(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インナーカップの外側に回転するインナーカップからのドレインを受けるアウターカップを配置し、またインナーカップの中央部に板状被処理物を上面にセットするチャック部材をインナーカップに対して上下動可能に設け、更に、インナーカップの回転慣性力がチャック部材の回転慣性力より大きい回転カップ式塗布装置において、前記インナーカップは筒状部材を介してベースに回転自在に支持されるとともにモータに連結され、また前記チャック部材は前記筒状部材を貫通して下方に伸び、その下端部はシリンダユニットにて上下動する昇降体に支持されるとともに最も下降した位置で係合部を介してインナーカップによって被動回転せしめられ、また前記昇降体にはチャックを所定の回転位置で停止せしめるストッパが設けられていることを特徴とする回転カップ式塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はウェハ等の板状被処理物表面に塗布液を均一に塗布する回転カップ式塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体ウェハやガラス基板等の表面に素子を形成する工程等に用いる従来の塗布装置は、固定されたカップ内にスピンナーチャックを下方から臨ませ、スピンナーチャック上面に半導体ウェハ等を吸着固定し、この状態でノズルから半導体ウェハ上面に塗布液を滴下し、次いでモータでスピンナーチャックを回転し、遠心力で塗布液を半導体ウェハ等の表面に均一に拡散させるようにしている。
【０００３】
上述した塗布装置にあってはカップが固定でチャックが回転するため、カップ内に乱流が発生し、均一な塗布が困難で、ウェハ表面に微細な塵が付着しやすい。そこで、特開平３−２９３０５６号公報で提案された回転カップ式塗布装置が塗布装置として注目されている。
【０００４】
上述した回転カップ式塗布装置を改良した装置を図３に示す。この塗布装置は基台１００にインナーカップ１０１を回転自在に支持し、このインナーカップ１０１の外側にアウターカップ１０２を基台１００に固定して配置し、このアウターカップ１０２内にインナーカップ１０１から突出するドレインパイプ１０３を臨ませ、更にインナーカップ１０１の中央部に形成した開口にはモータ１０４によって回転せしめられるチャック１０５を設け、このチャック１０５をシリンダユニット１０６によって上下動可能とし、上昇位置でウェハの受け渡しを、下降位置（図の状態）で係合部１０７を介してチャック１０５とインナーカップ１０１とを一体回転させつつ塗布を行うようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
回転カップ式塗布装置は前記したように、チャックを回転させ、カップを回転させない初期の塗布装置から発展したものであり、この技術的な流れからチャックの回転をインナーカップに伝達する構造になっている。
しかしながら、インナーカップは径寸法がチャックに比べ大きく、マス（重量）も大きくなる。このため、チャックの回転を係合部を介してインナーカップに伝達する場合には回転初期の立上がりが悪く、またモータを停止してチャックの回転を止める場合、インナーカップの回転慣性力が極めて大きいため、係合部に負担がかかり、これが繰り返されると最終的には係合部の破損につながる。
【０００６】
【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、インナーカップの外側に回転するインナーカップからのドレインを受けるアウターカップを配置し、またインナーカップの中央部に板状被処理物を上面にセットするチャック部材をインナーカップに対して上下動可能に設け、更に、インナーカップの回転慣性力がチャック部材の回転慣性力より大きい回転カップ式塗布装置において、前記インナーカップは筒状軸部を介してベースに回転自在に支持されるとともにモータに連結され、また前記チャック部材は前記筒状軸部を貫通して下方に伸び、その下端部はシリンダユニットにて上下動する昇降体に支持されるとともに最も下降した位置で係合部を介してインナーカップによって被動回転せしめられる構成とした。
【０００７】
【作用】
モータへの通電を遮断し、インナーカップの回転を急に止めても、このインナーカップと係合しているチャックの回転慣性力は小さいので、係合部にかかる負担は小さくなる。
【０００８】
【実施例】
以下に本発明の実施例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カップ式塗布装置の断面図、図２は同回転カップ式塗布装置の要部拡大断面図であり、回転カップ式塗布装置はベース１上に環状のアウターカップ２を固定し、このアウターカップ２内側にインナーカップ３を配置し、このインナーカップ３の筒状軸部４をベアリング５を介してベース１に回転自在に支持している。
