JP2003324052A

JP2003324052A - 塗布膜除去方法および塗布膜形成除去装置

Info

Publication number: JP2003324052A
Application number: JP2002128424A
Authority: JP
Inventors: Kosuke Yoshihara; 孝介吉原
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】塗布膜形成時間を短縮して塗布膜形成のスル
ープットを高めることができる塗布膜形成方法を提供す
ること。【解決手段】被処理基板上に形成された塗布膜の周縁
部を溶剤で除去する塗布膜除去方法において、前記塗布
膜の周縁部を除去するにあたり、前記塗布膜が溶解する
溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液との混合液を
前記塗布膜の周縁部に供給する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体ウエ
ハ等の被処理基板上に形成されたレジスト膜（塗布膜）
の周縁部を除去する場合に使用される塗布膜除去方法お
よび塗布膜形成除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】半導体デバイスの製造工程において、レ
ジスト膜等の塗布膜を半導体ウエハ（以下、「ウエハ」
と称す）上に形成する方法としては、停止または回転す
るウエハの略中心部にレジスト等の塗布液を滴下し、そ
の後にウエハを所定の回転数で回転させることにより塗
布液をウエハの全面に拡散させる方法（スピンコート
法）が知られている。

【０００３】このような塗布膜形成方法においては、塗
布液がウエハの中心部から周縁部に向けて拡散していく
過程で、塗布液中の溶剤が蒸発するため、塗布液の粘度
が拡散方向で相違し、ウエハの周縁部で中央部と比べて
膜厚が大きくなる。また、ウエハの端面に塗布液が付着
する。このため、ウエハ周縁部上の塗布膜に対して例え
ばノズルからシンナー等の薬液（溶剤）を供給すること
により、その塗布膜の周縁部を除去するＥＢＲ（エッジ
ビードリムーブ）処理が行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記した塗
布膜形成方法においては、塗布膜の周縁部を除去する前
に塗布膜を十分に乾燥することが行われる。これは、塗
布膜の乾燥が不十分であると、塗布膜の除去端面（塗布
膜が除去された部分に露出する塗布膜の端面）から塗布
液が流動し、塗布膜の除去面にいわゆるだれが発生する
虞があるためである。そのため、十分に乾燥させる必要
から塗布膜の形成に多大の時間を要し、塗布膜形成のス
ループットが低下するという課題があった。

【０００５】本発明は、このような技術的課題を解決す
るためになされたもので、塗布膜形成時間を短縮するこ
とができ、もって塗布膜形成のスループットを高めるこ
とができる塗布膜除去方法および塗布膜形成除去装置を
提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明に係る塗布膜除去方法は、被処理
基板上に形成された塗布膜の周縁部を溶剤で除去する塗
布膜除去方法において、前記塗布膜の周縁部を除去する
にあたり、前記塗布膜が溶解する溶剤とその溶剤の溶解
度を抑制する処理液との混合液を前記塗布膜の周縁部に
供給することを特徴としている。

【０００７】このような方法によると、溶剤の溶解度が
抑制されるため塗布膜の乾燥が不十分のままであって
も、その周縁部の除去処理を行うことができる。その結
果、塗布膜の形成時間（塗布液の乾燥時間）を短縮する
ことができ、塗布膜形成のスループットを高めることが
できる。

【０００８】ここで、前記塗布液膜の溶解度を抑制する
処理液は、純水であることが望ましい。純水は入手が容
易であり、容易に上記効果を得ることができる。また、
前記塗布液膜の溶解度を抑制する処理液は、前記混合液
全体の５質量％以上５０質量％未満であることが望まし
い。前記処理液が混合液全体の５質量％未満の場合に
は、塗布膜の除去端面（塗布膜が除去された部分に露出
する塗布膜の端面）から塗布液が流動し、塗布膜の除去
面にいわゆるだれが発生する虞がある。これに対して、
前記処理液が前記混合液全体の５０質量％以上の場合に
は、周縁部の除去処理に時間がかかり、スループットが
低下するため、あるいはまた塗布膜の溶解効果が不十分
になるおそれがあるため、好ましくない。

