JP3569477B2

JP3569477B2 - 回転カップ式薬液塗布装置

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Publication number: JP3569477B2
Application number: JP2000018558A
Authority: JP
Inventors: 龍三高月; 雄洋小曳
Original assignee: Tazmo Co Ltd
Current assignee: Tazmo Co Ltd
Priority date: 2000-01-27
Filing date: 2000-01-27
Publication date: 2004-09-22
Anticipated expiration: 2020-01-27
Also published as: JP2001205166A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体、液晶パネル、マスク等の基板表面に、遠心力を利用して薄膜を形成したり、薬液を塗布する回転カップ式薬液塗布装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の回転カップ式薬液塗布装置は、処理基板を装填した回転カップの上部をフードで覆って外部とは遮断した密閉空間を形成し、その環境下で、回転カップ及び処理基板を回転させ、遠心力を利用して基板表面に薬液を塗布するものが一般的であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のこの種の回転カップ式薬液塗布装置は、処理基板を装填した回転カップの上部をフードで覆い、外部とは遮断した密閉空間の中で薬液塗布を行うので、外部の風の影響を受けないため、四角い基板でも隅々まで均一に塗布することができることや、塗布液の乾燥を抑制できるため、高粘度の薬液を塗布することが容易である等の数々の長所を有している。
【０００４】
しかしながら、このような回転カップ式薬液塗布装置であっても、乾燥工程は密閉状態で行うことができないため、薬液の種類によっては、乾燥工程時の気流が塗布膜に影響し、風紋が生じる等により、塗布膜の面内均一性が他の薬液と比べて劣ることがある。そのため、限られた薬液に対してのみ、回転カップによる塗布が有効であった。
【０００５】
そこで、この問題を解決するために、回転カップ上面を覆うフードに、ある程度の通気性を持たせて、乾燥条件等を制御してやることによって、気流による風紋を抑制できることが知られている。しかし、塗布時及び乾燥前の薄膜は微妙な空気の流れによって、均一性が損なわれるため、この方法で塗布する場合、塗布時と乾燥時とではフードの通気性を変えてやる必要があった。
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するもので、塗布薬液の性質によって、塗布膜の面内均一性が崩れる現象を解消し、広範囲の薬液を高精度に塗布することができる回転カップ式薬液塗布装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１記載の回転カップ式薬液塗布装置は、内部に薬液の供給される基板装填用の回転カップを備えた回転部材と、この回転部材を高速回転させる駆動機構と、上記回転カップとの結合によって内部に亜密閉空間を作る第１のフードと、上記第１のフードとの結合によって上記回転カップの亜密閉状態を変化させるための第２のフードが設けられている回転カップ式薬液塗布装置において、上記第１のフードと第２のフードとを昇降させるフード昇降機構が備えられ、上記フード昇降機構及び第１のフードと第２のフードには、第１のフードと第２のフードとを同時に上昇させる吊持機構と、第２のフードのみを上昇させる吊持機構とが備えられているものである。
【０００８】
上記構成においては、回転カップの状態を、フードなしの状態、第１のフードで覆った状態、及び第１のフードと第２のフードで覆った状態の３種類の状態への切替えを行うことが可能となる。
【０００９】
従って、薬液の種類に応じて、フードの状態の組み合わせを変えることにより、塗布処理中の処理基板表面上の空気の流れを制御することができ、従来の回転カップに比べて多くの薬液を高精度に塗布することができるようになる。
【００１０】
請求項２記載の回転カップ式薬液塗布装置は、請求項１に記載の回転カップ式薬液塗布装置であって、前記吊持機構の一つは、前記第１のフードに設けられた第１吊持部と、前記フード昇降機構に設けられ、該フードが回転カップの軸に対して周方向のある角度で停止している時、該フード昇降機構が上昇すると上記第１吊持部と係合し第１のフードを上昇させる第１系合部とから成り、前記吊持機構の他の一つは、前記第２のフードに設けられた第２吊持部と、前記フード昇降機構に設けられ、上記周方向の角度をずらした別の位置で該フード昇降機構が上昇すると上記第２吊持部と係合し第２のフードを上昇させる第２係合部とから成り、上記フード昇降機構が下降した状態では、第１吊持部と第１系合部、及び、第２吊持部と第２係合部のいずれの係合も解除されるように構成されているものである。
