JPH0786145A

JPH0786145A - 回転式基板処理装置

Info

Publication number: JPH0786145A
Application number: JP23131293A
Authority: JP
Inventors: Koji Kizaki; 幸治木▲崎▼; Satoru Tanaka; 悟田中; Hirofumi Yoshino; 裕文吉野; Ritsu Kobayashi; 律小林; Kentaro Nishioka; 賢太郎西岡
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 1993-09-17
Filing date: 1993-09-17
Publication date: 1995-03-31

Abstract

(57)【要約】【目的】基板の裏面を複数種の流体で効果的に処理す
る。【構成】基板洗浄装置１は、基板Ｗを回転させながら
基板Ｗの表面を洗浄液で洗浄する回転式の装置であっ
て、基板保持面４とブラシ洗浄機構３と回転軸７とを備
えている。基板保持面４は、上端で基板Ｗを保持する。
ブラシ洗浄機構３は、基板保持面４で保持された基板Ｗ
に超音波振動した洗浄液を供給しブラシ洗浄する。回転
軸７は、基板保持面４の中心から下方に突出しており、
基板保持面４で保持された基板Ｗの下面に窒素ガスと純
水とを個別に供給する窒素ガス供給配管１５と洗浄液供
給配管１４とを内部に有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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液を塗布する工程や、基板を
洗浄液で洗浄する工程や、基板を現像液で現像する工程
等、処理液による基板処理工程が不可欠である。

【０００３】この種の工程に用いられる回転式基板処理
装置は、基板を保持し回転させる基板保持部と、基板表
面に処理液を供給する処理液供給部と、基板表面を乾燥
させるための表面用窒素ガスノズルと、基板の裏面に回
り込んだ処理液を洗浄するための裏面リンスノズルと、
基板裏面を乾燥させるための裏面用窒素ガスノズルとを
備えている。基板保持部は、処理液の飛散を防止する上
方開口のカップ内に設けられ、軽量化の観点から、平板
の不要部を打ち抜いた形状の開口部と、開口部以外の梁
部とからなる矩形の基板保持面を有している。基板保持
面の四隅部には、角型基板の四隅部を位置決めするため
の位置決めピンが設けられ、梁部には、基板を下方から
支持する支持ピンが設けられている。また、裏面用窒素
ガスノズルや裏面リンスノズルは、カップ内の下部に固
定され、基板保持部の開口部から基板裏面に向けて窒素
ガスやリンス液を噴出し得るように配置されている。

【０００４】この基板処理装置では、基板が基板保持部
に保持されると、基板保持部が回転を開始するととも
に、処理液供給部が処理液を基板表面に供給する。供給
された処理液は、遠心力により基板外方に拡散する。こ
のとき、その処理液の一部は基板裏面に回り込む。裏面
に回り込んだ処理液は、裏面リンスノズルから吐出され
るリンス液により除去され、基板裏面が洗浄される。処
理が終了すると、基板表面が窒素ガスでブローされると
ともに基板裏面も窒素ガスでブローされ、基板の表裏に
残留した処理液を吹き飛ばすことで基板の表裏を乾燥さ
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、
基板裏面の洗浄時において、回転中である基板保持部の
開口部を介してリンスノズルが回転する基板裏面へリン
ス液を噴射するので、基板保持部の梁部によってリンス
液が遮られ、リンス液の洗浄効率が低下する。また、遮
られたリンス液により浮遊ミストが発生し、その浮遊ミ
ストが基板を再汚染する。

【０００６】これを防止するために、特開平４−６６１
５９号公報に記載の如く、基板保持部の回転軸内に供給
路を設け、供給路からリンス液及び窒素ガスを切り換え
て供給することが考えられる。しかし、リンス液を供給
した後に同じ供給路を通じて窒素ガスを供給すると、窒
素ガスにリンス液が混入し、基板乾燥後に基板裏面にリ
ンス液成分が残りやすくなる。

【０００７】本発明の目的は、複数種の流体で基板の裏
面を効果的に処理できるようにすることにある。

【０００８】

【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
する回転式の装置である。この装置は、基板保持部と処
理液供給手段と中心軸とを備えている。基板保持部は、
上端で基板を保持する。処理液供給手段は、基板保持部
で保持された基板の表面に処理液を供給する。中心軸
は、基板保持部の中心から下方に突出しており、基板保
持部で保持された基板の下面に複数種の流体を個別に供
給する複数の供給路を内部に有している。

