JP3973344B2

JP3973344B2 - 基板処理装置

Info

Publication number: JP3973344B2
Application number: JP2000127282A
Authority: JP
Inventors: 勉上山; 良幸中川; 博美村山; 隆明柳田
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2000-04-27
Filing date: 2000-04-27
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2020-04-27
Also published as: JP2001308162A

Description

【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ェ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、例えが特開平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、半導体ウェハなどの基板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と小径のピン上部２ｂが一体に連結した段付き構造となっている。
【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１０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】
そして、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おいては、次に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１１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】
即ち、液処理の場合は、処理中の基板Ｗの端縁から振り切られた液滴がカップ１１などで跳ね返っても、上下の板部材で遮断されて基板Ｗに再付着するのが防止でき、周囲に浮遊している処理液のミストなども遮断されて基板Ｗに再付着するのが防止できる。また、乾燥処理の場合は、処理中の基板Ｗと周囲の雰囲気とが遮蔽され、基板Ｗへの周囲の雰囲気の影響を防止できる。このように基板Ｗの表面と裏面にそれぞれ近接配置させた２つの板部材は基板Ｗを支持すると共に遮蔽部材として機能する。
【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。近年の半導体ウェ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が大型化している。そのため回転支持板１や上部回転板７の重量が飛躍的に重くなり、大きな駆動力を必要とするようになった。
【００１０】
一方、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は大形化に伴い、大きく波打って湾曲する問題を引き起こしている。この湾曲は基板Ｗを搬送・支持する上で配慮が必要なもので、図７の従来装置においては、特に駆動ピン２における基板Ｗの浮き上がりとして顕在化してきている。
【００１１】
基板Ｗの浮き上がりに関して図７の従来例で説明する。駆動ピン２に挟持されている状態の基板Ｗの重心は、必ずしも回転支持板１の中心軸上に位置しているとは限らず、中心軸に対して偏心している場合がある。すなわち、処理装置の組立て精度上、基板Ｗの重心を回転支持板１の中心軸に位置させるのは難しく、基板Ｗの重心は回転支持板１の中心軸に位置しない。一方、処理中においては基板Ｗは高速回転しているから、基板Ｗには遠心力が作用している。したがって、処理中の基板Ｗには偏心力が作用しており、処理中の基板Ｗは不安定な状態となっている。
【００１２】
また、基板Ｗの下方の液ノズル６から吐出される処理液の噴射力が、基板Ｗの上方の液ノズル１０よりも大きい場合は、基板Ｗが浮き上がる可能性がある。すなわち、基板Ｗの下方の液ノズル６から基板Ｗの下面に処理液が吐出される限り、基板Ｗの少なくとも一部分が浮き上がることになる。これらの場合、基板Ｗは駆動ピン２から離脱し、損傷するおそれがある。これらの状況に対して別途、駆動ピン２の上部に押え部材を配置して基板Ｗの浮き上がりを防止することが考えられる。
【００１３】
しかしながら、大型基板はその浮き上がりによる端部の移動量が大きく、駆動ピンや押え部材との当接により破損してしまう問題があった。即ち、剛性のある回転支持板１で基板Ｗを保持すると、基板Ｗが駆動ピンに当接することに対する追従性、言い換えると当接力を吸収する機能がないので、破損してしまうという問題があった。