【００１１】
上記構成においては、フードの組み合わせを、回転カップの周方向の停止位置とフード昇降機構の昇降タイミングとによって選択できる。そのため、きわめて簡単な構造でフードの状態切替えを行うことができる。
【００１２】
請求項３記載の回転カップ式薬液塗布装置は、請求項２に記載の回転カップ式薬液塗布装置であって、前記フード昇降機構は、前記第１吊持部と１係合部、及び、前記第２吊持部と第２係合部のどちらも係合せず昇降可能な位置が存在するものである。
【００１３】
上記構成においては、フードを外して洗浄等を行うとき、第１吊持部と第１係合部、及び、第２吊持部と第２係合部のどちらも係合せず、昇降可能な位置でフード昇降機構を上昇させれば、第１のフードも第２のフードも回転カップ上に置かれた状態でフード昇降機構のみを上昇させることができる。このため、洗浄等の際にはフードを簡単に取り外すことができる。また、取り付ける際にも回転カップ上に第１のフードと第２のフードとをセットして、フード昇降機構を下降させれば簡単にフードをセットすることができる。
【００１４】
請求項４記載の回転カップ式薬液塗布装置は、請求項２又は請求項３に記載の回転カップ式薬液塗布装置であって、前記第１吊持部は、前記第１のフードの外周部分に周方向の角度を等分した複数位置に設けられ、前記第１係合部は、上記第１吊持部に対応するように前記フード昇降機構に複数設けられ、前記第２吊持部は、前記第２のフードの上面中央部に上面視矩形に突設され、前記第２係合部は、上記フード昇降機構に設けられ、上記第２のフードが上昇された状態でその周方向位置決めが成されるような形状の穴を有し、この穴は、前記第２吊持部の外縁よりも大きい寸法に形成され、ある周方向角度で該吊持部が挿通し得る穴と、上記第２吊持部の外縁よりも小さい寸法に形成され、上記とは周方向に角度をずらせた位置で該吊持部の外縁が載置される穴とから成るものである。
【００１５】
上記構成においては、第１のフードに設けられた第１吊持部とフード昇降機構に設けられた第１係合部とが係合する位置は、回転カップの回転軸に対して周方向の角度が所定角度（例えば、３個所の場合、１２０°）回転するごとに存在する。また、第２のフードに設けられた第２吊持部とフード昇降機構に設けられた第２係合部（穴）とが係合する位置も、所定角度（例えば、第２吊持部が正方形の場合、９０°）ごとに存在する。そして、第２係合部の穴より周方向に所定角度（上記の場合、４５°）だけ角度をずらして、前記吊持部材の外縁よりも大きい寸法に形成された穴が存在する。
【００１６】
このことから、回転カップの回転軸に対して周方向の角度が第１のフードに設けられた第１吊持部とフード昇降機構に設けられた第１係合部とが係合する位置を基準とし、これと同じ位置に、第２のフードに設けられた第２吊持部とフード昇降機構に設けられた第２係合部とが係合する位置を配置し、この位置を第１のフードを上昇させる位置とする。この位置から周方向に９０°回転させた位置では、第１のフードに設けられた第１吊持部とフード昇降機構に設けられた第１係合部とは係合せず、第２のフードに設けられた第２吊持部と、フード昇降機構に設けられた第２係合部とのみが係合する。従って、この位置を第２のフードのみを上昇させる位置とすることができる。そして、第１のフードを上昇させる位置から４５°回転させた位置が、上記第１吊持部と第１係合部、及び第２吊持部と第２係合部のどちらも係合しない位置とすることができ、フードを切り替える際の周方向の位置を極めてきりの良い数値にすることができる。
【００１７】
請求項５記載の回転カップ式薬液塗布装置は、請求項１に記載の回転カップ式薬液塗布装置であって、前記吊持機構は、前記第１のフードに設けられた第１吊持部と、第２のフードに設けられた第２吊持部とから成り、前記フード昇降機構には、開閉動作により前記第１吊持部又は第２吊持部との係合を選択できる係合部が、第１吊持部及び第２吊持部に各々対応して設けられているものである。
【００１８】
上記構成においては、昇降させるフードの選択を係合部の開閉によって行うため、回転カップの周方向の角度に関係なく第１のフードと第２のフードの昇降を選択することが可能である。
【００１９】
請求項６記載の回転カップ式薬液塗布装置は、請求項１に記載の回転カップ式薬液塗布装置であって、前記吊持機構は、前記第１のフードに設けられた第１吊持部と、第２のフードの表面に設けられた第２吊持部とから成り、前記フード昇降機構には、上記第１吊持部を把持する把持機構と、上記第２吊持部を把持する把持機構とが設けられているものである。
