(57)【要約】【課題】角形基板の端縁部の洗浄幅が広くなっても、角形基板上の薄膜が除去しにくいものであっても、角形基板の端縁部および端面から薄膜の不要部を溶解除去できる洗浄装置を提供する。【解決手段】基板保持手段で保持された角形基板１の端縁に沿った方向に並列され角形基板に対しその端縁と平行な方向へ移動しつつ吐出口から溶剤を吐出して基板上の薄膜を基板端縁から所定の幅分だけ溶解させる複数の溶剤吐出ノズル１８を、角形基板の端縁と直交する方向において重なり合わないように、角形基板の表面の薄膜被着部分と薄膜除去部分との境界部に対応する第１の位置の他に少なくとも、角形基板の端縁付近に対応する第２の位置に配置した。【選択図】　　　図３
2004008876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に薄膜が形成された角形基板を保持する基板保持手段と、
この基板保持手段によって保持された角形基板の端縁部に対向し角形基板の端縁に沿った方向に並列された複数の吐出口を有し、その各吐出口から吐出される溶剤によって角形基板の表面上の薄膜を、角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させる溶剤吐出手段と、
この溶剤吐出手段の吐出口から吐出される溶剤によって溶解させられた薄膜の溶解物を角形基板の端縁部から除去する溶解物除去手段と、
前記溶剤吐出手段および前記溶解物除去手段を角形基板に対しその端縁と平行な方向へ相対的に移動させる移動手段と、
を備えた基板の端縁部の洗浄装置において、
前記溶剤吐出手段の複数の吐出口を、角形基板の端縁と直交する方向において重なり合わないように、角形基板の表面の薄膜被着部分と薄膜除去部分との境界部に対応する第１の位置の他に少なくとも、角形基板の端縁付近に対応する第２の位置に配置したことを特徴とする基板の端縁部の洗浄装置。
【請求項２】
前記溶剤吐出手段の吐出口が、前記第１の位置と第２の位置との間の複数の位置に配置された請求項１記載の基板の端縁部の洗浄装置。
【請求項３】
前記第１の位置と第２の位置との間の複数の位置に配置される吐出口の、角形基板の端縁からの距離が、角形基板の端縁に沿った方向において漸次変化するようにした請求項２記載の基板の端縁部の洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、サーマルヘッド製造用セラミック基板等の角形基板の端縁部を溶剤で洗浄し、角形基板の表面に形成されたフォトレジスト、感光性ポリイミド樹脂、カラーフィルタ用染色剤等の薄膜を、角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させて除去する基板の端縁部の洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の基板の端縁部の洗浄装置としては、例えば特許第２７０８３３７号公報等に開示されたものがある。同号公報に開示された基板端縁洗浄装置は、表面に薄膜が形成された角形基板を載置保持する基板保持手段、この基板保持手段によって保持された角形基板の端縁部の表面に溶剤を吐出して薄膜の不要部を溶解させる溶剤吐出手段、この溶剤吐出手段から吐出される溶剤によって溶解させられた薄膜不要部の溶解物をガスの吐出によって角形基板の端縁よりも外方へ吹き飛ばすガスノズル、前記溶剤吐出手段から吐出される溶剤や前記ガスノズルから吐出されるガスによって吹き飛ばされた薄膜不要部の溶解物を吸引排出する吸引部材、前記溶剤吐出手段、ガスノズルおよび吸引部材を角形基板の端縁に沿って相対的に移動させる移動手段などを備えて構成されている。そして、前記溶剤吐出手段には、角形基板の端縁に沿った複数の吐出口が備えられており、基板保持手段に載置保持された角形基板の端縁に沿わせて溶剤吐出手段を相対移動させながら、溶剤吐出手段の複数の吐出口からそれぞれ角形基板の表面へ溶剤を吐出して角形基板の端縁部の薄膜不要部を溶解させるようにする。
【０００３】
図８の（ａ）は、角形基板１の表面にレジスト膜２が被着形成された状態を示す部分拡大断面図であり、図８の（ｂ）は、上記した基板端縁洗浄装置を使用して角形基板１の端縁部を洗浄処理した後の状態を示す部分拡大断面図である。角形基板１の端縁部の洗浄処理により、図８の（ｂ）に示すように、角形基板１の端面および端縁部の不要レジスト２ａが溶解して除去される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近は、角形基板の端縁部の洗浄幅（図８の（ｂ）中に符号ｗで示す）が広くなったり、洗浄によって基板上から除去しにくいレジスト（カラーレジスト等）もある。このように洗浄幅が広くなったり除去しにくいレジストが用いられていたりすると、上記した従来の基板端縁洗浄装置では、基板端縁部の洗浄度が低下し、また基板端面の洗浄度も悪くなる、といった問題点がある。
