JP2003181361A

JP2003181361A - 処理装置及び処理方法

Info

Publication number: JP2003181361A
Application number: JP2001384805A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Tsukida; 博史月田; Itsuo Fujiwara; 五男藤原; Tokuo Takamoto; 徳男高本; Tomokazu Nakagawa; 友和中川
Original assignee: Hirata Corp
Current assignee: Hirata Corp
Priority date: 2001-12-18
Filing date: 2001-12-18
Publication date: 2003-07-02

Abstract

(57)【要約】【課題】基板端縁の塗膜の除去に際して、塗膜へのに
じみを良好に防止すること。【解決手段】溶剤により塗膜を除去する前に、基板端
縁の塗膜を乾燥させておく。これにより、溶剤が乾燥し
た塗膜に邪魔されてにじみを防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表面に塗膜が形成
された基板の処理技術に関し、例えば、半導体製造工程
において、レジスト液等が塗布された基板の端縁の不要
塗膜を除去する技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体や電子部品の製造工程において
は、ガラス基板、シリコンウエハ、プリント基板等の各
種基板上に、レジスト液やコーティング液等といった塗
布液が塗布され、塗膜が形成される。塗膜の形成手法と
しては、例えば、基板上に塗布液を導入して基板を高速
回転させ、遠心力を利用して塗布液を流動させるスピン
コータ方式や、塗布液を吐出するヘッドを基板表面に沿
って移動させて、一定膜厚の塗膜を形成するスロットコ
ータ方式が提案されている。

【０００３】ここで、このような各種方式により形成さ
れた塗膜のうち、基板の端縁に存在する塗膜は不要塗膜
として除去する必要がある。基板端縁に存在する塗膜
は、例えば基板の搬送時において基板から剥離し、ダス
トの要因となるためである。

【０００４】基板の端縁の塗膜を除去する技術として
は、未乾燥の塗膜に対して、基板の端縁に沿って溶剤を
吐出し、不要塗膜を溶解除去するものが提案されてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、基板の端面に
沿って溶剤を吐出すると、除去する必要のない領域の塗
膜にも溶剤が浸透し、いわゆる「にじみ」が生じるとい
う問題がある。この「にじみ」は、基板の仕上がりに影
響を与え、品質を劣化させる。このため、従来では、溶
剤の吐出量等をシビアに調整して「にじみ」を抑制して
いたが、煩雑であると共に必ずしも確実に「にじみ」を
抑制できていない。

【０００６】従って、本発明の目的は、塗膜へのにじみ
を良好に防止し得る技術を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、表面に
塗膜が形成された基板を処理する処理装置であって、前
記基板の端縁部分の前記塗膜を除去するために、前記端
縁部分に溶剤を吐出する吐出手段と、前記塗膜に気体を
吹き付ける吹付手段と、を備え、前記吹付手段は、前記
塗膜のうち、少なくとも前記端縁部分とその他の部分と
の境界部分に、該境界部分の前記塗膜の乾燥を促進する
ように気体を吹き付けると共に、前記吐出手段による前
記溶剤の吐出前に前記気体を吹き付けることを特徴とす
る処理装置が提供される。

【０００８】本発明によれば、表面に未乾燥の塗膜が形
成された基板の処理方法であって、前記塗膜の所定部分
の乾燥を促進させる乾燥促進工程と、前記基板の端縁部
分の前記塗膜を除去するために、前記乾燥促進工程後に
前記端縁部分に溶剤を吐出する溶剤吐出工程と、を含
み、前記所定部分とは、前記塗膜のうち、少なくとも前
記端縁部分とその他の部分との境界部分を含むことを特
徴とする処理方法が提供される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の好
適な実施の形態について説明する。図１（ａ）は、本発
明の一実施形態に係る基板処理装置Ａの概略を示す平面
視図、図１（ｂ）は、基板処理装置Ａの一部を示す側面
視図である。