【００２０】
上記構成においては、フードの昇降時には吊持機構が吊持部を把持しているため、昇降時の振動や外力に対してフードの安定性が向上する。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の一形態に係る回転カップ式薬液塗布装置について図面を参照して説明する。図１は回転カップ式薬液塗布装置の縦断面図、図２は回転カップ及び蓋体の部分断面斜視図である。薬液塗布装置１は、円筒状の大径軸部（回転部材）２４及びこの大径軸部２４の頂部に設けられた円盤状の回転カップ２０を有する回転部材２と、回転カップ２０との結合によって内部に亜密閉空間を作る第１のフード３と、第１のフード３との結合によって上記亜密閉状態を変化させるための第２のフード３００と、回転部材２が装着されるケーシング４と、第１のフード３及び第２のフード３００の着脱を行うフード昇降機構５と、回転カップ２０を回転させるカップ回転機構（駆動機構）６と、回転カップ２０の中径軸部２１を昇降させる昇降機構７とから構成されている。
【００２２】
回転カップ２０は、中径軸部２１と、環状皿部２２とから構成されている。環状皿部２２の上面は、中径軸部２１の上面と面一、或いはわずかに低い面一状になるように寸法設定されており、この面一の面に塗膜形成を施す基盤Ｂが中径軸部２１の中心軸に一致して載置されるようになっている。上記環状皿部２２の外周縁部には、上方に突出した環状堰部２２ａが設けられており、この環状堰部２２ａによって第１のフード３を受けるようになっている。第１のフード３は、多孔質の焼結合金で形成されたディスクフィルター３２とこれを保持する環状支持部３１から構成され、第１のフード３が環状堰部２２ａに装着された状態となると、第１のフード３及び環状堰部２２ａで囲まれた部分に基盤載置空間（亜密閉空間）Ｓが形成される。
【００２３】
また、第１のフード３の環状支持部３１の上面には、第２のフード３００を受けるべく環状の接合部３６が形成されていて、第２のフード３００が第１のフード３の上面に装着された状態になると、基盤載置空間Ｓは密閉空間になるよう構成されている。
【００２４】
環状堰部２２ａの下部には、基盤載置空間Ｓから外方に向かって斜め下方に傾斜した小径の排出穴２０１が所定間隔で複数個穿設されており、この排出穴２０１を介して基盤載置空間Ｓ内の余分な塗布剤が外部に排出される。また、環状堰部２２ａ外縁上面には位置決め片２２ｂが等間隔に複数個突設されている。中径軸部２１の下部には、同心の回転軸２３が共回り可能に結合されている。中径軸部２１及び回転軸２３の軸心部分にはそれらを貫通した吸気通路２３ａが形成されており、回転軸２３の下端部に接続されたチューブ２３ｂを介して、図示しない真空ポンプによって基盤Ｂが中径軸部２１に吸引される。回転カップ２０は、中径軸部２１の小径部が筒状の大径軸部２４の筒穴に嵌め込まれた状態で大径軸部２４に固定されている。大径軸部２４の上部にはフランジ部が形成され、このフランジ部には、回転カップ２０の環状皿部２２が固定されている。
【００２５】
大径軸部２４の下部は、支持架台Ｐに穿設された装着穴Ｐ１に嵌め込まれ、フランジ２５ａを有する支持筒体２５にベアリング２６を介して嵌装されている。従って、回転カップ２０は、支持架台Ｐに対して回転軸２３の軸心回りに回転可能になっている。大径軸部２４は、その下部で従動プーリ６３に固定されている。従動プーリ６３は、後述するようにカップ回転機構６によって駆動される。
【００２６】
また、ケーシング４は環状体を有し、大径軸部２４が嵌め込まれた状態でフランジ２５ａに支持固定され、その上部は回転カップ２０を囲繞している。ケーシング４の内部には、環状の回収通路４０１が形成されており、この回収通路４０１の上部に環状の排出用帯穴４１が設けられ、この排出用帯穴４１の開口は、環状堰部２２ａに穿設された排出穴２０１に対向した位置に設けられている。従って、回転カップ２０の基盤載置空間Ｓから排出された不要物はこの排出用帯穴４１を介して回収通路４０１内に導入される。回収通路４０１の周方向一部には下方に向かって垂直穴４２が設けられ、回収通路４０１に溜った不要物はこの垂直穴４２から外部に排出される。なお、この垂直穴４２には図示しないが排気手段が設けられ、回転カップ２０内部の排気流量を制御するよう構成されている。
【００２７】
第１のフード３の環状支持部３１の上方外周には、後述するフード昇降機構５による着脱動作を可能にすべく、第１吊持部３３が周方向１２０°おきに３個所設けられている。なお、上記第１吊持部３３は、第１係合部５１ｂと係合した際に、周方向と軸方向の位置決めがなされるように、先端下面が外方に向かうに従って薄肉となる形状のテーパ面３３ａに形成されている。また、環状支持部３１の外周側面には、前記環状堰部２２ａ外縁上面に突設された位置決め片２２ｂと係合し回転カップ２０と回転一体となるように係止溝３５が形成され、内縁上面には、第２のフード３００に設けられた位置決め片３０４と係合し回転カップ２０と回転一体となるように係止溝３４が設けられている。
