(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その表面に被膜が付着している基板を処理する処理室を構成する室構成体と、
前記処理室内に基板を支持する支持機構と、
前記支持機構に支持された前記処理室内の基板に対して処理液を低圧及び高圧で供給可能な液供給機構と、
前記液供給機構の動作を制御する制御手段と、
前記液供給機構による前記基板への処理液供給位置が時間的に変化するよう該液供給機構に対して前記基板を相対的に往復移動させる相対移動機構とを備え、
前記相対移動機構により前記基板を相対的に往復移動させつつ、前記被膜に
前記液供給機構により低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後、当該膨潤した被膜に高圧で処理液を供給して前記被膜を剥離することを特徴とする剥離装置。
【請求項２】
その表面に被膜が付着している基板を処理する処理室を構成する室構成体と、
前記処理室内に基板を支持する支持機構と、
前記支持機構に支持された前記処理室内の基板に対して処理液を低圧で供給する低圧供給機構及び高圧で供給する高圧供給機構とを有する液供給機構と、
前記液供給機構の動作を制御する制御手段と、
前記液供給機構による前記基板への処理液供給位置が時間的に変化するよう該液供給機構に対して前記基板を相対的に往復移動させる相対移動機構とを備え、
前記低圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する低圧ノズルと、前記高圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する高圧ノズルとは、前記基板の表面上におけるそれぞれの液吐出領域が、前記相対移動機構による相対移動方向に沿って交互に位置するよう配置されており、
前記制御手段は、前記低圧供給機構と前記高圧供給機構とを同時に動作させるよう制御して、
前記低圧ノズルの液吐出領域に移動した前記被膜に前記低圧ノズルにより低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後に、当該膨潤した被膜を前記相対移動機構により前記高圧ノズルの液吐出領域に移動させ高圧ノズルから高圧で処理液を供給して前記被膜を剥離するべく制御するものであることを特徴とする剥離装置。
【請求項３】
前記液供給機構は、前記支持機構に支持された前記処理室内の基板に対して処理液を低圧又は高圧で供給可能なノズルと、前記ノズルに対して処理液を供給しかつその供給圧力を低圧と高圧とに切り替え可能な送液機構とを備えたことを特徴とする請求項１記載の剥離装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記ノズルに処理液を低圧で供給するよう前記送液機構を動作させた後に、前記ノズルに処理液を高圧で供給するよう前記送液機構を動作させるよう制御するものであることを特徴とする請求項３記載の剥離装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記送液機構の動作を、前記ノズルへの処理液の供給圧力が低圧と高圧とを交互に複数回くりかえすように制御するものであることを特徴とする請求項３又は４記載の剥離装置。
【請求項６】
処理室内で支持機構に支持された、表面に被膜が付着している基板に対し液供給機構を介して処理液を低圧及び高圧で供給することにより基板から前記被膜を剥離する剥離方法であって、
前記液供給機構による前記基板への処理液供給位置が時間的に変化するよう前記基板を相対的に往復移動させつつ、前記被膜に低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後に、当該膨潤した被膜に高圧で処理液を供給して基板から被膜を剥離することを特徴とする剥離方法。
【請求項７】
処理室内で支持機構に支持された、表面に被膜が付着している基板に対し低圧供給機構と高圧供給機構とを備えた液供給機構を介して処理液を低圧及び高圧で供給することにより基板から前記被膜を剥離する剥離方法であって、
前記低圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する低圧ノズルと、前記高圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する高圧ノズルとを、前記基板の表面上におけるそれぞれの液吐出領域が、前記相対移動機構による相対移動方向に沿って交互に位置するよう配置し、
前記制御手段によって前記低圧供給機構と前記高圧供給機構とを同時に動作させるよう制御することにより、
前記低圧ノズルの液吐出領域に移動した前記被膜に前記低圧ノズルにより低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後に、当該膨潤した被膜を前記相対移動機構により前記高圧ノズルの液吐出領域に移動させ高圧ノズルから高圧で処理液を供給して前記被膜を剥離することを特徴とする剥離方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶表示パネルやプラズマ表示パネルなどの製造に用いるガラス基板、半導体ウエハ、半導体製造装置用のマスク基板などの基板の表面に形成された被膜を剥離するための剥離装置および剥離方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばフォトリソグラフィのプロセスにおいては、処理すべき基板の表面にフォトレジストの被膜を形成し、露光、現像、エッチング等のプロセス処理を施して所望のパターニングを行なう。そしてしかる後、基板上に残っているフォトレジストの被膜を剥離除去する。かかる剥離処理を行なうための剥離装置としては、図３に示すものが考えられる。この装置９０は、第１処理室９１及び第２処理室９２の２つの処理室を設け、その２つの処理室を通過するようにローラコンベア９３を設けてある。ローラコンベア９３は基板Ｗを水平姿勢で図中の矢印方向に搬送する。第１処理室９１内にはローラコンベア９３によって搬送される基板Ｗに対して剥離液を低圧でスプレーする低圧ノズル９４が設けられている。第２処理室９２内にはローラコンベア９３によって搬送される基板Ｗに対して剥離液を高圧でスプレーする高圧ノズル９５が設けられている。
