JP2004146587A - スピン処理装置及びスピン処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】この発明は処理液によって処理された基板を乾燥処理するときに、その基板の角部が汚れるのを防止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】処理液によって処理された矩形状の基板を回転させて乾燥処理するスピン処理装置において、
上記基板を保持して回転駆動される回転テーブル１１と、
この回転テーブルによって回転駆動される上記基板の角部の上面に気体を噴射する上部乾燥補助ノズル体５１及び下面に気体を噴射する下部乾燥補助ノズル体５２とを具備する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は基板を回転させながら処理液によって洗浄処理して乾燥処理するスピン処理装置及び乾燥処理方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば液晶表示装置の製造工程においては、矩形状のガラス基板に回路パタ−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、スピン処理装置を用いて基板を薬液で処理した後、洗浄液で洗浄処理し、ついで洗浄液を除去する乾燥処理が繰り返して行われる。
【０００３】
上記スピン処理装置は、周知のように処理槽を有し、この処理槽内には駆動源によって回転駆動される回転テーブルが設けられている。この回転テーブルには矩形状の上記基板が４つの角部を着脱可能に保持されて設けられる。
【０００４】
上記基板は板面に洗浄液が供給されながら毎分数百回転の速度で回転させられることで洗浄処理される。洗浄処理を所定時間行った後、基板は毎分千回転以上の高速度で回転させられる。それによって、基板に付着残留した洗浄液が遠心力によって除去されるから、基板が乾燥処理されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
最近、基板は大型化する傾向にあり、たとえば一辺が１ｍ以上の大型の基板をスピン処理装置によって処理するということが行われている。基板が大型化すると、乾燥処理時に基板を高速回転させたとき、その基板の回転によって生じる気流が増大する。そのため、処理槽内の排気が円滑に行えなくなるということがある。
【０００６】
一方、乾燥処理時に基板を高速回転させると、周速度の大きな基板の周辺部、とくに基板の角部が負圧になり易いということがある。基板の角部が負圧になると、その部分に処理槽内の気体が流れ込んでくる。処理槽内の気体が上述した理由によって円滑に排出されていないと、その気体にはミスト状の処理液が含まれる。
【０００７】
そのため、基板の角部にはミストが付着し易いということがあり、ミストの付着によって基板にウオータマークが発生することがある。つまり、基板が大型化すると、乾燥処理時に基板の角部に汚れが生じ易いということがある。
【０００８】
この発明は、基板を乾燥処理する際に、その角部が汚れるのを防止できるようにしたスピン処理装置及び乾燥処理方法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、処理液によって処理された矩形状の基板を回転させて乾燥処理するスピン処理装置において、
上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
この回転テーブルによって回転駆動される上記基板の角部の上面と下面との少なくとも一方の面に気体を噴射する乾燥補助ノズル体と、
を具備した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、上記乾燥補助ノズル体は、上記基板の角部の板面に対してほぼ垂直に気体を噴射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。
【００１１】
請求項３の発明は、回転する基板の周方向に沿って複数の乾燥補助ノズル体が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピン処理装置にある。
