(57)【要約】【課題】フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる、密閉型チャンバのカップを装備し、該カップ内で、ステージ上に被処理基板を載置し、パターンの形成処理をする装置のその装置自体の洗浄作業を行うために使用する洗浄用治具において、装置を停止することなく、又作業員によることなく、短時間で、簡便な方法で、装置のカップ内を洗浄することが可能となる洗浄用治具を提供することであり、定期的な洗浄作業を、短時間で、簡便且つ確実な洗浄方法で、自動で行うことが可能な装置を提供すること。【解決手段】該装置のカップ内に設置されている板状の被処理基板を載置するステージに搭載することができるように、洗浄用治具は、板状の形状を有し、該洗浄用治具の上面に、洗浄液を注入するための注入口を有し、該洗浄用治具の側端面及び／又は底面に、洗浄液を吐出するための吐出口を有することを特徴とする洗浄用治具。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる、密閉型チャンバのカップを装備し、該カップ内で、ステージ上に被処理基板を載置し、パターンの形成処理をする装置のその装置自体の洗浄作業を行うために使用する洗浄用治具において、該装置のカップ内に設置されている板状の被処理基板を載置するステージに搭載することができるように、洗浄用治具は、板状の形状を有し、該洗浄用治具の上面に、洗浄液を注入するための注入口を有し、該洗浄用治具の側端面及び／又は底面に、洗浄液を吐出するための吐出口を有することを特徴とする洗浄用治具。
【請求項２】
前記吐出口の先端部は、水平方向、横左方向、横右方向、斜め上方向、斜め下方向の０〜４５度までの角度をなすように、任意に設定され、その方向及び角度の変更が、連続、又は不連続に行われることを特徴とする請求項１記載の洗浄用治具。
【請求項３】
前記吐出口の先端部の形状は、単孔方式、多孔方式に設定することができることを特徴とする請求項１、又は２記載の洗浄用治具。
【請求項４】
フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる、密閉型チャンバのカップを装備し、該カップ内で、ステージ上に被処理基板を載置し、パターンの形成処理をする装置において、その装置自体の洗浄作業を行うための洗浄用治具を具備し、該洗浄用治具は、前記請求項１乃至３のいずれか１項記載の洗浄用治具であることを特徴とする装置。
【請求項５】
前記装置は、洗浄液供給部を具備し、前記洗浄用治具の注入口に洗浄液を連続供給するための洗浄液供給口を具備することを特徴とする請求項４記載の装置。
【請求項６】
前記装置は、レジスト塗布装置であることを特徴とする請求項４、又は５記載の装置。
【請求項７】
前記装置は、現像装置であることを特徴とする請求項４、又は５記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる装置、例えばレジスト塗布装置、又は現像装置の密閉型チャンバーのカップを装備した装置において、該カップ内を洗浄する洗浄作業を行うために使用する洗浄用治具及びその治具を用いた装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる装置の密閉型チャンバーのカップ内では、使用を重ねるにしたがって、そのカップ内壁等の部位が汚染される。
【０００３】
その汚染源としては、その処理液であるレジスト樹脂、又は現像液、若しくはリンス液の組成物、又は現像液、若しくはリンス液に溶解したレジストの再析出物等である。
【０００４】
汚染したカップ内を洗浄する洗浄作業の手段としては、定期の装置メンテナンス時に、装置のカップを交換するか、又は汚染した部位を洗浄し、正常状態に戻した後、該カップを使用して生産活動をしている。
【０００５】
