JP3949815B2 - レジスト膜の剥離方法および剥離装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、液晶表示装置用基板等のフラットパネルディスプレイ(FPD)用基板、フォトマスク用ガラス基板、半導体基板等の各種の基板の主面に形成された所定パターンのレジスト膜を基板の主面から剥離するための方法および装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
たとえば、液晶表示装置の製造工程においては、ガラス基板の表面への薄膜の形成およびそのパターニングを繰り返すことにより、微細な素子が形成されていく。薄膜のパターニングは、フォトリソグラフィ工程によってレジスト膜をエッチング対象の薄膜上にパターン形成し、その状態でその薄膜をエッチングすることによって達成される。このエッチング工程には、必要に応じてドライエッチングが適用される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ドライエッチングによって、レジスト膜の表層部分が変質して硬化し、このために、次工程におけるレジスト膜の剥離が困難になるという問題がある。具体的には、剥離液を基板上に供給してレジスト膜の剥離を行う場合に、変質部分のレジスト膜が残渣として残ったり、剥離液による剥離処理に長時間を要したりして、生産性の向上が妨げられていた。
【0004】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、レジスト膜の剥離を良好に行うことができるレジスト膜の剥離方法および剥離装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項1記載の発明は、基板の主面に形成されたレジスト膜を剥離するための方法であって、基板の主面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程と、オゾン水が供給された後の基板の主面に所定の剥離液を供給する剥離液供給工程とを含み、前記オゾン水供給工程は、オゾン水によって前記レジスト膜の分子結合を開裂させる工程であり、前記剥離液供給工程は、前記オゾン水供給工程にて分子結合が開裂されたレジスト膜を前記剥離液によって前記基板から剥離する工程であることを特徴とするレジスト膜の剥離方法である。前記レジスト膜は、ドライエッチング処理が行われた後のレジスト膜であってもよい(請求項2)。
【0006】
オゾンには、有機物と反応して、不飽和の二重結合や芳香環をすみやかに開裂させる働きがある。そこで、この発明では、レジスト膜の剥離に際し、基板の主面にオゾン水が供給される。これにより、たとえば、ドライエッチングのために変質したレジスト膜の表層部分や、ドライエッチングに伴って生成した残渣を分解して軟化させることができる。そして、その後に、剥離液が基板の主面に供給されることにより、基板の主面からレジスト膜の剥離を効果的に行うことができる。
【0009】
請求項3記載の発明は、基板の主面に形成されたレジスト膜を剥離するレジスト膜の剥離装置であって、基板の主面にオゾン水を供給するオゾン水供給手段と、このオゾン水供給手段によってオゾン水が供給された基板の主面に所定の剥離液を供給する剥離液供給手段とを含み、前記オゾン水供給手段から供給されたオゾン水によってその分子結合が開裂されたレジスト膜に、前記剥離液供給手段から剥離液を供給し、前記レジスト膜を剥離することを特徴とするレジスト膜の剥離装置である。前記レジスト膜は、ドライエッチング処理が行われた後のレジスト膜であってもよい(請求項4)。
【0010】
この発明によれば、請求項1記載の発明と同様な効果を達成できる。
請求項5記載の発明は、前記基板を、その主面を上向きにして水平に搬送する搬送手段をさらに有し、前記搬送手段により搬送される前記基板に、前記オゾン水供給手段によりオゾン水が供給された後、前記剥離液供給手段により剥離液が供給されることを特徴とする請求項3または4に記載のレジスト膜の剥離装置である。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図1は、この発明の一実施形態に係るレジスト膜剥離装置の構成を説明するための簡略化した断面図である。このレジスト膜剥離装置は、たとえば、液晶表示装置用ガラス基板などの基板Sをほぼ水平な搬送方向TDに向けて次々と搬送しながら、この基板Sの主面(図1における上面)に処理液を供給することによって、複数枚の基板Sの主面にそれぞれ形成されているレジスト膜を順次剥離するための装置である。レジスト膜は、たとえば、ドライエッチング処理が行われた後のレジスト膜である。