【００２８】
第２のフード３００は、フード本体３０１と、フード本体３０１の中心部が上方に突出した円柱状の第２吊持部３０２とで構成されている。吊持部３０２の頂部には、後述するフード昇降機構５による着脱動作を可能にすべく、胴部３０２ａ、及び胴部３０２ａよりも径の大きい上面視正方形状の鍔部（フランジ）３０２ｂが形成されている。さらに、鍔部３０２ｂ下部には、下方に向かうに従って細くなる形状のテーパ面３０２ｃが形成されている。
【００２９】
フード昇降機構５は、第１のフード３を回転カップ２０に対して着脱するためと、第２のフード３００を第１のフード３に対して脱着するために設けられている。フード昇降機構５は、ケーシング４に囲繞された第１のフード３及び第２のフード３００を閉止する蓋体５１、水平腕が蓋体５１に固定されたＬ字アーム５２、及びＬ字アーム５２を上下動させるシリンダ機構（昇降機構）５３で構成されている。シリンダ機構５３は、長いストロークを有する長ストロークシリンダ５３１と、短いストロークを有する低速用の短ストロークシリンダ５３２とからなる。長ストロークシリンダ５３１及び短ストロークシリンダ５３２は直列で縦置きとされ、短ストロークシリンダ５３２の頂部に出没可能に突設されたシリンダロッド５３２ａの上端部が長ストロークシリンダ５３１の底部に接続され、さらに、長ストロークシリンダ５３１の頂部がＬ字アーム５２の垂直腕に固定されている。
【００３０】
一方、蓋体５１の中央部には伏せ椀部５１ａが設けられている。この伏せ椀部５１ａは、Ｌ字アーム５２の先端下部に固定されており、内部に内部空間５８を有している。伏せ椀部５１ａ下方の蓋体５１の外縁下部には、第１吊持部３３と係合する第１係合部５１ｂが突設されている。後述するカップ回転機構６によって周方向の位置が第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとが係合する位置で停止され、蓋体５１がＬ字アーム５２によって上昇されたときに、第１のフード３は蓋体５１と一体的に移動する。即ち、短ストロークシリ−ンダ５３２及び長ストロークシリンダ５３１により蓋体５１を上方に引き上げると、第１のフード３も上方に引き上げられる。このとき、第２のフード３００は第１のフード３の上に乗った状態にあるので、第１のフード３と同時に引き上げられる。
【００３１】
また、蓋体５１の中央部には正方形の穴５５が貫設されており、この穴５５は、第２吊持部３０２の鍔部３０２ｂの外径よりも大きく寸法設定されている。また、この穴５５の内縁であって伏せ椀部５１ａ内には、第２吊持部３０２の鍔部３０２ｂの形状に応じてテーパ面３０２ｃと係止することで、フード昇降機構５と第２のフード３００との係合を調整する第２係合部５１ｃを成す窪み状の穴が設けられている。テーパ面３０２ｃは、蓋体５１がＬ字アーム５２によって上昇されたときに、第２係合部５１ｃと係合するように設定され、後述するカップ回転機構６によって周方向の位置が第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃが係合する位置で停止され、蓋体５１がＬ字アーム５２によって上昇されたとき、第２のフード３００は蓋体５１と一体的に移動する。即ち、短ストロークシリ−ンダ５３２及び長ストロークシリンダ５３１により蓋体５１を上方に引き上げると、第２のフード３００も上方に引き上げられる。
【００３２】
このように、短ストロークシリンダ５３２及び長ストロークシリンダ５３１による二段構えで蓋体５１を昇降させるようにしているのは、まず、短ストロークシリンダ５３２によって低速で第１のフード３又は第２のフード３００を上昇させることにより、基盤載置空間Ｓの急激な圧力変化を抑止して、基盤載置空間Ｓへの塵の侵入を抑制するとともに、基盤載置空間Ｓ内の圧力が大気圧と等しくなった時点で長ストロークシリンダ５３１を高速作動させることにより、迅速にフードを上昇させることによって、フードの引き上げに要する時間の短縮を図るためである。逆に、フードを閉止するときは、まず、長ストロークシリンダ５３１を高速作動させてある程度の位置までフードを下降させ、その後、短ストロークシリンダ５３２の低速作動によって、基盤載置空間Ｓがフードによって低速で閉止される。なお、シリンダ機構５３の代りにボールネジとモーター等を使用してフード昇降機構５を昇降させるようにしても構わない。
【００３３】
また、上記回転カップ２０を回転軸２３の軸心回りに回転させるために、支持架台Ｐの下部にはカップ回転機構６が設けられている。このカップ回転機構６は、駆動モータ６１と、この駆動モータ６１の駆動軸に共回りするように設けられた駆動プーリ６２と、駆動プーリ６２及び従動プーリ６３の両プーリ間に張設されたベルト６４とから構成されている。
