JPH11283902A - スピン処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 この発明は回転テ−ブを回転させて基板を処
理する際に、その基板が微粒子などによって汚染されず
らいスピン処理装置を提供することにある。 【解決手段】 カップ２１と、このカップの底部中心部
から内部へ挿通された回転駆動される駆動軸２６と、こ
の駆動軸に連結されて回転させられるとともに上面に基
板２０が保持される回転テ−ブル２７と、上記カップの
底部に設けられ上記回転テーブルの回転によって発生す
る空気流を排出する排出管４２と、上記カップの内底部
に設けられ上記回転テーブルの回転によって発生する空
気流を整流して上記排気管へ導く整流体３４とを具備
し、上記整流体は、上面が上記カップ内の空気の流れ方
向に沿って漸次低く傾斜した傾斜面３７ａに形成されて
いるとともに先端部に上記空気流を導入する導入口３８
が開口形成された複数の風洞部３７が上記カップの周方
向に沿って設けられてなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は回転テ−ブルによ
って基板を回転させて処理するスピン処理装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】たとえば液晶表示装置の製造過程におい
ては、ワ−クとしてのガラス製の基板に回路パタ−ンを
形成するための成膜プロセスやフォトプロセスがある。
これらのプロセスでは、上記基板の処理と洗浄とが繰り
返し行われる。洗浄された基板を乾燥させたり、基板に
レジストを均一に塗布するためには、上記基板を回転テ
−ブルに保持し、この回転テ−ブルとともに回転させ、
それによって生じる遠心力を利用する、スピン処理装置
が用いられている。

【０００３】一般に、スピン処理装置は、図５に示すよ
うにカップ１を有する。このカップ１は下カップ２ａと
上カップ２ｂとから構成されている。上記下カップ２ａ
は上面が開放したお椀状に形成され、その底部中心部分
には通孔３が形成され、上端縁には受けフランジ４が形
成されている。

【０００４】上記上カップ２ｂは外周面が凸曲面をなし
たリング状に形成されていて、その外周面には取付け部
材５を介して連結フランジ６が設けられている。そし
て、上カップ２ｂはその連結フランジ６を上記受けフラ
ンジ４にパッキング７を介して接合させ、それらを複数
の蝶ナット８で結合することで一体化されている。

【０００５】上記下カップ２ａに形成された通孔３から
そのカップ１の内部へはモ−タ９の駆動軸１１が挿通さ
れている。この駆動軸１１の上端には回転テ−ブル１２
が取付けられている。この回転テ−ブル１２の上面には
支持ピン１３および支持ピン１３よりも径方向外方にガ
イドピン１４がそれぞれ周方向に所定間隔で突設されて
いる。上記支持ピン１３は回転テ−ブル１２の上面に供
給される基板１５の下面を支持し、上記ガイドピン１４
は上記基板１５の外周面に係合してその基板１５が回転
テ−ブル１２上で動くのを阻止している。

【０００６】上記下カップ２ａの底壁には複数の排水口
体１７が設けられ、この排水口体１７は図示しないタン
クに配管接続されている。また、下カップ２ａの周壁に
は、上カップ２ｂの下端よりも上部に周方向に所定間隔
で複数の排気口体１６が接続され、これらは図示しない
排気ポンプに配管接続されている。

【０００７】このような構成のスピン処理装置によれ
ば、上記基板１５を乾燥させたり、基板１５に図示しな
い供給ノズルから滴下されたレジストを均一に分布させ
る場合などには、上記モ−タ９に通電し、その駆動軸１
１に取付けられた回転テ−ブル１２を回転させる。

【０００８】回転テ−ブル１２を回転させて遠心力を発
生させれば、その遠心力によって基板１５の上面に付着
した洗浄液を乾燥させたり、その上面に滴下させられた
レジストを均一に分布せるなどのことができる。

【０００９】ところで、回転テ−ブル１２を回転させる
と、その回転によって遠心力が発生するだけでなく、カ
ップ１内には回転テ−ブル１２の回転にともない空気の
流れが生じることが避けられない。その空気流は図６に
矢印Ａで示すように回転テ−ブル１２の外周面から排気
口体１６へ吸引される流れとなる。

【００１０】上記空気流Ａが乱れのない状態であればよ
いのだが、その空気流Ａは回転テ−ブル１２の外周面か
ら下方へ向かって流れ、上カップ２ｂの下端を通ったの
ち、上方へ向かって流れ方向を変えて排気口体１６から
流出するという、屈曲した経路となる。

