JP2001196344A

JP2001196344A - 基板処理装置

Info

Publication number: JP2001196344A
Application number: JP2000006434A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Kamiyama; 勉上山
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-01-14
Filing date: 2000-01-14
Publication date: 2001-07-19
Anticipated expiration: 2020-01-14
Also published as: JP3953248B2

Abstract

(57)【要約】【課題】回転支持板および上部回転板の駆動機構の簡
素化を図るとともに、大形の基板を処理する場合にも駆
動機構の負担を極力軽減することができる基板処理装置
を提供する。【解決手段】基板Ｗを湾曲した状態で支持する回転支
持板２１に上部回転板３３を着脱自在に連結する。基板
Ｗの周縁に係合する駆動ピン２２は上部回転板３３の支
持機構を兼ねている。上部回転板３３はリング状で軽量
化されているので、単一のモータ２７で回転支持板２１
および上部回転板３３を駆動できる。回転支持板２１と
上部回転板３３との間隙は外周端が絞られて、不活性ガ
スの使用量を軽減するようになっている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液晶表示器用のガ
ラス基板や半導体ウエハなどの基板を水平面内で回転さ
せながら洗浄処理や乾燥処理などの所要の処理を施す基
板処理装置に係り、特にサイズの大きな基板を処理する
のに適した基板処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種の基板処理装置として、例
えば特開平９−３３０９０４号公報に開示された装置を
図７を参照して説明する。この基板処理装置は、半導体
ウエハなどの基板Ｗを水平面内で回転させながら、基板
Ｗの表裏面に薬液処理、洗浄処理、乾燥処理をその順に
施す装置である。この基板処理装置は、基板Ｗを水平姿
勢で保持する回転支持板１を備えている。回転支持板１
は平面視で円形状の平板であって、その上面に基板Ｗの
外周縁に係合して基板Ｗを支持する複数個の駆動ピン２
が立設されている。この駆動ピン２は、基板Ｗを支える
大径の円柱状のピン下部２ａと、基板Ｗの側縁に当接す
る小径の円柱状のピン上部２ｂとが一体に連結した段付
き構造になっている。

【０００３】回転支持板１の回転中心部に開口１ａがあ
り、この開口１ａに筒軸３が連結固定されている。この
筒軸３はベルト機構４を介してモータ５に連結されてい
る。筒軸３の中心に沿って液ノズル６が配設されてお
り、この液ノズル６の先端が基板Ｗの下面中心部に臨ん
でいる。液ノズル６は薬液供給源および洗浄液供給源に
選択的に接続されるようになっている。また、筒軸３と
液ノズル６との間隙は窒素ガスなどの不活性ガス供給源
に連通接続されている。

【０００４】基板Ｗを挟んで回転支持板１に平行に対向
するように上部回転板７が配設されている。この上部回
転板７も回転支持板１と同様に平面視で円形状の平板で
ある。回転支持板１と同様に、上部回転板７の回転中心
部に開口７ａがあり、この開口７ａに筒軸８が連結固定
されている。この筒軸８はモータ９の出力軸に連結され
ている。筒軸８の中心に沿って液ノズル１０が配設され
ており、この液ノズル１０の先端が基板Ｗの上面中心部
に臨んでいる。液ノズル６の場合と同様に、液ノズル１
０も薬液供給源および洗浄液供給源に選択的に接続され
ており、また、筒軸８と液ノズル１０との間隙は不活性
ガス供給源に連通接続されている。

【０００５】上下に平行に配置された回転支持板１と上
部回転板７を囲むようにカップ１１が配設されており、
このカップ１１の底部に排気管１２が連通接続されてい
る。

【０００６】以上のように構成された基板処理装置によ
れば、次のように基板処理が行われる。まず、上部回転
板７が上方に退避した状態で、回転支持板１に基板Ｗが
載置される。この基板Ｗは駆動ピン２によって支持され
る。続いて、上部回転板７が回転支持板１に対向する位
置（図７の状態）にまで下降する。この状態でモータ５
および９が始動して、回転支持板１および上部回転板７
をそれぞれ同期して回転する。回転支持板１の回転に伴
って、その回転力が駆動ピン２を介して基板Ｗに伝達さ
れ、基板Ｗも回転支持板１および上部回転板７と同期し
て回転する。基板Ｗの回転数が所定値に達すると、上下
の開口１ａ，７ａから不活性ガスを導入しながら、上下
の液ノズル６，１０から薬液および洗浄液をその順に供
給して、基板Ｗの表裏面の処理を行う。基板Ｗの薬液処
理および洗浄処理が終わると、基板Ｗを回転させながら
不活性ガスだけを導入して、基板Ｗの乾燥処理を行う。

【０００７】このように薬液処理から乾燥処理までの
間、回転支持板１と上部回転板７とで区画された偏平な
処理空間Ｓ内で基板Ｗが処理される。基板Ｗに供給され
た薬液や洗浄液は不活性ガスとともに、回転支持板１お
よび上部回転板７の回転による遠心力によって外方に追
いやられて処理空間Ｓの外周端から排出され、カップ１
１の底部に連通する排気管１２から排出される。このと
き基板Ｗから振り切られた薬液や洗浄液がカップ１１の
内面に当たって飛散したとしても、基板Ｗの上下は回転
支持板１と上部回転板７に覆われているので、薬液や洗
浄液のミストで基板Ｗが汚染されることがない。また、
処理空間Ｓからは不活性ガスが絶えず噴出しているの
で、ミストが処理空間Ｓ内に侵入して基板Ｗを汚染する
こともない。

