JPH1085652A

JPH1085652A - 基板回転装置

Info

Publication number: JPH1085652A
Application number: JP26799796A
Authority: JP
Inventors: Yasuhide Nakajima; 泰秀中島; Shunji Miyagawa; 俊二宮川; Shinichiro Murakami; 慎一郎村上; Jun Takemoto; 潤竹本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-09-18
Filing date: 1996-09-18
Publication date: 1998-04-07

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の裏面の洗浄を簡便かつ確実に行うこと
ができる基板回転装置を提供する。【解決手段】チャック台は駆動部により回転可能と
し、このチャック台を、基板を保持するための上平板
と、この上平板の下面中央に接続されたシャフト部とを
有するものとし、上平板の上面部に吸引孔を設け、上平
板の周縁部に少なくとも１つのノズル支持部材を突設
し、このノズル支持部材に洗浄液噴射ノズルを備えるこ
とにより基板回転装置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板回転装置に係
り、特に基板の洗浄機構を有する基板回転装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＣＤ用カラーフィルタ等の大
型ガラス基板にレジスト液等の塗布液を塗布する方式と
して、スピン塗布方式、ナイフ塗布方式、ロール塗布方
式およびビード塗布方式等の種々の塗布方式が用いられ
ている。

【０００３】スピン塗布方式には大気開放型の基板回転
装置を使用するもの、および、密閉カップ型の基板回転
装置を使用するものがあるが、何れも基板を載置したチ
ャック台を回転し、基板上に塗布液を滴下して遠心力に
より基板上に塗布液を分散させて塗布するものである。
そして、このように遠心力により基板上を分散された塗
布液は大部分が基板から飛散するが、一部は基板裏面に
回り込みを生じて付着する。このような基板裏面の付着
物は、後工程において脱落して該基板の塗布面あるいは
他の基板の塗布面を汚染するおそれがある。同様のこと
は、他の塗布方式により塗布液が塗布された基板を回転
乾燥することに使用される基板回転装置においても発生
する。このため、基板回転装置に基板が保持されている
段階で基板の裏面に存在する塗布液の付着物を洗浄して
除去することが必要となる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】基板回転装置において
保持されている基板の裏面を洗浄する場合、大気開放型
の基板回転装置では、基板の下方に配設し、回転してい
る基板の裏面に洗浄液を噴射して洗浄することが行われ
ていた。また、密閉カップ型の基板回転装置では、密閉
カップの底部から回転している基板の裏面に洗浄液を噴
射して洗浄することが行われていた。

【０００５】しかしながら、上述の大気開放型の基板回
転装置における基板裏面洗浄は、基板回転装置に加えて
洗浄装置を配設する必要があり、スペース効率の低下、
準備段階の煩雑さが避けられず、また、密閉カップ型の
基板回転装置における基板裏面洗浄は、塗布対象となる
基板の寸法、形状が変化した場合の対応が困難であると
いう問題があった。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、基板の裏面の洗浄を簡便かつ確実に行う
ことができる基板回転装置を提供することを目的とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は基板を保持するための上平板と該上平板の
下面中央に接続されたシャフト部とを有する回転可能な
チャック台と、該チャック台を回転させる駆動部とを備
え、前記チャック台は上平板の上面部に吸引孔を備え、
かつ、上平板の周縁部には少なくとも１つのノズル支持
部材が突設され、該ノズル支持部材には洗浄液噴射ノズ
ルが備えられているような構成とした。

【０００８】また、本発明の基板回転装置は、前記洗浄
液噴射ノズルは、前記ノズル支持部材における固定位置
の変更が可能であるような構成、あるいは、前記ノズル
支持部材が伸縮可能であるような構成とした。

【０００９】上述のような本発明では、基板を保持して
いるチャック台を回転させながら、ノズル支持部材に支
持されている洗浄噴射ノズルから基板の裏面に洗浄液を
噴射することにより、基板裏面の洗浄が行われる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明を行う。

【００１１】図１は本発明の基板回転装置の一実施形態
を示す部分断面図であり、図２は図１に示される基板回
転装置のチャック台の斜視図である。図１および図２に
おいて、基板回転装置１は、基板Ｓを載置するためのチ
ャック台２と、このチャック台２を回転させるための駆
動部７とを備えている。