【００１１】そのため、回転テ−ブル１１の回転によっ
て生じる空気流Ａは、排気口体１６へ円滑に流れずらい
ため、その空気流Ａの一部は同図に矢印Ｂで示すような
空気流となる。つまり、乱気流となる。乱気流Ｂの発生
によって空気の一部が回転テ−ブ１２上に保持された基
板１５の上面や下面に向かう流れとなるから、空気中に
含まれた微粒子やミストが上記基板１５の上面や下面に
付着し、基板１５を汚染するということがある。

【００１２】そこで、本件出願人は特開平７−６６０９
９号公報に示されるスピン処理装置を提案した。つま
り、この先行技術は、図６に示すようにカップ体の内底
部に整流板ａが設けられている。この整流板ａには導入
口ｂが開口形成され、この導入口ｂよりも矢印Ｘで示す
空気の流れ方向下流側にはほぼ４５度の角度で屈曲され
たガイド板ｃを固着する。それによって、回転テーブル
の回転によって生じる空気流を矢印Ｙで示すように上記
ガイド板ｃによって導入口ｂへ導入するようにしてい
る。

【００１３】このような構成によれば、回転テーブルの
回転によって生じる空気が上記ガイド板ｃにガイドされ
て上記導入口ｂに導入されるから、整流板ａがない場合
に比べてカップ内に生じる乱気流を抑制することができ
る。

【００１４】しかしながら、上記先行技術においては、
回転テーブルの回転によって生じる空気流がガイド板ｃ
に衝突してその流れ方向が変換されて導入口ｂに導入さ
れる。そのため、空気流はガイド板ｃに衝突したとき
に、その一部が乱気流となって導入口ｂに円滑に導入さ
れずに基板１５の上面や下面に向かう空気流となること
があるから、それによって基板の汚染を招くということ
がある。

【００１５】また、洗浄された基板を乾燥処理する場合
には、基板から洗浄液が滴下する。そのため、その洗浄
液を円滑に排出処理することで、カップ内で発生する乱
気流などによって上記洗浄液がミストとなって上記基板
に再付着するのを防止する必要がある。

【００１６】しかしながら、上述した先行技術において
は、整流板ａの上面が水平面となっているばかりか、空
気流Ｙが衝突するガイド板ｃを有するから、この上面に
滴下した洗浄液が円滑に排出されず、カップ内で発生す
る乱気流によってミスト化したり、空気流Ｙに含まれる
洗浄液がガイド板ｃに衝突してミスト化し、基板に付着
するということがあった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のス
ピン処理装置においては、回転テ−ブルを回転させるこ
とで発生する空気流の一部が乱気流となり、上記回転テ
−ブルの上面に保持された基板に向かう流れとなるか
ら、空気中に含まれた微粒子が上記基板に付着し易いと
いうことがあったり、基板から滴下した液体が円滑に排
出されず、ミストとなって基板に付着するということが
あった。

【００１８】この発明は、回転テ−ブルを回転させるこ
とで空気流が生じても、その空気流が基板に向かう乱気
流となって、基板に微粒子が付着し易いということがな
いようにしたスピン処理装置を提供することにある。こ
の発明は、回転テーブルを回転させることで基板から滴
下する液体を円滑に排出することができるようにしたス
ピン処理装置を提供することにある。

【００１９】

【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の発明は、基板を回転させることで、この基
板に所定の処理を行うスピン処理装置において、カップ
と、このカップの底部中心部から内部へ挿通された回転
駆動される駆動軸と、この駆動軸に連結されて回転させ
られるとともに上面に上記基板が保持される回転テ−ブ
ルと、上記カップの底部に設けられ上記回転テーブルの
回転によって発生する空気流を排出する排出手段と、上
記カップの内底部に設けられ上記回転テーブルの回転に
よって発生する空気流を整流して上記排出手段へ導く整
流体とを具備し、上記整流体は、上面が上記カップ内の
空気の流れ方向に沿って漸次低く傾斜した傾斜面に形成
されているとともに先端部に上記空気流を導入する導入
口が開口形成された中空状をなし上記カップの周方向に
沿って設けられた複数の風洞部およびこの風洞部内に導
入された空気流を上記排出手段へ導く流通部とを有する
ことを特徴とする。

【００２０】請求項２の発明は、基板を回転させること
で、この基板に所定の処理を行うスピン処理装置におい
て、カップと、このカップの底部中心部から内部へ挿通
された回転駆動される駆動軸と、この駆動軸に連結され
て回転させられるとともに上面に上記基板が保持される
回転テ−ブルと、上記カップの内底部に設けられ上記回
転テーブルの回転によって発生する空気流を排出する排
出手段と、上記カップの内底部の周辺部に設けられ径方
向外方から内方に向かって低く傾斜した傾斜面を有し、
この傾斜面によって上記基板から滴下する液体を上記排
出手段へ導くガイド部材とを具備したことを特徴とす
る。