【０００８】図７に示した従来装置は上述したように優
れた効果を奏するものであるが、次のような問題点も指
摘されている。すなわち、液ノズル６から噴出された薬
液や洗浄液が開口１ａから内部へ侵入すると、乾燥処理
のときに開口１ａから噴出される不活性ガスとともに、
薬液などの液滴が上方に飛び散って基板Ｗの下面を汚染
するおそれがある。このような問題点を解決するため
に、例えば特開平１０−１３５１７８号に開示された基
板処理装置では、図８に示すように、液ノズル６の先端
部周囲に傘状部材１３を一体に取り付けて、回転支持板
１の開口１ａを上方から覆うことにより、開口１ａに薬
液などが侵入しないようしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな構成を有する従来例の場合には、次のような問題が
ある。すなわち、図７に示した従来装置は、回転支持板
１と上部回転板７とを個別に同期させて回転駆動してい
る関係で、上下に二つの駆動機構（図７に示したモータ
５，９など）を備える必要があり、それだけ装置構成が
複雑化するという問題点がある。

【００１０】さらに別の問題は、近年の半導体ウエハな
どの基板の大径化に伴い、回転支持板１や上部回転板７
が大形化して、その重量が増加していることである。特
に、液晶表示器用の矩形状のガラス基板の場合には、そ
の外形が８５０ｍｍ×１０００ｍｍにも及ぶので、この
ような角形基板が載置される回転支持板１や上部回転板
７は著しく大きくなる。回転支持板１や上部回転板７の
大形化に伴い、これらを駆動する駆動機構も大形化し
て、装置の製造コストが嵩むという問題を引き起こして
いる。

【００１１】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、回転支持板と上部回転板とで基板を上
下から挟んだ状態で処理を行う基板処理装置において、
回転支持板および上部回転板の駆動機構の簡素化を図る
とともに、大形の基板を処理する場合にも駆動機構の負
担を極力軽減することができる基板処理装置を提供する
ことを主たる目的としている。

【００１２】

【課題を解決するための手段および効果】本発明は、こ
のような目的を達成するために、次のような構成をと
る。（１）請求項１に記載の発明は、基板を回転させながら
基板に所要の処理を施す基板処理装置において、基板を
支持した状態で回転する、基板と同等以上の大きさの回
転支持板と、前記回転支持板を回転駆動する駆動手段
と、基板を挟んで前記回転支持板に対向して配置され、
基板の周縁領域を覆うリング状の上部回転板と、前記回
転支持板と前記上部回転板との間隙に回転中心側から不
活性ガスを導入する不活性ガス導入手段とを備え、前記
上部回転板は、前記回転支持板と一体回転可能に前記回
転支持板に支持されていることを特徴とする。

【００１３】（効果）請求項１に記載の発明によれば、
基板を支持した回転支持板を駆動手段が回転駆動する
と、回転支持板に一体回転可能に支持された上部回転板
も回転支持板とともに回転する。この状態で回転支持板
と上部回転板との間隙に不活性ガス導入手段から不活性
ガスを導入しながら、回転している基板に所要の処理が
施される。回転中心側から導入された不活性ガスは、回
転支持板と上部回転板との間隙を半径方向に流通して、
その間隙の外周端から排出される。上部回転板は回転支
持板に一体回転可能に支持されているので、回転支持板
と上部回転板とを単一の駆動手段で回転駆動することが
でき、それだけ駆動機構の構成を簡素化することができ
る。また、液晶表示器用の角形ガラス基板のような大形
の基板であっても、上部回転板はリング状であるので、
上部回転板の重量増加は最小限度に抑えられ、駆動機構
の負担を軽減することもできる。

【００１４】（２）請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の基板処理装置において、前記回転支持板と前記
上部回転板との間隙は外周端側で絞られて、その上下の
間隔が回転中心側のそれよりも狭くなっている。

【００１５】（効果）請求項２に記載の発明によれば、
回転支持板と上部回転板との間隙が外周端側で絞られて
狭くなっているので、不活性ガスの排出量が規制され
る。つまり、不活性ガスの消費量を低減することができ
る。しかも、間隙の外周端が絞られることにより、その
部分で不活性ガスの流速が上がるので、外部から間隙へ
のミストの侵入を一層抑制することができる。因みに、
図７に示した従来装置によれば、回転支持板１と上部回
転板７との間隙の上下幅は一定であるので、大形の基板
を処理すると、不活性ガスの消費量が膨大になる。

【００１６】（３）請求項３に記載の発明は、請求項１
または請求項２に記載の基板処理装置において、前記上
部回転板の中央開口部に、この開口部を介して前記間隙
に導入される不活性ガスの流量を規制する流路抵抗部材
が設けられている。

【００１７】（効果）請求項３に記載の発明によれば、
上部回転板の中央開口部に流路抵抗部材が設けられてい
るので、この流路抵抗部材を介して間隙へ流れ込む不活
性ガスの流入量が規制され、不活性ガスの使用量を低減
することができる。

【００１８】（４）請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし請求項３のいずれかに記載の基板処理装置におい
て、前記回転支持板が、回転中心側から半径方向外側に
向けてせり上がった傾斜部を備えている。

【００１９】（効果）請求項４に記載の発明によれば、
回転支持板が、回転中心側から半径方向外側に向けてせ
り上がった傾斜部を備えているので、比較的に板厚の薄
い回転支持板であっても剛性が大きくなり、回転支持板
が撓みにくくなる。また、回転支持板を薄くして軽量化
することができるので、駆動手段の負荷を一層軽減する
ことができる。

【００２０】（５）請求項５に記載の発明は、請求項１
ないし請求項４のいずれかに記載の基板処理装置におい
て、前記上部回転板が、前記回転支持板に着脱自在に支
持されている。

【００２１】（効果）請求項５に記載の発明によれば、
回転支持板上に基板を載置するときは、上部回転板が取
り外され、基板に処理を施すときは、上部回転板が回転
支持板上に取り付けられる。したがって、回転支持板へ
の基板の搬入・搬出を容易に行うことができる。

【００２２】（６）請求項６に記載の発明は、請求項５
に記載の基板処理装置において、前記回転支持板には、
基板の周縁に係合して基板に回転力を伝える複数個の駆
動ピンが立設されており、前記駆動ピンが、前記上部回
転板を前記回転支持板に着脱自在に支持する支持機構を
兼ねている。

