JPH11179264A - 回転塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板の大型化に伴って回転塗布装置が大型化
しても水平度を維持できるようにする。 【解決手段】 アウターカップ１１は４本の高さ調整部
材２１を介してベース１上に支持されている。この高さ
調整部材２１はベース１側に回転しないように固定され
る雄ネジ２２と、アウターカップ１１の下面側に回転し
ないように固定される雄ネジ２３と、これら雄ネジ２
２，２３間に螺合するナット部材２４とを備え、雄ネジ
２２と雄ネジ２３とはネジの刻設方向が逆向きになって
おり、ナット部材２４を右廻し或いは左廻しすると、ベ
ース１に対しアウターカップ１１が上昇若しくは下降の
いずれか一方の動きをなし、また前記とは逆方向にナッ
ト部材２４を廻すことでアウターカップ１１も前記とは
逆方法に上下動する。このような操作を各高さ調整部材
２１毎に行ってアウターカップ１１の水平度を出す。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液晶ディスプレイ
（ＬＣＤ）用のガラス基板や半導体ウェーハ等の基板表
面にレジスト液等を塗布する回転塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】基板表面にレジスト液等を塗布する方法
として、ロールコータやスリットノズルによって、基板
の全幅に亘って塗布する方法、基板の中心部に塗布液を
滴下するとともに基板を回転せしめ、回転によって生じ
る遠心力で中心から周縁に向かって塗布液を拡散せしめ
る方法、更にはこれらを組合せた方法（例えば特許第２
５５０４３０号公報）が採用されている。

【０００３】また、回転塗布方法を実施する装置として
は、上方を開放したカップ内に載置テーブルを配置し、
載置テーブルにて基板を吸着保持するとともに載置テー
ブルを回転せしめるようにしたオープンカップと称され
るタイプの装置と、ベースに固定されるアウターカップ
の内側にスピンナーにて回転せしめられるインナーカッ
プを配置し、このインナーカップ内に基板を吸着保持す
る載置テーブルを配置し、載置テーブルとともにインナ
ーカップ自体を回転せしめるようにした回転カップと称
されるタイプの装置がある（例えば、特公平８−２２４
１８号公報）。

【０００４】回転カップタイプの塗布装置は、アウター
カップ及びインナーカップにそれぞれの蓋体を設け、蓋
体でカップ上面を閉塞した状態で回転せしめることで、
カップ内、特にインナーカップ内での乱流の発生を抑制
できるため、塗布装置の主流となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、回転
塗布装置はロールコータ等に比較して塗膜の均一性に優
れ、特に回転カップタイプの塗布装置は塗布空間での乱
流の発生を抑制できるため有利な点が多い。しかしなが
ら、例えば液晶ディスプレイについて述べると、最近で
は画面の大型化が要望され、今まで通りの寸法のガラス
基板からは所定枚数の液晶ディスプレイ用ガラス板を切
り取れなくなる。そこで、ガラス基板の寸法も大きくし
なければならないが、処理するガラス基板の寸法が大き
くなると、回転塗布装置のインナーカップ及びアウター
カップの寸法も大きくしなければならない。

【０００６】従来のアウターカップはベース上に直接設
置されており、基板の寸法が小さい場合には多少ベース
の水平度に誤差があっても問題とならなかった。しかし
ながら、基板の寸法が大きくなると、回転時の基板周縁
部の速度は従来に比べて極めて大きくなるので、塗布の
際に基板が傾いていると塗布液が偏り、均一な厚みの塗
膜が得られない。

【０００７】特に、アウターカップの寸法が大きくなる
と、単一の部材にてアウターカップを構成することが製
作上難しくなり、複数の部材を接合してアウターカップ
を構成することになるが、複数の部材を接合した場合に
は接合部での誤差が発生するためアウターカップ全体の
水平度を出し難くなる。

【０００８】また、アウターカップはインナーカップと
比べて比較的厚肉であるので、径が大きくなるとその重
量も大きくなり撓みが生じる。そして、撓みが生じる
と、インナーカップと接触して塵埃が発生したり、異音
の原因となり、乱流の発生にもつながる。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明は、ベースに支持されるアウターカップ内にモータ
にて回転せしめられるインナーカップを配置し、このイ
ンナーカップ内に基板を保持するとともにインナーカッ
プと一体的に回転する載置テーブルを設け、基板表面に
滴下した塗布液を基板の回転に伴なう遠心力で拡散せし
めるようにした回転塗布装置において、前記アウターカ
ップをベースに対して高さ調整部材を介して支持した。

【００１０】高さ調整部材としては、ベース側に雄ネジ
を固着し、アウターカップには前記雄ネジとネジの向き
が逆の雄ネジを固着し、これら両雄ネジをナット部材で
連結し、ナット部材を廻すことでベースに対しアウター
カップを上下動せしめる構造のものが考えられるが、こ
れに限定されるものではない。そして、アウターカップ
をベースに対して高さ調整部材を介して支持すること
で、大径化したアウターカップを水平に維持することが
できる。

