JPH0722377A - 基板回転乾燥装置の排気装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャンバ内のパーティクルを減少させる。 【構成】 排気装置は、基板を保持するロータ１６と、
ロータ１６から突出する回転軸３３ａ，３３ｂと、ロー
タ１６を覆うチャンバ１５と、回転軸３３ａ，３３ｂを
回転自在に支持するチャンバ１５内に設けられた軸受３
４ａ，３４ｂとを備えた乾燥装置用である。この装置
は、槽排気ダクト２８を含む槽排気部と、ガス供給口４
６及び加圧空間４５を含む気体供給部と、ガス排出口５
０及び排気空間４９を含む気体排出部とを備えている。
槽排気部はチャンバ１５内を排気する。気体供給部は軸
受３３ａ，３３ｂとロータ１６との間に配置されてい
る。気体排出部は軸受３３ａ，３３ｂと気体供給部との
間に配置されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、排気装置、特に、濡れ
た基板を回転させて乾燥させる基板回転乾燥装置の排気
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体基板や液晶用ガラス基板等の薄板
状の被処理基板（以下、単に基板と記す）に対し、洗浄
処理等の表面処理を行う場合には、基板を処理槽内に浸
漬して処理する浸漬型の基板処理装置が用いられる。こ
の浸漬型の基板処理装置には、基板を処理するための基
板処理槽と、処理された基板を乾燥させるための基板乾
燥装置とが配置されている。この種の基板乾燥装置とし
て、横軸回転型の基板回転乾燥装置が知られている。

【０００３】この基板回転乾燥装置は、基板を保持する
回転体と、この回転体を覆い、軸受により回転体を回転
自在に支持するチャンバとを備えている。このチャンバ
には、上部に吸気口が設けられており、下部に排気口が
設けられている。また軸及び軸受部分で発生するパーテ
ィクルをチャンバ内に逆流させないために、磁性流体シ
ールが軸受とチャンバとの間に配置されるとともに、磁
性流体シールとチャンバとの間に軸排気チャンバが配置
されている。この軸排気チャンバには、軸排気ダクトが
接続されている。

【０００４】この基板回転乾燥装置では、回転体が回転
すると回転体がブロアと同じ役割をするので、チャンバ
内が負圧になり、軸受からチャンバ側への流れが発生す
る。このため、軸排気チャンバが基板収納チャンバ内よ
り高い負圧になるように、軸排気チャンバをブロアによ
り排気する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
軸排気チャンバ内が高い負圧になるように強く排気され
るので、磁性流体シールの前後で大きな圧力差が生じ
る。このため、磁性流体シールに付着している磁性流体
が軸排気チャンバ側に引かれ、その一部が基板収納チャ
ンバ内に侵入してパーティクルの原因になる。

【０００６】本発明の目的は、チャンバ内のパーティク
ルを低減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の排気装置は、基
板を保持する回転保持部と、回転保持部から突出する回
転軸と、回転保持部を覆うチャンバと、回転軸を回転自
在に支持する前記チャンバに設けられた軸受とを備えた
基板回転乾燥装置の排気装置であって、槽排気部と気体
供給部とを備えている。槽排気部はチャンバ内を排気す
る。気体供給部は軸受と回転保持部との間に配置されて
いる。なお、軸受と気体供給部との間に配置された気体
排出部をさらに備えてもよい。

【０００８】

【作用】本発明に係る排気装置では、槽排気部によりチ
ャンバ内が排気される。また、気体供給部により、加圧
気体が軸受と回転保持部との間に供給される。ここで
は、加圧気体が軸受と回転保持部との間に供給されるの
で、軸受からの空気の流れが遮断され、軸受で生じやす
いパーティクルはチャンバ内に流入しにくい。このため
チャンバ内のパーティクルが減少する。なお、気体排出
部を設けると、加圧気体と共に軸受からの空気が気体排
出部から排出され、より確実にチャンバへのパーティク
ルの流入を防止できる。

【０００９】

【実施例】図１において、本発明の一実施例が採用され
た浸漬型基板処理装置１は、搬入・搬出部２と、基板移
載装置３と、基板洗浄装置４と、横軸回転型の乾燥装置
５と、基板搬送ロボット６とを備えている。搬入・搬出
部２は、基板を収納するためのキャリアＣを搬入・搬出
するためのものであり、キャリアＣを搬送する基板移載
ロボット１０が設けられている。基板移載ロボット１０
は、昇降及び回転が可能であり、また図１の矢印Ａで示
す方向に移動可能である。基板移載装置３、基板洗浄装
置４及び乾燥装置５は、左右方向に並設されている。基
板搬送ロボット６は、基板を把持するための１対のアー
ム１１を有している。また基板搬送ロボット６は、矢印
Ｂで示す方向に移動可能であり、かつ昇降可能である。
この基板搬送ロボット６により基板を各装置３〜５間で
搬送可能である。基板洗浄装置４には、たとえば石英ガ
ラス製の基板洗浄槽１３が設けられており、この洗浄槽
１３内には、昇降可能な基板保持部１２が設けられてい
る。また、基板洗浄槽１３に、複数の薬液貯溜容器７ａ
〜７ｅから処理に応じた薬液が供給される構成となって
いる。