【００１０】基板処理装置Ａは、半導体や液晶の製造プ
ロセス等に用いられ、表面に塗膜が形成された基板を処
理する装置であって、基板上に形成された塗膜のうち、
特に基板端縁部分の塗膜を除去する装置である。本実施
形態の場合、角型の基板を処理する場合の例を挙げる
が、本発明は、ウエハのような円型の基板を処理する場
合にも適用可能である。基板上に形成される塗膜として
は、例えば、レジストの塗膜が挙げられるが、種々の塗
膜に対応することが可能である。また、本発明は、スピ
ンコータ方式又はスロットコータ方式のいずれの方式で
塗膜が形成された基板に対応できるが、特に、スロット
コータ方式で塗膜が形成された基板に好適である。

【００１１】図１を参照して、基板処理装置Ａは、支持
台５上に支持された基板の端縁に配置された４つのヘッ
ド１を備える。ヘッド１は、基板の各辺に略平行に配置
された４本のガイドレール３上をそれぞれ走行する走行
体２に、支柱４を介して連結されており、基板の各辺に
沿って基板に対して往復動可能である。

【００１２】走行体２は、４つのヘッド１が干渉しない
ように、モータ等の図示しない駆動源により走行する。
角型基板を処理する場合、対向する各走行体２は、それ
ぞれ同期して逆方向に走行するように構成することが望
ましい。例えば、図１（ａ）において、上下左右の４つ
の走行体２のうち、上と下の走行体２は、それぞれ同期
して一方が右へ走行する場合は、他方が左へ同期して走
行するようにすることが望ましく、左と右の走行体２も
同様である。

【００１３】なお、本実施形態の場合、ヘッド１を移動
することとしているが、ヘッド１を固定して、基板を移
動させるようにしてもよく、ヘッド１が基板に対して相
対的に移動できれば足りる。

【００１４】ヘッド１には、溶剤供給ダクト６ａを介し
て溶剤供給ポンプ６が接続されている。溶剤供給ポンプ
６は、溶剤収容器６ｂ内に貯留された溶剤を、所定の圧
力でヘッド１へ供給する。後述するように、ヘッド１
は、溶剤供給ポンプ６から供給された溶剤を基板へ吐出
して、塗膜を除去することとなる。溶剤の種類として
は、除去する塗膜の種類に応じて異なるが、レジストの
塗膜の場合、アセトンやペグミア等を挙げることができ
る。

【００１５】ヘッド１には、また、気体供給ダクト７ａ
を介して気体供給ポンプ７が接続されている。気体供給
ポンプ７は、気体収容器７ｂ内に充填された気体を、所
定の圧力でヘッド１へ供給する。後述するように、ヘッ
ド１は、気体供給ポンプ７から供給された気体を基板へ
吹き付けて、塗膜を予備乾燥したり、或いは、除去され
た塗膜を吹き飛ばしたりすることとなる。気体の種類と
しては、例えば、Ｎ_２ガスを挙げることができる。

【００１６】気体収容器７ｂには、温度調節機８が設け
られている。この温度調節機８は、気体収容器７ｂ内の
気体を加熱又は冷却して、ヘッド１から吹き出される気
体の温度を調節する。なお、温度調節機８は気体供給経
路である気体供給ダクト７ａのどこに設けてもよい。

【００１７】ヘッド１の下面には、排出ダクト９を介し
て、排出装置１０が接続されている。排出装置１０は、
ヘッド１によって除去された基板の塗膜や、塗膜の除去
時に生じる余剰の溶剤を吸引するものである。

【００１８】次に、ヘッド１の詳細について説明する。
図２（ａ）は、ヘッド１の一部破断側面視図、図２
（ｂ）は、図２（ａ）の線ＸＸに沿う断面図である。

【００１９】ヘッド１は、基体１３と、基体１３の先端
部上下に設けられたノズル支持ブロック１４ａ及び１４
ｂ、及び、１５ａ及び１５ｂと、を備える。基体１３
は、その下面に設けられ、排出ダクト９に連結される排
出口１３ａと、その先端に設けられ、基板の端縁が挿入
されるスリット１３ｃと、排出口１３ａとスリット１３
ｃとを連結するようにくり抜かれた内部空間１３ｂと、
を有する。