【００２３】（効果）請求項６に記載の発明によれば、
基板に回転力を伝えるために回転支持板に立設された駆
動ピンが上部回転板の支持機構を兼ねるので、上部回転
板を支持する個別の機構を回転支持板に設ける必要がな
くなる。その結果、回転支持板が回転したときの気流の
乱れも最小限度に抑えられるので、基板の処理が安定す
る。

【００２４】本明細書は、上記の課題解決手段の他に次
のような課題解決手段も開示している。

【００２５】（７）基板を回転させながら基板に所要の
処理を施す基板処理装置において、基板を支持した状態
で回転する、基板と同等以上の大きさの回転支持板と、
前記回転支持板を回転駆動する駆動手段と、前記回転支
持板に立設され、基板の周縁に係合して回転力を基板に
伝える駆動ピンと、基板下面から基板を支える支持ピン
とを備え、前記駆動ピンと前記支持ピンとを使って、基
板の回転中心部が低くなるように、基板を湾曲させた状
態で支えることを特徴とする基板処理装置。

【００２６】（課題）液晶表示器用のガラス基板などの
ように大型の基板では、基板の周縁部を駆動ピンだけで
支えるのは困難である。そのため、駆動ピンの他に基板
の回転中心側で基板下面から基板を支える複数本の支持
ピンが回転支持板上に立設されている。このような駆動
ピンと支持ピンとを使って基板が回転支持板に対して面
平行になるように支持されている。しかしながら、機械
精度上の限界から、大形の基板の全体を完全に水平状態
に支えるのは困難であり、僅かではあるが基板は局部的
に波打った状態で支持される。このような支持状態で回
転支持板を高速回転させて処理を行うと、波打った基板
が回転中に振動し、これに起因して基板が駆動ピンなど
から脱落することもある。

【００２７】（効果）上記のような課題を解決するため
に、前記（７）の発明は、基板を回転支持板に対して面
平行に支えるのではなく、駆動ピンと支持ピンとを使っ
て、基板の回転中心部が低くなるように、基板を湾曲し
た状態で支える。大形の基板の全体を完全に水平状態で
支持するのに比べて、基板を積極的に湾曲させて支える
方が機械的な精度をあまり必要とせずに、回転中心に対
して基板をバランスさせることが容易である。その結
果、回転支持板を高速回転させたときに、基板の振動が
少なくなり、基板を円滑に処理することができる。

【００２８】（８）前記（７）に記載の発明において、
前記回転支持板の上面を水平にし、かつ、前記駆動ピン
の高さを前記支持ピンのそれよりも高くすることによ
り、前記駆動ピンが基板の周縁に係合する位置が、前記
支持ピンが基板下面を支持する位置よりも高く設定され
ている基板処理装置。

【００２９】（効果）基板の回転中心部が低くなるよう
に、基板を湾曲させた状態で支えることができる。

【００３０】（９）前記（７）に記載の発明において、
前記回転支持板は回転中心側から半径方向外側に向かっ
てせり上がった傾斜部を備え、ほぼ同じ高さの前記駆動
ピンと支持ピンとが上り傾斜方向に設けられることによ
り、前記駆動ピンが基板の周縁に係合する位置が、前記
支持ピンが基板下面を支持する位置よりも高く設定され
ている基板処理装置。

【００３１】（効果）基板の回転中心部が低くなるよう
に、基板を湾曲させた状態で支えることができる。

【００３２】（１０）基板を回転させながら基板に所要
の処理を施す基板処理装置において、基板を支持した状
態で回転する、基板と同等以上の大きさの回転支持板
と、前記回転支持板を回転駆動する駆動手段と、前記回
転支持板に立設され、基板の周縁に係合して回転力を基
板に伝える駆動ピンと、基板下面から基板を支える支持
ピンとを備え、前記駆動ピンと前記支持ピンとを使っ
て、基板の回転中心部が高くなるように、基板を湾曲さ
せた状態で支えることを特徴とする基板処理装置。

【００３３】（課題・効果）課題および効果は上述した
（７）に記載の発明と同様であるので、ここでの説明は
省略する。

【００３４】（１１）前記（１０）に記載の発明におい
て、前記回転支持板の上面を水平にし、かつ、前記駆動
ピンの高さを前記支持ピンのそれよりも低くすることに
より、前記駆動ピンが基板の周縁に係合する位置が、前
記支持ピンが基板下面を支持する位置よりも低く設定さ
れている基板処理装置。

【００３５】（効果）基板の回転中心部が低くなるよう
に、基板を湾曲させた状態で支えることができる。

【００３６】（１２）前記（１０）に記載の発明におい
て、前記回転支持板は回転中心側から半径方向外側に向
けて下がった傾斜部を備え、ほぼ同じ高さの前記駆動ピ
ンと支持ピンとが前記下り傾斜方向に設けられることに
より、前記駆動ピンが基板の周縁に係合する位置が、前
記支持ピンが基板下面を支持する位置よりも高く設定さ
れている基板処理装置。

【００３７】（効果）基板の回転中心部が低くなるよう
に、基板を湾曲させた状態で支えることができる。

【００３８】（１３）基板を回転させながら基板に所要
の処理を施す基板処理装置において、基板を支持した状
態で回転する、基板と同等以上の大きさの回転支持板
と、前記回転支持板を回転駆動する駆動手段と、前記回
転支持板に立設され、基板の周縁に係合して基板に回転
力を伝える複数個の駆動ピンとを備え、前記各駆動ピン
は、錐台状のピン下部と逆錐台状のピン上部とが連結し
た形状を呈し、その中央の窪んだ部位で基板の周縁と係
合している基板処理装置。

【００３９】（課題）図７に示したように、従来装置の
駆動ピンは、大径の円柱状のピン下部と小径の円柱状の
ピン上部とが連結した段付きピン構造であり、基板の周
縁と駆動ピンと接触部分に気流が当たりにくいので、そ
の部分に付着した洗浄液が乾燥されにくいという問題が
ある。