【０００９】

【作用】本発明に係る基板処理装置では、基板保持部に
保持された基板に処理液供給手段が処理液を供給する。
また、中心軸に設けられた複数の供給路から、基板の下
面に複数種の流体が個別に供給される。ここでは、中心
軸に設けられた複数の供給路から流体が供給されるの
で、基板保持部の流体遮断による処理効率の低下及び浮
遊ミストの発生がなくなる。また、それぞれの流体が個
別に供給されるので、不純成分を含まない流体を供給で
きる。このため、複数種の流体で基板の裏面を効果的に
処理できる。

【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、上部に円板状の基板保持
面４を有している。基板保持面４の直径は基板Ｗの対角
線長さより長い。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。

【００１２】回転軸７は、上下に間隔を隔てて配置され
た２つの玉軸受３０，３１により鉛直軸回りに回転自在
に支持されている。上側の玉軸受３０は、上部に磁性流
体シール３２（図３）を有している。この磁性流体シー
ル３２により、軸受３０，３１で発生するパーティクル
を基板Ｗ側へ侵入させないようにしている。玉軸受３
０，３１は、装置フレーム１０に立設された軸受部８内
に配置されている。

【００１３】回転軸７の下端部には、プーリ１１ａが取
り付けられている。また、回転軸７に平行にモータ１３
が配置されている。モータ１３の出力軸にはプーリ１１
ｂが取り付けられており、これらのプーリ１１ａ，１１
ｂ間にはベルト１２が巻き架けられている。この結果、
回転軸７はモータ１３により回転駆動される。回転軸７
の上端には、上下１対のボス部３８（図３）が固定され
ている。このボス部３８は、基板保持面４にねじ止めさ
れている。

【００１４】回転軸７は、図３及び図４に示すように中
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１４と、基板Ｗの裏面に窒素ガスを
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。洗浄液供給配管１４は、窒素ガス供給配管１５内に
同心に配置されている。窒素ガス供給配管１５の上部
は、回転軸７の上端内部に配置された玉軸受３３に回転
自在に支持されている。この玉軸受３３も、上部に磁性
流体シール３４を有している。

【００１５】洗浄液供給配管１４及び窒素ガス供給配管
１５の上端には、ノズル部３５が配置されている。ノズ
ル部３５の軸心には洗浄液ノズル３６が形成されてお
り、ノズル部３５の外周端部にはガスノズル３７が形成
されている。ガスノズル３７は、基板Ｗの中心方向に窒
素ガスを噴出し得るように斜めに形成されている。窒素
ガス供給配管１５の下端部は、図４に示すように、支持
フレーム４０の下面に取り付けられた配管支持部４１に
より支持されている。支持フレーム４０は、図２に示す
ように、装置フレーム１０に固定された軸受部８から下
方に延びる４本の支持棒３９の下端に水平に取り付けら
れている。また、洗浄液供給配管１４は、配管支持部４
１の下面に取り付けられた接合シール部４２によって固
定されている。窒素ガス供給配管１５は接合シール部４
２まで延びている。接合シール部４２には、図示しない
窒素ガス源に接続されたガス配管４３が接続されてい
る。

【００１６】洗浄液供給配管１４の下端には、ティー継
手４４が接続されている。ティー継手４４には、図示し
ない純水供給部に接続された純水供給管４５が接続され
ているとともに、排液配管４６が接続されている。ここ
では、窒素ガス供給配管１５及び洗浄液供給配管１４を
２重管構造とし、これらの配管１４，１５を回転軸１７
の中心に非回転状態に配置することにより、２種の異な
る流体（純水と窒素ガス）を個別に供給できるようにな
っている。

【００１７】なお、回転軸７内に軸方向に２つの流体通
路を設け、その通路の下端にそれぞれロータリージョイ
ントを設けて２種の流体を供給することも可能である
が、この場合にはロータリージョイント部分で発生した
パーティクルが流体により基板側に供給されてしまう。
これに対し、本実施例では、流体に接触する部分が回転
しないために、回転に伴うパーティクルの発生はない。
このため、ロータリージョイントを用いる場合に比べて
流体をより清浄に保てる。