【００１２】チャック台２は平面形状が円形をなす上平
板３と、この上平板３の下面中央に接続されたシャフト
部４とを備える。

【００１３】チャック台２を構成する上平板３は、上面
にＯリング装着用の溝部１１ａ，１１ｂ（図示例では溝
部１１ａが外側となるように同心円状に２か所設けられ
ている）を備え、上平板３の中央部を通過するように吸
引溝１３が形成され、この吸引溝部１３内には吸引孔１
２ａが開口している。そして、上記の溝部１１ａ，１１
ｂにそれぞれＯリング１４ａ，１４ｂが装着されてお
り、基板Ｓを上平板３に載置した後、後述するように吸
引孔１２ａから吸引することによって外側のＯリング１
４ａの内側の領域に生じる吸引力によって基板Ｓをチャ
ック台２に真空吸着して保持することができる。

【００１４】また、上平板３の側壁部３ａには洗浄液供
給口１６が設けられており（図示例では４か所）、各洗
浄液供給口１６は、上平板３の内部に形成された４本の
洗浄液流路１５ａにそれぞれ接続されている。

【００１５】さらに、上平板３の周縁部であるフランジ
部３ｂには、ノズル支持部材５が突設され（図示例では
４か所）、各ノズル支持部材５には洗浄液噴射ノズル２
１が備えられている。図示例では、ノズル支持部材５の
軸方向に沿って切欠き部５ａが形成されており、ノズル
支持部材５の上下に配した１組の固定部材２３，２４
が、ネジ部材２５によりノズル支持部材５を挟持するよ
うに装着されている。そして、ノズル支持部材５の下面
には係合用凹凸部５ｂが形成されており、固定部材２３
の上面には係合用凹凸部２３ａが形成されており、ネジ
部材２５を緩めた状態で１組の固定部材２３，２４をノ
ズル支持部材５に対して移動させ、所望の位置で係合用
凹凸部５ｂと係合用凹凸部２３ａとを係合させてネジ部
材２５を閉めることによって、ノズル支持部材５の任意
の位置で１組の固定部材２３，２４を固定することがで
きる。一方、洗浄液噴射ノズル２１は、切欠き部５ａに
下方から挿入された状態で上記の固定部材２３，２４に
固着され、その先端の噴射口２１ａがノズル支持部材５
から所定の角度で上方に向けられている。また、この洗
浄液噴射ノズル２１の他端には洗浄液移送管２２が接続
され、この洗浄液移送管２２の他端は洗浄液供給口１６
に接続されている。洗浄液移送管２２を樹脂製パイプ等
の可撓性を有する管体、あるいは、伸縮可能な管体とす
ることにより、上記の固定部材２３，２４のノズル支持
部材５上での固定位置を変更しても、洗浄液噴射ノズル
には洗浄液移送管２２を介して洗浄液が供給される。し
たがって、チャック台２に対して洗浄液噴射ノズル２１
を所望の位置に配することができる。

【００１６】上記の洗浄液噴射ノズル２１の噴射口２１
ａの形状は、後述する基板Ｓの洗浄において、洗浄液を
基板Ｓに有効に噴射できるような形状、例えば、ストレ
ート形状、扇形状、フルコーン形状が好ましい。

【００１７】尚、上平板３の形状、寸法、上平板３に設
けるＯリング装着用の溝部１１の数および形成位置、吸
引溝部１３の数、洗浄液供給口１６の数および形成位
置、ノズル支持部材５の形状、数および配設位置等には
特に制限がなく、基板回転装置の使用目的等に応じて適
宜設定することができる。また、上述の例では、ノズル
支持部材５に対して１組の固定部材２３，２４の固定位
置を変更可能とすることにより、上平板３に対して洗浄
液噴射ノズル２１の位置を変更可能としているが、ノズ
ル支持部材５自体を伸縮可能とすることにより、上平板
３に対する洗浄液噴射ノズル２１の位置を変更可能とし
てもよい。

【００１８】チャック台２を構成するシャフト部４は、
中央部に吸引路１２、その外側に洗浄液流路１５が形成
された多重管構造をなし、吸引路１２は上平板３の吸引
孔１２ａに接続され、洗浄液流路１５は上平板３内部の
４本の洗浄液流路１５ａに接続されている。シャフト部
４の長さ、吸引路１２の断面積、洗浄液流路１５の断面
積には特に制限がなく、基板回転装置の使用目的等に応
じて適宜設定することができる。このようなシャフト部
４の下端は、ロータリジョイント１７に気密状に圧接さ
れており、シャフト部４の軸心を中心にロータリジョイ
ント１７に対して摺動して回転可能とされている。上記
のロータリジョイント１７には、シャフト部４の吸引路
１２に接続するように排気パイプＰ₁ が配設され、ま
た、洗浄液流路１５に接続するように洗浄液供給パイプ
Ｐ₂ が配設されている。