【０００３】
そしてかかる装置では、基板Ｗはまず第１処理室９１を通過するうちに低圧で供給される剥離液によってその表面が覆われ、その間にフォトレジストの被膜が剥離液で膨潤される。続いて基板Ｗは第２処理室９２へ入り、高圧でスプレーされる剥離液による物理的な衝撃力が基板Ｗ表面のフォトレジスト被膜に加えられて、フォトレジスト被膜が剥離除去される。そして、続いて基板Ｗは図中右側に設けられる洗浄処理室（図示せず）へ搬送されて純水で洗浄処理され、さらに乾燥処理室（図示せず）へ搬送されて乾燥処理される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図３の装置では、基板Ｗはローラコンベア９３によって一定速度で搬送されるため、剥離液を供給して処理する処理時間は、処理室の大きさと搬送速度によって決まってしまい、被膜の状態などに応じて処理時間を変更することは困難である。本発明は処理時間を容易に変更することができる剥離装置を提供することを目的とする。
【０００５】
また、図３の装置では、剥離液を低圧で吐出する処理工程と、剥離液を高圧で吐出する処理工程のそれぞれの時間も決まっており、被膜の状態などに応じて時間を変更することが困難であった。本発明は低圧吐出による処理工程の時間、高圧吐出による処理工程の時間それぞれを自由に変更して設定することができる剥離装置を提供することを目的とする。
【０００６】
また、図３の装置では、剥離液を低圧で吐出する処理と高圧で吐出する処理を別の処理室で行なっており、２つの処理室が必要であり、装置が大きなものであった。本発明は装置を小型化することができる剥離装置を提供することを目的とする。
【０００７】
また、図３の装置では、低圧で供給した剥離液によって被膜を膨潤させ、その後高圧で供給される剥離液による物理的な衝撃力で被膜を剥離除去する。ここで、被膜の膨潤は剥離液と接している面から進行していくが、被膜の厚みが厚くなると、被膜の表面は容易に膨潤するが、被膜の厚み方向への膨潤が進行しにくくなり、被膜の除去が十分にできなかったり、処理にきわめて長時間を要するという欠点がある。本発明は厚い被膜であっても効率よく短時間で膨潤と剥離除去が行なえる剥離装置および剥離方法を提供することを目的とする。
【０００８】
また本発明は、処理プロセスの選択自由度が高い剥離装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、その表面に被膜が付着している基板を処理する処理室を構成する室構成体と、前記処理室内に基板を支持する支持機構と、前記支持機構に支持された前記処理室内の基板に対して処理液を低圧及び高圧で供給可能な液供給機構と、前記液供給機構の動作を制御する制御手段と、前記液供給機構による前記基板への処理液供給位置が時間的に変化するよう該液供給機構に対して前記基板を相対的に往復移動させる相対移動機構とを備え、前記相対移動機構により前記基板を相対的に往復移動させつつ、前記被膜に前記液供給機構により低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後に、当該膨潤した被膜に高圧で処理液を供給して前記被膜を剥離することを特徴とする剥離装置である。
【００１０】
この構成によれば、基板は処理室内で処理に必要な時間だけ往復移動してその間に処理が行なわれるので、処理室の大きさや搬送速度にかかわらず、被膜の状態などに応じて処理時間を容易に変更することができる。また、剥離液を低圧で吐出する処理工程と、剥離液を高圧で吐出する処理工程のそれぞれの時間を自由に変更して設定することができる。さらに、剥離液を低圧で吐出する処理と高圧で吐出する処理とを一つの処理室で行なっており、装置が小型化できる。
【００１１】
請求項２の発明は、その表面に被膜が付着している基板を処理する処理室を構成する室構成体と、前記処理室内に基板を支持する支持機構と、前記支持機構に支持された前記処理室内の基板に対して処理液を低圧で供給する低圧供給機構及び高圧で供給する高圧供給機構とを有する液供給機構と、前記液供給機構の動作を制御する制御手段と、前記液供給機構による前記基板への処理液供給位置が時間的に変化するよう該液供給機構に対して前記基板を相対的に往復移動させる相対移動機構とを備え、前記低圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する低圧ノズルと、前記高圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する高圧ノズルとは、前記基板の表面上におけるそれぞれの液吐出領域が、前記相対移動機構による相対移動方向に沿って交互に位置するよう配置されており、
前記制御手段は、前記低圧供給機構と前記高圧供給機構とを同時に動作させるよう制御して、前記低圧ノズルの液吐出領域に移動した前記被膜に前記低圧ノズルにより低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後に、当該膨潤した被膜を前記相対移動機構により前記高圧ノズルの液吐出領域に移動させ高圧ノズルから高圧で処理液を供給して前記被膜を剥離するべく制御するものであることを特徴とする剥離装置である。
【００１２】
この構成によれば、低圧供給機構と高圧供給機構とをそれぞれ別個に設けているので、それらを同時に動作させることができ、処理プロセスの選択自由度が高い。