【００２０】ノズル支持ブロック１４ａ及び１４ｂに
は、それぞれ、溶剤供給ポンプ６から供給される溶剤を
吐出する吐出ノズル１２ａ及び１２ｂが５つずつ設けら
れている。吐出ノズル１２ａ及び１２ｂは、その吐出方
向が基体１３のスリット１３ｃへ向くように斜めに配置
されている。

【００２１】ノズル支持ブロック１５ａ及び１５ｂは、
各ノズル支持ブロック１４ａ及び１４ｂの両側にそれぞ
れ２つづつ設けられており、気体供給ポンプ７から供給
される気体を基板へ吹き付ける吹付ノズル１１ａ及び１
１ｂが合計４つ設けられている。吹付ノズル１１ａ及び
１１ｂは、その吹付け方向が基体１３のスリット１３ｃ
へ向くように斜めに配置されている。また、吹付ノズル
１１ａ及び１１ｂは、基板上に形成された塗膜のうち、
後述する手順によって除去される端縁部分と、除去され
ずにそのまま残されるその他の部分と、の境界部分に少
なくとも気体を吹き付けるように配置されている。

【００２２】次に、係る構成からなる基板処理装置Ａに
よる処理について説明する。基板処理装置Ａは、図示し
ない制御装置により、以下の処理を実行するように制御
される。概説すると以下の通りである。

【００２３】基板処理装置Ａは、基板上に形成された塗
膜のうち、基板端縁に位置する塗膜に対して、吐出ノズ
ル１２ａ及び１２ｂから溶剤を吐出することによりこれ
を溶解し、洗い流すように除去する。ここで、吐出され
た溶剤は、除去しない部分の塗膜に浸透して、「にじ
み」の原因となる。

【００２４】そこで、本実施形態では、除去される端縁
部分と、除去されずにそのまま残されるその他の部分
と、の境界部分の塗膜を予め乾燥しておくことにより、
いわば土手を作り、除去しない部分の塗膜に溶剤が浸透
することを防止する。境界部分の乾燥は、必ずしも完全
なものである必要はなく、溶剤が浸透しない程度に乾燥
しておれば十分である。

【００２５】ここで、このように塗膜を予備乾燥する場
合には、本実施形態のように吹き付ける気体を温調する
ことが望ましい。発明者は、吹き付ける気体を約３０度
Ｃ程度まで加温した場合と、温調しない場合（約２０度
Ｃ）とで、乾燥の程度を比べたところ、後者の場合、適
度な乾燥を得るために、前者の場合の２乃至３倍の時間
を必要とした。また、後述するように、溶解した塗膜を
吹き飛ばす場合においても、吹き付ける気体を加温した
場合の方が、より短時間で除去することができた。従っ
て、吹き付ける気体を温調することは、予備乾燥及び塗
膜の除去の双方に効果的である。

【００２６】以下、図面を参照して詳細に説明する。図
３（ａ）乃至（ｄ）は、各処理時におけるヘッド１及び
基板の態様を示す平面視図である。

【００２７】まず、未乾燥の塗膜が表面に形成された基
板を支持台５上に載置し、該基板の端縁がヘッド１のス
リット１３ｃへ挿入されるようにして各ヘッド１を基板
の４隅にそれぞれ配置する。

【００２８】次に、乾燥促進工程として、図３（ａ）に
示すように、各ヘッド１を基板の各辺に沿って一方向に
移動させつつ、吹付ノズル１１ａ及び１１ｂから塗膜へ
向けて温調された気体を吹き付ける。この工程では、吐
出ノズル１２ａ及び１２ｂから溶剤を吐出しない。図４
（ａ）は、乾燥促進工程におけるヘッド１の動作態様を
示す図である。

【００２９】図４（ａ）に示すように、吹付ノズル１１
ａ及び１１ｂから基板の端縁上の塗膜に対して温調され
た気体が吹き付けられている（矢印で示す）。上述した
とおり、吹付ノズル１１ａ及び１１ｂからの気体は、こ
れから除去される塗膜の端縁部分と、除去されずにその
まま残されるその他の部分と、の境界部分を含むように
吹き付けられる。吹き付けられる気体は、温度調節機８
により温度調節がされており、基板上の塗膜の乾燥がよ
り促進されるが、完全に乾燥させる必要はない。なお、
図４（ａ）では、基板の裏面にも気体を吹き付けている
が、図に示すように塗膜が形成されていない場合には、
その必要はない。

