JP4410331B2 - スピン処理装置 - Google Patents
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Description
【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、上記基板の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、基板に付着した液体としての洗浄液を遠心力で飛散させ、乾燥させるようにしている。基板から飛散した洗浄液は、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、カップ体の底部に上記排出管が接続されていると、基板が高速度で回転駆動されることで上記基板の周方向(ほぼ接線方向)に飛散する洗浄液は、ミストになって上記基板の回転によって同じく基板の周方向に発生する空気流とともにカップ体の内周面に衝突してから上記排出管へ吸引されることになる。
【0008】
空気流がカップ体の内周面に衝突すると、その空気流に含まれるミストがカップ体内で飛散したのち、上記排出管によって生じる吸引力でカップ体内から排出される。
【0009】
しかしながら、排出管がカップ体の底部に接続されていると、基板の回転によって生じた空気流はカップ体の内周面に衝突してから方向を変えて上記排出管に吸引されることになるから、その流れに乱れが生じ易くなる。
【0010】
その結果、洗浄液が飛散することで発生したミストの一部は上記排出管へ確実に吸引されずにカップ体内で浮遊して回転テーブルに保持された基板に付着し、基板を汚染させてしまうということがある。
【0011】
また、上記排出管は上記カップ体の底部に設けられているので、ミストが高速度で回転している基板の裏面に巻き込まれ、基板の裏面に付着するということもあった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来のスピン処理装置においては、回転テ−ブルを回転させることで発生する空気の流れに乱れが生じ、その気流の一部が上記回転テ−ブルの上面に保持された基板に向かう流れとなることで、カップ体で発生したミストなどが良好に排出されずに上記基板に付着し、基板を汚染するということがあった。
【0013】
この発明は、回転テ−ブルを回転させることで発生する空気流を円滑に排出できるようにすることで、基板が汚染されるのを防止するようにしたスピン処理装置を提供することにある。
【0016】
【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、
この処理槽内に処理槽の内周面との間に空間部を形成して設けられた筒状壁体と、
この筒状壁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、
上記筒状壁体の周壁に形成され上記回転テーブルの回転によって生じる空気流をこの筒状壁体から上記空間部に流入させる流出口部と、
上記処理槽に上記空間部に連通して設けられこの空間部に吸引力を作用させて上記流出口部から上記空間部に流入した空気流をこの処理槽から排出する排出手段と
を具備し、
上記流出口部は、上記筒状壁体の周壁に上記回転テーブルに保持された基板とほぼ同じ高さで、かつ上記周壁の周方向に沿ってスリット状に形成され、
上記排出手段は、上記処理槽の側壁の上記流出口部と対向する位置に接続された排出管を有することを特徴とする。
【0017】
それによって、回転テーブルの周方向に沿って発生する空気流は方向を変えることなく筒状壁体の周壁に形成された流出口部から流出し処理槽から排出されることになるから、その排出が円滑に行われ、空気流に乱れが生じにくくなることで、基板が汚染されるのが防止されることになる。
【0018】
請求項2の発明は、請求項1の発明において、上記筒状壁体はスピンカップであることを特徴とする。
【0022】
それによって、回転テーブルの回転によってその周方向に生じる空気流は上記筒状壁体に形成された流出口部から円滑に流出させることが可能となるばかりか、流出口部から流出した空気流を排出管によって処理槽から効率よく円滑に排出させることが可能となる。
【0025】
【実施の形態】
以下、この発明の第1の実施の形態を図1乃至図3を参照して説明する。
【0026】
図1に示すスピン処理装置は、たとえば液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの基板10を乾燥処理するためのもので、その装置は処理槽1を備えている。この処理槽1は上面が開口した矩形箱型状をなしていて、その内部には筒状壁体としての円筒体2が固定的に配置されている。
【0027】
上記処理槽1の底壁には、上記円筒体2の内周部となる部分に開口部3が形成されている。この開口部3の周辺部は開口部3の周縁から外方に向って低く傾斜したテーパ部4に形成されている。
【0028】
上記開口部3の下方、つまり処理槽1の外底部にはモータからなる駆動源5が配設されている。この駆動源5の回転軸6は上記開口部3から上記円筒体2内へ突出し、その突出端部には回転テーブル7が取り付けられている。この回転テーブル7には、図示しないロボットなどで供給される上記基板10が保持されるようになっている。
【0029】
上記開口部3にはリング8が嵌着され、このリング8には上記開口部3の径方向内方へ突出して開口部3の開口面積を制限する下部傘状部材9が取り付けられている。さらに、上記円筒体2の上端には、径方向内方に向って傾斜したリング状の上部傘状部材9aが設けられている。