従来、半導体集積回路、又は液晶パネル、又はフォトマスク等のパターンの形成では、フォトプロセス法による製造工程が採用されている。フォトプロセス法による製造工程では、板状の被処理基板上に、感光性のレジストをレジスト塗布装置により塗布することにによるレジスト層の形成と、該レジスト層に露光装置により露光することによる露光パターンの形成と、該被処理基板に現像装置により現像することによるレジストパターンの形成と、以下エッチング処理、レジストの剥膜処理を経て、パターンが形成される。
【０００６】
例えば、現像装置のカップ内では、ステージ上に予めレジストへパターンを形成した被処理基板（以下基板と記す）を載置したあと、カップ内を密閉し、ステージを高速回転しながら、基板の表面上へ装置ノズルより現像液を吐出し、パターンを形成する現像処理を実行する。基板上での現像処理では、可溶性に変質した区域のレジスト層を現像液に溶解させ、高速回転のステージの遠心力で現像液を振りきりながら現像液の吐出を続ける。基板上から振りきられた現像液は、高い濃度のレジスト成分を溶解する液であり、カップ内壁に衝突し、同時にレジスト成分を再析出する。現像処理の中間時には、現像液の吐出を停止し、リンス液を吐出し、該リンス液の散布により、基板及びカップ内壁から、不純物等を洗い流し、洗浄するプロセスがある。前記プロセスでは、前半は、可溶性レジストを溶解して洗い流すものであり、後半は、リンス液が主として基板の不純物等を洗い流すものである。そのため、カップ内壁は、可溶性レジスト成分の再析出、又は不純物等の堆積により表面汚染が進行する問題がある。
【０００７】
前記フォトプロセス法による製造工程に用いられる装置、例えば現像装置は、定期的な洗浄作業（汚染したカップ内を洗浄する洗浄作業も含む）が必要とされている。
【０００８】
前記洗浄作業では、現像装置を停止する必要がある。その洗浄作業では、作業員の確保、装置の停止時間を必要としているため、労務費等のコストを増加する、又は生産性を低下する問題がある。
【０００９】
従来の装置の洗浄作業は、ダミー基板をステージ上に載置し、該ステージを高速で回転させながら、カップ内に具備する現像液噴射ノズルをダミー基板の底面側に向けて、バックリンスのための洗浄液を噴射して、ダミー基板の底面近傍で跳ね返った霧状の洗浄液で
カップ内壁の洗浄を行う洗浄方法である。
【００１０】
図３は、従来の洗浄用治具を具備した現像装置の部分拡大の側断面図である。図３では、上下移動と回転駆動機構を備えたステージ２の上に、ダミー基板３を載置した後、所定の回転をさせながら、カップ側壁に具備した液噴射ノズル６をダミー基板３の裏面側へ向けて、洗浄液を噴射する。前記バックリンスの洗浄液が、ダミー基板３の裏面側に散布され、その衝突力及びダミー基板の回転力により、霧状に飛び散り、霧状の洗浄液がカップ内壁側へ再飛散し、カップ内壁表面を洗浄しながら内壁底部側に押し流しながら洗浄する。
【００１１】
そのため、ダミー基板３の下側では、カップ内壁等の洗浄は行われるが、その上側では、洗浄する範囲外となり、当該のカップ内壁等の洗浄は行われない問題がある（特許文献１参照）。
【００１２】
前記フォトプロセス法による製造工程に用いられる装置では、前述した現像装置以外に、レジスト塗布装置があり、定期的な洗浄作業（汚染したカップ内を洗浄する洗浄作業も含む）が必要とされている。
【００１３】
前記洗浄作業では、レジスト塗布装置を停止する必要がある。その洗浄作業では、作業員の確保、装置の停止時間を必要としているため、労務費等のコストを増加する、又は生産性を低下する問題がある。
【００１４】
以下に公知文献を記す。