【００１４】
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、基板を回転させて処理を行う基板処理装置において、基板を破損することがない基板処理装置を提供することを主たる目的としている。
【００１５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明は、基板を回転させながら基板に所望の処理を行う基板処理装置であって、基板と同等以上の大きさで平板状の回転支持板と、前記回転支持板に立設され、基板の外周端縁に係合して前記基板の水平位置を規制するとともに基板に回転力を伝える複数個の駆動部材と、前記駆動部材で基板を水平姿勢に支持した状態で前記回転支持板を回転する駆動手段と、を備え、前記回転支持板は、可撓性又は弾性変形可能な金属薄板により形成され、更に、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を備えていることを特徴とする基板処理装置である。
【００１６】
請求項２に係る発明は、基板を回転させながら基板に所望の処理を行う基板処理装置であって、基板と同等以上の大きさで平板状の回転支持板と、前記回転支持板に立設され、基板の外周端縁に係合して前記基板の水平位置を規制するとともに基板に回転力を伝える複数個の駆動部材と、前記駆動部材で基板を水平姿勢に支持した状態で前記回転支持板を回転する駆動手段と、前記回転支持板の下面に配置され、円形状で外周端が上方に立設した支持板とを備え、前記回転支持板は、可撓性又は弾性変形可能な金属薄板により形成されたことを特徴とする。
請求項３に係る発明は、請求項１または２に記載の基板処理装置において、前記回転支持板は、ステンレス鋼板であることを特徴とする。
【００１７】
請求項４に係る発明は、基板を回転させながら基板に所望の処理を行う基板処理装置であって、基板と同等以上の大きさで平板状の回転支持板と、前記回転支持板に立設され、基板の外周端縁に係合して前記基板の水平位置を規制するとともに基板に回転力を伝える複数個の駆動部材と、前記駆動部材で基板を水平姿勢に支持した状態で前記回転支持板を回転する駆動手段と、を備え、前記回転支持板は、外周端を回転中心側に折り曲げ加工された絞り込み部を有することを特徴とする基板処理装置である。
【００１８】
請求項５に係る発明は、請求項４に記載の基板処理装置において、前記回転支持板は、絞り込み部をへら絞り加工にて形成されたことを特徴とする。
【００１９】
請求項６に係る発明は、請求項４または請求項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備えていることを特徴とする。
【００２０】
本発明の作用は次のとおりである。請求項１に係る発明の基板処理装置においては、基板を破損せずに処理することができる。即ち、前記回転支持板が可撓性又は弾性変形可能な金属薄板で形成されている。即ち、金属とすることで基板を支持する強度を維持することができる。それと共に、可撓性又は弾性変形可能であるため、基板の動きに駆動部材を介して追従し変形しても、その当接力が無くなると元の形に戻り、引き続き処理を続行できる。言い換えると、基板が振動や浮き上がりでその端部が駆動部材に当接しても、その応力を駆動部材を介して回転支持板で吸収することで基板の破損を防止できる。また、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あがった傾斜部を備えているため、この傾斜部により、回転支持板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。
【００２１】
請求項２に係る発明の基板処理装置においては、基板を破損せずに処理することができる。即ち、前記回転支持板が可撓性又は弾性変形可能な金属薄板で形成されている。即ち、金属とすることで基板を支持する強度を維持することができる。それと共に、可撓性又は弾性変形可能であるため、基板の動きに駆動部材を介して追従し変形しても、その当接力が無くなると元の形に戻り、引き続き処理を続行できる。言い換えると、基板が振動や浮き上がりでその端部が駆動部材に当接しても、その応力を駆動部材を介して回転支持板で吸収することで基板の破損を防止できる。また、回転支持板の下面に配置され、円形状で外周端が上方に立設した支持板を備えている。こうすることにより回転支持板の撓みは支持板で防止し、回転支持板と基板との隙間を小さくする。よって、回転支持板と基板の隙間で遠心力で排出されるエアーが渦巻くような気流の発生を防止することができる。
