JP4440354B2 - スピン処理装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は被処理物を回転させながら洗浄処理し、ついで乾燥処理するスピン処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば液晶製造装置や半導体製造装置においては、液晶用ガラス基板や半導体ウエハなどの被処理物を高い清浄度で洗浄して乾燥させるということが要求される工程がある。上記被処理物を洗浄して乾燥させるためには、この被処理物を回転させながら純水などの処理液を噴射して洗浄し、ついで処理液を噴射させずに回転させることで乾燥させるということが行われる。
【０００３】
このような処理を行うためにスピン処理装置が用いられている。スピン処理装置はカップ体を有する。このカップ体の内部には回転駆動機構によって回転駆動される回転体が設けられている。この回転体の上面側には上記被処理物が保持されている。上記カップ体の上方には上記被処理物に向けて処理液を噴射するノズル体が設けられている。
【０００４】
したがって、上記ノズル体から処理液を上記被処理物に向けて噴射させることで、この被処理物の上面全体を洗浄処理することができる。
たとえば、被処理物を薬液で洗浄処理する場合、その薬液による洗浄後、同じく処理液としての純水を噴射してリンス処理し、ついで処理液を供給しない状態で上記被処理物を回転させることで、リンス処理された被処理物を乾燥処理するということが行われる。
【０００５】
上記カップ体の内部には、回転する回転体や被処理物に処理液が噴射されることでミストが発生し、そのミストが洗浄処理や乾燥処理された被処理物に再付着し、その被処理物を汚染させるということがある。
【０００６】
そこで、上記カップ体の底部に排気管を接続し、カップ体内に浮遊するミストをカップ体内の気体とともに吸引排出することで、上記ミストが被処理物に再付着するのを防止するということが行われている。
【０００７】
ところで、回転する被処理物からは、ミストが径方向外方へ向かって高速度で飛散し、カップ体の内周面に衝突して反射する。カップ体の内周面で反射したミストは上記排気管に吸引されてカップ体内から排出される。
【０００８】
しかしながら、カップ体の内周面で反射したミストはその反射方向が一定になりにくいから、その一部は、カップ体内における、上記排気管で発生する吸引作用が及ばない箇所に散乱する。そのため、ミストの一部は上記排気管の吸引力によってカップ体内に生じる気流に乗らずに、被処理物に再付着するということがある。
【０００９】
上記カップ体は下カップと、この下カップに上下動自在に設けられた上カップとから構成されている。そして、上記被処理物を上記回転体に対して着脱する際には、上記上カップを下降させて回転体を露出させ、たとえばロボットによって着脱するようにしている。
【００１０】
このような構成のカップ体によると、上カップを上下動自在な構成とするためには、下カップと上カップとの間に隙間を設けなければならない。そのため、カップ体内の気体を排出するために排気管に吸引力を発生させると、その吸引力によって外気が下カップと上カップとの隙間から吸引されるということがある。下カップと上カップとの隙間を通過した外気には塵埃が含まれていることがあるから、それによって被処理物が汚染されるということがある。
【００１１】
なお、下カップと上カップとの間に隙間を設けずに、上カップを上下動させると、これらの摺動によって塵埃が発生して被処理物に付着することが避けられないから、その点では隙間を設けた方がよいことになる。
【００１２】
さらに、排気管によってカップ体内の気体を吸引排出する際、カップ体内で生じる気流の方向と排気管によってカップ体内で生じる吸引方向とが異なると、カップ体内のミストが上記排気管へ円滑に流れにくいということがある。その結果、カップ体内にミストが浮遊し、そのミストが被処理物に付着するということがある。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来は、カップ体内で発生するミストや被処理物が汚染されたり、カップ体内に侵入する外気によって被処理物が汚染されるということがあった。この発明の目的は、カップ体内で発生するミストによって被処理物が汚染されたり、カップ体内に侵入する外気によって被処理物が汚染されるなどのことがない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、被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