【００３０】このようにして、吹付ノズル１１ａ及び１
１ｂから基板の端縁上の塗膜に対して気体を吹き付ける
と共に、図３（ａ）に示すように各ヘッド１を基板の各
辺に沿って一方向に移動させることにより、基板の端縁
部分の塗膜が一様に他の部分よりも乾燥することとな
る。図３（ｂ）は、各ヘッド１が基板の４隅に到着した
態様を示している。

【００３１】各ヘッド１が基板の４隅に到着すると、溶
剤吐出工程へ移行する。この工程では、図３（ｃ）に示
すように各ヘッド１を基板の各辺に沿って逆方向に移動
させつつ、吐出ノズル１２ａ及び１２ｂから塗膜へ溶剤
を吐出し、また、排出装置１０を稼動して、ヘッド１の
内部空間１３ｂ及び排出口１３ａを介して、除去された
塗膜及び余剰の溶剤を吸引する。

【００３２】なお、この工程でも、吹付ノズル１１ａ及
び１１ｂから塗膜へ向けて気体を吹き付ける。この場合
は塗膜の乾燥促進を目的とするのではなく、溶剤により
溶解した塗膜を吹き飛ばして、排出装置１０によって吸
引されやすくするためであり、基板に残留した溶剤の乾
燥を促進することができる。本実施形態では、この場合
も、吹き付ける気体を温調する。なお、本実施形態で
は、吹付ノズル１１ａ及び１１ｂにより、これら２つの
目的を実現するようにしているが、溶解した塗膜を吹き
飛ばす別のノズルを設けるようにしてもよいことはいう
までもない。

【００３３】図４（ｂ）は、溶剤吐出工程におけるヘッ
ド１の動作態様を示す図である。図４（ｂ）に示すよう
に、吐出ノズル１２ａ及び１２ｂから基板の端縁上の塗
膜に対して溶剤が吐出されている。これにより、基板端
縁の塗膜が溶解し、除去されることとなる。除去された
塗膜及び余剰の溶剤は、ヘッド１の内部空間１３ｂ及び
排出口１３ａを通って排出装置１０に吸引される。溶解
した塗膜は、吹付ノズル１１ａ及び１１ｂから気体を吹
き付けることにより吹き飛ばされるので、排出装置１０
によって効率よく吸引される。なお、図４（ｂ）では、
基板の裏面にも溶剤を吐出し、気体を吹き付けている
が、これは、基板の裏面に回り込んで形成された塗膜も
除去するためである。

【００３４】ここで、本実施形態では、予め基板端縁部
分の塗膜の乾燥を促進させているので、除去されない部
分の塗膜に対する溶剤の浸透が防止される。図５（ａ）
及び（ｂ）は、溶剤の浸透防止の原理を示した図であ
る。

【００３５】図５（ａ）は、乾燥促進工程後の基板を示
しており、基板端縁の塗膜が乾燥している態様を示して
いる。溶剤吐出工程では、図５（ｂ）に示すように、乾
燥部分の境界の外側に溶剤が吐出され、その部分の塗膜
が洗い流される。この場合、図５（ｂ）に示すように乾
燥部分が土手となって、基板中央方向へ溶剤が浸透する
ことが防止されることとなる。また、溶解された塗膜は
温調された気体によって吹き飛ばされるため、基板に溶
剤が残留した場合でも、その乾燥が促進される。従っ
て、仕上がりよく基板端縁の塗膜が除去される。

【００３６】このようにして、吐出ノズル１２ａ及び１
２ｂから溶剤を吐出すると共に、図３（ｃ）に示すよう
に各ヘッド１を基板の各辺に沿って逆向に移動させるこ
とにより、基板の端縁部分の塗膜が一様に除去されるこ
ととなる。図３（ｄ）は、各ヘッド１が当初の基板の４
隅に戻った態様を示している。各ヘッド１が基板の各辺
に沿って１回往復移動することにより、基板端縁の塗膜
が除去されたこととなる。