請求項３記載の発明は、前記回転支持板をステンレス鋼板で形成する。即ち、これにより回転支持板は良好な可撓性を有し、また弾性変形可能となる。そして、変形しても元の形状に戻って次の基板を受け入れることが可能となる。
【００２２】
請求項４記載の発明は、回転支持板の外周端を回転中心側に折り曲げ加工された絞り込み部を有する。それにより、回転支持板は形状が変形しないよう強度を有する事となる。仮に、回転支持板を薄板にて形成したとしても、回転支持板の外周端で撓むのを防止できる。よって、回転支持板を薄く形成し局所的には柔軟性を有しても、形状的に剛性が大きくなるので形状が極度に変形することが防止できる。即ち、回転支持板を薄く軽量化できるので、駆動手段に大きな負荷がかからない。
【００２３】
請求項５記載の発明によれば、前記回転支持板の絞り込み部はへら絞り加工にて形成される。このことにより薄板であったとして外形が極度に変形することがなく所望の形状に形成できる。その結果、回転支持板の板厚を薄く形成し局所的には柔軟性を有しても、回転支持板の外周端で撓むのを防止できる。
【００２４】
請求項６記載の発明によれば、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。
【００２５】
【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、半導体ウェ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。
【００２６】
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１００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３１を備えている。この基板Ｗは、例えば縦横長さが８５０ｍｍ×１０００ｍｍで、厚みが０．７ｍｍの大形で薄い基板である。
【００２７】
回転支持板３１には、基板Ｗを下面から支える複数本、本実施例では図２に示すように１２本の支持ピン３４と８本の駆動ピン３３が立設されている。支持ピン３４は回転中心Ｐ側に回転中心Ｐの周りに円形状（図２中に鎖線で示す）に４本、基板Ｗ周縁側に８本が配置される。駆動ピン３３は基板Wの４角部に対応して２個ずつ配置される。
【００２８】
これらの駆動ピン３３および支持ピン３４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の中心部が外周縁部に比べて４ｍｍ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３４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。
【００２９】
図１に示すように、回転支持板３１の回転中心部には開口（気体噴出口）３５が設けられている。この開口３５に連通するように、回転支持板３１の下面に筒軸３６が連結接続されている。この筒軸３６はベルト機構３７を介してモータ３８に連結されている。このモータ３８は本発明における駆動手段に相当する。筒軸３６の中心に沿って液ノズル３９が配設されており、この液ノズル３９の先端が基板Ｗの下面中心部に臨んでいる。液ノズル３９は開閉弁４０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３６と液ノズル３９との間隙は図示しない流量調整弁を介して大気圧雰囲気に開放されるよう構成されている。
【００３０】
図３に示すように、筒軸３６は回転支持板３１の開口３５に臨んで延在し、回転支持板３１より上側に位置する側面にエアーを排出するための排出口３６ａが開口される。また、筒軸３６の上面は液ノズル３９が延出するように設けられ、この液ノズル３９の側面と筒軸３６の間隙である排出口３６ｂからも大気圧雰囲気からのエアーが吐出される。そして、液ノズル３９の先端部には、中央部が開口した傘状部材４２が嵌め付け固定されている。この傘状部材４２によって排出口３６ｂが覆われている。
【００３１】
この構成により、回転支持板３１が回転するとその遠心力で排出され、回転中心Ｐに近いほど低圧状態となる。そのため、大気圧雰囲気に開放されている筒軸３６と液ノズル３９との間隙からポンプ効果によりエアーを吸入する。このエアーは、前述の排出口３６ａ、３６ｂより排出される。
【００３２】
さらに、傘状部材４２を覆うように、中央が開口した円錐台状のカバー部材４４が傘状部材４２に近接して配備されている。カバー部材４４は筒軸３６の上面に支持されて、筒軸３６と一体回転するようになっている。カバー部材４４の基部周面には、排出口３６ｂから噴出したエアーを流通させるための流通孔４４ａが開けられている。
