JPH07106233A

JPH07106233A - 回転式基板処理装置

Info

Publication number: JPH07106233A
Application number: JP25158093A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Sakai; 由雄酒井
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-10-07
Filing date: 1993-10-07
Publication date: 1995-04-21
Anticipated expiration: 2016-02-26
Also published as: JP3138897B2

Abstract

(57)【要約】【目的】浮遊ミストの発生を抑え、処理液が基板に再
付着しにくくする。【構成】基板洗浄装置１は、角型基板Ｗを回転させな
がらその表面を洗浄液で洗浄する装置であり、基板保持
部２と、回転軸７と、ブラシ洗浄機構３とを備えてい
る。基板保持部２は、角型基板Ｗを収納するための凹部
Ａを上端部に有し、角型基板Ｗを凹部Ａに収納した状態
で上面全体が円形状となる。回転軸７は、基板保持部２
をその中心回りに回転させる。ブラシ洗浄機構３は、基
板保持部２に保持された角型基板Ｗに対して、洗浄液を
供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板処理装置、特に、
基板を回転させながらその表面を処理液で処理する回転
式基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程や液晶表示装置の製造工
程において、フォトプロセスでパターンを形成する際に
は、基板にフォトレジストを塗布する工程や、基板を現
像液で現像する工程や、基板を洗浄液で洗浄する工程な
どの処理液による基板処理工程が不可欠である。この種
の基板処理工程に用いられる回転式基板処理装置は、基
板を真空吸着または機械的に保持する基板保持部と、基
板保持部に保持された基板に対して処理液を供給する処
理液供給部と、基板保持部を回転させる回転部とを備え
ている。

【０００３】この種の回転式基板処理装置では、基板保
持部を回転させながら基板に対して処理液を供給する。
そして、基板洗浄装置の場合には、洗浄後に液切り乾燥
のために基板を高速回転させる。また、フォトレジスト
塗布装置や現像装置の場合には、処理液を均一に塗布す
るために基板を回転させる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成で基板
を高速回転させると、オリエンテーションフラットを有
する円型基板であればオリエンテーション部と円形部と
の間で、角型基板であればその側辺部分と角部分との間
で回転半径が異なることから、飛散中の液滴をオリエン
テーションフラット部または角部分が弾いてしまう。そ
の結果、浮遊ミストが大量に発生し、その浮遊ミストが
基板に再付着してしまう。

【０００５】本発明の目的は、浮遊ミストの発生を抑
え、処理液が基板に再付着しにくくすることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係る回転式
基板処理装置は、角型基板を回転させながら、角型基板
の表面を処理液で処理する装置であり、基板支持手段と
回転手段と供給手段とを備えている。基板支持手段は、
角型基板を収納するための収納部を上端部に有し、角型
基板を収納部に収納した状態で上面全体が円形状とな
る。回転手段は、前記上面の中心の回りに基板支持手段
を回転させる。供給手段は、基板支持手段の収納部に収
納された角型基板に対して、処理液を供給する。

【０００７】第２の発明に係る回転式基板処理装置は、
オリエンテーションフラットを有する円型基板を回転さ
せながら前記円型基板の表面を処理液で処理する装置で
あり、基板支持手段と整流部と回転手段と供給手段とを
備えている。基板支持手段は、上面で円型基板を支持す
る。整流部は、基板支持手段に円型基板が支持された状
態で円型基板とともに平面円を構成するように、基板支
持手段上面に設けられている。回転手段は、平面円の中
心の回りに基板支持手段を回転させる。供給手段は、基
板支持手段に支持された円型基板に対して、前記処理液
を供給する。

【０００８】

【作用】第１の発明に係る回転式基板処理装置では、角
型基板が基板処理手段の収納部に収納された状態で回転
手段が基板支持手段を回転させるとともに、基板に対し
て供給手段が処理液を供給する。角型基板に付着した処
理液は、角型基板からさらに基板保持手段の収納部の回
りの上面に広がり、基板支持手段の円形状の外周縁から
平均的に飛散する。そのため、浮遊ミストが発生しにく
くなる。

