(57)【要約】【課題】塗布膜に対する洗浄液の浸透を抑制し、それにより有効領域における塗布膜の隆起や傾斜を抑制することができる洗浄液供給装置、端縁洗浄装置、端縁洗浄液、および端縁洗浄方法を提供する。【解決手段】基板の端縁からレジスト膜を除去するための洗浄液として、有機溶剤と純水との混合液を使用する。これにより、有機溶剤を単独で使用した場合と比べてレジスト膜に対する洗浄液の浸透が抑制される。したがって、基板の端縁に向けて吐出された洗浄液が有効領域のレジスト膜中に浸透することが抑制され、その結果、有効領域におけるレジスト膜の隆起や傾斜が抑制される。洗浄液中の純水の比率は、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満とすればよく、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満とすればより望ましい。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する端縁洗浄装置に対して前記洗浄液を供給する洗浄液供給装置であって、
有機溶剤と純水との混合液を前記洗浄液として貯留する貯留タンクと、
前記貯留タンクから前記端縁洗浄装置へ前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
を備え、
前記洗浄液中の純水の比率は、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満であることを特徴とする洗浄液供給装置。
【請求項２】
請求項１に記載の洗浄液供給装置であって、
前記洗浄液中の純水の比率は、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満であることを特徴とする洗浄液供給装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の洗浄液供給装置であって、
前記貯留タンクに有機溶剤を供給する有機溶剤供給手段と、
前記貯留タンクに純水を供給する純水供給手段と、
前記貯留タンクに貯留される前記洗浄液中の純水の比率が目標値となるように、前記有機溶剤供給手段の供給量および前記純水供給手段の供給量を制御する制御手段と、
を更に備えることを特徴とする洗浄液供給装置。
【請求項４】
請求項３に記載の洗浄液供給装置であって、
前記貯留タンクに貯留された液体の量を検出する液量検出手段を更に備え、
前記制御手段は、前記液量検出手段の検出値に基づいて前記有機溶剤供給手段の供給量および前記純水供給手段の供給量を制御することを特徴とする洗浄液供給装置。
【請求項５】
請求項３に記載の洗浄液供給装置であって、
前記貯留タンクに貯留された前記洗浄液中の純水の比率を計測する含水率計測手段を更に備え、
前記制御手段は、前記含水率計測手段の計測値に基づいて前記有機溶剤供給手段の供給量および前記純水供給手段の供給量を制御することを特徴とする洗浄液供給装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載の洗浄液供給装置であって、
前記貯留タンクに貯留された前記洗浄液を攪拌する攪拌手段を更に備えることを特徴とする洗浄液供給装置。
【請求項７】
基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する端縁洗浄装置であって、
請求項１から請求項６までのいずれかに記載の洗浄液供給装置と、
前記洗浄液供給装置から供給された前記洗浄液を基板の端縁に向けて供給する供給手段と、
を備えることを特徴とする端縁洗浄装置。
【請求項８】
請求項７に記載の端縁洗浄装置であって、
基板の端縁外側に配置され、前記供給手段から供給された前記洗浄液および前記洗浄液により溶解された塗布膜の成分を吸引する吸引手段を更に備えることを特徴とする端縁洗浄装置。
【請求項９】
請求項７または請求項８に記載の端縁洗浄装置であって、
基板の温度を計測する温度計測手段と、
前記温度計測手段の計測値に基づいて前記洗浄液供給装置から供給される洗浄液の温度を制御する温度制御手段と、
を更に備えることを特徴とする端縁洗浄装置。
【請求項１０】
基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を溶解して除去する端縁洗浄液であって、
有機溶剤と純水との混合液であり、
前記混合液中の純水の比率は、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満であることを特徴とする端縁洗浄液。
【請求項１１】
請求項１０に記載の端縁洗浄液であって、
前記混合液中の純水の比率は、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満であることを特徴とする端縁洗浄液。
【請求項１２】
基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する端縁洗浄方法であって、
ａ）有機溶剤と純水との混合液を前記洗浄液として所定のノズル部へ供給する工程と、
ｂ）前記工程ａ）において供給された前記洗浄液を、前記ノズル部から基板の端縁に向けて供給する工程と、
を含み、
前記洗浄液中の純水の比率は、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満であることを特徴とする端縁洗浄方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の端縁洗浄方法であって、