【０００９】
また、筒状軸部４の下端にはプーリ６が嵌着され、このプーリ６とモータ７の回転軸に嵌着したプーリ８間にベルト９を張設することで、モータ７によってインナーカップ３を直接回転せしめるようにしている。
【００１０】
また、インナーカップ３の中央に形成した開口内にはチャック１０が配置され、このチャック１０の軸１１は前記筒状軸部４内を貫通して下方に伸び、その下端部はシリンダユニット１２て上下動する昇降体１３に回転自在に支持され、この昇降体１３にはブラケットを介して横置きシリンダユニット１４が取付けられ、このシリンダユニット１４のロッドに固着したストッパ１５を軸１１の大径部１６に形成した穴１７に挿入することで、チャック１０を所定の回転位置で停止するようにしている。
【００１１】
更に、チャック１０とインナーカップ３とは凹凸係合部１８を介して動力の伝達を行う構造になっている。即ち、シリンダユニット１２を伸長してチャック１０上面をインナーカップ３上面より持ち上げた状態で半導体ウェハやガラス基板等の板状被処理物Ｗの受け取りと受け渡しを行い、この状態では凹凸係合部１８は外れ、ストッパ１５は穴１７に挿入されチャック１０は回転しない。そして、シリンダユニット１２を圧縮してチャック１０を最下位に位置せしめると、凹凸係合部１８が噛み合いインナーカップ３の回転がチャック１０に伝達され得る状態になる。
【００１２】
また、インナーカップ３の上面は上方に開放された凹部とされ、この凹部内と前記アウターカップ２の塗布液回収通路２０内とをエア抜き及びドレイン抜きを兼ねる連通孔２１で連通している。
【００１３】
また、アウターカップ２及びインナーカップ３の上方には直線動、回転動、上下動或いはこれらを合成した動きが可能なアーム２２を配置している。このアーム２２先端にはブロック２３を介してアウターカップ用蓋体２４を支持し、このアウターカップ用蓋体２４でインナーカップ用蓋体２５を支持し、インナーカップ用蓋体２５の下面に整流板２６を固着している。
【００１４】
更に、前記ブロック２３には洗浄液供給通路２７を、インナーカップ３の上面中央には洗浄液及びエアの通路２８を、インナーカップ３と整流板２６との間には通路２８に連通するとともにインナーカップの内周面に向かって開口する隙間２９を形成し、またブロック２３の下端にはブロック２３の上下動によって前記通路２８を開閉する弁体３０を保持している。
【００１５】
以上において、板状被処理物Ｗの表面に塗布液を塗布するには、アウターカップ２及びインナーカップ３の上面を開放し、チャック１０をインナーカップ３よりも上昇させ、この状態でチャック１０上に板状被処理物Ｗを載置し、吸引して固着する。
【００１６】
この後、チャック１０を下降して係合部１８を噛み合わせるとともに、板状被処理物Ｗの表面に液を滴下し、次いでアーム２２を下降することで、インナーカップ用蓋体２５によりインナーカップ３の上面が先ず閉塞され、更に下降を継続することで、アウターカップ用蓋体２４によりアウターカップ２の上面が閉塞される。
【００１７】
そして、モータ７を駆動してインナーカップ３を回転せしめる。すると、インナーカップ３と係合しているチャック１０も一体的に回転する。その結果、板状被処理物Ｗの表面に滴下された液は遠心力により均一に拡散塗布される。
【００１８】
上記の塗布が終了したら、アーム２２を若干上昇させて弁体３０を開位置とし、通路２８、隙間２９を介してインナーカップ３内に周縁部からエアを送り込み減圧状態を解除してからアーム２２を更に上昇させて蓋体２４，２５を開け、チャックを上昇させて処理後の板状被処理物Ｗを取り出す。
【００１９】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明に係る回転カップ式塗布装置は、チャックにモータの駆動力を直接伝達せず、このチャックと係合部を介して回転力の伝達を行う回転慣性力が大きなインナーカップにモータの駆動力を伝達したので、インナーカップの回転を急に止めても、チャックとインナーカップとの係合部及びモータにかかる負担は小さくり、故障等が極めて少ない塗布装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る回転カップ式塗布装置の断面図
【図２】同回転カップ式塗布装置の要部拡大断面図
【図３】従来の回転カップ式塗布装置の断面図
【符号の説明】
２…アウターカップ、３…インナーカップ、７…モータ、１０…チャック、１２…昇降用シリンダユニット、１８…係合部、２４，２５…蓋体、Ｗ…板状被処理物。
【図１】
0003667300.tif 000002
【図２】
0003667300.tif 000003
【図３】
0003667300.tif 000004