【００１９】上記のチャック台２およびロータリジョイ
ント１７は、通常、金属や樹脂、それらの複合材料等に
より形成したものを使用することができる。

【００２０】また、シャフト部４の外壁部と、回転駆動
部７の駆動部材７ａとの間には動力伝達部材８が配設さ
れており、回転駆動部７の駆動によってシャフト部４が
回転され、これによりチャック台２が回転する。回転駆
動部７はモータ等を使用でき、また、動力伝達部材８は
ベルト、歯車等の公知の伝達部材を使用することができ
る。

【００２１】次に、本発明の基板回転装置１の動作につ
いて説明する。まず、基板回転装置１のチャック台２の
上平板３上に基板Ｓを載置し、図示しない排気装置によ
って排気パイプＰ₁ から吸引路１２、吸引孔１２ａを介
して吸引することにより、外側のＯリング１４ａよりも
内側の領域において真空吸着により基板Ｓがチャック台
２に保持される。次いで、基板Ｓの所定箇所に塗布液を
滴下し、回転駆動部７により駆動部材７ａが回転され、
動力伝達部材８を介してチャック台２が回転する。これ
により、遠心力で塗布液が基板Ｓ上に分散されて塗布さ
れ、塗布液の一部は基板Ｓから飛散し、一部は基板Ｓの
裏面に回り込みを生じる。

【００２２】上記のようなスピン塗布と同時に、あるい
は、スピン塗布が完了した後、図示しない洗浄液供給装
置によって洗浄液供給パイプＰ₂ 、洗浄液流路１５およ
び上平板３内部の４本の洗浄液流路１５ａ、洗浄液移送
管２２、を経由して洗浄液噴射ノズル２１の噴射口２１
ａから洗浄液が基板Ｓの裏面に噴射される。これによ
り、基板Ｓの裏面に回り込んだ塗布液が洗浄除去され
る。また、基板の寸法がより小さいものに変更になった
場合、図３に示されるように、固定部材２３，２４のノ
ズル支持部材５上における固定位置を変更することによ
ってチャック台２に対して洗浄液噴射ノズル２１を所望
の位置に配することができ、基板Ｓの裏面に最適な位置
から洗浄液を噴射することができる。さらに、噴射口２
１ａからの洗浄液の噴射を繰り返すことにより、チャッ
ク台２の回転を停止することなく複数回の洗浄を行うこ
とができる。

【００２３】尚、本発明の基板回転装置は上述の実施形
態に限定されるものではなく、例えば、上平板３に溝部
１１ａ，１１ｂ、吸引溝１３を設けず、上平板３の上面
ほぼ全域に複数の吸引孔１２ａを設けてもよい。また、
チャック台２に密閉カップを設けて密閉カップ型の基板
回転装置としてもよい。さらに、基板裏面の洗浄におい
て、チャック台２の回転方向を塗布時と逆方向とした
り、洗浄の途中でチャック台２の回転方向を反転させて
もよい。

【００２４】そして、本発明の基板回転装置は、保持し
た基板への塗布のみではなく、他の塗布手段により塗布
が完了した基板の回転乾燥にも使用できることは勿論で
ある。

【００２５】

【実施例】次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説
明する。

【００２６】まず、図１に示されるような基板回転装置
を下記の仕様で作製した。

【００２７】基板回転装置の仕様・チャック台：上平板の形状＝円形上平板の直径＝２２ｃｍ・Ｏリング装着用の溝部：溝部の（深さ）＝４ｍｍ溝部のリング形状の直径＝１３０ｍｍ（外側）溝部のリング形状の直径＝８０ｍｍ（内側）・吸引溝の深さ：８ｍｍ・吸引孔の位置：チャック台中央部（１か所）・Ｏリングの径：６ｍｍ・ノズル支持部材：長さ２０ｃｍ（４か所）切欠き部の長さ１９ｃｍ（ノズル位置調整範囲）・洗浄液噴射ノズル：ノズル支持部材に対して４５°の
角度で外側上方に噴射可能。口径２ｍｍ。