【０００５】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、角形基板の端縁部の洗浄幅が広くなっても、また角形基板の表面に形成された薄膜が洗浄によって除去しにくいものであっても、角形基板の端縁部および端面から薄膜の不要部を溶解除去することができる基板の端縁部の洗浄装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、表面に薄膜が形成された角形基板を保持する基板保持手段と、この基板保持手段によって保持された角形基板の端縁部に対向し角形基板の端縁に沿った方向に並列された複数の吐出口を有し、その各吐出口から吐出される溶剤によって角形基板の表面上の薄膜を、角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させる溶剤吐出手段と、この溶剤吐出手段の吐出口から吐出される溶剤によって溶解させられた薄膜の溶解物を角形基板の端縁部から除去する溶解物除去手段と、前記溶剤吐出手段および前記溶解物除去手段を角形基板に対しその端縁と平行な方向へ相対的に移動させる移動手段と、を備えた基板の端縁部の洗浄装置において、前記溶剤吐出手段の複数の吐出口を、角形基板の端縁と直交する方向において重なり合わないように、角形基板の表面の薄膜被着部分と薄膜除去部分との境界部に対応する第１の位置の他に少なくとも、角形基板の端縁付近に対応する第２の位置に配置したことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の洗浄装置において、前記溶剤吐出手段の吐出口を、前記第１の位置と第２の位置との間の複数の位置に配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２記載の洗浄装置において、前記第１の位置と第２の位置との間の複数の位置に配置される吐出口の、角形基板の端縁からの距離が、角形基板の端縁に沿った方向において漸次変化するようにしたことを特徴とする。
【０００９】
請求項１に係る発明の基板の端縁部の洗浄装置においては、基板保持手段によって保持された角形基板に対しその端縁と平行な方向へ溶剤吐出手段および溶解物除去手段が相対的に移動しながら、溶剤吐出手段の各吐出口から溶剤が吐出され、その溶剤によって角形基板の表面上の薄膜が溶解させられるとともに、溶解物除去手段により薄膜の溶解物が角形基板の端縁部から除去される。このとき、溶剤吐出手段の、角形基板の端縁に沿った方向に並列された複数の吐出口のうち、角形基板の表面の薄膜被着部分と薄膜除去部分との境界部に対応する第１の位置に配置された吐出口から吐出される溶剤により、従来と同様にして角形基板の端縁から所定の幅分だけ薄膜の不要部が溶解させられる。一方、角形基板の端縁付近に対応する第２の位置に配置された吐出口から吐出される溶剤により、主として角形基板の端面およびその近傍の薄膜不要部が溶解させられる。したがって、角形基板の端縁部の他、端面からも薄膜不要部が確実に溶解除去される。また、溶剤吐出手段の複数の吐出口は、角形基板の端縁と直交する方向において重なり合わないように配置されているので、薄膜不要部が効率良く溶解除去される。
【００１０】
請求項２および請求項３に係る各発明の洗浄装置では、角形基板の端縁から所定の洗浄幅内の薄膜不要部が確実に溶解除去される。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図１ないし図７を参照しながら説明する。
【００１２】
図１ないし図３は、この発明の実施形態の１例を示し、図１は、基板の端縁部の洗浄装置の概略構成を示す要部正面図であり、図２は、その概略平面図であり、図３は、その部分拡大断面図である。この端縁部洗浄装置は、表面に薄膜、例えばフォトレジストの薄膜が形成された角形基板１（以下、「基板１」という）の下面を吸着して基板１を水平姿勢に保持する基板載置プレート１０を備え、基板載置プレート１０は、図示しない昇降機構によって上下方向へ移動可能に支持されている。そして、基板１の４つの端縁ごとに端縁部洗浄ユニット１２が設置されている。各端縁部洗浄ユニット１２は、図示しない水平移動機構により、基板１の各端縁に沿って図２中に矢印で示す方向へそれぞれ往復移動可能に支持されている。
