(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板端縁部に付着した被膜の除去ユニットであって、この除去ユニットは被膜を洗浄液にて除去する洗浄装置と、この洗浄装置で洗浄された基板端縁部を乾燥せしめる乾燥装置とから構成され、前記洗浄装置及び乾燥装置には基板端縁部が隙間をもって挿入される基板挿入スリットが形成され、前記洗浄装置にあっては基板挿入スリットの上部に洗浄液流出口が開口し、前記乾燥装置にあっては基板挿入スリットの上下方向の中間位置に基板端縁部に対峙する乾燥ガスの噴出口が臨んでいることを特徴とする基板端縁部被膜の除去ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の除去ユニットにおいて、この除去ユニットは基板を着脱自在に保持する基板保持部と、基板を洗浄装置及び乾燥装置に対して相対的に進退動せしめる進退機構とを備えることを特徴とする基板端縁部被膜の除去ユニット。
【請求項３】
請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の基板端縁部被膜の除去ユニットにおいて、前記洗浄装置の基板挿入スリットは上下のエッジ部間に形成され、下エッジ部の突出量を上エッジ部の突出量より大きく設定していることを特徴とする基板端縁部被膜の除去ユニット。
【請求項４】
請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の基板端縁部被膜の除去ユニットにおいて、前記乾燥装置の乾燥ガスの噴出口の角度は、基板挿入スリットに挿入された基板の端面直角に対して端面長手方向に傾斜していることを特徴とする基板端縁部被膜の除去ユニット。
【請求項５】
請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の基板端縁部被膜の除去ユニットにおいて、前記乾燥装置の乾燥ガスの噴出口の上下に吸引通路を形成したことを特徴とする基板端縁部被膜の除去ユニット。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の基板端縁部被膜の除去ユニットにおいて、前記基板は厚みが５ｍｍ以上のマスク基板であることを特徴とする基板端縁部被膜の除去ユニット。
【請求項７】
表面に被膜が形成された基板の端縁部を洗浄装置の基板挿入スリットに水平方向から挿入し、洗浄液にて基板端縁部に付着した被膜を除去した後、被膜が除去された基板端縁部を乾燥装置の基板挿入スリットに水平方向から挿入し、乾燥ガスを基板の端縁部の端面に向けて噴出して、基板端縁部を乾燥せしめ、乾燥ガス噴出口の上下に設けた吸引通路を介して排気することを特徴とする基板端縁部被膜の除去方法。
【請求項８】
請求項７に記載の基板端縁部被膜の除去方法において、前記洗浄装置では、洗浄液を基板の端縁部の上端に向けて供給し、基板の端縁部の下端と基板挿入スリットを構成する下エッジ部と基板との隙間を介して洗浄液を排出することを特徴とする基板端縁部被膜の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板端縁部の被膜を除去する装置とその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
基板上に集積回路を形成する工程の１つにレジスト膜を形成する工程が含まれる。斯かるレジスト膜は基板を回転させることで滴下したレジスト液を均一に基板上に拡散塗布するようにしている。
このような塗布方法による場合には、基板の端縁部に厚くレジスト膜が形成され、このような余分なレジスト膜が形成されると、エッチング等の後にレジスト膜を除去する際に端縁にレジスト膜が残り、このレジスト膜が後工程において微細なパーティクルとなって基板表面に付着し、歩留まり低下を来す。同様の問題はＳＯＧ膜についてもいえる。
【０００３】
