JP4602566B2

JP4602566B2 - スピン処理装置

Info

Publication number: JP4602566B2
Application number: JP2001000570A
Authority: JP
Inventors: 紀正大江; 允大橋
Original assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2001-01-05
Filing date: 2001-01-05
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2021-01-05
Also published as: JP2002204999A

Description

【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】
この発明は、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、
この固定部材の側面に一方の側面を接着固定して設けられた板状の弾性部材と、
この弾性部材の他方の側面に接着固定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上記基板が上記回転体に対して相対的に回転して上記基板の側面で押圧されたときに、上記弾性部材を弾性変形性させて傾いて上記基板の角部の側面に所定の長さで線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。
【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１１ａ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１１ｃ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１４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２５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１１ｃ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

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板状の固定部材と、
この固定部材の側面に一方の側面を接着固定して設けられた板状の弾性部材と、
この弾性部材の他方の側面に接着固定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上記基板が上記回転体に対して相対的に回転して上記基板の側面で押圧されたときに、上記弾性部材を弾性変形性させて傾いて上記基板の角部の側面に所定の長さで線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。