【0013】
このような機能を実現するために、このレジスト膜剥離装置は、搬送方向TDに関して上流側から順に、入口コンベア1、剥離槽2、水洗槽3および出口コンベア4を、搬送方向TDに沿って結合して構成されている。入口コンベア1、剥離槽2、水洗槽3および出口コンベア4は、いずれも、互いに平行な位置関係で水平面に沿って配列された複数本の搬送ローラ11,21,31,41を備えている。そして、図示しない基板搬入ロボットによって、入口コンベア1の搬送ローラ11上に未処理の基板Sが次々と置かれ、図示しない基板搬出ロボットによって、出口コンベア4の搬送ローラ41上に払い出されてきた処理済みの基板Sが次々と取り除かれるようになっている。搬送ローラ11,21,31,41は、それぞれ、搬送ローラ駆動部12,22,32,42からの回転力を得て、各軸線まわりに回転するようになっている。
【0014】
搬送ローラ駆動部12,22,32,42の各動作は、制御装置5によって制御されるようになっている。これにより、たとえば、入口コンベア1、剥離槽2および水洗槽3の搬送ローラ11,21,31は、基板Sを搬送方向TDに搬送するために正転されたり、基板Sを搬送方向TDとは逆方向に戻すために逆転されたりする。これにより、基板Sは、入口コンベア1内、剥離槽2内および水洗槽3内で揺動され、これらの各処理部における処理が基板Sの全域において均一に施されるようになっており、かつ、各処理部の搬送路長を長くすることなく各工程に必要な十分な処理時間を確保できるようになっている。出口コンベア4では、単に、基板Sを払い出す処理が行われるのみであるので、この出口コンベア4の搬送ローラ41は、駆動/停止が、制御装置5によって制御されることになる。
【0015】
入口コンベア1は、搬送ローラ11の上方に、オゾン水用ノズル13(オゾン水供給手段)を備えている。このオゾン水用ノズル13は、基板Sの主面に対してオゾン水を供給するためのものである。このオゾン水用ノズル13には、オゾン水タンク14に貯留されたオゾン水が、ポンプ15によって汲み出され、エア弁16を介して、オゾン水供給管17から供給されている。エア弁16は、制御装置5によって開閉制御されるようになっている。基板Sの処理のために用いられた後のオゾン水は、回収配管18を介してオゾン水タンク14に回収される。
【0016】
この構成により、入口コンベア1に置かれた基板Sの主面にオゾン水を供給し、その表面のレジスト膜中の有機物を分解して、レジスト膜の表層の硬化部分を軟化させることができる。上述のとおり、この入口コンベア1では、基板Sが搬送方向TDとその逆方向とに揺動されるので、オゾン水による処理は基板Sの主面の全域において均一に行われ、かつ、予め定めた所望の時間に渡って行うことができる。
【0017】
なお、基板Sの主面上にオゾン水の液層を形成するようにオゾン水用ノズル13からオゾン水を緩やかに、かつ帯状に供給することが好ましい。これに反して、オゾン水を激しくスプレー状に吐出すると、吐出されたオゾン水は粒状であるので、周囲の雰囲気(空気)との接触面積が大きいため、オゾン水中のオゾンが雰囲気中に逃げていき、好ましくない。
【0018】
剥離槽2は、搬送ローラ21の上方に、基板Sの主面に剥離液をスプレーするための剥離液用スプレーノズル23(剥離液供給手段)を備えている。この剥離液用スプレーノズル23には、剥離液タンク24に貯留された剥離液が、ポンプ25によって汲み出され、エア弁26を介して、剥離液供給管27から供給されている。エア弁26は、制御装置5によって開閉制御されるようになっている。基板Sに供給された後の剥離液は、剥離槽2の底面に接続された回収配管28を介して、剥離液タンク24に回収されるようになっている。
【0019】
この構成により、オゾン水によって処理された基板Sの主面に向けて剥離液を供給することができ、その表面のレジスト膜を剥離することができる。このとき、上述のように、制御装置5による搬送ローラ21の動作制御により、基板Sが揺動させられる。これにより、基板Sの主面の全域に対する処理を、均一に、かつ必要な時間だけ行うことができる。