【特許文献１】実開昭６３−７０１４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明の課題は、レジスト塗布装置や現像装置において、装置を停止することなく、又作業員によることなく、短時間で、簡便な方法で、装置のカップ内を洗浄することが可能となる洗浄用治具を提供することであり、定期的な洗浄作業を、短時間で、簡便且つ確実な洗浄方法で、自動で行うことが可能なレジスト塗布装置や現像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の請求項１に係る発明は、フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる、密閉型チャンバのカップを装備し、該カップ内で、ステージ上に被処理基板を載置し、パターンの形成処理をする装置のその装置自体の洗浄作業を行うために使用する洗浄用治具において、該装置のカップ内に設置されている板状の被処理基板を載置するステージに搭載することができるように、洗浄用治具は、板状の形状を有し、該洗浄用治具の上面に、洗浄液を注入するための注入口を有し、該洗浄用治具の側端面及び／又は底面に、洗浄液を吐出するための吐出口を有することを特徴とする洗浄用治具である。
【００１７】
本発明の請求項２に係る発明は、前記吐出口の先端部は、水平方向、横左方向、横右方向、斜め上方向、斜め下方向の０〜４５度までの角度をなすように、任意に設定され、その方向及び角度の変更が、連続、又は不連続に行われることを特徴とする請求項１記載の洗浄用治具である。
【００１８】
本発明の請求項３に係る発明は、前記吐出口の先端部の形状は、単孔方式、多孔方式に設定することができることを特徴とする請求項１、又は２記載の洗浄用治具である。
【００１９】
本発明の請求項４に係る発明は、フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる、密閉型チャンバのカップを装備し、該カップ内で、ステージ上に被処理基板を載置し、パターンの形成処理をする装置において、その装置自体の洗浄作業を行うための洗浄用治具を具備し、該洗浄用治具は、前記請求項１乃至３のいずれか１項記載の洗浄用治具であることを特徴とする装置である。
【００２０】
本発明の請求項５に係る発明は、前記装置は、洗浄液供給部を具備し、前記洗浄用治具の注入口に洗浄液を連続供給するための洗浄液供給口を具備することを特徴とする請求項４記載の装置である。
【００２１】
本発明の請求項６に係る発明は、前記装置は、レジスト塗布装置であることを特徴とする請求項４、又は５記載の装置である。
【００２２】
本発明の請求項７に係る発明は、前記装置は、現像装置であることを特徴とする請求項４、又は５記載の装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の請求項１に係る洗浄用治具によれば、該治具の側端面及び底面から洗浄液を吐出することにより、装置の密閉型チャンバのカップ内の洗浄作業を確実に実施することができる。
【００２４】
本発明の請求項２に係る洗浄用治具によれば、該治具の側端面及び底面から洗浄液をあらゆる角度へ吐出することにより、装置の密閉型チャンバのカップ内の洗浄作業を確実に実施することができる。
【００２５】
本発明の請求項３に係る洗浄用治具によれば、該治具の側端面及び底面から洗浄液を吐出して、且つあらゆる角度へ吐出することにより、装置の密閉型チャンバのカップ内の特定の部位を集中的に洗浄することから、カップ内の全域まで広範囲に亘って洗浄することができ、必要に応じて洗浄作業を確実に実施することができる。
【００２６】
本発明の請求項４〜７に係る装置によれば、本発明の洗浄用治具を用いた洗浄作業が行えるので、洗浄作業は、簡便で、且つ確実に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
本発明の洗浄用治具を一実施形態に基づいて以下説明する。
【００２８】
フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用いる装置では、密閉型チャンバのカップを装備し、該カップ内で、ステージ上に被処理基板を載置したあと、カップ内を密閉し、ステージを高速回転しながら被処理基板上へ処理液を吐出するパターンの形成処理の装置が含まれている。前記装置では、処理液は、レジスト樹脂溶液に係わるものが主体であり、例えばレジスト塗布装置、又は現像装置がある。前記装置では、その装置自体の洗浄作業を行うために使用する本発明の洗浄用治具を備えて、カップ内の洗浄作業を行っている。
