JPH081066A - 回転式薬液処理装置のバキュームシール構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 環状シール材の偏摩耗およびシール性の悪化
を確実に防止する。 【構成】 上面部に薬液処理される基板Ｂが装着され、
かつ、回転軸２３の軸心回りに共回り可能に設けられた
回転カップ２と、この回転カップ２を回転軸２３の軸心
回りに回転させる駆動モータ６１と、回転軸２３に垂直
方向に穿設された吸引通路２３ａと、この吸引通路２３
ａに連通して同通路内の空気を吸引する真空ポンプ８１
と、回転軸２３に外嵌された状態で真空ポンプ８１と吸
引通路２３ａとの間に連通可能に介在され、内周面に環
状シール材９ａが嵌装され、かつ、昇降ブロック７３に
固定されるシールユニット９とから薬液処理装置１が構
成され、シールユニット９の内周面と回転軸２３の外周
面との間にベアリング９ｂが介在されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体の素子およびマ
スク、並びに液晶パネル等の製造工程において、ウエ
ハ、マスクあるいは液晶パネル等の基板の表面に薄膜を
形成させたり、あるいは同表面を現像したりエッチング
する遠心力を利用した回転式薬液処理装置において、真
空にて基板を吸着固定し、回転させて処理を行う基板の
装着台の垂直回転軸の軸心部分に設けられた吸気通路と
この吸気通路内の空気を吸引する吸気機構との間に介在
されるバキュームシール構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】半導体製造工程においては、ウエハ等の
基板の上に、感光液等の薬液が均一に塗布された塗膜が
形成される。このような塗膜に所定の処理が施されて半
導体製品が製造される。塗膜の厚みは通常数ミクロンあ
るいはそれ以下と極めて薄く、また均一な厚みが要求さ
れることから、上記要求を満足させることが可能な図６
に示すような薬液処理装置１０が利用される。

【０００３】この図に示すように、薬液処理装置１０
は、回転カップ２０と、この回転カップ２０の上面を被
覆するフード３０と、回転カップ２０の外周部を被覆す
るケーシング４０と、上記回転カップ２０を軸心回りに
回転させるための駆動モータ６１０とを備えた構成を有
している。回転カップ２０の中心部には駆動モータ６１
０の駆動軸と共用された回転軸２３０が下方に向かって
延設されている。駆動モータ６１０は回転カップ２の大
径軸部２３１が嵌め込まれた軸受体２４０の下部に固定
されている。従って、駆動モータ６１０を回転駆動させ
ることによって回転カップ２０は回転軸２３０回りに共
回りする。

【０００４】回転カップ２０の上面に基板Ｂを配置し、
その上に薬液を滴下した後、フード３０で覆って回転カ
ップ２０を高速回転させることにより、遠心力で回転中
心から径方向に薬液が拡散され、基板Ｂ上に均一な塗膜
が形成される。

【０００５】回転カップ２０の外周縁部には、フード３
０と回転カップ２０との間に形成される基板載置空間Ｓ
と外部とを連通する複数の排出孔２０１が穿設され、余
分な薬液がこれらの排出孔２０１を介してケーシング４
０に設けられた回収通路４０１内に放出されるようにな
っている。

【０００６】そして、高速回転によっても回転カップ２
０の上面に配置された基板Ｂの位置ずれが起らないよう
に、基板Ｂは回転カップ２０の表面に真空吸着されてい
る。基板Ｂを真空吸着するために、回転軸２３０の軸心
部分には上下に貫通した吸引通路２３０ａが設けられて
いる。回転軸２３０は駆動モータ６１０の下端部より下
方に突出されているとともに、駆動モータ６１０の底部
には、回転軸２３０の下端部を包囲するシールユニット
９０が固定されている。

【０００７】上記シールユニット９０には、回転軸２３
０の下端部が嵌め込まれる軸孔９１０が設けられてお
り、この軸孔９１０の内周面と、回転軸２３０の外周面
との間に環状シール材９ａが装着されている。また、軸
孔９１０の下部には吸気ポート９２０が設けられてお
り、この吸気ポート９２０にはユニオン９３および吸気
管８２を介して図外の吸引機構が接続されている。