【００１１】前記高さ調整部材の配置としては、正三角
形の頂点位置となるように等間隔で３本配置する構成、
或いは多角形の頂点位置となるように等間隔で４本以上
配置する構成が考えられる。高さ調整部材を３本とした
場合には、調整作業が簡単になり、４本以上とした場合
には、調整作業は多少面倒になるが、アウターカップの
支持点が増えるため、アウターカップを薄肉化しても変
形（撓み）量を少なくすることができる。

【００１２】また、前記アウターカップ及びインナーカ
ップはそれぞれアウターカップ用蓋体及びインナーカッ
プ用蓋体にて閉塞可能とし、インナーカップ用蓋体につ
いてはインナーカップと一体的に回転することが好まし
い。このような構成とすることで、カップ内での乱流の
抑制を図ることができる。

【００１３】また、基板表面に塗布液を滴下するノズル
をスリット状吐出口を有するノズルとし、このノズルは
スリット状吐出口の幅方向と直交する方向に往復動可能
とすることで、回転の際に飛散する塗布液の量を抑えつ
つ均一な厚みの塗膜が得られる。

【００１４】更に、基板を矩形状をなすガラス基板とす
る場合には、インナーカップ内に載置テーブルに保持さ
れた状態の前記ガラス基板を囲む枠体を設けることで、
更にガラス基板表面に発生する乱流を抑制することがで
きる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る
回転塗布装置の全体正面図、図２は本発明に係る回転塗
布装置の側面図、図３は本発明に係る回転塗布装置のカ
ップユニットを蓋体ユニットで閉じた状態を示す外観
図、図４は本発明に係る回転塗布装置のカップユニット
を蓋体ユニットで閉じた状態の中央部の拡大断面図、図
５（ａ）はスピンナー軸に対する載置テーブルの固着前
の状態の拡大断面図、（ｂ）は載置テーブルの別実施例
を示す拡大断面図、図６は本発明に係る回転塗布装置の
カップを蓋体で閉じた状態の右半分の拡大断面図、図７
はスピンナー軸の駆動系を中心とした断面図、図８はス
ピンナー軸が上昇した状態の図７と同様の図、図９はス
ピンナー軸を下方から見た図、図１０は本発明に係る回
転塗布装置のカップユニットの平面図、図１１は図１０
のＡ−Ａ線断面図、図１２はインナーカップ内に配置さ
れる枠体の斜視図、図１３（ａ）及び（ｂ）はインナー
カップとインナーカップ用蓋体との係合前と係合後の状
態を示す図、図１４は本発明に係る回転塗布装置の蓋体
ユニットの軸受部の平面図、図１５は同軸受部の縦断面
図、図１６（ａ）及び（ｂ）は減圧開放機構部の作用を
説明した図である。

【００１６】図中１は床面上に設けられたベースであ
り、このベース１上に本発明に係る回転塗布装置が支持
されている。回転塗布装置は大きく分けて、カップユニ
ット１０、蓋体ユニット１００及びノズルユニット２０
０から構成されており、以下にそれぞれのユニットにつ
いて説明する。

【００１７】先ず、カップユニット１０はアウターカッ
プ１１とインナーカップ１３を備えている（図６及び図
１０等を参照）。

【００１８】アウターカップ１１はアルミニウム製の内
側部分１１ａと外側部分１１ｂとを接合してなり、底面
は中心から径方向外側に向かって徐々に盛り上がり、イ
ンナーカップ下面との間にラビリンスシール部を形成す
る凹凸部１４を形成している。

【００１９】また、アウターカップ１１の内側部分１１
ａの下面内径部には後述するインナーカップと一体的に
回転する回転プレートとの間にラビリンスシール部を形
成する凹凸部１５を形成している。

【００２０】また、アウターカップ１１の外側部分１１
ｂには、図６に示すように、一段低くなったドレン排出
路１６が形成されている。このドレン排出路１６は、図
１０及び図１１に示すように、回転方向に沿って徐々に
接線よりも外側に向けて疑似インボリュート曲線的に広
がる膨出部１７を等間隔で４ヵ所設け、これら膨出部１
７の最奥部にドレン穴１８を設け、このドレン穴１８に
排出管１９を接続している。尚、ドレン排出路１６の上
面はカバープレート２０にて閉塞されている。

【００２１】また、図１、図３、図１０及び図１１等に
示すように、アウターカップ１１は４本の高さ調整部材
２１を介してベース１上に支持されている。この高さ調
整部材２１はベース１側に回転しないように固定される
雄ネジ２２と、アウターカップ１１の下面側に回転しな
いように固定される雄ネジ２３と、これら雄ネジ２２，
２３間に螺合するナット部材２４と、高さを調節した後
にナット部材２４を固定するためのロックナット２５，
２６を備え、雄ネジ２２と雄ネジ２３とはネジの刻設方
向が逆向きになっている。また、当然のことながら、ナ
ット部材２４の内周部にも前記雄ネジ２２，２３に螺合
する雌ネジが刻設されており、この雌ネジの向きも雄ネ
ジ２２，２３に合せて逆向きに刻設されている。