この回転体を回転駆動する駆動手段と、
上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−を具備し、
上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とする。
【００１６】
請求項２の発明は、被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
この回転体を回転駆動する駆動手段と、
上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−と、
上記上カップと下カップとの上記隙間を覆う外気侵入防止カバ−を具備し、
上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
請求項３の発明は、被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
この回転体を回転駆動する駆動手段と、
上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−と、
上記カップ体の内底部に設けられこのカップ体内の気体を上記排気管へガイドするガイド部材を具備し、
上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
請求項４の発明は、被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
この回転体を回転駆動する駆動手段と、
上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−と、
上記上カップと下カップとの上記隙間を覆う外気侵入防止カバ−と、
上記カップ体の内底部に設けられこのカップ体内の気体を上記排気管へガイドするガイド部材を具備し、
上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とする。
【００２７】
この発明によれば、飛散防止カバ−の下端が回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置していることで、被処理物の上面から飛散するミストは飛散防止カバ−の内周面にほとんど衝突することなく、下端側を通過して上カップの内周面で反射し、ついで外周面に衝突して排出されるから、ミストによる被処理物の汚染が良好に防止される。
さらに、飛散防止カバ−の下端部が径方向外方に向かって屈曲されていることで、被処理物からのミストが飛散防止カバ−の下端部内周面に衝突しても、そのミストは下方に向かって反射するから、被処理物に付着するのが防止される。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の一実施形態を図面を参照して説明する。
図１に示すこの発明のスピン乾燥処理装置は本体ベ−ス１を有する。この本体ベ−ス１には円筒状の支持体２が上下方向に貫通して設けられている。この支持体２には同じく円筒状の回転軸３が中途部を軸受４によって回転自在に支持されて設けられている。
【００４１】
上記回転軸３の下端部は上記支持体２から突出し、その下端部には従動プ−リ５が設けられている。この従動プ−リ５の近傍にはステップモ−タ６が配設されている。このステップモ−タ６の回転軸６ａには駆動プ−リ７が嵌着され、この駆動プ−リ７と上記従動プ−リ５とにはベルト８が張設されている。したがって、上記ステップモ−タ６が作動すれば、上記回転軸３が回転駆動されるようになっている。
【００４２】
上記回転軸３の上端には上面にダイ１０が接合された回転体９が一体的に取り付けられている。この回転体９には周方向に９０度間隔で４本の保持部材１１がブッシュ１２を介して回転自在に立設されている。上記保持部材１１は図２に示すように円筒部１３を有する。この円筒部１３は上端が閉塞され、下端が開口している。円筒部１３の下端からは支軸１４が垂設されている。この支軸１４は上記ブッシュ１２（図１に示す）に回転自在に支持されている。
【００４３】
上記円筒部１３の上面には断面が流線形状に形成された支持部１５が一体的に設けられている。この支持部１５の上面には支持ピン１６と、この支持ピン１６に比べて背の高いロックピン１７とが立設されている。支持ピン１６は上記支軸１４と軸中心をほぼ一致させており、ロックピン１７は上記支軸１４の軸線に対して所定寸法偏心して設けられている。