【００１８】図１及び図２に示すように、基板保持面４
の周囲にはスピンカップ２０が配置されている。スピン
カップ２０は、基板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ており、上部が内方（中心側）
に湾曲している。スピンカップ２０は、装置フレーム１
０上に固定された外カバー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。

【００１９】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の内側面において図２の左
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。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。集合ダクト２４は、図示しない設備
排気ダクトに接続されており、また装置フレーム１０に
支持されている。

【００２０】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の下面との隙間は５ｍｍ〜２０ｍｍ、好ま
しくは１０ｍｍ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２
５と回転軸７との間に形成された空間２８の廃水を排出
するためのものである。

【００２１】ブラシ洗浄機構３は、図１に示すように、
基板保持面４に対し平行に揺動可能かつ接近・離反する
方向に上下移動可能なアーム５１と、アーム５１の先端
に下向きに配置されたブラシ５０とを有している。ブラ
シ５０の内部には、超音波ノズル５２が配置されてい
る。ブラシ洗浄機構３は、基板Ｗ上を揺動するブラシ５
０で基板Ｗをブラシ洗浄するとともに、超音波ノズル５
２からの洗浄水により基板Ｗを洗浄する。

【００２２】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基板Ｗが基板洗浄装置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５
１が基板Ｗの中心位置に旋回し、ブラシ５０を基板Ｗに
当接する位置に下降させる。そして、アーム５１の揺動
を開始するとともに、超音波ノズル５２から超音波振動
した純水を基板Ｗ上に向かって流出させる。この結果、
ブラシ５０による洗浄と、超音波ノズル５２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。

【００２３】また、ブラシ５０を支持しているアーム５
１の揺動が開始させられると同時に、基板Ｗの裏面に向
かって洗浄液供給配管１４を介して純水ノズル３６から
純水が供給され基板裏面が洗浄される。この基板裏面の
洗浄は、超音波ノズル５２からの超音波振動する純水に
よる洗浄の終了と同時に終了させられる。これらの洗浄
が終了すると、低圧ノズル２９から低圧の純水が基板Ｗ
に向かって吐出され、基板Ｗがリンス処理される。リン
ス処理が終了すると、モータ１３が高速で回転し、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、液切り乾燥処理がなされる。

【００２４】液切り乾燥処理が終了すると、基板Ｗの表
面に図示しない窒素ガスノズルから窒素ガスが供給さ
れ、基板Ｗ表面に残留した純水がブローされる。また、
窒素ガス供給配管１５から窒素ガスが供給され、ガスノ
ズル３７から基板Ｗの裏面に向かって窒素ガスが噴射さ
れる。この結果、基板Ｗの裏面に残留した純水もブロー
される。

【００２５】ここでは、回転軸７の中心において基板Ｗ
のすぐ下側から純水及び窒素ガスを噴出させているの
で、間に遮るものがない状態で基板Ｗの裏面に純水及び
窒素ガスを直接噴出できる。このため効率良く洗浄処理
が行えるとともに、浮遊ミストの発生を防止できる。ま
た、洗浄液と窒素ガスとを接触させることなく、両者を
個別に供給できるので、窒素ガスによるブロー乾燥を良
好に行える。

【００２６】窒素ガスブローが終了すると、基板Ｗは、
図示しない搬送機構により次の工程に運ばれる。〔他の実施例〕角型基板洗浄装置に代えて円形基板洗浄
装置で本発明を実施してもよい。

【００２７】

【発明の効果】本発明に係る回転式基板処理装置では、
中心軸から複数種の流体を個別に供給するので、複数種
の流体で基板の裏面を効果的に処理できる。

【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】図２の拡大部分図。

【図４】図２の拡大部分図。

【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７回転軸１４洗浄液供給配管１５窒素ガス供給配管

───────────────────────────────────────────────────── 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 7/16 ５０２ 7/30 ５０２ 7124−2ＨＨ０１Ｌ 21/304 ３４１Ｚ (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 (72)発明者小林律滋賀県彦根市高宮町480番地の１大日本スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内 (72)発明者西岡賢太郎滋賀県彦根市高宮町480番地の１大日本スクリーン製造株式会社彦根地区事業所内

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、上端で前記基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部で保持された基板表面に前記処理液を供
給する処理液供給手段と、前記基板保持部の中心から下方に突出し、前記基板保持
部に保持された前記基板の裏面に複数種の流体を個別に
供給する複数の供給路を内部に有する中心軸と、を備え
た回転式基板処理装置。