【００２２】以上において、ロックナット２５，２６を
緩め、ナット部材２４を右廻し或いは左廻しすると、雄
ネジ２２と雄ネジ２３は逆向きにネジが刻設されている
ので、ベース１に対しアウターカップ１１が上昇若しく
は下降のいずれか一方の動きをなし、また前記とは逆方
向にナット部材２４を廻すことでアウターカップ１１も
前記とは逆方法に上下動する。このような操作を各高さ
調整部材２１毎に行ってアウターカップ１１の水平度を
出す。その後、ロックナット２５，２６を締めてナット
部材２４を固定する。

【００２３】尚、図示例にあっては、高さ調整部材２１
の構成として、雄ネジ２２，２３間をナット部材２４で
連結したものを示したが、高さ調整部材２１の構成はこ
れに限定されるものではなく、１本のネジを用いたも
の、ネジピッチの違う２種類の同方向のネジを使用した
もの、カム機構等のネジ以外の機構を用いたもの等任意
である。

【００２４】また、高さ調整部材２１の本数としては４
本としたが、３本或いは５本以上としてもよい。３本の
高さ調整部材２１を用いる場合には、各高さ調整部材２
１が正三角形の頂点位置になるように配置することが望
ましい。３本とした場合には、水平度を出すための調整
が楽になる。即ち、４本以上とした場合には、理論的に
は全ての高さ調整部材２１の上端が形成する１つの平面
は存在しないので、ある程度の水平度が出たときに調整
を終了することになるが、３本とした場合には、各高さ
調整部材２１の上端にて１つの平面を形成するので、簡
単に水平度を出すことができる。

【００２５】次にインナーカップ１３について説明す
る。図６に示すように、インナーカップ１３は薄肉のア
ルミニウム板等を成形してなり、前記アウターカップ１
１の底面との間に所定のクリアランスを確保するように
その中心部が保持部材３２に取付けられている。

【００２６】また、インナーカップ１３の上面にはトレ
イ３３が取付けられている。このトレイ３３には、図１
２に示すように、中央部に開口３４が形成され、更にト
レイ３３には矩形状の枠体３５が設けられている。矩形
状の枠体３５は、ガラス基板Ｗに対して回転塗布処理を
行う場合に、インナーカップ内に更に密閉空間を形成し
て乱流の発生を抑制するためのものであり、その寸法は
処理する基板Ｗよりも若干大きくしてある。尚、半導体
ウェーハのような円板状の基板を処理する場合には、枠
体の形状を円形にする。

【００２７】そして、前記矩形状の枠体３５の四隅には
偏平な排出アーム３６が設けられている。この排出アー
ム３６は中空で且つ先端部形状を円弧の一部となるよう
にし、しかも枠体３５が回転した際に枠体の各辺の内側
に沿って流れる塗布液がスムーズに排出アーム３６内に
入るように、四隅のうちでも、塗布液が溜まる側に取付
けている。

【００２８】一方、インナーカップ１３内にはチャック
を兼ねる載置テーブル３７が配置されている。載置テー
ブル３７はスピンナー軸４０の上端部に固着され、その
外周部は前記トレイ３３の開口３４の縁に上方からオー
バーラップしている。

【００２９】ここで、載置テーブル３７は図４に示すよ
うに中央部下面にプレート３８が固着され、このプレー
ト３８と載置テーブル３７の間には隙間３９が形成さ
れ、また隙間３９の中央部には真空引き装置につながる
前記スピンナー軸４０の中心穴４１が開口し、一方隙間
３９には載置テーブル３７上面に開口する吸引穴４２が
つながっている。而して、載置テーブル３７上にセット
された基板Ｗは吸引穴４２、隙間３９及び中心穴４１を
介して吸引され、載置テーブル３７上に吸着される。

【００３０】また、載置テーブル３７をスピンナー軸４
０の上端部に固着するには、楔部材４３と雌テーパ部材
４４を用いている。即ち、図５（ａ）に示すように、複
数の楔部材４３をスピンナー軸４０と雌テーパ部材４４
との間に入れ込むようにして雌テーパ部材４４にボルト
４５にてプレート３８を締め込む。すると、プレート３
８がスピンナー軸４０に沿って楔部材４３に当るまで入
り込むとともに、雌テーパ部材４４によって楔部材４３
が径方向内方に絞られ、強固にスピンナー軸４０の外周
を締め付け、載置テーブル３７がスピンナー軸４０に固
着される。

