JP2002204999A - スピン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は回転体に保持された基板を処理す
る際に、高速回転させても基板にチッピングが生じるこ
とのな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Ｗ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１と、このカップ体内に設けら
れ駆動源によって回転駆動される回転体５と、この回転
体に設けられ上記基板の各角部の両側面をそれぞれ保持
する保持体１０とを具備し、上記保持体は、上記回転体
に取付け固定された固定部材１１ａと、この固定部材に
弾性部材１１ｂを介して設けられ上記回転体とともに上
記基板を回転させることでこの基板の角部の側面に接触
する接触部材１１ｃとから構成されている。

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体によ
って回転駆動し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、液晶表示装置の製造過程にお
いては、ガラス製の矩形状の基板に回路パタ−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、上記基板に対して成膜処理、洗浄処
理及び乾燥処理とが繰り返し行われる。

【０００３】上記基板の洗浄処理及び洗浄処理後の乾燥
処理を行うためにはスピン処理装置が用いられる。この
スピン処理装置はカップ体を有し、このカップ体内には
駆動源によって回転駆動される回転体が設けられてい
る。この回転体には基板の四隅部下面を支持する支持ピ
ン及び基板の四隅部の側面に係合当接する係合ピンから
なる保持部が設けられ、この保持部によって上記基板が
回転体に着脱可能に保持される。

【０００４】基板が保持部によって保持された状態で、
上記回転体を回転駆動すると、この基板の四隅部の側面
が上記係合ピンに係合当接するから、基板が回転体と一
体的に回転することになる。

【０００５】基板を処理液によって処理する場合には、
回転体の回転速度は数１０〜数１００ｒ．ｐ．ｍの低速
回転であるが、基板を乾燥処理する場合には、基板の回
転速度が１０００ｒ．ｐ．ｍ以上の高速回転となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】従来、上記係合ピンは
円柱状の部材から形成されていて、回転体を回転させる
と、上記基板の四隅部の側面は曲面状の面取り加工がな
されているため、係合ピンの外周面に点接触する。基板
と係合ピンとが点接触すると、その接触部分に応力が集
中し、その応力は基板の回転速度に比例して大きくな
る。

【０００７】そのため、乾燥処理時に基板を高速回転さ
せると、基板には係合ピンとの点接触部分に応力が集中
発生するから、その応力によって基板にチッピング（欠
け）が発生するということがあった。とくに、最近では
基板が大型化する傾向にあるため、乾燥処理時に基板に
発生する応力が大きくなり、チッピングが発生し易いと
いうことがあった。

【０００８】この発明は、係合ピンとの当接によって基
板にチッピング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。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、矩形
状の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駆動源によ
って回転駆動される回転体と、この回転体に設けられ上
記基板の各角部の両側面をそれぞれ保持する保持体とを
具備し、上記保持体は、上記回転体に取付け固定された
固定部材と、この固定部材に弾性部材を介して設けられ
上記回転体とともに上記基板を回転させることでこの基
板の角部の側面に接触する接触部材とから構成されてい
ることを特徴とするスピン処理装置にある。

【００１０】請求項２の発明は、上記接触部材は上記基
板の角部の側面に所定の長さで線接触する構成であるこ
とを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置にある。

【００１１】この発明によれば、回転体を回転させるこ
とで、この回転体に設けられた保持体の接触部材に基板
が圧接すると、弾性部材が弾性変形して接触部材が基板
に線接触するから、基板に発生する応力が低減されて基
板に欠けが生じるのを防止することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を
図面を参照して説明する。

【００１３】図１はたとえば液晶用のガラス製の基板Ｗ
を処理するスピン処理装置を示し、このスピン処理装置
はカップ体１を備えている。このカップ体１は、上面が
開放した有底状の下カップ１ａと、この下カップ１ａの
上端に着脱自在に保持された上カップ１ｂと、この上カ
ップ１ｂの内面側にねじ２によって着脱自在に取付けら
れた中カップ１ｃとからなる。

【００１４】上記下カップ１ａの底部中心部には通孔３
が形成されている。この通孔３には中空状の回転軸４が
挿通されている。この回転軸４の上記カップ体１内に突
出した上端は回転体５に取付けられている。この回転体
５は、図２に示すように円盤状の基部６を有し、この基
部６には周方向に９０度間隔で４本のアーム７の基端部
が連結固定されている。

【００１５】各アーム７の先端部はＬ字状に屈曲され、
その屈曲部分の上面には上記基板Ｗの角部を保持する保
持手段８が設けられている。この保持手段８は、基板Ｗ
の角部の下面を支持する支持ピン９と、基板Ｗの角部の
一対の側面に当接してこの基板Ｗを保持する一対の保持
体１０を有する。