【００１３】
また、基板の部分部分に対して低圧の処理液供給による膨潤と高圧の処理液供給による剥離を繰り返すことで、効率よく短時間で膨潤と剥離除去が行なえる。
【００１４】
この構成によれば、剥離すべき被膜に対して低圧の処理液供給による膨潤と高圧の処理液供給による剥離を繰り返すことで、効率よく短時間で膨潤と剥離除去が行なえる。
【００１５】
請求項３の発明は、請求項１記載の剥離装置において、前記液供給機構が、前記支持機構に支持された前記処理室内の基板に対して処理液を低圧又は高圧で供給可能なノズルと、前記ノズルに対して処理液を供給しかつその供給圧力を低圧と高圧とに切り替え可能な送液機構とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
この構成によれば、ノズルや送液機構を高圧吐出と低圧吐出の両方に共用しており、装置を小型化、低コスト化できる。
【００１７】
請求項４の発明は、請求項３記載の剥離装置において、前記制御手段が、前記ノズルに処理液を低圧で供給するよう前記送液機構を動作させた後に、前記ノズルに処理液を高圧で供給するよう前記送液機構を動作させるよう制御するものであることを特徴とする。
【００１８】
この構成によれば、剥離すべき被膜を先に低圧で処理液を供給して膨潤させておき、その後に高圧で処理液を供給して良好に剥離除去できる。
【００１９】
請求項５の発明は、請求項３又は４記載の剥離装置において、前記制御手段が、前記送液機構の動作を、前記ノズルへの処理液の供給圧力が低圧と高圧とを交互にくりかえすように制御するものであることを特徴とする。
【００２０】
この構成によれば、剥離すべき被膜に対して低圧の処理液供給による膨潤と高圧の処理液供給による剥離を繰り返すことで、効率よく短時間で膨潤と剥離除去が行なえる。
【００２１】
請求項６記載の発明は、処理室内で支持機構に支持された、表面に被膜が付着している基板に対し液供給機構を介して処理液を低圧及び高圧で供給することにより基板から前記被膜を剥離する剥離方法であって、前記液供給機構による前記基板への処理液供給位置が時間的に変化するよう前記基板を相対的に往復移動させつつ、前記被膜に低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後に、当該膨潤した被膜に高圧で処理液を供給して基板から被膜を剥離することを特徴とする剥離方法である。
【００２２】
この構成によれば、請求項１記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００２３】
請求項７記載の発明は、処理室内で支持機構に支持された、表面に被膜が付着している基板に対し低圧供給機構と高圧供給機構とを備えた液供給機構を介して処理液を低圧及び高圧で供給することにより基板から前記被膜を剥離する剥離方法であって、前記低圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する低圧ノズルと、前記高圧供給機構に備えられて前記基板に処理液を吐出する高圧ノズルとを、前記基板の表面上におけるそれぞれの液吐出領域が、前記相対移動機構による相対移動方向に沿って交互に位置するよう配置し、前記制御手段によって前記低圧供給機構と前記高圧供給機構とを同時に動作させるよう制御することにより、前記低圧ノズルの液吐出領域に移動した前記被膜に前記低圧ノズルにより低圧で処理液を供給して前記被膜を膨潤させた後に、当該膨潤した被膜を前記相対移動機構により前記高圧ノズルの液吐出領域に移動させ高圧ノズルから高圧で処理液を供給して前記被膜を剥離することを特徴とする剥離方法である。
【００２４】
この構成によれば、請求項２記載の発明と同様の作用効果が得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明に係る基板処理装置の第１実施形態の要部の概略構成を示す模式的断面図である。この基板処理装置は、角型のガラス基板Ｗ（以下、単に基板Ｗと称する）を水平姿勢または若干の傾斜姿勢として図中左から右へ向って水平方向にローラコンベア１で搬送しつつ、処理液として剥離液を供給して基板Ｗに対して剥離処理を施し、かつ当該処理後に純水を供給して洗浄処理する剥離装置である。この基板Ｗは、フォトレジストの被膜形成、露光、現像、エッチング等のプロセス処理を経て、その表面に剥離すべきフォトレジストの被膜が付着しているものである。なお、図示は省略しているが、さらにその後に基板Ｗに乾燥空気を供給するかまたは基板Ｗを回転させるなどして乾燥処理する乾燥処理部が、図１の右方に設けられる。この基板処理装置は、剥離液により処理を施す剥離処理部と、洗浄処理を施す洗浄処理部と、乾燥処理を施す乾燥処理部とからなるが、図１では剥離処理部Ｃと洗浄処理部Ｄのみを示す。
【００２６】
基板Ｗに対して剥離処理を施すための剥離処理室２および基板Ｗに対して洗浄処理を施すための洗浄処理室４は、室構成体３により区画形成される。また、室構成体３には、基板Ｗを剥離処理室２および洗浄処理室４へ搬入搬出するための開口５が形成され、その開口５を介して基板Ｗを剥離処理室２へ搬入し、さらに洗浄処理室４へ搬入し、洗浄処理室４から搬出するためのローラコンベア１が設けられている。基板Ｗは、剥離処理室２および洗浄処理室４内において、ローラコンベア１によって支持され、搬送される。
【００２７】
