(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を回転させることで、この基板に処理液を噴射して所定の処理を行うスピン処理装置において、
処理槽と、
この処理槽内に設けられ周壁に通孔が形成され内部を処理空間部とするとともに、その周壁外周面と上記処理槽の内周面との間に排気空間部を形成する筒状体と、
この筒状体内に設けられ上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
この回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と、
上記処理槽の底部に上記排気空間部に連通して設けられ上記回転テーブルを回転させて上記基板を上記処理液によって処理したときに上記処理空間部に滴下する処理液を排出する排液管と、
上記排気空間部に連通して設けられ上記処理空間部の気体を上記筒状体の通孔を通じて吸引排出する排気管と
を具備したことを特徴とするスピン処理装置。
【請求項２】
上記排気管は、上記排気空間部に連通した先端開口面が所定の角度で傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面を上記処理空間部と反対側に向けていることを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置。
【請求項３】
上記排気空間部の上面開口を閉塞する第１の部分と、上記処理空間部の上面周辺部を覆う第２の部分を有するリング状の誘導プレートであって、上記第１の部分によって上記排気管に発生する吸引力で上記処理空間部の気体を上記通孔を通じて上記排気空間部へ吸引可能とするとともに、上記第２の部分によって上記回転テーブルから飛散する処理液が処理空間部の外部に飛散するのを制限することを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置。
【請求項４】
上記回転テーブル若しくは上記誘導プレートのどちらか一方を、相対的に上下駆動する上下駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載のスピン処理装置。
【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、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、処理液によって上記基板に対する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、スピン処理装置は処理槽を有し、この処理槽内にカップ体が配置されている。このカップ体は上面が開口した容器状をなしていて、その内部には回転テーブルが設けられ、この回転テーブル上に上記基板が保持される。
【０００４】
上記カップ体の底部には排出管が接続され、この排出管は上記処理槽の底壁を貫通して外部に導出され、気液分離器を介して排気ポンプに接続されている。
【０００５】
したがって、排気ポンプを作動させれば、上記カップ体内の空気及び処理液が上記排出管から外部へ排出されるようになっている。
【０００６】
上記スピン処理装置によってたとえば洗浄された基板を乾燥処理する場合、回転テーブルに基板を保持してこの回転テーブルを高速度で回転させることで、基板に付着した処理液を遠心力で飛散させ、乾燥させるようにしている。基板から飛散した処理液は、上記排出管に生じた吸引力によってカップ体内から排出されるようになっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、基板を高速度で回転駆動して処理液を上記基板の周方向（ほぼ接線方向）に飛散させると、処理液はカップ体の内周面に衝突して反射し、ミスト状となる。
【０００８】
カップ体の内周面で反射してミスト状となった処理液の飛散方向は、上記排気管の吸引力によって上記カップ体内に生じる気流の方向と異なる方向になることが多いから、上記排気管によってカップ体内から排出されにくい。
【０００９】
その結果、処理液がカップ体の内周面で衝突して発生したミストは上記排出管から排出されずにカップ体内で浮遊し、回転テーブルに保持された基板に付着するということがあるため、基板の汚染原因になるということがあった。
【００１０】
また、排出管からはカップ体内の気体ととともに処理液も排出されるから、気液分離器によって気体と液体を分離して処理液を処分するようにしている。そのため、気液分離器を必要とすることで、コストの上昇や装置の大型化を招くなどのこともあった。
【００１１】
この発明は、基板をスピン処理する際に、ミストが発生し難いようにしたスピン処理装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、基板を回転させることで、この基板に処理液を噴射して所定の処理を行うスピン処理装置において、
処理槽と、
この処理槽内に設けられ周壁に通孔が形成され内部を処理空間部とするとともに、その周壁外周面と上記処理槽の内周面との間に排気空間部を形成する筒状体と、