【００３３】
基板Ｗを挟んで回転支持板３１に対向するように上部回転板３２が配設されている。この上部回転板３２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３２ａが開けられている。この開口３２ａには中央に円形の開口３２０が設けられた、いわゆるパンチングプレートよりなる流路抵抗部材３２１が設置してある。そして開口３２ａの周囲は仕切壁３２２が立設されている。
【００３４】
さらに上部回転板３２の上面には、上方に張り出したＴ字状の係合部４６が設置され、係合部４６の上部鍔部４６ａに昇降駆動部４７が連結されている。この昇降駆動部４７はシリンダー４７ａのロッド４７ｂが伸縮することでアームバー４７ｃが昇降する。アームバー４７ｃの下面には上述の係合部４６に対向して門形アーム４７ｄが配置され、係合部４６の上部鍔部４６ａが係合される。この構成で門形アーム４７ｄが上部鍔部４６ａに当接して上下動することにより、回転支持板３１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３２が移動するようになっている。尚、図１では、２つの昇降駆動部４７が開示されているが、上部回転板３２の上面に等間隔に４つの係合部４６が配置され、それに対応して４つの昇降駆動部４７が配置される。そして上部回転板３２の回転停止位置の制御により、係合部４６と門形アーム４７ｄが係合される。
【００３５】
上部回転板３２の上側に、上部回転板３２とは別体の流路抵抗部材４８が配設されている。この流路抵抗部材４８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、ドーナツ状に形成される。そしてその内側縁には仕切壁４８ａが、外側縁には仕切壁４８ｂが下方に延在して構成される。仕切壁４８ａは仕切壁３２２の外周面に近接しており、仕切壁４８ｂはその下端が後述する排気カップ５０の上端に当接される。そして仕切壁４８ｂの内面には昇降駆動部４７のアームバー４７ｃが連結される。また仕切壁４８ｂの外面には装置１００の枠体１０１に形成された搬入口１０１ａが臨むように構成される。
【００３６】
この構成により、昇降駆動部４７の昇降すると流路抵抗部材４８は上部回転板３２との位置関係を保ちながら上下動する。それに伴い仕切壁４８ｂの下端が排気カップ５０から離間して、その部位が枠体１０１の搬入口１０１ａに臨むことにより装置１００に基板Ｗを外部から搬入する搬入口として機能することとなる。即ち、仕切壁４８ｂの下端と排気カップ５０上端の間隔が搬入口であり、搬入口１０１ａの蓋として仕切壁４８ｂが機能する。
【００３７】
装置１００の上部を略閉塞するよう配設され流路抵抗部材４８、３２１は、後述する排気構造を介した排気に伴う負圧に応じて、上部回転板３２の上方から引き込まれるエアー（気流）の流れに抵抗を与えて、処理空間Ｓ内に供給されるエアーの流量を制限する役目を担っている。流路抵抗部材４８、３２１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。
【００３８】
そして、流路抵抗部材３２１の開口３２０には、開口３２０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４９が上下移動自在に設けられている。
【００３９】
次に本実施例装置１００の排気構造について説明する。回転支持板３１と上部回転板３２との間隙の外周端である排出口４５に臨んで開口したリング状の排気カップ５０が配設されている。この排気カップ５０は、回転支持板３１の下方で回転支持板３１の回転半径方向内側へ絞り込まれて、回転支持板３１の回転軸（本実施例では筒軸３６）と平行して配置される排気管５１に繋がり、この排気管５１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５０の底部外周側には、エアーとともに排出された洗浄液を排出するための排液管５２が連通接続されている。
【００４０】
次に、以上の構成による基板処理装置１００の処理空間Ｓを形成する構成について、図４及び図５（ａ）、（ｂ）を参照して詳細に説明する。
回転支持板３１は、基板Ｗと同等以上の大きさを有する平面視で円形の平板材で形成されている。具体的には、回転支持板３１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３１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３１などに再付着するのを防止する上で、円形状が好ましい。
【００４１】