【０００９】第２の発明に係る回転式基板処理装置で
は、オリエンテーションフラットを有する円型基板が基
板支持手段の上面で支持された状態で回転手段が基板支
持手段に回転させるとともに、基板に対して供給手段が
処理液を供給する。円型基板に付着した処理液は、円型
基板及び整流部の上面に広がり、円型基板及び整流部に
よって形成される平面円の外周縁から平均的に飛散す
る。そのため、浮遊ミストが発生しにくくなる。

【００１０】

【実施例】図１及び図２において、本発明の一実施例と
しての基板洗浄装置１は、液晶表示装置用の角型基板Ｗ
の表面をブラシ洗浄する装置である。基板洗浄装置１
は、角型基板Ｗを保持する基板保持部２と、基板保持部
２を回転させる回転軸７及び駆動モータ１３等からなる
回転機構と、基板保持部２に保持された角型基板Ｗに対
して洗浄液を供給するとともにブラシ洗浄するブラシ洗
浄機構３とを備えている。

【００１１】基板保持部２は、円形の基板保持板４と、
それぞれ１対の第１整流板４１と第２整流板４２とから
主に構成されている。それぞれ１対の第１整流板４１及
び第２整流板４２は、基板保持板４の上面に固定されて
おり、各外周縁が同一円の一部を構成するような形状と
なっている。図３に示すように、第１整流板４１は直線
辺４１ａと円弧状に延びる円弧辺４１ｂとを有してい
る。第２整流板４２も同様に、直線辺４２ａと円弧辺４
２ｂとを有している。ここでは基板Ｗが長方形であるこ
とから、その辺長の相違に応じて第１整流板４１が第２
整流板４２に比べて大きくなっている。

【００１２】１対の第１整流板４２は、互いの直線辺４
１ａが一定間隔を隔てて対向して平行に配置されてい
る。１対の第２整流板４２も、同様に、互いの直線辺４
２ａが一定間隔を隔てて対向して平行に配置されてい
る。この構成により、第１整流板４１及び第２整流板４
２の内側に長方形の凹部Ａが形成されている。各第１整
流板４１及び第２整流板４２の円弧辺４１ｂ，４２ｂ
は、全体で１つの円形状になるように配置されている。
凹部Ａ内に角型基板Ｗが載置されると、図３に示すよう
に、第１整流板４１と第２整流板４２と角型基板Ｗとの
上面が円形平面を構成する。

【００１３】基板保持板４の上面には、角型基板Ｗの四
隅を位置決めするための位置決めピン５と、基板Ｗを下
方から支持する支持ピン６（図２）とが配置されてい
る。位置決めピン５は、角型基板Ｗの四隅の辺に当接す
るように各隅に１対ずつ配置されている。角型基板Ｗが
凹部Ａ内に収納された状態で、角型基板Ｗの各辺と直線
辺４１ａ，４２ａとの隙間は０．５ｍｍである。この隙
間は大きくとも３ｍｍが限度で、小さければ小さいほど
好ましい。また、基板収納状態で角型基板Ｗの上面の高
さと第１及び第２整流板４１，４２の上面の高さとは、
図４に示すようにほぼ同一である。

【００１４】回転軸７は、図２に示すように、基板保持
板４の下面の中心に固定されている。回転軸７は、装置
フレーム１０に立設された軸受部８により垂直軸回りに
回転自在に支持されている。回転軸７は、プーリ１１及
びベルト１２を介してモータ１３により回転駆動され
る。回転軸７は中空軸であり、その内部には、角型基板
Ｗの裏面を洗浄するための洗浄液供給配管１４と、裏面
に窒素ガスを噴出するための窒素ガス供給配管１５とが
配置されている。これらの配管１４，１５の先端にはノ
ズル（図示せず）がそれぞれ設けられており、ノズルか
ら角型基板Ｗの中心方向に洗浄液及び窒素ガスを噴出可
能である。