【００２９】
前記カップについて説明する。例えば、現像装置のカップ内では、ステージ上に予めレジストへパターンを形成した被処理基板（以下基板と記す）を載置したあと、カップ内を密閉し、基板の表面上に装置ノズルより所定量の現像液を吐出した後、所定の時間を経過後、ステージを高速回転しながらパターンの形成のための現像処理を実行する。基板上での現像処理では、前半の現像開始から現像終点までは、現像液に可溶性のレジストを溶解
させ、ステージを高速回転の遠心力で現像液を振りきりながら、現像終点時に現像液の吐出を停止する。現像終点以降の後半は、リンス液を吐出し、基板から、不純物等を洗い流し、洗浄するプロセスである。前記プロセスでは、可溶性レジスト成分を含む現像液および不純物等を含むリンス液がカップ内壁へ飛ばされ、内壁に沿って下方に排水される。このプロセスでは、カップ内壁は、可溶性レジスト成分の再析出、又は不純物等の堆積により表面汚染が進行する。表面汚染がその限界量より増加した場合、再析出、又は堆積は、再溶解、又は部分剥離が発生し、現像処理中の現像液、又はリンス液の跳ね返り液と共に基板の近傍まで飛散し、その一部が基板表面に付着する。再析出、又は堆積は、徐々に進行し、極微量の変化であるため、工程監視が困難であり、洗浄作業の実施時期の設定が難解であり、すなわち、実施では、生産性の低下、未実施では、品質レベルの低下となる。そのため、本発明では、通常生産の基板の現像処理と、洗浄用治具の洗浄作業処理とを連続して処理可能な方法であって、連続してステージ上の載置が可能となる洗浄用治具を考案した。本発明では、基板と／洗浄用治具と／基板と連続して処理することで、現像処理の条件を微調整なしに生産し、高い品質レベルのレジストパターンを有する基板を得ることができる。
【００３０】
本発明の洗浄用治具３０は、該装置のカップ内に設置されている板状の被処理基板（以下基板と記す）を載置するステージに搭載することができるように工夫した。装置のステージ上への載置のための投入、又は搬出は、被処理基板をステージ上へ載置するための投入、又は搬出と同じ方法、手順であり、その把持も、その収納ボックスも共用できるように工夫した。
【００３１】
図１は、本発明の洗浄用治具の部分拡大の説明図で、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側断面図である。
【００３２】
図１（ａ）の洗浄用治具は、基板と同様な板状の形状に形成した。従って、図１（ａ）に示すように、洗浄用治具３０は、基板の形状と同様に板状に限定し、その寸法は幅、長さを同寸法、すなわち、正方形とし、高さは基板厚の１．５〜３倍の範囲までに制限した。
【００３３】
洗浄用治具３０の上面の中心部に、洗浄液を注入するための注入口３１を有している。注入口３１は、洗浄液供給口４１に近接し、非接触状態、又は接触状態で、且つ密閉状態で連結され、洗浄液を供給される役割を担う。洗浄時、洗浄用治具３０は、高速回転し、一方、洗浄液供給口４１は固定した状態であるため、非接触状態、又は接触、且つ密閉状態で連結する機構は、各々工夫、例えばボールベアリング等を介する等工夫されている。
【００３４】
洗浄用治具３０の側端面及び／又は底面に、洗浄液を吐出するための吐出口３２を有している。吐出口３２は、注入口３１から供給された洗浄液を洗浄用治具３０の上面を省く表面、例えば側端面及び底面、若しくは側端面、若しくは底面から周辺へ散布する役割を担う。
【００３５】
前記吐出口３２の先端部は、水平方向、横左方向、横右方向、斜め上方向、斜め下方向の０〜４５度までの角度をなすように、任意に設定され、その方向及び角度の変更が、連続、又は不連続に行われる役割を担う。また、前記吐出口３２の先端部の形状は、単孔方式、多孔方式に設定することができる。
