JP2001255668A - 湿式処理方法及び装置 - Google Patents

湿式処理方法及び装置

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JP2001255668A
JP2001255668A JP2000066673A JP2000066673A JP2001255668A JP 2001255668 A JP2001255668 A JP 2001255668A JP 2000066673 A JP2000066673 A JP 2000066673A JP 2000066673 A JP2000066673 A JP 2000066673A JP 2001255668 A JP2001255668 A JP 2001255668A
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JP
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processing liquid
processing
substrate
liquid
gas
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JP2000066673A
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Yoshio Taniguchi
由雄 谷口
Katsuo Iwasaki
勝男 岩崎
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Panasonic Holdings Corp
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 基板に付着した処理液をエアナイフで分離除
去する際に処理液が乾燥して結晶化するのを防止すると
ともに、処理室の排気によって循環使用している処理液
の濃度が上昇するのを防止し、パターニング不良を低減
する。 【解決手段】 基板3に処理液ノズル5から処理液を散
布して処理を行った後、エアナイフ6から基板3に向け
て処理液の溶媒ミストを含むエアや不活性ガスなどの気
体を噴出することにより基板3上の処理液を除去し、処
理液が乾燥して結晶化するのを防止するようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、現像液、剥離液、
エッチング液等の処理液を用いて基板に対して所定の処
理を行う湿式処理方法及び装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】湿式処理は、半導体集積回路、液晶デバ
イス、カラーフィルタ等の製造工程において用いられる
ネガレジスト、ポジレジスト、カラーレジスト、保護膜
形成用オーバーコート材等のレジスト薄膜に対して、T
MAH、KOH、NaOH等のアルカリ液を用いて現像
処理を行う際、若しくは有機アミン系等の有機剥離液を
用いて剥離処理を行う際、また半導体集積回路、液晶デ
バイス、カラーフィルタ、プラズマディスプレイ等の製
造工程において用いられる金属薄膜等に対して、塩酸
系、硝酸系、蓚酸系、燐硝酸系等のエッチング液を用い
てエッチング処理を行う際などに広く適用されている。
【0003】そして、半導体集積回路、液晶デバイス、
カラーフィルタ等の製造工程においては、多数回の現
像、エッチング、剥離処理が必要である。すなわち、現
像液、剥離液、エッチング液(以下、処理液と称する)
を大量に使用するため、現像、剥離、エッチング等の各
処理装置内で、処理液で処理した後、処理対象の基板に
付着した処理液をエアナイフで分離除去し、その後、純
水や有機溶剤(以下、洗浄液と称する)で洗浄するのが
一般的である。
【0004】従来のこの種の湿式処理装置の概略構成を
図2を参照して説明する。図2において、1は処理室、
2は洗浄室であり、これらの室が連続して配設されると
ともに、その下部に処理対象である基板3を搬送する搬
送コンベア4が配設されている。また、処理前後の基板
3を搬送コンベア4に対して移載する移載手段(図示せ
ず)が設けられている。
【0005】処理室1の上部には、基板3に所定の処理
を行うため、搬送コンベア4で搬送される基板3に向け
て現像液やエッチング液や剥離液などの処理液を散布す
る処理液ノズル5が配設されている。また、処理室1の
搬送方向終端位置には基板3に付着した処理液を基板3
から分離除去するエアナイフ6が配設されている。処理
室1の上壁には、処理液が蒸発した際、若しくは基板3
に付着した処理液をエアナイフ6で分離除去する際に発
生した処理液ミストを排気する排気口7が設けられ、排
気手段(図示せず)に接続されている。また、処理室1
の底壁には処理液の廃液を回収する処理液タンク8が接
続され、この処理液タンク8に回収した処理液を循環ポ
ンプ9で処理液ノズル5に供給するように構成されてい
る。
【0006】洗浄室2の上部には、処理液を分離除去さ
れた基板3をさらに洗浄するため、搬送コンベア4で搬
送される基板3に向けて洗浄液を散布する洗浄液ノズル
10が配設されている。また、洗浄室2の搬送方向終端
位置には、基板3に付着した洗浄液を基板3から分離除