【0020】
水洗槽3は、搬送ローラ31の上方に、基板Sの主面に洗浄液としての純水を供給するための洗浄液用スプレーノズル33を備えている。この洗浄液用スプレーノズル33には、洗浄液タンク34に貯留された洗浄液が、ポンプ35によって汲み出され、エア弁36を介して、洗浄液供給管37から供給されている。エア弁36は、制御装置5によって開閉制御されるようになっている。基板に供給された後の洗浄液は、電磁弁61および回収配管38を介して洗浄液タンク34に回収されるか、電磁弁62および廃液配管39を介して廃液される。電磁弁61,62の開閉は、制御装置5によって制御されるようになっている。
【0021】
この構成により、剥離液によって処理された基板Sの主面に向けて洗浄液を供給することができ、その表面の剥離液等を洗い流すことができる。このとき、制御装置5による搬送ローラ31の制御により、基板Sが揺動させられ、これにより、基板Sの主面全域を隈無く洗浄でき、かつ、必要な時間に渡って洗浄処理を行うことができる。
【0022】
また、制御装置5は、或る基板Sに対する洗浄処理を開始した当初の期間には、電磁弁61を閉成し、電磁弁62を開成する。これにより、剥離液等を多く含んだ洗浄液が廃棄される。その後、一定時間経過後に、制御装置5は、電磁弁61を開成するとともに、電磁弁62を閉成する。これにより、基板Sの洗浄に用いられた後の洗浄液のうち、比較的清浄なものについては、洗浄液タンク34に回収することができる。
【0023】
水洗槽3の出口、すなわち、出口コンベア4の入口には、基板Sの上面および下面に乾燥エアを吹き付けて基板Sの上下両面の水分を除去する一対のエアナイフ装置43A,43Bが配置されている。これらの一対のエアナイフ装置43A,43Bには、エア供給配管44からの圧縮空気が供給されており、このエア供給配管44にはエア弁45が介装されていて、このエア弁45の開閉は制御装置5によって制御されるようになっている。
【0024】
以上のようにこの実施形態によれば、入口コンベア1においては、基板Sの主面にオゾン水が供給され、次いで、剥離槽2においては、基板Sの主面に剥離液がスプレーされ、さらに水洗槽3においては、基板Sの主面に洗浄液がスプレーされて剥離液が洗い流される。これにより、まずオゾン水によってレジスト膜の表面の変質部分や基板Sの主面の残渣が分解されるので、剥離液によるその後の処理によって、レジスト膜の除去を効率的にかつ良好に行える。
【0025】
図2は、参考例に係るレジスト膜剥離装置の構成を示す図解的な断面図である。この図2において、上述の図1に示された各部と同等の部分には図1の場合と同一の参照符号を付すこととし、上述の実施形態との相違点を中心に説明する。
この参考例においては、電磁弁62は、再利用液配管71に接続されている。この再利用液配管71は、入口コンベア1の再利用液用ノズル72(再利用液供給手段)に接続されており、途中部にポンプ73が介装されている。この再利用液用ノズル72は、搬送ローラ11の上方に配置され、この搬送ローラ11によって搬送される基板Sの主面に向けて、再利用液を供給する。この場合、再利用液とは、水洗槽3における水洗の初期段階において基板Sの主面から洗い流される剥離液を高濃度に含む濃厚液であり、この濃厚液は、上述の実施形態においては廃液されていたものである。
【0026】
この濃厚液の再利用のために、制御装置5は、水洗槽3において或る基板Sに対する処理が開始されると、電磁弁61を閉成するとともに、電磁弁62を開成する。これにより、再利用液配管71を介して、再利用液用ノズル72から、入口コンベア1内の未処理の基板Sの主面に再利用液が供給される。その後、水洗処理の開始から一定時間が経過すると、制御装置5は、電磁弁61を開成するとともに、電磁弁62を閉成する。これにより、剥離液をほとんど含まない洗浄液が、洗浄液タンク34に回収されることになる。
【0027】
入口コンベア1の底面部には、基板Sに供給された後の再利用液を廃棄するための廃液ライン75が接続されている。
このように、入口コンベア1において基板Sの主面に濃厚液が供給され、さらに、その後、剥離槽2において剥離液が基板Sの主面に供給されることになる。これにより、基板Sの主面に形成されているレジスト膜の表層部分の変質層や基板Sの主面上の残渣を良好に除去することができる。しかも、先に処理される基板Sに供給された剥離液を含む再利用液をその後に供給される基板Sの主面に対して供給する構成であるので、剥離液を無駄なく使用することができ、大幅なコスト増を招くことなくレジスト剥離効率を向上できる。