剥離処理室２には、ローラコンベア１によって支持された剥離処理室２内の基板Ｗに対して処理液を低圧又は高圧で供給可能な液供給機構１０が付設される。液供給機構１０において、剥離液タンク１８は剥離処理室２の下方の開口１５と配管接続され、開口１５から排出される剥離液は剥離液タンク１８に受け入れられて貯溜される。剥離液タンク１８には、貯溜している剥離液を所定温度に保つための温度調節機構１４が付設されている。また、剥離液タンク１８は、ポンプ１９、流量調整可能な開閉弁２２及びフィルタ２３を介してノズル１１に配管接続されている。ポンプ１９はインバータ２０の出力によって駆動され、インバータ２０の出力は制御装置２１によって制御される。ポンプ１９は、制御装置２１によってインバータ２０の周波数を制御することにより、ノズル１１側に向けた吐出圧力を低圧と高圧とに任意に切り替えて駆動制御可能となっている。これにより、ローラコンベア１の上方に設置されたノズル１１は、ローラコンベア１上に支持された基板Ｗに対して剥離液を低圧又は高圧で供給可能となっている。なお、ノズル１１は、図１の紙面奥行き方向に長いものを使用するか、あるいは紙面奥行き方向に複数の同じノズル１１を配列して配置することにより、紙面奥行き方向に等しい状態で処理液が供給されるようにして、処紙面奥行き方向に処理ムラが生じるのを防止している。
【００２８】
また、剥離処理室２内のローラコンベア１の両端近く、すなわち両方の開口５近くの位置にはローラコンベア１上の基板Ｗの有無を検出して信号を出力するセンサ１６、１７が設けられている。センサ１６、１７は制御装置２１に接続されており、基板Ｗがローラコンベア１上をセンサ１６、１７のところまで搬送されてくると、制御装置２１は当該センサ１６、１７からの出力信号によりそれを検知する。また、ローラコンベア１は後述のように制御装置２１によってその動作が制御されるが、ローラコンベア１のうち、特に剥離処理室２内に位置する部分には他の部分とは独立した駆動源として可逆転モータ（図示せず）が使用され、ローラコンベア１に乗せられて運ばれてきた基板Ｗを剥離処理室２内でセンサ１６とセンサ１７との間を周期的に往復移動させることができる。
【００２９】
なお、ノズル１１は、剥離液が高圧で供給されたときには基板Ｗに対しても高圧スプレー状で剥離液を供給する高圧スプレーノズルであるが、剥離液が低圧で供給されたときには、基板Ｗに対しても低圧スプレー状で供給する。また、各ノズル１１の周囲には、ノズル１１から高圧で吐出される剥離液がミストとなって周囲に飛散するのを抑制する覆い部材９が設けられている。
【００３０】
洗浄処理室４には、剥離処理室２からローラコンベア１により運ばれてきた基板Ｗの上下両面に対して純水をスプレー状で供給して洗浄するためのノズル２４が、ローラコンベア１の上下に設けられている。純水供給源２９からの純水はポンプ３０によって加圧され、流量調整可能な開閉弁３１及びフィルタ３２を介してノズル２４に配管接続されている。なお、洗浄処理室４の上部には、周囲の下降気流を清浄にして取り入れるためのフィルタ３３が設けられている。また、洗浄処理室４の下部には、取り入れた下降気流を排出するとともに使用後の純水を排出するための開口３４が形成されている。
【００３１】
制御装置２１は、上述したインバータ２０のほか、ポンプ３０や開閉弁２２、３１、ローラコンベア１等にも接続（図示省略）され、それらを制御することによって剥離液や純水の供給や基板の搬送などこの剥離装置全体の動作をつかさどる。特に、剥離処理室２内で剥離液を基板Ｗに供給する際において、制御装置２１は、基板Ｗが図中左から右方向に搬送されてセンサ１７の位置まで到達したことを検知するとその剥離処理室２内のローラコンベア１の駆動源を逆回転させ、こんどは基板Ｗを図中右から左方向に搬送する。そして、次に基板がセンサ１６の位置まで到達すると、今度は前記駆動源を正回転させることにより、基板Ｗを図中左から右方向に搬送する。制御装置２１はかかる制御動作を繰り返すことにより、基板Ｗを剥離処理室２内の所定の範囲で周期的に往復移動させることができる。そして、かかる往復移動によって基板Ｗへの剥離処理室２での処理が終了すると、ローラコンベア１の前記駆動源を正回転させて基板Ｗをセンサ１７の位置を越えて図中右方向へ搬送し、洗浄処理室４へ送り込むことができる。
【００３２】
つぎにこの第１の実施形態の剥離装置の動作を説明する。まず第１工程として、剥離処理すべき基板Ｗがローラコンベア１によって搬送されてきて剥離処理室２へ搬入されたことがセンサ１６により検出されると、制御装置２１はポンプ１９を吐出圧力が低圧となるように駆動し、搬送されつつある基板Ｗに対してノズル１１から剥離液を低圧でスプレー状に供給する。この第１工程においては、低圧で基板Ｗ上に供給された剥離液は、高圧で供給されたときのように基板Ｗ表面に衝突して跳ね返って周囲に飛散したりすることなく、基板Ｗの表面に液の膜を形成し、基板Ｗの表面に付着している剥離されるべき被膜、すなわちフォトレジストの被膜と十分に接触し、当該被膜を膨潤させる。この第１工程は、かかる膨潤が十分に進行する所定時間の間継続され、その間、剥離液の低圧状態での供給は継続される。この間、基板Ｗに対しては温度調節された剥離液が継続して供給されるので、工程の途中で基板Ｗに触れる剥離液の温度が低下するといった不都合は生じない。
【００３３】
また、この第１工程が終了しないうちに基板Ｗがローラコンベア１によって剥離処理室２の図中右側端部まで搬送されてしまったときには、センサ１７により基板Ｗの位置が検出され、制御装置２１はローラコンベア１の駆動源を逆回転駆動し、今度は基板Ｗを図中右から左方向へ搬送し、剥離処理室２内で第１工程を継続して実行する。第１工程が終了しないうちに基板Ｗがローラコンベア１によって剥離処理室２の図中左側端部まで搬送されてしまったときにも同様に、センサ１６により基板Ｗの位置が検出され、制御装置２１はローラコンベア１の駆動源を正回転駆動し、今度は基板Ｗを図中左から右方向へ搬送し、剥離処理室２内で第１工程を継続して実行する。このように基板Ｗが剥離処理室２内を周期的に往復移動し、その移動中に剥離液がスプレー供給されるので、ノズル１１から基板Ｗへの剥離液の供給位置が時間的に変化し、基板Ｗの全面にむらなく剥離液が供給される。制御装置２１は内蔵しているタイマにより第１工程の実行時間を監視し、設定された所定時間が経過すると第１工程を終了する。
【００３４】