【０００９】前記溶剤が、プロピレングリコールモノメ
チルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル、ブチルアセテート、エチルラクテート、
エチルセロソルブアセテート、メチルメトキシプロピオ
ネートから選択される少なくとも一種であることが望ま
しい。特に、前記溶剤が、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プロピレングリコールモノメ
チルエーテルとの混合溶剤であることが望ましく、更
に、前記プロピレングリコールモノメチルエーテルの質
量をＡとし、プロピレングリコールモノメチルエーテル
アセテートの質量をＢとすると、質量比Ａ：Ｂが７：３
であることが望ましい。

【００１０】また、前記混合溶剤の質量をａとし、前記
純水の質量をｂとすると、質量比ａ：ｂが５：２である
ことが望ましい。

【００１１】そして、前記混合液が容器内で混合して貯
留されることが望ましく、特に前記容器が複数のタンク
からなり、これら各タンク内における前記混合溶剤の各
質量比が互いに異なることが望ましい。このような方法
によると、ＥＢＲ処理時に容器から塗布膜の周縁部に混
合液を供給することができる。特に、前記容器が複数の
タンクからなり、これら各タンク内における前記溶解用
処理液の質量比が互いに異なる場合には、ＥＢＲ処理時
に塗布膜の材料，膜厚および下地等に応じた混合液の供
給に迅速に応じることができる。

【００１２】また、前記混合液が、供給ノズル内におい
て混合されることによって生成されることが望ましく、
前記混合液が、スタティックミキサによって混合される
ことによって生成されるものであっても良い。更に、前
記混合液が、前記塗布膜上において混合されることによ
って生成されるものであっても良い。

【００１３】また、前記混合液が温度調整されることが
望ましい。このような方法によると、塗布膜の周縁部に
対する混合液の除去能力が高められるため、好ましい。
また、前記被処理基板を回転させた状態において前記混
合液が供給されることが望ましい。このような方法によ
ると、塗布膜の周縁部に混合液を拡散させながら供給す
ることができる。

【００１４】前記した目的を達成するためになされた本
発明に係る塗布膜形成除去装置は、被処理基板に塗布膜
を形成すると共に、被処理基板上に形成された塗布膜の
周縁部を除去する塗布膜形成除去装置であって、被処理
基板を略水平に保持する基板保持部材と、前記基板保持
部材を回転させる回転手段と、前記基板保持部材に保持
された被処理基板の略中央に塗布液を供給する塗布液供
給手段と、前記基板保持部材に保持された被処理基板に
塗布液が溶解する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処
理液との混合液を供給する混合液供給手段とを具備し、
前記塗布膜形成後、混合液供給手段から混合液を前記塗
布膜の周縁部に供給し、被処理基板上に形成された塗布
膜の周縁部を除去することを特徴としている。

【００１５】このような塗布膜形成除去装置によると、
塗布液が溶解する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処
理液との混合液を被処理基板に供給することができるた
め、溶剤の溶解度が抑制される。その結果、塗布膜の乾
燥が不十分のままであっても、その周縁部の除去処理を
行うことができ、塗布膜の形成時間（塗布液の乾燥時
間）を短縮することができ、塗布膜形成のスループット
を高めることができる。

【００１６】ここで、前記混合液供給手段は、塗布液が
溶解する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液とを
混合して、前記混合液を予め生成して貯留しておく容器
と、この容器から供給された前記混合液を被処理基板に
供給する混合液供給ノズルとを有することが望ましく、
特に前記容器が複数のタンクからなり、これら各タンク
内における前記混合溶剤の各質量比が互いに異なること
が望ましい。このように種々の混合溶剤を備えている
と、ＥＢＲ処理時に塗布膜の材料，膜厚および下地等に
応じた混合液の供給に迅速に行うことができる。

【００１７】また、前記混合液供給手段は、塗布液を溶
解する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液とをノ
ズル内部で混合する供給ノズルを有することが望まし
い。また、前記混合液供給手段は、塗布液が溶解する溶
剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液とを混合するス
タティックミキサと、このスタティックミキサから供給
された前記混合液を被処理基板に供給する混合液供給ノ
ズルとを有することが望ましい。更に、前記混合液供給
手段は、前記溶剤を被処理基板に供給する溶剤供給ノズ
ルと、前記溶剤の溶解度を抑制する処理液を供給する処
理液供給ノズルとを有し、これら溶剤供給ノズルと処理
液供給ノズルとから前記溶剤と処理液を別個に前記被処
理基板上に供給し、該処理基板上でこれらを混合して、
混合液としても良い。