そこで、従来から種々の除去方法と装置が提案されている。例えば、特開平５−１１４５５５号公報及び特開平５−１７５１１７号公報に開示される除去方法は、基板の端縁に沿って剥離液（洗浄液）を噴出するノズルを移動させるようにし、特開平５−２００３５０号公報に開示される除去方法は、回転する基板の下方に剥離液を噴出するノズルを配置し、基板裏面から除去するようにし、特開平５−１６６７２０号公報に開示される除去方法は、上部に薬液（剥離液）滴下口とガス供給口を形成し、下方に回収用の吸気口を備えたノズル内に半導体ウェーハの端縁を臨ませて除去するようにし、更に特開平６−４５３０２号公報に開示される除去方法は、半導体ウェーハの端縁の上面及び下面はノズルから噴出される剥離液で、端縁の厚み方向外端部は回転ブラシで除去するようにしている。
【０００４】
しかしながら、上述した何れの方法にあっても、剥離液は噴出しっぱなしであり、極めて大量の剥離液を必要とする。仮りに回収したとしても回収率は悪く且つ剥離液の品質劣化が大きく、コスト的に不利である。
【０００５】
そこで、本出願人は特開平８−１０２４３４号公報に開示される方法（装置）を提案した。この方法は洗浄液（溶剤）の表面張力を利用して貯留部内に洗浄液を保持し、この貯留部内に基板の端縁部を挿入して洗浄を行うようにしたものである。
また、特開平８−１０２４３４号公報に開示される方法（装置）では、同一箇所に洗浄機能と乾燥機能をもたせている。このように、同一箇所に集約することで、装置の簡略化を図っている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上述した特開平８−１０２４３４号公報にによれば、大幅に洗浄液の使用量を減らすことができるが、厚い基板に対しては有効でない。
即ち、表面張力を利用して貯留部内に洗浄液を滞留せしめる構造になっているため、基板が厚くなるとそれだけ貯留部の開口を大きくしなければならず、表面張力で保持することができなくなる。因みに、縦横６インチのマスク基板では厚さ６．３５ｍｍ、縦横９インチのマスク基板では厚さ９ｍｍになる。更に、このような厚基板に対してはより効率良く側面に付着した洗浄液を乾燥することが必要になる。
【０００７】
また、特開平８−１０２４３４号公報では、洗浄機構と乾燥機構とを同一箇所に集約しているため、互いに悪影響を及ぼしたり、同一箇所において乾燥ガスの噴出と洗浄液の供給をコントロールしなければならないので、最適条件にすることが難しくなる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく本発明に係る除去ユニットは、被膜を洗浄液にて除去する洗浄装置と、この洗浄装置で洗浄された基板端縁部を乾燥せしめる乾燥装置とから構成され、前記洗浄装置及び乾燥装置には基板端縁部が隙間をもって挿入される基板挿入スリットが形成され、前記洗浄装置にあっては基板挿入スリットの上部に洗浄液流出口が開口し、前記乾燥装置にあっては基板挿入スリットの上下方向の中間位置に基板端縁部に対峙する乾燥ガスの噴出口が臨む構成とした。
【０００９】
洗浄液については、基板端縁部の上端から、乾燥ガスについては基板端縁部の端面に供給することで、厚みの厚い基板であっても被膜を簡単に除去することができる。
【００１０】
また、除去ユニットは基板を着脱自在に保持する基板保持部と、基板を洗浄装置及び乾燥装置に対して相対的に進退動せしめる進退機構とを備える構成とすることで、効率よく基板端縁部の被膜を除去できる。
【００１１】
また、前記洗浄装置の基板挿入スリットを上下のエッジ部間に形成し、下エッジ部の突出量を上エッジ部の突出量より大きく設定することで、洗浄液を下エッジ部と基板との隙間を介して排出することができ、洗浄液の供給から排出までをスムーズに行える。
【００１２】
また、前記乾燥装置の乾燥ガスの噴出口の角度を、基板挿入スリットに挿入された基板の端面直角に対して端面長手方向に傾斜せしめることが好ましい。傾斜角としては、３０°〜６０°が適当である。このように傾斜せしめることで、乾燥ガスの流れに乱流が生じにくくなる。
【００１３】
また、前記乾燥装置の乾燥ガスの噴出口の上下に吸引通路を形成することによっても、同様に乾燥ガスの流れに乱流が生じにくくなる。
【００１４】
本発明は厚い基板、特に厚さ５ｍｍ以上のマスク基板に有効であり、洗浄装置の基板挿入スリットに基板を挿入する場合には、基板と上エッジ部との間隔は約０．３ｍｍとし、基板と下エッジ部との間隔は約１．０ｍｍとし、また乾燥装置の基板挿入スリットに基板を挿入する場合には、基板上面と基板挿入スリットとの間隔、及び基板下面と基板挿入スリットとの間隔は１〜５ｍｍとする。
