JPH10296162A - 回転式基板処理装置および回転式基板処理装置用カップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミストを含む空気流からミストを分離するこ
とが容易な回転式基板処理装置用カップおよびそれを備
えた回転式基板処理装置を提供する。 【解決手段】 基板保持部３の周囲を取り囲むカップ１
０は分離可能な上カップ１１および下カップ１３からな
る。下カップ１１の底面外周部には溶剤貯留部１４が形
成される。基板保持部３の下面には円錐状の傾斜面２２
ａを有する整流板２２が配置される。整流板２２の下方
内側には排気口２０が複数箇所配置されている。溶剤貯
留部１４に隣接する排液管１８は溶剤貯留部１４から溢
れた溶剤を排出する。上方から供給された空気流５は整
流板２２と下カップ１３の側壁部１３ａとの間のオリフ
ィス流路１７を通り溶剤貯留部１４に下降する。空気流
中のミストは溶剤に捕獲され、ミストが分離された空気
流は排気口２０に導かれ、排気管２１から外方へ排出さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板保持部に保持
された基板の周囲を取り囲んで基板上の処理液の飛散を
防止する回転式基板処理装置用カップおよびそれを備え
た回転式基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、従来の回転式基板処理装置の一
例による回転式塗布装置の概略構成を示す断面図であ
る。図５において、回転式塗布装置は、基板Ｗを保持し
て回転する基板保持部３を備える。基板保持部３はモー
タ１の回転軸２の先端に取り付けられ、基板Ｗを水平姿
勢に保持して回転する。

【０００３】基板Ｗの表面には所定の処理液が供給さ
れ、基板Ｗの回転によって基板の全面に塗り広げられ
る。この際、処理液の大部分は遠心力の作用を受けて基
板Ｗの周囲に飛散する。そこで、処理液が回転式塗布装
置の外部に飛散するのを防止するために、基板保持部３
の周囲を取り囲むカップ１０が設けられている。

【０００４】カップ１０は、上カップ１１と下カップ１
３とから構成され、上カップ１１は下カップ１３に対し
て着脱自在に形成されている。上カップ１１には、基板
Ｗよりも径の大きい開口部１２が形成されている。

【０００５】下カップ１３は、基板保持部３の外周を取
り囲む側壁部１３ａおよび側壁部１３ａの下方に連なる
底部１３ｂを有する。底部１３ｂの外周部側には環状凹
部１３ｃが形成されている。また、環状凹部１３ｃの所
定位置には鉛直下方に延びる排液管１８が接続されてい
る。

【０００６】基板保持部３の下方には、整流板２２が配
置されている。整流板２２は下カップ１３の側壁部１３
ａに向かって円錐状に広がる傾斜面２２ａを有してい
る。整流板２２の下面側には複数の排気口２０が配置さ
れている。排気口２０には、排気管２１がそれぞれ接続
されている。なお、排気口２０と排液管１８とは円周状
の異なる位置に配置されているが、図中には便宜上、隣
接して示されている。

【０００７】回転塗布時には、清浄な空気流５が上カッ
プ１１の開口部１２を通して基板Ｗの表面に供給され
る。基板Ｗの表面には吐出ノズル（図示せず）から処理
液が供給され、モータ１の回転によって基板保持部３が
回転し、処理液が基板Ｗの表面に塗り広げられる。この
時、処理液の大部分は基板Ｗの回転による遠心力を受け
て基板Ｗの外方へ飛散する。

【０００８】飛散した処理液は、下カップ１３の側壁部
１３ａの内面を伝って環状凹部１３ｃに流れ落ちる。下
カップ１３の環状凹部１３ｃは排液管１８側に傾斜して
いる。これにより、下カップ１３の環状凹部１３ｃ内に
流れ落ちた処理液は排液管１８側に流動し、排液管１８
から外部へ排出される。

