JP2001129495A - 基板の処理方法及びその装置 - Google Patents
基板の処理方法及びその装置Info
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- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
- Exposure Of Semiconductors, Excluding Electron Or Ion Beam Exposure (AREA)
- Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)
Abstract
理する場合に、処理効率の向上を図ることができるよう
にした基板の処理方法を提供することにある。 【解決手段】 処理液を回転される基板6に向けて噴射
して処理する基板の処理方法において、混合されること
で溶解熱を発生する複数の処理液を上記基板に向けて噴
射する直前で混合することを特徴とする。
Description
処理液を噴射して処理する基板の処理方法及び処理装置
に関する。
製造工程においては、ガラス基板や半導体ウエハなどの
基板にフォトマスクを用いて回路パターンを形成するた
めのリソグラフィ工程がある。
パターンを形成するには、その基板にレジストパターン
を形成する工程と、このレジストパターンによって基板
をエッチングする工程と、エッチング後にレジストパタ
ーンを除去する工程と、レジストパターンを除去した基
板に成膜する工程とが複数回にわたって繰り返して行わ
れる。
溶解性のレジストが用いられるようになってきており、
そのようなレジストを用いて形成されたパターンは通常
の方法では容易に剥離除去することができないというこ
とがあるため、難溶解性のレジストパターンを除去する
ためにプラズマアッシングが用いられている。
トアップを招いたり、スループットに劣るなどのことが
ある。
記レジストパターンをそれぞれ処理液である硫酸と過酸
化水素水とを混合した混合処理液を用いて分解除去する
ということが考えられている。
保持し、この回転体によって回転される基板に向けて上
記混合処理液を噴射することで、基板に設けられたレジ
ストパターンを分解除去するということが行われる。
を分解除去する場合、基板温度を高くしたり、処理液の
温度を高くすることで、処理効果を向上させることがで
きるということが知られている。
は、予め複数の処理液を混合して貯えておかなければな
らないから、その作業に手間が掛かったり、設備にコス
トが掛かるということがある。
加熱しておかなければならないから、その作業や設備も
必要になるということがあり、そのことによっても生産
性の低下やコストアップを招くということがある。
り、基板や処理液を予め所定の温度に加熱することな
く、上記基板を混合された複数の処理液で処理すること
ができ、しかも処理時の温度を所定の温度に上昇させる
ことができるようにした基板の処理方法及び処理装置を
提供することにある。
液を回転される基板に向けて噴射してこの基板を処理す
る基板の処理方法において、混合されることで溶解熱を
発生する複数の処理液を上記基板に向けて噴射する直前
で混合することを特徴とする基板の処理方法にある。
硫酸と過酸化水素水であることを特徴とする請求項1記
載の基板の処理方法にある。
を、上記基板の回転数と大きさに応じて制御することを
特徴とする請求項1記載の基板の処理方法にある。
板に向けて噴射してこの基板を処理する基板の処理装置
において、上記基板を保持して回転駆動される回転体
と、混合室及びこの混合室に連通する噴射孔を有し上記
回転体に保持される基板に対向して配置されるノズル体
と、このノズル体の混合室に接続され混合されることで
溶解熱を発生する複数の処理液を上記混合室に別々に供
給する複数の供給管とを具備したことを特徴とする基板
の処理装置にある。
は、複数の処理液を混合する混合手段が設けられている
ことを特徴とする請求項4記載の基板の処理装置にあ
る。
液の流れを渦流にする障害部材を有することを特徴とす
る請求項5記載の基板の処理装置にある。
されることで溶解熱を発生する複数の処理液を基板に向
