JPH0766107A

JPH0766107A - 回転式基板処理装置

Info

Publication number: JPH0766107A
Application number: JP21533993A
Authority: JP
Inventors: Koji Kizaki; 幸治木▲崎▼; Satoru Tanaka; 悟田中; Hirofumi Yoshino; 裕文吉野
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-08-31
Filing date: 1993-08-31
Publication date: 1995-03-10

Abstract

(57)【要約】【目的】浮遊ミストや液滴の基板への再付着を防止す
る。【構成】基板洗浄装置１は、基板Ｗを回転させなが
ら、表面を純水で洗浄する装置であって、基板保持部と
モータとブラシ洗浄機構と飛散防止リング２０と排気ダ
クト２２とを備えている。基板保持部は、基板Ｗより大
きい基板保持面４を有し、基板Ｗを中央部で保持する。
モータは、基板保持面４に交差する軸の回りで基板保持
部を回転させる。ブラシ洗浄機構は、基板保持部に保持
された基板Ｗに対して、超音波振動する純水を供給する
とともにブラシ洗浄する。飛散防止リング２０は、基板
保持面４の外周縁をその側方から上方にかけて覆うよう
に配置され、基板Ｗの表面から飛散する純水を受ける。
排気ダクト２２は、飛散防止リング２０の下方に設けら
れ、飛散防止リング２０で受けた水滴や浮遊ミストを排
出する。

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基板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
等、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
板を真空吸着又は機械的保持する基板保持部と、基板保
持部に処理液を供給する処理液供給部と、供給された処
理液を含む空気を排出する排気部とを備えている。ま
た、基板保持部の周囲には、処理液の飛散を防止するた
めのスピンカップが配置されている。

【０００３】基板保持部としては、軽量化の観点から、
円形基板用の場合には基板より小さな円板状のものが用
いられている。また、角型基板用のものとしては、中央
部から四方に延びるアームと、前記アームに設けられた
位置決めピン及び支持ピンとを備えたものが用いられて
いる。排気部は、基板保持部に保持された基板裏面の下
方に配置された排出ドレインを有している。

【０００４】この種の回転式基板処理装置では、基板保
持部によって保持された基板に対し、たとえば基板を回
転させつつ処理液を供給する。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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】前記従来の構成では、
基板を高速回転させた際に、回転中心から外周端に向う
空気の流れが生じるので、回転中心側が外周端側に比べ
て負圧になる。また、排出ドレインが基板の下方に配置
されているので、排気効率が悪く、外周端に流れた空気
を効率よく排出できない。この結果、外周端に流れた空
気は、スピンカップ内壁に当たって上昇し、再度基板中
央に戻って循環する。このような空気の循環が生じる
と、処理液で構成される液滴や浮遊ミストが空気の流れ
に乗って循環し、基板上に再付着する。

【０００６】本発明の目的は、気流中に含まれる浮遊ミ
ストや液滴の基板への再付着を防止することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明に係る基板処理装
置は、基板を回転させながら、基板の表面を処理液で処
理する装置である。この装置は、基板保持手段と回転手
段と供給手段とカバー部材と排気手段とを備えている。
基板保持手段は、基板より大きい円形保持面を有し、基
板を中央部で保持する。回転手段は、円形保持面に交差
する軸の回りで基板保持手段を回転させる。供給手段
は、基板保持手段に保持された基板に対して処理液を供
給する。カバー部材は、円形保持面の外周縁をその側方
から上方にかけて覆うように配置され、基板表面から飛
散する処理液を受ける。排気手段は、カバー部材の下方
に配置され、カバー部材で受けた処理液を含む気体を排
出する。

【０００８】

【作用】本発明に係る基板処理装置では、円形保持面に
基板が保持されると、回転手段が基板保持手段を回転さ
せるとともに、保持された基板に対して供給手段が処理
液を供給する。回転により飛散した処理液は、カバー部
材で受けられる。カバー部材で受けた処理液を含む気体
は、排気手段によって排出される。

【０００９】ここでは、基板保持手段が基板より大きい
円形保持面を有しているので、角型基板であっても、基
板の周囲から処理液が飛散しにくく、円形保持面の周囲
から処理液が飛散する。しかも、カバー部材が円形保持
面の外周縁をその側方から上方にかけて覆うように配置
されているので、回転によって基板の端縁側に向かって
流れる気体が上方に巻き上がりにくく、カバー部材の下
方の排気手段へと導かれて排出される。この結果、処理
液を含んだ気体が基板上で循環しにくくなり、基板への
処理液の再付着を防止できる。

【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。洗浄装置１は、基
板Ｗを保持する基板保持部２と、基板保持部２に保持さ
れた基板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とを有している。

【００１１】基板保持部２は、上部に円形の基板保持面
４を有している。基板保持面４の大きさは基板Ｗより大
きい。基板保持面４の上面には、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。基板保持
面４の下面の中心には、回転軸７が固定されている。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、基板Ｗの裏面を洗浄するための洗浄液供給配管１
４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、ノズルから基板Ｗの中心方向に洗浄液及び窒素ガス
を噴出し得る。