【０００９】一方、基板Ｗから飛散された処理液の一部
はミスト（液体粒子）となり、上カップ１１の上方から
供給される清浄な空気流５とともに基板Ｗの外周から整
流板２２の傾斜面２２ａに沿って下降する。整流板２２
の下方に配置された排気口２０は、カップ１０内の空気
を吸引している。したがって、ミストを含んだ空気流５
ａは、さらに下カップ１３の側壁部１３ａと整流板２２
の外周端面２２ｂとの隙間を通った後、整流板２２の下
面側に回り込み、排気口２０から排気管２１に吸い込ま
れて外部に排出される。

【００１０】このように、カップ１０の内部で発生する
ミストは清浄な空気流５とともに排気口２０から外部に
排出され、基板Ｗから飛散する処理液は排液管１８を通
して外部に排出され、カップ１０の内部が清浄な状態に
保持される。

【００１１】図６は、図５のカップの排液管および排気
口近傍の拡大断面図である。図６において、排気口２０
の近傍には、空気流５ａ中の空気とミスト７とを分離す
るためのミストトラップ構造が構成されている。ミスト
トラップ構造は、下カップ１３の側壁部１３ａおよび底
部１３ｂと、整流板２２の傾斜面２２ａおよび外周端面
２２ｂと排気口２０とによって空気の流動方向が上下に
蛇行されたトラップ流路９により構成される。ミスト７
を含む空気流５ａをトラップ流路９に沿って蛇行させる
ことにより、空気に比べて質量が大きいミスト７を下カ
ップ１３の環状凹部１３ｃや整流板２２の外周端面２２
等に付着させ、排液管１８から外部へ排出する。ミスト
７が分離された空気は排気口２０から排気管２１を通し
て外部へ排出される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】図６に示すミストトラ
ップ構造において、空気流５ａからミスト７を十分に分
離するためには、トラップ流路９の幅Ｈ２を狭く、かつ
高さＨ１を大きくすることが好ましい。しかしながら、
トラップ流路９の幅Ｈ２を狭くすると、ミスト７がトラ
ップ流路９の入口部分に付着して流路を狭め、空気流５
ａの排気能力を低下させるおそれがある。一方、トラッ
プ流路９の幅Ｈ２を広くすると、空気流５ａの流速が低
下してミスト７が排気口２０に回り込み、排気管２１を
通り外部の排気用力設備に侵入するおそれがある。

【００１３】また、トラップ流路９の高さＨ１を大きく
すると、下カップ１３の鉛直方向の長さが大きくなり、
回転式塗布装置全体が鉛直方向に大型化する。一方、ト
ラップ流路９の高さＨ１を小さくすると、ミスト７がト
ラップ流路９を通り排気口２０に回り込むおそれがあ
る。

【００１４】このように、図６に示すミストトラップ構
造では、回転式塗布装置を大型化することなく空気流５
ａからミスト７を十分に分離することが困難である。

【００１５】本発明の目的は、ミストを含む空気流から
ミストを分離することが容易な回転式基板処理装置用カ
ップおよびそれを備えた回転式基板処理装置を提供する
ことである。

【００１６】

【課題を解決するための手段および発明の効果】第１の
発明に係る回転式基板処理装置は、基板を保持して回転
駆動される基板保持部と、基板保持部の側方を取り囲む
側面および基板保持部の下方を取り囲む底面を有する中
空のカップと、基板保持部とカップの底面との間に配置
され、基板保持部の中心側から外方側に向かって下方に
傾斜した傾斜面を有する整流部材とを備え、整流部材と
カップの側面との隙間の下方部分におけるカップの底面
に、液体を貯留する液体貯留部を備えたものである。

【００１７】カップの上方から供給される空気流は基板
保持部の周囲に飛散されたミストを含んでカップ内を下
降し、整流部材とカップの側面との隙間を通り液体貯留
部に向かって流動する。空気流中の空気は液体貯留部に
貯留された液体の表面で流動方向が反転され、さらに流
動する。一方、空気流中のミストは液体貯留部に貯留さ
れた液体に衝突して捕獲される。これにより、空気流中
のミストと空気とが分離される。このように、液体を貯
留した液体貯留部を空気流の流動通路中に設けることに
より、空気流中からミストのみを容易に分離することが
できる。