【００２１】請求項１の発明によれば、回転テーブルの
回転によってカップ内で発生する空気流は、整流体の風
洞部の傾斜面に沿って円滑に流れ、周方向において隣り
合う風洞部の除気傾斜面に沿う空気の流れ方向に向かっ
て開口した導入口からその風洞部内に円滑に流入して排
出されるから、衝突による乱気流の発生をくということ
がほとんどない。

【００２２】請求項２の発明によれば、カップの内底部
に径方向外方から内方へ向かって低く傾斜した傾斜面を
有するガイド部材を設けたことで、基板から滴下した液
体は上記傾斜面に沿って円滑に排出されるため、カップ
内の気流によってミストが発生するのを防止できる。

【００２３】

【実施の形態】以下、この発明の一実施の形態を図１乃
至図４を参照して説明する。図１に示すスピン処理装置
は、たとえば液晶表示装置の基板や半導体ウエハなどの
基板２０を乾燥処理するためのもので、その装置はカッ
プ２１を備えている。このカップ２１は下カップ２２
ａ、上カップ２２ｂおよび内カップ２２ｃから構成され
ている。下カップ２２ａは上面が開放したお椀状をなし
ていて、その上端縁にはシ−ルパッキング２３が取着さ
れ、底壁中心部には径方向外方に向かって低く傾斜した
円錐状の第１の傾斜面２４ａが形成されている。この第
１の傾斜面２４ａの中心部（頂部）には通孔２４が形成
されている。

【００２４】上記通孔２４には、モ−タ２５の駆動軸２
６が挿通され、カップ２１内に突出した上記駆動軸２６
の上端は回転テ−ブル２７の下面に設けられた円盤状の
連結部材２８に連結されている。この連結部材２８の下
面周辺部には円周溝２９が形成され、この円周溝２９に
は上記通孔２４の周縁部を形成する周壁２４ｂの上端部
が挿入されている。

【００２５】上記下カップ２２ａの底壁の上記通孔２４
の周辺部には遮蔽リング３１が上記連結部材２８の外周
面を覆う状態で設けられている。それによって、基板２
０を後述するごとく乾燥処理する際にカップ１内に飛散
する液体が上記通孔２４を通ってモ−タ２５を濡らすの
を防止できるようになっている。

【００２６】上記回転テ−ブル２７の上面には複数の支
持ピン３２と、その支持ピン３２よりも径方向外方に位
置する複数のガイドピン３３とが周方向に所定間隔で突
設されている。支持ピン３２は回転テ−ブル２７の上面
に供給される上記基板２０の下面を支持し、上記ガイド
ピン３３は上記基板２０の外周面に係合し、その基板２
０が回転テ−ブル２７上でずれ動くのを阻止するように
なっている。

【００２７】上記下カップ２２ａの内底部には整流体３
４が配設されている。この整流体３４はリング状の基部
３５を有する。この基部３５は、図４に示すように上部
壁３５ａ、内壁３５ｂ及び外壁３５ｃを有し、それによ
って三方が囲まれているとともに下面が開放した流通部
としての流通路３６を形成している。

【００２８】上記上部壁３５ａには、それぞれ周方向に
ほぼ９０度の範囲にわたる４つの中空状の風洞部３７が
設けられている。この風洞部３７は、上面が上記回転テ
ーブル２７の回転方向に沿って漸次低く傾斜した傾斜面
３７ａに形成されているとともに、その内部空間の高さ
寸法も上記傾斜面３７ａに対応して漸次低くなってい
る。

【００２９】上記風洞部３７の高さ寸法が最も高い先端
面は導入口３８がほぼ垂直に開口形成され、高さ寸法が
最も低くなる後端部は上記基部３５の上部壁３５ａに形
成された流通部としての連通孔３９を介して上記基部３
５内の流通路３６に連通している。

【００３０】図１に示すように、上記下カップ２２ａの
底部壁の上記連通孔３９に対応する部位には排出口４１
が開口形成されている。つまり、下カップ２２ａには周
方向に９０度間隔で４つの排出口４１が形成されてい
る。各排出口４１にはそれぞれ排出管４２の一端がが接
続されている。各排出管４２の他端は気液分離タンク４
３を介して排出ポンプ４４に連通している。

