(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面にシリカ系被膜が形成され水平姿勢に保持されて鉛直軸回りに回転する基板の周縁部に針状ノズルから膜溶解液を吐出し、基板周縁部の不要被膜を溶解させて除去する、シリカ系被膜の膜溶解方法において、
前記膜溶解液として、γ−ブチルラクトン、乳酸エチル及びピルビン酸エチルからなる群より選ばれた１種類の溶媒もしくは２種類以上の溶媒の混合液を使用することを特徴とする、基板表面に形成されたシリカ系被膜の膜溶解方法。
【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（ＬＣＤ）用或いはフォトマスク用のガラス基板などの基板の表面にシリカ系被膜（ＳＯＧ（ｓｐｉｎ  ｏｎ  ｇｌａｓｓ）膜）を塗布形成した後、熱処理する前に、その基板を水平姿勢に保持して鉛直軸回りに回転させながら、針状ノズルから薬液を基板の周縁部に吐出して、基板周縁部の不要ＳＯＧ膜を溶解させて除去する膜溶解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
半導体製造工程などにおいて、基板の表面にＳＯＧ膜を形成した後、その基板は、それ以降の各種処理工程を経る間に、カセットへ挿入されまたカセットから抜き出されたり、搬送機構に保持されたりする。これらの際、基板の周縁部がカセットの収納溝や搬送機構のチャック部などに接触して、基板の周縁部のＳＯＧ膜が剥離し、これが発塵源になることが知られている。そこで、ＳＯＧ膜の形成工程において、基板の表面にＳＯＧ膜を回転塗布した後、基板周縁部のＳＯＧ膜を予め溶解除去しておく処理が行なわれている。この処理には、例えば実開平４−１１１７２９号公報等に開示されているような装置が使用されている。
【０００３】
同号公報に開示されている回転塗布装置は、図１に要部斜視図を示すように、基板Ｗを吸着して水平姿勢に保持し、下面側に回転軸１２が一体に垂設されて、図示しないモータによって鉛直軸回りに回転させられるチャック１０を備え、図示していないが、チャック１０に保持された基板Ｗ上へＳＯＧ材を供給するノズルや、チャック１０に保持された基板Ｗの周囲を取り囲むように配設され基板Ｗの周縁から周囲へ飛散する余剰ＳＯＧ材を回収するカップなどを有している。そして、ノズルから基板Ｗの中心部にＳＯＧ材を滴下させ、基板Ｗの回転によってＳＯＧ材を基板Ｗの全面に薄膜状に拡げることにより、基板Ｗの表面にＳＯＧ膜が形成される。
【０００４】
また、カップの側方には、基板Ｗの周縁部のＳＯＧ膜を溶解させて除去するための膜除去機構１４が配設されている。膜除去機構１４は、膜溶解液を吐出して供給する針状ノズル１６、この針状ノズル１６を先端に装着したノズル支持用アーム１８、このアーム１８の端部に上端部が固着され、鉛直姿勢に保持された回動軸２０、この回動軸２０を鉛直軸回りに回動自在に支持した可動枠２２、この可動枠２２にピストン棒の先端部が固着され、図示しない装置フレームに固設されて、可動枠２２を昇降させるエアーシリンダ２４、ノズル支持用アーム１８に取着された一対のガイドローラ２６、２６、及び、図示しない装置フレームに立設固定され、上部がチャック１０に保持された基板Ｗから離間する方向へ屈曲されて傾斜し、一対のガイドローラ２６、２６に挾み付けられるように係合したガイドレール２８から構成されている。
【０００５】
以上のような構成を有する膜除去機構１４は、エアーシリンダ２４が伸張駆動されて、実線で示したように可動枠２２が上昇している状態では、実線で示したようにノズル支持用アーム１８が基板Ｗから大きく離間するように旋回して、針状ノズル１６が上方の待機位置に保持される。一方、エアーシリンダ２４が収縮駆動されると、可動枠２２が下降し、その下降動作に伴い、ガイドレール２８により案内されて、アーム１８が基板Ｗに接近するように旋回され、二点鎖線で示すように針状ノズル１６は、最下位置において先端が基板Ｗの周縁部に対し所定の間隔、例えば１ｍｍをもって対向するようになっている。そして、回転する基板Ｗの周縁部に針状ノズル１６から膜溶解液が吐出されることにより、基板Ｗの周縁部から全周にわたって不要ＳＯＧ膜が溶解され除去されることになる。
【０００６】
針状ノズル１６から吐出されて基板Ｗの周縁部からＳＯＧ膜を溶解除去する膜溶解液としては、従来、イソプロピルアルコール（ＩＰＡ）や酢酸ブチルが使用されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ＩＰＡや酢酸ブチルを膜溶解液として使用した場合、図２に、基板の周縁部からＳＯＧ膜を溶解除去したときの、ＳＯＧ膜被覆部ＡとＳＯＧ膜除去部Ｂとの境界部分における膜厚変化の状態を示すように、ＳＯＧ膜の終端部分に膜の盛り上りＣが生じる。尚、図２中のＳが基板の表面位置を示す。処理には、膜溶解液としてＩＰＡを使用し、処理時間は０．５秒、基板の回転数は１，７００ｒｐｍ、針状ノズルの径寸法は０．４９ｍｍ、針状ノズルからのＩＰＡの吐出流量は２５ｃｃ／ｍｉｎとした。また、日立化成（株）製ＨＳＧ−２２０９を使用して基板の表面にＳＯＧ膜を形成した。ＳＯＧ膜の終端部分に膜の盛り上りＣが形成されると、その盛り上りＣ部分にはクラックが発生し易くなり、その部分が破損してパーティクルを発生する、といった問題点がある。