【００１８】第２の発明に係る回転式基板処理装置は、
第１の発明に係る回転式基板処理装置の構成において、
液体貯留部から溢れた液体を外部へ排出する排液管路を
さらに備えたものである。

【００１９】この場合、液体貯留部には所定量の液体が
常時貯留され、貯留量が増加した際には液体が排液管路
を通して外部へ排出される。これにより、液体貯留部に
貯留された一定量の液体を貯留することによってカップ
内の空気流中からミストを容易に分離することができ
る。

【００２０】第３の発明に係る回転式基板処理装置は、
第１または第２の発明に係る回転式基板処理装置の構成
において、整流部材の傾斜面の下方でかつ液体貯留部よ
りも上方に開口を有する排気管路をさらに備えたもので
ある。

【００２１】この場合、液体貯留部で流動方向が反転さ
れた空気流が排気管路の開口に向かって上方に蛇行され
る。これにより、空気流の流路が蛇行したトラップ流路
が構成され、空気流中に残余したミストがこの流路にお
いてさらに分離される。

【００２２】第４の発明に係る回転式基板処理装置は、
第１〜第３のいずれかの発明に係る回転式基板処理装置
の構成において、カップの側面が円筒状に形成され、液
体貯留部がカップの底面の外周部側に円環状に形成され
たものである。

【００２３】この場合、カップの上方から供給された空
気は、円筒状のカップの側面と整流部材との隙間を通
り、円環状の液体貯留部に到達し、空気流中のミストが
液体に捕獲された後、空気のみが流動して外部へ排出さ
れる。これにより、空気流中のミストが空気から容易に
分離される。

【００２４】第５の発明に係る回転式基板処理装置用カ
ップは、基板を保持して回転駆動される基板保持部の下
方に、基板保持部の中心側から外方側に向かって下方に
傾斜した傾斜面を有する整流部材を備えた回転式基板処
理装置に設けられ、基板保持部および整流部材の側方を
取り囲む側面および整流部材の下方を取り囲む底面を有
する中空の回転式基板処理装置用カップにおいて、整流
部材とカップの側面との隙間の下方部分におけるカップ
の底面に、液体を貯留する液体貯留部を備えたものであ
る。

【００２５】本発明に係るカップを回転式基板処理装置
に設けることにより、カップの底面に設けられた液体貯
留部がカップ内のミストを含む空気流中のミストを捕獲
する。これにより、簡単な構造によってカップ内の空気
流からミストを容易に分離することができる。

【００２６】第６の発明に係る回転式基板処理装置用カ
ップは、第５の発明に係る回転式基板処理装置用カップ
の構成において、側面が円筒状に形成され、液体貯留部
が底面の外周部側に円環状に形成されたものである。

【００２７】これにより、カップの側面と整流部材との
円環状の隙間を通り下降した空気流は、円環状の液体貯
留部に到達し、ミストが液体貯留部内の液体に捕獲さ
れ、空気は流動方向が反転されて外部に排出される。こ
のように、ミストを含む空気流からミストのみを容易に
分離可能なカップを得ることができる。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例による回
転式塗布装置の断面図であり、図２は図１の回転式塗布
装置の部分拡大断面図である。さらに、図３は図１中の
Ａ−Ａ線断面図である。なお、図１および図２において
は、説明の便宜上、排液管１８と排気口２０とを同一断
面上に図示している。

【００２９】図１〜図３において、回転式塗布装置は、
基板Ｗを保持する基板保持部３を備える。基板保持部３
はモータ１の回転軸２の先端に取り付けられ、基板Ｗを
水平姿勢に保持して回転駆動される。