回転支持板３１は、その重量を軽くすると共に可撓性を有する、または弾性変形可能とするために、厚さが１ｍｍ程度の薄い金属薄板、具体的にはステンレス鋼板で形成されている。ステンレス鋼板の表面には撥水性を良くするためにフッ素樹脂によるテフロンコーティングが施される。尚、金属薄板としては、鉄板にテフロンコーティングしたものを使用しても良い。そして、大形の基板Ｗと後述する上部回転板３２が載置されたときに、回転支持板３１が鉛直方向に撓まないようにするために、以下のような形状に形成される。
【００４２】
回転支持板３１は、回転中心Ｐ側から開口３５に続いて半径方向外側に向けてせりあがった傾斜部３１ａを備えている。このような傾斜部３１ａを備えることにより、回転支持板３１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。そして、その傾斜部３１ａの外側がリング状の平坦部３１ｂになっており、この平坦部３１ｂに、基板Ｗの周縁に係合して回転力を基板Ｗに伝える８個の駆動ピン３３が立設されている。さらに平坦部３１ｂの外側の外周部３１ｃは下向きに傾斜している。外周部３１ｃに続いて外周端までに折り曲げ加工が施され、回転中心Ｐに向って絞り込み部３１ｄが形成され、回転支持板３１が鉛直方向に撓まないようにしている。絞り込み部３１ｄは端部をわずか内側に折り曲げることで形成され、こうすることで外周端の剛性が増し、撓みを防止する。
【００４３】
上部回転板３２も回転支持板３１と同様に、その重量を軽くすると共に可撓性を有する、または弾性変形可能とするために、厚さが１ｍｍ程度の薄い金属薄板、具体的にはステンレス鋼板で形成され表面に撥水性を有するようにフッ素樹脂によるテフロンコーティングが施されている。上部回転板３２は半径方向外側に向けて下り傾斜となった傾斜部３２ｂを備え、この傾斜部３２ｂのさらに外側の外周部３２ｃが下方に屈曲して回転支持板３１の外周部３１ｃに対向している。回転支持板３１の外周部３１ｃと上部回転板３２の外周部３２ｃとの間隙は半径方向外側に向けて狭くなっており、その間隙の外周縁であるリング状の排出口４５からエアーや基板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。
【００４４】
回転支持板３１と上部回転板３２はどちらもへら絞り加工により形成されており、この加工方法により回転支持板３１と上部回転板３２とも薄板であっても上述のような形状に加工され、可撓性を有する、または弾性変形可能とされる。
【００４５】
上述したような上部回転板３２は駆動ピン３３により支持され回転支持板３１とで挟まれた処理空間Ｓを構成している。駆動ピン３３は、基板Ｗの周縁に係合して回転支持板３１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１００は、回転支持板３１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個の駆動ピン３３を備えている。８個の駆動ピン３３はそれぞれ対になって基板Ｗの４つの角部周縁に係合する。
【００４６】
図５に示すように、駆動ピン３３は押えピン６０とで上下に分離可能に構成されている。駆動ピン３３は、錘台状のピン支持部３３１とピン保持部３３２とが連結した、いわゆる茸形状を呈し、回転支持板３１上面に固定して取り付けられている。ピン保持部３３２は断面略菱形の円盤状に形成された保持部３３３と、その上面の中心に係合突起３３４を設けてなる。
【００４７】
保持部３３３の傾斜上面３３５には凹部３３６と、これに連なる突起３３７とが形成されており、基板Ｗの下面周縁を突起３３７で支持するようになっている。また、凹部３３６は、基板Ｗの側面周縁を突起３３８で当接し規制するようになっている。これら突起３３７、３３８は凸状の曲面に形成され、基板Ｗの周縁に対して点接触することで基板Ｗにかかる応力が不均一になることを防止している。尚、突起３３７は傾斜上面３３３を削ることによる曲率を持った縁部で形成されている。ここで、この曲面を出来る限り大きい半径でもって形成するとで、必要以上の応力が一個所に集中することを防止するうえで効果がある。
【００４８】
ピン支持部３３１は円盤状のフランジ部３４０と、その上面にフランジ部３４０と保持部３３３の中心を連結し保持部３３３を支持する支柱部３４１を設けてなる。フランジ部３４０はその下面全体が回転支持板３１の上面に当接して配置される。そのため基板Ｗと駆動ピン３３の重みをそのフランジ部３４０で分散して回転支持板３１と共に受けることとなる。そこで平面視でその大きさが少なくとも支柱部３４１の投影面積より大きく、好ましくは保持部３３３の投影面積より大きく形成される。そして回転支持板３１が薄板で湾曲しやすくとも、このフランジ部３４０で回転支持板３１の湾曲を防ぐこととなる。尚、駆動ピン３３が本発明における駆動部材に相当する。