【００３１】図５（ｂ）は、載置テーブル３７をスピン
ナー軸４０の上端部に固着する別の構造を示し、この実
施例にあっては、プレート３８の中央部をカップ状部３
８ａとし、このカップ状部３８ａ内に雌テーパ部材４４
がほぼ隙間なく収まるようにしている。このような構成
とすることで、雌テーパ部材４４がスピンナー軸４０に
対して正確に位置決めされ、載置テーブル３７の水平度
を確実に維持することが可能になる。

【００３２】次に、前記したインナーカップ１３の回転
駆動機構、インナーカップ１３と一体的に回転する載置
テーブル３７の回転駆動機構、更には載置テーブル３７
の昇降動作につき、図３、図４、図７、図８及び図９等
を中心にして説明する。

【００３３】先ず図３に示すように、前記ベース１には
モータ５０が設けられ、一方、ベース１には、図７等に
示すように軸受け５１が設けられ、この軸受け５１内に
は筒体５２が回転自在に支持され、軸受け５１の外側に
は冷却水通路５９を配置している。そして、軸受け５１
から下方に突出した筒体５２の下端にはプーリ５３が固
着され、このプーリ５３と前記モータ５０の駆動軸に固
着したプーリ５４間にベルト５５を張設している。

【００３４】一方、前記筒体５２には前記保持部材３２
がボルトにて固着され、モータ５０の駆動がプーリ５
４、ベルト５５、プーリ５３、筒体５２及び保持部材３
２を介してインナーカップ１３に伝達されインナーカッ
プ１３が回転する。

【００３５】また、前記筒体５２の内側には別の筒体５
６がキー嵌合しており、この筒体５６内にはガイド５７
及びブッシュ５８を介して前記スピンナー軸４０が挿通
されている。ここで、スピンナー軸４０とガイド５７と
はスプライン嵌合しており、モータ５０の駆動で筒体５
２が回転せしめられると、筒体とキー嵌合している筒体
５６及びガイド５７が回転し、このガイド５７には前記
したようにスピンナー軸４０がスプライン嵌合している
ので、スピンナー軸４０も回転する。

【００３６】そして、スピンナー軸４０には前記したよ
うに、載置テーブル３７が取付けられているので、モー
タ５０を駆動することで、インナーカップ１３と載置テ
ーブル３７とが一体的に回転することになる。

【００３７】一方、図７に示すように、前記ベース１或
いは軸受け５１から下方にブラケット６０が垂下し、こ
のブラケット６０の下端にはモータ６１が固設され、ま
たブラケット６０には上下方向のレール６２が取付けら
れ、このレール６２に昇降体６３が係合し、この昇降体
６３の一部をなすナット部材６４に前記モータ６１にて
回転せしめられるボールネジ６５が螺合している。

【００３８】而して、図７の状態からモータ６１を駆動
し、ボールネジ６５を回転せしめると、図８に示すよう
に、ボールネジ６５に螺合しているナット部材６４を介
して昇降体６３がレール６２に沿って上昇する。そし
て、昇降体６３には前記スピンナー軸４０の下端が回転
可能に支持されているので、スピンナー軸４０及びこの
スピンナー軸４０の上端に取付けられている載置テーブ
ル３７が上昇する。この上昇した位置が未処理の基板Ｗ
を載置テーブル３７上にセットしたり、処理済の基板Ｗ
を載置テーブル３７上から取り上げる位置である。

【００３９】ところで、モータを駆動してスピンナー軸
４０を上昇させると、スピンナー軸４０とプレート３８
の下にある嵌合部が外れることになる。そして、嵌合部
が外れた状態で何らかの外力の作用でスピンナー軸４０
が回転すると、スピンナー軸４０を下げた場合にガイド
５７に嵌合部を嵌合させることができなくなり、蓋体ユ
ニット１００を下げた場合に基板Ｗに当たってしまうお
それがある。

【００４０】そこで、本実施例にあっては、前記プーリ
５３の下端にプレート６６を固着し、ブラケット６０の
上部にはプレート６６を検出することで、プーリ５３の
回転位置即ちスピンナー軸４０の回転位置を検出するセ
ンサ６７を取付け、更に、スピンナー軸４０の下端近傍
に回転阻止機構７０を設けている。

【００４１】回転阻止機構７０は図７および図９に示す
ように、インデックスプレート７１とロック装置７２と
からなり、インデックスプレート７１はスピンナー軸４
０の下端に固着され、その周縁には等間隔で４個の切欠
７３が形成され、ロック装置７２は前記昇降体６３に固
着されるシリンダ７４と、このシリンダ７４の駆動で開
閉する一対のロックアーム７５からなり、ロックアーム
７５先端にはローラ７６が取付けられている。