剥離処理室２内で第１工程が終了すると、引き続いて第２工程が実行される。第２工程においては、制御装置２１はポンプ１９を吐出圧力が高圧となるように駆動し、搬送されつつある基板Ｗに対してノズル１１から剥離液を高圧でスプレー状に供給する。この第２工程においては、基板Ｗ面上に剥離液が高圧で供給され、第１工程の間に十分に膨潤しているフォトレジストの被膜に剥離液が高圧で衝突することによる物理的衝撃力が加わることになり、被膜が効果的に剥離除去される。この第２工程は、被膜の剥離除去が十分に行われる所定時間の間継続され、その間、剥離液の高圧状態での供給は継続される。この間、基板Ｗに対しては温度調節された剥離液が継続して供給されるので、工程の途中で基板Ｗに触れる剥離液の温度が低下するといった不都合は生じない。
【００３５】
また、この第２工程が終了しないうちに基板Ｗがローラコンベア１によって剥離処理室２のどちらかの端部まで搬送されてしまったときには、第１工程と同様に、センサ１６、１７により基板Ｗの位置が検出され、制御装置２１がローラコンベア１の駆動源の回転方向を制御することにより基板Ｗを剥離処理室２内で周期的に往復移動させ、剥離処理室２内で第２工程を継続して実行する。このように基板Ｗが剥離処理室２内を移動中に剥離液がスプレー供給されるので、ノズル１１から基板Ｗへの剥離液の供給位置が時間的に変化し、基板Ｗの全面にむらなく剥離液が供給される。制御装置２１は内蔵しているタイマにより第２工程の実行時間を監視し、設定された所定時間が経過すると第２工程を終了する。第２工程が終了すると、制御装置２１はローラコンベア１を駆動して基板Ｗを洗浄処理室４へ送る。
【００３６】
洗浄処理室４内においては第３工程が実行される。第３工程においては、制御装置２１はポンプ３０を駆動し、搬送されつつある基板Ｗに対してノズル２４から純水スプレー状に供給して洗浄処理する。この第３工程においては、基板Ｗの上面、下面に付着して残留している剥離液や、剥離されたフォトレジスト被膜の破片などが純水スプレーにより洗い流される。この第３工程は、基板Ｗが洗浄処理室４の図中右側の開口５から搬出されるまで行われる。
【００３７】
第３工程が終了して洗浄処理室４の図中右側の開口５から搬出された基板Ｗは、図示しない搬送装置により前記乾燥装置へ搬送され、第４工程が実行される。この第４工程においては、基板Ｗは周知の乾燥装置、例えば基板を回転させることによる回転式乾燥装置やエアを吹き付けることによるエアナイフ式乾燥装置によって乾燥処理される。乾燥処理後の基板Ｗは直ちに次工程に送られるか、あるいは所定の容器に格納される。
【００３８】
この第１実施形態の剥離装置では、基板Ｗは剥離処理室内で処理に必要な時間だけ周期的に往復移動してその間に処理が行なわれるので、処理室の大きさや搬送速度にかかわらず、被膜の状態などに応じて処理時間を容易に変更することができる。特にこの実施形態の装置では、剥離液を低圧で吐出する処理工程と、剥離液を高圧で吐出する処理工程のそれぞれの時間を自由に変更して設定することができる。また、この実施形態の装置では、剥離液を低圧で吐出する処理と高圧で吐出する処理とを一つの剥離処理室２で行なっており、装置が小型化できる。特にこの実施形態の装置では、ノズル１１やポンプ１９などの液供給機構１０を高圧吐出と低圧吐出の両方に共用しており、装置の小型化、低コスト化の効果が大きい。
【００３９】
次に、上述した第１実施形態の変形例について説明する。この変形例においては、制御装置２１をのぞいた構成は上記と同一であり、制御装置２１の制御動作のみが異なる。すなわち、上記実施形態では、制御装置２１は第１工程、第２工程、第３工程、第４工程を順に１回ずつ実行したが、この変形例においては、制御装置２１は上述と同じ第１工程と第２工程とを組として、この組を複数回繰り返して行なった後に第３工程と第４工程とを行なう。すなわち例えば、第１工程、第２工程、第１工程、第２工程、第１工程、第２工程、第３工程、第４工程の順序で処理を行なう。この例では第１工程と第２工程との組を３回繰り返している。この場合、例えば上記実施形態において第１工程の時間が３０秒、第２工程の時間が６０秒であったとすると、この変形例においては各第１工程は１０秒、各第２工程は２０秒でよい。
【００４０】
かかる変形例でも各工程の合計時間は上記実施形態と同一であるが、この変形例の剥離装置及び剥離方法によれば、同一の処理時間であっても上記実施形態の装置および方法と比べてより被膜の剥離除去を十分に行なうことができる。すなわち、被膜の膨潤は剥離液と接している面から進行していくが、被膜の厚み方向への膨潤は進行しにくく、特にこれは被膜の厚みが厚いときに顕著であって、被膜の表面は容易に膨潤するが被膜の基板側は膨潤が不充分であるといったことが起こる。しかるに、この変形例であれば、短時間の第１工程で被膜の表面を膨潤させてその膨潤部分を次の第２工程で剥離除去できる。すると、次なる第１工程では薄くなった残りの被膜の表面から再度膨潤がはじまることになり、厚い被膜の表面から膨潤を徐々に進行させる場合と比べて膨潤がより円滑に行われる。これにより、同一の処理時間であっても被膜の剥離除去をより十分に行なうことができ、処理時間が短くてすみ、また厚い被膜であっても効率よく確実に短時間で膨潤と剥離除去が行なえる。
【００４１】
図２は本発明に係る基板処理装置の第２実施形態の要部の概略構成を示す模式的断面図である。この基板処理装置は、基板Ｗを水平姿勢または若干の傾斜姿勢として図中左から右へ向って水平方向にローラコンベア１で搬送しつつ、処理液として剥離液を供給して基板Ｗに対して剥離処理を施し、かつ当該処理後に純水を供給して洗浄処理する剥離装置である。この基板Ｗは、フォトレジストの被膜形成、露光、現像、エッチング等のプロセス処理を経て、その表面に剥離すべきフォトレジストの被膜が付着しているものである。なお、図示は省略しているが、さらにその後に基板Ｗに乾燥空気を供給するかまたは基板Ｗを回転させるなどして乾燥処理する乾燥処理部が、図２の右方に設けられる。この基板処理装置は、剥離液により処理を施す剥離処理部と、洗浄処理を施す洗浄処理部と、乾燥処理を施す乾燥処理部とからなるが、図２では剥離処理部Ｃと洗浄処理部Ｄのみを示す。