【０００８】従って、図外の吸気機構を稼働させること
によって、吸気管８２、ユニオン９３および吸気ポート
９２０を介して吸引通路２３０ａ内の空気が吸引される
ため、吸引通路２３０ａの上部開口を塞ぐように載置さ
れた基板Ｂは回転カップ２０の表面に吸着固定された状
態になる。この状態で回転カップ２０を軸心回りに回転
させても、上記の吸着固定によって基板Ｂが位置ずれす
ることはない。

【０００９】また、軸孔９１０の内周面と回転軸２３０
の外周面との間には環状シール材９ａが介在されている
ため、吸気ポート９２０内への外気の侵入が有効に抑止
され、吸引通路２３０ａ内の良好な真空状態が維持され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、シールユニ
ット９０におけるシール状態を確実なものにするために
は、回転軸２３０の軸心と、軸孔９１０の中心とをミク
ロンオーダーの誤差で一致させることが必要であるが、
そのようなことは非常に困難である。従って、回転軸２
３０を高速回転させると、上記わずかな偏心が原因とな
って環状シール材９ａの内周面が偏摩耗して環状シール
材９ａのシール性が損なわれる。

【００１１】環状シール材９ａのシール性が損なわれる
と、吸引通路２３０ａ内を所定の真空度にすることがで
きなくなり、回転カップ２０上の基板Ｂを吸着保持する
力が弱まり、最悪の場合は基板Ｂが回転カップ２０の表
面から剥がれて飛び出し、回転カップ２０の周縁部やフ
ード３０に激突して破損するという問題点を有してい
る。

【００１２】また、回転軸２３０の下端に回転検出機構
等を設ける必要性が生じることがある。このようなとき
には、回転軸２３０の表面から吸引通路２３０ａに連通
する横孔を穿設し、この横孔を介して吸引通路２３０ａ
内の空気を横引きするようにするとともに、回転軸２３
０をシールユニット９０よりも突出させ、この部分に上
記回転検出機構等を設けることが行われる。

【００１３】しかしこのような横引き方式を採用した場
合には、回転軸が長くなり偏心や振動が大きくなった
り、吸引操作のＯＮ・ＯＦＦ時に回転軸２３０を径方向
に吸引したり押圧したりする力が加わるため、このよう
な押引の繰り返しによって、回転軸２３０の横振れが大
きくなり、環状シール材９ａの偏摩耗およびシール性の
悪化が助長されるという問題点を有している。

【００１４】また、上記のようなシールユニットに対し
て磁性流体シール機構を適用することが考えられる。磁
性流体シール機構は、強磁性体の微粒子の表面を、界面
活性剤分子で密に被覆しそれを溶媒中に高密度で分散さ
せた、いわゆる磁性流体が応用されたシール機構であ
る。

【００１５】そしてこの磁性流体を適用する場合は、上
記シールユニット９０の軸孔９１０に環状シール材９ａ
の代わりに、内径が回転軸２３０の外径よりも大きい環
状の永久磁石を配設し、回転軸２３０の外周面と環状永
久磁石の内周面との間に形成された隙間に上記磁性流体
を介在させるようにすればよい。こうすることによっ
て、磁性流体は上記隙間内に形成された磁路に張り詰め
られた状態になり、良好なシール効果が得られる。

【００１６】このような磁性流体シール機構を用いれ
ば、回転軸２３０の偏心回転にも柔軟に対応することが
できるが、このようなシール機構は非常に高価であると
いう問題点を有している。

【００１７】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、環状シール材の偏摩耗およびシール
性の悪化を有効に抑止することができる安価な回転式薬
液処理装置のバキュームシール構造を提供することを目
的としている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
回転式薬液処理装置のバキュームシール構造は、上部に
薬液処理される基板の装着台を支持し、軸受体に軸心回
りに回転可能に軸支された垂直回転軸と、この垂直回転
軸に上面から垂直方向途中位置まで穿設された吸引通路
と、この吸引通路に連通して同通路内の空気を吸引する
吸引機構と、上記垂直回転軸に外嵌された状態で上記吸
引機構と吸引通路との間に連通可能に介在され、内周面
に環状シール材が嵌装され、かつ、上記軸受体に固定さ
れる円筒状のシールユニットとからなる回転式薬液処理
装置において、上記垂直回転軸にはこの吸引通路に連通
する一または複数の径方向に延びた連絡孔が穿設され、
上記シールユニットには上記連絡孔を囲繞した環状吸気
ポートが形成され、この環状吸気ポートが上記吸引機構
に連通され、上記シールユニットの内周面と垂直回転軸
の外周面との間にベアリングが介在されていることを特
徴とするものである。