【００４２】而して、前記センサ６７にてスピンナー軸
４０の回転位置が、インデックスプレートの切欠がロッ
クアーム係合する位置となったときに回転を停止し、こ
の状態でシリンダを作動せしめ、左右のロックアームを
閉じ、ロックアーム先端のローラを切欠に係合せしめ
て、スピンナー軸４０の回転阻止を行う。そしてこの状
態で、昇降体６３を上昇せしめれば、スピンナー軸４０
のガイド５７との嵌合部が外れても、下降した場合に再
度スピンナー軸４０とガイド５７とを嵌合せしめること
ができる。

【００４３】次に、蓋体ユニット１００について詳細に
説明する。蓋体ユニット１００は前記アウターカップ１
１上面を閉塞するアウターカップ用蓋体１１０、前記イ
ンナーカップ１３上面を閉塞するインナーカップ用蓋体
１３０及びこれらアウターカップ用蓋体１１０及びイン
ナーカップ用蓋体１３０を支持する支持部１５０から構
成されている。

【００４４】アウターカップ用蓋体１１０は図６、図１
４、図１５及び図１６等に示すように、支持部１５０を
構成する円筒ボックス１５１の外周部にロッドガイド１
５２を固着し、このロッドガイド１５２にロッド１５３
を上下方向に挿通し、このロッド１５３の上端にアッパ
ープレート１５４を下端にロアプレート１５５を取付
け、ロアプレート１５５にアウターカップ用蓋体１１０
の内径部を取付けている。尚、アウターカップ用蓋体１
１０には把持部１１１を設けている。

【００４５】また、前記円筒ボックス１５１はアーム１
５６に取り付けられ、アーム１５６によって蓋体ユニッ
ト１００全体がカップユニット１０に対して上下動及び
進退動を行う。

【００４６】而して、図６に示すように、アウターカッ
プ用蓋体１１０の外周下端がアウターカップ１１外周に
取付けたカバープレート２０上に気密に当接し、アウタ
ーカップ１１を閉塞している状態では、ロッド１５３が
若干ロッドガイド１５２から上方に突出している。ま
た、この状態からアーム１５６を若干上昇させてインナ
ーカップ用蓋体１３０のみを１０ｍｍ程インナーカップ
１３から浮かす。その後、アーム１５６を更に上昇させ
てアウターカップ用蓋体１１０をカバープレート２０か
ら離して蓋体ユニット１００全体を上昇させることでパ
ーティクル等のゴミの巻き上げを防止しながら蓋体ユニ
ット１００を持上げると、アッパープレート１５４がロ
ッドガイド１５２に当るまでアウターカップ用蓋体１１
０が下がる。尚、アーム１５６はＳ字制御されたシリン
ダ等で昇降動する。Ｓ字制御とは蓋体の開閉時はゆっく
りとアームを動かし、蓋体がある一定の高さまできたら
開閉時より速い速度でアームを昇降動させることであ
る。蓋体の開閉時にアームをゆっくり動かすことで、外
気の巻き込みを防止し、蓋体とカップのカバープレート
２０との接触による衝撃を緩和する。しかしながら、そ
のままの速度でアーム１５６を昇降動していると時間が
かかりすぎてスループットに影響がでてしまうので、蓋
体がある程度の高さまで来たら、開閉時よりは速い速度
でアーム１５６を動かすようにする。

【００４７】このように、アウターカップ用蓋体１１０
を常時上下方向にフリーな状態としておくことで、イン
ナーカップ用蓋体１３０がインナーカップ１３上面を閉
塞した状態で、確実にアウターカップ１１上面をアウタ
ーカップ用蓋体１１０で閉塞することができる。

【００４８】また、図１６（ａ）及び（ｂ）に示すよう
に、アウターカップ用蓋体１１０の内径部はロアプレー
ト１５５に重ねて固着され、更にアウターカップ用蓋体
１１０の内径部には円環プレート１５７が重ねて支持さ
れ、円環プレート１５７については所定範囲で回動可能
とされている。

【００４９】そして、前記アウターカップ用蓋体１１
０、ロアプレート１５５及び円環プレート１５７にはそ
れぞれ穴１１０ａ、１５５ａ及び１５７ａが形成されて
おり、穴１１０ａ、１５５ａは常に一致しており、円環
プレート１５７は所定範囲で回動可能とされているの
で、穴１１０ａ、１５５ａ及び１５７ａが一致する場合
（図１６(ｂ)）と一致しない場合（図１６(ａ)）があ
る。このような構成としたのは、以下の理由による。

【００５０】即ち、塗布処理中はカップ内の空気はイン
ナーカップの回転に伴う遠心力でカップ外に飛散し、カ
ップ内は減圧状態になっているので、塗布処理が終了し
た後に、いきなり蓋体ユニット１００をカップユニット
１０から上昇せしめると、外部から塵埃がカップ内に飛
込み、これが基板表面等に付着すると欠陥の原因とな
る。