【００３４】
回転軸２３の外周面にはスプラインが形成されており、このスプラインに噛合するボールスプライン６３ａが大径軸部２４の筒穴の下部に嵌入固定されている。従動プーリ６３は、大径軸部２４及びボールスプライン６３ａと共回りするように固定されているので、駆動モータ６１の回転力は駆動プーリ６２、ベルト６４、及び従動プーリ６３を介してボールスプライン６３ａ及び大径軸部２４に伝達される。さらに、駆動モータ６１の回転力は、ボールスプライン６３ａを介して回転軸２３にも伝達され、中径軸部２１及び環状皿部２２でなる回転カップ２０が回転する。また、カップ回転機構６は回転カップ２０の周方向の停止位置を第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとが係合する位置、第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃとが係合する位置、どちらも係合しない位置を選択して停止できるよう構成されている。
【００３５】
また、回転軸２３の下部には昇降機構７が設けられている。この昇降機構７は、回転軸２３の下端部近傍に縦置き状態で設けられた第二シリンダ７１と、この第二シリンダ７１のシリンダロッド７２の上端部に結合された昇降ブロック７３と、この昇降ブロック７３の上下動をガイドするための上下方向に延びたガイドレール７４とから構成されている。昇降ブロック７３は、ベアリング７３ａを介して回転軸２３の下部に結合されており、第二シリンダ７１を作動させてシリンダロッド７２を上下動させることにより回転軸２３を上下動させる。回転軸２３が第二シリンダ７１の作動によって上昇させられると、その頂部に設けられた回転カップ２０の中径軸部２１と大径軸部２４との結合状態が解除され、中径軸部２１のみが環状皿部２２に対して上方に移動し、基盤Ｂの載置や取り上げ動作が容易に行い得るようになる。
【００３６】
以上の構成でなる薬液塗布装置１によって、基盤Ｂの表面に塗膜を形成する方法について説明する。まず、回転機構６によって周方向の位置が第１吊持部３３と第１係合部５１ｂが係合する位置で停止し、シリンダ機構５３を稼働させて短ストロークシリンダ５３２及び長ストロークシリンダ５３１を作動させる。これにより、Ｌ字アーム５２及び伏せ椀部５１ａを介して蓋体５１が上昇する。そうすると、伏せ椀部５１ａ下方の蓋体５１の外縁下部に突設された第１係合部５１ｂが第１吊持部３３と係合し、第１のフード３は蓋体５１と一体的に移動する。このとき、第２のフード３００は第１のフード３の上に乗った状態で第１のフード３と同時に引き上げられ、回転カップ２０の基盤載置空間Ｓが外部に露出した状態になる（図１の２点鎖線及び図３参照）。
【００３７】
この状態において、さらに第二シリンダ７１を作動させて昇降ブロック７３を上昇させれば、この上昇によって回転軸２３を介して中径軸部２１が上昇し、その上面部が基盤載置空間Ｓから外部に突出した状態になる。この状態で中径軸部２１の上面に、図示しないロボットアーム等又はマニュアル操作で基盤Ｂを正確に載置し、吸気通路２３ａから真空吸着を行う。その後、第二シリンダ７１を上記と逆に作動させて中径軸部２１を下降させ、再度環状皿部２２と面一状態にし、基盤Ｂの表面に所定量の塗布剤を滴下する。そして、シリンダ機構５３を駆動して短ストロークシリンダ５３２及び長ストロークシリンダ５３１をこの順序で上記と逆向きに作動させ、蓋体５１を介して第１フード３を下降させると、基盤載置空間Ｓが閉止される。
【００３８】
そして、カップ回転機構６の駆動モータ６１を駆動させれば、その回転駆動はベルト６４等によって大径軸部２４及びボールスプライン６３ａに伝達され、回転カップ２０は所定の速度で回転する。この回転カップ２０の回転による遠心力により、基盤Ｂ上に滴下された塗布剤は径方向に薄く拡散し、基盤Ｂの表面に塗膜が形成される。基盤Ｂ上から振り切られた余分な塗布剤は、回転カップ２０の環状堰部２２ａに穿設された排出穴２０１から排出され、ケーシング４の排出用帯穴４１を介して回収通路４０１内に導入され、垂直穴４２から外部に導出される。
【００３９】
そして、所定時間経過後、カップ回転機構６によって回転カップ２０を、その周方向位置が第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃとが係合する位置で停止させ、フード昇降機構５により第２のフード３００のみを持ち上げ、回転カップ２０上には第１のフード３のみが載置された状態にする。この状態で所定の時間、基板表面を乾燥させ、乾燥終了後、フード昇降機構５が下降し、カップ回転機構６により回転カップ２０を、その周方向の位置が第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとが係合する位置に移動させ、フード昇降機構５により、第１のフード３を上昇させ、回転カップ２０上の塗膜が形成された基盤Ｂが露出した状態にする。この状態で、昇降機構７により回転カップ２０の中径軸部２１を上昇させると、回転カップ２０の上に載置された基盤Ｂは基盤載置空間Ｓから外部に押し出される。基盤Ｂは、ロボットアーム等によって回転カップ２０から取り出され、次の工程に移送される。