【００４４】
上記構成の４本の保持部材１１には図１に示すように被処理物としての半導体ウエハ２１が保持される。つまり、半導体ウエハ２１はその周辺部の下面が上記支持ピン１６に支持されて設けられる。半導体ウエハ２１が支持ピン１６に支持された状態で、上記保持部材１１は後述するごとく回転される。それによって、上記保持部材１１に設けられたロックピン１７が偏心回転して上記半導体ウエハ２１の外周面に当接するから、半導体ウエハ２１は径方向にずれ動くことなく保持されることになる。
【００４５】
上記回転体９とダイ１０との中心部分には図１に示すように通孔２５が形成されている。この通孔２５にはノズル体２６が非接触状態で嵌挿されている。このノズル体２６は円錐形状をなしていて、その上面にはノズル孔２７が一端を開放して形成されている。
【００４６】
上記ノズル体２６の下端面には支持軸２８の上端が連結されている。この支持軸２８の上部はブラケット３１に保持されている。このブラケット３１は上記回転軸３に軸受２９によって回転自在に支持されている。つまり、上記ノズル体２６は支持軸２８を介してブラケット３１に保持されている。
【００４７】
上記回転軸３の内部の上記ブラケット３１の下方にはハウジング３３が挿入されている。このハウジング３３の上端はブラケット３１に結合され、下端部は軸受３３ａによって上記回転軸３に回転自在に支持されている。
【００４８】
上記ハウジング３３には上記支持軸２８が挿通される第１の貫通孔３４と、上記ノズル孔２７に一端を接続した供給チュ−ブ３５が挿通された第２の貫通孔３６とが穿設されている。上記供給チュ−ブ３５の他端は図示しない薬液やリンス液などの処理液の供給部に連通している。したがって、上記ノズル孔２７から半導体ウエハ２１の下面に処理液を噴射できるようになっている。
【００４９】
上記回転体９に保持される半導体ウエハ２１の上方にはノズル体３０が配置されている。このノズル体３０は図示しない薬液やリンス液などの処理液の供給部に連通していて、上記半導体ウエハ２１の上面に向けて処理液を噴射できるようになっている。
【００５０】
したがって、上記保持部材１１に保持された半導体ウエハ２１には上面と下面とに処理液を噴射することができるようになっている。つまり、半導体ウエハ２１を乾燥処理する前にその上面と下面を洗浄処理やリンス処理できるようになっている。
【００５１】
なお、上記ノズル体２６は上記支持軸２８によって保持され、上記回転体９とは非接触状態となっているから、この回転体９が回転軸３と一体に回転しても、回転しないようになっている。
【００５２】
上記回転体９の下面側で、上記回転軸３の上部外周面には円筒状のロック筒体４１が回転自在に設けられている。このロック筒体４１の上端には、図３に示すようにフランジ４２が設けられ、このフランジ４２の上面には周方向に９０度間隔で４本の係止ピン４３が突設されている。
【００５３】
上記係止ピン４３は図２に示すようにレバ−４４の一端に開放して形成された係合溝４５に係合している。このレバ−４４の他端は上記保持部材１１の支軸１４の下端部に取付けられている。したがって、上記ロック筒体４１を図３と図４に矢印で示す反時計方向に回転させ、係止ピン４３によりレバ−４４を同方向に回動させれば、このレバ−４４が連結された上記支軸１４を支点として上記保持部材１１を図２に矢印で示す時計方向に回動させることができる。
【００５４】
それによって、ロックピン１７が偏心回転するから、支持ピン１６に支持された半導体ウエハ２１の外周面に上記ロックピン１７を当接させ、半導体ウエハ２１の支持状態をロックできる。つまり、支持ピン１６に支持された半導体ウエハ２１が径方向にずれ動くのを阻止する。上記ロック筒体４１を時計方向に回動させれば、上記ロックピン１７による半導体ウエハ２１のロック状態を解除することができる。
【００５５】
上記ロックピン１７による半導体ウエハ２１のロックおよびロックの解除、つまりロック筒体４１の回動は解除機構５１によって行われる。この解除機構５１は図３と図４に示すように上記回転軸３の外周面に設けられ上記ロック筒体４１に形成された切欠溝４１ａ内に位置する第１の係止片５２と、上記ロック筒体４１の外周面に設けられた第２の係止片５３とを有する。
【００５６】
第１の係止片５２と第２の係止片５３との間にはばね５４が張設されている。このばね５４は上記第２の係止片５３を介してロック筒体４１を第１の係止片５２の方向に付勢している。つまり、ロック筒体４１は図３に矢印で示す反時計方向に付勢されている。