【００１０】乾燥装置５は、図２及び図３に示すよう
に、略円筒状のチャンバ１５と、チャンバ１５内に回転
可能に設けられた横軸型のロータ１６と、ロータ１６に
着脱自在に架設された基板保持部１９と、基板保持部１
９を昇降するためにチャンバ１５の下部に昇降自在に設
けられた保持具昇降部２０とを備えている。チャンバ１
５の周壁上部には基板出入口２３が、また周壁下部には
排気口２４がそれぞれ形成されている。基板出入口２３
は開閉自在のチャンバ開閉蓋１８で閉止されている。チ
ャンバ開閉蓋１８の上部には、外気を取り入れるための
吸入口２６が設けられており、吸入口２６にはフィルタ
２５が装着されている。フィルタ２５の下方には、１対
の放電針からなる静電気除去装置２７が配置されてい
る。この静電気除去装置２７は、放電針に高電圧を印加
して放電させ、チャンバ内の空気をイオン化し、回転中
に空気との摩擦により基板Ｗに生じた静電気を除去する
ものである。排気口２４には、ダクト接続部１５ａが形
成されており、このダクト接続部１５ａに槽排気ダクト
２８（図５）が接続されている。

【００１１】ロータ１６は、図３に示すように、間隔を
隔てて対向するように配置された左右１対の回転フラン
ジ３１ａ，３１ｂと、回転フランジ３１ａ，３１ｂを一
体的に連結する複数の連結棒３２とを有している。１対
の回転フランジ３１ａ，３１ｂ間には、基板保持具１９
で保持した複数の基板Ｗと基板保持具１９とをそれぞれ
ロータ１６に固定する基板クランプ装置２１及び保持具
クランプ装置２２が設けられている。

【００１２】回転フランジ３１ａ，３１ｂには、左右外
方に突出する回転軸３３ａ，３３ｂがそれぞれ固定され
ている。回転軸３３ａは、軸受３４ａにより支持されて
いる。軸受３４ａは、チャンバ１５の左側面に固定され
た軸受ホルダ３５ａに保持されている。回転軸３３ａの
先端には、ロータ１６を基準位置（保持した基板Ｗのオ
リエンテーションフラット面が下向きに水平となる位
置）に位置決めするための位置決めリング３８が固定さ
れている。位置決めリング３８の外周面には位置決め穴
３８ａが形成されている。この位置決め穴３８ａには、
位置決め部材３９ａが対向配置されており、位置決め部
材３９ａの先端が係合可能である。位置決め部材３９ａ
は、エアシリンダ３９により進退可能である。

【００１３】軸受３４ａと位置決めリング３８との間に
は、検出ドッグ４０が固定されている。検出ドッグ４０
はフォトインタラプタ４１により検出される。フォトイ
ンタラプタ４１は、ロータ１６が基準位置にあるとき、
検出ドッグ４０を検出する位置に配置されている。右側
の回転軸３３ｂは１対の軸受３４ｂ，３４ｂに回転自在
に支持されている。軸受３４ｂ，３４ｂは、チャンバ１
５の右側面に固定された軸受ホルダ３５ｂに保持されて
いる。回転軸３３ｂの先端には、プーリ４２が固定され
ている。プーリ４２はベルト４３を介してモータ１７に
連結されている。

【００１４】またチャンバ１５において、回転軸３３
ａ，３３ｂの貫通部分それぞれには、軸排気チャンバ３
６が形成されている。軸排気チャンバ３６は回転軸を外
周側から覆うように形成されている。また、軸排気チャ
ンバ３６は、軸排気ダクト３７に接続されている。図４
に示すように、軸受ホルダ３５ａの軸受３４ａより内側
には、回転軸３３ａの外周をシールするための断面視凸
状のラビリンスシール４４が配置されている。ラビリン
スシール４４の凸部外方には、円環状の加圧空間４５が
形成されている。加圧空間４５には、軸受ホルダ３５ａ
の外周面に開口するガス供給口４６の内周端が開口して
いる。加圧空間４５とラビリンスシール４４の凸部との
間には、複数の連絡孔４８が形成されている。