【００１９】本発明の請求項２記載の回転式薬液処理装
置のバキュームシール構造は、請求項１記載の回転式薬
液処理装置のバキュームシール構造において、上記環状
吸気ポートには横方向に通気孔が穿孔された環状のスペ
ーサーが設けられ、このスペーサーの上下に上記環状シ
ール材が設けられていることを特徴とするものである。

【００２０】

【作用】上記請求項１記載の回転式薬液処理装置のバキ
ュームシール構造によれば、シールユニットの内周面と
垂直回転軸の外周面との間にベアリングが介在されてい
るため、垂直回転軸の少なくともシールユニットに対向
した部分においては、上記ベアリングによって垂直回転
軸の軸心とシールユニットの中心とが一致した状態にな
り、それ以外の部分ではたとえ垂直回転軸が偏心状態で
あっても、シールユニットに包囲された部分は偏心して
おらず、従って、垂直回転軸の軸心回りの偏心回転によ
る環状シール材の偏摩耗や、シール性の悪化が有効に抑
止される。

【００２１】また、垂直回転軸には吸引通路に連通する
一または複数の径方向に延びる連絡孔が穿設され、シー
ルユニットにはこの連絡孔に対応した環状吸気ポートが
形成されており、垂直回転軸の連絡孔は環状吸気ポート
に包囲された状態になっているため、回転軸の回転によ
って連絡孔がどの位相に位置しても、連絡孔は上記環状
吸気ポートに連通しており、常に有効に吸引通路内の空
気を吸引し、真空度に変動がない状態で吸引通路内の真
空状態を維持することが可能になる。

【００２２】上記請求項２記載の回転式薬液処理装置の
バキュームシール構造によれば、環状吸気ポートには横
方向に通気孔が穿孔された環状のスペーサーが設けら
れ、このスペーサーによって環状吸気ポートを形成して
いるため、真空の吸引力により環状シール材が吸引さ
れ、吸気ポートを閉塞させることが有効に防止される。

【００２３】

【実施例】図１は、本発明のバキュームシール構造が適
用された回転式薬液処理装置の一例を示す一部切欠き斜
視図であり、図２はそのＡ−Ａ線断面図である。これら
の図に示すように、薬液処理装置１は、円盤状の回転カ
ップ（装着台）２、この回転カップ２の上面を覆うフー
ド３、上記回転カップ２が嵌装されるケーシング４、フ
ード３の着脱を行うフード着脱機構５、回転カップ２を
回転させるカップ回転機構６、および中径軸部２１を昇
降させる昇降機構７と、回転カップ２の表面に基板Ｂを
吸着固定するために使用される吸引機構８と、この吸引
機構８と回転カップ２との間に介在されるシールユニッ
ト９とからなる基本構成を有している。

【００２４】上記回転カップ２は、中径軸部２１と、環
状皿部２２とから構成されている。上記環状皿部２２の
上面は、上記中径軸部２１の上面と面一、あるいはわず
かに低い面一状になるように寸法設定されており、この
面一の面に塗膜形成を施す基板Ｂが中径軸部２１の中心
軸に一致して載置されるようになっている。上記環状皿
部２２の外周縁部には上方に突出した環状堰部（外周
壁）２２ａが設けられており、環状堰部２２ａでフード
３を受けるようになっている。フード３が装着された状
態でこの環状堰部２２ａによって囲まれた部分に基板載
置空間Ｓが形成される。

【００２５】上記環状堰部２２ａの下部の周面には基板
載置空間Ｓから外方に向かって斜め下方に傾斜した小径
の排出孔２０１が所定間隔で複数個穿設されており、こ
の排出孔２０１を介して基板載置空間Ｓ内の余分な薬液
を外部に排出するようになっている。