【００３０】基板保持部３の周囲にはカップ１０が配置
されている。カップ１０は、上カップ１１と下カップ１
３とから構成され、上カップ１１は下カップ１３に対し
て着脱自在に形成されている。上カップ１１には、基板
Ｗよりも径の大きい開口部１２が形成されている。

【００３１】下カップ１３は、上カップ１１を受け入れ
るように上方が開口され、かつ基板保持部３の外周を取
り囲む側壁部１３ａおよび側壁部１３ａに連なる底部１
３ｂを有する。さらに、下カップ１３の底部１３ｂの外
周部分には溶剤貯留部１４が形成されている。溶剤貯留
部１４は円環状の凹溝からなり、溶剤貯留部１４全体が
水平面から僅かに傾斜して形成されている。傾斜した溶
剤貯留部１４の最も下方位置には排液管１８が接続され
ている。図３に示すように、排液管１８は円環状の凹溝
１４の内周側に隣接して配置されている。排液管１８の
上端の溶剤貯留部１４に面する側壁１５は溶剤貯留部１
４の底面から所定の高さに形成されている。

【００３２】溶剤貯留部１４には、ＥＣＡ（エチルケト
ンアセテート）、ＭＥＣ（メチルエチルケトン）、ＥＬ
（乳酸エチル）、ＥＰ（ピルビン酸エチル）、ＭＭＰ
（メチル３メトキシプロピオネート）、ＭＡＫ（メチル
・アミル・ケトン）等の溶剤が貯留されている。溶剤の
貯留量は排液管１８の側壁１５の高さにより規定され
る。溶剤貯留部１４の溶剤量が増加すると、溶剤は排液
管１８の側壁１５を越えて排液管１８側にオーバフロー
して外部に排出される。

【００３３】基板保持部３の下方には、円錐状の傾斜面
２２ａを有する整流板（整流部材）２２が配置されてい
る。整流板２２の傾斜面２２ａの先端は下カップ１３の
側壁部１３ａに近接する位置にまで伸びて形成されてい
る。これにより、整流板２２の傾斜面２２ａの外周端部
２２ｂと下カップ１３の側壁部１３ａとの間に円環状の
オリフィス流路１７が形成されている。

【００３４】また、整流板２２の下面側には、図３に示
すように同一円周上の複数箇所、例えば３か所に排気口
２０が配置されている。各排気口２０はそれぞれ排気管
２１に接続され、さらに外部の排気用力設備に連結され
ている。排気口２０の上端開口部は整流板２２の傾斜面
２２ａの先端部よりも上方の位置に配置されている。

【００３５】図２を参照して、上記構造を有する回転式
塗布装置においては、カップ１０の上方から清浄な空気
流５が供給されている。空気流５は基板Ｗの表面に向か
って降下し、基板Ｗの表面に沿って外周側に流れ、さら
に下カップ１３の内部を下降し、整流板２２の傾斜面２
２ａによりオリフィス流路１７に導かれる。オリフィス
流路１７に達した空気流５ａは基板Ｗから飛散されたミ
スト７を含んでいる。流路が狭められたオリフィス流路
１７を通過する空気流５ａの流速は早くなる。そのた
め、オリフィス流路１７を通過した空気流５ｂは高速で
溶剤貯留部１４に貯留された溶剤１６に接近する。

【００３６】ミスト７は空気に比べて質量が大きい。そ
のため、空気は溶剤１６の表面で反転して整流板２２の
下面側に流動する。しかしながら、ミスト７は空気とと
もに反転することができず、溶剤１６に衝突して捕獲さ
れる。溶剤１６はミストと馴染み性の良い材料からな
る。したがって、溶剤１６では捕獲したミスト７によっ
て何ら問題は生じない。