【００１２】
請求項４の発明は、処理液によって処理された矩形状の基板を回転させて乾燥処理する乾燥処理方法において、
回転する基板の角部の上面と下面との少なくとも一方の面に気体を噴射することを特徴とするスピン処理方法にある。
【００１３】
この発明によれば、回転駆動される基板の角部に気体を噴射することで、この角部に汚れを含む気体が流入するのを防止することができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
図１に示すこの発明のスピン処理装置は回転テ−ブル１１を備えている。この回転テ−ブル１１は図２に示すように円盤状の基部１２を有し、この基部１２の下面には周方向に９０度間隔で凹状の４つの第１の取付け部１３が設けられている。各取付け部１３にはＴ字状の先端部１４ａを有する主ア−ム１４の基端部がねじ止め固定されている。
【００１６】
４本の主アーム１４の長手方向中途部には補強リング１５が一体的に結合されている。さらに、隣り合う主アーム１４の間にはそれぞれ補強アーム１６が設けられている。４本の補強アーム１６は基端部が上記基部１２の下面に形成された凹状の第２の取付け部１７にそれぞれねじ止め固定され、先端が上記補強リング１５の内周端面に一体的に結合されている。
【００１７】
上記主アーム１４、補強リング１５及び補強アーム１６は、たとえばステンレス鋼板などの１枚の金属板を切削加工することで形成されており、それによってこれら主アーム１４、補強リング１５及び補強アーム１６は一体となっている。
【００１８】
なお、回転テーブルを形成する金属はステンレスに限られず、チタンやアルミニウムなどであってもよい。
【００１９】
上記主アーム１４の先端部１４ａには幅方向中心部に第１の支持ピン２１が立設され、幅方向に両端部には上記支持ピン２１よりも背の高い一対の係止ピン２２が立設されている。
【００２０】
上記補強リング１５には周方向に所定間隔で１０本の第２の支持ピン２３が立設され、上記主アーム１４及び補強アーム１６の中途部にはそれぞれ第３の支持ピン２４が立設されている。さらに、上記基部１２の径方向周辺部には、上記主アーム１４及び補強アーム１６の基端部と対応する位置にそれぞれ第４の支持ピン２５が立設されている。すなわち、基部１２の周辺部には周方向に等間隔で８本の第４の支持ピン２５が立設されている。
【００２１】
上記回転テーブル１１には、液晶表示装置に用いられる矩形状のガラス基板Ｗが着脱可能に保持される。この基板Ｗは下面が上記各支持ピン２１，２３，２４，２５によって支持されるとともに、４つの角部の外周面を主アーム１４の先端部に設けられた一対の係止ピン２２に係合させて保持される。
【００２２】
図１に示すように、上記回転テーブル１１の基部１２は駆動源としての駆動モータ２６の中空状の回転軸２７の上端に取付け固定されている。それによって、回転テーブル１１は上記駆動モータ２６によって回転駆動されるようになっている。
【００２３】
上記回転軸２７の内部には中空状の固定軸２８が挿通されている。この固定軸２８の上端にはヘッド２９が設けられている。このヘッド２９には、図２に示すように、上記回転テーブル１１に保持された基板Ｗの下面に向けて気体を噴射する気体ノズル３０ａ、薬液及び洗浄液を噴射する液体ノズル３０ｂなどが設けられている。
【００２４】
上記ヘッド２９の上面は平坦面に形成され、この上面の上記ノズルか形成された中心部を除く部分はヘッド２９よりも大径な遮蔽板３１によって覆われている。
【００２５】
遮蔽板３１を有することで、基板Ｗの下面に供給された薬液や洗浄液は上記遮蔽板３１上に滴下し、この遮蔽板３１の回転による遠心力で除去される。また、ヘッド２９の上面と遮蔽板３１との間に入り込んだ液体は、この遮蔽板３１によってヘッド２９の上面から飛散するのが阻止される。
【００２６】
それによって、基板Ｗを洗浄した後、乾燥処理する際に、ヘッド２９の上面に付着残留する薬液や洗浄液が飛散して基板Ｗの下面に付着するのを防止できるようになっている。
【００２７】