前記洗浄液中の純水の比率は、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満であることを特徴とする端縁洗浄方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶表示装置用基板、カラーフィルタ用基板、太陽電池用基板、フォトマスク用基板、半導体ウエハ等のような電子部品製造用の各種の基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板の製造工程においては、基板の表面にフォトレジスト等の塗布液を塗布し、当該塗布液を乾燥硬化させて塗布膜化した後、塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する処理が行われている。塗布膜の端縁部分を除去するのは、後続の工程において搬送アームやカセット等の保持具に基板の端縁が当接した際に、塗布膜の端縁部分が剥離してパーティクルとなることを防止するためである。
【０００３】
塗布膜の端縁部分を除去する処理は、基板を保持する保持部と、基板の端縁に向けて洗浄液を吐出するノズル部とを備えた端縁洗浄装置において行われる。端縁洗浄装置は、所定の洗浄液供給機構から供給された洗浄液をノズル部を介して基板の端縁に吐出することにより、塗布膜の端縁部分を溶解して除去する。従来、このような端縁洗浄装置は、洗浄液として有機溶剤を使用していた。有機溶剤を使用して塗布膜の端縁部分を除去する従来の技術については、例えば、特許文献１，２に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−３２６１６６号公報
【特許文献２】特開平５−１７５１１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のように洗浄液として有機溶剤を単独で使用すると、基板の端縁に向けて吐出された洗浄液が有効領域（除去すべきでない領域）の塗布膜中へ浸透し易いという問題があった。このため、図１１に示したように、洗浄処理後の基板９０の上面において、有効領域の塗布膜の周縁部分に隆起９１が発生したり、干渉縞として観察されるスロープ状の傾斜９２が発生したりする場合があった。このように塗布膜に膜厚の不均一な部分が発生すると、後続の工程において露光の強度を調整しなければならないなどの不都合が生じる。また、有効領域側へ浸透した洗浄液により溶解された有効領域の塗布膜が、基板の端縁側へ流れ出して端縁の上面に再付着し、残渣９３となる場合もあった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、塗布膜に対する洗浄液の浸透を抑制し、それにより有効領域における塗布膜の隆起や傾斜を抑制することができる洗浄液供給装置、端縁洗浄装置、端縁洗浄液、および端縁洗浄方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する端縁洗浄装置に対して前記洗浄液を供給する洗浄液供給装置であって、有機溶剤と純水との混合液を前記洗浄液として貯留する貯留タンクと、前記貯留タンクから前記端縁洗浄装置へ前記洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、を備え、前記洗浄液中の純水の比率は、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満であることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の洗浄液供給装置であって、前記洗浄液中の純水の比率は、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の洗浄液供給装置であって、前記貯留タンクに有機溶剤を供給する有機溶剤供給手段と、前記貯留タンクに純水を供給する純水供給手段と、前記貯留タンクに貯留される前記洗浄液中の純水の比率が目標値となるように、前記有機溶剤供給手段の供給量および前記純水供給手段の供給量を制御する制御手段と、を更に備える。
【００１０】
請求項４に係る発明は、請求項３に記載の洗浄液供給装置であって、前記貯留タンクに貯留された液体の量を検出する液量検出手段を更に備え、前記制御手段は、前記液量検出手段の検出値に基づいて前記有機溶剤供給手段の供給量および前記純水供給手段の供給量を制御することを特徴とする。
【００１１】
請求項５に係る発明は、請求項３に記載の洗浄液供給装置であって、前記貯留タンクに貯留された前記洗浄液中の純水の比率を計測する含水率計測手段を更に備え、前記制御手段は、前記含水率計測手段の計測値に基づいて前記有機溶剤供給手段の供給量および前記純水供給手段の供給量を制御することを特徴とする。
【００１２】