【００１８】また、前記被処理基板に供給される混合液
を温度調整する温度調整機構を備えていることが望まし
く、塗布膜の周縁部に対する混合液の除去能力を高める
ことができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る塗布膜除去方
法および塗布膜形成除去装置について、図に示す実施の
形態に基づいて説明する。なお、本塗布膜除去方法を説
明する先立ち、この本発明にかかる塗布膜形成除去装置
の実施形態について、図１および図２を用いて説明す
る。図１および図２は、本発明の実施形態に係る塗布膜
形成除去装置（ＣＯＴ）を示す断面図と平面図である。
図１に示す塗布膜形成除去装置（ＣＯＴ）は、ウエハ搬
送機構の保持部材（図示せず）を挿抜するための開口５
０ａを有するケーシング５０を備えている。このケーシ
ング５０内には、ウエハＷを収容するためのカップＣＰ
が配置されている。

【００２０】前記カップＣＰの底部における中央部寄り
には排気管５３が接続され、また外側寄りには排液管５
４が接続されている。そして、排気管５３からカップＣ
Ｐ内の気体が排気される。排液管５４からは、塗布処理
に伴って飛散した塗布液や溶剤が排出される。また、前
記カップＣＰ内には、ウエハＷを真空吸着によって水平
に保持するスピンチャック５１が配置されている。前記
カップＣＰの下方にはパルスモータ等の駆動モータ５２
が配置されている。

【００２１】前記スピンチャック５１は、前記駆動モー
タ５２によって回転可能に、またエアシリンダ等の昇降
機構（図示せず）によって昇降可能に構成されている。
このスピンチャック５１の上方には塗布液を塗布する噴
頭６０ａ、混合液を吐出する噴頭６０ｂが配置されてい
る。なお、前記スピンチャック５１の回転速度は任意に
制御可能となっている。

【００２２】前記噴頭６０ａは、ベース部材６２を有
し、アーム６１ａに着脱可能に取り付けられている。そ
して、駆動機構７０に前記アーム６１ａを介して連結さ
れ、Ｘ方向，Ｙ方向（図２に図示）およびＺ方向に移動
し得るように構成されている。この噴頭６０ａのベース
部材６２には、塗布液供給ノズル９０が取り付けられて
いる。また、前記噴頭６０ｂはアーム６１ｂに取り付け
られている。そして、駆動機構７０に前記アーム６１ｂ
を介して連結され、Ｘ方向，Ｙ方向（図２に図示）およ
びＺ方向に移動し得るように構成されている。この噴頭
６０ｂには、混合液供給ノズル８０が取り付けられてい
る。なお、図１では、アーム６１ｂを省略して図示して
いる。

【００２３】また、前記噴頭６０ａには、第一チューブ
６５ａ，６５ｂが取り付けられている。前記第一チュー
ブ６５ａ，６５ｂは、前記塗布液供給ノズル９０に接続
された配管の周囲に配置されている。一方、前記噴頭６
０ｂには、第二チューブ６６ａ，６６ｂが取り付けられ
ている。この前記第二チューブ６６ａ，６６ｂは、前記
混合液供給ノズル８０に接続された配管の周囲に配置さ
れている。そして、前記第一チューブ６５ａ，６５ｂは
塗布液の温度を、また前記第二チューブ６６ａ，６６ｂ
は混合液の温度をそれぞれ一定温度になすため温度調節
流体を循環させるように構成されている。なお、チュー
ブ６５ａ，６６ａは往路とされ、またチューブ６５ｂ，
６６ｂは復路とされる。