【００３７】ミスト７が除去された空気流５ｃは整流板
２２の下面に沿って流動し、排気口２０の内部に吸引さ
れる。そして、排気管２１を通り外部に排出される。

【００３８】このように、上記の回転式塗布装置では、
溶剤貯留部１４を用いて空気流中のミスト７を除去する
トラップ構造を構成している。そのため、図５および図
６に示す従来のトラップ構造に比べ、整流板２２と排気
口２０との位置関係に制約がなくなり、これによって整
流板２２および排気口２０周辺の構造を小型化すること
ができる。

【００３９】なお、溶剤貯留部１４に貯留する溶剤は、
予め下カップ１３内に貯留しておいてもよく、あるいは
基板Ｗの回転塗布時に使用するレジスト液やリンス液等
の処理液が自然に貯留したものを溶剤の代わりに用いて
もよい。

【００４０】また、排液管１８は、図３に示すように、
円環状の溶剤貯留部１４の内周面側に接するように設け
てもよく、あるいは図４に示すように、溶剤貯留部１４
の領域内に排液管１８の上端部１８ａが突出するように
設けてもよい。この場合には、突出した排液管１８の上
端部１８ａの高さが溶剤１６の貯留量を規定する堰の働
きをなす。

【００４１】なお、上記のミストトラップ構造は回転式
塗布装置のみならず、回転式現像装置装置や回転式浄化
装置にも適用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による回転式塗布装置の断面図
である。

【図２】図１の回転式塗布装置の部分拡大断面図であ
る。

【図３】図１中のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明の他の実施例による回転式塗布装置装置
の断面図である。

【図５】従来の回転式塗布装置の断面図である。

【図６】図５の回転式塗布装置の部分拡大断面図であ
る。

【符号の説明】

３ 基板保持部 ５，５ａ，５ｂ，５ｃ 空気流 ７ ミスト １０ カップ １１ 上カップ １２ 開口部 １３ 下カップ １３ａ 側壁部 １３ｂ 底部 １４ 溶剤貯留部 １６ 溶剤 １８ 排液管 ２０ 排気口 ２１ 排気管路

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を保持して回転駆動される基板保持
   部と、 前記基板保持部の側方を取り囲む側面および前記基板保
   持部の下方を取り囲む底面を有する中空のカップと、 前記基板保持部と前記カップの前記底面との間に配置さ
   れ、前記基板保持部の中心側から外方側に向かって下方
   に傾斜した傾斜面を有する整流部材とを備え、 前記整流部材と前記カップの前記側面との隙間の下方部
   分における前記カップの前記底面に、液体を貯留する液
   体貯留部を備えたことを特徴とする回転式基板処理装
   置。
2. 【請求項２】 前記液体貯留部から溢れた液体を外部へ
   排出する排液管路をさらに備えたことを特徴とする請求
   項１記載の回転式基板処理装置。
3. 【請求項３】 前記整流部材の前記傾斜面の下方でかつ
   前記液体貯留部よりも上方に開口を有する排気管路をさ
   らに備えたことを特徴とする請求項１または２記載の回
   転式基板処理装置。
4. 【請求項４】 前記カップの側面は円筒状に形成され、 前記液体貯留部は、前記カップの前記底面の外周部側に
   円環状に形成されたことを特徴とする請求項１〜３のい
   ずれかに記載の回転式基板処理装置。
5. 【請求項５】 基板を保持して回転駆動される基板保持
   部の下方に、前記基板保持部の中心側から外方側に向か
   って下方に傾斜した傾斜面を有する整流部材を備えた回
   転式基板処理装置に設けられ、前記基板保持部および前
   記整流部材の側方を取り囲む側面および前記整流部材の
   下方を取り囲む底面を有する中空の回転式基板処理装置
   用カップにおいて、 前記整流部材と前記カップの前記側面との隙間の下方部
   分における前記カップの底面に、液体を貯留する液体貯
   留部を備えたことを特徴とする回転式基板処理装置用カ
   ップ。
6. 【請求項６】 前記側面は円筒状に形成され、 前記液体貯留部は前記底面の外周部側に円環状に形成さ
   れたことを特徴とする請求項５記載の回転式基板処理装
   置用カップ。