【００１５】ラビリンスシール４４の外周部と軸受ホル
ダ３５ａとの間には僅かな隙間が形成されている。ま
た、軸受３４ａとラビリンスシール４４との間には、円
環状の排気空間４９が形成されている。この排気空間４
９には、軸受ホルダ３５ａの外周面に開口するガス排出
口５０の内周端が開口している。ガス排出口５０は、ガ
ス排出ダクト５１に連結されている。

【００１６】なお、軸受ホルダ３５ｂも同様の構成とな
っており、左右のガス供給口４６は、図５に示すよう
に、ガス供給配管４７及びガス供給弁５５を介して窒素
ガス源に接続されている。また、左右のガス排出ダクト
５１は、槽排気ダクト２８に合流している。槽排気ダク
ト２８の合流部分より下流側の途中には、槽排気ダンパ
ー５２が配置されている。

【００１７】両側の２本の軸排気ダクト３７は途中で合
流しており、合流部分より下流側の途中には、軸排気ダ
ンパー５３及びブロア５４が配置されている。ダンパー
５２，５３は、それぞれ槽排気ダクト２８及び軸排気ダ
クト３７を開閉するためのものである。ブロア５４は、
軸排気チャンバ３６を排気するものである。このブロア
５４を設けることにより、軸排気チャンバ３６をチャン
バ１５内より高い負圧にできる。なおこれらのダクト２
８，３７は、独立して設備排気ダクトに接続されてい
る。

【００１８】基板処理装置１は、図６に示すマイクロコ
ンピュータからなる制御部６０を有している。制御部６
０には、エアシリンダ３９、モータ１７、槽排気ダンパ
ー５２、軸排気ダンパー５３、静電気除去装置２７、ガ
ス供給弁５５及び他の入出力部が接続されている。次
に、上述の実施例の動作を、図７に示す制御フローチャ
ート及び図８に示すタイミングチャートに従って説明す
る。

【００１９】基板を収容したキャリアＣが基板搬入排出
部２に載置されると、基板移載ロボット１０によりキャ
リアＣを基板移載装置３に搬入する。基板移載装置３で
は、キャリアＣから複数の基板を一括して受け取り、こ
れを基板移載ロボット６のアーム１１により保持する。
そして、受け取った複数の基板を基板洗浄槽１３の基板
保持具１２に渡す。ここで基板に対する洗浄処理が施さ
れる。洗浄が終了すると、基板搬送ロボット６が基板保
持具１２から基板を受け取り、乾燥装置５に基板を運
ぶ。

【００２０】乾燥装置５では、運ばれてきた基板を検出
する（ステップＳ１）と、開閉蓋１８を開く（ステップ
Ｓ２）。そして、保持具昇降部２０により基板保持具１
９を上昇させ、基板搬送ロボット６のアーム１１から基
板を一括して受け取る。なおこのとき、ダンパー５２，
５３はともに閉じている。基板保持具１９で基板を受け
取ると、保持具昇降部２０を下降させることにより保持
具１９を下降させ、基板を所定の位置に配置する。そし
て基板及び保持具１９を各クランプ装置２１，２２によ
りクランプする（ステップＳ３）。クランプが完了する
と、エアシリンダ３９を退入させ、位置決めリング３８
と位置決め部材３９ａとの係合を解除し、ロータ１６を
ロック状態からアンロック状態にする（ステップＳ
４）。

【００２１】そしてモータ１７に所定の電流を流し、ロ
ータ１６を１速（たとえば１０００ｒｐｍ）で回転させ
る（ステップＳ５）。続いて、排気ダンパー５２，５３
を共に開く（ステップＳ６）。また、ガス供給弁５５を
開き、ラビリンスシール４４の周囲に窒素ガスを供給す
る（ステップＳ７）。またこれより僅かに遅れて、静電
気除去装置２７をＯＮする（ステップＳ８）。

【００２２】ここでは、ガス供給弁５５が開くことで、
ガス供給口４６を介して加圧空間４５に加圧された窒素
ガスが充満し、さらに連絡孔４８からラビリンスシール
４４側へ侵入する。侵入した窒素ガスは、ラビリンスシ
ール４４の外周に沿って、一部が排気空間４９にまた他
の一部が軸排気チャンバ３６に流れる。排気空間４９に
流れた窒素ガスは、ガス排出口５０を介してガス排気ダ
クト５１に排出される。そして槽排気ダクト２８に合流
し、槽排気ダンパー５２を介して設備排気ダクトに排出
される。また軸排気チャンバ３６に流れた窒素ガスは、
チャンバ内部の空気とともに、軸排気ダクト３７に排出
される。そして軸排気ダンパー５３及びブロア５４を介
して設備排気ダクトに排出される。