【００４０】（効果）このような課題を解決するため
に、（１３）に記載の発明では駆動ピンがいわゆる鼓状
になっている。すなわち、回転支持板が高速回転された
ときに、ピン下部とピン上部の各々の傾斜面（錐台・逆
錐台の傾斜した周面）が気流を中央の窪んだ部位に導く
ので、その部分に付着した洗浄液の乾燥が促進される。

【００４１】（１４）基板を回転させながら基板に所要
の処理を施す基板処理装置において、基板を支持した状
態で回転する、基板と同等以上の大きさの回転支持板
と、前記回転支持板を回転駆動する駆動手段と、前記回
転支持板に立設され、基板の周縁に係合して基板に回転
力を伝える複数個の駆動ピンとを備え、前記各駆動ピン
は、前記回転支持板の回転中心周りに円形状に配置され
ている基板処理装置。

【００４２】（効果）回転支持板が高速回転したとき
に、各駆動ピンは同じ円形軌道を通過するので、駆動ピ
ンの移動に起因した気流の乱れが少なくなり、基板の処
理が安定する。

【００４３】（１５）前記（１４）に記載の発明におい
て、前記回転支持板の回転中心周りに円形状に配置され
た複数個の駆動ピン（外側駆動ピン）の他に、前記各駆
動ピンよりも回転中心側で基板の周縁に係合する内側駆
動ピンを備え、この内側駆動ピンは回転半径方向に延び
るアームを介して、前記外側駆動ピンと同じ回転半径に
なる、前記回転支持板上の位置に連結されている。

【００４４】（効果）外側駆動ピン、および内側駆動ピ
ンの連結部位が同じ円形軌道を通過するので、駆動ピン
の移動に起因した気流の乱れが少なくなり、基板の処理
が安定する。

【００４５】（１６）基板を回転させながら基板に所要
の処理を施す基板処理装置において、基板を支持した状
態で回転する、基板と同等以上の大きさの回転支持板
と、前記回転支持板を回転駆動する駆動手段と、前記回
転支持板に立設され、基板の周縁に係合して基板に回転
力を伝える複数個の駆動ピンと、前記回転支持板の回転
中心に沿って設けられ、基板下面に向けて処理液を噴出
する液ノズルと、前記液ノズルの周囲に設けられ不活性
ガスを噴出する気体噴出口と、この気体噴出口の上方を
覆うように、前記液ノズルの先端部に取り付けられる傘
状部材とを備え、さらに、この傘状部材を覆うととも
に、不活性ガスの流通孔を備えたリング状のカバー部材
を前記回転支持板に連結固定したことを特徴とする基板
処理装置。

【００４６】（課題）図８に示した従来装置によれば、
液ノズルや傘状部材は回転支持板とともには回転しない
ので、液ノズルから噴出した液の一部が傘状部材に付着
して残留し、その液が次の乾燥処理のときに飛散して基
板の下面に付着して基板を汚染することがある。

【００４７】（効果）このような課題を解決するため
に、（１６）に記載の発明は、傘状部材をリング状のカ
バー部材で覆っている。液ノズルから噴出した液の一部
がカバー部材の内外に付着しても、このカバー部材は回
転支持板に連結されており、回転支持板とともに高速回
転するので、付着した液は遠心力の作用によって円滑に
排出される。

【００４８】（１７）基板を回転させながら基板に所要
の処理を施す基板処理装置において、基板を支持した状
態で回転する、基板と同等以上の大きさの回転支持板
と、基板を挟んで前記回転支持板に対向して配置される
上部回転板と、前記回転支持板と前記上部回転板とを回
転駆動する駆動手段と、前記回転支持板と前記上部回転
板との間隙に回転中心側から不活性ガスを導入する不活
性ガス導入手段と、前記回転支持板と前記上部回転板と
の間隙の外周端に臨んで開口するリング状の排気カップ
とを備え、前記排気カップは前記回転支持板の回転半径
方向内側へ絞り込まれて、前記回転支持板の回転軸と同
芯状の排気管に繋がり、この排気管を介して装置外の排
気手段に連通している基板処理装置。

【００４９】（課題）図７に示した従来装置は、排気カ
ップがその底部の複数箇所にそれぞれ連通している排気
管を通して、装置外の排気手段に連通されて排気されて
いる。しかし、基板の大形化に伴い排気カップも大形化
すると、上記のような排気管を介したカップ内の排気で
は、回転支持板と上部回転板との間隙を、その外周端か
ら均等に排気することができないという問題が生じる。

【００５０】（効果）このような課題を解決するため
に、（１７）に記載の発明は、リング状の排気カップを
回転支持板の回転半径方向の内側に絞り込んで、回転支
持板の回転軸と同芯状の排気管に繋ぎ、この排気管を装
置外の排気手段に連通させている。すなわち、回転中心
に沿った単一の排気管が放射状に拡がって排気カップに
連通するので、排気カップ内に排気量の偏りが生じにく
く、回転支持板と上部回転板との間隙を、その外周端か
ら均等に排気することができる。

【００５１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照して説明する。ここでは、液晶表示器用のガラス基板
の乾燥処理に用いられる基板処理装置を例に採って説明
する。ただし、本発明は、ガラス基板の処理に限らず、
半導体ウエハなどの各種の基板の処理にも適用すること
ができる。また、本発明が適用できる基板処理は、乾燥
処理に限らず、薬液処理や洗浄処理なども含む。さら
に、本発明装置は、単一の処理を行うものだけに限ら
ず、薬液処理、洗浄処理、および乾燥処理を同じ装置内
で連続して行うものや、洗浄処理と乾燥処理を同じ装置
内で連続して行うものなどにも適用可能である。