【００１６】上記保持体１０は、上記アーム７の先端部
に固定された所定の幅寸法の板状をなした固定部材１１
ａと、この固定部材１１ａの一方の側面（基板Ｗの側面
に対向する面）に一方の側面を接着固定した所定の厚さ
を有する板状の弾性部材１１ｂと、この弾性部材１１ｂ
の他方の側面に接着固定され上記弾性部材１１が圧縮さ
れることで弾性的に変位可能に設けられた接触部材１１
ｃとから構成されている。

【００１７】各アーム７の先端部に設けられたそれぞれ
一対の保持体１０は、その一対の接触部材１１ｃの板面
が水平面上においてほぼ直角になるよう配設されてい
る。なお、上記弾性部材１１は、耐薬品性を備えたゴム
や樹脂などの圧縮変形可能な弾性材料によって形成され
ている。

【００１８】それによって、回転体５に供給された基板
Ｗは、その各角部の下面が支持ピン９によって支持さ
れ、角部近傍の一対の側面がそれぞれ保持体１０の接触
部材１１ｃによって保持される。つまり、基板Ｗは、各
アーム７に形成されたそれぞれ一対の保持体１０によっ
て上記回転体５に着脱可能に支持されるようになってい
る。

【００１９】上記基部６には、基板Ｗの中心部分の下面
を支持する４本の支持ピン１２が設けられ、これら支持
ピン１２によって回転体５に保持された基板Ｗが撓むの
を防止している。

【００２０】なお、回転体５に保持された基板Ｗの角部
側面と、各保持体１０の接触部材１１ｃとの間には、基
板Ｗを図示しないロボットなどによって着脱可能とする
ためにわずかな隙間がある。そのため、回転体５を回転
させると、この回転体５に対して上記基板Ｗが上記隙間
分だけ回転体５上で相対的に回転することになる。

【００２１】上記カップ体１の下カップ１ａの底部には
複数の排出管１３が周方向に所定間隔で接続されてい
る。これら排出管１３は図示しない排気ダクトに接続さ
れている。

【００２２】上記排気ダクトにより、カップ体１の上方
から下方に向かうクリーンルーム内の清浄空気（ダウン
フロー）がカップ体１内を通って円滑に排出されるとと
もに、基板Ｗに向かって噴射されてこの基板Ｗを処理し
た処理液が排出されるようになっている。

【００２３】上記下カップ１ａに形成された通孔３はカ
バー部材１４によって覆われている。このカバー部材１
４は、カップ体１内で噴射された気体や液体が上記通孔
３を通じて外部へ流出するのを阻止している。

【００２４】上記回転軸４の下端は駆動モータ１６の回
転子１６ａに連結固定されている。この回転子１６ａは
中空状をなしていて、同じく中空状の固定子１６ｂの内
部に回転自在に挿通されている。この固定子１６ｂの上
端は取付板１７に取付けられ、下端面には回転子６ａを
回転自在な状態で上記固定子１６ｂ内部から落下しない
よう支持する中空状のホルダ１８が設けられている。

【００２５】上記回転軸４と回転子１６ａとの内部には
挿通管２１が挿通されている。この挿通管２１の上端は
上記回転体５の基部６に形成された通孔２２から回転体
５の上面側に突出し、その突出端にはノズルヘッド２３
が設けられている。

【００２６】上記ノズルヘッド２３の周辺部には、図２
に示すように一対の純水ノズル２４と一対の薬液ノズル
２５とがそれぞれ周方向に１８０度間隔で設けられ、さ
らにノズルヘッド２３の中心部にはガスノズル２６が設
けられている。

【００２７】各ノズル２４，２５，２６にはそれぞれチ
ューブ２７の一端が接続されている。各チューブ２７は
上記挿通管２１に挿通され、他端は上記ホルダ１８を通
されて外部に導出されている。

【００２８】そして、上記純水ノズル２４に接続された
チューブ２７は純水の供給源に接続され、薬液ノズル２
５に接続されたチューブ２７は薬液の供給源に接続さ
れ、ガスノズル２６に接続されたチューブ２７はたとえ
ば窒素などの気体の供給源に接続されている。

【００２９】一対の純水ノズル２４と薬液ノズル２５の
うちの一方は、上記回転体５に保持された基板Ｗの裏面
中心部に向けて純水及び薬液を直線状に噴射するように
なっており、他方は周辺部に向けて純水及び薬液を扇状
に噴射するようになっている。

