JPH10163161A - スピン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板表面への処理液の供給が比較的均等に行
うことが可能なスピン処理装置を提供すること。 【解決手段】 基板２２を回転駆動させて処理を行うス
ピン処理装置２０において、カップ体２３と、上記カッ
プ体２９内部に収納され、上記基板２２を保持して回転
駆動される回転体２９と、上記回転体２９を回転駆動さ
せる第１の駆動手段３２と、上記回転体２９のほぼ上方
に設けられたアーム体３７と、上記アーム体３７の所定
位置に所定間隔を有して複数設けられたノズル体３８，
３９と、上記アーム体３７を駆動して上記ノズル体３
８，３９からの処理液を上記基板２２の径方向の異なる
位置に噴射させる第２の駆動手段３５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、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や洗浄された基板を乾燥させ
るために、一般にスピン処理装置が用いられている。

【０００３】このスピン処理装置は上記基板を回転体に
保持させ、この基板を回転体とともに高速回転させ、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。

【０００４】以下、従来のスピン処理装置の構成につい
て図３、図４に基づいて説明する。上記スピン処理装置
１にはチャンバ２が設けられ、このチャンバ２の内部に
カップ体３が収納されている。このカップ体３には、底
面中央部に通孔４が形成され、この通孔４に回転軸５が
挿通されている。この回転軸５の上端には、回転体６が
カップ体３内部に収納されるように連結されている。こ
の回転体６の上面外周位置には、支持ピン７および係合
ピン８が取り付けられており、基板９を保持可能として
いる。

【０００５】この回転軸５の下端には、第１のモータ１
０が連結されており、この回転体６を回転駆動させるよ
うになっている。上記基板９を保持する回転体６の上方
には、この基板９に処理液を吐出する処理液供給手段１
１が設けられている。この処理液供給手段１１は、上記
カップ体３の外方側から上方に向かい突出する支持軸１
２を有しており、この支持軸１２の上端から所定の長さ
を有するアーム体１３が水平方向に突出して形成されて
いる。上記支持軸１２の下端には、この支持軸１２を所
定の速度で回転揺動させる第２のモータ１４が取り付け
られている。

【０００６】このアーム体１３の所定位置には、基板９
に対して処理液を供給するノズル体１５が取り付けられ
ている。このノズル体１５には、外方に設けられた図示
されない供給手段によりチューブなどを介して処理液が
供給されるようになっている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
な構成のスピン処理装置１においては、以下のような問
題を有している。すなわち上記のような処理液供給手段
１１では、この基板９での処理液による処理が良好に行
えない、という問題を有している。これは、回転してい
る基板９では、回転中心から離間するに従い、この回転
速度が増加するようになっているが、このような基板９
表面に処理液を供給する処理液供給手段１１の揺動で
は、上記回転駆動している基板９の表面の回転速度に応
じて均等に処理液を供給する構成となっていない。

【０００８】そのため、この基板９の表面の処理が均等
に行うことができず、基板９の処理にムラが生じるとい
う不具合が発生している。また上記のようなスピン処理
装置１では、上記のようなアーム体１３の回動による処
理液の噴射では、静止している基板９に対してもアーム
体１３の円弧運動により均一に噴射できないが、さらに
加えて基板９が回転しているため、上記基板９に対する
回動によって噴射する処理液の量がさらに均一となら
ず、そのためにこの基板９の処理にムラが生じるものと
なっている。

【０００９】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、基板表面への処理液の
供給が比較的均等に行うことが可能なスピン処理装置を
提供しようとするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、基板を回転駆動させて処理
を行うスピン処理装置において、カップ体と、上記カッ
プ体内部に収納され、上記基板を保持して回転駆動する
回転体と、上記回転体を回転駆動させる第１の駆動手段
と、上記回転体の上方に設けられたアーム体と、上記ア
ーム体の所定位置に所定間隔を有して設けられ処理液を
上記基板の径方向の異なる位置に噴射する複数のノズル
体と、を具備したことを特徴としている。