【０００８】
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、基板の表面に形成されたＳＯＧ膜の不要部分を基板の周縁部から溶解除去したときに、ＳＯＧ膜の終端部分に膜の盛り上りが生じないようにしもしくはその盛り上りを小さく抑え、ＳＯＧ膜の終端部分でクラックが発生しないようにして、ＳＯＧ膜の盛り上り部分の破損によるパーティクルの発生を防止することができる膜溶解方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この発明は、表面にＳＯＧ膜が形成され水平姿勢に保持されて鉛直軸回りに回転する基板の周縁部に針状ノズルから膜溶解液を吐出して基板周縁部のＳＯＧ膜を溶解除去する膜溶解方法において、前記膜溶解液として、γ−ブチルラクトン、乳酸エチルもしくはピルビン酸エチルのうちの１種類の溶媒、又は、それらの溶媒のうちの２種類以上のものを混合させた混合液を使用することを特徴とする。
【００１０】
γ−ブチルラクトン、乳酸エチルもしくはピルビン酸エチル又はそれらのうちの２種類以上の溶媒の混合液を膜溶解液として使用し、基板の表面に形成されたＳＯＧ膜の不要部分を基板の周縁部から溶解除去するようにしたときは、ＳＯＧ膜の終端部分に膜の盛り上りが生ぜずもしくはその盛り上りが小さく抑えられる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
この発明では、ＳＯＧ膜の膜溶解液としてγ−ブチルラクトン、乳酸エチル又はピルビン酸エチルのうちの何れかを使用する。或いは、それらの溶媒のうちの２種類以上のものを混合させた混合液を膜溶解液として使用する。そして、図１に示したような膜除去機構１４を使用し、回転塗布装置によって表面にＳＯＧ膜が形成されチャック１０に保持されて回転する基板Ｗの周縁部にγ−ブチルラクトン等の膜溶解液を針状ノズル１６から吐出させることにより、基板Ｗの周縁部から全周にわたって不要ＳＯＧ膜を膜溶解液で溶解させて除去する。
【００１２】
【００１３】
ＳＯＧ材の種類を種々に変え、それぞれ基板の表面にＳＯＧ膜を形成し、それぞれのＳＯＧ膜について、γ−ブチルラクトン、乳酸エチル及びピルビン酸エチルを膜溶解液としてそれぞれ使用し、基板の周縁部からのＳＯＧ膜の溶解除去を行なったときの処理結果を表１に示す。処理時間は０．５秒、基板の回転数は１，７００ｒｐｍ、針状ノズルの径寸法は０．４９ｍｍ、針状ノズルからの膜溶解液の吐出流量は１５ｃｃ／ｍｉｎとした。また、ＳＯＧ材として使用した市販薬液Ａは、東京応化工業（株）製のＴＹＰＥ７（商品名）、市販薬液Ｂは、住友化学工業（株）製のＳＦ−１０１４（商品名）、市販薬液Ｃは、日立化成工業（株）製のＨＳＧ−２２０９（商品名）、市販薬液Ｄは、アライドシグナル社製のＡｃｃｕｇｌａｓｓ（商品名）、市販薬液Ｅは、東京応化工業（株）製のＴＹＰＥ２（商品名）であり、これらの薬液のうち、市販薬液Ａ〜Ｄは有機ＳＯＧ材、市販薬液Ｅは無機ＳＯＧ材である。
【００１４】
【表１】
0003740207.tif 000002
【００１５】
表１中において“≧１０，０００Å”や“≧１，５００Å”などと表示しているのは、膜の盛り上りを１０，０００Å以下、１，５００Å以下にすることができないことを意味している。表１に示した結果から分かるように、γ−ブチルラクトン、乳酸エチル及びピルビン酸エチルは何れも、膜溶解液として十分に使用可能であり、かつ、性能的にＩＰＡより優れている。
【００１６】
【発明の効果】
この発明は以上説明したように構成されかつ作用するので、この発明に係る膜溶解方法によれば、基板の表面に形成されたＳＯＧ膜の不要部分を基板の周縁部から溶解除去したときに、ＳＯＧ膜の終端部分に膜の盛り上りを生じることがなく、もしくはその盛り上りが小さく抑えられ、このため、ＳＯＧ膜の終端部分でクラックが発生することがなくなり、ＳＯＧ膜の盛り上り部分の破損によるパーティクルの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  膜除去機構を備えた回転塗布装置の構成の１例を示す要部斜視図である。
【図２】  従来の膜溶解液であるＩＰＡを使用して、基板の周縁部からＳＯＧ膜を溶解除去したときの、ＳＯＧ膜被覆部ＡとＳＯＧ膜除去部Ｂとの境界部分における膜厚変化の状態を示す図である。
【符号の説明】
１０  チャック
１２  回転軸
１４  膜除去機構
１６  針状ノズル
【図１】
0003740207.tif 000003
【図２】
0003740207.tif 000004