けられ、この駆動モータ８の図示しな
い回転子に上記駆動軸７が連結されている。この駆動軸
７のカップ体１内に突出した上端には平面形状がほぼ十
字状の回転テーブル９が取り付けられている。

【００２４】上記回転テーブル９は上記駆動軸７の上端
に連結固定された基部１１と、この基部１１に周方向に
所定間隔で一端部を連結した４本のアーム１２とから構
成されていて、各アーム１２の先端部にはそれぞれ一対
の係合ピン１３が立設されている。さらに、各アーム１
２の先端部と上記基部１１とには、それぞれ支持ピン１
４が立設されている。

【００２５】そして、上記回転テーブル９には、たとえ
ば液晶表示装置に用いられるガラス製の矩形状の基板１
５が角部を各アームの先端部に設けられた一対の係合ピ
ン１３に係合させ、この角部の下面と中心部の下面とを
それぞれ上記支持ピン１４に支持されて着脱可能に保持
される。

【００２６】したがって、上記駆動モータ８が作動する
と、上記回転テーブル９は基板１５を保持した状態で図
２に矢印Ａで示す反時計方向に回転駆動されるようにな
っている。

【００２７】図１に示すように、上記カップ体１の周壁
４の上端には、リング状の反射防止部材１６が設けられ
ている。この反射防止部材１６は、上記周壁４に連結さ
れた外周端が内周端よりも低くなるよう傾斜して設けら
れた傾斜部１６ａと、この傾斜部１６ａの内周端に垂設
された垂直部１６ｂとからなる。

【００２８】上記カップ体１の周壁の外側には、各導入
口部５と対応する部分にカバー体２２が設けられてい
る。各カバー体２２は、上記導入口部５側に位置する一
端から上記回転テーブル９の回転方向に沿う他端部にゆ
くにつれてカップ体１の外周面との間隔が漸次大きくな
る導入路２３を、上記カップ体１の周方向に沿って形成
している。つまり、導入路２３は、一端から他端に行く
に断面積がつれて漸次大きくなるよう形成されている。

【００２９】上記導入路２３の末端は閉塞されていて、
この閉塞端部には排出部としての排出口２４が形成され
ている。この排出口２４には図１に示すように同じく排
出部としての排出管２５の一端が接続され、この排出管
２５の他端には気液分離器２６を介して排気ポンプ２７
が接続されている。この排気ポンプ２７の吸引力は、上
記排出口２４及び導入路２３を介して上記導入口部５に
作用するようになっている。

【００３０】上記カップ体１内に設けられた回転テーブ
ル９が回転駆動されると、その回転によって気流が生じ
る。この気流は回転テーブル９の回転方向、つまり図２
に矢印Ｂで示す反時計方向で、かつ回転テーブル９の回
転の外周に対して接線方向に沿って生じる。

【００３１】回転テーブル９の回転によって生じる気流
Ｂは、回転テーブル９の回転による遠心力と、導入口部
５に作用する排気ポンプ２７の吸引力とによってカップ
体１の周壁に形成された導入口部５からカバー体２２に
よって形成された導入路２３へ流入する。

【００３２】導入路２３に流入した気流Ｂは、この導入
路２３の一端から他端へと流れ、この他端部に形成され
た排出口２４を通じて排出管２５へ吸引され、気液分離
器２６で液体と気体とに分離される。

【００３３】このような構成のスピン処理装置によれ
ば、洗浄処理された基板１５を乾燥処理する場合、基板
１５を保持した回転テーブル９を高速度で回転させる
と、その回転によって気流Ｂが生じる。この気流Ｂは回
転する基板１５の回転方向、つまり回転の接線方向に生
じる。

【００３４】回転テーブル９の回転方向に生じた気流Ｂ
は、カップ体１の周壁４に形成された導入口部５から導
入路２３へ流入し、この導入路２３の末端部に形成され
た排出口２４から排出管２５へ吸引排出される。

【００３５】回転テーブル９の回転によって生じる気流
Ｂには、基板１５から飛散した洗浄液が含まれるから、
気液分離器２６では気体と液体とが分離され、それぞれ
が別々に排出される。

【００３６】回転テーブル９の回転によって生じる気流
Ｂは、カップ体１の周壁４に周方向に沿って所定間隔で
形成された複数の導入口部５から導入路２３へ流入す
る。つまり、排出されるから、回転テーブル９の回転に
よって生じた気流Ｂは、カップ体１の内周面に沿ってほ
とんど流れずに導入口部５へ流入する。

【００３７】そのため、回転テーブル９の回転によって
生じる気流Ｂは、ほとんどが流れに乱れが生じる前にそ
れぞれの導入口部５へ流入し、渦流や上昇気流となるこ
とがほとんどないから、気流Ｂに含まれるミストがカッ
プ体１内で浮遊して基板１５に再付着するのを防止する
ことができる。

【００３８】各導入口部５に連通する導入路２３は、導
入口部５側から排出口２４側に行くにつれて断面積が次
第に大きくなるよう形成されている。そのため、導入路
２３に流入した気流が排出口２４から排出管２５へ流入
するまでに、導入路２３内の圧力が上昇するのを防止す
るから、導入路２３に流入した気流Ｂがカップ体１内へ
戻る逆流現象が生じるの防止する。