【0030】
上記円筒体2の周壁には、上記回転テーブル7に保持された基板10とほぼ同じ高さ位置に、周方向に沿う複数のスリット状の流出口部11が所定間隔で形成されている。この実施の形態では、図2と図3に示すように2つの流出口部11が処理槽1の長手方向に沿って対称に、かつ周方向に約120度の範囲で形成されている。
【0031】
上記処理槽1の内周面と、上記円筒体2の外周面との間には空間部12が形成され、この空間部12の上面開口は閉塞板13によって閉塞されている。処理槽1の長手方向両側壁の上記流出口部11と対応する高さ位置には、それぞれ排出管14が上記空間部12に一端を連通させて接続されている。この一対の排出管14はそれぞれ気液分離器15を介して排気ポンプ16及び排液管16aに接続されている。
【0032】
なお、円筒体2の下端部には、円筒体2の内部に滴下した液体を空間部12へ導入するために連通路17が形成されている。この連通路17は上記円筒体2の周壁に形成された流出口部11に比べて十分に小さな開口面積に設定されている。上記空間部12に導入された液体は、処理槽1の底部に接続されたドレン管18によって上記気液分離器15で分離された後、排液管16aによって排出されるようになっている。
【0033】
つぎに、上記構成のスピン処理装置によって基板10を乾燥処理する場合の作用について説明する。
【0034】
まず、前工程で洗浄処理された基板10が図示しないロボットによって回転テーブル7上に供給されてこの回転テーブル7に保持されたならば、駆動源5を作動して上記回転テーブル7を数千r.p.mの高速度で回転させる。回転テーブル7とともに基板10が回転すると、その回転によって基板10の外周面の接線方向に沿う空気流が発生するとともに基板10に付着した洗浄液もミストとなって上記空気流と同じ方向へ飛散する。
【0035】
基板10の径方向外方に向って飛散した空気流及びその空気流に含まれる洗浄液は、図1に矢印で示すように円筒体2の周壁に形成された流出口部11を通過して空間部12へ流入する。この空間部12には排出管14が接続され、この排出管14に接続された排気ポンプ16の吸引力が上記空間部12に作用している。そのため、空間部12に流入した空気流及びこの空気流に含まれるミストは上記排出管14を通じて上記空間部12から排出されることになる。
【0036】
また、処理槽1内に滴下した洗浄液は、連通路17を通ってドレン管18から気液分離器15へ排出される。
【0037】
ところで、処理槽1内には回転テーブル7に保持された基板10の周囲を覆う状態で円筒体2が設けられ、この円筒体2の周壁に流出口部11が形成されている。
【0038】
そのため、基板10の回転によって生じる空気流はその流れ方向をほとんど変更することなく、上記円筒体2に形成された流出口部11から空間部12へ流出し、この空間部12から排出管14を通じて排出される。
【0039】
つまり、円筒体2内で発生する空気流やその空気流に含まれるミストは円筒体2の内周面で反射して円筒体2内に乱流を発生させたり、基板10の裏面に巻き込まれるようなことがほとんどないから、空気流に含まれるミストが基板10に付着するのを防止することが可能となる。
【0040】
上記流出口部11は回転テーブル7に保持された基板10とほぼ同じ高さ位置に形成され、しかも基板10の回転方向に沿って細長いスリット状に形成されている。
【0041】
さらに、排出管14は円筒体2に形成された流出口体11に対向するよう、処理槽11の側壁に接続されているから、上記流出口体11から空間部12に吸引された空気流も、ほとんど流れ方向を変えることなく上記排出管14へ吸引される。
【0042】
そのため、基板10が回転することでその周方向に発生する空気流やその空気流に含まれるミストは上記流出口部11から円滑に流出して排出管14から排出されるから、そのことによっても円筒体2内で乱流が発生しにくくなり、基板10にミストが付着するのが防止される。
【0043】
また、上記処理槽1内の円筒体2の外周部に形成された空間部12を閉塞板13によって密閉し、この空間部12に排出管14を接続するようにした。そのため、排出管14に作用する排気ポンプ16の吸引力は上記空間部12を介して円筒体2の流出口部11に確実に作用するから、この円筒体2の内部で回転テーブル7の回転によって発生する空気流を上記流出口部11から効率よく排出させることができる。
【0044】
なお、この第1の実施の形態において、排出管14の処理槽1に接続された一端部を円筒体2の周方向に沿って幅広い偏平なダクト状に形成すれば、この排出管14によって流出口部11からの空気流をより一層効率よく吸引排出することができる。
【0045】
上記第1の実施の形態では円筒体2に形成される流出口部11を周方向に沿って細長いスリット状としたが、図4に示す第2の実施の形態のように、流出口部11Aは円筒体2の周壁の軸方向下端に開放するよう軸方向に沿って形成するようにしてもよい。その場合、その流出口体11Aの上端の高さ位置は、回転テーブル7に保持された基板10の上面よりも上方に位置するように設定される。
【0046】
このような構成であっても、上記一実施の形態と同様、基板10を回転テーブル7によって回転させることで発生する空気流及びミストを上記流出口部11から効率よく排出させることができる。
【0047】