【００２６】上記中径軸部２１の下部には同心の回転軸
（垂直回転軸）２３が共回り可能に結合されている。中
径軸部２１および回転軸（垂直回転軸）２３の軸心部分
にはそれらを貫通した吸引通路２３ａが形成されてお
り、図２に示す真空ポンプを作動することによって回転
軸２３の下端部に接続された吸気管８２を介して基板Ｂ
を中径軸部２１に吸着固定させるようになっている。

【００２７】回転カップ２は、中径軸部２１の小径部が
筒状の大径軸部２４の筒孔に嵌め込まれた状態で大径軸
部２４に固定されている。この大径軸部２４の上部には
フランジ部２４ａが形成され、このフランジ部２４ａに
上記回転カップ２の環状皿部２２が固定されている。

【００２８】大径軸部２４の下部は、支持架台Ｐに穿設
された装着孔Ｐ１に嵌め込まれ、外周面にフランジ（軸
受体）２５ａを有する支持筒体２５に、ベアリング２６
を介して嵌装されている。従って、回転カップ２は、支
持架台Ｐに対して回転軸２３の軸心回りに回転可能にな
っている。

【００２９】上記フード３は、フード本体３１、このフ
ード本体３１の中心部が上方に突出した円柱状の把持部
３２、およびフード本体３１の外周縁部が上方に膨出し
た膨出縁部３３から構成されている。この膨出縁部３３
は上記環状堰部２２ａに対応して設けられているもの
で、膨出縁部３３の底面部が環状堰部２２ａの上面部に
当接することによって回転カップ２を閉止するようにな
っている。上記把持部３２の頂部には後述するフード着
脱機構５による着脱動作を可能にすべくその下の胴部３
２ａよりも径の大きい鍔部３２ｂが形成されている。

【００３０】上記回転カップ２の外周部に形成された環
状堰部２２ａの上面部には、図１に示すように、環状で
あって断面矩形状の内側突起２７と外側突起２８とから
なる二条の突起が径方向に所定間隔を置いて設けられて
いる。そして、内側突起２７と外側突起２８との間にＯ
リング２０４が嵌入され、シール構造が形成されてい
る。

【００３１】上記回転カップ２の排出孔２０１に対向し
たケーシング４の内周面に環状の排出用帯孔４１が設け
られている。この排出用帯孔４１の開口は上記環状堰部
２２ａに穿設された排出孔２０１に対向して設けられ、
回転カップ２の基板載置空間Ｓから排出された不要の薬
液はこの排出用帯孔４１を介して回収通路４０１内に導
入されるようになっている。回収通路４０１の周方向一
部には下方に向かって垂直孔４２が設けられ、回収通路
４０１に溜った不要の薬液はこの垂直孔４２から外部に
排出されるようになっている。

【００３２】また、薬液処理装置１には、フード３を回
転カップ２に対して着脱するために、フード着脱機構５
が設けられている。このフード着脱機構５は、ケーシン
グ４に囲繞され、フード３を閉止する蓋体５１、水平腕
が蓋体５１に固定されたＬ字アーム５２、およびこのＬ
字アーム５２を上下動させるシリンダ５３から構成され
ている。このシリンダ５３は縦置きとされ、その頂部に
出没可能に突設されたシリンダロッド５４の上端部がＬ
字アーム５２の垂直腕に固定されている。

【００３３】上記蓋体５１の中央部には上記把持部３２
の胴部３２ａの外径より大径でかつ鍔部３２ｂよりも小
径の嵌入孔５１ｂが設けられ、また蓋体５１の中央部に
は鍔部３２ｂを内部に収容する伏せ椀部５１ａが設けら
れている。シリンダ５３により蓋体５１を上方に引き上
げると、上記嵌入孔５１ｂの縁部が鍔部３２ｂに係合し
て、フード３も上方に引き上げられる。

【００３４】また、上記回転カップ２を回転軸２３の軸
心回りに回転させるために、支持架台Ｐの下部にはカッ
プ回転機構６が設けられている。このカップ回転機構６
は、駆動モータ６１、この駆動モータ６１の駆動軸に共
回りするように設けられた駆動プーリ６２、大径軸部２
４およびボールスプライン６３ａと共回りするように設
けられた従動プーリ６３および駆動プーリ６２と従動プ
ーリ６３との間に張設されたベルト６４から構成されて
いる。