【００４９】
一方、押えピン６０も、錘台状のピン支持部６００とピン押え部６０１とが連結した、いわゆる逆茸形状を呈し、上部回転板３２下面に固定して取り付けられている。ピン押え部６０１は断面略菱形の円盤状に形成された押え部６０２と、その下面の中心に嵌合孔６０３を設けてなる。ピン支持部６００は上部のフランジ部６０４と支柱部６０５で構成され、フランジ部６０４で上部回転板３２に配設される。ここで、フランジ部６０４はフランジ部３４０と同様の目的で形成されている。
【００５０】
そして、駆動ピン３３は回転支持板３１に、押えピン６０は上部回転板３２に、それぞれ板３４２、６０６とともにネジにより締結され固定されている。そして上部回転板３２がアームバー４７ｃによって処理位置まで下降移動されたときに、駆動ピン３３の係合突起３３４が押えピン６０の嵌合孔６０３に嵌合することにより、上部回転板３２が回転支持板３１と一体回転可能に回転支持板３１に支持されるようになっている。つまり、駆動ピン３３は、上部回転板３２を回転支持板３１に着脱自在に支持する支持機構を兼ねている。また、この押えピン６０の押え部６０２が基板Ｗの浮き上がりを防止する。
【００５１】
尚、駆動ピン３３と押えピン６０のピン支持部３３１、６００はステンレス鋼、保持部３３３と押え部６０２とはＰＥＥＫにて形成されている。
【００５２】
上記構成の駆動ピン３３と押えピン６０であれば、基板Ｗの回転処理のときに基板Ｗの周縁部を支持して上下に円盤形の保持部３３３と押え部６０２で構成しているので、処理空間Ｓから排出される洗浄液やエアーの流通を妨げず、基板Ｗの下面周縁の乾燥を促進させる。また、保持部３３３と押え部６０２にそれぞれ形成されている錘状部位の傾斜面は、基板Ｗの回転処理のときに駆動ピン３３に当たるエアーを凹部３３６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。
【００５３】
また、上記構成の駆動ピン３３と押えピン６０であれば、保持部３３３と押え部６０２は細い支柱部３４１、６０５で支持しているので、処理空間Ｓから排出される洗浄液や、エアーやミストの流通に対して大きな抵抗とならない。
【００５４】
さらに、図２に示すように駆動ピン３３と押えピン６０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３１が回転したときに、それぞれの駆動ピン３３と押えピン６０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。
【００５５】
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３２および液ノズル４９は上方の退避位置にある。上部回転板３２が退避位置にある状態で、駆動ピン３３と押えピン６０は上下に分離されており、回転支持板３１上には駆動ピン３３だけがある。仕切壁４８ｂも退避位置にあり搬入口１０１ａを介して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、駆動ピン３３のピン保持部３３２の保持部３３３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３２および液ノズル４９が処理位置にまで下降移動する。上部回転板３２が下降移動することにより、上部回転板３２の押えピン６０が回転支持板３１の駆動ピン３３に嵌合連結される（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。
【００５６】
次にモータ３８が始動して回転支持板３１が回転する。回転支持板３１の回転力が駆動ピン３３を介して基板Ｗに伝達されて、基板Ｗが回転支持板３１とともに回転する。さらに、回転支持板３１の回転力は押えピン６０を介して上部回転板３２に伝達され、上部回転板３２も回転支持板３１とともに回転する。このとき、回転支持板３１側の液ノズル３９から純水などの洗浄液が、エアーが排出口３６ａ、３６ｂから、それぞれ噴出される。
【００５７】
また、排気管５１、５１に連通する装置外の排気手段が作動して排気カップ５０が排気されることにより、上部回転板３２の上方からエアーが流路抵抗部材４８、３２１を介して処理空間Ｓ内へ引き込まれる。上下の液ノズル４９、３９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にはエアーだけが供給される。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。
【００５８】