この筒状体内に設けられ上記基板を保持して回転駆動される回転テーブルと、
この回転テーブルを回転駆動する回転駆動手段と、
上記処理槽の底部に上記排気空間部に連通して設けられ上記回転テーブルを回転させて上記基板を上記処理液によって処理したときに上記処理空間部に滴下する処理液を排出する排液管と、
上記排気空間部に連通して設けられ上記処理空間部の気体を上記筒状体の通孔を通じて吸引排出する排気管と
を具備したことを特徴とするスピン処理装置にある。
【００１３】
請求項２の発明は、上記排気管は、上記排気空間部に連通した先端開口面が所定の角度で傾斜した傾斜面に形成され、その傾斜面を上記処理空間部と反対側に向けていることを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置にある。
【００１４】
請求項３の発明は、上記排気空間部の上面開口を閉塞する第１の部分と、上記処理空間部の上面周辺部を覆う第２の部分を有するリング状の誘導プレートであって、上記第１の部分によって上記排気管に発生する吸引力で上記処理空間部の気体を上記通孔を通じて上記排気空間部へ吸引可能とするとともに、上記第２の部分によって上記回転テーブルから飛散する処理液が処理空間部の外部に飛散するのを制限することを特徴とする請求項１記載のスピン処理装置にある。
【００１５】
請求項４の発明は、上記回転テーブル若しくは上記誘導プレートのどちらか一方を、相対的に上下駆動する上下駆動手段が設けられていることを特徴とする請求項３記載のスピン処理装置にある。
【００１６】
請求項１の発明によれば、回転テーブルの回転によって基板から飛散する処理液の少なくとも一部は、筒状体内の処理空間部から通孔を通過して排気空間部へ流入し易いから、ミスト状となって処理空間部に浮遊する処理液の量を低減させることができる。
【００１７】
請求項２の発明によれば、排気管の先端開口の傾斜面を処理空間部と反対側に向けたことで、筒状体の通孔を通過して排気空間部に流入する処理液が排気管に吸引され難くなる。
【００１８】
請求項３の発明によれば、誘導プレートによって排気空間部の上面を閉塞するとともに処理空間部の上面周辺部を覆うようにしたから、排気空間部に連通した排気管に発生する吸引力で処理空間部から排気空間部への円滑な気体の流れを作ることができ、また処理空間部から処理液が外部に飛散し難くなる。
【００１９】
請求項４の発明によれば、回転テーブルに保持された基板を誘導プレートよりも上方に位置させることができるから、回転テーブルに対して水平方向から基板を供給したり、取り出すことが可能となる。
【００２０】
【実施の形態】
以下、この発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
【００２１】
図１乃至図４はこの発明の第１の実施の形態を示し、図１に示すスピン処理装置は架台１を備えている。この架台１は下板２及びこの下板２の上面に立設された脚体３によって上記下板２の上方向に所定間隔で保持された上板４とを有し、この上板４上には処理槽５が設置されている。
【００２２】
上記処理槽５は図２に示すように上面が開放した角筒状をなしていて、周壁は高さ方向中途部から上端に向かって外形寸法を次第に小さくするテーパ壁５ａに形成され、上端面にはフランジ板６が取付け固定されている。このフランジ板６にはクリンエアユニット７が取付けられている。
【００２３】
上記クリンユニット７は、スピン処理装置が設置されるクリーンルームの天井から吹き降ろすダウンフロー（図中矢印で示す）を浄化して処理槽５内に導入するためのもので、具体的にはＨＥＰＡなどのフィルタによってクリーンルームの清浄空気をさらに浄化して処理槽１内に導入する。
【００２４】
上記処理槽５の内部には回転テーブル８が設けられている。この回転テーブル８の上面には複数の支持部材９が周方向に所定間隔で設けられ、これら支持部材９にはたとえば半導体ウエハなどの基板１１が着脱可能に保持される。
【００２５】
上記処理槽５の底部には開口部１２が形成され、この開口部１２にはモータ１３の回転駆動される駆動軸１３ａが連結されている。上記モータ１３は上下駆動機構１４に取付けられている。それによって、上記回転テーブル８は、上記モータ１３によって回転駆動され、さらに上記上下駆動機構１４によってモータ１３とともに上下駆動されるようになっている。なお、上下駆動機構１４は下板２上に載置部１５を介して設置されている。
【００２６】
上記処理槽５の内底部には円筒状の筒状体１６が設けられている。この筒状体１６の内部、つまり処理空間部１７には、上記回転テーブル８が収容されている。筒状体１６の周壁には図４に示すように多数の通孔１８が穿設され、下端には通孔１８を兼ねる半円形状の導入路１９が形成されている。
【００２７】
上記筒状体１６の外周面と処理槽５の内周面との間は排気空間部２１となっている。この排気空間部２１には底部から排気管２２が気密に突出し、その突出した先端面、つまり上端面は所定の角度で傾斜した傾斜面２３に形成されている。この傾斜面２３は上記処理槽５の内周面側、つまり処理食うかｂに１７と反対側を向いている。