【００５１】そこで、蓋体ユニット１００でカップユニ
ット１０を閉塞し、内部でインナーカップ１３を回転し
て基板Ｗに塗布処理を行っている状態では、円環プレー
ト１５７はその穴１５７ａがアウターカップ用蓋体１１
０及びロアプレート１５５に形成した穴１１０ａ、１５
５ａに一致しない位置まで回動せしめ、カップ内を気密
な状態に維持し、カップ内に乱流が生じないようにし、
一方、塗布処理が終了したならば、円環プレート１５７
を回動せしめて全ての穴１１０ａ、１５５ａ、１５７ａ
を一致せしめ、カップの内外を連通してカップ内の減圧
状態を解除し、蓋体ユニット１００をカップユニット１
０から上昇させた時に外部からカップ内に微細な塵埃が
侵入しないようにしている。尚、円環プレート１５７を
回動させずに穴１１０ａ、１５５ａを塞いだ状態か、ま
たは全ての穴１１０ａ、１５５ａ、１５７ａを一致させ
て、カップの内外を連通させたままの状態でもよい。

【００５２】一方、インナーカップ用蓋体１３０は、図
１４及び図１５に示すように、支持部１５０を構成する
円筒ボックス１５１の底部に固着した軸受け１６０に軸
１６１が回転自在に支承され、この軸１６１には上下方
向に貫通穴１６２が穿設され、この貫通穴１６２には上
方から洗浄液供給管１６３が接続されている。

【００５３】この洗浄液供給管１６３を用いて洗浄を行
うのは、カップ内に基板Ｗをセットしていない状態で蓋
体ユニット１００でカップユニット１０を閉塞して行
う。即ち、洗浄液供給管１６３を介して供給された洗浄
液は貫通穴１６２を通ってインナーカップ用蓋体１３０
とこのインナーカップ用蓋体１３０の下面に取り付けら
れた整流板１６４との間の隙間に供給され、供給された
洗浄液は遠心力によってインナーカップ１３の外周部ま
で送られ、インナーカップ１３の外周部内面等に付着し
た余分な塗布液を溶かしてドレン排出路１６へ排出す
る。

【００５４】また、インナーカップ用蓋体１３０はイン
ナーカップ１３と閉塞状態で一体回転する。即ち、図１
３（ａ）はインナーカップ用蓋体１３０がインナーカッ
プ１３から離れた状態、（ｂ）はインナーカップ用蓋体
１３０がインナーカップ１３を閉塞している状態を示し
ており、インナーカップ１３の外周部には突起１３ａが
設けられ、インナーカップ用蓋体１３０の外周部には凹
部１３０ａが設けられ、インナーカップ用蓋体１３０が
インナーカップ１３を閉塞する状態で、これら突起１３
ａと凹部１３０ａが係合し、インナーカップ１３の回転
に連れてインナーカップ用蓋体１３０も回転し、インナ
ーカップ１３とインナーカップ用蓋体１３０とで形成さ
れる密閉空間は乱流を生じることなく密閉空間ごと回転
し、基板Ｗ表面の塗布液に遠心力を効果的に作用せしめ
る。

【００５５】ところで、基板Ｗに体する回転塗布処理が
終了すると、蓋体ユニット１００をカップユニット１０
から上昇させて、処理済の基板Ｗを載置テーブル３７を
上昇させて取り出し、次いで新たな基板Ｗを載置テーブ
ル３７上に載せ、載置テーブル３７を下降させてインナ
ーカップ１３内に基板Ｗを入れ、次いで、蓋体ユニット
１００でカップユニット１０を閉塞、つまりアウターカ
ップ用蓋体１１０でアウターカップ１１を、インナーカ
ップ用蓋体１３０でインナーカップを閉塞し、この後イ
ンナーカップ１３をスピンナー軸４０にて回転せしめて
塗布処理を行うわけであるが、一旦蓋体ユニット１００
をカップユニット１０から上昇させると、インナーカッ
プ１３とインナーカップ用蓋体１３０との係合状態が解
除されるので、インナーカップ１３とインナーカップ用
蓋体１３０とが離れた状態の時にインナーカップ用蓋体
１３０が回転すると、新たな基板を処理するために、再
び蓋体ユニット１００を降ろしたときに、インナーカッ
プ用蓋体１３０がインナーカップ１３に係合せず、イン
ナーカップ用蓋体１３０がインナーカップ１３の回転に
連れ回りしないことになる。

【００５６】このような状態で、インナーカップ１３を
回転させると、塗布処理ができないだけでなく、装置の
破損につながる。そこで、本実施例にあっては、インナ
ーカップ用蓋体の回転阻止機構１７０を円筒ボックス１
５１内に設けている。

【００５７】回転阻止機構１７０は、図１４に示すよう
に、インデックスプレート１７１とロック装置１７２と
からなり、インデックスプレート１７１はインナーカッ
プ用蓋体１３０の軸１６１に固着され、その外周には等
間隔で４個の切欠１７３が形成され、ロック装置１７２
はシリンダ１７４と、このシリンダ１７４の駆動で揺動
するロックアーム１７５からなり、ロックアーム１７５
先端にはローラ１７６が取付けられている。