【００３９】したがって、そのことによっても気流Ｂの
排出が円滑に行なわれ、気流に含まれるミストがカップ
体１内に浮遊して基板１５に再付着するのを防止するこ
とができる。

【００４０】導入口部５は、回転テーブル９の回転によ
って生じる気流Ｂの流れ方向に沿う、カップ体１の周壁
４に沿って形成されているから、そのことによってもカ
ップ体１内に生じる気流Ｂが導入口部５から導入路２１
へ円滑に流入し易くなり、カップ体１内に渦流や上昇気
流が生じるのが抑制される。

【００４１】カップ体１の周壁４の上端には傾斜部１６
ａと垂直部１６ｂとを有する反射防止部材１６が設けら
れている。そのため、回転テーブル９の回転によって生
じる気流がカップ体１の周壁４の内周面に衝突すること
で、上昇気流が生じるようなことがあっても、その上昇
気流に含まれるミストは反射防止部材１６の傾斜部１６
ａの内面に衝突して付着し、さらには垂直部１６ｂに衝
突して付着するから、カップ体１内で浮遊して基板１５
に再付着するのを防止できる。

【００４２】図３はこの発明の第２の実施の形態を示
す。この実施の形態は、カップ体１の周壁４の周方向に
２つの導入口部５を約１８０度間隔で形成し、これらの
導入口部５にそれぞれカバー体２２によって形成された
導入路２３の一端を連通させている。導入路２３は、上
記第１の実施の形態と同様、カップ体１の周壁４に沿っ
て形成されているとともに、導入口部５側の一端から排
出口２４が形成された他端に行くにつれて断面積が漸次
大きくなるよう形成されている。

【００４３】それによって、第１の実施の形態と同様、
回転テーブル９の回転によって生じる気流を、渦流や上
昇気流とせずにカップ体１内から円滑に排出することが
可能となる。

【００４４】なお、第１の実施の形態では導入口部５及
び導入路２３がそれぞれ４つ形成されているのに対し、
第２の実施の形態では２つであるから、数が少ない分、
気流がカップ体の内周面に沿って流れる距離が長くなる
が、１つの場合に比べば、その距離を十分に短くできる
から、渦流や上昇気流の発生を抑制することが可能であ
る。

【００４５】つまり、導入口部５の数は、４つあるいは
２つに限定されず、３つあるいは５つ以上であってもよ
く、要は複数であればよいことになる。

【００４６】また、基板としては矩形状のガラス製基板
だけに限られず、円形状に半導体ウエハなどであっても
よいこと勿論である。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、回転テーブル
が回転することで生じる気流を、カップ体の周壁に周方
向に所定間隔で形成された複数の導入口部からそれぞれ
導入路を通じて排出部へ排出するようにした。

【００４８】そのため、回転テーブルの回転によってカ
ップ体内に生じる気流は、そのカップ体の内周面に沿っ
て流れる距離が導入口部の数に応じて短くなることで、
その流れの途中で上昇気流や渦流などになり難くなるた
め、気流に含まれるミストがカップ体内で浮遊して基板
に再付着するのを防止することができる。

【００４９】請求項２の発明によれば、導入口部に連通
する導入路をカップ体の周方向に沿って形成した。

【００５０】そのため、回転テーブルの回転によって生
じる気流が上記導入路へ円滑に流入し易くなるから、導
入口部から導入路に流入した気流を円滑に排出すること
ができる。

【００５１】請求項３の発明によれば、導入部の断面形
状を気流の流れ方向に沿って漸次大きく形成した。

【００５２】そのため、気流が導入部に流入して排出部
から排出されるまでの間に導入部内の圧力が上昇するの
を防止できるから、そのことによっても気流を円滑に排
出することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の第１の実施の形態を示すスピン処理
装置の概略的構成の縦断面図。

【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿う横断面図。

【図３】この発明の第２の実施の形態を示すスピン処理
装置の横断面図。

【符号の説明】

１…カップ体 ５…導入口部 ９…回転テーブル ２３…導入路 ２４…排出口（排出部） ２５…排出管（排出部）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６９Ｃ (72)発明者 豊島 範夫 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 西部 幸伸 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） 4D075 AC64 AC79 DC22 4F042 AA07 EB05 EB07 EB09 EB24 5F045 EB20 EF14 EF20 5F046 LA07

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させて処理するスピン処理装
   置において、 カップ体と、 このカップ体内に設けられ上記基板を保持した状態で回
   転駆動される回転テーブルと、 上記カップ体の周壁に周方向に所定間隔で開口形成され
   た複数の導入口部と、 一端が上記導入口部に連通され他端が閉塞されるととも
   に、この他端を上記一端よりも上記回転テーブルの回転
   方向下流側に位置させて設けられ上記回転テーブルの回
   転によって上記カップ体内に回転テーブルの回転方向に
   沿って生じる気流が上記導入口部から導入される導入路
   と、 この導入路の他端に設けられ上記回転テーブルの回転に
   よって上記導入路に導入された気流を排出する排出部と
   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】 上記導入路は、上記カップ体の周方向に
   沿って形成され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】 上記導入路の断面積は、上記導入口部に
   連通した一端から上記排出部が設けられた他端にゆくに
   つれて漸次大きくなることを特徴とする請求項１記載の
   スピン処理装置。