【００２８】
上記排気管２２の下端は上記架台１の下板２上に設けられた排気ポンプ２４に接続されている。排気ポンプ２４が作動すると、上記排気空間部２１が減圧される。それによって処理空間部１７内の気体が筒状体１６の周壁に形成された通孔１８を通じて上記排気空間部２１から排気管２２へ吸引されるようになっている。
【００２９】
なお、図１では排気管２２は１本だけしか示されていないが、排気空間部２１の周方向に所定の間隔で複数本の排気管２２を設け、排気空間部２１の周方向における排気を均一化するようにしてもよい。
【００３０】
上記処理槽５の底部に形成された開口部１２の周辺部には円筒状の遮蔽壁２５が設けられている。この遮蔽壁２５の上端は回転テーブル８の下面周辺部に設けられたリング状部材２６の内周面にわずかの隙間を介して対向している。それによって、上記開口部１２を通じて処理空間部１７で飛散する処理液が処理槽５の外底部に流出するのを制限している。
【００３１】
上記処理槽５の処理空間部１７の底面は、径方向中心部から周辺部にゆくにつれて次第に低くなる傾斜面２７に形成され、この傾斜面２７の最も低い位置には処理空間部１７内に滴下する処理液を排出する排液管２８が接続されている。排液管２８に流れた処理液は図示しない貯液タンクを経て処理されるようになっている。
【００３２】
上記筒状体１６の上端面には誘導プレート３１が設けられている。この誘導プレート３１は図３に示すように外形が矩形をなしたリング状に形成されていて、上記排気空間部２１の上面開口を閉塞する第１の部分３１ａと、上記処理空間部１７の上面周辺部を覆う第２の部分３１ｂとを有する。第２の部分３１ｂは径方向内方に向かって高く傾斜したテーパ状となっている。
【００３３】
上記上下駆動機構１４によって回転テーブル８を上昇方向に駆動すると、この回転テーブル８に保持された基板１１が上記誘導プレート３１の上面よりも上方に突出位置する。
【００３４】
上記処理槽５の一側には出し入れ口３２が開口形成されている。この出し入れ口３２はシリンダ３３によって上下方向に駆動されるシャッタ３４で開閉されるようになっている。
【００３５】
上記回転テーブル８が上昇方向に駆動され、出し入れ口３２が開放されると、この出し入れ口３２に進入可能な図示しないロボットのハンドによって上記回転テーブル８に保持された処理済の基板１１を取り出したり、未処理の基板１１を供給できるようになっている。未処理の基板１１には、回転テーブル８の上方に設けられたノズル体３５から処理液が噴射されるようになっている。処理液としては、洗浄液、エッチング液、レジストを剥離するための剥離液などがあり、この実施の形態では基板１１を洗浄処理するための洗浄液が供給されるようになっている。
【００３６】
つぎに、上記構成のスピン処理装置によって基板１１を処理液によって洗浄処理する場合の動作について説明する。
【００３７】
シャッタ３４によって閉塞された処理槽５の出し入れ口３２を開放するとともに、上下駆動機構１４を作動させて回転テーブル８を図１に鎖線で示すように上昇させる。
【００３８】
ついで、図示しないロボットによって回転テーブル８に基板１１を供給したならば、この回転テーブル８を下降させる。回転テーブル８に基板１を供給したならば、出し入れ口３２を閉じ、排気ポンプ２４を作動させたのち、モータ１３によって回転テーブル８を回転させる。さらに、ノズル体３５から基板１１の上面に向けて洗浄液を供給する。それによって、基板１１の上面は洗浄液によって洗浄されることになる。
【００３９】
基板１１の上面に供給された洗浄液は、基板１１が回転駆動されていることで、この基板１１に生じる遠心力及び排気管２２により筒状体１６のつこう１８を介して処理空間部１７に作用する吸引力によって基板１１の上面から処理空間部１７の周壁である筒状体１６の内周面に向かって飛散する。
【００４０】
上記筒状体１６の周壁には多数の通孔１８が穿設されている。そのため、基板１１の上面から筒状体１６の内周面に向かって飛散した洗浄液の一部は筒状体１６の内周面に衝突するものの、他の一部は処理空間部１７の気体とともに上記通孔１８を通過して排気空間部２１へ流入する。
【００４１】
そのため、基板１から飛散する洗浄液が筒状体１６の内周面で衝突してミストになって処理空間部１７を浮遊する量は、筒状体１６の周壁に通孔１８が形成されていない場合に比べて大幅に減少するから、回転テーブル８で洗浄処理された基板１にミストが付着して基板１１を汚染するということが減少する。
【００４２】
処理液の一部が上記筒状体１６の内周面で衝突することでミストが発生するものの、排気空間部２１に設けられた排気管２２で発生する吸引力が上記筒状体１６の通孔１８を通じて処理空間部１７に作用する。そのため、処理空間部１７でミストが発生しても、そのミストは上記通孔１８から排気空間部２１へ吸引されるから、処理空間部１７で浮遊して基板１１に付着するということがほとんどない。
【００４３】