【００１５】基板保持板４の周囲には、飛散防止リング
２０が配置されている。飛散防止リング２０は、基板保
持板４の外周縁をその側方から上方にかけて滑らかな曲
面でもって覆うように配置されており、上部が内方（中
心側）に湾曲している。飛散防止リング２０は、装置フ
レーム１０上に配置された外カバー２１の内周部位にお
いて、ねじを利用した上下調節機構９により、高さ調節
可能に支持されている。外カバー２１は、下部が小径の
段付き有底円筒状である。外カバー２１の内側面の図２
の上部には、角型基板Ｗに低圧でリンス液を噴出するた
めの低圧ノズル２９が配置されている。

【００１６】外カバー２１の小径底面２３の外周部に
は、下方に突出する排気ダクト２２が設けられている。
排気ダクト２２は、小径底面２３の円周方向に等間隔で
６個設けられている。排気ダクト２２の下端は、集合ダ
クト２４内に開口している。集合ダクト２４は中空リン
グ状であり、小径底面２３の下方に平行に配置されてい
る。この集合ダクト２４は、装置フレーム１０に配置さ
れており、また図示しない設備排気ダクトに接続されて
いる。

【００１７】小径底面２３と基板保持板４との間には、
整流部２５が配置されている。整流部２５は上部に平ワ
ッシャー状の整流面２６を有している。整流面２６は基
板保持板４に対して平行に配置されており、整流面２６
と基板保持板４の下面との間の隙間は５ｍｍ〜１０ｍ
ｍ、好ましくは１０ｍｍ以下である。整流部２５よりも
内周側において、小径底面２３には、排気ダクト２２の
側面に連通する６本の排水管２７が開口している。排水
管２７は、整流部２５と回転軸７との間に形成された空
間２８の排水を排出するためのものである。

【００１８】図１に示すように、ブラシ洗浄機構３は、
基板保持板４に対し平行に揺動可能かつ接近・離反する
方向に上下動可能なアーム３１と、アーム３１の先端に
下向きに配置されたブラシ３０とを有している。ブラシ
３０の内部には、超音波ノズル３２が下向きに配置され
ている。ブラシ洗浄機構３は、角型基板Ｗ上を揺動しつ
つブラシ３０で基板Ｗをブラシ洗浄するとともに、超音
波ノズル３２からの洗浄水により基板Ｗを洗浄する。

【００１９】次に、上述の実施例の動作について説明す
る。図示しない搬送機構により角型基板Ｗが基板洗浄装
置１に搬送されると、角型基板Ｗは、基板保持板４の上
面で第１整流板４１及び第２整流板４２によって形成さ
れた凹部Ａ内に収納される。このとき、角型基板Ｗは、
基板保持板４上の支持ピン６に載置され、四隅が位置決
めピン５により位置決め保持される。

【００２０】モータ１３が低速で回転を始めると、基板
保持板４と角型基板Ｗとが一体的に低速回転状態にな
る。続いて、アーム３１を移動させることでブラシ３０
を角型基板Ｗの中心位置に配置させ、下降させて角型基
板Ｗに当接させる。そのような状態でアーム３１を揺動
させる。また、アーム３１の揺動開始とともに、超音波
ノズル３２から超音波振動する純水を角型基板Ｗに向か
って流出させる。この結果、ブラシ３０による洗浄と、
超音波ノズル３２からの超音波振動する純水による洗浄
とが同時に行われる。

【００２１】洗浄が終了すると、低圧ノズル２９から低
圧の純水（リンス液）が角型基板Ｗに向かって吐出さ
れ、リンス処理がなされる。リンス処理が終了すると、
モータ１３が高速回転を始め、基板保持板４及び角型基
板Ｗを高速回転させる。これにより、角型基板Ｗの液切
り乾燥処理を行う。この液切り乾燥処理時において、角
型基板Ｗに付着した洗浄液は遠心力により外周部に移動
し、さらに第１整流板４１及び第２整流板４２へと移行
する。そして、第１整流板４１及び第２整流板４２の円
弧辺４１ｂ，４２ｂから外周に飛散する。ここでは、飛
散する辺が円形状になっているため、洗浄液は外周縁か
ら平均して飛散しミストが発生しにくい。