【００５７】
それによって、ロック筒体４１は、ばね５４の付勢力によって常時、反時計方向に回動付勢されているので、係止ピン４３およびレバ−４４を介して保持部材１１が時計方向に回動させられ、ロックピン１７が半導体ウエハ２１の外周面に当接するロック状態となっている。
【００５８】
上記ロックピン１７による半導体ウエハ２１のロック状態の解除は、上記ステップモ−タ６の近傍に配置された上記解除機構５１を構成する第１のシリンダ６１と、第２のシリンダ６２とによって行われる。
【００５９】
すなわち、図４に示すように第１のシリンダ６１の側方には第１のリニアガイド６３によって第１の可動体６４が矢印方向にスライド自在に支持されている。この第１の可動体６４は上記第１のシリンダ６１のロッド６１ａに連結されている。それによって、第１の可動体６４は、上記第１のシリンダ６１が作動することで、上記第１のリニアガイド６３に沿って往復駆動されるようになっている。
【００６０】
上記第１の可動体６４の上面先端部には一対の挟持ロ−ラ６５が所定の間隔で設けられている。第１の可動体６４が前進方向に駆動されると、これら挟持ロ−ラ６５は図４に鎖線で示すように回転軸３の第１の係止片５２を挟持する。それによって、上記回転軸３が回転するのを阻止する。
【００６１】
上記第２のシリンダ６２の側方には第２のリニアガイド６７によって第２の可動体６８が矢印方向にスライド自在に設けられている。第２の可動体６８の上面先端部には押圧ロ−ラ６９が回転自在に設けられている。したがって、上記押圧ロ−ラ６９は第２のシリンダ６２によって進退駆動される。
【００６２】
上記第１の係止片５２が上記一対の挟持ロ−ラ６５によって挟持された状態で、上記第２のシリンダ６２が作動して第２の可動体６８が前進方向に駆動されると、図４に鎖線で示すようにその先端部に設けられた押圧ロ−ラ６９が上記ロック筒体４１に設けられた第２の係止片５３を押圧する。
【００６３】
それによって、上記ロック筒体４１は、ばね５４の付勢力に抗して回転させられるから、係止ピン４３およびレバ−４４を介して保持部材１１がロック時とは逆方向に回転させられる。したがって、ロックピン１７が反時計方向に偏心回転して半導体ウエハ２１のロック状態を解除するようになっている。
【００６４】
図１に示すように上記回転軸３の下端部外周面にはドグ７１が設けられ、このドグ７１はマイクロフォトセンサ７２によって検知される。このマイクロフォトセンサ７２の検知信号で上記ステップモ−タ６による回転軸３の回転角度が制御される。つまり、半導体ウエハ２１のロック状態を解除するときには、上記解除機構５１の第１、第２のシリンダ６１、６２に対して第１の係止片５２と第２の係止片５３とが所定の位置になるよう回転軸３の回転角度が制御されるようになっている。
【００６５】
上記本体ベ−ス１の上面側にはカップ体８０が設けられている。このカップ体８０は、底部に上記回転軸３が挿通される通孔７５ａが形成された有底状の下カップ７５と、この下カップ７５の内周面に対して外周面が所定の隙間７９を有するリング状の上カップ７６とからなる。上カップ７６には図示しない上下駆動シリンダのロッド７８が連結され、このシリンダが作動することで上カップ７６が上下駆動されるようになっている。
【００６６】
上記上カップ７６は、上昇位置で上記保持部材１１に保持された半導体ウエハ２１の外周面を覆い、図１に鎖線で示す下降位置で上端が上記半導体ウエハ２１の上面よりも低い位置になるよう上下動のストロ−クが設定されている。
【００６７】
したがって、上カップ７６を図１に鎖線で示す位置まで下降させた状態において、図示しないロボットによって上記回転体９に設けられた保持部材１１へ未処理の半導体ウエハ２１を供給したり、処理液で処理されてから乾燥処理された半導体ウエハ２１を取り出すことができるようになっている。
【００６８】
さらに、下カップ７５の底部には周方向に所定間隔、たとえば９０度間隔で複数の排気管７７が接続されている。各排気管７７は図示しない処理液と気体を分離する気水分離器を介して吸引ポンプ９０に連通している。したがって、上記排気管７７に連通する吸引ポンプ９０の吸引力で、上記カップ体８０内の処理液、ミスト、気体などを吸引排出できるようになっている。
【００６９】
上記上カップ７６の内周面は凹状の円弧面７６ａに形成され、この円弧面７６ａの上部には、上記保持部材１１に保持される半導体ウエハ２１の上面よりわずかに上方の外周部を覆う円筒状の飛散防止カバ−８１が設けられている。この飛散防止カバ−８１は下端が半導体ウエハ２１の上面よりもわずかに上方、たとえば数mm〜数十mm程度、好ましくは10mm程度上方に位置している。