【００３５】上記回転軸２３の外周面にはスプラインが
形成されており、このスプラインに噛合するボールスプ
ライン６３ａが大径軸部２４の筒孔の下部に嵌入固定さ
れている。上記従動プーリ６３は大径軸部２４およびボ
ールスプライン６３ａと共回りするように固定されてい
る。従って、上記駆動モータ６１の回転力は駆動プーリ
６２、ベルト６４および従動プーリ６３を介して大径軸
部２４およびボールスプライン６３ａに伝達され、ま
た、上記ボールスプライン６３ａを介して回転軸２３に
伝達され、中径軸部２１および環状皿部２２からなる回
転カップ２が回転するようになっている。

【００３６】また、回転軸２３の下部には昇降機構７が
設けられている。この昇降機構７は、回転軸２３の下端
部近傍に縦置き状態で設けられた第二シリンダ７１、こ
の第二シリンダ７１のシリンダロッド７２の上端部に結
合された昇降ブロック７３およびこの昇降ブロック７３
の上下動をガイドするための上下方向に延びたガイドレ
ール７４から構成されている。

【００３７】上記昇降ブロック７３は、側面視が鉤形を
呈しており、上部は水平方向に延びる軸受部７３ａにな
っている。この軸受部７３ａは、先端側が二股に分岐さ
れており、二股の上方側に上部軸受７３ｂ、同下方側に
下部軸受（軸受体）７３ｃが形成されている。そして、
上部軸受７３ｂはベアリング７３ｄを介して回転軸２３
の下部に結合されており、第二シリンダ７１を作動させ
てシリンダロッド７２を上下動させることにより回転軸
２３を上下動させるようになっている。回転軸２３が第
二シリンダ７１の作動によって上昇させられると、その
頂部に設けられた回転カップ２の中径軸部２１と大径軸
部２４との結合状態が解除され、中径軸部２１のみが環
状皿部２２に対して上方に移動し、基板Ｂの載置や取り
上げ動作が容易に行い得るようになる。

【００３８】上記吸引機構８は、図２に示すように、真
空ポンプ８１およびこの真空ポンプ８１と回転軸２３の
吸引通路２３ａ間に配設された吸気管８２から構成され
ている。そして、図３は、図２の要部の部分拡大図であ
ってシールユニットの断面を示しており、また、図４は
シールユニットの内部を例示する一部切欠き斜視図であ
る。これらの図に示すように、上記吸気管８２と、回転
軸２３の下端部との間に本発明に係るシールユニット９
が介在されている。

【００３９】このシールユニット９は、内部に回転軸２
３の下端部を嵌め込む軸孔９１の穿設された円筒状のユ
ニット本体９ｘと、このユニット本体９ｘの軸孔９１の
内周面と回転軸２３の外周面との間に介在される複数の
環状シール材９ａと、これら複数の環状シール材９ａの
上下部に配設される上下一対のベアリング９ｂとを備え
ている。

【００４０】上記ユニット本体９ｘの上下方向の略中央
部には、外部から軸孔９１内に連通した吸気ポート９
２′が穿設されている。この吸気ポート９２′の外方内
周面には雌ネジが螺設された雌ネジ部が形成されてお
り、この雌ネジ部に吸気管８２の接続されたユニオン９
３が螺着され、図２に示すように、真空ポンプ８１とユ
ニット本体９ｘの軸孔９１内とが連通状態になってい
る。

【００４１】本実施例においては、上記環状シール材９
ａは吸気ポート９２′の上方に２個、下方に２個の合計
４個が装着され、上方の環状シール材９ａのさらに上部
に上方のベアリング９ｂが配設されているとともに、下
方の環状シール材９ａのさらに下部に下方のベアリング
９ｂが配設されている。従って、上方の環状シール材９
ａと下方の環状シール材９ａとの間に空間（環状吸気ポ
ート９２）が形成された状態になっている。