【００１３】
端縁部洗浄ユニット１２は、図３に示すように、取付ブロック１４にノズルヘッド１６を固着し、ノズルヘッド１６に、基板載置プレート１０に保持された基板１の上下両面の各端縁部にそれぞれ吐出口が対向するように複数の溶剤吐出ノズル１８と複数のガス噴出ノズル２０とを取着して構成されている。複数の溶剤吐出ノズル１８および複数のガス噴出ノズル２０は、図３中に矢印Ａで示した方向に見た部分平面図を図４に示すように、それぞれ基板１の端縁Ｅに沿った方向に基板１の端縁Ｅと平行に並列している。
【００１４】
複数の溶剤吐出ノズル１８のうち一群のものは、基板１の端縁部から除去しようとする薄膜の不要部と基板１上に残そうとする薄膜被着部分との境界部に対応する第１の位置Ｐ１に配置されており、他の一群の溶剤吐出ノズル１８は、基板１の端縁Ｅ付近に対応する第２の位置Ｐ２に配置されている。これらの溶剤吐出ノズル１８の吐出口からは、基板１上の薄膜を形成するフォトレジストを溶解させる有機溶剤が基板１の端縁部に向かってほぼ垂直に吐出される。そして、溶剤吐出ノズル１８から吐出される溶剤によって基板１上の薄膜が基板１の端縁Ｅから所定の幅分だけ溶解させられる。なお、基板１上の薄膜を形成する材料が染色剤であるときは、溶剤吐出ノズル１８からアルカリ液などを吹き出すようにする。
【００１５】
ガス噴出ノズル２０は、溶剤吐出ノズル１８ごとに設置されており、それぞれの噴出口が、溶剤吐出ノズル１８から吐出された溶剤が基板１に当たる位置付近に向くように傾斜して取着されている。このガス噴出ノズル２０からは、窒素ガスやクリーンエアーなどが噴出され、そのガスの噴出圧力により、溶剤吐出ノズル１８から吐出された溶剤で溶解した薄膜の溶解物がその溶剤吐出ノズル１８の位置よりも基板１の内側へ進入するのを防ぎ、後述する吸気口２２による吸引と相まって、それら溶解物を基板１の端縁部から除去する。
【００１６】
また、取付ブロック１４には、基板１の端面に対向して開口するように吸気口２２が形設されており、取付ブロック１４の内部に吸気口２２に連通した排気室２４が形成されている。排気室２４には、排気管２６が連通しており、排気管２６は、図示しない真空吸引源に流路接続されている。そして、排気管２６を通して排気室２４内を真空吸引することにより、溶剤吐出ノズル１８からの吐出溶剤によって溶解させられ、ガス噴出ノズル２０からの噴出ガスによって基板１の端縁部から外方へ押し出された薄膜の溶解物が、吸気口２２を通って排気室２４内へ吸引され、排気室２４内から排気管２６を通って排出されるようになっている。
【００１７】
上記した構成を有する端縁部洗浄装置においては、基板載置プレート１０によって保持された基板１に対し、図２に示したように基板１の端縁と平行な方向へそれぞれの端縁部洗浄ユニット１２が移動しながら、端縁部洗浄ユニット１２の複数の溶剤吐出ノズル１８の吐出口から溶剤が吐出され、その溶剤によって基板１の端縁部の薄膜が溶解させられるとともに、その薄膜の溶解物は、吸気口２２からの吸引によって吸い込まれ、かつ、ガス噴出ノズル２０から噴出されるガスにより基板１の端縁部より外方へ押し出されて基板１の端縁部から除去される。そして、基板１の端縁部から除去された薄膜の溶解物は、溶剤およびガスと共に取付ブロック１４の吸気口２２を通って排気室２４内に吸い込まれ、排気室２４内から排気管２６を通って排出される。
【００１８】
このとき、複数の溶剤吐出ノズル１８のうち第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８から吐出される溶剤により、基板１の端縁Ｅから所定の幅分だけ薄膜の不要部が溶解させられる。一方、第２の位置Ｐ２に配置された溶剤吐出ノズル１８から吐出される溶剤により、主として基板１の端面およびその近傍の薄膜の不要部が溶解させられる。このように、基板１の端縁Ｅからの距離が異なる第１の位置Ｐ１および第２の位置Ｐ２にそれぞれ配置された溶剤吐出ノズル１８から溶剤が吐出されることにより、洗浄幅が広くなっても、また、溶解しにくい薄膜であっても、基板１の端縁部の他、端面からも薄膜不要部を確実に溶解除去することが可能になる。
【００１９】
図５の（ａ）〜（ｅ）は、図４に示したものとは異なる溶剤吐出ノズル１８の配置例を示す部分平面図である。
【００２０】