【００３７】＜他の実施形態＞上述した実施形態では、
ヘッド１が往路を移動中に乾燥促進工程を行い、復路を
移動中に溶剤吐出工程を行った。しかし、ヘッド１の移
動とは無関係に乾燥促進工程と溶剤吐出工程とを行うよ
うにすることも勿論可能であり、例えば、ヘッド１を大
型化して、一度に基板端縁全体を処理するようにしても
よい。この場合、例えば、乾燥促進工程として、所定時
間の間、吹付ノズル１１ａ及び１１ｂから気体を吹き付
けて、塗膜の乾燥を促進させるようにしてもよい。

【００３８】

【発明の効果】以上述べてきたとおり、本発明によれ
ば、塗膜へのにじみを良好に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係る基板処理
装置Ａの概略を示す平面視図、（ｂ）は、基板処理装置
Ａの一部を示す側面視図である。

【図２】（ａ）は、ヘッド１の一部破断側面視図、
（ｂ）は、（ａ）の線ＸＸに沿う断面図である。

【図３】（ａ）乃至（ｄ）は、各処理時におけるヘッド
１及び基板の態様を示す平面視図である。

【図４】（ａ）は、乾燥促進工程におけるヘッド１の動
作態様を示す図、（ｂ）は、溶剤吐出工程におけるヘッ
ド１の動作態様を示す図である。

【図５】（ａ）及び（ｂ）は、溶剤の浸透防止の原理を
示した図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７７５Ｆ０４６ (72)発明者高本徳男東京都品川区戸越３丁目９番20号平田機工株式会社内 (72)発明者中川友和東京都品川区戸越３丁目９番20号平田機工株式会社内Ｆターム(参考） 2H096 AA25 CA14 DA10 JA02 LA02 4D075 BB57Z BB69Z BB93Z BB95Z DA06 DC21 DC22 DC24 EA07 EC30 4F033 AA14 BA01 BA03 CA04 EA05 LA01 LA11 4F041 AA02 AA05 AA06 AB02 AB08 BA54 BA59 4F042 AA01 AA02 AA07 AA10 BA03 BA08 BA19 BA26 CC03 CC06 CC09 CC10 CC15 5F046 JA02 JA03 JA07 JA09 JA15 JA22 JA24 JA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に塗膜が形成された基板を処理する
処理装置であって、前記基板の端縁部分の前記塗膜を除去するために、前記
端縁部分に溶剤を吐出する吐出手段と、前記塗膜に気体を吹き付ける吹付手段と、を備え、前記吹付手段は、前記塗膜のうち、少なくとも前記端縁
部分とその他の部分との境界部分に、該境界部分の前記
塗膜の乾燥を促進するように気体を吹き付けると共に、
前記吐出手段による前記溶剤の吐出前に前記気体を吹き
付けることを特徴とする処理装置。
【請求項２】前記気体の温度を調節する温度調節手段
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項３】前記溶剤により溶解した前記塗膜を吹き
飛ばすために、前記端縁部分に気体を吹き付ける手段を
設けたことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項４】前記吹付手段は、前記吐出手段による前記溶剤の吐出中に、前記溶剤によ
り溶解した前記塗膜を吹き飛ばすために、前記端縁部分
に気体を吹き付けることを特徴とする請求項１に記載の
処理装置。
【請求項５】前記吹付手段と前記吐出手段とを、前記
基板に対して相対的に移動させる移動手段を設けたこと
を特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項６】前記塗膜がレジスト塗膜であり、前記吹付手段は、予め定めた時間だけ前記気体を吹き付
け、前記吐出手段は、該時間の経過後に前記溶剤を吐出する
ことを特徴とする請求項１に記載の処理装置。
【請求項７】表面に未乾燥の塗膜が形成された基板の
処理方法であって、前記塗膜の所定部分の乾燥を促進させる乾燥促進工程
と、前記基板の端縁部分の前記塗膜を除去するために、前記
乾燥促進工程後に前記端縁部分に溶剤を吐出する溶剤吐
出工程と、を含み、前記所定部分とは、前記塗膜のうち、少なくとも前記端
縁部分とその他の部分との境界部分を含むことを特徴と
する処理方法。