【００１５】
また、本発明に係る基板端縁部被膜の除去方法は、表面に被膜が形成された基板の端縁部を洗浄装置の基板挿入スリットに水平方向から挿入し、洗浄液にて基板端縁部に付着した被膜を除去した後、被膜が除去された基板端縁部を乾燥装置の基板挿入スリットに水平方向から挿入し、乾燥ガスにて基板端縁部を乾燥せしめる。
【００１６】
前記洗浄装置では、洗浄液を基板の端縁部の上端に向けて供給し、基板の端縁部の下端と基板挿入スリットを構成する下エッジ部と基板との隙間を介して洗浄液を排出することが好ましい。
【００１７】
前記乾燥装置では、乾燥ガスを基板の端縁部の端面に向けて噴出し、乾燥ガス噴出口の上下に設けた吸引通路を介して排気することが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。ここで、図１は本発明に係る基板端縁部被膜の除去ユニットの全体構成図、図２は除去ユニットを構成する洗浄装置の断面図、図３は除去ユニットを構成する乾燥装置の断面図、図４は図３のＡ−Ａ断面図である。
【００１９】
除去ユニットは洗浄ステーションＳ１と乾燥ステーションＳ２からなり、これらステーションＳ１，Ｓ２間において、図示しない搬送装置によって基板Ｗの受け渡しが可能とされている。
【００２０】
洗浄ステーションＳ１にはベースプレート１上に洗浄装置２と基板保持部３が設けられ、レールＲを介して洗浄装置２が基板保持部３に対して相対的に進退可能とされている。そして、基板保持部３は上面を吸着テーブル４とし、基板Ｗを水平状態で保持するとともにモータにて回転可能とされる。因みに、吸着テーブル３は９０°毎に回転する。その回転速度は塗布装置に比べると大幅に低い。
【００２１】
また、洗浄装置２は図２に示すように、内部に有機溶剤や水などの洗浄液の供給路５が形成され、また基板Ｗに向かって上下のエッジ部６，７が突出し、これら上下のエッジ部６，７間に基板挿入スリット８が形成されている。そして、上エッジ部６の突出量は約１ｍｍ、下エッジ部７の突出量は５〜８ｍｍに設定されている。
【００２２】
また、前記基板挿入スリット８の上端部には前記洗浄液の供給路５につながる洗浄液流出口９が開口している。この洗浄液流出口９は洗浄装置２に沿ってスリット状に形成され、上下方向の寸法は約２ｍｍ、前後方向（図２の左右方向）の寸法は約３ｍｍである。
【００２３】
一方、乾燥ステーションＳ２にはベースプレート１０上に乾燥装置１１と前記と同様の基板保持部３が設けられ、レールＲを介して乾燥装置１１が基板保持部３に対して相対的に進退可能とされている。そして、乾燥装置１１は図３に示すように、基板挿入スリット１２が形成され、内部にはノズル１３が配置され、このノズル１３には前記基板挿入スリット１２内にあって基板の端面に向けて乾燥ガスを噴出せしめる噴出口１４が形成されている。
この噴出口１４は図４に示すように、基板Ｗの端面直角に対して端面長手方向に３０°〜６０°傾斜している。
【００２４】
また、基板挿入スリット１２の上下のエッジ部にも基板端縁部に向けて乾燥ガスを噴出せしめる噴出口１５，１６を設けると、乾燥効率を高めることができる。このときの噴出口の傾きは基板表面から端縁部に向けて４５°〜６０°の傾斜が好ましい。
【００２５】
更にまた、ノズル１３を囲むように上下に吸引通路１７，１７が設けられ、これら吸引通路１７，１７は吸引装置につながる後部（図３の右側）において合流している。
【００２６】
以上において、基板端縁部に付着した被膜を除去するには、表面に被膜が形成された基板Ｗを洗浄ステーションＳ１の基板保持部３に固定し、基板Ｗの端縁部と基板挿入スリット８とが平行になるようにし、次いで、洗浄装置２を基板Ｗ側に向けて移動し、基板Ｗの端縁部を洗浄装置２の基板挿入スリット８に水平方向から挿入する。挿入の際の隙間は、例えば、基板Ｗの上面と上エッジ部６との隙間が約０．３ｍｍ、基板Ｗの下面と下エッジ部７との隙間が約１．０ｍｍとなるようにする。
【００２７】
そして、基板挿入スリット８に挿入された基板Ｗの端縁部の上端に向けて、洗浄液流出口９から洗浄液を供給する。すると、基板Ｗの上面と上エッジ部６との隙間は約０．３ｍｍと狭いため、基板Ｗの上面と上エッジ部６との隙間から基板上に漏れ出ることは少なく、殆んどが基板Ｗの下面と下エッジ部７との隙間を介して排出される。したがって、洗浄液を有効に利用して基板Ｗの端縁部の全体を洗浄することができる。