【００２４】前記混合液供給ノズル８０は、混合液供給
配管８１を介して中間タンク８３に接続されている。前
記混合液供給配管８１にはバルブ８２が配置されてい
る。また、前記中間タンク８３には、その中に溶剤（塗
布膜を溶解する液体）を供給する溶剤供給配管８４と純
水（溶剤の溶解度を抑制する処理液）を供給する純水供
給配管８６とが接続されている。前記溶剤供給配管８４
にはバルブ８５が、また前記純水供給配管８６にはバル
ブ８７がそれぞれ配置されている。そして、配管８４，
８６を介して中間タンク８３内に供給された溶剤と純水
は攪拌機構（図示せず）により攪拌されて混合液とな
り、この混合液が中間タンク８３内に貯留された状態と
なっている。

【００２５】前記混合液は、中間タンク８３内に窒素
（Ｎ₂ ）ガス等の圧送ガスを供給することにより、混合
液供給配管８１および混合液供給ノズル８０を介してウ
エハＷ（塗布膜）上に供給される。この場合、Ｎ₂ ガス
の加圧力を制御することにより混合液の流量が制御され
る。

【００２６】前記塗布液供給ノズル９０は、塗布液供給
配管９１を介して塗布液タンク９２に連通されている。
前記塗布液供給配管９１には、サックバックバルブ９３
およびエアーオペレーションバルブ９４と気泡除去機構
９５とフィルタ９６とベローズポンプ９７とが下流側か
らその順に配置されている。

【００２７】前記ベローズポンプ９７は伸縮可能であ
り、この伸縮が制御されることにより所定量の塗布液が
塗布液供給ノズル９０を介してウエハＷの表面に供給さ
れる。このベローズポンプ９７の駆動部は、ベローズポ
ンプ９７の一端に取り付けられたねじ９８ａおよびこの
ねじ９８ａに螺合されるナット９８ｂからなるボールね
じ機構９８と、このボールねじ機構９８のナット９８ｂ
を回転させることにより前記ねじ９８ａを直線移動させ
るためのステッピングモータ９９とから構成されてい
る。これにより、極少量の塗布液の供給を制御すること
が可能となる。

【００２８】また、前記サックバックバルブ９３は、塗
布液供給ノズル９０からの塗布液の吐出後、塗布液供給
ノズル９０の先端内壁部に表面張力によって残留してい
る塗布液を塗布液供給ノズル９０内に引き戻し、残留塗
布液の固化を阻止するように構成されている。

【００２９】一方、図２に示すように、前記ケーシング
５０内のカップＣＰの外側には、略同一の構造を有する
四つの噴頭６０ａを保持可能な保持部５５が配設されて
いる。この保持部５５には、ノズル９０のノズル口を乾
燥固化させないように、ノズル９０のノズル口を溶剤雰
囲気に置くための挿入部（図示せず）が配設されてい
る。これら噴頭６０ａのうち選択された一つがアーム６
１ａに装着されて保持部５５から取り出され、処理に際
してウエハＷの直上（所定位置）に移動される。各噴頭
６０ａ（ベース部材６２）には、アーム６１ａの先端部
に取り付けるための取付部６３が配置されている。

【００３０】なお、本実施形態においては、混合液供給
ノズル８０と塗布液供給ノズル９０とを別々のアーム６
１ａ，６１ｂに取り付けられているが、同一のアーム上
に取り付けるようにしてもよい。

【００３１】更に、前記溶剤としては、メチル−３−メ
トキシプロピネート（ＭＭＴ，沸点：１４５℃，粘度：
１．１ｃｐｓ）、乳酸エチル（ＥＬ，沸点：１５４℃，
粘度：２．６ｃｐｓ）、エチル−３−メトキシプロピネ
ート（ＥＥＰ，沸点：１７０℃，粘度：１．３ｃｐ
ｓ）、ピルビン酸エチル（ＥＰ，沸点：１４４℃，粘
度：１．２ｃｐｓ）、プロピレングリコールモノメチル
エーテルアセテート（ＰＥＧＭＥＡ，沸点：１４６℃，
粘度：１．３ｃｐｓ）、２−ヘプタノン（沸点：１５２
℃、粘度：１．１ｃｐｓ）、シクロヘキサン、プロピレ
ングリコールモノメチルエーテル（ＰＥＧＭＥ）、ブチ
ルアセテート、エチルラクテート、エチルセロソルブア
セテート、メチルメトキシプロピオネート等を用いるこ
とができる。溶剤は一種の溶剤あるいは複数種の溶剤を
混合したものであっても良い。