【００７０】
上記飛散防止カバ−８１は弗素樹脂などの耐蝕性に優れた合成樹脂によって筒状に形成されている。この飛散防止カバ−８１の上端には上部折曲部８１ａが形成され、この上部折曲部８１ａは上記上カップ７６の円弧面７６ａに接着あるいはねじなどによって固定されている。さらに、飛散防止カバ−８１の下端部には径方向外方に向かって折曲された下部折曲部８１ｂが形成されている。
【００７１】
上記回転体９が回転駆動されて保持部材１１に保持された半導体ウエハ２１が一体的に回転することで、この半導体ウエハ２１から処理液が飛散してミストが発生すると、そのミストは上カップ７６の円弧面７６ａで反射する。
【００７２】
円弧面７６ａに衝突したミストは、その円弧面７６ａが凹状であることで、大半が下方に向かって反射するが、一部が上方に向かって反射することがある。上記円弧面７６ａで上方に向かって反射したミストは上記飛散防止カバ−８１の外周面に衝突するから、そのミストが保持部材１１に保持された半導体ウエハ２１に付着するのが防止される。
【００７３】
しかも、上記飛散防止カバ−８１の下端部は径方向外方に向かって折曲された下部折曲部８１ｂが形成されている。そのため、半導体ウエハ２１から飛散するミストの一部は上記下部折曲部８１ｂの内周面に衝突するが、その内周面に衝突したミストは下方に向かって反射する。そのため、飛散防止カバ−８１を設けても、ミストがその内周面で反射して半導体ウエハ２１へ戻るのが上記下部折曲部８１ｂによって防止される。
【００７４】
つまり、飛散防止カバ−８１の下端と半導体ウエハ２１の上面との間隔を狭くしたことで、上カップ７６の円弧面７６ａで反射したミストが半導体ウエハ２１の上面へ再付着するのを防止できる反面、ミストの一部が上記飛散防止カバ−８１の下端部に衝突する。しかしながら、飛散防止カバ−８１の下端部は下部折曲部８１ｂに形成されているから、そこに衝突したミストは下方に反射するため、半導体ウエハ２１に付着するのが防止されることになる。
【００７５】
上記上カップ７６の外周面には外気侵入防止カバ−８２が取付けられている。この外気侵入防止カバ−８２は、上記飛散防止カバ−８１と同様、弗素樹脂などの耐蝕性に優れた合成樹脂によって筒状に形成されている。この外気侵入防止カバ−８２の上端にはＬ字状の折曲部８２ａが形成され、この折曲部８２ａは上記上カップ７６の外周面上部の取付部７６ｂに取付け固定されている。
【００７６】
上記下カップ７５の周壁には、その上端に開放した収納溝８３が全周にわたって形成されている。上記上カップ７６が上昇した状態において、上記外気侵入防止カバ−８２の下端部は上記収納溝８３内に位置している。それによって、上記下カップ７５の上端部分、つまり下カップ７５と上カップ７６との隙間７９を介して重合した部分の外周は、上記外気侵入防止カバ−８２の下端部によって覆われている。
【００７７】
上記外気侵入カバ−８２によって上記隙間７９が覆われることで、その隙間７９から外気がカップ体８０内に侵入するのが防止される。
上記外気侵入防止カバ−８２を収納溝８３に挿入したことで、この外気侵入防止カバ−８２と下カップ７５の周壁の収納溝８３が形成された部分とでラビリンス構造をなしている。そのため、外気侵入防止カバ−８２を収納溝８３に挿入したことで、上記隙間７９からの外気侵入を良好に阻止することができる。
【００７８】
上記収納溝８３に液体を入れ、この液体に上記外気侵入防止カバ−８２の下端部を浸漬させれば、上記外気侵入防止カバ−８２と下カップ７５との間が気密になるから、上記隙間７９から外気が侵入するのを確実に防止することができる。
【００７９】
上記上カップ７６の上面が開口していることで、その開口からカップ体８０内には外気が侵入する。しかしながら、スピン処理装置は、通常クリ−ンル−ム（図示せず）内に設置されている。クリ−ンル−ムでは、パ−ティクルを含まない清浄空気が天井から床面に向けて流れている。そのため、上記カップ体８０の内部には、上記上カップ７６の上面開口から清浄空気が流入するため、その空気によって半導体ウエハ２１が汚染されることはほとんどない。
【００８０】
なお、図６に示すように外気侵入防止カバ−８２Ａを伸縮可能なゴムや合成樹脂によって蛇腹状の円筒体とし、下端を下カップ７５の上端に連結し、上端を上カップ７６の取付部７６ｂに連結するようにしてもよい。
【００８１】