【００２８】
以上の如くして、基板Ｗの一辺の洗浄が終了したら、洗浄装置２を後退させ、基板挿入スリット８から洗浄が終了した基板Ｗの端縁部を引き抜く。そして、基板保持部３に基板を保持したまま、基板保持部３にて基板Ｗを９０°水平面内で回転せしめ、未洗浄の端縁部を洗浄装置２に対向し、前記と同様の操作を繰り返し、全ての端縁部の洗浄を行う。
なお、洗浄装置２は、１対用意し、基板の対向する辺を同時に洗浄すると効率が倍よくなる。
【００２９】
このようにして、洗浄ステーションＳ１での操作が終了したならば、図示しない搬送装置にて基板Ｗを乾燥ステーションＳ２の基板保持部３に保持せしめる。この後は、前記洗浄ステーションＳ１と同一の要領で、基板Ｗの各端縁部の乾燥を行う。
【００３０】
図示例では、矩形状のマスク基板について説明したが、本発明は一般的な厚さのガラス基板にも適用でき、また基板の形状としては半導体ウェーハの如き円形でもよい。
更に、図示例にあっては洗浄装置と乾燥装置とを完全に分離した構成としたが、１つのステーションに洗浄装置と乾燥装置とを配置してもよい。このようにすれば、基板保持部を共通化することができる。
【００３１】
また、通常このようなマスク基板上に形成されるホトレジスト膜としては、その構造中にアクリル単位を少なくとも１個有する組成物が一般的である。このようなホトレジスト組成物としては、例えばＺＥＰシリーズ（日本ゼオン社製）、ＥＢＲシリーズ（東レ社製）等が市販されている。
このようなホトレジスト膜を除去するための洗浄液としては、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アニソール、３−メトキシ−１−ブタノール、γ−ブチロラクトン、イソプロピルアルコール及びベンジルアルコール等の有機溶媒から選ばれる少なくとも１種が好適に用いられる。
この中でも、ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、エチレングリコールモノメチルエーテルアセテート、アニソール、３−メトキシ−１−ブタノール等が洗浄性能を考慮すると最も好適である。
さらに特定の組み合わせとして、上記有機溶媒の中でアニソール及び３−メトキシ−１−ブタノールの混合溶液が好ましく用いられる。これらの有機溶媒の配合比としては、アニソール：３−メトキシ−１−ブタノール＝３：７〜７：３の範囲にある混合溶媒が特に好ましい。
【００３２】
【発明の効果】
以上に説明したように本発明によれば、洗浄装置と乾燥装置とを別々にしたので、設計が無理なく行え、マスク基板のような厚みの厚い基板であっても被膜を簡単に除去することができる。
【００３３】
特に、洗浄装置の基板挿入スリットを上下のエッジ部間に形成し、下エッジ部の突出量を上エッジ部の突出量を大きく設定することで、洗浄液を下エッジ部と基板との隙間を介して排出することができ、洗浄液の供給から排出までをスムーズに行える。
【００３４】
また、前記乾燥装置の乾燥ガスの噴出口の角度を、基板挿入スリットに挿入された基板の端面に対して３０°〜６０°程度傾斜せしめたり、ノズルの上下に吸引通路を形成することによって乾燥ガスの流れに乱流が生じにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板端縁部被膜の除去ユニットの全体構成図
【図２】除去ユニットを構成する洗浄装置の断面図
【図３】除去ユニットを構成する乾燥装置の断面図
【図４】図３のＡ−Ａ断面図
【符号の説明】
１…ベースプレート、２…洗浄装置、３…基板保持部、４…吸着テーブル、５…洗浄液の供給路、６…上エッジ部、７…下エッジ部、８…基板挿入スリット、９…洗浄液流出口、１０…ベースプレート、１１…乾燥装置、１２…基板挿入スリット、１３…ノズル、１４…乾燥ガス噴出口、１５…吸引通路、Ｓ１…洗浄ステーション、Ｓ２…乾燥ステーション、Ｗ…基板。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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