【００４２】
基板Ｗに対して剥離処理を施すための剥離処理室２および基板Ｗに対して洗浄処理を施すための洗浄処理室４は、室構成体３により区画形成される。また、室構成体３には、基板Ｗを剥離処理室２および洗浄処理室４へ搬入搬出するための開口５が形成され、その開口５を介して基板Ｗを剥離処理室２へ搬入し、さらに洗浄処理室４へ搬入し、洗浄処理室４から搬出するためのローラコンベア１が設けられている。基板Ｗは、剥離処理室２および洗浄処理室４内において、ローラコンベア１によって支持され、搬送される。
【００４３】
剥離処理室２には、ローラコンベア１によって支持された剥離処理室２内の基板Ｗに対して処理液を低圧で供給可能な低圧供給機構４０と、ローラコンベア１によって支持された剥離処理室２内の基板Ｗに対して処理液を高圧で供給可能な高圧供給機構５０が付設される。
【００４４】
低圧供給機構４０において、剥離液タンク１８は剥離処理室２の下方の開口１５と配管接続され、開口１５から排出される剥離液は剥離液タンク１８に受け入れられて貯溜される。剥離液タンク１８には、貯溜している剥離液を所定温度に保つための温度調節機構１４が付設されている。また、剥離液タンク１８は、低圧で剥離液を吐出するポンプ４９、流量調整可能な開閉弁４２及びフィルタ４３を介してノズル４１に配管接続されている。ポンプ４９は制御装置２１によって駆動制御される。ノズル４１は、低圧で供給される剥離液を基板Ｗに対して低圧スプレー状で供給する低圧スプレーノズルである。
【００４５】
高圧供給機構５０において、剥離液タンク１８は低圧供給機構４０と共用される。剥離液タンク１８は、高圧で剥離液を吐出するポンプ５９、流量調整可能な開閉弁５２及びフィルタ５３を介してノズル５１に配管接続されている。ポンプ５９は制御装置２１によって駆動制御される。ノズル５１は、高圧で供給される剥離液を基板Ｗに対して高圧スプレー状で供給する高圧スプレーノズルである。ノズル５１の周囲には、ノズル５１から高圧で吐出される剥離液がミストとなって周囲に飛散するのを抑制する覆い部材９が設けられている。
【００４６】
低圧供給機構４０のノズル４１と、高圧供給機構５０のノズル５１とは、剥離処理室２内において、基板Ｗの搬送方向に沿って交互に配置され、かつそれらの配置の列の両端、すなわち両方の開口５に最も近い位置には、ノズル４１が配置されている。また、ノズル４１、５１のそれぞれは、図２の紙面奥行き方向に長いものを使用するか、あるいは紙面奥行き方向に複数の同じノズル４１、５１を配列して配置することにより、紙面奥行き方向に等しい状態で処理液が供給されるようにして、紙面奥行き方向に処理ムラが生じるのを防止している。
【００４７】
また、剥離処理室２内のローラコンベア１の両端近く、すなわち両方の開口５近くの位置にはローラコンベア１上の基板Ｗの有無を検出して信号を出力するセンサ１６、１７が設けられている。センサ１６、１７は制御装置２１に接続されており、基板Ｗがローラコンベア１上をセンサ１６、１７のところまで搬送されてくると、制御装置２１は当該センサ１６、１７からの出力信号によりそれを検知する。また、ローラコンベア１は後述のように制御装置２１によってその動作が制御されるが、ローラコンベア１のうち、特に剥離処理室２内に位置する部分には他の部分とは独立した駆動源として可逆転モータ（図示せず）が使用され、ローラコンベア１に乗せられて運ばれてきた基板Ｗを剥離処理室２内でセンサ１６とセンサ１７との間を周期的に往復移動させることができる。
【００４８】
なお、ノズル５１は、剥離液が高圧で供給されたときには基板Ｗに対しても高圧スプレー状で剥離液を供給する高圧スプレーノズルである。また、各ノズル５１の周囲には、ノズル５１から高圧で吐出される剥離液がミストとなって周囲に飛散するのを抑制する覆い部材９が設けられている。
【００４９】
洗浄処理室４には、剥離処理室２からローラコンベア１により運ばれてきた基板Ｗの上下両面に対して純水をスプレー状で供給して洗浄するためのノズル２４が、ローラコンベア１の上下に設けられている。純水供給源２９からの純水はポンプ３０によって加圧され、流量調整可能な開閉弁３１及びフィルタ３２を介してノズル２４に配管接続されている。なお、洗浄処理室４の上部には、周囲の下降気流を清浄にして取り入れるためのフィルタ３３が設けられている。また、洗浄処理室４の下部には、取り入れた下降気流を排出するとともに使用後の純水を排出するための開口３４が形成されている。
【００５０】
制御装置２１は、ポンプ４９、５９のほか、開閉弁３１、４２、５２、ローラコンベア１等にも接続（図示省略）され、それらを制御することによって剥離液や純水の供給や基板の搬送などこの剥離装置全体の動作をつかさどる。特に、剥離処理室２内で剥離液を基板Ｗに供給する際において、制御装置２１は、基板Ｗが図中左から右方向に搬送されてセンサ１７の位置まで到達したことを検知するとその剥離処理室２内のローラコンベア１の駆動源を逆回転させ、こんどは基板Ｗを図中右から左方向に搬送する。そして、次に基板がセンサ１６の位置まで到達すると、今度は前記駆動源を正回転させることにより、基板Ｗを図中左から右方向に搬送する。制御装置２１はかかる制御動作を繰り返すことにより、基板Ｗを剥離処理室２内の所定の範囲で周期的に往復移動させることができる。そして、かかる往復移動によって基板Ｗへの剥離処理室２での処理が終了すると、ローラコンベア１の前記駆動源を正回転させて基板Ｗをセンサ１７の位置を越えて図中右方向へ搬送し、洗浄処理室４へ送り込むことができる。
【００５１】