【００２８】次に、厚み０．７ｍｍのガラス基板（３６
０ｃｍ×４６５ｃｍ）をチャック台上に載置し、吸引孔
により真空吸着でガラス基板を保持し、洗浄液噴射ノズ
ルの噴射口をチャック台の中心から１５ｃｍの位置に設
定した。この状態で、駆動装置によりチャック台を４０
０r.p.m.の速度で回転させ、塗布液としてのポジレジス
トをガラス基板上に３０ｃｃ滴下して塗布を行った。こ
のスピン塗布と同時に、洗浄液としてポリエチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテートを洗浄液噴射口か
ら１５秒間噴射（約１００ｃｃ）してガラス基板の裏面
を洗浄した。

【００２９】塗布終了後、１００℃で３分間乾燥して塗
布膜を形成した。この塗布膜の厚みを測定した結果、
０．１μｍ以下の厚みムラであり、高い精度の塗布が可
能であることが確認されたとともに、ガラス基板の裏面
には塗布液の乾燥残留物は存在しなかった。

【００３０】また、サイズの異なるガラス基板（４５０
ｃｍ×５５０ｃｍ）を使用し、洗浄液噴射ノズルの噴射
口をチャック台の中心から２０ｃｍの位置に設定した他
は、上記と同様にしてガラス基板への塗布を行った。塗
布終了後、１００℃で３分間乾燥して塗布膜を形成し
た。この塗布膜の厚みを測定した結果、０．１μｍ以下
の厚みムラであり、高い精度の塗布が可能であることが
確認されたとともに、ガラス基板に裏面には塗布液の乾
燥残留物は存在しなかった。

【００３１】一方、比較として、洗浄液噴射ノズルから
の洗浄液噴射を行わなかった他は、上記の２種の寸法の
ガラス基板に対して同様に塗布を行った。塗布終了後、
１００℃で３分間乾燥して塗布膜を形成した。この塗布
膜の厚みを測定した結果、０．１μｍ以下の厚みムラで
あり、高い精度の塗布が可能であることが確認された
が、ガラス基板に裏面には塗布液の乾燥残留物が存在し
ていた。

【００３２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によればチ
ャック台は駆動部により回転可能とし、このチャック台
を、基板を保持するための上平板と、この上平板の下面
中央に接続されたシャフト部とを有するものとし、上平
板の上面部に吸引孔を設け、上平板の周縁部に少なくと
も１つのノズル支持部材を突設し、このノズル支持部材
に洗浄液噴射ノズルを備えることにより基板回転装置と
するので、基板を保持しているチャック台を回転させて
いる状態で、ノズル支持部材に支持されている洗浄噴射
ノズルから、チャック台に吸引保持されている基板の裏
面に洗浄液を噴射することにより、基板裏面の洗浄を簡
便に行うことができる。また、洗浄機構を備えるにもか
かわらず、従来の基板回転装置において基板裏面を洗浄
する場合に比べスペース効率が高く、かつ、装置の設置
準備が容易に行える。さらに、ノズル支持部材における
洗浄液噴射ノズルの固定位置を変更可能とすること、あ
るいは、ノズル支持部材を伸縮可能とすることにより、
基板の寸法、形状が変化しても、最適な位置から洗浄液
を基板裏面に噴射することができるので、洗浄効率が極
めて高いものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基板回転装置の一実施形態を示す部分
断面図である。

【図２】図１に示される基板回転装置の斜視図である。

【図３】図１に示される基板回転装置の洗浄液噴射ノズ
ルの固定位置を変更した状態を示す斜視図である。

【符号の説明】

１…基板回転装置２…チャック台３…上平板４…シャフト部５…ノズル支持部材１２ａ…吸引孔２１…洗浄液噴射ノズル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者竹本潤東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を保持するための上平板と該上平板
の下面中央に接続されたシャフト部とを有する回転可能
なチャック台と、該チャック台を回転させる駆動部とを
備え、前記チャック台は上平板の上面部に吸引孔を備
え、かつ、上平板の周縁部には少なくとも１つのノズル
支持部材が突設され、該ノズル支持部材には洗浄液噴射
ノズルが備えられていることを特徴とする基板回転装
置。
【請求項２】前記洗浄液噴射ノズルは、前記ノズル支
持部材における固定位置の変更が可能であることを特徴
とする請求項１に記載の基板回転装置。
【請求項３】前記ノズル支持部材は伸縮可能であるこ
とを特徴とする請求項１に記載の基板回転装置。