【００１１】請求項２記載の発明は、上記アーム体を上
記基板上で回動させる第２の駆動手段を有することを特
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、上記アーム体或いは上記ノズル体を上
記基板の径方向に沿って直線状に駆動する第２の駆動手
段を有す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。

【００１２】請求項１の発明によると、上記アーム体の
所定位置には所定間隔を有して処理液を上記基板の径方
向の異なる位置に噴射する複数のノズル体が設けられて
いるため、上記基板の表面に比較的均等に処理液を供給
することが可能となり、よって基板の処理にムラが生じ
難くなっている。

【００１３】請求項２の発明によると、上記アーム体を
上記基板上で回動させる第２の駆動手段を有するため、
基板外周付近と基板の回転中心付近とで、基板と処理液
とが接する処理時間が比較的同等なものとすることがで
きる。

【００１４】請求項３の発明によると、上記アーム体或
いは上記ノズル体を上記基板の径方向に沿って駆動する
第２の駆動手段を有するため、上記複数のノズル体を径
方向に沿って移動し、この移動により上記基板の回転中
心から異なる径の位置に処理液を噴射する。そのため、
上記基板表面の処理を均一に行うことが可能となる。

【００１５】

【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ないし図２に基づいて説明する。スピン処理
装置２０は上面が開放されたチャンバ２１を有してお
り、このチャンバ２１の上面から、例えば図示しない基
板搬送手段によって基板２２を挿入可能としている。こ
のチャンバ２１は形状を円筒状とし、所定高さを有する
側壁２１ａが外周を覆うように設けられている。

【００１６】このチャンバ２１の下面は大きく開放した
開放部２１ｂとなっており、この開放部２１ｂを通過し
て、後述する排出路２５や回転軸２８がチャンバ２１内
部に連通するように設けられている。

【００１７】上記チャンバ２１内部には、カップ体２３
が設けられている。このカップ体２３は、上面が開放し
た有底状の下カップ２３ａと、この下カップ２３ａの上
端に着脱自在に保持され上方に向かうにつれて内径を小
さくするように形成された上カップ２３ｂとから構成さ
れている。なお本実施の形態では、上記上カップ２３ｂ
は下カップ２３ａに対して上下駆動可能となって設けら
れているが、これ以外の構成、例えば上記上カップ２３
ｂが下カップ２３ａの上端に単に載置された、着脱自在
な構成としてもよい。

【００１８】このカップ体２３は、上記チャンバ２１の
底面に支持体２４を介して取り付けられている。上記下
カップ２３ａの外周側底部位置には、基板２２に噴射さ
れた処理液を外方側へ排出する排出路２５が形成されて
おり、また上記下カップ２３ａの底面中心部には通孔２
６が形成されている。この通孔２６の上面側の外周部に
は、上方へ向かい突出してフランジ部２７が形成されて
おり、通孔２６より処理液が内部へ侵入し難いものとし
ている。この通孔２６には回転軸２８が挿通され、この
回転軸２８の上端が上記カップ体２３内部に突出し、回
転体２９の中心位置下面と連結されている。

【００１９】上記カップ体２３内部には、基板２２を載
置する回転体２９が収納されている。本実施の形態で
は、この回転体２９は矩形状に形成された平板であり、
この平板の対角中心の下面側に、回転軸２８が取り付け
られている。

【００２０】上記回転体２９の上面外周側には、基板２
２を保持するための保持手段である支持ピン３０および
係合ピン３１が取り付けられている。この支持ピン３０
は、材質を例えば合成樹脂として、この形状は円柱状で
ありかつこの上端部が頂上部でわずかな平面を有する尖
状部となっている。このため、上記基板２２をこの支持
ピン３０の上部に載置しても、この基板２２に損傷を生
じさせないようになっている。