【００５２】図１は本発明に係る基板処理装置の一実施
例の概略構成を示した縦断断面図、図２は回転支持板に
基板が載置された状態を示した平面図である。この基板
処理装置は、矩形状のガラス基板（以下、単に「基板」
という）Ｗを保持する回転支持板２１を備えている。こ
の基板Ｗは、例えば縦横長さが８５０ｍｍ×１０００ｍ
ｍで、厚みが０．７ｍｍの大形で薄い基板である。回転
支持板２１は、基板と同等以上の大きさを有する平面視
で円形の板材で形成されている。具体的には、回転支持
板２１の直径は基板Ｗの対角長さよりも長くなってお
り、本実施例ではその直径が約１５００ｍｍである。回
転支持板２１は円形状のものに限らず、角形の基板Ｗに
合わせた矩形状であってもよいが、基板Ｗから飛散した
洗浄液のミストが回転中の回転支持板２１などに再付着
するのを防止する上で、円形状が好ましい。

【００５３】回転支持板２１は、その重量を軽くするた
めに、厚さが１ｍｍ程度の薄いステンレス鋼板で形成さ
れている。そして、大形の基板Ｗや後述する上部回転板
３３が載置されたときに、回転支持板２１が鉛直方向に
撓まないようにするために、絞り込み加工が施されてき
る。具体的には回転支持板２１は、回転中心側から半径
方向外側に向けてせりあがった傾斜部２１ａを備えてい
る。このような傾斜部２１ａを備えることにより、回転
支持板２１を厚い板材で形成することなく、その撓み剛
性を簡単に向上させることができる。

【００５４】回転支持板２１は、その傾斜部２１ａの外
側がリング状の平坦部２１ｂになっており、この平坦部
２１ｂに、基板Ｗの周縁に係合して回転力を基板Ｗに伝
える複数個の駆動ピン２２が立設されている。さらに平
坦部２１ｂの外側の外周部２１ｃは下向きに傾斜してい
る。回転支持板２１の回転中心側には、基板Ｗを下面か
ら支える複数本の支持ピン２３が立設されている。これ
らの駆動ピン２２および支持ピン２３は、基板Ｗの中心
部が低く、かつ基板Ｗが滑らかに湾曲した状態で支えら
れるように、各々の高さが調節されている。本実施例で
は基板Ｗの中心部が周縁部に比べて５ｍｍ程度低くなっ
ている。因みに、大形の薄い角形基板Ｗを完全に水平に
支持するには多数の支持ピンが必要であり、また、精度
上の限界から困難を伴い、基板Ｗが局所的に波打った状
態で支持されやすい。このような状態で基板Ｗを高速回
転させると基板Ｗが振動するという不都合が生じる。本
実施例では、上記のように基板Ｗを滑らかに湾曲した状
態で支持することにより、基板Ｗの局所的な波打ち（凹
凸）を無くし、基板Ｗを高速回転させたときの基板Ｗの
振動を抑制している。

【００５５】回転支持板２１の回転中心部には開口（気
体噴出口）２４が設けられている。この開口２４に連通
するように、回転支持板２１の下面に筒軸２５が連結接
続されている。この筒軸２５はベルト機構２６を介して
モータ２７に連結されている。このモータ２７は本発明
における駆動手段に相当する。筒軸２５の中心に沿って
液ノズル２８が配設されており、この液ノズル２８の先
端が基板Ｗの下面中心部に臨んでいる。液ノズル２８は
開閉弁２９を介して純水などの洗浄液を供給する洗浄液
供給源に接続されている。また、筒軸２５と液ノズル２
８との間隙は流量調整弁３０を介して窒素ガスなどの不
活性ガスを供給する不活性ガス供給源に連通接続されて
いる。

【００５６】図３に示すように、液ノズル２８の先端部
には、中央部が開口した傘状部材３１が嵌め付け固定さ
れている。この傘状部材３１によって回転支持板２１の
開口２４が覆われている。さらに、傘状部材３１を覆う
ように、中央が開口した円錐台状のカバー部材３２が傘
状部材３１に近接して配備されている。カバー部材３２
は回転支持板２１に支持されて、回転支持板２１と一体
回転するようになっている。カバー部材３２の基部周面
には、開口２４から噴出した不活性ガスを流通させるた
めの流通孔３２ａが開けられている。

【００５７】基板Ｗを挟んで回転支持板２１に対向する
ように上部回転板３３が配設されている。この上部回転
板３３は基板Ｗの周縁領域を覆うリング状を呈してお
り、中央部に直径が約６００ｍｍ程度の大きな開口３４
が開けられている。上部回転板３３は半径方向外側に向
けて下り傾斜になった傾斜部３３ａを備え、この傾斜部
３３ａのさらに外側の外周部３３ｂが下方に屈曲して回
転支持板２１の外周部２１ｃに対向している。回転支持
板２１の外周部２１ｃと上部回転板３３の外周部３３ｂ
との間隙は半径方向外側に向けて狭くなっており、その
間隙の外周端であるリング状の排出口３５から不活性ガ
スや基板Ｗから振り切られた洗浄液が排出されるように
なっている。排出口３５は下向きに傾斜した状態で配設
されている。上述したような回転支持板２１と上部回転
板３３で挟まれた空間は、基板Ｗを処理する処理空間Ｓ
を構成している。

【００５８】さらに上部回転板３３の中央部開口３４の
周囲には、外方に張り出した鍔部３６をその上端に備え
た筒体３７が連結されている。この鍔部３６の下方から
Ｌ形アール３８が鍔部３６に当接して上下動することに
より、回転支持板２１に支持される処理位置と、基板Ｗ
の搬入・搬出を許容する上方の退避位置とにわたって上
部回転板３３が移動するようになっている。