【００２２】また、第１整流板４１及び第２整流板４２
から基板保持板４へと伝わった洗浄液は、基板保持板４
の外周縁から飛散する。第１整流板４１及び第２整流板
４２と基板保持板４とから飛散した水滴やミストは、図
５の矢印に示すように、回転により生じる回転中心から
外周側への空気の流れに乗って基板保持板４の中心から
外方に流れ、飛散防止リング２０の内周面に向かって流
れる。このとき、飛散防止リング２０が、そのなだらか
な曲面によって基板保持板４の側方から上方を覆ってい
るので、外方に流れた水滴やミストは、飛散防止リング
２０により円滑に下方に導かれる。飛散防止リング２０
の下方（つまり、基板保持板４の外周端の下方）には、
排気ダクト２２が配置されているので、下方に導かれた
水滴やミストは、排気ダクト２２を介して集合ダクト２
４に直ちに排出される。

【００２３】ここでは、飛散防止リング２０及び排気ダ
クト２２により、回転により生じたミストが空気の流れ
とともに下方に案内されるので、基板上で空気が循環し
なくなり、角型基板Ｗへの洗浄液の再付着が減少する。
しかもこの実施例では、第１整流板４１及び第２整流板
４２と角型基板Ｗとが円形状になって回転するために、
角型基板Ｗが飛散中の液滴に衝突しにくい。そのため、
浮遊ミストが発生しにくく、さらに角型基板Ｗに洗浄液
が再付着しにくくなる。

【００２４】〔他の実施例〕（ａ）前記実施例では角型基板Ｗの上面は第１整流板
及び第２整流板の上面と同じ高さとなるように配置した
が、両者の高さは正確に一致していなくてもよい。図６
に示す実施例では、第１整流板５１の上面に高さは、角
型基板Ｗの上面の高さよりも僅かに低くなっている。（ｂ）整流板４１，４２の直線辺４１ａ，４２ａが充
分に基板Ｗの側辺に近接する場合には、位置決めピン５
を省略してもよい。（ｃ）第１整流板及び第２整流板の内部に直線辺側と
円弧辺側とを連通する孔を設けてもよい。図７に示す実
施例では、第１整流板６１に複数の連通孔６２が形成さ
れている。これにより、角型基板Ｗの下面に供給された
洗浄液が連通孔６２を通って外周方向に排出され易くな
る。（ｄ）角型基板Ｗと略同等の厚さを有する整流板を用
いてもよい。図８に示す実施例では、第１整流板７１
は、複数のピン７２によって基板保持板４上に固定され
ている。この実施例でも前記実施例と同様に、角型基板
Ｗの下面側の洗浄液がピン７２間を通って外周部に排出
される。（ｅ）図９に示す実施例では、基板保持板４の外周縁
と第１整流板４１及び第２整流板４２のそれぞれの円弧
辺４１ｂ，４２ｂが一致している。この構成によっても
本発明を実施できる。

【００２５】また、基板保持板４の径の大きさを第１整
流板４１及び第２整流板４２が形成する円形状の径より
小さくしてもよい。その場合にも、同様の効果が得られ
る。（ｆ）図１０に示す実施例では、第１整流板８１及び
第２整流板８２は、直線辺側に半円形状の窪み８１ａ，
８２ａをそれぞれ有している。これらの窪み８１ａ，８
２ａには、角型基板Ｗを凹部Ａ内に搬送するための搬送
ハンド（図示せず）の一部が挿入される。（ｇ）図１１に示す実施例では、基板保持板４上に固
定された整流板９１は一体の円板である。この整流板９
１は、内側に長方形の孔９１ａを有している。この孔９
１ａによって形成される凹部Ａ内に、角型基板が載置さ
れる。この実施例では、前記実施例に用いられていた位
置決めピンは省略されている。（ｈ）本実施例においてはブラシ３０の内部に超音波
ノズル３２が配置されているが、ブラシ３０と超音波ノ
ズル３２とを別々のアームに固定して、それぞれ別々に
基板に作用するような構成にしてもよい。この場合、ブ
ラシ３０によって基板を洗浄するときには、低圧ノズル
２９から洗浄液を供給すればよい。（ｉ）オリエンテーションフラットを有する半導体ウ
エハを処理する回転式基板処理装置にも、本発明を採用
できる。