つぎにこの第２実施形態の剥離装置の動作を説明する。まず第１工程として、剥離処理すべき基板Ｗがローラコンベア１によって搬送されてきて剥離処理室２へ搬入されたことがセンサ１６により検出されると、制御装置２１はポンプ４９を駆動し、搬送されつつある基板Ｗに対してノズル４１から剥離液を低圧でスプレー状に供給する。この第１工程においては、低圧で基板Ｗ上に供給された剥離液は基板Ｗの表面に液の膜を形成し、基板Ｗの表面に付着している剥離されるべき被膜、すなわちフォトレジストの被膜と十分に接触し、当該被膜を膨潤させる。この第１工程は、かかる膨潤が十分に進行する所定時間の間継続され、その間、剥離液の低圧状態での供給は継続される。この間、基板Ｗに対しては温度調節された剥離液が継続して供給されるので、工程の途中で基板Ｗに触れる剥離液の温度が低下するといった不都合は生じない。
【００５２】
また、この第１工程が終了しないうちに基板Ｗがローラコンベア１によって剥離処理室２の図中右側端部まで搬送されてしまったときには、センサ１７により基板Ｗの位置が検出され、制御装置２１はローラコンベア１の駆動源を逆回転駆動し、今度は基板Ｗを図中右から左方向へ搬送し、剥離処理室２内で第１工程を継続して実行する。第１工程が終了しないうちに基板Ｗがローラコンベア１によって剥離処理室２の図中左側端部まで搬送されてしまったときにも同様に、センサ１６により基板Ｗの位置が検出され、制御装置２１はローラコンベア１の駆動源を正回転駆動し、今度は基板Ｗを図中左から右方向へ搬送し、剥離処理室２内で第１工程を継続して実行する。このように基板Ｗが剥離処理室２内を周期的に往復移動し、その移動中に剥離液がスプレー供給されるので、ノズル４１から基板Ｗへの剥離液の供給位置が時間的に変化し、基板Ｗの全面にむらなく剥離液が供給される。制御装置２１は内蔵しているタイマにより第１工程の実行時間を監視し、設定された所定時間が経過するとポンプ４９の動作を停止させて第１工程を終了する。
【００５３】
剥離処理室２内で第１工程が終了すると、引き続いて第２工程が実行される。第２工程においては、制御装置２１はポンプ５９を駆動し、搬送されつつある基板Ｗに対してノズル５１から剥離液を高圧でスプレー状に供給する。この第２工程においては、基板Ｗ面上に剥離液が高圧で供給され、第１工程の間に十分に膨潤しているフォトレジストの被膜に剥離液が高圧で衝突することによる物理的衝撃力が加わることになり、被膜が効果的に剥離除去される。この第２工程は、被膜の剥離除去が十分に行われる所定時間の間継続され、その間、剥離液の高圧状態での供給は継続される。この間、基板Ｗに対しては温度調節された剥離液が継続して供給されるので、工程の途中で基板Ｗに触れる剥離液の温度が低下するといった不都合は生じない。
【００５４】
また、この第２工程が終了しないうちに基板Ｗがローラコンベア１によって剥離処理室２のどちらかの端部まで搬送されてしまったときには、第１工程と同様に、センサ１６、１７により基板Ｗの位置が検出され、制御装置２１がローラコンベア１の駆動源の回転方向を制御することにより基板Ｗを剥離処理室２内で周期的に往復移動させ、剥離処理室２内で第２工程を継続して実行する。このように基板Ｗが剥離処理室２内を移動中に剥離液がスプレー供給されるので、ノズル５１から基板Ｗへの剥離液の供給位置が時間的に変化し、基板Ｗの全面にむらなく剥離液が供給される。制御装置２１は内蔵しているタイマにより第２工程の実行時間を監視し、設定された所定時間が経過すると第２工程を終了する。第２工程が終了すると、制御装置２１はローラコンベア１を駆動して基板Ｗを洗浄処理室４へ送る。
【００５５】
洗浄処理室４内においては第３工程が実行される。第３工程においては、制御装置２１はポンプ３０を駆動し、搬送されつつある基板Ｗに対してノズル２４から純水スプレー状に供給して洗浄処理する。この第３工程においては、基板Ｗの上面、下面に付着して残留している剥離液や、剥離されたフォトレジスト被膜の破片などが純水スプレーにより洗い流される。この第３工程は、基板Ｗが洗浄処理室４の図中右側の開口５から搬出されるまで行われる。
【００５６】
第３工程が終了して洗浄処理室４の図中右側の開口５から搬出された基板Ｗは、図示しない搬送装置により前記乾燥装置へ搬送され、第４工程が実行される。この第４工程においては、基板Ｗは周知の乾燥装置、例えば基板を回転させることによる回転式乾燥装置やエアを吹き付けることによるエアナイフ式乾燥装置によって乾燥処理される。乾燥処理後の基板Ｗは直ちに次工程に送られるか、あるいは所定の容器に格納される。
【００５７】
なお、この第２実施形態の装置においても、制御装置２１の制御動作を上述した第１実施形態の変形例と同様にすることもできる。それにより、第１実施形態の変形例と同様の処理方法を実施することができる。
【００５８】
この第２実施形態の剥離装置では、基板Ｗは剥離処理室内で処理に必要な時間だけ周期的に往復移動してその間に処理が行なわれるので、処理室の大きさや搬送速度にかかわらず、被膜の状態などに応じて処理時間を容易に変更することができる。特にこの実施形態の装置では、剥離液を低圧で吐出する処理工程と、剥離液を高圧で吐出する処理工程のそれぞれの時間を自由に変更して設定することができる。また、この実施形態の装置では、剥離液を低圧で吐出する処理と高圧で吐出する処理とを一つの剥離処理室２で行なっており、装置が小型化できる。特にこの実施形態の装置では、低圧供給機構４０のノズル４１と、高圧供給機構５０のノズル５１とをそれぞれ別個に設けているので、制御装置の制御動作を変更するだけで、次に説明するような処理方法を実行することも可能である。
【００５９】