【００４２】そして、本実施例においては、上記環状吸
気ポート９２に、図３〜図５に示すような環状のスペー
サー９５が嵌め込まれ、このスペーサー９５の存在によ
って環状吸気ポート９２が形成され、真空の吸引力によ
って環状シール材９ａが吸引され、環状吸気ポート９２
を閉塞してしまうのが阻止されるようになっている。こ
のスペーサー９５はリング体から構成され、その外周に
は円環状の通気溝９５ｃが形成されている。この通気溝
９５ｃの内奥の環状壁９５ａの適所には上記環状吸気ポ
ート９２に連通する複数の通気孔９５ｂが設けられてい
る。従って、スペーサー９５は、どのような位相で装着
されても、スペーサー９５の外周面に形成されるの通気
溝９５ｃの開口は必ずユニット本体９ｘの吸気ポート９
２′に対向する状態になる。

【００４３】なお、ユニット本体９ｘの内周面に、上記
環状壁９５ａに相当する環状突起を突設しておけば、上
記スペーサー９５を用いることなく環状吸気ポート９２
を形成させることが可能である。

【００４４】また、ベアリング９ｂと、それに隣接した
環状シール材９ａとの間には、ベアリング９ｂの内輪と
環状シール材９ａが接触するのを阻止すべく単なるリン
グ体からなるスペーサー９６が設けられている。

【００４５】このようなユニット本体９ｘの上部には鍔
部９ｙが設けられており、この鍔部９ｙがボルト９４に
よって昇降ブロック７３の上部軸受７３ｂに取り付けら
れることによってシールユニット９が昇降ブロック７３
に固定されるようになっている。

【００４６】一方、回転軸２３の環状吸気ポート９２に
対応した部分には、放射状に吸引通路２３ａから外部に
連通する複数の連絡孔２３ｂが穿設されている。従っ
て、上記真空ポンプ８１と回転軸２３の吸引通路２３ａ
とは、吸気管８２、ユニオン９３、吸気ポート９２′、
スペーサー９５の通気孔９５ｂ、スペーサー９５の内側
の吸気ポート９２、および回転軸２３の連絡孔２３ｂを
介して互いに連通状態になっている。

【００４７】なお、本実施例においては、環状シール材
９ａはスペーサー９５の上下に２個づつが配設されてい
るが、２個づつに限定されるものではなく、シール効果
が充分に確保されるのであれば１個づつでもよいし、よ
り良好なシール効果を期待するのであれば３個以上づつ
にしてもよい。また、上下の環状シール材９ａの数を同
じにそろえる必要はない。また、本実施例においては、
環状シール材９ａの上下に一対のベアリング９ｂが配設
されているが、ベアリング９ｂは上下一対に限定される
ものではなく、上方または下方のいずれか一方にのみ設
けるようにしてもよい。

【００４８】本発明のバキュームシール構造が適用され
た回転式薬液処理装置は以上のように構成されているの
で、基板Ｂの表面に塗膜を形成させるには、まず、図２
の二点鎖線で示すように、シリンダ５３を作動させてシ
リンダロッド５４、Ｌ字アーム５２および伏せ椀部５１
ａを介して蓋体５１を上昇させる。そうすると、伏せ椀
部５１ａが把持部３２の鍔部３２ｂを摘んだ状態でフー
ド３を上方に持ち上げ、回転カップ２の基板載置空間Ｓ
が外部に露出した状態になる。

【００４９】この状態でさらに第二シリンダ７１を作動
させて昇降ブロック７３を上昇させれば、この上昇によ
って回転軸２３を介して中径軸部２１は上昇し、その上
面部が基板載置空間Ｓから外部に突出した状態になる。
この状態で中径軸部２１の上面に図略のロボットアーム
あるいはマニュアル操作で基板Ｂを正確に載置し、さら
に基板Ｂの表面に所定量の薬液を滴下する。

【００５０】そして、真空ポンプ８１を稼働させると、
回転軸２３の吸引通路２３ａ内の空気は、回転軸２３に
放射状に穿設された連絡孔２３ｂ、スペーサー９５の内
側に形成された環状吸気ポート９２、ユニット本体９ｘ
の側壁に設けられた吸気ポート９２′、ユニオン９３お
よび吸気管８２を介して真空ポンプ８１によって吸引さ
れ、吸引通路２３ａの内部は真空状態になるため、吸引
通路２３ａの上部開口を塞ぐように回転カップ２の中径
軸部２１の表面に載置された基板Ｂは、吸引通路２３ａ
の方向に吸引され、この吸引力によって中径軸部２１の
表面に吸着固定された状態になる。