【００３６】
上述した洗浄用治具３０では、装置の管理システム側から命令が送信され、その命令の順序に従って洗浄作業を実行する。また、洗浄用治具３０は、電池等電源と、通信のためのアンテナ等を具備する、例えばＲＦ―ＩＤを備え、単純な手順、洗浄液の散布方法を実行することもあり、適宜最適化することが重要となる。
【００３７】
本発明の洗浄用治具の材質は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）又はポリプロピレン（ＰＰ）等が使用できる。材質は発塵や発ガスのないもので、形状では、丸み形状のコーナ等の工夫をする必要がある。重量では、軽量化が好ましく、洗浄液を充たした状態で、基板の重量に極力近い程度のものが好ましい。
【００３８】
図１（ｂ）は、図１（ａ）における破線上の側断面図である。両端に、把持部位３４があり、中央に、洗浄液槽部位３３がある。把持部位３４は、洗浄用治具３０の四方の端部で形成され、額縁形状の該部位は基板の四方の端部と同一形状で作成されている。把持部位３４では、基板と同じ形状にしたことにより、装置への投入、又は搬出する装備部も、その手順も、その把持方法も、その収納ボックスも共用できる。
【００３９】
洗浄液槽部位３３は、上面の中心部に注入口３１の開口部があり、槽内は、洗浄液を貯える槽である。その洗浄液槽に一旦貯えた洗浄液は、自重により、又は加圧により及び高速回転の遠心力により、洗浄液吐出口３２から放出し、散布する。
【００４０】
本発明の洗浄用治具を具備する装置を一実施形態に基づいて以下説明する。
【００４１】
図２は、本発明の洗浄用治具を具備した現像装置の部分拡大の側断面図である。
【００４２】
図２の現像装置は、フォトプロセス法によりパターンを形成する製造に用い、密閉型チャンバのカップ１を装備し、該カップ１内で、ステージ２上に被処理基板を載置し、カップ内を密閉し、基板の表面上に装置ノズルより所定量の現像液を吐出した後、ステージを高速回転しながらパターンの形成のための現像処理を実行する。
【００４３】
図２の装置においては、その装置自体の洗浄作業を行うための本発明の洗浄用治具３０を具備している。前記洗浄用治具３０は、装置の現像カップ１外に、洗浄液供給部４０と、該洗浄液供給部４０から現像カップ１内までパイプ配管された洗浄液供給口４１と付帯して装備する。洗浄用治具３０を追加装備した現像カップ１は、前記洗浄液供給口４１を受ける位置に、ステージ２上に載置した本発明の洗浄用治具３０があり、洗浄用治具３０の注入口３１と洗浄液供給口４１が連結するように配置されている。
【００４４】
前記ステージ２には、被処理基板（以下基板と記す）か、又は本発明の洗浄用治具３０を載置するか、併用するものであり、その手段、又は手順は、同じ方法であり、基板と治具の両者を区別せずに、その搬入、又は搬出をする。また、投入順番は、予め設定した命令により自動的に実行する方法である。
【００４５】
現像装置の現像カップ１の洗浄作業を説明する。最初に、本発明の洗浄用治具３０は、ステージ２上に載置し、所定の方法で固定する。次に、飛散防止上蓋５をかぶせて現像カップ１内を密封状態にする。次に、上下移動と回転駆動機構を備えたステージ２の位置を開始位置に移動させる。次に、洗浄液供給部４０から洗浄液供給口４１より、注入口３１へ洗浄液を連続供給させ、所定の高速回転をさせながら、洗浄用治具３０の洗浄液吐出口３２より現像カップ１の側壁側へ洗浄液を放出し、散布する。該洗浄液がステージ２方向、現像カップ１の側壁側方向に散布される。その衝突力及び高速回転の遠心力により、霧状に飛び散り、霧状の洗浄液がカップ内壁を洗浄しながら、ステージを上下移動し、内壁全面を洗浄する。
【００４６】
本発明の洗浄用治具による洗浄作業により、現像カップ１内を場所の制限なく、全内壁が洗浄できる。例えば、ステージ位置の開始位置を最上部にし、徐々に最下部まで上下移動させる方法である。