【００３２】例えば、前記溶剤が、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プロピレングリコー
ルモノメチルエーテルとの混合溶剤であり、更に、前記
プロピレングリコールモノメチルエーテルの質量をＡと
し、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテー
トの質量をＢとすると、質量比Ａ：Ｂが７：３である溶
剤を好適に用いることができる。

【００３３】一方、前記塗布液膜の溶解度を抑制する処
理液としては、例えば、純水、メチルアルコール、エチ
ルアルコールを挙げることができる。特に、前記塗布液
膜の溶解度を抑制する処理液としては、純水が入手容易
であり、好適に用いることができる。

【００３４】また、前記塗布液膜の溶解度を抑制する処
理液は、前記溶剤と前記処理液との混合液全体の５質量
％以上５０質量％未満であることが望ましい。前記処理
液が混合液全体の５質量％未満の場合には、塗布膜の除
去端面（塗布膜が除去された部分に露出する塗布膜の端
面）から塗布液が流動し、塗布膜の除去面にいわゆるだ
れが発生する虞がある。これに対して、前記処理液が前
記混合液全体の５０質量％以上の場合には、周縁部の除
去処理に時間がかかり、スループットが低下するため、
あるいはまた塗布膜の溶解効果が不十分になるおそれが
あるため、好ましくない。例えば、前記混合溶剤の質量
をａとし、前記純水の質量をｂとすると、質量比ａ：ｂ
が５：２であるものが好適に用いることができる。

【００３５】次に、前記した塗布ユニット（ＣＯＴ）を
用いる塗布膜除去方法につき、図１および図２と図３と
を用いて説明する。図３は、本発明が適用された塗布膜
形成方法を説明するために示すフローチャートである。
本塗布膜形成方法は「塗布処理」および「乾燥処理」と
「除去処理」の各工程が順次実施されるため、これら各
工程を順次説明する。なお、予め被処理基板としてのウ
エハＷがスピンチャック５１によってカップＣＰ内の定
位置に吸着保持され、その表面温度が均一な温度に設定
されているものとする。また、両バルブ８２，８５，８
７は閉弁されているものとする。

【００３６】「塗布処理」先ず、駆動機構７０によって
噴頭６０ａをＹ方向に移動させてウエハ中心部の直上位
置に配置し、ウエハＷを回転させる。この場合、噴頭６
０ａをウエハ中心部の直上位置に配置すると、塗布液供
給ノズル９０の吐出口がウエハ中心部付近の直上位置に
配置される。また、ウエハＷの回転速度は、２００ｍｍ
ウエハの場合に２０００〜６０００ｒｐｍ、３００ｍｍ
ウエハの場合に１０００〜４０００ｒｐｍであることが
好ましい。

【００３７】次いで、塗布液供給ノズル９０の吐出口か
ら塗布液をウエハＷの略中心部に供給する。この場合、
ウエハＷ上に塗布液を供給すると、遠心力によってレジ
スト液が外方に拡散され、ウエハＷの表面に塗布液が塗
布される（図３のステップＳ１）。なお、塗布液として
は、レジスト（フェノールノボラックス樹脂とナフトキ
ノンジアジドエステル）が用いられる。

【００３８】しかる後、塗布液の供給を停止し、ウエハ
Ｗの回転速度を減速する（図３のステップＳ２）。これ
により、膜厚調整機能が発揮され、ウエハＷ面内の膜厚
が均一化される。これは、ウエハＷの回転速度を減速し
た際にその加速度によってウエハＷ上の塗布液に中心に
向かう力が作用し、しかもウエハＷの回転が低速である
ことから、塗布液の乾燥が遅くなり、結果として膜厚を
整える機能が発揮されるためである。すなわち、この減
速によって作用する内側へ向かう力によってウエハＷの
外方へ飛散する塗布液量が抑制され、ウエハ中央部にも
ウエハ外周部と同様に塗布液が保持されて塗布膜の膜厚
がより均一化することになる。この場合、ウエハＷの回
転速度は５０〜１０００ｒｐｍであることが好ましい。
特に、ウエハＷの回転速度が５００ｒｐｍ以下であれ
ば、塗布液の乾燥が殆ど進行せず、膜厚調整の自由度が
高い。なお、図３のステップＳ２の処理は必須のもので
はなく、必要に応じて行われる。