請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の洗浄液供給装置であって、前記貯留タンクに貯留された前記洗浄液を攪拌する攪拌手段を更に備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項７に係る発明は、基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する端縁洗浄装置であって、請求項１から請求項６までのいずれかに記載の洗浄液供給装置と、前記洗浄液供給装置から供給された前記洗浄液を基板の端縁に向けて供給する供給手段と、を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に係る発明は、請求項７に記載の端縁洗浄装置であって、基板の端縁外側に配置され、前記供給手段から供給された前記洗浄液および前記洗浄液により溶解された塗布膜の成分を吸引する吸引手段を更に備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項９に係る発明は、請求項７または請求項８に記載の端縁洗浄装置であって、基板の温度を計測する温度計測手段と、前記温度計測手段の計測値に基づいて前記洗浄液供給装置から供給される洗浄液の温度を制御する温度制御手段と、を更に備えることを特徴とする。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を溶解して除去する端縁洗浄液であって、有機溶剤と純水との混合液であり、前記混合液中の純水の比率は、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満であることを特徴とする。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に記載の端縁洗浄液であって、前記混合液中の純水の比率は、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満であることを特徴とする。
【００１８】
請求項１２に係る発明は、基板の表面に形成された塗布膜の端縁部分を洗浄液により溶解して除去する端縁洗浄方法であって、ａ）有機溶剤と純水との混合液を前記洗浄液として所定のノズル部へ供給する工程と、ｂ）前記工程ａ）において供給された前記洗浄液を、前記ノズル部から基板の端縁に向けて供給する工程と、を含み、前記洗浄液中の純水の比率は、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満であることを特徴とする。
【００１９】
請求項１３に係る発明は、請求項１２に記載の端縁洗浄方法であって、前記洗浄液中の純水の比率は、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１〜１３に記載の発明によれば、有機溶剤と純水との混合液を洗浄液として使用する。また、洗浄液中の純水の比率を１．０重量％以上かつ５．０重量％未満とする。このため、塗布膜に対する洗浄液の浸透を抑制することができ、それにより有効領域における塗布膜の隆起や傾斜を抑制することができる。
【００２１】
特に、請求項２、１１、および１３に記載の発明によれば、洗浄液中の純水の比率を３．０重量％以上かつ４．０重量％未満とする。このため、基板の端縁から塗布膜を良好に除去しつつ、有効領域における塗布膜の隆起や傾斜を更に抑制することができる。
【００２２】
特に、請求項３に記載の発明によれば、洗浄液供給装置は、貯留タンクに有機溶剤を供給する有機溶剤供給手段と、貯留タンクに純水を供給する純水供給手段と、貯留タンクに貯留される洗浄液中の純水の比率が目標値となるように、有機溶剤供給手段の供給量および純水供給手段の供給量を制御する制御手段と、を備える。このため、塗布膜の種類や種々の洗浄条件に応じて、洗浄液中の純水の比率を適切な値に制御することができる。
【００２３】
特に、請求項４に記載の発明によれば、洗浄液供給装置は、貯留タンクに貯留された液体の量を検出する液量検出手段を更に備え、制御手段は、液量検出手段の検出値に基づいて有機溶剤供給手段の供給量および純水供給手段の供給量を制御する。このため、洗浄液中の純水の比率を、液量の実測値に基づいて適切に制御することができる。
【００２４】
特に、請求項５に記載の発明によれば、洗浄液供給装置は、貯留タンクに貯留された洗浄液中の純水の比率を計測する含水率計測手段を更に備え、制御手段は、含水率計測手段の計測値に基づいて有機溶剤供給手段の供給量および純水供給手段の供給量を制御する。このため、洗浄液中の純水の比率を、当該比率の実測値に基づいて適切に制御することができる。
【００２５】
特に、請求項６に記載の発明によれば、洗浄液供給装置は、貯留タンクに貯留された洗浄液を攪拌する攪拌手段を更に備える。このため、洗浄液中の有機溶剤と純水とを均一に混合させることができる。
【００２６】
特に、請求項８に記載の発明によれば、端縁洗浄装置は、基板の端縁外側に配置され、供給手段から供給された洗浄液および洗浄液により溶解された塗布膜の成分を吸引する吸引手段を備える。このため、洗浄液および洗浄液により溶解された塗布膜の成分を良好に排出することができる。また、有効領域の塗布膜に対する洗浄液の浸透が抑制されるため、吸引手段の吸引力により有効領域の塗布膜成分が端縁側へ流れ出して残渣化することも防止することができる。
【００２７】
特に、請求項９に記載の発明によれば、端縁洗浄装置は、基板の温度を計測する温度計測手段と、温度計測手段の計測値に基づいて洗浄液供給装置から供給される洗浄液の温度を制御する温度制御手段と、を更に備える。このため、基板の温度に応じて適切な温度の洗浄液を供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２９】
＜１．基板処理システムの構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る端縁洗浄装置４を含む基板処理システム１全体の概要を示した図である。この基板処理システム１は、液晶表示装置用角形ガラス基板９（以下、単に「基板９」という）のフォトリソグラフィ工程において、基板９の表面のうち端縁部を除いた有効領域にレジスト膜を形成するためのシステムである。図１に示したように、基板処理システム１は、塗布装置２、減圧乾燥装置３、端縁洗浄装置４、およびこれらの装置の間で基板９を搬送する搬送機構５，６を備えている。これらの塗布装置２、減圧乾燥装置３、端縁洗浄装置４、および搬送機構５，６は、温度および湿度が一定に維持されたクリーンルーム内に配置される。