上記下カップ７５の内底部には、弗素樹脂などの耐蝕性に優れた合成樹脂によって上端が開放した傘状に形成されたガイド部材８５が設けられている。つまり、このガイド部材８５は上端面が下端面よりも小径で、周壁が上端から下端にゆくにつれて径方向外方に向かって傾斜した筒状に形成されている。
【００８２】
上記ガイド部材８５は、上端内周面が上記回転体９の外周面に接近し、下端は下カップ７５の底部に接続された排気管７７の開口の径方向中途部に位置している。
【００８３】
上記吸引ポンプ９０の吸引力がカップ体８０内に作用することで、カップ体８０内のミストと気体は上記ガイド部材８５の傾斜した外周面にガイドされて上記排気管７７へ円滑に排出される。しかも、ガイド部材８５の下端が排気管７７の径方向中途部に位置していることで、上記ガイド部材８５の外周面側と内周面側との両方に、上記排気管７７を介して吸引ポンプ９０の吸引力が作用する。そのため、上記ガイド部材８５の外周面側だけでなく、内周面側に入り込んだミストや下カップ７５の通孔７５ａから内周面側に入り込んだ気体も上記排気管７７から良好に排出されることになる。
【００８４】
このように構成されたスピン乾燥処理装置によって半導体ウエハ２１を洗浄処理してから乾燥処理する場合には、まず、上カップ７６を下降させて半導体ウエハ２１を回転体９（保持部材１１）に供給する。ついで、上カップ７６を上昇させ、回転体９に保持された半導体ウエハ２１の周辺部を覆い、カップ体８０内を吸引ポンプ９０によって吸引しながら回転体９を回転させ、半導体ウエハ２１の上面と下面とに処理液を供給する。それによって、上記半導体ウエハ２１は上面と下面とが上記処理液によってたとえば洗浄処理されることになる。
【００８５】
洗浄処理を行ったのち、処理液の供給を停止して回転体９を高速で回転して半導体ウエハ２１に付着した処理液を飛散させることで、上記半導体ウエハ２１が乾燥処理されることになる。
【００８６】
回転する半導体ウエハ２１に処理液が噴射されたり、半導体ウエハ２１が乾燥処理されることで、その処理液がミストとなって周囲に飛散して上カップ７６の円弧面７６ａに衝突する。この円弧面７６ａは凹状であるから、半導体ウエハ２１から飛散して上記円弧面７６ａに衝突したミストのほとんどは下方に向かって反射する。そのため、吸引ポンプ９０の吸引力によってガイド部材８５の外周面に沿って流れ、上記排気管７７へ円滑に排出される。
【００８７】
上カップ７６の円弧面７６ａで反射したミストの一部は、その円弧面７６ａへの入射角度によっては上方に向かって反射する。しかしながら、上方に向かって反射したミストは、上カップ７６の上部に設けられた飛散防止カバ−８１の外周面に衝突する。そのため、上カップ７６の円弧面７６ａで上方に向かって反射したミストが半導体ウエハ２１に付着するのも防止される。
【００８８】
上記飛散防止カバ−８１の下端部は径方向外方に向かって折曲された下部折曲部８１ｂに形成されている。そのため、半導体ウエハ２１の上面からわずかに上方に向かって飛散して上記下部折曲部８１ｂの内周面に衝突したミストは下方へ向かって反射する。そして、そのミストはガイド部材８５の外周面にガイドされて排気管７７へ排出されるため、半導体ウエハ２１に付着することがない。
【００８９】
このように、回転する半導体ウエハ２１から飛散するミストは、上カップ７６の内周面が凹状の円弧面７６ａであることや上カップ７６に飛散防止カバ−８１を設けたことによって、上記上カップ７６の内周面で反射して半導体ウエハ２１に付着するのを良好に防止することができる。
【００９０】
しかも、カップ体８０内から排気管７７へ排出されるミストはガイド部材８５の傾斜した周壁の外周面によって円滑にガイドされるから、そのことによってもミストがカップ体８０内から排出され易くなる。
【００９１】
上記飛散防止カバ−８１とガイド部材８５とによって洗浄処理時に発生したミストがカップ体８０内から円滑かつ確実に排出されることで、乾燥処理時に上記カップ体８０内にはミストがほとんど残留することがない。したがって、洗浄に続いて乾燥処理を終えた半導体ウエハ２１が、ミストによって汚染されるのが防止される。
【００９２】
上記カップ体８０は、上カップ７６を下降させて半導体ウエハ２１を回転体９から着脱する構成であるため、上記下カップ７５と上カップ７６との間に隙間７９が確保されるが、その隙間７９、つまり下カップ７５と上カップ７６との重合部分からパ−ティクルを含む外気がカップ体８０の内部へ侵入する虞がある。
【００９３】
しかしながら、上記各カップ７５、７６の重合部分は外気侵入防止カバ−８２によって覆われている。そのため、上記重合部分の隙間７９から外気がカップ体８０内へ侵入するのが防止されるから、外気に含まれるパ−ティクルが半導体ウエハ２１に付着するということもない。