【００５８】而して、ローラ１７６が切欠１７３から外
れた状態でインナーカップ１３とインナーカップ用蓋体
１３０とを一体回転させる塗布処理を行った後、回転を
停止し、ロックアーム１７５を揺動させてローラ１７６
を切欠１７３に係合させ、インナーカップ用蓋体１３０
の回り止めを行った後に蓋体ユニット１００をカップユ
ニット１０から上昇させ、前記したように処理済の基板
Ｗを取り出すとともに、未処理基板Ｗを載置テーブル３
７上にセットする。この後、再びインナーカップ用蓋体
１３０でインナーカップ１３上面を閉じて回転塗布を行
うのであるが、このときインナーカップ用蓋体１３０と
インナーカップ１３とが係合してインナーカップ用蓋体
１３０がインナーカップ１３と一体的に回転するのは前
記した通りである。

【００５９】次に、ノズルユニット２００について説明
する。ノズルユニット２００は、図１及び図２に示すよ
うに、ベース１上の両側にレール２０１，２０１を設
け、これらレール２０１，２０１に門型フレーム２０２
を摺動可能に係合し、また門型フレーム２０２にノズル
２０３を取り付けている。このノズル２０３はスリット
状の吐出口を備えている。

【００６０】また、前記レール２０１，２０１に沿って
ボールネジ２０４，２０４が配置され、ベース１の中央
に設けたモータ２０５から左右にベルト２０６，２０６
でモータ２０５の駆動力を分配し、ローラ２０７，２０
７を介して、前記ボールネジ２０４，２０４を回転せし
める。そして、前記ボールネジ２０４には門型フレーム
２０２に固設したナット部材２０８が螺合しているの
で、ボールネジ２０４を回転せしめることで門型フレー
ム２０２をレール２０１に沿って往復動する。

【００６１】上記の門型フレーム２０２が移動すること
で、図２に示すように、基板Ｗの表面に所定幅で塗布液
を塗布する。この塗布にあたっては、基板Ｗの表面とノ
ズル２０３下端との間隔が設定された一定幅でなければ
ならない。そこで、本発明にあっては図２に示すよう
に、レーザ光を発する発光素子２１０と受光素子２１１
を設け、発光素子２１０から断面積が例えば１ｍｍ×１
５ｍｍのレーザ光が基板の対角線上を通るように構成
し、所定の光量のレーザ光が基板Ｗの表面とノズル２０
３下端との間を通過することを確認することで、所定の
隙間を確保するようにしている。また、受光素子として
は外界からの光の影響を受けないＣＣＤ等を使用するの
が好ましい。

【００６２】この後、載置テーブル３７をインナーカッ
プ１３内まで降下せしめ、インナーカップ１３とともに
基板Ｗを吸着保持している載置テーブル３７を回転せし
め、所定幅で塗布された塗布液を更に均一に拡散せしめ
る。このように、一旦幅広に塗布した後、回転塗布する
ことで、使用する塗布液の量を少なくすることができ
る。

【００６３】また、前記したように、ベース１の中央に
モータ２０５を配置し、このモータ２０５の駆動力を左
右に分配することで、モータの数を少なくでき、且つ左
右のボールネジ２０４の回転速度が確実に一致するの
で、門型フレーム２０２の移動が極めてスムーズにな
る。

【００６４】

【発明の効果】以上に説明したように本発明によれば、
回転するインナーカップの外側にドレインを受けるアウ
ターカップを配置した回転塗布装置において、前記アウ
ターカップをベースに対して高さ調整部材を介して支持
したので、大径化したアウターカップを水平に維持する
ことができる。

【００６５】また、前記アウターカップ及びインナーカ
ップの上面を、それぞれアウターカップ用蓋体及びイン
ナーカップ用蓋体にて閉塞可能とすれば、カップ内での
乱流の抑制を図ることができる。

【００６６】また、ノズルとしてスリット状吐出口を有
するものとし、しかもスリット状吐出口の幅方向と直交
する方向に相対的に往復動可能とすれば、回転の際に飛
散する塗布液の量を抑えつつ均一な厚みの塗膜を得るこ
とができる。

【００６７】更に、基板を矩形状をなすガラス基板とす
る場合には、インナーカップ内に載置テーブルに保持さ
れた状態の前記ガラス基板を囲む枠体を設けることで、
更にガラス基板表面に発生する乱流を抑制することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る回転塗布装置の全体正面図