【0028】
なお、再利用液配管71の途中に、再利用液を貯留する再利用液タンクを設け、この再利用液タンクから再利用液用ノズル72に濃厚液を供給するようにしてもよい。
この発明の実施形態について説明したが、この発明は、他の形態でも実施することができる。たとえば、上述の実施形態および参考例を組み合わせ、入口コンベア1にオゾン水用ノズル13と、再利用液用ノズル72との両方を配置し、入口コンベア1において、オゾン水と再利用液との両方を基板Sの主面に供給するようにしてもよい。この場合に、オゾン水を先に供給し、その後に再利用液を供給するようにすれば、オゾン水による有機物分解効果を効果的に利用することができ、レジスト膜の剥離効率を一層高めることができる。
【0029】
また、上述の実施形態等では、基板Sの主面にオゾン水や再利用液を供給するようにしているが、オゾン水や再利用液は、基板Sをオゾン水または再利用液中に浸漬させたりすることにより、基板Sの主面に供給されてもよい。要は、基板Sの主面にオゾン水や再利用液を接液させればよい。剥離液の基板Sに対する供給についても同様である。
【0030】
さらに、上述の実施形態では、液晶表示装置用ガラス基板を被処理基板の例として挙げたが、この発明は、半導体ウエハ、プラズマディプレイパネル用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板などの他の被処理基板に対するレジスト剥離処理にも適用することができる。
その他、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係るレジスト剥離装置の構成を示す図解的な断面図である。
【図2】参考例に係るレジスト剥離装置の構成を示す図解的な断面図である。
【符号の説明】
1 入口コンベア
11 搬送ローラ
12 搬送ローラ駆動部
13 オゾン水用ノズル
14 オゾン水タンク
15 ポンプ
16 エア弁
17 オゾン水供給管
2 剥離槽
21 搬送ローラ
22 搬送ローラ駆動部
23 剥離液用スプレーノズル
24 剥離液タンク
25 ポンプ
26 エア弁
27 剥離液供給管
3 水洗槽
31 搬送ローラ
32 搬送ローラ駆動部
33 洗浄液用スプレーノズル
34 洗浄液タンク
35 ポンプ
36 エア弁
37 洗浄液供給管
4 出口コンベア
41 搬送ローラ
42 搬送ローラ駆動部
5 制御装置
61 電磁弁
62 電磁弁
71 再利用液配管
72 再利用液用ノズル
73 ポンプ
Claims (5)
- 基板の主面に形成されたレジスト膜を剥離するための方法であって、
基板の主面にオゾン水を供給するオゾン水供給工程と、
オゾン水が供給された後の基板の主面に所定の剥離液を供給する剥離液供給工程とを含み、
前記オゾン水供給工程は、オゾン水によって前記レジスト膜の分子結合を開裂させる工程であり、
前記剥離液供給工程は、前記オゾン水供給工程にて分子結合が開裂されたレジスト膜を前記剥離液によって前記基板から剥離する工程であることを特徴とするレジスト膜の剥離方法。 - 前記レジスト膜は、ドライエッチング処理が行われた後のレジスト膜であることを特徴とする請求項1記載のレジスト膜の剥離方法。
- 基板の主面に形成されたレジスト膜を剥離するレジスト膜の剥離装置であって、
基板の主面にオゾン水を供給するオゾン水供給手段と、
このオゾン水供給手段によってオゾン水が供給された基板の主面に所定の剥離液を供給する剥離液供給手段とを含み、
前記オゾン水供給手段から供給されたオゾン水によってその分子結合が開裂されたレジスト膜に、前記剥離液供給手段から剥離液を供給し、前記レジスト膜を剥離することを特徴とするレジスト膜の剥離装置。 - 前記レジスト膜は、ドライエッチング処理が行われた後のレジスト膜であることを特徴とする請求項3記載のレジスト膜の剥離装置。
- 前記基板を、その主面を上向きにして水平に搬送する搬送手段をさらに有し、
前記搬送手段により搬送される前記基板に、前記オゾン水供給手段によりオゾン水が供給された後、前記剥離液供給手段により剥離液が供給されることを特徴とする請求項3または4に記載のレジスト膜の剥離装置。
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