【００３１】したがって、上記カップ２１内の雰囲気は
上記排出ポンプ４４の吸引力により、風洞部３７から連
通孔３９を通って基部３５の流通路３６に導入され、こ
こから排出口４１を通って上記排出管４２へ排出される
ようになっている。

【００３２】上記４つの風洞部３７の内周側にはリング
状のガイド部材４５が設けられている。このガイド部材
４５の板面は径方向内方に向かって低く傾斜した第２の
傾斜面４５ａに形成されている。つまり、第２の傾斜面
４５ａは上記下カップ２２ａの第１の傾斜面２４ａと逆
方向に傾斜している。

【００３３】上記第２の傾斜面４５ａの外形寸法は上記
回転テーブル２７の外径寸法よりも大きく設定されてい
る。それによって、上記回転テーブル２７に保持された
基板２０からの液体、例えば洗浄液は上記第２の傾斜面
４５ａに滴下する。

【００３４】第２の傾斜面４５ａに滴下した洗浄液はそ
の第２の傾斜面４５ａによって下カップ２２ａの内底面
へ円滑にガイドされ、そこから図４に示すように上記基
部３５の内壁３５ｂに周方向に所定間隔で形成された通
孔４６を通って流通路３６へ流入するようになってい
る。

【００３５】図１に示すように、上記下カップ２２ａの
上端部には上記上カップ２２ｂが着脱自在に取着されて
いる。この上カップ２２ｂは上記回転テ−ブル２７と対
応する部分が開放したリング状をなしていて、その下端
部には上記下カップ２２ａの上端縁に設けられたパッキ
ング２３の部分に液密かつ着脱自在に係合取着される係
合部４７が形成されている。

【００３６】上記内カップ２２ｃは外周面が凸曲面に形
成されたリング状をなしていて、その下端部は上記上カ
ップ２２ｂの内面周辺部に取着された断面クランク状の
保持リング４８に係合保持されている。つまり、上記内
カップ２２ｃは上記回転テ−ブル２７の周辺部分を覆う
状態で設けられている。

【００３７】つぎに、上記構成のスピン処理装置によっ
て洗浄後の基板２０を乾燥させる場合について説明す
る。回転テ−ブル２７に洗浄液によって洗浄処理されて
濡れた状態にある基板２０が供給されると、モ−タ２５
に通電されて上記回転テ−ブル２７が回転駆動される。
それによって、基板２０に付着した洗浄液に遠心力が作
用し、その遠心力で洗浄液が飛散し、基板２０が乾燥さ
せられる。また、カップ２１内には上記洗浄液を含む空
気流が回転テーブル２７の回転方向と同方向に発生す
る。

【００３８】上記空気流は上記カップ２１内の整流体３
４の風洞部３７の上面の傾斜面３７ａに沿って流れる。
この傾斜面３７ａは回転テーブル２７の回転方向に沿っ
て漸次低く形成されているから、上記空気流は傾斜面３
７ａに沿って円滑に流れる。

【００３９】整流体３４には基部３５の上面に周方向に
沿って４つの風洞部３７が形成されている。そのため、
所定の風洞部３７の傾斜面３７ａに沿って流れた空気流
は、その所定の風洞部３７の後端に隣接する他の風洞部
３７の導入口３８からその内部空間２７ｂへ流入する。

【００４０】上記導入口３８は傾斜面３７ａの後端部に
ほぼ垂直に開口形成されているから、傾斜面３７ｂに沿
って流れる空気流は衝突などによる乱流となることな
く、上記導入口３８から上記風洞部３７の内部空間へ円
滑に流入し、連通孔３９、流通路３６および排気口４１
を経て排出管４２へ排気される。

【００４１】そのため、カップ２１内には、回転テーブ
ル２７に保持された基板２０の上面と下面に向かう空気
流が生じることがほとんどないから、空気流に含まれる
塵埃が上記基板２０に付着して基板２０を汚染するのが
防止される。

【００４２】回転テーブル２７を回転させることで、上
記基板２０からは洗浄液が飛散する。洗浄液の一部は回
転テーブル２７の回転によって発生する空気流に含ま
れ、この空気流とともに整流体３４の風洞部３７の傾斜
面３７ａに沿って流れ、その内部空間３７ｂから基部３
５の流通路３６を経て排出管４２へ排出されることにな
る。

【００４３】また、基板２０からの洗浄液の残りの一部
は上記整流体３４のガイド部材４５の第２の傾斜面４５
ａに滴下し、その第２の傾斜面４５ａから下カップ２２
ａの第１の傾斜面２４ａを経て基部３５の内壁３５に形
成された通孔４６を通り、流通路３６を経て排出口４１
から排出されることになる。