【００９４】
さらに、下カップ７５の内底部に設けられたガイド部材８５は、下端が排気管７７の径方向中途部に位置するように設けられている。そのため、排気管７７を介してカップ体８０内に作用する吸引ポンプ９０の吸引力は、上記ガイド部材８５の外周面側だけでなく内周面側にも作用する。
【００９５】
上記ガイド部材８５の内周面側に作用する吸引力は、下カップ７５の通孔７５ａからカップ体８０内に侵入する外気を、カップ体８０内に散乱させることなく排気管７７へ吸引するから、上記通孔７５ａから侵入する外気に含まれるパ−ティクルが半導体ウエハ２１に付着するのが防止される。
【００９６】
図５は回転体９に保持された半導体ウエハ２１の上面におけるパ−ティクルをパ−ティクルカウンタによって計測した結果を示す。同図中曲線Ａは飛散防止カバ−８１と外気侵入防止カバ−８２とが設けられていない場合で、その場合には回転体９の回転数が６００rpm に上昇するとパ−ティクル数が増加し始め、１５００rpm では所定の単位面積当たりのパ−ティクル数が約５１００個に急増した。
【００９７】
曲線Ｂは飛散防止カバ−８１だけを設けた場合で、この場合は曲線Ａに比べて回転体９の回転数の増加に対してパ−ティクルの増加割合が低く、回転数が１５００rpm のときには所定の単位面積当たりのパ−ティクル数が約３５００個であった。つまり、飛散防止カバ−８１を設けることで、ミストが上カップ７６で反射して半導体ウエハ２１へ付着するのが抑制できると考えられる。
【００９８】
曲線Ｃは飛散防止カバ−８１と外気侵入防止カバ−８２とを設けた場合で、この場合には回転体９の回転数が１５００rpmnとなっても、上記半導体ウエハ２１の上面ではパ−ティクルがほとんど検出されなかった。つまり、飛散防止カバ−８１と外気侵入防止カバ−８２とを設けることで、飛散防止カバ−８１による上述した効果と、外気侵入防止カバ−８２による外気の侵入防止効果によって半導体ウエハ２１の汚染が低減されるものと考えられる。
【００９９】
なお、この発明は上記一実施形態に限定されず、種々変形可能である。たとえば、上記一実施形態では被処理物として半導体ウエハを挙げたが、半導体ウエハに代わり、液晶表示装置に用いられる矩形状のガラス基板であっても、この発明の装置で処理する際の汚染を防止することができる。
【０１００】
【発明の効果】
この発明によれば、回転体に保持された被処理物の周囲を覆う飛散防止カバ−を設けるようにした。そのため、被処理物から飛散して上カップの内周面で反射したミストは上記飛散防止カバ−の外周面に衝突して上記被処理物へ戻りにくいから、被処理物がミストによって汚染されにくくなる。
また、上記飛散防止カバ−の下端を回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置させるようにした。そのため、被処理物の上面から飛散するミストは飛散防止カバ−の内周面にほとんど衝突することなく、下端側を通過して上カップの内周面で反射し、ついで外周面に衝突して排出されるから、ミストによる被処理物の汚染が良好に防止される。
さらに、飛散防止カバ−の下端部を径方向外方に向かって屈曲するようにした。そのため、被処理物からのミストが飛散防止カバ−の下端部内周面に衝突しても、そのミストは下方に向かって反射するから、被処理物に付着するのが防止される。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態を示す装置全体の概略的構成の断面図。
【図２】同じく保持部材の斜視図。
【図３】同じく回転軸とロック筒体との関係を示す斜視図。
【図４】同じく解除機構の平面図。
【図５】同じく実験結果を示すグラフ。
【図６】外気侵入防止カバ−の変形例を示す一部分の断面図。
【符号の説明】
６…ステップモ−タ
９…回転体
２１…半導体ウエハ（被処理物）
７５…下カップ
７６…上カップ
７７…排気管
７９…隙間
８０…カップ体
８１…飛散防止カバ−
８２…外気侵入防止カバ−
８３…収納溝
８５…ガイド部材
９０…吸引ポンプ

Claims (7)

1. 被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
   下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
   このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