【００１２】基板保持面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
持面４の外周縁をその側方から上方にかけてなだらかな
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。なお、基板保持面４の外周
縁と飛散防止リング２０の内周縁との間には、図３に示
すように、隙間ｄが形成されている。この隙間ｄは、基
板Ｗを出し入れし易くするためのものである。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、ネジ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２
１の内側面の図２の上部には、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。

【００１３】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に支持さ
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。

【００１４】小径底面２３と基板保持面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
板保持面４に対して平行に配置されており、整流面２６
と基板保持面４の下面との間の隙間は５ｍｍ〜２０ｍ
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の廃水を排出するものである。

【００１５】図１に示すように、ブラシ洗浄機構３は、
基板保持面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、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。

【００１６】なお、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に構成してもよい。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。次に、上述
の実施例の動作について説明する。

【００１７】図示しない搬送機構により基板Ｗが洗浄装
置１に搬送されると、基板保持面４上の支持ピン６に基
板Ｗが載置され、位置決めピン５により位置決め保持さ
れる。次に、モータ１３が低速で回転し、基板保持面４
と基板Ｗとを一体的に低速回転させる。続いて、アーム
３１を移動させることで、ブラシ３０を基板Ｗの中心位
置に配置し、基板Ｗに当接するように下降させる。そし
てアーム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。

【００１８】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が高速回転し、基板Ｗを高速回転させる。これによ
り、基板Ｗの表面に付着した水を飛散させ、液切り乾燥
処理を行う。この液切り乾燥処理時において、基板Ｗに
付着した洗浄液は、基板Ｗの四隅部から基板保持面４に
伝わり、基板保持面４の外周縁から図３に矢印で示すよ
うに飛散する。この結果、水滴やミストが発生する。し
かし基板Ｗより基板保持面４が大きいので、角型基板Ｗ
の隅部からは洗浄液が飛散しにくい。また、飛散した水
滴やミストは、図３に矢印で示すように、回転により生
じる回転中心から外周端への空気の流れにのって基板保
持面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て基板保持面４の側方から上
方を覆うように配置されているので、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
面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２４に直ちに排出される。

【００１９】一方、基板保持面４の下方では、回転によ
り、図３に矢印で示すように、整流板２６と基板保持面
４との間を外方に向かって空気が流れる。また、排水管
２７から排気ダクト２２に向かっても空気が流れる。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、基
板Ｗへの洗浄液の再付着が減少する。また、基板Ｗの下
面でも空気が循環せず、効率よく排気されるので、基板
Ｗへの洗浄液の再付着がより減少する。

【００２０】〔他の実施例〕（ａ）図４に示すように、飛散防止リング２０の上端
に下方に向かう折曲げ面２０ａを設けてもよい。この折
曲げ面２０ａは、飛散防止リング２０に沿って上方に流
れる空気を抑えるために有効である。（ｂ）図５に示すように、飛散防止リング２０の内周
端縁２０ｂの内径を基板保持面４の外径より小さく（た
とえば長さａだけ小さく）してもよい。この実施例で
は、基板保持面４から上方への空気の流れをより確実に
抑えることができる。

【００２１】

【発明の効果】本発明に係る回転式基板処理装置では、
円形保持面が基板より大きいので、基板の外周縁から処
理液の液滴が飛散しにくい。また、円形保持面の外周縁
をその側方から上方にかけて覆うようにカバー部材が配
置されているとともに、排気手段がカバー部材の下方に
設けられているので、円形保持面の外周縁から飛散した
液滴やミストがカバー部材によって下方に案内され、さ
らに排気手段によって直ちに排出される。このため、浮
遊ミストや液滴の基板への再付着を抑えられる。

【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】その縦断面拡大部分図。

【図４】他の実施例の縦断面拡大部分図。

【図５】さらに他の実施例の図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基板保持面７回転軸１３モータ２０飛散防止リング２２排気ダクト２４集合ダクト

───────────────────────────────────────────────────── 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Ｈ０１Ｌ 21/304 Ｎ (72)発明者吉野裕文京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を回転させながら、前記基板の表面を
処理液で処理する回転式基板処理装置であって、前記基板より大きい円形保持面を有し、前記基板を中央
部で保持する基板保持手段と、前記円形保持面に交差する軸の回りに前記基板処理手段
を回転させる回転手段と、前記基板保持手段に保持された基板に対して、前記処理
液を供給する供給手段と、前記円形保持面の外周縁をその側方から上方にかけて覆
うように配置され、前記基板表面から飛散する前記処理
液を受けるカバー部材と、前記カバー部材の下方に配置され、前記カバー部材で受
けた処理液を含む気体を排出するための排気手段と、を備えた回転式基板処理装置。