【００３０】
塗布装置２は、基板９の上面中央位置にレジスト液を滴下した後、鉛直軸Ｌを中心として基板９を回転させることにより、基板９の上面にレジスト液を塗布するための装置である。塗布装置２は、基板９を水平姿勢に支持しつつ回転させるスピンチャック２ａと、スピンチャック２ａに支持された基板９の上面にレジスト液を滴下するレジスト液供給ノズル２ｂとを備えている。基板９の上面に塗布されるレジスト液としては、ノボラック系フォトレジスト等の有機溶剤を主成分とするレジスト液が使用される。レジスト液塗布後の基板９は、搬送機構５により塗布装置２から搬出され、減圧乾燥装置３へ搬入される。
【００３１】
減圧乾燥装置３は、基板９の上面に塗布されたレジスト液を減圧により乾燥硬化させるための装置である。減圧乾燥装置３は、基板９を内部に収容する減圧チャンバ３ａと、減圧チャンバ３ａの内部において基板９を支持する支持ピン３ｂと、減圧チャンバ３ａの内部の気体を強制排気する排気機構３ｃとを備えている。排気機構３ｃを動作させると、減圧チャンバ３ａの内部の圧力が低下し、レジスト液の溶媒成分が気化することにより、基板９の上面に塗布されたレジスト液が乾燥硬化してレジスト膜となる。減圧乾燥後の基板９は、搬送機構６により減圧乾燥装置３から搬出され、端縁洗浄装置４に搬入される。
【００３２】
端縁洗浄装置４は、基板９の端縁に洗浄液を供給して端縁のレジスト膜を除去するための装置である。端縁洗浄装置４は、基板９を真空吸着により保持する保持部１０と、保持部１０に保持された基板９の端縁に洗浄液を供給する４つのノズル部２０とを備えている。端縁洗浄装置４は、保持部１０に保持された基板９の各辺に沿って４つのノズル部２０を移動させつつ、各ノズル部２０から洗浄液を吐出することにより、基板９の端縁に形成されたレジスト膜を溶解して除去する。
【００３３】
＜２．端縁洗浄装置の構成＞
続いて、上記の端縁洗浄装置４の詳細な構成について説明する。図２は、端縁洗浄装置４の縦断面図である。また、図３は、端縁洗浄装置４の上面図である。図２および図３に示したように、端縁洗浄装置４は、基板９を水平姿勢に保持する保持部１０を備えるとともに、保持部１０に保持された基板９の側方位置に４つのノズル部２０を配置した構成となっている。保持部１０は、基板９を載置する載置面を有し、当該載置面には図示しない真空吸引孔が設けられている。このため、載置面上に載置された基板９は載置面に吸着され、これにより基板９は安定して保持される。
【００３４】
４つのノズル部２０は、いずれも同等の構成を有しており、図４はその拡大縦断面図である。また、図５は、図４のＡ−Ａ線位置からノズル部２０を見た図である。ノズル部２０は、内部に洗浄液流路２１ａと窒素ガス流路２１ｂとを有するノズルブロック２１を有している。洗浄液流路２１ａの上流側は、ノズルブロック２１の上部に形成された洗浄液導入部２１ｃを介して洗浄液供給チューブ２２に流路接続されている。また、洗浄液流路２１ａの下流側は、ノズルブロック２１の下部に形成された８本の洗浄液吐出ノズル２１ｄに流路接続されている。８本の洗浄液吐出ノズル２１ｄは、保持部１０に保持された基板９の端縁の上方位置に配置されている。洗浄液供給チューブ２２に供給された洗浄液は、洗浄液導入部２１ｃおよび洗浄液流路２１ａを介して８本の洗浄液吐出ノズル２１ｄへ導入され、各洗浄液吐出ノズル２１ｄの先端から基板９の端縁上面に向けて吐出される。
【００３５】
一方、窒素ガス流路２１ｂの上流側は、ノズルブロック２１の上部に形成された窒素ガス導入部２１ｅを介して窒素ガス供給チューブ２３に流路接続されている。また、窒素ガス流路２１ｂの下流側は、ノズルブロック２１の下部に形成された８本の窒素ガス吐出ノズル２１ｆに流路接続されている。８本の窒素ガス吐出ノズル２１ｆは、洗浄液吐出ノズル２１ｄよりも基板９の中央側寄りの位置に配置されており、その吐出方向は基板９の端縁側に向けられている。窒素ガス供給チューブ２３に供給された窒素ガスは、窒素ガス導入部２１ｅおよび窒素ガス流路２１ｂを介して８本の窒素ガス吐出ノズル２１ｆへ導入され、各窒素ガス吐出ノズル２１ｆの先端から基板９の端縁上面へ向けて斜めに吐出される。
【００３６】
図６は、基板９の端縁上面に対する洗浄液吐出ノズル２１ｄおよび窒素ガス吐出ノズル２１ｆの吐出状態を模式的に示した図である。図６に示したように、洗浄液吐出ノズル２１ｄは、基板９の端縁上面に対して洗浄液を吐出し、これにより基板９の端縁上面のレジスト膜が溶解される。また、窒素ガス吐出ノズル２１ｆは、洗浄液吐出ノズル２１ｄよりもやや内側の位置から基板９の端縁へ向けて窒素ガスを吐出する。このため、基板９の端縁上面に吐出された洗浄液および洗浄液により溶解されたレジスト膜の成分は、窒素ガス吐出ノズル２１ｆから吐出された窒素ガスによって基板９の外側方向へ吹き飛ばされ、後述する吸引管２６へ吸引される。
【００３７】
図４および図５に戻り、ノズル部２０は、基板９の端縁下方位置にも８本の洗浄液吐出ノズル２４ａを備えている。８本の洗浄液吐出ノズル２４ａは、洗浄液導入部２４ｂを介して洗浄液供給チューブ２５に流路接続されている。洗浄液供給チューブ２５に供給された洗浄液は、洗浄液導入部２４ｂを介して８本の洗浄液吐出ノズル２４ａへ導入され、洗浄液吐出ノズル２４ａの先端から基板９の端縁下面に向けて吐出される。洗浄液吐出ノズル２４ａは、基板９の端縁下面側に洗浄液を吐出することにより、基板９の端縁上面から除去されたレジスト液の成分が基板９の端縁下面に再付着することを防止する。