【００３９】そして、ウエハＷの回転速度を上昇させて
残余の塗布液を振り切る（図３のステップＳ３）。この
場合、ウエハＷの回転速度は、２００ｍｍウエハの場合
に１５００〜４０００ｒｐｍ、３００ｍｍウエハの場合
に１０００〜３０００ｒｐｍであることが好ましい。

【００４０】「乾燥処理」ウエハＷの回転速度を継続さ
せ、塗布液を乾燥して塗布膜を形成する（図３のステッ
プＳ４）。この場合、ウエハＷの回転速度は、２００ｍ
ｍウエハの場合に１０００ｍｍ〜２０００ｍｍ、３００
ｍｍウエハの場合に５００〜１５００ｒｐｍであること
が好ましい。

【００４１】「除去処理」予め、両バルブ８５，８７を
開弁して所定量の溶剤および純水を所望の割合（溶剤の
質量をａとし、純水の質量をｂとすると、質量比ａ：ｂ
＝５：２）で溶剤供給配管８４と純水供給配管８６を介
して中間タンク８３に供給し、所定の混合液を生成す
る。この場合、混合溶剤としてはＯＫ７３（プロピレン
グリコールモノメチルエーテル溶剤の質量Ａとし、プロ
ピレングリコールモノメチルエーテルアセテート溶剤の
質量Ｂとすると、質量比Ａ：Ｂ＝７：３の混合溶剤）が
好適に用いられる。また、プロピレングリコールモノメ
チルエーテル溶剤とプロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテート溶剤との混合溶剤の質量と純水の質量
との比が５：２になるように中間タンク８３に供給し、
両バルブ８５，８７を閉弁し、攪拌機構（図示せず）に
よって混合液を中間タンク８３内で生成する（図３のス
テップＳ５）。この混合液生成工程は、塗布液の塗布工
程開始前に予め行い、混合液を中間タンク８３に貯留し
ておくのが好ましい。

【００４２】乾燥処理後、ウエハＷの回転を停止した
後、駆動機構７０によって噴頭６０ａをＹ方向に移動さ
せると共に噴頭６０ｂをＹ方向に移動させ、混合液供給
ノズル８０をウエハ周縁部の直上位置に配置する。な
お、乾燥処理後、ウエハＷの回転を維持しても良い。前
記混合液供給ノズル８０がウエハ周縁部の直上位置に配
置された後、バルブ８２を開弁し、中間タンク８３内の
混合液を室温以下（２３℃程度）に温度調整しながら、
塗布膜の周縁部に供給する（図３のステップＳ６）。こ
の場合、バルブ８２を開弁すると、Ｎ₂ ガス等の圧送ガ
スによって混合液供給配管８１および混合液供給ノズル
８０を介して塗布膜の周縁部に混合液が圧送される。

【００４３】そして、塗布膜の周縁部に供給された混合
液が遠心力によってウエハ外方に拡散され塗布膜の周縁
部を除去する（図３のステップＳ７）。このようにし
て、ウエハＷ上に塗布膜の周縁部を除去して所望の塗布
膜が形成される。

【００４４】以上のように、塗布膜の溶解度を抑制する
処理液が混合された混合液を用いて塗布膜の周縁部を除
去する（ＥＢＲ処理を施す）と、塗布膜の乾燥が不十分
のままその周縁部の除去処理を行うことができ、塗布液
供給後の乾燥時間を短縮することができる。