【００５９】上部回転板３３の中央部開口３４の内側
に、上部回転板３３とは別体の流路抵抗部材３９が配設
されている。この流路抵抗部材３９は、例えばステンレ
ス鋼板に多数の小孔を開けた、いわゆるパンチングプレ
ートであって、開口３４を略閉塞する円形状を呈してい
る。流路抵抗部材３９は、後述する本実施例装置の排気
構造を介した排気に伴う負圧に応じて、上部回転板３３
の上方から引き込まれる不活性ガスの流れに抵抗を与え
て、処理空間Ｓ内に供給される不活性ガスの流量を制限
する役目を担っている。流路抵抗部材３９は本実施例の
ようなパンチングプレートに限らず、例えば複数枚の板
材を鉛直方向に傾斜させて近接配置したものであっても
よく、好ましくは、このような板材の傾斜角度を変える
ことにより、流路抵抗を可変するようにしてもよい。

【００６０】流路抵抗部材３９の中央部にある小さな開
口４０には、上部回転板３３の場合と同様に、外方に張
り出した鍔部４１をその上端に備えた筒体４２が連結さ
れている。この鍔部４１の下方からＬ形アール４３が鍔
部４１に当接して上下動することにより、上部回転板３
３の開口３４を閉塞する処理位置と、基板Ｗの搬入・搬
出を許容する上方の退避位置とにわたって流路抵抗部材
３９が移動するようになっている。また、流路抵抗部材
３９の開口４０を介して処理空間Ｓ内に挿入されて基板
Ｗの上面に純水などの洗浄液を供給する液ノズル４４が
上下移動自在に設けられている。

【００６１】本実施例装置の排気構造について説明す
る。回転支持板２１と上部回転板３３との間隙の外周端
である排出口３５に臨んで開口したリング状の排気カッ
プ４５が配設されている。この排気カップ４５は、回転
支持板２１の下方で回転支持板２１の回転半径方向内側
へ絞り込まれて、回転支持板２１の回転軸（本実施例で
は筒軸２５）と同芯状の排気管４６に繋がり、この排気
管４６を介して装置外の排気手段に連通している。ま
た、排気カップ４５の底部外周側には、不活性ガスとと
もに排出された洗浄液を排出するための排液管４７が連
通接続されている。

【００６２】本実施例の駆動ピン２２の構成を図２，図
４，図５を参照して説明する。上述したように駆動ピン
２２は、基板Ｗの周縁に係合して回転支持板２１の回転
力を基板Ｗに伝える。図２に示すように、本実施例装置
は、回転支持板２１の回転中心Ｐの周りに円形状（図２
中に鎖線で示す）に配置された８個の外側駆動ピン２２
₁と、これらの外側駆動ピン２２₁よりも回転中心側で
基板Ｗの周縁に係合する４個の内側駆動ピン２２₂とを
備えている。なお、本明細書では、外側駆動ピン２２₁
と内側駆動ピン２２₂とを特に区別しない場合は、単に
駆動ピン２２として説明している。８個の外側駆動ピン
２２₁はそれぞれ対になって基板Ｗの４つの角部周縁に
係合し、４個の内側駆動ピン２２₂は基板Ｗの４つの側
縁中央部にそれぞれ個別に係合する。

【００６３】外側駆動ピン２２₁の構成を図４に示す。
外側駆動ピン２２₁は、錘台状のピン下部２２_1Lと逆錐
台状のピン上部２２_1Uとが連結した、いわゆる鼓形状を
呈し、その中央の窪んだ部位２２_1Cで基板Ｗの周縁と係
合する。ピン下部２２_1Lとピン上部２２_1Uとは上下に分
離可能に構成されている。そして、ピン下部２２_1Lは回
転支持板２１に、ピン上部２２_1Uは上部回転板３３に、
それぞれ固定して取り付けられている。ピン下部２２_1L
の上面にはガイド孔２２ａが形成されている。このガイ
ド孔２２ａに嵌合する凸部２２ｂがピン上部２２_1Uの下
面に形成されている。上部回転板３３がＬ型アーム３８
によって処理位置にまで下降移動されたときに、ピン上
部２２_1Uの凸部２２ｂがピン下部２２_1Lのガイド孔２２
ａに嵌合することにより、上部回転板３３が回転支持板
２１と一体回転可能に回転支持板２１に支持されるよう
になっている。つまり、外側駆動ピン２２₁は、上部回
転板３３を回転支持板２１に着脱自在に支持する支持機
構を兼ねている。さらに、ピン下部２２_1Lには凹部２２
ｃと、これに連なる突起２２ｄとが形成されており、基
板Ｗの下面周縁を突起２２ｃで支持するようになってい
る。凹部２２ｃは、基板Ｗの回転乾燥処理のときに不活
性ガスの流通を許容して、基板Ｗの下面周縁の乾燥を促
進させる。ピン下部２２_1Lおよびピン上部２２_1Uにそれ
ぞれ形成されている錘状部位の傾斜面２２ｅ，２２ｆ
は、基板Ｗの回転乾燥処理のときに外側駆動ピン２２₁
に当たる不活性ガスを窪んだ部位２２_1Cに案内して基板
Ｗの周縁に導くことにより、基板Ｗの周縁の乾燥を促進
させる。

【００６４】内側駆動ピン２２₂の構成を図５に示す。
内側駆動ピン２２₂も外側駆動ピン２２₁と同様に上下
に分離可能なピン下部２２_2Lとピン上部２２_2Uとによっ
て構成されている。ただし、ピン下部２２_2Lは回転支持
板２１に直接に取り付け固定されるのではなく、回転支
持板２１の回転半径方向外側に延びる水平アーム２２ｇ
を介して回転支持板２１に取り付けられている。水平ア
ーム２２ｇの取り付け基部２２ｈは、図２に示すよう
に、外側駆動ピン２２₁と同じ円形のライン（図２中に
鎖線で示す）上に配置されている。なお、角形基板Ｗの
長辺中央に係合する内側駆動ピン２２₂の水平アーム２
２ｇは、角形基板Ｗの端辺中央に係合する内側駆動ピン
２２₂の水平アーム２２ｇに比べて、その長さが長くな
っている。このように外側駆動ピン２１₁と、内側駆動
ピン２２₂の取り付け基部２２ｈとを同じ円形のライン
に沿って配置することにより、回転支持板２１が回転し
たときに、外側駆動ピン２１₁と、内側駆動ピン２２₂
の取り付け基部２２ｈとが同じ円形軌道を移動するの
で、各ピンの移動に起因した気流の乱れが少なくなり、
それだけ基板Ｗの処理を安定して行うことができる。