【００３８】
また、ノズル部２０は、保持部１０に保持された基板９の端縁の外側位置に配置された吸引管２６を有している。吸引管２６は、基板９の端縁に向けて屈曲した略Ｌ字形状をなしており、その先端が基板９の端縁に対向する吸引口２６ａとなっている。また、吸引管２６の下部には吸引源２９ｂに接続された排気チューブ２８（図２，図３参照）が接続されている。吸引管２６の内部には、吸引口２６ａより吸引源２９ｂに向かって排気による下向きの気流が形成され、これにより基板９の端縁付近には吸引口２６ａへ向かう吸引力が発生する。基板９の端縁上面および端縁下面に向けて吐出された洗浄液や、洗浄液により溶解されたレジスト膜の成分は、吸引口２６ａを介して吸引管２６の内部へ吸引され、排気チューブ２８を通ってドレンタンク２９ａへ排出される。また、ドレンタンク２９へ排出された液体および気体は気液分離され、液体は廃液され、気体は吸引源２９ｂへ排出される。
【００３９】
ノズル部２０は、ブラケット３１を介して図２に示した支持アーム３２に固定されている。また、支持アーム３２は、固定フレーム３３の側壁内面に水平方向に敷設された上下一対のガイドレールに取り付けられている。このため、支持アーム３２、ブラケット３１、およびノズル部２０は、一体としてガイドレール３４に沿って水平に移動することができる。
【００４０】
固定フレーム３３は上部が開放された箱形形状をなしており、その１つの角部には、駆動モータ３５が設置されている。駆動モータ３５は、モータブラケット３６に固定されているとともに、駆動モータ３５の駆動軸には駆動プーリ３７が連結されている。また、図２および図３に示したように、固定フレーム３３の４つの角部には、それぞれ従動プーリ３８が設置されており、駆動プーリ３７および複数の従動プーリ３８には上下一対の環状ワイヤ３９が掛け渡されている。駆動モータ３５を回転させると、駆動プーリ３７と従動プーリ３８とが同期して回転し、保持部１０に保持された基板９の各辺の端縁に沿って４つのノズル部２０がそれぞれ移動する。すなわち、駆動モータ３５、駆動プーリ３７、従動プーリ３８、およびガイドレール３４は、４つのノズル部２０を基板９の端縁に沿って移動させるための移動機構３０を構成している。
【００４１】
＜３．洗浄液供給機構の構成＞
続いて、上記のノズル部２０に対して洗浄液を供給する洗浄液供給機構４０について説明する。なお、以下に説明する洗浄液供給機構４０は、上記の端縁洗浄装置４の一部であってもよく、あるいは、端縁洗浄装置４に接続して使用される別体の装置であってもよい。
【００４２】
図７は、洗浄液供給機構４０の構成を示した図である。図７に示したように、洗浄液供給機構４０は、有機溶剤加圧タンク４１と含水率調整タンク４２とを有し、これらのタンクを介してノズル部２０へ洗浄液を供給する構成となっている。有機溶剤加圧タンク４１は、配管４３ａを介して工場内の有機溶剤供給源６１に接続される。配管４３ａ上の開閉弁４３ｂを開放すると、有機溶剤供給源６１から配管４３ａを通って有機溶剤加圧タンク４１に有機溶剤が供給され、有機溶剤加圧タンク４１の内部に有機溶剤が貯留される。また、有機溶剤加圧タンク４１は、配管４４ａを介して工場内の窒素ガス供給源６２に接続される。配管４４ａ上の開閉弁４４ｂを開放すると、窒素ガス供給源６２から配管４４ａを通って有機溶剤加圧タンク４１に窒素ガスが供給される。
【００４３】
また、有機溶剤加圧タンク４１の底部には配管４５が接続されており、配管４５の下流側の端部は含水率調整タンク４２の上部に接続されている。開閉弁４４ｂが開放されて有機溶剤加圧タンク４１の内部に窒素ガスが供給されると、有機溶剤加圧タンク４１の内部が加圧され、その窒素ガスの圧力によって、有機溶剤加圧タンク４１から配管４５を通って含水率調整タンク４２に有機溶剤が送給される。
【００４４】
有機溶剤としては、例えば、プロピレングリコールモノメチルエーテルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合液が使用される。但し、これ以外にも、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類や、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ｎ−アミル、蟻酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチルなどのエステル類や、トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類や、四塩化炭素、トリクロルエチレン、クロロホルム、１，１，１−トリクロルエタン、モノクロルベンゼン、クロルナフタリンなどのハロゲン化炭化水素類や、テトラヒドロブラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテートなどのエーテル類や、ジメチルホルムアミドやジメチルスルホキサイドなどを用いることができる。これらの各種有機溶剤は、単独あるいは混合液として使用することができ、界面活性剤等の添加成分を含むものであってもよい。
【００４５】
含水率調整タンク４２は、配管４６ａを介して工場内の純水供給源６３に接続される。また、配管４６ａの経路途中には、入力された設定値に応じた量の純水を下流側へ送給できる定量供給機構４６ｂが介挿されている。定量供給機構４６ｂは、例えば、シリンジポンプなどを利用して構成することができる。定量供給機構４６ｂを動作させると、純水供給源６３から配管４６ａを通って含水率調整タンク４２に所定量の純水が供給される。