この基板Ｗの回転処理中に装置１００全体に衝撃があり、基板Ｗが振動したとしても、基板Ｗの振動に伴い駆動ピン３３に基板Ｗの周縁の当接力は、駆動ピン３３を介して回転支持板３１が吸収する。すなわち、回転支持板３１がその可撓性により外形形状を変形させない範囲で変形することで、基板Ｗからの応力を拡散させ基板Ｗの破損を防止する。この際、回転支持板３１の外周端は遊端であるので振動による影響を受けやすいが、絞り込み部３１ｄを有することで大きく撓むことを防止する。
【００５９】
洗浄液の供給が停止された後は、回転支持板３１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エアー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３１と上部回転板３２の間隙の外周縁である排出口４５から排出される。排出された洗浄液のミストを含むエアーは排気カップ５０および排気管５１、５１を介して装置１００外へ排出される。
【００６０】
また、回転支持板３１と上部回転板３２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４５からのエアーの排出量が規制される。これに合わせて、回転支持板３１側から処理空間Ｓ内へ供給されるエアーの量も図示しない流量調整弁によって調整され、また、上部回転板３２側から処理空間Ｓ内へ供給されるエアーの量は流路抵抗部材４８、３２１によって規制されるので、エアーの消費量を低減することができる。処理空間Ｓ内へ供給されるエアーの量が少なくても、処理空間Ｓが外周端側で絞り込まれているので、エアーは処理空間Ｓの外周側で流速が速くなり、排出口４５から勢いよく排出される。したがって、排出口４５から排出された洗浄液のミストが排出口４５から侵入して基板Ｗを汚染することもない。
【００６１】
この際、駆動ピン３３と押えピン６０は排出されるミストに対して抵抗となるが、その主体となる部位が断面略菱形の円盤状であるためミストの流通を妨げることがなく、良好なミストの排出が行われる。
【００６２】
基板Ｗの乾燥処理が終わると、上部回転板３２および液ノズル４９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。この際、ステンレス鋼板は可撓性又は弾性変形可能なので回転支持板３１は元の形状に戻り、新たな基板Ｗを支持することとなる。よって、処理を繰り返し行ってもなんら問題が無い。
【００６３】
なお、本実施例の流路抵抗部材４８は次のような効果も奏する。
仮に流路抵抗部材４８が配設されておらず、上部回転板３２の中心部の開口３２ａに対向して開放されていると、基板Wの上面に大気圧が作用する。一方、回転支持板３１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３２の開口３２ａに対向して流路抵抗部材３２１を介在させることにより、処理空間Ｓへ流入するエアー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。
【００６４】
傘状部材４２を覆うカバー部材４４は次のような効果を奏する。
すなわち、傘状部材４２はカバー部材４４で覆われているので、液ノズル３９から噴出された洗浄液の一部が落下しても、そのほとんどがカバー部材４４に付着する。傘状部材４２は回転しないのに対して、カバー部材４４は筒軸３６と一体に回転する。したがって、カバー部材４４は付着した洗浄液は即座に振り切られ、カバー部材４４に長く残留しないので、カバー部材４４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４２とカバー部材４４との間隙に洗浄液が侵入したとしても、排出口３６ｂから噴出したエアーがカバー部材４４の基部にある流通孔４４ａ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４２とカバー部材４４との間隙に侵入した洗浄液もそこに長く滞在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。
【００６５】
以上、上記実施例によれば、回転支持板３１に基板Ｗのうねりに柔軟に対応できるよう、柔軟性を持たせる工夫がなされている。これが基板Ｗの振動に沿って変形することで応力を拡散して、基板Ｗの破損を防止する。
【００６６】
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３３が上部回転板３２の支持機構を兼ねたが、上部回転板３２の支持機構を駆動ピン３３とは個別に設けるようにしてもよい。
【００６７】