【００６５】次に上述した構成を備えた実施例装置の動
作を順に説明する。乾燥処理の対象である角形基板Ｗが
本実施例装置に搬入されるとき、上部回転板３３、流路
抵抗部材３９、および液ノズル４４は上方の退避位置に
ある。上部回転板３３が退避位置にある状態で、駆動ピ
ン２２は上下に分離されており、回転支持板２１上には
ピン下部２２_1L、２２_2Lだけがある。図示しない基板搬
送ロボットで搬送されてきた基板Ｗは、支持ピン２３、
および駆動ピン２２のピン下部２２_1L、２２_2Lによって
受け持ち支持される。基板Ｗが搬入されると、退避位置
にあった上部回転板３３、流路抵抗部材３９、および液
ノズル４４が処理位置にまで下降移動する。上部回転板
３３が下降移動することにより、上部回転板３３のピン
上部２２_1U、２２_2Uが回転支持板２１のピン下部２
２_1L、２２_2Lに嵌合連結し、基板Ｗの周縁が駆動ピン２
２によって係合される（図１の状態）。この状態で、基
板Ｗは回転中心部が低くなるように滑らかに湾曲した状
態で支持される。

【００６６】次にモータ２７が始動して回転支持板２１
が回転する。回転支持板２１の回転力が駆動ピン２２を
介して基板Ｗに伝達されて、基板Ｗが回転支持板２１と
ともに回転する。さらに、回転支持板２１の回転力は駆
動ピン２２を介して上部回転板３３に伝達され、上部回
転板３３も回転支持板２１とともに回転する。このと
き、回転支持板２１側の液ノズル２８から純水などの洗
浄液が、開口２４から窒素ガスなどの不活性ガスが、そ
れぞれ噴出される。

【００６７】また、排気管４６に連通する装置外の排気
手段が作動して排気カップ４５が排気されることによ
り、上部回転板３３の上方から窒素ガスなどの不活性ガ
スが流路抵抗部材３９を介して処理空間Ｓ内へ引き込ま
れる。上下の液ノズル２８，４４から予め決められた短
い時間だけ洗浄液を噴出すると、後は洗浄液の供給が停
止されて、処理空間Ｓには不活性ガスだけが供給され
る。このように本実施例では、乾燥処理の初めの短い時
間だけ洗浄液を基板Ｗに供給して基板Ｗの表裏面を洗浄
液で再度濡らすことにより、基板Ｗの搬入時に既に付着
している洗浄液によって基板Ｗにウォーターマークが形
成されないようにしている。

【００６８】洗浄液の供給が停止された後は、回転支持
板２１が高速回転駆動されることにより、基板Ｗに付着
した洗浄液が振り切られる。基板Ｗから振り切られた洗
浄液のミストは不活性ガスの流れに乗って処理空間Ｓ内
を半径方向外側に流動し、回転支持板２１と上部回転板
３３の間隙の外周端である排出口３５から排出される。
排出された洗浄液のミストを含む不活性ガスは排気カッ
プ４５および排気管４６を介して装置外へ排出される。
リング状の排気カップ４５は、その中心に沿って配設さ
れた排気管４６を介して吸引排気されるので、排気カッ
プ４５の全周囲にわたって均一な排気を行うことができ
る。

【００６９】また、回転支持板２１と上部回転板３３と
の間隙（処理空間Ｓ）は外周端側で絞られて、その上下
の間隔が回転中心側のそれよりも狭くなっているので、
排出口３５からの不活性ガスの排出量が規制される。こ
れに合わせて、回転支持板２１側から処理空間Ｓ内へ供
給される不活性ガスの量も流量調整弁３０によって調整
され、また、上部回転板３３側から処理空間Ｓ内へ供給
される不活性ガスの量は流路抵抗部材３９によって規制
されるので、不活性ガスの消費量を低減することができ
る。処理空間Ｓ内へ供給される不活性ガスの量が少なく
ても、処理空間Ｓが外周端側で絞り込まれているので、
不活性ガスは処理空間Ｓの外周側で流速が速くなり、排
出口３５から勢いよく排出される。したがって、排出口
３５から排出された洗浄液のミストが排出口３５から侵
入して基板Ｗを汚染することもない。

【００７０】基板Ｗの乾燥処理が終わると、上部回転板
３３、流路抵抗部材３９、および液ノズル４４が退避位
置に戻されて、図示しない基板搬送ロボットによって処
理済の基板Ｗが装置外へ搬出される。以下、上述したと
同様に未処理の基板Ｗが搬入されて処理が繰り返し行わ
れる。

【００７１】なお、本実施例の流路抵抗部材３９は次の
ような効果も奏する。仮に流路抵抗部材３９が配設され
ておらず、上部回転板３３の中心部の開口３４が開放さ
れていると、基板Ｗの上面に大気圧が作用する。一方、
回転支持板２１の高速回転に伴って基板Ｗの下方の処理
空間Ｓは負圧になる。その結果、基板Ｗの上下面の差圧
に相当する圧力が基板Ｗの上面に作用する。基板Ｗは大
形の薄いガラス基板であるので、この圧力によって破損
されるおそれがある。これに対して、本実施例によれば
上部回転板３３の開口３４に流路抵抗部材３９を介在さ
せることにより、処理空間Ｓへ流入する不活性ガスの量
を規制している。その結果、基板Ｗの上方の処理空間Ｓ
も負圧になり、基板Ｗの上下面の差圧が小さくなる。し
たがって、基板Ｗの破損を防止することができる。