【００４６】
含水率調整タンク４２の底部には、含水率調整タンク４２の内部に貯留された液体の重量を計測することによりその液量を検出する液量検出機構４７が付設されている。後述する制御部５１は、液量検出機構４７の検出値に基づいて定量供給機構４６ｂの純水供給量を調節し、これにより、有機溶剤と純水との混合液中における純水の比率が予め設定された目標含水率Ｒｔ（重量％）となるように制御する。この目標含水率Ｒｔは、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満の値とされ、望ましくは、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満の値とされる。
【００４７】
また、含水率調整タンク４２の内部には、含水率調整タンク４２の内部に供給された有機溶剤と純水とを互いに攪拌させることによりこれらを混合する攪拌機構４８が設けられている。攪拌機構４８は、例えば、マグネティックスターラを使用して構成することができる。含水率調整タンク４２の内部に供給された有機溶剤および純水は、攪拌機構４８により攪拌され、これにより均一な洗浄液が生成される。
【００４８】
また、含水率調整タンク４２は、配管４９ａを介して工場内の窒素ガス供給源６４に接続される。このため、配管４９ａ上の開閉弁４９ｂを開放すると、窒素ガス供給源６４から配管４９ａを通って含水率調整タンク４２に窒素ガスが供給される。更に、含水率調整タンク４２の底部には配管５０が接続されており、配管５０の下流側の端部はノズル部２０の洗浄液供給チューブ２２，２５に接続されている。開閉弁４９ｂが開放されて含水率調整タンク４２の内部に窒素ガスが供給されると、含水率調整タンク４２の内部が加圧され、その窒素ガスの圧力によって、含水率調整タンク４２から配管５０を通って洗浄液供給チューブ２２，２５に洗浄液が送給される。
【００４９】
上記の開閉弁４３ｂ，４４ｂ，４９ｂ、定量供給機構４６ｂ、液量検出機構４７、および攪拌機構４８は、１つの制御部５１と電気的に接続されている。制御部５１は、例えば、ＣＰＵやメモリを有するコンピュータ装置により構成される。制御部５１には、有機溶剤の初期含水率や、洗浄液の目標含水率Ｒｔや、液量検出機構の基準値などの種々の値が予め設定されており、制御部５１は、これらの設定値や液量検出機構４７からの検出信号に基づいて上記の開閉弁４３ｂ，４４ｂ，４９ｂ、定量供給機構４６ｂ、および攪拌機構４８の動作を制御することにより、洗浄液の生成および供給の処理を進行させる。
【００５０】
このような洗浄液供給機構４０における洗浄液の生成および供給の動作について、図８のフローチャートを参照しつつ以下に説明する。洗浄液供給機構４０において洗浄液を生成するときには、まず、制御部５１は、配管４３ａ上の開閉弁４３ｂを開放する。これにより、有機溶剤供給源６１から有機溶剤加圧タンク４１に有機溶剤が供給され、有機溶剤加圧タンク４１の内部に有機溶剤が貯留される（ステップＳ１）。所定時間または所定のセンシング位置にて有機溶剤の供給が完了すると、制御部５１は再び開閉弁４３ｂを閉鎖し、有機溶剤の供給を停止する。
【００５１】
次に、制御部５１は、配管４４ａ上の開閉弁４４ｂを開放する。これにより、窒素ガス供給源６２から有機溶剤加圧タンク４１に窒素ガスが供給され、有機溶剤加圧タンク４１の内部が加圧されることによって有機溶剤加圧タンク４１から含水率調整タンク４２へ有機溶剤が圧送される（ステップＳ２）。ここで、液量検出機構４７の計測値は、含水率調整タンク４２の内部に貯留される有機溶剤の重量に応じて次第に上昇する。制御部５１は、液量検出機構４７の計測値を継続的に受信するとともに、当該計測値が予め設定された基準値に到達すると、開閉弁４４ｂを閉鎖して有機溶剤の圧送を停止させる。
【００５２】
続いて、制御部５１は、配管４６ａ上の定量供給機構４６ｂを動作させ、これにより、純水供給源６３から含水率調整タンク４２に純水を供給する（ステップＳ３）。このとき、制御部５１は、純水供給前の液量検出機構４７の検出値に基づいて定量供給機構４６ｂの純水供給量を調節し、これにより、有機溶剤と純水との混合液中における純水の比率が目標含水率Ｒｔとなるように制御する。既述したように、目標含水率Ｒｔは、１．０重量％以上かつ５．０重量％未満の値とされ、望ましくは、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満の値とされる。
【００５３】
また、制御部５１は、含水率調整タンク４２の内部に配置された攪拌機構４８を動作させ、含水率調整タンク４２の内部に貯留された有機溶剤と純水とを攪拌させる（ステップＳ４）。これにより有機溶剤と純水とが良好に混合され、含水率調整タンク４２の内部において、目標含水率Ｒｔにて均一に純水を含む洗浄液が生成される。
【００５４】
その後、制御部５１は、配管４９ａ上の開閉弁４９ｂを開放する。これにより、窒素ガス供給源６４から含水率調整タンク４２に窒素ガスが供給され、含水率調整タンク４２の内部が加圧されることによって含水率調整タンク４２から配管５０を通って洗浄液供給チューブ２２，２５へ洗浄液が圧送される（ステップＳ５）。そして、洗浄液供給チューブ２２，２５に供給された洗浄液は、洗浄液吐出ノズル２１ｄ，２４ａから吐出され、基板９の端縁上面および端縁下面に付着したレジスト液を溶解して除去する。
【００５５】