次に、上述した第２実施形態の変形例について説明する。この変形例においては、制御装置２１をのぞいた構成は上記第２実施形態と同一であり、制御装置２１の制御動作のみが異なる。すなわち、上記第２実施形態では、制御装置２１は第１工程、第２工程、第３工程、第４工程を順に１回ずつ実行したが、この変形例においては、制御装置２１は低圧供給機構４０と高圧供給機構５０とを同時に動作させる。すなわちノズル４１から剥離液を低圧スプレーで、ノズル５１から剥離液を高圧スプレーで、同時に基板Ｗに向けて吐出する。この場合、基板Ｗが剥離処理室２に搬送されると、まず基板Ｗの前端部が最初のノズル４１の下方に到達し、基板Ｗの該当部分に剥離液が低圧で供給されて該当部分のフォトレジスト被膜が膨潤される。そして、基板Ｗが図１中の右方向に搬送されるにつれて、該当部分はノズル５１の下方に達し、該当部分に剥離液が高圧で供給されて該当部分のフォトレジスト被膜の特に膨潤された部分が除去される。基板Ｗがさらに搬送されると、基板Ｗの該当部分は次のノズル４１の下方に到達し、該当部分に剥離液が低圧で供給される。
【００６０】
このように、かかる変形例の剥離装置では、ノズル４１とノズル５１とが基板Ｗのローラコンベア１による搬送進行方向に対して交互に設けられており、この変形例の剥離方法では、基板Ｗ全体に対しては上述の第１工程と第２工程とを同時に行なっているように見えるが、基板Ｗの部分部分に対しては、上述した第１実施形態の変形例の剥離方法と同一の方法、すなわち第１工程と第２工程との組の工程を複数回繰り返して実行する方法を実施していることになる。これにより、全体として、同一の処理時間であっても被膜の剥離除去をより十分に行なうことができ、処理時間が短くてすみ、また厚い被膜であっても効率よく短時間で膨潤と剥離除去が行なえる。なお、剥離処理室２の端部まで基板Ｗが搬送された場合のローラコンベア１の逆回転動作や、第３工程の洗浄処理や、第４工程の乾燥処理は、この変形例においても上述と同様である。またこの変形例においては、低圧供給機構４０と高圧供給機構５０の動作を同時に開始したり、同時に終了することは必ずしも必要ではない。例えば、低圧供給機構４０を先行して動作開始させて被膜の膨潤を予め進行させておいたり、高圧供給機構５０の動作停止後も低圧供給機構４０の動作を所定時間だけ継続させて剥離されたフォトレジスト被膜の破片や汚れた剥離液等を予備的に洗い流すようにしてもよい。
【００６１】
なお、以上第１および第２実施形態の説明では、ローラコンベア１は、剥離処理室２や洗浄処理室４内で基板Ｗを水平姿勢または若干の傾斜姿勢として搬送するものと説明したが、若干の傾斜姿勢で搬送するものとすることが、以下の理由により望ましい。すなわち基板Ｗを例えば搬送方向にして対して左右いずれかに若干傾斜させて支持することにより、剥離されたフォトレジスト被膜の破片や汚れた剥離液、純水等がその傾斜にそって速やかに流れ落ちて基板Ｗ表面から除去されるので、基板Ｗをより清浄に保つことができる。
【００６２】
なお、上記第１および第２実施形態において、低圧での剥離液の供給とは、供給された剥離液が基板Ｗ上で被膜を膨潤させるのに十分な液膜を形成できる状態を実現できる程度であればよい。つまり、例えば供給された液のかなりの部分が基板Ｗへの衝突で跳ね返ってしまうような液の供給状態では、被膜を十分に膨潤させることはできないためである。また、高圧での剥離液の供給とは、膨潤している被膜を剥離除去させるのに十分な衝撃力を与えることができる程度であればよい。具体的な圧力は剥離しようとする被膜と基板Ｗとの密着の強さなどによって異なるが、例えば上記実施形態において、低圧供給の場合はノズルへの配管内の圧力で例えば１〜２ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力、高圧供給の場合は同じく１０〜２０ｋｇ／ｃｍ2程度の圧力で行なっている。低圧供給の場合であれば、例えば基板Ｗの幅と同等以上の長さのスリット状の開口を有するノズルを用いて、基板Ｗ表面に沿うようなカーテン状の液流でほとんど基板Ｗに圧力を加えずに剥離液を供給するようなものでもよく、スプレー状に供給するものであれば、基板表面での打力を例えば２ｇ／ｃｍ2程度以下の圧力とすることが考えられる。また、高圧供給の場合は同じく基板表面での打力を５０ｇ／ｃｍ2程度以上の圧力とすることが考えられる。
【００６３】
また、上記各実施形態では、剥離液を低圧での供給と高圧での供給の両方に使用したが、例えば高圧での供給は、被膜に対して物理的な力を加えることを考えれば、剥離液以外の処理液、例えば高温の純水やオゾン水を用いることも考えられる。
【００６４】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る剥離装置によれば、基板は処理室内で処理に必要な時間だけ往復移動してその間に処理が行なわれるので、処理室の大きさや搬送速度にかかわらず、被膜の状態などに応じて処理時間を容易に変更することができる。また、剥離液を低圧で吐出する処理工程と、剥離液を高圧で吐出する処理工程のそれぞれの時間を自由に変更して設定することができる。さらに、剥離液を低圧で吐出する処理と高圧で吐出する処理とを一つの剥離処理室で行なっており、装置が小型化できる。
【００６５】
また本発明に係る剥離装置および剥離方法によれば、剥離すべき被膜に対して低圧の処理液供給と高圧の処理液供給とを繰り返すことで、効率よく確実に短時間で被膜の膨潤と剥離除去が行なえる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る剥離装置の第１実施形態の要部の概略構成を示す模式的断面図である。
【図２】本発明に係る剥離装置の第２実施形態の要部の概略構成を示す模式的断面図である。
【図３】従来の剥離装置の要部の概略構成を示す模式的断面図である。
【符号の税明】
Ｗ・・・基板
１・・・ローラコンベア
２・・・剥離処理室
３・・・室構成体
１０・・・液供給機構
１１、４１、５１・・・ノズル
１９、４９、５９・・・ポンプ
２１・・・制御装置
４０・・・低圧供給機構
５０・・・高圧供給機構
【図１】
0003699293.tif 000002
【図２】
0003699293.tif 000003
【図３】
0003699293.tif 000004