JPH10135179A - スピン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 安価でかつ基板の破損片の跳ね返りによる飛
散の少ないスピン処理装置を提供すること。 【解決手段】 基板４を保持する回転体５と、この回転
体５を回転駆動させる駆動手段と、この回転体５を収納
するカップ体８とを有するスピン処理装置１において、
上記カップ体８は、金属より形成された下カップ９と、
金属より形成された下カップ９の上端部に設けられた上
カップ１０と、合成樹脂で形成され上記下カップ９と上
カップ１０とが形成する空間部内に上記回転体５の外周
を覆うように設けられた中カップ１１と、を具備したこ
とを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板を回転処理する
スピン処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば半導体製造装置や液晶製造装置に
おいては、一般に基板（半導体ウエハや液晶用ガラス基
板）の製造工程でこの基板の洗浄・乾燥等に、スピン処
理装置が用いられている。

【０００３】この基板処理装置は、基板を回転体に保持
させて、この基板を回転体とともに回転させ、この回転
によって生じる遠心力を利用して上記基板の洗浄や乾燥
などの処理を行うものである。

【０００４】以下、従来のスピン処理装置の構成につい
て説明する。上記スピン処理装置はベースを有してお
り、このベースの上部側にカップ体が設けられている。
このカップ体には、回転体が収容されており、この回転
体の上面に基板を保持する保持手段が設けられている。
この回転体は、回転軸の上端に一体的に取り付けられて
いる。

【０００５】上記カップ体には、径方向中心部に上記回
転軸を挿通させる挿通孔が形成され、この挿通孔の上部
側で上記回転軸に上記回転体が連結されている。このカ
ップ体は、上方側が上カップ、下方側が下カップとなっ
ており、この上カップと下カップが係合保持されてカッ
プ体を構成している。またこのカップ体の内部空間には
中カップが設けられており、この中カップは上記基板の
洗浄の際、処理液が再び基板に跳ね返って付着したりす
るのを防止している。さらに上記中カップは、基板等が
破損した場合にこの破損片が上カップや下カップに衝突
するのを防いだり、あるいは衝突の際の衝撃を吸収する
ような構成になっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで従来上記カッ
プ体には、例えばフッ酸などの薬液に対して耐薬品性を
持たせるため、材質を合成樹脂として形成したものがあ
った。このようなスピン処理装置では、合成樹脂は金属
と比較して強度的に弱く、回転駆動時に基板が破損して
破損片が発生すると、この破損片が上記カップ体に衝突
してこのカップ体を破損する虞がある。

【０００７】そこで、カップ体が破損されるのを防止す
るため、上記カップ体の材質をすべて金属とした構成も
存在する。この場合は、金属表面に電解研磨加工を施し
て表面を滑らかに形成し、この金属表面から飛散する金
属微粒子などのパーティクルを少ないものとしている。
しかしながら、処理液に例えばフッ酸などの薬液を用い
る場合には、この金属表面が腐食され、そのためこのカ
ップ体の寿命が短いものとなっている。

【０００８】カップ体を上記薬液にも耐え得るものとす
るために、このカップ体の表面をフッ素レイデント処理
（金属表面をタフラム処理した後にフッ素化合物を化学
定着させる処理）する構成も用いられているが、例えば
ガラス製の基板が破損した場合には、この基板の破損に
よって発生する破損片が上記カップ体の中カップの内面
の処理膜を損傷することがあり、この損傷部分に薬液が
付着したり、あるいはこの損傷部分が酸化されることに
よって、この中カップ表面の腐食が進行することもあ
る。また、その場合には上記中カップを交換しなければ
ならないが、フッ素レイデント処理された中カップは高
価であるため、その交換にコストが掛かるという欠点を
有している。

【０００９】また上記中カップが金属を材質として形成
されている場合、基板破損時にこの破損片が遠心力によ
りこの金属製の中カップに衝突したときに、この破損片
が跳ね返ったり、あるいはさらに破損して拡散するなど
の不具合が発生する。