【００２１】また上記係合ピン３１は、支持ピン３０の
外方側の近接した位置に設けられている。係合ピン３１
は上記基板２２の外周側に当接して基板２２を保持し、
上記回転体２９とともに高速回転されることを可能とし
ている。

【００２２】上記通孔２６から下カップ２３ａの下方に
突出した上記回転軸２８の下端部は、第１のモータ３２
に連結されている。したがって、第１のモータ３２が作
動すれば、上記回転体２９が上記基板２２とともに回転
駆動されるようになっている。この第１のモータ３２
は、図示されない固定手段に取り付けられている。

【００２３】上記チャンバ２１の内部でありかつカップ
体２３の外部には、支持軸３３が設けられている。この
支持軸３３は略鉛直方向に軸線を有し、形状を円柱状と
している。またこのチャンバ２１の底面には挿通孔３４
が形成されており、この支持軸３３の下端がチャンバ２
１から突出するように設けられている。この支持軸３３
の下端には、第２のモータ３５がカップリング３６を介
して連結される。この第２のモータ３５は、上記支持軸
３３の軸線を中心としてこの支持軸３３を回動させるも
のである。

【００２４】上記支持軸３３の上端には、アーム体３７
が水平方向に突出するように連結されている。アーム体
３７は、上記回転体２９に載置された基板２２の回転中
心の上方を、このアーム体３７の回動によって通過する
ように設けられている。そしてアーム体３７の所定位置
には、処理液を基板２２に対して噴射する第１のノズル
体３８、およびこの第１のノズル体３８と所定間隔を有
して第２のノズル体３８が設けられている。

【００２５】上記第１のノズル体３８のアーム体３７へ
の取り付け位置は、本実施の形態ではアーム体３７が回
転したときに、このアーム体３７に取り付けられている
第１のノズル体３８が上記基板２２の回転中心に位置す
るように設けられている。このため上記第１のノズル体
３８は、上記基板２２の径方向の中心側に処理液を供給
するものとなっている。

【００２６】上記第１のノズル体３８から所定間隔離間
したアーム体３７の回転方向の中心側には、第２のノズ
ル体３９が取り付けられている。この第２のノズル体３
９は、上記基板２２の外周側に処理液を噴射するように
設けられており、このため上記基板２２は、第１のノズ
ル体３８で基板２２の回転中心側、第２のノズル体３９
で基板２２の回転中心から所定径外方側を同時に処理を
行うことが可能となっている。

【００２７】この場合、第１のノズル体３８と第２のノ
ズル体３９とでは、アーム体３７の回転駆動による基板
２２に対する処理液の噴射範囲が定まっており、このた
めそれぞれのノズル体３８，３９から噴射される処理液
の量およびノズル体３８，３９間の間隔を調整すること
により、基板２２の処理を良好に行うことが可能となっ
ている。

【００２８】これら第１のノズル体３８、第２のノズル
体３９は、外方に設けられた図示しない処理液供給源と
例えばチューブなどを介して連結されており、上記基板
２２に対して処理液を供給可能に設けられている。

【００２９】以上のような構成を有するスピン処理装置
の作用について、以下に説明する。上記回転体２９上に
基板２２を保持させた後、この回転体２９を所定速度で
回転駆動させる。そして上記第２のモータ３５を駆動さ
せて上記アーム体３７を所定角度回動させる。ここで、
上記アーム体３７に取り付けられた第１のノズル体３８
は最初は上記基板２２の回転中心に位置しており、この
位置より基板２２に向かって処理液を噴射する。また上
記第２のノズル体３９は、上記第１のノズル体３８より
も径方向外方に位置しており、この位置で同時に処理液
を噴射する。

【００３０】そして、第２のモータ３５を作動させて上
記アーム体３７を所定速度で回動させると、上記第１の
ノズル体３８は基板２２の回転中心から径方向外方に向
かい徐々に移動しながら基板２２に対して処理液を噴射
し、また上記第２のノズル体３９もさらに径方向外方に
向かい徐々に移動しながら処理液を噴射する。