【００５１】その後第二シリンダ７１を上記と逆に作動
させて中径軸部２１を下降させ、再度環状皿部２２と面
一状態にする。そして、シリンダ５３を上記と逆に作動
させてフード３を下降させ、基板載置空間Ｓを閉止す
る。なお、基板Ｂの吸引はフード３の閉止後すなわち回
転カップ２の回転開始までに行うようにしてもよい。

【００５２】上記真空ポンプ８１の運転を継続させた状
態で、カップ回転機構６の駆動モータ６１を駆動させれ
ば、その回転駆動は駆動プーリ６２、ベルト６４、従動
プーリ６３およびボールスプライン６３ａを介して回転
軸２３および大径軸部２４に伝達され、これにらに接続
された回転カップ２は所定の速度で回転するが、回転カ
ップ２上に載置された基板Ｂは上記真空ポンプ８１の稼
働によって吸着固定されているため、位置ずれを起した
り、回転カップ２の表面から飛び出したりすることはな
い。

【００５３】上記回転カップ２の回転による遠心力で基
板Ｂ上に滴下された薬液は径方向に薄く拡散し、基板Ｂ
の表面に塗膜が形成される。基板Ｂ上から振り切られた
余分な薬液は、回転カップ２の環状堰部２２ａに穿設さ
れた排出孔２０１から排出され、ケーシング４の排出用
帯孔４１を介して回収通路４０１内に導入され、垂直孔
４２から外部に導出される。

【００５４】所定時間経過後、駆動モータ６１の回転駆
動を停止し、シリンダ５３を駆動させてシリンダロッド
５４を上方に移動させることによってフード３は持ち上
げられ、回転カップ２上の塗膜が形成された直後の基板
Ｂが露出した状態になる。この状態で、第二シリンダ７
１の作動によってシリンダロッド７２が上昇し、このシ
リンダロッド７２に結合された回転軸２３を介して回転
カップ２の中径軸部２１は上昇し、その上に載置された
基板Ｂは基板載置空間Ｓから外部に押し出される。そし
て、基板Ｂは同様にロボットアーム等によって回転カッ
プ２から取り出され、つぎの工程に移送されることにな
る。以上の操作を繰り返すことによって順次基板Ｂの表
面に薬液の均一な塗膜が形成されることになる。

【００５５】そして、本発明においては、シールユニッ
ト９の軸孔９１の内周面と、回転軸２３の外周面との間
にベアリング９ｂが挟持されているため、たとえ上部で
回転軸２３の軸心が軸孔９１の中心に対して偏心してい
たとしても、このベアリング９ｂに規制されて軸孔９１
の上下方向に延びる中心と回転軸２３の軸心とが一致し
た状態に強制される。従って、環状シール材９ａの内周
面と、回転軸２３の外周面との当接状態は常に一定して
おり、従来のような回転軸２３の偏心回転による環状シ
ール材９ａの内周面の偏摩耗が有効に抑止され、その結
果環状シール材９ａの寿命が飛躍的に向上し、メンテナ
ンスコストを低減する上で極めて有効である。

【００５６】また、回転軸２３の偏心が起らないため、
環状シール材９ａの内周面が回転軸２３の外周面を押圧
する圧力は環状シール材９ａの周方向で不変であり、従
って、従来のような周方向で部分的に押圧力が異なるこ
とによるシール効果の不均一が生じることはなく、常に
安定したシール効果を実現することが可能になる。

【００５７】

【発明の効果】本発明の請求項１記載の回転式薬液処理
装置のバキュームシール構造によれば、シールユニット
の内周面と垂直回転軸の外周面との間にベアリングが介
在されているため、垂直回転軸の少なくともシールユニ
ットに対向した部分においては、上記ベアリングによっ
て垂直回転軸の軸心とシールユニットの中心とが一致し
た状態になり、それ以外の部分ではたとえ垂直回転軸が
偏心状態であっても、シールユニットに包囲された部分
は偏心しておらず、従って、垂直回転軸の軸心回りの偏
心回転による環状シール材の偏摩耗や、シール性の悪化
が有効に抑止される。