【００７２】傘状部材３１を覆うカバー部材３２は次の
ような効果を奏する。すなわち、傘状部材３１はカバー
部材３２で覆われているので、液ノズル２８から噴出さ
れた洗浄液の一部が落下しても、そのほとんどはカバー
部材３２に付着する。傘状部材３１は回転しないのに対
して、カバー部材３２は回転支持板２１と一体に回転す
る。したがって、カバー部材３２に付着した洗浄液は即
座に振り切られ、カバー部材３２に長く残留しないの
で、カバー部材３２に付着した洗浄液が基板Ｗに再付着
することもない。また、傘状部材３１とカバー部材３２
との間隙に洗浄液が侵入したとしても、回転支持板２１
の中心部開口２４から噴出した不活性ガスがカバー部材
３２の基部にある流通孔３２ａを通過流通する際に、前
記間隙に侵入した洗浄液を引き込んで即座に排出する。
したがって、傘状部材３１とカバー部材３２との間隙に
侵入した洗浄液もそこに長く滞留することがないので、
残留洗浄液による基板Ｗの汚染を防止することができ
る。

【００７３】本発明は上述した実施例に限らず次のよう
に変形実施することができる。（１）上記実施例では駆動ピン２２と支持ピン２３の高
さを調整して、回転中心部が低くなるように基板Ｗを湾
曲した状態で支持した。本発明はこの例に限らず、例え
ば図６（ａ）〜（ｄ）にそれぞれ示すように変形実施す
ることができる。

【００７４】図６（ａ）は、回転半径方向外側に向かっ
て単調にせり上がった傾斜部をもつ回転支持板２１Ａ
に、基板Ｗの支持位置が略同じ高さの駆動ピン２２Ａと
支持ピン２３Ａとを外周部と中心部とにそれぞれ立設す
ることにより、回転中心部が低くなくように基板Ｗを湾
曲した状態で支持した例である。

【００７５】図６（ｂ）は、水平な回転支持板２１Ｂ
に、基板Ｗの支持位置が高く設定された駆動ピン２２Ｂ
を外周部に、基板Ｗの支持位置が低く設定された支持ピ
ン２３Ｂを中心部にそれぞれ立設することにより、回転
中心部が低くなくように基板Ｗを湾曲した状態で支持し
た例である。

【００７６】図６（ｃ）は、水平な回転支持板２１Ｃ
に、基板Ｗの支持位置が低く設定された駆動ピン２２Ｃ
を外周部に、基板Ｗの支持位置が高く設定された支持ピ
ン２３Ｃを中心部にそれぞれ立設することにより、上記
（ａ），（ｂ）の例とは逆に、回転中心部が高くなくよ
うに基板Ｗを湾曲した状態で支持した例である。このよ
うな例によっても基板Ｗの局所的な凹凸を簡単に無くす
ことができるので、基板Ｗを高速回転させたときの基板
Ｗの振動を防止することができる。

【００７７】図６（ｄ）は、回転半径方向外側に向かっ
て傾斜した傾斜部をもつ回転支持板２１Ｄに、基板Ｗの
支持位置が略同じ高さの駆動ピン２２Ｄと支持ピン２３
Ｄとを外周部と中心部とにそれぞれ立設することによ
り、回転中心部が高くなるように基板Ｗを湾曲した状態
で支持した例である。

【００７８】（２）上記実施例では駆動ピン２２が上部
回転板３３の支持機構を兼ねたが、上部回転板３３の支
持機構を駆動ピン２２とは個別に設けるようにしてもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施例の概略構
成を示した縦断断面図である。

【図２】回転支持板に基板を支持した状態を示す平面図
である。

【図３】回転支持板側の液ノズルの周辺構成を示した拡
大断面図である。

【図４】外側駆動ピンの構成を示した図である。

【図５】内側駆動ピンの構成を示した図である。

【図６】基板の支持状態の変形例を示した図である。

【図７】従来装置の概略構成を示した縦断断面図であ
る。

【図８】従来装置の液ノズルの周辺構成を示した断面図
である。

【符号の説明】

Ｗ…基板２１…回転支持板２２…駆動ピン２３…支持ピン２４…開口（気体噴出口）２５…筒軸２７…モータ（駆動手段）２８…液ノズル３１…傘状部材３２…カバー部材３３…上部回転板３９…流路抵抗部材４５…排気カップ４６…排気管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板を回転させながら基板に所要の処理
を施す基板処理装置において、基板を支持した状態で回転する、基板と同等以上の大き
さの回転支持板と、前記回転支持板を回転駆動する駆動手段と、基板を挟んで前記回転支持板に対向して配置され、基板
の周縁領域を覆うリング状の上部回転板と、前記回転支持板と前記上部回転板との間隙に回転中心側
から不活性ガスを導入する不活性ガス導入手段とを備
え、前記上部回転板は、前記回転支持板と一体回転可能に前
記回転支持板に支持されていることを特徴とする基板処
理装置。
【請求項２】請求項１に記載の基板処理装置におい
て、前記回転支持板と前記上部回転板との間隙は外周端側で
絞られて、その上下の間隔が回転中心側のそれよりも狭
くなっている基板処理装置。
【請求項３】請求項１または請求項２に記載の基板処
理装置において、前記上部回転板の中央開口部に、この開口部を介して前
記間隙に導入される不活性ガスの流量を規制する流路抵
抗部材が設けられている基板処理装置。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記回転支持板は、回転中心側から半径方向外側に向け
てせり上がった傾斜部をを備えている基板処理装置。
【請求項５】請求項１ないし請求項４のいずれかに記
載の基板処理装置において、前記上部回転板は、前記回転支持板に着脱自在に支持さ
れている基板処理装置。
【請求項６】請求項５に記載の基板処理装置におい
て、前記回転支持板には、基板の周縁に係合して基板に回転
力を伝える複数個の駆動ピンが立設されており、前記駆動ピンは、前記上部回転板を前記回転支持板に着
脱自在に支持する支持機構を兼ねている基板処理装置。