【００３１】このような基板２２への処理液の噴射を基
板２２の外周端部まで行い、そして外周端部から再び第
１のノズル体３８が、基板２２の回転中心に位置するよ
うに、アーム体３７を逆回転させる。

【００３２】この動作を繰り返し、アーム体３７の揺動
を行いながら基板２２の処理を行う。このような構成の
スピン処理装置２０によると、上記アーム体３７の所定
位置には、第１のノズル体３８および第２のノズル体３
９が所定間隔を有して設けられているため、このアーム
体３７を第２のモータ３５により回転駆動させれば、上
記基板２２の回転中心からそれぞれ異なる径の位置に処
理液を噴射させることができる。

【００３３】そのため、この第１のノズル体３８と第２
のノズル体３９の間隔およびぞれぞれの処理液の噴射量
を調整することにより、それぞれ異なる速度で回転して
いる基板２２の中心側と外周側とが処理液に接する時間
を同等にすることができ、そのため基板２２の処理をム
ラなく比較的均一にすることができる。

【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、ア
ーム体３７は第２のモータ３５によって回動されるもの
となっているが、これ以外にも、例えばアーム体３７或
いはノズル体３８，３９を上記基板２２の径方向に沿っ
て直線的に移動させる構成としてもよい。この場合も、
第１のノズル体３８および第２のノズル体３９のアーム
体３７への取り付け位置を調整することにより、基板２
２を比較的均一にムラなく処理することが可能となる。
また、上記アーム体３７へのノズル体の取り付け個数
は、上記のものに限られず、基板２２の処理を良好に行
えるものであれば、何個であっても構わない。

【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、上記アーム体の所定位置には所定間隔を有
して処理液を上記基板の径方向の異なる位置に噴射する
複数のノズル体が設けられているため、上記基板の表面
に比較的均等に処理液を供給することが可能となり、よ
って基板の処理にムラが生じ難くなっている。

【００３６】請求項２記載の発明によると、上記アーム
体を上記基板上で回動させる第２の駆動手段を有するた
め、基板外周付近と基板の回転中心付近とで、基板と処
理液とが接する処理時間が比較的同等なものとすること
ができる。

【００３７】請求項３記載の発明によると、上記アーム
体或いは上記ノズル体を上記基板の径方向に沿って駆動
する第２の駆動手段を有するため、上記複数のノズル体
を径方向に沿って移動し、この移動により上記基板の回
転中心から異なる径の位置に処理液を噴射する。そのた
め、上記基板表面の処理を均一に行うことが可能とな
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。

【図２】同実施の形態に係わるスピン処理装置の構成を
示す平面図。

【図３】従来のスピン処理装置の構成を示す側断面図。

【図４】従来のスピン処理装置の構成を示す平面図。

【符号の説明】

２０…スピン処理装置 ２１…チャンバ ２２…基板 ２３…カップ体 ２９…回転体 ３２…第１のモータ ３３…支持軸 ３５…第２のモータ ３７…アーム体 ３８…第１のノズル体 ３９…第２のノズル体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原 暁 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 宮迫 久顕 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 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

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転駆動させて処理を行うスピン
   処理装置において、 カップ体と、 上記カップ体内部に収納され、上記基板を保持して回転
   駆動する回転体と、 上記回転体を回転駆動させる第１の駆動手段と、 上記回転体の上方に設けられたアーム体と、 上記アーム体の所定位置に所定間隔を有して設けられ処
   理液を上記基板の径方向の異なる位置に噴射する複数の
   ノズル体と、 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】 上記アーム体を上記基板上で回動させる
   第２の駆動手段を有す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】 上記アーム体或いは上記ノズル体を上記
   基板の径方向に沿って直線状に駆動する第２の駆動手段
   を有することを特徴とする請求項１記載のスピン処理装
   置。