けて噴射する直前で混合するようにしたことで、複数の
処理液を予め混合せずにすみ、しかも溶解熱によって基
板を所定の温度で効率よく処理することが可能となる。
大きさによって基板の中心部分と周辺部分とで周速度に
差が生じ、その差によって温度にも差が生じるから、そ
の温度差を小さくできる量の処理液を噴射することで、
基板全体をほぼ同じ温度で処理することが可能となる。
向けて噴射するノズル体に、複数の処理液を混合するた
めの混合室を形成したから、この混合室で複数の処理液
を混合して噴射することができる。
液の流路に設けられた混合手段によって複数の処理液を
確実に混合することができるため、処理液による処理を
効率よく、かつ確実に行うことができる。
面を参照して説明する。
態で、図1は基板の処理装置を示し、この処理装置はカ
ップ体1を備えている。このカップ体1は、上面が開放
した有底状の下カップ1aと、この下カップ1aの上端
に着脱自在に保持された上カップ1bと、この上カップ
1bの内面側にねじ2によって着脱自在に取付けられた
中カップ1cとからなる。
が形成されている。この通孔3には回転軸4が挿通され
ている。この回転軸4の上記カップ体1内に突出した上
端は上記カップ体1内に配置された回転体5の下面に取
付けられている。この回転体5の上面には液晶表示装置
に用いられるガラス基板などの基板6の下面を支持する
複数の支持ピン7と、上記基板6の外周面に係合する複
数の係合ピン8とが設けられている。
した上記回転軸4の下端部は第1のモータ9の回転軸9
aに連結されている。したがって、上記第1のモータ9
が作動すれば、上記回転体5が上記基板6とともに回転
駆動されるようになっている。
取付けられている。この第1の取付板11は第1のシリ
ンダ12によって上下駆動されるようになっている。上
記第1の取付板11が上昇方向に駆動されれば、上記回
転体5が図1に鎖線で示すように一体的に上昇する。そ
れによって、上記回転体5に対して基板6を図示せぬロ
ボットなどによって着脱できる。
転軸4を軸受13aを介して回転自在に支持した支持体
13が設けられている。この支持体13には支持脚14
が立設されている。この支持脚14は上記通孔3から上
記下カップ1a内に突出し、その上端には上記通孔3を
覆うカバー15が取付けられている。このカバー15は
上記回転体5の上下動に連動する。したがって、上記回
転体5が上昇したときでも、上記カバー15は上記通孔
3を覆っている。
向かって低く傾斜した傾斜面に形成されている。したが
って、上記カバー15の上面に滴下した洗浄液はその傾
斜面に沿って流れて下カップ1aに滴下する。下カップ
1aの底部周辺部には複数の排出管16が接続されてい
て、下カップ1aに滴下した洗浄液を排出するようにな
っている。
側には、この基板6の上面に処理液を噴射するノズル体
31が配置されている。このノズル体31は揺動機構3
2によって上記基板6の径方向に沿って揺動駆動される
ようになっている。この揺動機構32は円筒状の水平ア
ーム33を有し、この水平アーム33の先端部に上記ノ
ズル体31が設けられている。
直にした駆動軸としての中空状のスプライン軸34の上
端が連結部材35を介して連結されている。上記スプラ
イン軸34の下端部は第2の支持板36に形成された通
孔37を通され、取付板38の一端部に設けられた軸受
39に回転自在に支持されている。
いて、その他端部には上記第2の支持板36に取付けら
れた第2のシリンダ41のロッド41aが連結されてい
る。したがって、上記第2のシリンダ41のロッド41
aが没入方向に駆動されれば、上記取付板38を介して
上記スプライン軸34が上昇駆動されることになる。
ーリ42が上下動自在かつスプライン軸34と一体的に
回転するように設けられている。上記第2の支持板36
には第2のモータ43が設けられ、その回転軸43aに
は駆動プーリ44が嵌着されている。この駆動プーリ4
4と上記従動プーリ42との間にはタイミングベルト4
5が張設されている。したがって、上記第2のモータ4
3が作動すれば、上記スプライン軸34が回転されるよ
うになっている。
転に水平アーム33が連動するから、この水平アーム3
3の先端部に設けられたノズル体31が回転体5に保持