図５の（ａ）は、第１の位置Ｐ１に複数の溶剤吐出ノズル１８を配置し、第２の位置Ｐ２には１つの溶剤吐出ノズル１８を配置して、第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８のうち最後のもの（図５上では最も下に描かれたもの）と第２の位置Ｐ２に配置された溶剤吐出ノズル１８との間に、基板１の端縁Ｅからの距離が基板１の端縁Ｅに沿った方向において漸次変化するように複数の溶剤吐出ノズル１８を配置した例を示す。図５の（ｂ）は、第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８のうち最後のものと第２の位置Ｐ２に配置された溶剤吐出ノズル１８との間に、基板１の端縁Ｅからの距離が基板１の端縁Ｅに沿った方向において等距離ずつ漸次変化するように複数の溶剤吐出ノズル１８を直線的に配置した例を示す。また、この例では、第１の位置Ｐ１以外の位置に配置された溶剤吐出ノズル１８に対応して設置されるガス噴出ノズル２０を、基板１の端縁Ｅと直交する方向に対し水平面内において傾けている。
【００２１】
また、図５の（ｃ）は、基板１の端縁Ｅに沿った方向における中央部に位置する複数の溶剤吐出ノズル１８を第１の位置Ｐ１に配置し、基板１の端縁Ｅに沿った方向における両端に位置する２つの溶剤吐出ノズル１８を第２の位置Ｐ２に配置して、第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８のうち両端に位置するものと第２の位置Ｐ２に配置された溶剤吐出ノズル１８との間に、基板１の端縁Ｅからの距離が基板１の端縁Ｅに沿った方向において等距離ずつ漸次変化するようにそれぞれ複数の溶剤吐出ノズル１８を直線的に配置した例を示す。また、この例でも、第１の位置Ｐ１以外の位置に配置された溶剤吐出ノズル１８に対応して設置されるガス噴出ノズル２０を、基板１の端縁Ｅと直交する方向に対し水平面内において傾けている。
【００２２】
さらに、図５の（ｄ）は、複数の溶剤吐出ノズル１８を第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２とに交互に配置した例を示す。また、この例では、ガス吐出ノズル２０が、第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８に対してだけ設置されている。図５の（ｅ）は、第１の位置Ｐ１に複数の溶剤吐出ノズル１８を配置し、第２の位置Ｐ２には１つの溶剤吐出ノズル１８を配置して、第１の位置Ｐ１に配置された隣り合う溶剤吐出ノズル１８同士の中間に、かつ、第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８のうち先頭のもの（図５上では最も上に描かれたもの）と第２の位置Ｐ２に配置された溶剤吐出ノズル１８との間に、基板１の端縁Ｅからの距離が基板１の端縁Ｅに沿った方向において等距離ずつ漸次変化するように（基板１の端縁Ｅに対し傾斜した方向に）、複数の溶剤吐出ノズル１８を配置した例を示す。また、この例でも、ガス吐出ノズル２０が、第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８に対してだけ設置されている。
【００２３】
以上例示したいずれのものでも、溶剤吐出ノズル１８は、基板１の端縁と直交する方向において重なり合わないように配置される。なお、図４や図５の（ｄ）に示したように溶剤吐出ノズル１８を配置する場合においては、第１の位置Ｐ１に配置された溶剤吐出ノズル１８と第２の位置Ｐ２に配置された溶剤吐出ノズル１８とで溶剤の吐出流量を変えるようにしてもよい。
【００２４】
次に、図６に概略平面図を示すように、基板１の４つの端縁ごとに一対の端縁部洗浄ユニット１２ａ、１２ｂを設置し、一対の端縁部洗浄ユニット１２ａ、１２ｂを一体で、基板１の各端縁に沿って矢印で示す方向へそれぞれ往復移動させるようにすることができる。このような構成としたときは、以下に説明するような効果が得られる。
【００２５】
端縁部洗浄装置によって洗浄しようとする角形基板は、年々大型化する傾向があるが、基板が大型化しても処理タクトが同一のままであると、洗浄時間も同じになるので、端縁部洗浄ユニットの移動速度を速くしなければならない。端縁部洗浄ユニットの移動速度を速くすると、基板の端縁部の単位面積当りの溶剤の吐出流量は少なくなり、このため、基板端縁部の洗浄度が低下することになる。この場合、端縁部洗浄ユニットを大型化することも考えられるが、その場合には、端縁部洗浄ユニットからの排気効率が変わってしまい、溶剤のミストを排気によって除去しきれなくなり、それらミストが基板１の内側部分へ進入、付着するなどして不良品が発生する原因となる。これに対し、図６に示したように、基板１の４つの端縁ごとに一対の端縁部洗浄ユニット１２ａ、１２ｂを設置すると、端縁部洗浄ユニットの移動速度が速くなっても基板の端縁部の単位面積当りの溶剤の吐出流量を多くすることができ、また、排気効率も変わらないので、上記のような不良発生を防ぐことができる。