【００５８】従って、環状シール材の寿命が飛躍的に延
び、メンテナンスコストを低減させることが可能になる
とともに、シール性の悪化に起因した基板の外れも有効
に抑止され、装置運転の安全性が向上する。

【００５９】また、垂直回転軸には吸引通路に連通する
一または複数の径方向に延びる連絡孔が穿設され、シー
ルユニットにはこの連絡孔に対応した環状吸気ポートが
形成されており、垂直回転軸の連絡孔は環状吸気ポート
に包囲された状態になっているため、回転軸の回転によ
って連絡孔がどの位相に位置しても、連絡孔は上記環状
吸気ポートに連通しており、常に有効に吸引通路内の空
気を吸引し、真空度に変動がない状態で吸引通路内の真
空状態を維持することが可能になる。

【００６０】本発明の請求項２記載の回転式薬液処理装
置のバキュームシール構造によれば、環状吸気ポートに
は横方向に通気孔が穿孔された環状のスペーサーが設け
られ、このスペーサーによって環状吸気ポートを形成し
ているため、真空の吸引力により環状シール材が吸引さ
れ、吸気ポートを閉塞させることが有効に防止される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るバキュームシール構造が適用され
た回転式薬液処理装置の一例を示す一部切欠き斜視図で
ある。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図２の要部の部分拡大図である。

【図４】本発明に係るバキュームシール構造を例示する
斜視図である。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】従来の回転式薬液処理装置のバキュームシール
構造を説明するための断面視の説明図である。

【符号の説明】

１ 薬液処理装置 ２ 回転カップ（装着台） ２１ 中径軸部 ２２ 環状皿部 ２２ａ 環状堰部（外周壁） ２０１ 排出孔 ２０４ Ｏリング ２３ 回転軸（垂直回転軸） ２３ａ 吸引通路 ２３ｂ 連絡孔 ２４ 大径軸部 ２５ 支持筒体 ２５ａ フランジ（軸受体） ２６ ベアリング ２７ 内側突起 ２８ 外側突起 ２９ 嵌入溝 ３ フード ３１ フード本体 ３２ 把持部 ３３ 膨出縁部 ４ ケーシング ４１ 排出用帯孔 ４０１ 回収通路 ５ フード着脱機構 ５１ 蓋体 ５２ Ｌ字アーム ５３ シリンダ ５４ シリンダロッド ６ カップ回転機構 ６１ 駆動モータ ６２ 駆動プーリ ６３ 従動プーリ ７ 昇降機構 ７１ 第二シリンダ ７２ シリンダロッド ７３ 昇降ブロック７３ ８ 吸引機構 ８１ 真空ポンプ ８２ 吸気管 ９ シールユニット ９ａ 環状シール材 ９ｂ ベアリング ９１ 軸孔 ９２ 吸気ポート ９３ ユニオン ９４ 吸気管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 21/306 21/68 Ｐ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上部に薬液処理される基板の装着台を支
   持し、軸受体に軸心回りに回転可能に軸支された垂直回
   転軸と、この垂直回転軸に上面から垂直方向途中位置ま
   で穿設された吸引通路と、この吸引通路に連通して同通
   路内の空気を吸引する吸引機構と、上記垂直回転軸に外
   嵌された状態で上記吸引機構と吸引通路との間に連通可
   能に介在され、内周面に環状シール材が嵌装され、か
   つ、上記軸受体に固定される円筒状のシールユニットと
   からなる回転式薬液処理装置において、上記垂直回転軸
   にはこの吸引通路に連通する一または複数の径方向に延
   びた連絡孔が穿設され、上記シールユニットには上記連
   絡孔を囲繞した環状吸気ポートが形成され、この環状吸
   気ポートが上記吸引機構に連通され、上記シールユニッ
   トの内周面と垂直回転軸の外周面との間にベアリングが
   介在されていることを特徴とする回転式薬液処理装置の
   バキュームシール構造。
2. 【請求項２】 上記環状吸気ポートには横方向に通気孔
   が穿孔された環状のスペーサーが設けられ、このスペー
   サーの上下に上記環状シール材が設けられていることを
   特徴とする請求項１記載の回転式薬液処理装置のバキュ
   ームシール構造。