された基板6の径方向に沿って移動するようになってい
る。つまり、水平アーム33は揺動することになる。
体51を有する。この本体51には混合室52及びこの
混合室52に一端を連通させ、他端を本体51の先端面
に開口させた噴射孔53が形成されている。
2の供給管55とが接続されている。第1の供給管54
からは上記混合室52に第1の処理液が供給され、第2
の供給管55からは第2の処理液が供給されるようにな
っている。第1の処理液としてはたとえば硫酸(H2S
O4)が用いられ、第2の処理液としてはたとえば過酸
化水素水(H2O2)が用いられる。
合室52で混合して混合処理液となる。第1、第2の処
理液が混合処理液となると溶解熱を発生する。そのた
め、混合処理液は所定温度に温度上昇してノズル体31
の噴射孔53から基板6に向けて噴射することになる。
の混合室52で十分に混合されずに噴射孔53から基板
6に向けて噴射する虞がある。そのような場合,混合処
理液の温度が十分に上昇せず、それによって基板6の処
理が良好かつ円滑に行われなくなることがある。
供給された第1、第2の処理液は、このノズル体31に
設けられた混合手段61によって十分に混合されてから
上記噴射孔53から基板6に向けて噴射されるようにな
っている。
に示すように上記噴射孔53内に設けられた2枚の障害
部材62a,62bを有する。この障害部材62a,6
2bは、上記噴射孔53の断面形状の半分よりもわずか
に大きなほぼ半円形状をなしていて、上記噴射孔53の
軸方向に所定間隔で、しかも周方向にほぼ180度位置
をずらして設けられている。
内へ流入した第1、第2の処理液は、図3(a)、
(b)に示すように上記噴射孔53に障害部材62が設
けられていることで、同図に矢印で示すように渦流とな
るから、混合室52で十分に混合されなくても、噴射孔
53を通過することで十分かつ確実に混合されることに
なる。
の中途部にはそれぞれ流量制御弁56,57が設けられ
ている。これらの流量制御弁56,57は制御装置58
によって開度が制御されるようになっている。
きさと回転数とによって変化する、上記基板6の周辺部
の周速度に応じて上記各流量制御弁56,57の開度を
制御し、ノズル体31から基板6に向けて噴射される混
合処理液の噴射量を制御するようになっている。
速度が速くなればなる程、その周辺部の温度低下が大き
くなる。したがって、基板6の周辺部の周速度の増加に
応じて基板6への混合処理液の供給量を増やせば、基板
6の中心部分と周辺部分との温度差を小さくしたり、基
板6の温度を所定温度に制御するなどのことができるよ
うになっている。
混合処理液の温度を検出する温度センサ59が設けられ
ている。この温度センサ59の検出信号は上記制御装置
58に入力される。
検出信号によっても各流量制御弁56,57の開度を制
御できるようになっている。つまり、基板6の温度は、
基板6の周速度あるいは混合室52における混合処理液
の温度のいずれかによって制御できるようになってい
る。
ける混合処理液の温度との両方の信号によって基板6の
温度を制御するようにしてもよい。つまり、基板6の回
転数と大きさによって決まる周速度に応じて基板6に供
給する混合処理液の温度を設定するようにしてもよい。
6に形成された難溶解性のレジストパターンや有機膜な
どを除去する場合には、まず、回転体5に基板6を保持
したならば、この回転体5を回転させるとともに、ノズ
ル体31を基板6の中心部分の上方に位置決めし、この
ノズル体31の混合室52に第1の供給管54と第2の
供給管55とによって第1の処理液と第2の処理液とを
供給する。
室52及び噴射孔53に設けられた混合手段61を構成
する2枚の障害部材62a,62bに衝突することで渦
流となって十分に混合する。そして、混合処理液となる
ことで溶解熱を発生して、噴射孔53から基板6の中心
部分に向けて噴射する。基板6の中心部分に噴射された
混合処理液は回転する基板6の遠心力で周辺部分へ流れ
る。それによって、基板6に形成されたレジストパター
ンや有機膜などは混合処理液によって分解処理されるこ
とになる。
処理液が発生する溶解熱によって所定温度に加熱される
ことになる。そのため、基板6に形成されたレジストパ