去するエアナイフ11が配設されている。洗浄室2の底
壁には洗浄液の廃液を回収する洗浄液タンク12が接続
されている。また、洗浄液ノズル10に洗浄液を供給す
る圧送手段(図示せず)が設けられている。
【0007】エアナイフ6にはエア供給配管13にてエ
ア若しくはN2 、Ar等の不活性ガスを供給するように
構成され、同じくエアナイフ11にもエア供給配管14
にてエア若しくはN2 、Ar等の不活性ガスを供給する
ように構成されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような構成では、基板3に付着した処理液をエアナイフ
6で分離除去する際に、処理液が乾燥し、結晶化した処
理剤が基板3に固着してしまい、一旦固着した処理剤の
結晶は、洗浄室2での洗浄では容易に除去できなくな
る。そのため、基板3上に固着した処理剤の結晶が残る
ことにより、所望のパターニングが行えなくなるという
問題があった。
【0009】また、処理液のミストを排気しているた
め、循環使用している処理液溶媒が蒸発し、処理液の濃
度が上昇し、結果として時間経過とともに処理速度が変
化し、基板3の処理均一性が悪化するという問題があっ
た。
【0010】例えば、現像装置であれば、基板3に付着
したレジスト成分が溶解している現像液がエアナイフ6
で分離除去される際に乾燥し固着することにより、本来
レジストを除去すべきところに結晶物が残り、その部分
がエッチング工程で膜残りとなり、最終的にショート不
良などのトラブルを発生する。また、排気により循環使
用する現像液の溶媒が蒸発することにより現像液濃度が
上昇し、現像速度が速くなり、所望の線幅のパターニン
グが得られず、結果として形成するトランジスタの特性
が所望のものと違ってしまうというトラブルが発生す
る。
【0011】また、レジスト剥離装置であれば、基板3
に付着したレジスト成分が溶解している剥離液がエアナ
イフ6で分離除去される際に乾燥し固着することによ
り、本来レジストを除去すべきところに結晶物が残る。
その後の成膜工程で、SiNx等の絶縁膜、Al、T
i、Mo、Ta、ITOなどの導電膜を形成した場合、
その下地との密着性が損なわれ、剥がれなどが発生する
というトラブルを生じることになる。
【0012】また、エッチング装置であれば、基板3に
付着したエッチング液がエアナイフ6で分離除去される
際に乾燥し固着することにより、本来除去すべきところ
に結晶物が残る。その後の成膜工程で、SiNx等の絶
縁膜、Al、Ti、Mo、Ta、ITOなどの導電膜を
形成した場合、その下地との密着性が損なわれ、剥がれ
などが発生し、配線のショート不良などのトラブルを生
じることになる。
【0013】本発明は、上記従来の問題点に鑑み、基板
に付着した処理液をエアナイフで分離除去する際に処理
液が乾燥して結晶化するのを防止するとともに、処理室
の排気によって循環使用している処理液の濃度が上昇す
るのを防止し、パターニング不良を低減できる湿式処理
方法及び装置を提供することを目的としている。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の湿式処理方法
は、基板に処理液を散布して処理を行った後、処理液の
溶媒ミストを含むエアや不活性ガスなどの気体を高圧化
し噴出する手段を用いて基板上の処理液を除去するもの
であり、基板上の処理液を分離除去する手段から気体と
ともに処理液溶媒がミスト状に噴出するので、基板上が
処理液溶媒の飽和蒸気圧に維持され、処理液が乾燥して
結晶化するのを確実に防止でき、処理液成分の結晶が基
板上に残ってパターニング不良が発生するのを低減で
き、また処理液を循環使用する場合に排気に伴って処理
液溶媒の蒸発分が排出される分が溶媒ミストの供給によ
って補われるので、処理液濃度を一定に保つことがで
き、基板の処理均一性を維持することができ、パターニ
ング不良を低減できる。
【0015】気体を高圧化し噴出する手段はエアナイフ
であることが好適である。
【0016】上記処理液としては、金属薄膜等のパター
ニングに用いられるエッチング液や、現像液または剥離
液を用いることができる。
【0017】また、本発明の湿式処理装置は、処理室内
に、基板を搬送経路に沿って搬送する搬送手段と、基板
の搬送経路の上部に配設された処理液の散布手段と、搬
送経路の終端部に配設され、基板に向けてエアや不活性
ガスなどの気体を高圧化し噴出させて処理液を基板から
分離除去する機構とを配設し、前記気体を高圧化し噴出
する機構にエアや不活性ガスなどの気体と処理液の溶媒
を供給する機構を設けたものであり、上記処理方法を実
施してその作用効果を奏することができる。
【0018】気体を高圧化し噴出する機構はエアナイフ
であることが好適である。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態の湿式
処理装置について、図1を参照して説明する。なお、図
2を参照して説明した従来例と同一の構成要素について
は、同一の参照符号を付して説明を省略し、相違点のみ
を説明する。
【0020】本実施形態では、処理液を分離除去するた
めのエアナイフ6にエアを供給するエア供給配管13に
処理液の溶媒を供給する溶媒供給配管15を接続し、エ
アナイフ6に供給されるエアに処理液の溶媒をミスト状
に供給するように構成している。この処理液溶媒の供給