【図２】本発明に係る回転塗布装置の側面図

【図３】本発明に係る回転塗布装置のカップユニットを
蓋体ユニットで閉じた状態を示す外観図

【図４】本発明に係る回転塗布装置のカップユニットを
蓋体ユニットで閉じた状態の中央部の拡大断面図

【図５】（ａ）はスピンナー軸に対する載置テーブルの
固着前の状態の拡大断面図、（ｂ）は載置テーブルの別
実施例を示す拡大断面図

【図６】本発明に係る回転塗布装置のカップユニットを
蓋体ユニットで閉じた状態の右半分の拡大断面図

【図７】スピンナー軸の駆動系を中心とした断面図

【図８】スピンナー軸が上昇した状態の図７と同様の図

【図９】スピンナー軸を下方から見た図

【図１０】本発明に係る回転塗布装置のカップユニット
の平面図

【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図

【図１２】インナーカップ内に配置される枠体の斜視図

【図１３】インナーカップとインナーカップ用蓋体との
係合部を示す図で、（ａ）は係合前の状態、（ｂ）は係
合状態を示す。

【図１４】本発明に係る回転塗布装置の蓋体ユニットの
軸受部の平面図

【図１５】同軸受部の縦断面図

【図１６】（ａ）及び（ｂ）は減圧開放機構部の拡大断
面図

【符号の説明】

１…ベース、１０…カップユニット、１１…アウターカ
ップ、１３…インナーカップ、１４，１５…ラビリンス
シール部を形成する凹凸部、１６…ドレン排出路、１７
…膨出部、１８…ドレン穴、２１…高さ調整部材、２
２，２３…雄ネジ、２４…ナット部材、３３…トレイ、
３５…枠体、３６…排出アーム、３７…載置テーブル、
４０…スピンナー軸、４２…吸引穴、４３…楔部材、４
４…雌テーパ部材、５０，５１…軸受け、５２，５６…
筒体、５７…ガイド、５９…冷却水通路、６０…ブラケ
ット、６１…モータ、６２…レール、６３…昇降体、６
４…ナット部材、６５…ボールネジ、７０…回転阻止機
構、７１…インデックスプレート、７２…ロック装置、
７３…切欠、７４…シリンダ、７５…ロックアーム、７
６…ローラ、１００…蓋体ユニット、１１０…アウター
カップ用蓋体、１３０…インナーカップ用蓋体、１５０
…支持部、１５１…円筒ボックス、１５２…ロッドガイ
ド、１５３…ロッド、１５４…アッパープレート、１５
５…ロアプレート、１５６…アーム、１５７…円環プレ
ート、１６０…軸受け、１６１…軸、１６３…洗浄液供
給管、１６４…整流板、１７０…インナーカップ用蓋体
の回転阻止機構、１７１…インデックスプレート、１７
２…ロック装置、１７３…切欠、１７４…シリンダ、１
７５…ロックアーム、１７６…ローラ、２００…ノズル
ユニット、２０１…レール、２０２…門型フレーム、２
０３…ノズル、２０４…ボールネジ、２０５…モータ、
２０６…ベルト、２０７…ローラ、２０８…ナット部材
２０８、Ｗ…基板。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 福島 偉仁 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東 京応化工業株式会社内 (72)発明者 宇野 宏 岡山県井原市木之子町6186番地 タツモ株 式会社内 (72)発明者 藤井 裕康 岡山県井原市木之子町6186番地 タツモ株 式会社内 (72)発明者 山本 夕記 岡山県井原市木之子町6186番地 タツモ株 式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ベースに支持されるアウターカップ内に
   モータにて回転せしめられるインナーカップを配置し、
   このインナーカップ内に基板を保持するとともにインナ
   ーカップと一体的に回転する載置テーブルを設け、基板
   表面に滴下した塗布液を基板の回転に伴なう遠心力で拡
   散せしめるようにした回転塗布装置において、前記アウ
   ターカップはベースに対して高さ調整部材を介して支持
   されていることを特徴とする回転塗布装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の回転塗布装置におい
   て、前記高さ調整部材は正三角形の頂点位置となるよう
   に等間隔で３本配置されていることを特徴とする回転塗
   布装置。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の回転塗布装置におい
   て、前記高さ調整部材は多角形の頂点位置となるように
   等間隔で４本以上配置されていることを特徴とする回転
   塗布装置。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
   の回転塗布装置において、前記アウターカップ及びイン
   ナーカップはそれぞれアウターカップ用蓋体及びインナ
   ーカップ用蓋体にて閉塞され、インナーカップ用蓋体は
   インナーカップと一体的に回転することを特徴とする回
   転塗布装置。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   の回転塗布装置において、前記基板表面に塗布液を滴下
   するノズルはスリット状吐出口を有し、且つノズルはス
   リット状吐出口の幅方向と直交する方向に往復動可能と
   されていることを特徴とする回転塗布装置。
6. 【請求項６】 請求項１乃至請求項５のいずれかに記載
   の回転塗布装置において、前記基板は矩形状をなすガラ
   ス基板であり、且つインナーカップは載置テーブルに保
   持された状態の前記ガラス基板を囲む枠体を備えている
   ことを特徴とする回転塗布装置。