(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【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
【図１】
0003949815.tif 000002
【図２】
0003949815.tif 000003