【００１０】本発明は上記の事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、安価でかつ基板の破損
片の跳ね返りによる飛散の少ないスピン処理装置を提供
しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
基板を保持する回転体と、この回転体を回転駆動させる
駆動手段と、この回転体を収納するカップ体とを有する
スピン処理装置において、上記カップ体は、金属より形
成された下カップと、金属より形成された下カップの上
端部に設けられた上カップと、合成樹脂で形成され上記
下カップと上カップとが形成する空間部内に上記回転体
の外周を覆うように設けられた中カップと、を具備した
ことを特徴としている。

【００１２】請求項２記載の発明は、上記上カップおよ
び下カップはこの表面をフッ素レイデント処理されてい
ることを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置であ
る。請求項３記載の発明は、上記上カップは上記下カッ
プに着脱自在に設けられ、上記上カップの内面周辺部に
は上記中カップの周辺部を着脱自在に係合保持する係合
部が設けられていることを特徴とする請求項１記載のス
ピン処理装置である。

【００１３】請求項１の発明によると、上記中カップが
合成樹脂によって形成され、かつ係合保持されているた
め、上記基板の破損片がこの中カップに衝突しても衝撃
を吸収してこの破損片が跳ね返りによって拡散されるの
を防止することが可能となる。

【００１４】また上記破損片が中カップを貫通した場合
でも、この中カップを貫通することによって破損片の衝
突速度が削減されるので、破損片が上カップおよび下カ
ップに衝突しても、これらを損傷させることが少なくな
る。

【００１５】さらに、上記中カップは合成樹脂によって
形成されているため、この中カップが損傷した場合でも
容易に交換でき、金属を材質とする場合に比較してこの
中カップを安価に作成することが可能となる。

【００１６】請求項２の発明によると、上記上カップお
よび下カップはこの表面がフッ素レイデント処理されて
いるため、この表面に薬液などが付着しても腐食が進行
し難く、かつ金属イオンが生じ難いものとなっている。

【００１７】請求項３の発明によると、上記上カップは
上記下カップに着脱自在に設けられ、上記上カップの内
面周辺部には上記中カップの周辺部を着脱自在に係合保
持する係合部が設けられているため、上記中カップが損
傷した場合に、この交換を容易に行うことが可能とな
る。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて、図１に基づいて説明する。スピン処理装置１は、
図示されないベースなどに固定された駆動源であるモー
タ２を有している。このモータ２の駆動軸２ａには、上
方に向かう回転軸３が取り付けられ、回転駆動力を伝達
可能な構成としている。

【００１９】上記回転軸３の上端には、基板４を保持す
るための回転体５が取り付けられている。この回転体５
は金属を材質として形成されており、またこの表面がフ
ッ素レイデント処理されて、腐食され難いものとなって
いる。この回転体５は、例えばその形状を円板状として
おり、この回転体５の上面には基板４を載置する受けピ
ン６と、この受けピン６より回転体５の外方側に、この
受けピン６よりも高く形成された保持ピン７とがそれぞ
れ複数個ずつ設けられた構成となっている。

【００２０】上記保持ピン７は、基板４が受けピン６上
に載置させた場合に、この基板４の外周を係止して、こ
の基板４を高速回転させても回転体５上で摺動させない
ようにしている。

【００２１】このような回転体５はカップ体８に収納さ
れている。カップ体８は、例えばステンレスなどの金属
からなる下カップ９に、同じく例えばステンレスなどの
金属からなる上カップ１０を載置した構成であり、また
この下カップ９と上カップ１０とで形成する内部空間に
は、合成樹脂製の中カップ１１が設けられている。

【００２２】上記下カップ９は外周端側が周壁１２に形
成され、また底部１３の周辺部には、周方向に所定間隔
で複数の排出路１４が設けられている。この下カップ９
は、排出路１４よりも径方向内側が上方に向かい傾斜し
た受け部１５となっており、またこの受け部１５の上端
側、すなわち上記下カップ９の中心部分には上記回転軸
３を挿通させる挿通孔１６が形成されている。この下カ
ップ９の挿通孔１６の周辺部分には、上方へ向かい折れ
曲がったフランジ１７が形成されており、上記回転体５
の下面とでラビリンス構造を形成して上記基板４を処理
する際の処理液が、上記挿通孔１６へ侵入し難くしてい
る。