このように、本実施形態では、基板９の端縁からレジスト膜を除去するための洗浄液として、有機溶剤と純水との混合液を使用している。このため、有機溶剤を単独で使用した場合と比べてレジスト膜に対する洗浄液の浸透が抑制される。したがって、基板９の端縁に向けて吐出された洗浄液が有効領域のレジスト膜中に浸透することが抑制され、その結果、有効領域におけるレジスト膜の隆起や傾斜が抑制される。後述する実施例に示されるように、基板９の端縁からレジスト膜を清浄に除去しつつ、有効領域におけるレジスト膜の隆起や傾斜を良好に防止する効果を得るためには、洗浄液中の純水の比率を１．０重量％以上かつ５．０重量％未満とすればよく、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満とすればより望ましい。
【００５６】
また、本実施形態では、有効領域側への洗浄液の浸透が抑制されるため、有効領域におけるレジスト膜の溶解量は低減される。したがって、本実施形態のように基板９の端縁付近に吸引管２６による吸引力を発生させる場合でも、有効領域のレジスト膜の成分が基板９の端縁側へ流れ出して残渣化する虞も少ない。
【００５７】
＜４．実施例＞
表１は、上記実施形態の端縁洗浄装置４と同等の装置において、含水率Ｒ（重量％）が異なる数種類の洗浄液を準備し、それぞれの洗浄液で同じ処理の端縁洗浄を実施し、基板の洗浄状態を評価した結果を示している。表１中のｎ≦Ｒ＜ｍの段には、洗浄液中の純水の比率をｎ重量％以上かつｍ重量％未満として基板の端縁洗浄を複数回行った結果の総合的な評価を示している。なお、本調査においては、塗布膜としてノボラック系ポジレジストを使用し、洗浄液中の有機溶剤として、プロピレングリコールモノメチルエーテルとプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートの混合液を使用した。
【００５８】
【表１】
2009117439.tif 000003
【００５９】
表１中の「隆起」の列は、端縁洗浄後のレジスト膜の周縁部に発生する隆起の状態を膜厚測定装置により測定した結果である。「隆起」の列において、「◎」はレジスト膜の中央部に対する隆起部の高さが１．３μｍ未満であったことを示し、「○」はレジスト膜の中央部に対する隆起部の高さが１．３μｍ以上かつ１．８μｍ未満であったことを示し、「△」はレジスト膜の中央部に対する隆起部の高さが１．８μｍ以上かつ２．３μｍ未満であったことを示している。
【００６０】
また、表１中の「干渉縞」の列は、端縁洗浄後のレジスト膜の周縁部に発生する干渉縞（レジスト膜表面の傾斜）の状態を目視観察により評価した結果である。「干渉縞」の列において、「◎」は干渉縞が認められなかった又はほぼ認められなかったことを示し、「○」は干渉縞が僅かながら認められたことを示し、「△」は干渉縞が明瞭に認められたことを示している。
【００６１】
また、表１中の「除去状態」の列は、端縁洗浄後の基板の端縁上面におけるレジスト膜の除去状態を目視観察により評価した結果である。「除去状態」の列において、「◎」は端縁上面のレジスト膜が清浄に除去されているとともに端縁とレジスト膜との境界線が明瞭であったことを示し、「○」は端縁上面のレジスト膜が清浄に除去されているものの端縁とレジスト膜との境界線に多少の斑が認められたことを示し、「△」は端縁上面に未溶解のレジスト膜あるいは再付着したレジスト膜の残渣が認められたことを示している。
【００６２】
表１の結果を参照すると、レジスト膜の隆起を抑えるためには、洗浄液の含水率Ｒ（重量％）を１．０重量％以上かつ５．０重量％未満とすることが望ましく、２．０重量％以上かつ４．０重量％未満とすればより望ましいことが分かる。また、干渉縞の発生を抑えるためには、洗浄液の含水率Ｒ（重量％）が高いほど望ましいことが分かる。また、基板の端縁上面におけるレジスト膜の除去状態を向上させるためには、洗浄液の含水率Ｒ（重量％）を０．０重量％以上かつ５．０重量％未満とすることが望ましく、２．０重量％以上かつ４．０重量％未満とすればより望ましいことが分かる。
【００６３】
したがって、基板の端縁からレジスト膜を清浄に除去しつつ、有効領域におけるレジスト膜の隆起や傾斜を良好に防止する効果を得るためには、洗浄液の含水率Ｒ（重量％）を１．０重量％以上かつ５．０重量％未満とすればよく、３．０重量％以上かつ４．０重量％未満とすればより望ましいと言える。なお、本調査では特定の有機溶剤を使用したが、有機溶剤に純水を混合させたことによるレジスト膜への浸透抑制効果は有機溶剤の種類によって大きく変化するものではないと考えられる。したがって、他の有機溶剤を使用した場合にも同等の数値範囲において良好な結果を得ることができると推測される。
【００６４】
＜５．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、洗浄液供給機構４０において、洗浄液中の純水の比率をより正確に制御するために、洗浄液中の純水の比率を計測し、その計測値に基づいて有機溶剤の供給量および純水の供給量を制御するようにしてもよい。具体的には、図９に示すように、含水率調整タンク４２とノズル部２０とを繋ぐ配管５０の経路途中に含水率計測センサ５２を介挿し、含水率計測センサ５２の計測値が目標含水率Ｒｔに近づくように、制御部５１が開閉弁４４ｂおよび定量供給機構４６ｂの動作を制御すればよい。
【００６５】
また、上記実施形態の液量検出機構４７は、含水率調整タンク４２の内部に貯留された液体の重量を計測することによりその液量を検出するものであったが、他の計測方法によって含水率調整タンク４２内の液量を検出するようにしてもよい。例えば、液面センサを使用して含水率調整タンク４２内の液量を検出するようにしてもよい。