上記回転テ−ブル１１は、図１に示すようにカップ体４４内に設けられている。このカップ体４４は処理槽４５内に設置されている。上記カップ体４４内の周辺部には、上記回転テーブル１１に保持された基板Ｗと対応する高さ位置にリング状の複数の整流板４６が設けられている。複数の整流板４６は上下方向に所定間隔で、しかも径方向外方に向かって低く傾斜している。
【００２８】
それによって、基板Ｗを洗浄するときに、この基板Ｗから飛散した処理液が上記整流板４６の下面に衝突し、下方に向かって反射するから、基板Ｗから飛散した処理液が基板Ｗに再付着するのが防止される。
【００２９】
上記処理槽４５の底部には複数の排出管４７が接続されている。この排出管４７には図示しない排出ポンプに接続されている。さらに、排出管４７は上記カップ体４４の周壁に形成された図示しない開口部を介して上記カップ体４４の内部空間と連通している。したがって、上記排出管４７からは、カップ体４４内の雰囲気とともに基板Ｗから飛散する処理液が排出されるようになっている。
【００３０】
なお、図１において４８は上記駆動モータ２６が設置されるベース部材である。また、図示しないが、上記処理槽４５の上部にはＨＥＰＡやＵＬＰＡなどのファン・フィルタユニットが設けられ、このファン・フィルタユニットを通じて清浄な気体が処理槽４５内に供給されるようになっている。
【００３１】
上記カップ体４４内には、図１及び図３（ａ），（ｂ）に示すように４組の上部乾燥補助ノズル体５１と下部乾燥補助ノズル体５２と所定間隔で配置されている。上部乾燥補助ノズル体５１と下部乾燥補助ノズル体５２とは、回転テーブル１１に保持されて回転駆動される基板Ｗの四隅部の上面と下面とに窒素や空気などの清浄な気体を噴射するようになっている。
【００３２】
後述するごとく基板Ｗを乾燥処理する際、４組の上部乾燥補助ノズル体５１と下部乾燥補助ノズル体５２とからは気体が常時噴射されるようになっている。それによって、基板Ｗが所定の回転角度になると、この基板Ｗの４つの角部の上面と下面とが同時に気体の噴射位置に対向する。
【００３３】
上記基板Ｗが長方形であれば、この基板Ｗが１８０度回転するごとに４つの角部の上面と下面とに気体が噴射される。基板Ｗが正方形であれば、この基板Ｗが９０度回転するごとに４つの角部の上面と下面とに気体が噴射されるようになっている。つまり、基板Ｗの角部の上下面には、各乾燥補助ノズル体５１，５２から気体が周期的に供給されるようになっている。なお、基板Ｗは、この実施の形態では図２に示すように長方形をなしている。
【００３４】
図１に示すように、上記基板Ｗの上面の中心部分には上部乾燥ノズル体５３が配置されている。このノズル体５３は、基板Ｗの上面の中心部分に窒素や空気などの清浄な気体を板面に対してほぼ垂直に噴射するようになっている。
【００３５】
さらに、カップ体４４の上端には、基板Ｗの上面に処理液としての洗浄液を噴射する洗浄ノズル体５５が設けられている。
【００３６】
上記構成のスピン処理装置によれば、回転テーブル１１に基板Ｗを供給し、支持ピン２１，２３，２４によって下面を支持するとともに、四隅部を係止ピン２２に係合させて保持したならば、上記回転テーブル１１を毎分数百回転の低速度で回転させながら、洗浄ノズル５５から基板Ｗの上面に洗浄液を噴射する。それによって、基板Ｗの上面が洗浄処理されることになる。
【００３７】
洗浄液による洗浄処理を所定時間行ったならば、回転テーブル１１の回転数を毎分１０００回転以上の高速度で回転させる。それと同時に、上部乾燥ノズル体５３、上部乾燥補助ノズル体５１及び下部乾燥補助ノズル体５２から気体を噴射させる。
【００３８】
それによって、基板Ｗの板面に付着した処理液は遠心力によって除去されるとともに、遠心力によって比較的大きな液滴が除去された基板Ｗの板面は、上部乾燥ノズル体５３から基板Ｗの中心部に噴射され周辺部に沿って流れる気体によって乾燥される。
【００３９】
基板Ｗを高速回転させると、その回転によって生じる気流が増大し、カップ体４４内のミストを含む気体が排出管４７から円滑に排出されなくなる。とくに、基板Ｗが大型化すると、その傾向が顕著になる。
【００４０】
一方、基板Ｗが高速回転させられると、基板Ｗの周辺部の周速度が大きくなるから、基板Ｗの周辺部、とくに角部の部分が負圧になる。すると、カップ体４４内のミストを含む気体が基板Ｗの角部に吸引されるため、その角部にミストが付着してウオータマークなどの汚れの原因となる。