【００２３】所定時間経過後、２速（たとえば１２００
ｒｐｍ）でロータ１６を回転させ（ステップＳ９）、さ
らに所定時間後に３速（たとえば１５００ｒｐｍ）で回
転させる（ステップＳ１０）。所定の乾燥時間が経過す
ると、ロータ１６を位置決め速度（たとえば１０ｒｐ
ｍ）に減速する（ステップＳ１１）と共に、静電気除去
装置２７をＯＦＦする（ステップＳ１２）。次に、槽排
気ダクト２８をダンパー５２により閉じる（ステップＳ
１３）。そして、フォトインタラプタ４１が検出ドッグ
４０を検出すると（ステップＳ１４）、モータ１７を停
止してロータ１６の回転を停止する（ステップＳ１
５）。続いて軸排気ダクト３７をダンパー５３により閉
じ（ステップＳ１６）、ガス供給弁５５を閉じて窒素ガ
スの供給を停止する（ステップＳ１７）。これにより、
チャンバ内が大気圧と略同圧になる。そしてエアシリン
ダ３９を進出し、位置決めリング３８に位置決め部材３
９ａを係合させる。これによりロータ１６が基準位置で
ロック状態となる（ステップＳ１８）。

【００２４】ロータ１６が基準位置でロックされると開
閉蓋１８を開き（ステップＳ１９）、各クランプ装置２
１，２２によりクランプされた基板及び保持具１９の保
持を解除する。そして保持具昇降部２０を上昇させるこ
とにより、保持具１９を所定の受渡し位置まで上昇させ
る（ステップＳ２０）、基板搬送ロボット６のアーム１
１に基板を一括して渡す。

【００２５】乾燥が終了した基板は、基板搬送ロボット
６によりさらに基板移載装置３に搬送され、この基板移
載装置３において基板がキャリアＣ内に収納される。キ
ャリアＣは、基板移載ロボット１０によって基板移載装
置３から搬入・搬出部２に搬送される。ここでは、ラビ
リンスシール４４の外周側から加圧された窒素ガスを供
給しているので、軸受３４ａ，３４ｂで発生したパーテ
ィクルは、チャンバ１５側へは流れない。また、基板の
出入りの際には、槽排気ダクト２８及び軸排気ダクト３
７をともにダンパー５２，５３により閉じて排気を停止
しているので、チャンバ１５内が略大気圧となる。この
結果、基板出入口２３から外気がチャンバ１５内に流入
しにくい。したがって外気に含まれるパーティクルがチ
ャンバ内に入りにくい。さらに、フィルタ２５の下方に
静電気除去装置２７を設け、内部の気体をイオン化して
いるので、回転中において空気との接触により基板に生
じる静電気を確実に除去できる。

【００２６】なお、本発明では従来のように磁性流体シ
ールを必要としないので、構造の単純化、低コスト化を
図れる。 〔他の実施例〕前記実施例では、ガス排出口５０に連結
されたガス排出ダクト５１は、槽排気ダクト２８に合流
しているが、より負圧が高い軸排気ダクト３７に合流し
てもよい。また単独で設備排気ダクトに接続されてもよ
い。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る排気装置では、加圧気体が
軸受と回転保持部との間に供給されるので、軸受からの
空気の流れが遮断され、軸受で生じやすいパーティクル
はチャンバ内に流入しにくい。このためチャンバ内のパ
ーティクルが減少する。なお、気体排出部を設けると、
加圧気体と共に軸受からの空気が気体排出部から排出さ
れ、より確実にチャンバへのパーティクルの流入を防止
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を採用した基板処理装置の斜
視概略図。

【図２】乾燥装置の横断面図。

【図３】その縦断面図。

【図４】軸受ホルダの断面部分図。

【図５】排気ダクトを示す斜視概略図。

【図６】基板処理装置の制御ブロック図。

【図７】その制御フローの一部を示すフローチャート。

【図８】その動作タイミングを示すタイミングチャー
ト。

【符号の説明】

１ 基板処理装置 ５ 乾燥装置 １５ チャンバ ３３ａ，３３ｂ 回転軸 ３４ａ，３４ｂ 軸受 ３５ａ，３５ｂ 軸受ホルダ ３６ 軸排気チャンバ ４４ ラビリンスシール ４５ 加圧空間 ４６ ガス供給口 ４９ 排気空間 ５０ ガス排出口

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板を保持する回転保持部と、前記回転保
   持部から突出する回転軸と、前記回転保持部を覆うチャ
   ンバと、前記回転軸を回転自在に支持する前記チャンバ
   に設けられた軸受とを備えた基板回転乾燥装置の排気装
   置であって、 前記チャンバ内を排気する槽排気部と、 前記軸受と前記回転保持部との間に配置された気体供給
   部と、を備えた基板回転乾燥装置の排気装置。
2. 【請求項２】前記軸受と前記気体供給部との間に配置さ
   れた気体排出部をさらに備えた請求項１に記載の基板回
   転乾燥装置の排気装置。