   この回転体を回転駆動する駆動手段と、
   上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
   上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−を具備し、
   上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とするスピン処理装置。
2. 被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
   下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
   このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
   この回転体を回転駆動する駆動手段と、
   上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
   上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−と、
   上記上カップと下カップとの上記隙間を覆う外気侵入防止カバ−を具備し、
   上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とするスピン処理装置。
3. 被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
   下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
   このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
   この回転体を回転駆動する駆動手段と、
   上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
   上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−と、
   上記カップ体の内底部に設けられこのカップ体内の気体を上記排気管へガイドするガイド部材を具備し、
   上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とするスピン処理装置。
4. 被処理物を回転させて処理するスピン処理装置において、
   下カップおよびこの下カップに対し所定の隙間を介して上下動自在に設けられた上カップとを有するカップ体と、
   このカップ体内に設けられ上記被処理物を保持する回転体と、
   この回転体を回転駆動する駆動手段と、
   上記下カップの底部に接続され上記カップ体内の排気を行う排気管と、
   上記上カップの内周面に設けられる飛散防止カバ−と、
   上記上カップと下カップとの上記隙間を覆う外気侵入防止カバ−と、
   上記カップ体の内底部に設けられこのカップ体内の気体を上記排気管へガイドするガイド部材を具備し、
   上記飛散防止カバ−は上記回転体に保持される上記被処理物の周囲を囲むリング状をなしていて、その下端は上記被処理物に対する処理時に上記回転体に保持される被処理物の上面よりも上方に位置するとともに、下端部は径方向外方に向かって折曲され上記被処理物の上面から飛散してその内周面に衝突したミストを下方に向かって反射する下部折曲部に形成されていることを特徴とするスピン処理装置。
5. 上記上カップの内周面は凹状の円弧面であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のスピン処理装置。
6. 上記外気侵入防止カバ−は筒状に形成され上端が上記上カップの外周面に取付けられ、上記下カップの周壁には上端に開放した収納溝が形成されていて、上記外気侵入防止カバ−は、上記収納溝にスライド自在に収納されているとともに上記上カップが上昇した状態において下端部が上記収納溝内に位置する長さに設定されていることを特徴とする請求項２又は請求項４のいずれかに記載のスピン処理装置。
7. 上記外気侵入防止カバ−は、伸縮自在な蛇腹状に形成されていて、一端が上記下カップの外周面に取付けられ、他端が上記上カップの外周面に取付けられていることを特徴とする請求項２又は請求項４のいずれかに記載のスピン処理装置。

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