【００４４】このように、基板２０から飛散する洗浄液
の一部は、風洞部３７の傾斜面３７ａにガイドされて円
滑に排出され、残りの一部は上記ガイド部材４５の第２
の傾斜面４５ａにガイドされて円滑に排出される。その
ため、洗浄液がカップ２１内に滞留するのが低減される
から、回転テーブル２７の回転によって後述するごとく
カップ２１内で発生する気流で洗浄液がミスト化し、基
板２０に付着するのを防止することができる。

【００４５】なお、この発明は上記一実施の形態に限定
されず、その発明の要旨の範囲内で種々変形可能であ
る。たとえば、上記一実施の形態では洗浄された基板を
乾燥させる場合について説明したが、基板にレジストな
どの処理液を均一に散布させる場合にも、この発明の装
置を用いれば、その処理液に微粒子が付着するのを防止
することができる。

【００４６】また、カップには、整流体の各風洞部の後
端部に対応して排出口を形成したがが、風洞部の数と排
出口の数は対応していなくてもよく、例えば２つの風洞
部に対して１つの排出口を設けるようにしてもよい。さ
らに、風洞部の数も４つに限られず、３つあるいは５つ
以上であっても差し支えない。

【００４７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、カップの内底
部に、カップ内に生じる空気の流れ方向に沿って漸次低
く傾斜した傾斜面を有するとともに、その先端部にカッ
プ内に生じる空気流を導入する導入口が形成された複数
の風洞部が上記カップの周方向に沿って設けられた整流
体を配置するようにした。

【００４８】そのため、回転テーブルの回転によってカ
ップ内で発生する空気流は、整流体の風洞部の傾斜面に
沿って円滑に流れてその導入口から風洞部内に流入して
排出されるから、空気流が整流体に衝突して乱気流の発
生を招き、基板を汚染するのを防止することができる。

【００４９】請求項２の発明によれば、カップの内底部
に径方向外方から内方へ向かって低く傾斜した傾斜面を
有するガイド部材を設けるようにした。そのため、基板
から滴下した液体は上記傾斜面に沿って円滑に排出され
るため、カップ内に液体が滞留し、その液体がカップ内
の気流によってミストとなって基板に付着するのを防止
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施の形態を示す装置の縦断面
図。

【図２】同じく整流体の斜視図。

【図３】同じく整流板の平面図。

【図４】同じく図３のＺ−Ｚ線に沿う整流体の断面図。

【図５】従来の装置の縦断面図。

【図６】従来の整流板の一部分の斜視図。

【符号の説明】

２０…基板 ２１…カップ ２５…モ−タ ２６…駆動軸 ２７…回転テ−ブ ３４…整流体 ３６…流通路（流通部） ３７…風洞部 ３７ａ…傾斜面 ３９…流通孔（流通部） ４２…排出管（排出手段） ４５…ガイド部材

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

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板を回転させることで、この基板に所
   定の処理を行うスピン処理装置において、 カップと、 このカップの底部中心部から内部へ挿通された回転駆動
   される駆動軸と、 この駆動軸に連結されて回転させられるとともに上面に
   上記基板が保持される回転テ−ブルと、 上記カップの底部に設けられ上記回転テーブルの回転に
   よって発生する空気流を排出する排出手段と、 上記カップの内底部に設けられ上記回転テーブルの回転
   によって発生する空気流を整流して上記排出手段へ導く
   整流体とを具備し、 上記整流体は、上面が上記カップ内の空気の流れ方向に
   沿って漸次低く傾斜した傾斜面に形成されているととも
   に先端部に上記空気流を導入する導入口が開口形成され
   た中空状をなし上記カップの周方向に沿って設けられた
   複数の風洞部およびこの風洞部内に導入された空気流を
   上記排出手段へ導く流通部とを有することを特徴とする
   スピン処理装置。
2. 【請求項２】 基板を回転させることで、この基板に所
   定の処理を行うスピン処理装置において、 カップと、 このカップの底部中心部から内部へ挿通された回転駆動
   される駆動軸と、 この駆動軸に連結されて回転させられるとともに上面に
   上記基板が保持される回転テ−ブルと、 上記カップの内底部に設けられ上記回転テーブルの回転
   によって発生する空気流を排出する排出手段と、 上記カップの内底部の周辺部に設けられ径方向外方から
   内方に向かって低く傾斜した傾斜面を有し、この傾斜面
   によって上記基板から滴下する液体を上記排出手段へ導
   くガイド部材とを具備したことを特徴とするスピン処理
   装置。