【００６６】
また、上記の実施形態では、含水率調整タンク４２の内部において有機溶剤と純水とを混合させていたが、ミキシングバルブ等を利用して配管の内部において有機溶剤と純水とを混合させるようにしてもよい。また、予め有機溶剤と純水との混合液が貯留されたタンクを用意し、当該タンクから端縁洗浄装置４に有機溶剤と純水との混合液を供給するようにしてもよい。但し、上記実施形態のように含水率調整タンク４２の内部において洗浄液を生成する方が、洗浄液中の純水の比率を最適な値に制御することができるため望ましい。
【００６７】
また、上記の実施形態では、有機溶剤を一旦有機溶剤加圧タンク４１に貯留し、有機溶剤加圧タンク４１から含水率調整タンク４２へ有機溶剤を圧送していたが、有機溶剤は、工場内の有機溶剤供給源あるいはキャニスタ缶から直接含水率調整タンク４２に供給されるようにしてもよい。
【００６８】
また、上記の実施形態では、温度が一定に維持されたクリーンルーム内においてレジスト液の塗布から端縁洗浄までの一連の処理を行っていた。このため、基板９、レジスト膜、および洗浄液の温度はほぼ等しい状態となっていたが、端縁洗浄装置４においてより良好な洗浄状態を得るために、基板９の温度に応じて洗浄液の温度を積極的に制御するようにしてもよい。具体的には、図１０に示すように、基板９の温度を計測するサーモグラフィ等の温度センサ５３を保持部１０の近傍に設置するとともに、洗浄液の温度を計測する温度計５４および洗浄液の温度を調節する温度調節部５５を配管５０の経路途中に介挿する。そして、制御部５１が、温度センサ５３の計測値と温度計５４の計測値とを受信してこれらの計測値が一定の誤差範囲となるように温度調節部５５の動作を制御するようにすればよい。
【００６９】
このように洗浄液の温度を積極的に制御すれば、有効領域のレジスト膜のうち、中央部と洗浄液に接触する周縁部との間の温度差をより低減することができる。したがって、レジスト膜の中央部と周縁部との間に斑が発生することを防止することができる。このような斑を良好に防止するために、基板９と洗浄液とはいずれも２１．０℃以上かつ２５．０℃以下とされ、これらの温度差は±３．０℃以内とされることが望ましい。なお、上記実施形態における環境湿度は、洗浄液の揮発速度を適正に維持するために、５５．０％以上かつ７５．０％以下とされることが望ましい。
【００７０】
また、上記の実施形態では、洗浄液を基板９へ供給するにつけ、洗浄液吐出ノズル２１ｄから洗浄液を吐出させたが、その他に例えば、高圧力で洗浄液を基板９へ向けて噴出するようにしたり、或いは、高速に吹き出す気体の流れ乗せて液体を勢いよく飛沫状に吹き出す気液混合ノズルを使用して洗浄液を基板９へ吹き付けるようにしてもよい。
【００７１】
また、上記の実施形態では、ガスを基板９へ供給するにつけ、窒素ガス吐出ノズル２１ｆから窒素ガスを吐出させたが、その他に例えば、高圧力で窒素ガスを基板９へ向けて噴出するようにしてもよい。ガスの種類も、窒素ガスに限らず、清浄な空気でもよい。
【００７２】
また、上記の実施形態では、基板として液晶表示装置用角形ガラス基板を使用していたが、本発明において処理対象となる基板は、カラーフィルタ用基板、太陽電池用基板、フォトマスク用基板、半導体ウエハ等の他の基板であってもよい。また、本発明において除去対象となる塗布膜も、例えばカラーフィルタ膜や、その他の塗布膜でもよく、レジスト膜に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】基板処理システム全体の概要を示した図である。
【図２】端縁洗浄装置の縦断面図である。
【図３】端縁洗浄装置の上面図である。
【図４】ノズル部の拡大縦断面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線位置からノズル部を見た図である。
【図６】基板の端縁上面に対する洗浄液および窒素ガスの吐出状態を模式的に示した図である。
【図７】洗浄液供給機構の構成を示した図である。
【図８】洗浄液の生成および供給の動作の流れを示したフローチャートである。
【図９】変形例に係る洗浄液供給機構の構成を示した図である。
【図１０】洗浄液の温度調節機構の構成を示した図である。
【図１１】従来の端縁洗浄後の基板の状態を模式的に示した図である。
【符号の説明】
【００７４】
１  基板処理システム
２  塗布装置
３  減圧乾燥装置
４  端縁洗浄装置
９  基板
１０  保持部
２０  ノズル部
２１ｄ  洗浄液吐出ノズル
２１ｆ  窒素ガス吐出ノズル
２４ａ  洗浄液吐出ノズル
２６  吸引管
３０  移動機構
４０  洗浄液供給機構
４２  含水率調整タンク
４３ａ，４４ａ，４５，４６ａ，４９ａ，５０  配管
４３ｂ，４４ｂ，４９ｂ  開閉弁
４６ｂ  定量供給機構
４７  液量検出機構
４８  攪拌機構
５１  制御部
５２  含水率計測センサ
５３  温度センサ
５４  温度計
５５  温度調節部
【図１】
2009117439.tif 000004
【図２】
2009117439.tif 000005
【図３】
2009117439.tif 000006
【図４】
2009117439.tif 000007
【図５】
2009117439.tif 000008
【図６】
2009117439.tif 000009
【図７】
2009117439.tif 000010
【図８】
2009117439.tif 000011
【図９】
2009117439.tif 000012
【図１０】
2009117439.tif 000013
【図１１】
2009117439.tif 000014