【００２３】この下カップ９の周壁１２の上端部には、
例えばゴムのような弾性部材１８が周方向に全長にわた
って取り付けられており、この弾性部材１８の上部に上
カップ１０が周辺部下面を接合させて載置されている。
このため、上記上カップ１０は、下カップ９に対して着
脱自在の構成となって設けられている。

【００２４】上記上カップ１０はリング状に形成されて
おり、またこの周辺部は水平部１９となっている。この
水平部１９の外周端部は下方に向かって折れ曲がったフ
ランジ部２０に形成されており、上記上カップ１０がず
れても上記周壁１２にこのフランジ部２０が引っ掛かる
ために、この上カップ１０が外れ難いものとなってい
る。

【００２５】上記水平部１９の下面には、上記カップ体
８の内部側に向かってＬ字形の断面を有する係合部材２
１が、例えばねじなどによって取り付けられている。こ
の係合部材２１は、Ｌ字形の水平部分２１ａに上記中カ
ップ１１の周辺部が係合載置される。

【００２６】上記下カップ９および上カップ１０の内面
と外面とのうち、少なくとも内面はフッ素レイデント処
理されている。そのため、この下カップ９および上カッ
プ１０にフッ酸などの処理液が付着しても、この内面が
腐食されずに、寿命を長くすることが可能となってお
り、また金属イオンも生じ難いものとなっている。なお
本実施の形態では、このフッ素レイデント処理は、回転
体５、下カップ９および上カップ１０に限らずに、例え
ばこのスピン処理装置１の外方に設けられた回転軸３や
基板４を搬送する搬送ローラやシャフト部材等金属製の
部材の表面などに施しても良い。

【００２７】上記係合部材２１の水平部分２１ａに載置
される中カップ１１は、例えばＰＰ（ポリプロピレン）
やＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）などの耐薬品性に優れた合
成樹脂を材質として形成されており、その形状はリング
状で、周壁は外方に向かって凸状に湾曲した曲面１１ａ
に形成されている。また、この中カップ１１の下端には
径方向外方に向かって水平に突出した係止部２２が形成
され、この係止部２２が上記水平部分２１ａに着脱自在
に係合載置されている。

【００２８】したがって、上記中カップ１１はその上端
部分が、上記回転体５に保持されている基板４よりも上
方に位置する状態で上記回転体５の外周を覆っている。
それによって上記回転体５を高速回転させた場合に基板
４に付着している処理液を上記中カップ１１で受け止め
ることができるようになっている。また、この中カップ
１１の周壁は、外方に向かって凸状となる曲面１１ａで
あるから、上記基板４を載置して高速回転させた場合
に、上記曲面１１ａの内面に当たった処理液は再び基板
４側に跳ね返らず下方にガイドされるようになってい
る。

【００２９】以上のような構成を有するスピン処理装置
１の作用について、以下に説明する。上記基板４を回転
体５に設けられた受けピン６および保持ピン７に保持さ
せて、この基板４に図示しないノズルから処理液を噴射
して所定の処理を行う。この回転駆動中に基板４が破損
すると、その破損片は上記回転体５の遠心力により、周
囲に飛散されることとなる。

【００３０】この場合、本実施の形態では、上記基板４
の破損片を受け止める中カップ１１が設けられているた
め、破損片が生じてもこの破損片が中カップ１１よりも
外方側へ飛散するのが防止される。つまり、中カップ１
１によって下カップ９や上カップ１０が損傷されるのが
防止される。また、上記中カップ１１は合成樹脂により
形成されているため、破損片の衝撃の吸収ができるとと
もに、周辺部のフランジ部２２が係合部材２１に係合さ
れているため移動可能であるから、破損片が衝突しても
この移動により衝撃を吸収する。それによって、中カッ
プ１１そのものも破損片が衝突しても損傷されにくい。