【００４７】
前記装置が、レジスト塗布装置である場合も、前記現像装置と同じ方法で洗浄作業ができる。レジスト塗布装置は、密閉型チャンバのカップを装備し、該カップ内で、ステージ上に被処理基板を載置したあと、カップ内を密閉し、ステージを高速回転しながら被処理基板上へレジスト液を吐出し、レジスト薄膜を形成するパターンの形成処理の装置が含まれている。
【００４８】
次に、図２を参照し、本発明の実施例について説明する。
【００４９】
実施例１及び実施例２ために、予め準備した透明基板上に、感光性レジスト（商品名ＺＥＰ７０００、日本ゼオン株式会社製）を１５００Å厚に形成した後、電子描画装置を用いて、ＺＥＰ７０００の公知の技術資料に従って描画条件を設定した後、予め準備した描画用パターンデータの指示に従って、ドーズ量２５μＣ／ｃｍ２で描画した。前記試料基板を３０枚準備した。
【００５０】
本発明の洗浄用治具は、３ｍｍ厚のアクリル板を用いて、図１（ｂ）の形状で、幅及び長さは基板と同一寸法で、高さは基板の厚さの１．５倍とした。把持部は、四方端部に幅１０ｍｍの額縁状に形成し、厚さは基板と同じ寸法とした。
【実施例１】
【００５１】
実施例１の現像装置は、図２の本発明のものを使用した。前記試料基板を１５枚で１ロットとし、試料基板を連続して５枚投入／本発明の洗浄用治具による洗浄作業／試料基板を連続して５枚投入／本発明の洗浄用治具による洗浄作業／試料基板を連続して５枚投入／本発明の洗浄用治具による洗浄作業と言う手順で、現像処理し、１４７０Å厚のレジストパターンを形成した。すなわち、１５枚の基板を３ロットに分割し、ロット毎に本発明の洗浄作業を割り込ませて連続に現像処理し、カップ内壁の汚染状態を現像処理の前後について比較した。なお、基板の全数を順番に調査し、パターンの形状、その寸法および基板面内の付着物、欠陥を計測した。
【００５２】
一方で、以下の比較例を実施した。比較例の現像装置は、図３の従来のものを使用した。なお、比較例を実施例２とした。
【実施例２】
【００５３】
前記試料基板を１５枚で１ロットとし、試料基板を連続して５枚投入／従来のバックリンスによる洗浄作業／試料基板を連続して５枚投入／従来のバックリンスによる洗浄作業／試料基板を連続して５枚投入／従来のバックリンスによる洗浄作業という手順で、現像処理し、１４７０Å厚のレジストパターンを形成した。すなわち、１５枚の基板を３ロットに分割し、ロット毎に従来のバックリンスによる洗浄作業を割り込ませて連続に現像処理し、カップ内壁の汚染状態を現像処理の前後について比較した。なお、基板の全数を順番に調査し、パターンの形状、その寸法および基板面内の付着物、欠陥を計測した。
【００５４】
実施例１の結果の評価は、実施例２に比べて、生産性及び品質レベルの項目が向上し、装置のカップ内の清浄度も改善された。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の洗浄用治具の部分拡大の説明図で、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側断面図である。
【図２】本発明の洗浄用治具を具備した現像装置の部分拡大の側断面図である。
【図３】従来の洗浄用治具を具備した現像装置の部分拡大の側断面図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…（現像装置の）現像カップ
２…（現像装置の）ステージ
３…ダミー基板
５…（現像装置の）飛散防止上蓋
６…（現像装置のバックリンス液の）液噴射ノズル
３０…洗浄用治具
３１…（洗浄用治具の）洗浄液注入口
３２…（洗浄用治具の）洗浄液吐出口
３３…洗浄槽部位
３４…把持部位
４０…洗浄液供給部
４１…（洗浄液供給部の）洗浄液供給口
【図１】
2006351574.tif 000003
【図２】
2006351574.tif 000004
【図３】
2006351574.tif 000005