図5はこの発明の第3の実施の形態で、この実施の形態は処理槽1内に、筒状壁体としての円筒体2に代わり、通常のスピン処理装置に使用されるスピンカップ21を配置した。なお、第1の実施の形態と同一部分には同一記号を付して説明を省略する。
【0048】
上記スピンカップ21は上面が開放した容器状の下カップ22及びこの下カップ22の上端に着脱自在に設けられた上カップ23とからなる。下カップ23の底壁中心部は上方に向って突出しており、その突出部の中心部分には開口部24が形成されている。この開口部24には駆動源5の回転軸6が通され、その回転軸6の上記スピンカップ21内に突出した先端部には回転テーブル7が設けられている。
【0049】
上記下カップ23の周壁には第1の実施の形態の円筒体2の周壁に形成されたのと同様、周方向に沿って細長いスリット状で、回転テーブル7に保持された基板10とほぼ同じ高さ位置に流出口部11Aが形成されている。
【0050】
上記処理槽1とスピンカップ21との間の空間部12は閉塞板13によって閉塞されている。処理槽1の底部には一対の排出管14Aが接続されている。各排出管14Aの中途部には第1の排気管25の端部がそれぞれ接続されている。この第1の排気管25の中央部は第2の排気管26によって排気ポンプ16に接続されている。
【0051】
上記排出管14Aの下端部にはドレン管14Bが接続されている。また、上記第1の排気管25の両端部は中央部に向って高く傾斜した傾斜部25aに形成されている。それによって、排出管14Aから排出される気体に液体が含まれていても、その液体はドレン管14Bから排出され、排気ポンプ16へ流れるのが防止されるようになっている。
【0052】
なお、下カップ23の底部にはドレン孔27が形成され、この下カップ23内に滴下した洗浄液を上記排出管14Aへ導くようになっている。
【0053】
このような構成によれば、上記第1の実施の形態と同様、基板10を回転テーブル7によって回転させると、その回転によって生じる空気流はスピンカップ21の下カップ22に形成された流出口部11Aから空間部12へ円滑に流出し、排出管14を通じて排出されることになる。
【0054】
したがって、基板10の回転によってスピンカップ21内で生じる空気流はこのスピンカップ21内で乱流とならずに円滑に排出することができるから、回転テーブル7に保持された基板10にミストなどが付着するのを防止することができる。
【0055】
この第3の実施の形態において、排出管14Aの一端を処理槽1の底部でなく、第1の実施の形態と同じように、側壁の流出口部Aと対向する位置に接続するようにしてもよい。
【0056】
また、排出管14Aの一端を処理槽1に接続せず、下カップ22に直接、接続するようにしてもよい。
【0057】
【発明の効果】
請求項1と請求項2の発明によれば、基板を回転させることで基板の周方向に沿って発生する空気流を、この基板の径方向外方へ流出させながらこの基板を処理するようにした。
【0058】
そのため、回転テーブルの回転によって発生する空気流は、方向をほとんど変えることなく排出されることになるから、その排出が円滑に行われ、空気流に乱れが生じにくくなるため、基板が空気流に含まれるミストなどによって汚染されるのを防止することができる。
【0059】
しかも、筒状壁体に形成される流出口部を、回転テーブルに保持される基板とほぼ同じ高さ位置にしたから、上記基板の回転によって生じる空気流を上記流出口部から円滑に排出させることができる。
【0060】
さらに、排出手段の排出管を流出口部と対向する位置に設けるようにしたから、基板の回転によって生じる空気流を上記流出口部を介して上記排出管へ円滑に吸引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を示すスピン処理装置の縦断面図。
【図2】同じく図1のA−A線に沿う横断面図。
【図3】同じく円筒体の斜視図。
【図4】この発明の第2の実施の形態を示す円筒体の斜視図。
【図5】この発明の第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】
1…処理槽
2…円筒体(筒状壁体)
5…駆動源
7…回転テーブル
10…基板
11…流出口部
12…空間部
14、14A…排出管
16…排気ポンプ
Claims (2)
- 基板を回転させることで、この基板に所定の処理を行うスピン処理装置において、
処理槽と、
この処理槽内に処理槽の内周面との間に空間部を形成して設けられた筒状壁体と、
この筒状壁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、
上記筒状壁体の周壁に形成され上記回転テーブルの回転によって生じる空気流をこの筒状壁体から上記空間部に流入させる流出口部と、
上記処理槽に上記空間部に連通して設けられこの空間部に吸引力を作用させて上記流出口部から上記空間部に流入した空気流をこの処理槽から排出する排出手段と
を具備し、
上記流出口部は、上記筒状壁体の周壁に上記回転テーブルに保持された基板とほぼ同じ高さで、かつ上記周壁の周方向に沿ってスリット状に形成され、
上記排出手段は、上記処理槽の側壁の上記流出口部と対向する位置に接続された排出管を有することを特徴とするスピン処理装置。 - 上記筒状壁体はスピンカップ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。
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