【００４０】
次に、各吊持部及び係合部の係合状態について図面を参照して説明する。図３は、カップ回転機構６が第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとの係合位置で停止し、フード昇降機構５により、第１のフード３を上昇させた状態を示す。この状態では回転カップ２０の基盤載置空間Ｓが外部に露出した状態になっており、基板Ｂを装着したり薬液を滴下するときの状態である。ここで、カップ回転機構６の停止位置と各吊持部及び係合部の位置関係を説明するために、上記第１吊持部３３と第１係合部５１ｂが係合する位置でのカップ回転機構６の停止位置を基準の０°とする。
【００４１】
次に、図４は上記カップ回転機構６の停止位置が基準の０°の時、フード昇降機構５が下降し、回転カップ２０の基盤載置空間Ｓが第１のフード３及び第２のフード３００により閉止された状態を示す。この状態で回転カップ２０を所定の速度で回転させることによって遠心力により、基盤Ｂ上に滴下された塗布剤を径方向に薄く拡散し、基盤Ｂの表面に塗膜を形成する。
【００４２】
次に、図５に示すように、カップ回転機構６によって周方向の位置が第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃとが係合し、第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとが係合しない位置、すなわち、第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとが係合する基準位置から周方向に９０°回転させた状態とする。なお、回転させる方向はどちらの方向でも構わない。さらに、この状態から、フード昇降機構５が上昇すると、第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃとが係合し、第２のフード３００のみが開放され、第１のフード３のみで回転カップ２０を覆った図６に示す状態になる。
【００４３】
ここで、第１のフード３上面は多孔質の焼結合金で形成されたディスクフィルター３２で構成されているため、少量の空気が回転カップ２０内に流入し、基板Ｂ表面には微少な気流が発生する。この気流により基板Ｂ表面を乾燥させる。このように微少な気流で基板Ｂ表面を乾燥させることにより、回転カップ２０を開放状態で乾燥させた場合に比べ気流よる塗布膜のむらが生じにくくなり、より均一な塗布膜を得ることができる。
【００４４】
乾燥工程終了後、再びカップ回転機構６により回転カップ２０の周方向の位置を、第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃとは係合しているが、第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとは係合しない位置に移動させた状態において、フード昇降機構５により蓋体５１を下降させる。その後、カップ回転機構６により回転カップ２０の周方向の位置を、第１吊持部３３と第１係合部５１ｂとが係合する基準位置に回転させ、フード昇降機構５により蓋体５１を上昇させれば、第１のフード３が上昇する。そして、第二シリンダ７１を作動させて昇降ブロック７３を上昇させれば、この上昇によって回転軸２３を介して中径軸部２１が上昇し、その上面部が基盤載置空間Ｓから外部に突出した状態になる。この状態で図示しないロボットアーム等又はマニュアル操作で塗布膜が形成された基盤Ｂを回収する。さらに、連続して処理を行う場合は、再び中径軸部２１に未処理基板を載置し、上記工程を繰り返す。
【００４５】
次に、フード昇降機構５からの第１のフード３及び、第２のフード３００の取り外しについて図７及び図８を参照して説明する。図７はフード昇降機構５が下降した状態であり、カップ回転機構６により回転カップ２０の周方向の位置を、第１吊持部３３と第１係合部５１ｂ、及び第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃのどちらも係合しない位置、すなわち基準位置から４５°回転させた位置に移動させた状態を示す。回転させる方向はどちらの方向でも構わない。この状態でフード昇降機構５を上昇させても、第１吊持部３３と第１係合部５１ｂ、及び第２吊持部３０２と第２係合部５１ｃのどちらも係合しないため、図８に示すように、第１のフード３と第２のフード３００とは回転カップ２０の上方に取り残された状態になる。このようにして、人手を介することなく、フード昇降機構５から第１のフード３と第２のフード３００とを取り外すことができる。