【００３０】なお、図示しないが、回転体５の上方に
は、この回転体５に保持された基板Ｗの上面に向かって
純水、薬液及び気体を噴射するためのノズルが配置され
ている。

【００３１】このような構成のスピン処理装置におい
て、基板Ｗをスピン処理する場合、基板Ｗを保持した回
転体５を数１０〜数１００ｒ．ｐ．ｍの低速度で回転駆
動したならば、基板Ｗの上面及び下面に向けてフッ酸な
どの薬液を噴射する。

【００３２】基板Ｗの上面及び下面を薬液によって所定
時間処理したなら、ついで基板Ｗの上面と下面とに純水
を噴射し、基板Ｗの上面と下面に付着した薬液を洗浄除
去する。

【００３３】純水による基板Ｗの洗浄が終了したなら
ば、回転体５を低速回転から１０００ｒ．ｐ．ｍ以上で
高速回転させるとともに、基板Ｗの上面と下面とにそれ
ぞれ気体を噴射する。それによって、基板Ｗに発生する
遠心力及び基板Ｗに噴射された気体によって基板Ｗの上
面と下面とに付着した純水が除去され、基板Ｗが乾燥処
理されることになる。

【００３４】回転体５を回転させると、その回転体５に
対して基板Ｗが相対的に回転し、その角部の側面が保持
体１０の接触部材１１ｃに圧接する。とくに、基板Ｗを
乾燥処理するために、この基板Ｗを１０００ｒ．ｐ．ｍ
以上の高速度で回転させると、基板Ｗの四隅部の側面を
支持した保持体１０の接触部材１１ｃに上記基板Ｗの側
面が強く圧接する。

【００３５】上記接触部材１１ｃは固定部材１１ａに弾
性部材１１ｂを介して弾性的に変位可能に設けられてい
る。そのため、基板Ｗの側面が接触部材１１ｃに圧接す
ると、この接触部材１１ｃは弾性部材１１ｂを圧縮して
弾性的に変位する。しかも、接触部材１１ｃは平板状で
あるから、基板Ｗの側面に対して所定の長さで線接触す
る。

【００３６】つまり、基板Ｗの角部の側面が接触部材１
１ｃに線接触すると、点接触に比べて基板Ｗに発生する
単位長さ当たりの応力が低減される、つまり応力が１点
に集中することがないから、基板Ｗの角部側面にチッピ
ングが生じるのを防止することができる。

【００３７】なお、回転体５が回転することで、基板Ｗ
が回転体５に対し相対的に回転し、基板Ｗの側面と接触
部材１１ｃの板面との平行度がわずかにずれる。しかし
ながら、接触部材１１ｃが基板Ｗの側面によって押圧さ
れることで、接触部材１１ｃは弾性部材１１ｂを弾性変
形させて傾くから、基板Ｗの角部側面は接触部材１１ｃ
と線接触した状態が維持される。つまり、基板Ｗが回転
体５に対して相対的に回転しても、その角部側面が接触
部材１１ｃと線接触して応力が集中するのを防止でき
る。

【００３８】

【発明の効果】この発明によれば、回転体を回転させる
ことで、この回転体に設けられた保持体の接触部材に基
板の角部の側面が圧接すると、接触部材に加わる圧力に
よって弾性部材が弾性変形するから、上記接触部材が基
板に線接触する。

【００３９】そのため、基板の角部側面に生じる単位長
さ当たりの応力を低減できるから、基板の角部側面にチ
ッピングが生じるのを、確実に防止することができる。

【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
の概略的構成の断面図。

【図２】回転体の平面図。

【図３】回転体のアームの先端部分を拡大した平面図。

【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う拡大断面図。

【符号の説明】

１…カップ体 ５…回転体 ８…保持手段 １０…保持体 １１ａ…固定部材 １１ｂ…弾性部材 １１ｃ…接触部材 Ｗ…基板

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 矩形状の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駆動源によって回転駆動され
   る回転体と、 この回転体に設けられ上記基板の各角部の両側面をそれ
   ぞれ保持する保持体とを具備し、 上記保持体は、上記回転体に取付け固定された固定部材
   と、 この固定部材に弾性部材を介して設けられ上記回転体と
   ともに上記基板を回転させることでこの基板の角部の側
   面に接触する接触部材とから構成されていることを特徴
   とするスピン処理装置。
2. 【請求項２】 上記接触部材は上記基板の角部の側面に
   所定の長さで線接触する構成であることを特徴とする請
   求項１記載のスピン処理装置。