JP3886234B2 - 回転塗布装置 - Google Patents
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Description
【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2550430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8−22418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200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11aの下面内径部には後述するインナーカップ13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11b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17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21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11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12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40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38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38a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54、ベルト55、プーリ53、筒体52及び保持部材32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56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52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40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の回転位置で、インデックスプレートの切欠73がロックアーム75に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74を作動せしめ、左右のロックアーム75を閉じ、ロックアーム75先端のローラ76を切欠73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11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14、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152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110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156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110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110、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110及びロアプレート155に形成した穴110a、155a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10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13(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13a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151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37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207,207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×15mm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203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、22,23…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、44…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、64…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、76…ローラ、100…蓋体ユニット、110…アウターカップ用蓋体、111…把持体、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、155…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、172…ロック装置、173…切欠、174…シリンダ、175…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、203…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。
Claims (5)
- 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、この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。
- 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、この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。
- 請求項1または請求項2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。
- 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。
- 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。
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