【００３１】仮に上記中カップ１１が損傷した場合で
も、上記上カップ１０は上記下カップ９に着脱自在に設
けられているため、この中カップ１１を上カップ１０と
ともに下カップ９から取り外し、この中カップ１１の交
換を容易に行うことができる。

【００３２】また、上記中カップ１１が合成樹脂より形
成されているため、上記基板４を処理する処理液がフッ
酸などの薬液の場合、この処理液が回転駆動される基板
４から飛散してこの中カップ１１に付着しても、この中
カップ１１が腐食されることがない。

【００３３】さらに、上記下カップ９および上カップ１
０、回転体５等の金属部材の表面は、フッ素レイデント
処理を施しているため、この表面にフッ酸などの薬液が
付着しても腐食され難くなっており、そのためこの寿命
を延長することが可能となっている。

【００３４】以上、本発明の一実施の形態について説明
したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能となってい
る。以下それについて述べる。上記実施の形態では、下
カップ９および上カップ１０、回転体５等の金属部材の
表面がレイデント処理されたものとなっているが、上記
スピン処理装置１が基板４に対して水などで洗浄のみを
行う場合には、単にこの表面を電解研磨加工したもので
あっても構わない。また、中カップ１１の周壁は曲面１
１ａとしたが、同等の役割をするのであれば曲面１１ａ
に限定されるものではない。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の発
明によると、中カップは合成樹脂によって形成されたた
め、基板の破損片がこの中カップに衝突しても衝撃を吸
収してこの破損片が跳ね返りによって拡散されるのを防
止することができる。

【００３６】また、上記中カップは合成樹脂によって形
成されているため、この中カップが損傷した場合でも容
易に交換でき、さらに金属を材質とする場合に比較して
この中カップを安価に作成することができる。

【００３７】しかも、下カップと上カップは金属である
から、中カップを損傷した破損片が上記下カップや上カ
ップを破損させて外部に飛散することがない。請求項２
記載の発明によると、上記上カップおよび下カップはこ
の表面をフッ素レイデント処理しているため、この表面
に薬液などが付着しても腐食され難く、かつ金属イオン
も生じ難い。

【００３８】請求項３記載の発明によると、上記上カッ
プは上記下カップに着脱自在に設けられ、上記上カップ
の内面周辺部には上記中カップの周辺部を着脱自在に係
合保持する係合部が設けられているため、上記中カップ
が損傷した場合に、この交換を容易に行うことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わるスピン処理装置
の構成を示す側断面図。

【符号の説明】

１…スピン処理装置 ３…回転軸 ４…基板 ５…回転体 ８…カップ体 ９…下カップ １０…上カップ １１…中カップ １４…排出路 １６…挿通孔 ２１…ガイド板取付部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 治道 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 株 式会社芝浦製作所大船工場内 (72)発明者 磯 明典 神奈川県横浜市栄区笠間町1000番地１ 株 式会社芝浦製作所大船工場内 (72)発明者 桜井 直明 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者 西垣 寿 神奈川県横浜市磯子区新磯子町33番地 株 式会社東芝生産技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持する回転体と、この回転体を
   回転駆動させる駆動手段と、この回転体を収納するカッ
   プ体とを有するスピン処理装置において、 上記カップ体は、 金属より形成された下カップと、 金属より形成された下カップの上端部に設けられた上カ
   ップと、 合成樹脂で形成され上記下カップと上カップとが形成す
   る空間部内に上記回転体の外周を覆うように設けられた
   中カップと、 を具備したことを特徴とするスピン処理装置。
2. 【請求項２】 上記上カップおよび下カップはこの表面
   をフッ素レイデント処理されていることを特徴とする請
   求項１記載のスピン処理装置。
3. 【請求項３】 上記上カップは上記下カップに着脱自在
   に設けられ、上記上カップの内面周辺部には上記中カッ
   プの周辺部を着脱自在に係合保持する係合部が設けられ
   ていることを特徴とする請求項１記載のスピン処理装
   置。