【００４１】
しかしながら、基板Ｗの角部の上面と下面とには上部乾燥補助ノズル体５１と下部乾燥補助ノズル体５２とによって清浄な気体を周期的に噴射するようにしている。そのため、基板Ｗを高速回転させることで、角部が負圧になっても、その角部には各乾燥補助ノズル体５１，５２から清浄な気体が周期的に供給されるため、上記角部の上下面にカップ体４４内のミストを含む気体が流れ込むのを阻止することができる。したがって、基板Ｗを高速回転させて乾燥処理する際に、基板Ｗの角部が汚染されるのを防止することができる。
【００４２】
基板Ｗの角部は、基板Ｗが所定角度回転するごとに上記上部乾燥補助ノズル体５１と下部乾燥補助ノズル体５２とに周期的に対向して気体が供給される。そのため、基板Ｗの角部が上部乾燥補助ノズル体５１と下部乾燥補助ノズル体５２とに対向していないときにはカップ体４４内のミストを含む気体が基板Ｗの角部に流れ込む虞がある。
【００４３】
しかしながら、基板Ｗは高速回転しているから、ミストを含む気体が基板Ｗの角部に流入しても、その気体は瞬時に清浄な気体によって除去されることになる。したがって、基板Ｗの角部に清浄な気体を周期的に噴射するようにしても、その角部にミストが付着して汚染されるのを防止することができる。
【００４４】
上記一実施の形態では、カップ体内に基板の回転方向に沿って４組の上部乾燥補助ノズル体と下部乾燥補助ノズル体とを配置したが、その組数は限定されるものでなく、１組以上であればよい。
【００４５】
また、基板の角部の上面と下面とにそれぞれ乾燥補助ノズル体によって気体を噴射するようにしたが、上面或いは下面のどちらか一方だけに気体を噴射するようにしてもよい。
【００４６】
さらに、上部乾燥補助ノズル体と下部乾燥補助ノズル体とによって基板の角部の上面と下面とにほぼ垂直に気体を供給するようにしたが、気体の供給角度は基板の板面に対して所定の角度で傾斜していてもよく、傾斜角度は４５〜９０度の範囲がよいことが実験的に確認されている。なお、各乾燥補助ノズル体を傾斜させる場合、基板の回転方向下流側に向かって気体を噴射するよう傾斜させる。
【００４７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、回転駆動される基板の角部に気体を噴射するようにした。
【００４８】
そのため、基板を高速回転させることで、周辺部が負圧になっても、基板の角部に気体を噴射することで、その角部に汚れが付着するのを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縦断面図。
【図２】図１に示すスピン処理装置に用いられる回転テーブルの平面図。
【図３】基板と上下部乾燥補助ノズル体との配置関係を示す説明図。
【符号の説明】
１１…回転テ−ブル
５１…上部補助乾燥ノズル体
５２…下部補助乾燥ノズル体

Claims (4)

1. 処理液によって処理された矩形状の基板を回転させて乾燥処理するスピン処理装置において、
   上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
   この回転テーブルによって回転駆動される上記基板の角部の上面と下面との少なくとも一方の面に気体を噴射する乾燥補助ノズル体と、
   を具備したことを特徴とするスピン処理装置。
2. 上記乾燥補助ノズル体は、上記基板の角部の板面に対してほぼ垂直に気体を噴射することを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置。
3. 回転する基板の周方向に沿って複数の乾燥補助ノズル体が配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のスピン処理装置。
4. 処理液によって処理された矩形状の基板を回転させて乾燥処理する乾燥処理方法において、
   回転する基板の角部の上面と下面との少なくとも一方の面に気体を噴射することを特徴とするスピン処理方法。

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