【００４６】
また、本実施形態では、第２のフード３００の上部に環状の検出突起３０５を設けると共に蓋体５１に上記検出突起３０５を検出すべく検出センサー５５が設けられている。この検出センサー５５は透過型のホトセンサーで形成され、回転カップ２０に第１のフード３が、また、第１のフード３に第２のフード３００が完全に装着された状態では、検出センサー５５の光を遮光せず、回転カップ２０と第１のフード３、または、第１のフード３と第２のフード３００の装着が完全に行われなかった場合等、第２のフード３００が上方に浮き上がった状態になった時、検出センサー５５の光を遮光するように構成されている。検出センサー５５の光が遮光された時は、カップ回転機構６を駆動させると構造物を破損させる可能性があるので、カップ回転機構６を駆動させないように制御される。
【００４７】
図９は本発明の他の実施形態による回転カップ式薬液塗布装置を示す（請求項５相当）。この実施形態では、係合部が開閉動作可能で、吊持部との係合を選択できるように構成されている。その他の構成は前記実施形態と同等である。
【００４８】
この実施形態における係合部について説明すると、Ｌ字型に形成された揺れ腕５１１ａの下端に第１係合部５１ｂが設けられ、この揺れ腕５１１ａは、揺動可能に上部で支持ピン５１１ｂにより支えられ、シリンダ５１１ｄを動作させシリンダロッド５１１ｅを突出させて、揺れ腕５１１ａ上部先端を押えることにより、係合部５１ｂが回転カップ中心から外側に向かって揺動し、第１吊持部３３と係合しない位置（２点鎖線の位置）まで移動するよう構成されている。そして、係合位置に移動させるには、シリンダ５１１ｄを上記と逆に動作させ、シリンダロッド５１１ｅを埋没させると、スプリング５１１ｃの力により揺れ腕５１１ａ上部先端が押し戻され、第２吊持部３３と係合可能になるように構成されている。また、第２係合部５１ｃも上記第１係合部５１ｂと同様に構成されている。
【００４９】
なお、この実施形態では、係合部をシリンダの力で係合を解除する方向に移動させるよう構成されているが、シリンダとスプリングの位置を入れ替えることにより、シリンダの力で係合する位置に移動させることも可能である。
【００５０】
この実施形態においては、回転カップの周方向の位置に関係なく昇降させるフードを選択できる構造にすることが可能であるため、回転カップ２０の停止位置を一個所にしても昇降させるフードを選択することが可能である。なお、本実施形態においては、第１吊持部３３と第２吊持部３０２との形状を円環状にしても構わない。
【００５１】
図１０は本発明のさらに他の実施形態による回転カップ式薬液塗布装置を示す（請求項６相当）。この実施形態では、係合部を開閉動作させることにより係合部で吊持部を挟み込む構成（把持機構）を採用している。その他の構成は前記実施形態と同じである。
【００５２】
この実施形態のものでは、昇降時にフードを確実に固定できるため、昇降時の振動や外力に対してフードの安定性が向上する。
【００５３】
なお、本発明の回転カップ式薬液塗布装置は、上記実施形態の構成に限られることなく種々の変形が可能であり、例えば、フードと吊持機構の数を増やし、２個以上のフードを多段に設けた構成としてもよく、この場合、回転カップ２０内の状態を更に多く選択することができるようになる。
【００５４】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、回転カップの状態を、フードなしの状態、第１のフードで覆った状態、及び第１のフードと第２のフードとで覆った状態の３種類の中から任意に選択可能であるため、薬液の種類に応じて塗布工程と乾燥工程等でフードの組み合わせを変化させ、塗布処理中の処理基板表面上の空気の流れを制御することにより、従来の回転カップに比べ多くの薬液を高精度に塗布することができる。
【００５５】
また、請求項２の発明によれば、上記効果に加えて、フードの組み合わせを、回転カップの周方向の停止位置と昇降機構の昇降タイミングとによって選択可能であるため、きわめて簡単な構造でフードの切替えを行うことができる。
【００５６】
また、請求項３の発明によれば、さらに、洗浄等の際にフードを簡単に取り外すことができ、また、取り付ける際にも回転カップ上に第１のフードと第２のフードをセットして昇降機構を下降させることで、簡単にフードをセットすることができる。
【００５７】
また、請求項４の発明によれば、さらに、フードを切り替える際の周方向の位置を極めてきりの良い数値にすることができる。
【００５８】
また、請求項５の発明によれば、請求項１の発明の効果に加えて、回転カップの周方向の角度に関係なく第１のフードと第２のフードの昇降を選択することができる。
【００５９】