方法としては、ミスト状にした処理液溶媒をエア供給配
管13に供給してもよいし、処理液溶媒をエア供給配管
13に供給する際にミスト状となるように供給してもよ
い。また、処理液溶媒は、処理液(現像液、剥離液、エ
ッチング液)に含まれる溶媒の主成分と同一溶媒を用い
るのが効果的であり、例えば一般的によく知られる溶媒
としては水などがある。
【0021】また、処理液溶媒を供給するタイミング
は、基板3上の処理液を基板3から分離除去するため、
エアナイフ6にエアを供給するタイミングと同時に行う
のが効果的である。
【0022】このように本実施形態においては、基板3
上の処理液を分離除去するためにエアナイフ6から噴出
されるエアにミスト状の処理液溶媒が含まれているの
で、基板3上が処理液溶媒の飽和蒸気圧に維持され、処
理液が乾燥して結晶化するのを確実に防止できる。した
がって、処理液成分の結晶が基板3上に残ってパターニ
ング不良が発生するのを低減できる。
【0023】また、処理室1で処理液を循環使用する場
合に、排気口7からの排気に伴って処理液溶媒の蒸発分
が排出されるが、その分溶媒ミストの供給によって補わ
れるので、処理液濃度を一定に保つことができ、基板3
の処理均一性を維持することができ、パターニング不良
を低減できる。
【0024】例えば、トランジスタが形成されるアレイ
基板において、トランジスタ形成時のパターニング不良
を防止できてその歩留りを向上することができる。例え
ば、従来例では処理液の乾燥、固着により約100箇所
のパターニング不良が発生していたが、本実施形態によ
ればハターニング不良を皆無にできるという効果が得ら
れた。
【0025】また、エアナイフ6からエア噴出時に処理
液溶媒が補充されるので、処理液濃度を一定に保つこと
ができ、上記トランジスタ形成時のパターニング寸法の
変動を抑制することができる。例えば、従来例では処理
液濃度の上昇により徐々にパターニング寸法が変化する
という不具合が発生していたが、本実施形態によればパ
ターニング寸法変化を皆無にできるという効果が得られ
た。
【0026】
【発明の効果】本発明の湿式処理方法及び装置によれ
ば、以上のように処理液の溶媒ミストを含むエアや不活
性ガスなどの気体を噴出するエアナイフを用いて基板上
の処理液を除去するようにしているので、エアナイフに
よる処理液の分離除去時に、基板上が処理液溶媒の飽和
蒸気圧に維持され、処理液が乾燥して結晶化するのを確
実に防止でき、処理液成分の結晶が基板上に残ってパタ
ーニング不良が発生するのを低減でき、また処理液を循
環使用する場合に、処理液溶媒が蒸発して排出された分
が溶媒ミストの供給によって補われ、処理液濃度を一定
に保つことができるので基板の処理均一性を維持するこ
とができ、パターニング不良の発生を低減できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の湿式処理装置の概略構成
図である。
【図2】従来例の湿式処理装置の概略構成図である。
【符号の説明】
1 処理室 3 基板 4 搬送コンベア(搬送手段) 5 処理液ノズル 6 エアナイフ 13 エア供給配管 15 溶媒供給配管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H01L 21/304 645 H01L 21/30 569D 21/306 572B 21/306 J Fターム(参考) 2H096 AA25 AA27 GA21 GA60 HA19 LA02 4K057 WA01 WA11 WE02 WE04 WE08 WE14 WK01 WN01 5F043 BB27 CC12 EE36 EE40 5F046 LA11 MA10

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に処理液を散布して処理を行った
    後、処理液の溶媒ミストを含むエアや不活性ガスなどの
    気体を高圧化し噴出する手段を用いて基板上の処理液を
    除去することを特徴とする湿式処理方法。
  2. 【請求項2】 気体を高圧化し噴出する手段がエアナイ
    フであることを特徴とする請求項1記載の湿式処理方
    法。
  3. 【請求項3】 処理液は、金属薄膜等のパターニングに
    用いられるエッチング液であることを特徴とする請求項
    1記載の湿式処理方法。
  4. 【請求項4】 処理液は、現像液または剥離液であるこ
    とを特徴とする請求項1記載の湿式処理方法。
  5. 【請求項5】 処理室内に、基板を搬送経路に沿って搬
    送する搬送手段と、基板の搬送経路の上部に配設された
    処理液の散布手段と、搬送経路の終端部に配設され、基
    板に向けてエアや不活性ガスなどの気体を高圧化し噴出
    させて処理液を基板から分離除去する機構とを配設し、
    前記気体を高圧化し噴出する機構にエアや不活性ガスな
    どの気体と処理液の溶媒を供給する機構を設けたことを
    特徴とする湿式処理装置。
  6. 【請求項6】 気体を高圧化し噴出する機構はエアナイ
    フであることを特徴とする請求項5記載の湿式処理装
    置。
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