ターンなどの分解処理が促進されるから、処理効果を向
上させることができる。つまり、混合処理液の溶解熱を
利用して基板6を処理するため、基板6や処理液を予め
加熱手段を用いて加熱しておくということをせずにすむ
から、基板6の加熱処理を容易に行うことが可能とな
る。
形成された混合室52で混合させるだけでなく、噴射孔
53に設けられた混合手段61の2枚の障害部材62
a,62bによって渦流にして混合させるようにした。
おくということをせずにすむから、そのことによっても
基板6の処理を容易に行うことが可能となる。さらに、
2種類の処理液を混合手段61によって渦流にして混合
するため、これらの処理液を十分かつ確実に混合するこ
とができる。それによって、混合処理液によるレジスト
パターンや有機膜などの分解処理能力を向上させること
ができるばかりか、混合処理液を溶解熱によって所定温
度に確実に上昇させることができるから、基板6の加熱
も確実に行えることになる。
処理液を供給する第1、第2の供給管54,55には第
1、第2の制御弁56,57が設けられ、この第1、第
2の制御弁56,57は基板6の周辺部の周速度に応じ
て開度が制御される。
周辺部の周速度の変化に比例して増加する。そのため、
基板6の周辺部の周速度が増加すると、混合処理液の供
給量が増加するので、基板6の周辺部の周速度の増加に
ともなう温度低下が抑制され、基板6を全体にわたって
ほぼ均一な温度で処理することが可能となる。
センサ59が設けられている。そのため、この温度セン
サ59によって混合処理液の温度を制御してもよく、さ
らには基板6の周速度に応じて温度センサ59により混
合処理液の温度を設定してもよい。
ーム33に設けられている。そのため、水平アーム33
を基板6の径方向に沿って揺動させながらノズル体31
から混合処理液を基板6に向けて噴射させれば、混合処
理液による基板6の処理を、基板6の板面全体にわたっ
てより一層、均一に行うことが可能となる。
したならば、混合処理液の供給を所定時間停止する。そ
の状態で基板6を回転させた状態で所定時間放置した
後、再度混合処理液を所定量供給して所定時間放置する
ということを複数回にわたって繰り返すようにしてもよ
い。
た混合処理液による分解処理などの反応が十分に進行し
てから基板6に新たな混合処理液が供給されることにな
るから、混合処理液の使用効率が向上し、その使用量を
低減することができる。
ならば、基板6をリンス処理してから乾燥処理を行うよ
うにすればよい。
は、基板6の回転数と、混合処理液の供給量だけでな
く、ノズル体31の揺動機構32による揺動範囲や揺動
速度を制御することによっても、変えることができる。
のスプライン軸34を中心として水平アーム33を所定
の角度の範囲で回動させてノズル体31を基板6に対し
て変位させるようにしたが、上記水平アーム33を図示
しない往復駆動機構によって基板6の径方向に沿って往
復運動させることで、ノズル体31を基板6に対して変
位させるようにしてもよい。
れず、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であ
る。たとえば、ノズル体は揺動駆動される水平アームに
設けるようにしたが、回転体に保持される基板の中心部
上方に固定的に配置するようにしてもよい。
れるものでなく、他の薬液などであってもよく、要は混
合することで溶解熱を発生し、しかも所望する処理を行
うことができる処理液であればよい。
ず、三種類以上であってもよい。さらに、基板としては
半導体ウエハやフォトマスク基板などであってもよく、
要はレジストや有機膜などを分解除去する必要のあるも
のであればよい。
害部材62a,62bを設けて構成したが、図4に示す
第2の実施の形態のように混合室52に2枚のほぼ半円
形状の障害部材62a,62bを周方向に180度すら
して設けてもよい。
の実施の形態では、ノズル体31を混合室52が形成さ
れた本体部51と、噴射孔53が形成されたノズル口体
65とに分割し、このノズル口体65を上記本体部51
に液密に接続することで、ノズル体31とした。
上記ノズル口体65に、第1の実施の形態と同様、2枚
の半円形状の障害部材62a,62bを設けることで形
成した。