また、請求項６の発明によれば、さらに、昇降時の振動や外力に対してフードの安定性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る回転カップ式薬液塗布装置の縦断面図。
【図２】同装置における回転カップ及び蓋体の部分断面斜視図。
【図３】第１のフードと第２のフードを上昇させた時の部分断面斜視図。
【図４】第１吊持部と第１係合部が係合する位置でフード昇降機構を下降させた時の部分断面斜視図。
【図５】第２吊持部と第２係合部が係合する位置でフード昇降機構を下降させた時の部分断面斜視図。
【図６】上記図示の状態から第２のフードのみを上昇させた時の部分断面斜視図。
【図７】第１吊持部と第１係合部及び第２吊持部と第２係合部のどちらも係合しない位置でフード昇降機構を下降させた時の部分断面斜視図。
【図８】上記図示の状態からフード昇降機構を上昇させた時の部分断面斜視図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る回転カップ式薬液塗布装置の縦断面図。
【図１０】本発明のさらに他の実施形態に係る回転カップ式薬液塗布装置の縦断面図。
【符号の説明】
１回転カップ式薬液塗布装置
２回転部材
３第１のフード
５フード昇降機構
６駆動機構
２０回転カップ
３３第１吊持部（吊持機構）
５１ｂ第１係合部（吊持機構）
５１ｃ第２係合部（穴、吊持機構）
５５穴
３００第２のフード
３０２第２吊持部（吊持機構）

Claims

内部に薬液の供給される基板装填用の回転カップを備えた回転部材と、この回転部材を高速回転させる駆動機構と、上記回転カップとの結合によって内部に亜密閉空間を作る第１のフードと、上記第１のフードとの結合によって上記回転カップの亜密閉状態を変化させるための第２のフードが設けられている回転カップ式薬液塗布装置において、
上記第１のフードと第２のフードとを昇降させるフード昇降機構が備えられ、上記フード昇降機構及び第１のフードと第２のフードには、第１のフードと第２のフードとを同時に上昇させる吊持機構と、第２のフードのみを上昇させる吊持機構とが備えられていることを特徴とする回転カップ式薬液塗布装置。
前記吊持機構の一つは、前記第１のフードに設けられた第１吊持部と、前記フード昇降機構に設けられ、該フードが回転カップの軸に対して周方向のある角度で停止している時、該フード昇降機構が上昇すると上記第１吊持部と係合し第１のフードを上昇させる第１系合部とから成り、
前記吊持機構の他の一つは、前記第２のフードに設けられた第２吊持部と、前記フード昇降機構に設けられ、上記周方向の角度をずらした別の位置で該フード昇降機構が上昇すると上記第２吊持部と係合し第２のフードを上昇させる第２係合部とから成り、
上記フード昇降機構が下降した状態では、第１吊持部と第１系合部、及び、第２吊持部と第２係合部のいずれの係合も解除されるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転カップ式薬液塗布装置。
前記フード昇降機構は、前記第１吊持部と１係合部、及び、前記第２吊持部と第２係合部のどちらも係合せず昇降可能な位置が存在することを特徴とする請求項２に記載の回転カップ式薬液塗布装置。
前記第１吊持部は、前記第１のフードの外周部分に周方向の角度を等分した複数位置に設けられ、
前記第１係合部は、上記第１吊持部に対応するように前記フード昇降機構に複数設けられ、
前記第２吊持部は、前記第２のフードの上面中央部に上面視矩形に突設され、前記第２係合部は、上記フード昇降機構に設けられ、上記第２のフードが上昇された状態でその周方向位置決めが成されるような形状の穴を有し、
この穴は、前記第２吊持部の外縁よりも大きい寸法に形成され、ある周方向角度で該吊持部が挿通し得る穴と、上記第２吊持部の外縁よりも小さい寸法に形成され、上記とは周方向に角度をずらせた位置で該吊持部の外縁が載置される穴とから成ることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の回転カップ式薬液塗布装置。
前記吊持機構は、前記第１のフードに設けられた第１吊持部と、第２のフードに設けられた第２吊持部とから成り、
前記フード昇降機構には、開閉動作により前記第１吊持部又は第２吊持部との係合を選択できる係合部が、第１吊持部及び第２吊持部に各々対応して設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転カップ式薬液塗布装置。
前記吊持機構は、前記第１のフードに設けられた第１吊持部と、第２のフードの表面に設けられた第２吊持部とから成り、
前記フード昇降機構には、上記第１吊持部を把持する把持機構と、上記第２吊持部を把持する把持機構とが設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転カップ式薬液塗布装置。