排気空間部２１に流入した気体と処理液のうち、気体は排気管２２に吸引されて排気されるが、処理液は排気管２２の傾斜面２３が筒状体１６の外周面と反対側を向いているため、排気管２２にほとんど流入することがない。そのため、排気空間部１７では排気管２２によって気体が排出されるが、処理液は排気空間部１７に滴下し、筒状体１６の下端に形成された導入路１９から処理空間部１７に流れ、この処理空間部１７に接続された排液管２８から排出されることになる。
【００４４】
つまり、回転する基板１１から飛散する処理液を円滑かつ外部への飛散を防止するために、排気管２２に生じる吸引力よって処理空間部１７から排気空間部２１への流れを形成するようにしているが、排気管２２の上端面を傾斜面２３とし、この傾斜面２３を筒状体１６の周壁に形成された通孔１８と逆向きにしている。
【００４５】
そのため、基板１から飛散して通孔１８を通過した処理液が排気管２２に流入するのを防止できるから、排気管２２からの排気を気液分離せずに排出することが可能となる。
【００４６】
一方、誘導プレート３１の第１の部分３１ａによって排気空間部２１の上面を閉塞し、第２の部分３１ｂによって処理空間部１７の上面周辺部を覆うようにした。
【００４７】
処理空間部１７が閉塞されていることで、排気管２２に生じる吸引力を排気空間部２１から処理空間部１７に確実に作用させることができる。それによって、基板１から飛散する処理液及び処理空間部１７で発生するミストを排気空間部２１に吸引することができる。
【００４８】
処理空間部１７から排気空間部２１に吸引される処理液及びミストは誘導プレート３１の第２の部分３１ｂにガイドされる。そのため、処理液及びミストは上記第２の部分３１ｂによって処理空間部１７の外部に流出するのが防止されるから、処理空間部１７から流出して処理槽５で浮遊したのち、基板１１に付着するということが防止される。
【００４９】
この発明は上記一実施の形態に限定されるものでなく、種々変形可能である。たとえば上記一実施の形態ではロボットによって回転テーブル８に基板１１を供給したり、処理された基板１１を取り出す場合、回転テーブル８を上下駆動させるようにしたが、図５に示すように誘導プレート３１の第１の部分３１ａと第２の部分３１ｂとを分離し、第２の部分３１ｂをたとえば複数のシリンダ４１のロッド４１ａによって上下駆動可能に設ける。なお、ロッド４１ａは処理槽５の底部をシール部材４２を介して液密に貫通している。
【００５０】
そして、上記第２の部分３１ｂは、上昇しているときには上端が回転テーブル８に保持された基板１１よりも上方に位置し、下降方向に駆動されたときには上端が基板１１よりも下方に位置するようにする。
【００５１】
それによって、上記第２の部分３１ｂを下降させておけば、回転テーブル８に基板１１をロボットによって供給したり、処理された基板１１を回転テーブル８から取り出すことができる。
【００５２】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、回転テーブルの回転によって基板から飛散する処理液の少なくとも一部は、筒状体内の処理空間部からこの筒状体の周壁に形成された通孔を通過して排気空間部へ排出される。
【００５３】
そのため、処理液が処理空間部にミスト状となって浮遊しにくいため、処理空間部で処理した基板に処理液がミスト状となって付着し、基板を汚染するのを防止することができる。
【００５４】
請求項２の発明によれば、排気管の先端開口の傾斜面を処理槽の内周面側に向けるようにした。
【００５５】
そのため、上記排気管は、処理空間部の気体は吸引するが、基板から飛散して筒状体の通孔を通過し、排気空間部に流入する処理液は吸引し難くいため、排気管による排気を気液分離せずに行なうことが可能となる。
【００５６】
請求項３の発明によれば、誘導プレートによって排気空間部の上面を閉塞するとともに処理空間部の上面周辺部を覆うようにした。
【００５７】
そのため、排気空間部の上面が閉塞されていることで、排気管に生じる吸引力で処理空間部から排気空間部への円滑な気流を発生させることができ、処理空間部の周辺部が覆われていることで、回転テーブルの回転によって処理空間部で発生するミストを処理空間部から排気空間部へ円滑に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態のスピン処理装置の概略的構成を示す縦断面図。
【図２】処理槽の斜視図。
【図３】誘導プレートの斜視図。
【図４】筒状体の斜視図。
【図５】この発明の他の実施の形態を示す誘導プレートの一部を下降させて回転テーブルを突出させるための概略図る概略的構成の第３の実施の形態を示すスピン処理装置の縦断面図。
【符号の説明】
５…処理槽
８…回転テーブル
１１…基板
１３…モータ（回転駆動手段）
１４…上下駆動機構（上下駆動手段）
１７…処理空間部
１８…通孔
２１…排気空間部
２２…排気管
２３…傾斜面
２８…排液管
１４、１４Ａ…排出管
３１…誘導プレート
３１ａ…第１の部分
３１ｂ…第２の部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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