【００２６】
また、溶剤を２種類使い分けたいような場合に、角形基板の１つの端縁に１つの端縁部洗浄ユニットだけが設置されているときは、溶剤の種類ごとに別の配管系を用意しておいて、溶剤の種類が変更される度にノズルヘッドに配管系を繋ぎ変えるようにするか、溶剤タンクが設置されたキャビネットにおいて溶剤を交換するしかない。キャビネットにおいて溶剤を交換するときは、溶剤の置換のために多くの溶剤を棄てることになり、また、溶剤置換に時間もかかる。これに対し、図６に示したように、基板１の４つの端縁ごとに一対の端縁部洗浄ユニット１２ａ、１２ｂを設置すると、それぞれの端縁部洗浄ユニット１２ａ、１２ｂごとに使用する溶剤の種類を決めておくことにより、溶剤の種類に応じて一対の端縁部洗浄ユニット１２ａ、１２ｂのうちのいずれか一方を選択して使用することができる。したがって、上記したような問題を解消することができる。
【００２７】
また、図６に示したように、基板１の４つの端縁ごとに一対の端縁部洗浄ユニット１２ａ、１２ｂを設置するようにしたときは、図７に平面図を示すように、一方の端縁部洗浄ユニット１２ａでは、溶剤吐出ノズル１８を第１の位置Ｐ１に配置し、他方の端縁部洗浄ユニット１２ｂでは、溶剤吐出ノズル１８を第２の位置Ｐ２に配置するようにするとよい。この場合、基板端縁Ｅから遠い位置Ｐ１の溶剤吐出ノズル１８（端縁部洗浄ユニット１２ａ）は基板上面側の清浄度を良好にするのに効果があり、また、端縁Ｅに近い位置Ｐ２の溶剤吐出ノズル１８（端縁部洗浄ユニット１２ｂ）では基板１の端面を良好に洗浄でき、全体として良好な洗浄結果が得られる。
【００２８】
なお、上記した実施形態では、基板１の４つの端縁ごとに端縁部洗浄ユニット１２を設置し、各端縁部洗浄ユニット１２を基板１の各端縁に沿ってそれぞれ往復移動させるように構成しているが、端縁部洗浄ユニット１２を固定し、その端縁部洗浄ユニット１２に対して基板１（基板載置プレート１０）を水平面内で直線移動させるような構成としてもよいし、端縁部洗浄ユニット１２を１つあるいは２つだけ設置し、基板１（基板載置プレート１０）を鉛直軸回りに９０°ずつ回動させて基板１の各端縁部を順次洗浄するような構成としてもよい。また、上記した実施形態では、基板１の上下両面へそれぞれ溶剤を吐出するような構成としているが、基板１の上面側端縁部または下面側端縁部の一方だけに溶剤を吐出して、溶剤を他方の面側へ回り込ませるような構成としてもよい。
【００２９】
【発明の効果】
請求項１ないし請求項３に係る各発明の基板の端縁部の洗浄装置を使用すると、角形基板の端縁部の洗浄幅が広くなっても、また角形基板の表面に形成された薄膜が洗浄によって除去しにくいものであっても、角形基板の端縁部および端面から薄膜の不要部を溶解除去することができ、特に角形基板の端面の洗浄度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、基板の端縁部の洗浄装置の概略構成を示す要部正面図である。
【図２】図１に示した洗浄装置の概略平面図である。
【図３】図１に示した洗浄装置の部分拡大断面図である。
【図４】図１に示した洗浄装置を、図３中に矢印Ａで示した方向に見た部分平面図である。
【図５】それぞれ、図４に示したものとは異なる溶剤吐出ノズルの配置例を示す部分平面図である。
【図６】この発明の別の実施形態を示す基板の端縁部の洗浄装置の概略平面図である。
【図７】図６に示した洗浄装置を、図３中に矢印Ａで示した方向に相当する方向に見た部分平面図である。
【図８】（ａ）は、角形基板の表面にレジスト膜が被着形成された状態を示す部分拡大断面図であり、（ｂ）は、基板端縁洗浄装置を使用して角形基板の端縁部を洗浄処理した後の状態を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１　角形基板
１０　基板載置プレート
１２、１２ａ、１２ｂ　端縁部洗浄ユニット
１４　取付ブロック
１６　ノズルヘッド
１８　溶剤吐出ノズル
２０　ガス噴出ノズル
２２　吸気口
２４　排気室
２６　排気管
Ｅ　角形基板の端縁
Ｐ１　第１の位置
Ｐ２　第２の位置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2004008876.tif 000009
【図８】
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