【００２６】図１２に示す基板洗浄装置１は、前記実施
例の図１に示された基板洗浄装置１と類似の構造を有し
ている。円形の基板保持面４の上面には、オリエンテー
ションフラットｆを有する円型基板Ｃの周囲を位置決め
するための複数の位置決めピン５が設けられ、さらに整
流板６１が固定されている。整流板６１は、オリエンテ
ーションフラットｆと同じ長さの直線辺６１ａと円弧状
に延びる円弧辺６１ｂとを有している。

【００２７】円型基板Ｃが基板保持面４の上面に支持さ
れた状態で、整流板６１は、直線辺６１ａがオリエンテ
ーションフラットｆとわずかな隙間を空けて対向するよ
うに、さらに円弧辺６１ｂが円型基板６１の外周ととも
に円形状になるようになっている。また、基板支持状態
で、円型基板Ｃの上面の高さと整流板６１の上面の高さ
とは、図１３に示すようにほぼ同一である。すなわち、
円型基板Ｃと整流板６１との組み合わせにより１つの平
面円が構成されている。

【００２８】洗浄処理とリンス処理を行った後、図示し
ないモータにより基板保持面４を高速回転させて円型基
板Ｃの液切り乾燥処理を行うときには、円型基板Ｃに付
着した洗浄液は遠心力により外周部に移動し、さらに整
流板６１にも移行する。そして、円型基板Ｃの外周縁及
び整流板６１の円弧辺６１ｂから外周に飛散する。ここ
では、飛散する辺が円形状になっているため、洗浄液は
外周縁から平均して飛散しミストが発生しにくい。

【００２９】

【発明の効果】第１及び第２の発明に係る回転式基板処
理装置では、角型基板またはオリエンテーションフラッ
トを有する円型基板が用いられても、処理液は円形状の
外周縁から平均的に飛散する。その結果、浮遊ミストが
発生しにくくなり、処理液が基板に再付着しにくくな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例としての基板洗浄装置の一部
切欠き斜視部分図。

【図２】その縦断面部分図。

【図３】その基板保持板の平面図。

【図４】図３のIV−IV断面図。

【図５】図２の拡大部分図。

【図６】他の実施例の図４に相当する図。

【図７】さらに他の実施例の図４に相当する図。

【図８】さらに他の実施例の図４に相当する図。

【図９】さらに他の実施例の図３に相当する図。

【図１０】さらに他の実施例の図３に相当する図。

【図１１】さらに他の実施例の図３に相当する図。

【図１２】さらに他の実施例の図１に相当する図。

【図１３】図１２の実施例の図４に相当する図。

【符号の説明】

１基板洗浄装置２基板保持部３ブラシ洗浄機構４基板保持板７回転軸１３モータ４１，５１，６１，７１，８１第１整流板４２，８２第２整流板６１整流板９１整流板Ａ凹部Ｗ角型基板Ｃ円型基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ０３Ｆ 7/16 ５０２Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｂ 21/68 Ｎ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】角型基板を回転させながら、前記角型基板
の表面を処理液で処理する回転式基板処理装置であっ
て、前記角型基板を収納するための収納部を上端部に有し、
前記角型基板を前記収納部に収納した状態で上面全体が
円形状となる基板支持手段と、前記上面の中心の回りに前記基板支持手段を回転させる
回転手段と、前記基板支持手段の前記収納部に収納された前記角型基
板に対して、前記処理液を供給する供給手段と、を備え
た回転式基板処理装置。
【請求項２】オリエンテーションフラットを有する円型
基板を回転させながら、前記円型基板の表面を処理液で
処理する回転式基板処理装置であって、上面で前記円型基板を支持する基板支持手段と、前記基板支持手段に前記円型基板が支持された状態で前
記円型基板とともに平面円を構成するように、前記基板
支持手段上面に設けられた整流部と、前記平面円の中心の回りに前記基板支持手段を回転させ
る回転手段と、前記基板支持手段に支持された前記円型基板に対して、
前記処理液を供給する供給手段と、を備えた回転式基板
処理装置。