と、ノズル口体65とに分割することで、上記ノズル口
体65に障害部材62を設け易くなる。なお、障害部材
62a,62bはノズル口体65と一体形成してもよ
く、別部材をノズル口体65内に設けるようにしてもよ
い。
いが、障害部材62a,62bを本体部51の混合室5
2内に設けるようにしてもよい。つまり、障害部材62
a、62bは処理液の流路であれば、どこに設けるよう
にしてもよい。
混合手段61の障害部材62a,62bの形状や枚数は
なんら限定されるものでなく、要は混合室52に供給さ
れた複数の処理液を沿う流のまま噴射孔から流出させ
ず、渦流にして確実に混合できるものであればよい。
解熱を発生する複数の処理液を基板に向けて噴射する直
前で混合するようにした。
すみ、しかも基板や処理液を予め加熱しておかなくと
も、複数の処理液を混合することで発生する溶解熱によ
って基板を所定の温度に効率よく加熱して処理すること
が可能となる。
大きさによって生じる、基板の中心部分と周辺部分との
周速度の差に応じて処理液の噴射量を制御するようにし
た。
温度差を小さくすることができるから、基板を全体にわ
たってほぼ同じ温度で処理することが可能となる。
向けて噴射するノズル体に、複数の処理液を混合するた
めの混合室を形成した。
て噴射することができるから、複数の処理液を予め混合
しておくということをせずにすむ。
液の流路に設けられた混合手段によって複数の処理液を
確実に混合して温度を上昇させることができる。
ーンなどの難溶解性の物質を確実に、しかもむらなく分
解除去することができる。
的構成図。
図。
大断面図、(b)は同じく図3(a)のB−B線に沿う
断面図。
断面図。
断面図。
Claims (6)
- 【請求項1】 処理液を回転される基板に向けて噴射し
てこの基板を処理する基板の処理方法において、 混合されることで溶解熱を発生する複数の処理液を上記
基板に向けて噴射する直前で混合することを特徴とする
基板の処理方法。 - 【請求項2】 上記複数の処理液は、硫酸と過酸化水素
水であることを特徴とする請求項1記載の基板の処理方
法。 - 【請求項3】 上記処理液の噴射量を、上記基板の回転
数と大きさに応じて制御することを特徴とする請求項1
記載の基板の処理方法。 - 【請求項4】 処理液を回転される基板に向けて噴射し
てこの基板を処理する基板の処理装置において、 上記基板を保持して回転駆動される回転体と、 混合室及びこの混合室に連通する噴射孔を有し上記回転
体に保持される基板に対向して配置されるノズル体と、 このノズル体の混合室に接続され混合されることで溶解
熱を発生する複数の処理液を上記混合室に別々に供給す
る複数の供給管とを具備したことを特徴とする基板の処
理装置。 - 【請求項5】 上記処理液の流路には、複数の処理液を
混合する混合手段が設けられていることを特徴とする請
求項4記載の基板の処理装置。 - 【請求項6】 上記混合手段は、処理液の流れを渦流に
する障害部材を有することを特徴とする請求項5記載の
基板の処理装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000046277A JP2001129495A (ja) | 1999-08-25 | 2000-02-23 | 基板の処理方法及びその装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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JP23849399 | 1999-08-25 | ||
JP2000046277A JP2001129495A (ja) | 1999-08-25 | 2000-02-23 | 基板の処理方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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Family
ID=26533723
Family Applications (1)
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