（２）さらに、上記実施例では駆動ピン３３は、図２に示すように回転支持板３１の回転中心Ｐの周りに円形状（図２中に鎖線で示す）に８個の駆動ピン３３を配置したが、これらの駆動ピン３３よりも回転中心側で基板Ｗの周縁に係合する駆動ピンを備えるようにしてもよい。
【００６８】
（３）さらに、上記実施例では処理空間Ｓを大気雰囲気に開放してエアーが流入するように構成したが、窒素ガス等の不活性ガスを供給するように構成してもよい。こうすることにより基板Ｗの洗浄処理後の乾燥処理においてウォーターマークの発生を一層防止することができる。
【００６９】
（４）さらに、上記実施例では回転支持板３１に傾斜部３１ａを有するように構成したが、図６に示すように構成してもよい。回転支持板７０は中心部の開口７１から続く部位をまっすぐな平坦部７０ａとし、この平坦部７０ａの下面に円形状で外周端が上方に立設した支持板７２を配置する。こうすることにより回転支持板３１の撓みは支持板７２で防止し、回転支持板３１と基板Ｗとの隙間を小さくする。よって、回転支持板３１と基板Ｗの隙間で遠心力で排出されるエアーが渦巻くような気流の発生を防止することができる。また、絞り込み部７０ｄも外周部７０ｃから鋭角に回転中心方向に折り曲げるのではなく、丸みをもって折り曲げてもよい。
【００７０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、基板を保持して良好に処理することができる基板処理装置が提供される。即ち、金属とすることで基板を支持する強度を維持することができる。それと共に、可撓性又は弾性変形可能であるため、基板の動きに駆動部材を介して追従し変形しても、その当接力が無くなると元の形に戻り、引き続き処理を続行できる。また、回転支持板の外周端を回転中心側に折り曲げ加工された絞り込み部を有する。それにより、回転支持板は形状が変形しないよう強度を有する事となる。仮に、回転支持板を薄板にて形成したとしても、回転支持板の外周端で撓むのを防止できる。
【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】処理空間の周辺構成を示した拡大断面図である。
【図５】駆動ピンと押えピンの構成を示し、（ａ）は断面図、（ｂ）は駆動ピンを示した斜視図である。
【図６】回転支持板の他の実施形態を示す断面図である。
【図７】従来装置の概略構成を示した縦断面図である。
【符号の説明】
Ｗ基板
Ｓ処理空間
１００基板処理装置
１、３１、７０回転支持板
２、３３駆動ピン
７、３２上部回転板
５、３８モータ
３１ａ、３２ｂ傾斜部
３１ｄ絞り込み部
３４支持ピン

Claims

基板を回転させながら基板に所望の処理を行う基板処理装置であって、
基板と同等以上の大きさで平板状の回転支持板と、
前記回転支持板に立設され、基板の外周端縁に係合して前記基板の水平位置を規制するとともに基板に回転力を伝える複数個の駆動部材と、
前記駆動部材で基板を水平姿勢に支持した状態で前記回転支持板を回転する駆動手段と、を備え、
前記回転支持板は、可撓性又は弾性変形可能な金属薄板により形成され、更に、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を備えている
ことを特徴とする基板処理装置。
基板を回転させながら基板に所望の処理を行う基板処理装置であって、
基板と同等以上の大きさで平板状の回転支持板と、
前記回転支持板に立設され、基板の外周端縁に係合して前記基板の水平位置を規制するとともに基板に回転力を伝える複数個の駆動部材と、
前記駆動部材で基板を水平姿勢に支持した状態で前記回転支持板を回転する駆動手段と、
前記回転支持板の下面に配置され、円形状で外周端が上方に立設した支持板とを備え、
前記回転支持板は、可撓性又は弾性変形可能な金属薄板により形成されたことを特徴とする基板処理装置。
請求項１または２に記載の基板処理装置において、
前記回転支持板は、ステンレス鋼板である基板処理装置。
基板を回転させながら基板に所望の処理を行う基板処理装置であって、
基板と同等以上の大きさで平板状の回転支持板と、
前記回転支持板に立設され、基板の外周端縁に係合して前記基板の水平位置を規制するとともに基板に回転力を伝える複数個の駆動部材と、
前記駆動部材で基板を水平姿勢に支持した状態で前記回転支持板を回転する駆動手段と、を備え、
前記回転支持板は、外周端を回転中心側に折り曲げ加工された絞り込み部を有することを特徴とする基板処理装置。
請求項４に記載の基板処理装置において、
前記回転支持板は、絞り込み部をへら絞り加工にて形成されたことを特徴とする基板処理装置。
請求項４または請求項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備えていることを特徴とする基板処理装置。