【００４５】

【実施例】この効果は、次に示す実験によって確認でき
た。なお、本発明はこれら実施例に限定されるものでは
ない。（実施例１）３００ｍｍウエハを１０００ｒｐｍで回転
させるとともに、このウエハ上に粘度１０ｃｐのＥＬ
（シクロヘキサノン）溶剤塗布液を塗布し、ＯＫ７３お
よび純水の混合液（ＯＫ７３の質量をａとし、純水の質
量をｂとすると、質量比ａ：ｂ＝５：２）を用いて、塗
布液供給後の１５秒、２０秒、２５秒、３０秒、３５秒
にＥＢＲ処理を行った。その結果、塗布液供給後、１５
秒〜２５秒経過後に行ったＥＢＲ処理では塗布膜の除去
端面（塗布膜が除去された部分に露出する塗布膜の端
面）から塗布液が流動し、塗布膜の除去面にいわゆるだ
れの発生が認められたが、塗布液供給後３０秒経過後に
行ったＥＢＲ処理では、いわゆるだれは認められなかっ
た。

【００４６】（比較例１）実施例１と同様に、３００ｍ
ｍウエハを１０００ｒｐｍで回転させるとともに、この
ウエハ上に粘度１０ｃｐのＥＬ（シクロヘキサノン）溶
剤塗布液を塗布し、溶剤としてＯＫ７３のみを用いて、
塗布液供給後の１５秒、２０秒、２５秒、３０秒、３５
秒、４０秒、４５秒、５０秒にＥＢＲ処理を行った。そ
の結果、塗布液供給後、１５秒〜４５秒経過後に行った
ＥＢＲ処理では塗布膜の除去端面（塗布膜が除去された
部分に露出する塗布膜の端面）から塗布液が流動し、塗
布膜の除去面にいわゆるだれの発生が認められたが、塗
布液供給後５０秒経過後に行ったＥＢＲ処理では、いわ
ゆるだれは認められなかった。

【００４７】このように、所定の良好なＥＢＲ処理を得
るためには、溶剤としてＯＫ７３のみを用いた場合は５
０秒程度であるのに対し、ＯＫ７３および純水の混合液
を用いた場合は３０秒程度であった。言い換えれば、塗
布膜形成後、短時間のうちにＥＢＲ処理を行うことがで
き、塗布膜の形成の総時間を短縮することができ、塗布
膜形成のスループットを高めることが認められた。

【００４８】なお、本実施形態においては、中間タンク
７３内で溶剤と処理液を混合し、これをウエハＷ上の塗
布膜にガス圧送する場合について説明したが、本発明は
これに限定されず、図４に示すようにして供給してもよ
い。すなわち、溶剤タンク（図示せず）から溶剤供給配
管１０１を介して供給された溶剤と純水タンク（図示せ
ず）から純水供給配管１０２を介して所定の流量で供給
された純水とをスタティックミキサ１０３によって混合
し、このスタティックミキサ１０３から混合液供給配管
８１を介して混合液供給ノズル８０へ混合液を供給する
ように構成しても良い。なお、図４にあっては、塗布液
供給ノズル９０が設けられているベース部材６２に混合
液供給ノズル８０が設けられている場合を示している。
この場合には、アーム６１ｂを省略することができる。

【００４９】また、本発明における溶剤と純水との混合
は、図５に示すようにしてもよい。すなわち、混合部１
１１を有する混合液供給ノズル１１０を塗布ユニット
（ＣＯＴ）内に配設し、溶剤タンク（図示せず）からの
溶剤供給配管１１２および純水タンク（図示せず）から
の純水供給配管１１３を混合部１１１に接続し、この混
合部１１１で溶剤と純水とを混合するように構成しても
良い。なお、図５も、図４と同様に塗布液供給ノズル９
０が設けられているベース部材６２に混合液供給ノズル
１１０が設けられている場合を示している。

【００５０】さらに、図６に示すようにして溶剤と純水
とを混合することもできる。すなわち、溶剤タンク（図
示せず）からの溶剤供給配管１２３および純水タンク
（図示せず）からの純水供給配管１２４をそれぞれ溶剤
供給ノズル１２１と純水供給ノズル１２２に接続し、こ
れらノズル１２１，１２２からそれぞれ吐出された溶剤
と純水をウエハＷ上の塗布膜上で混合するように構成し
ても良い。なお、図６も、図４、５と同様に塗布液供給
ノズル９０が設けられているベース部材６２にノズル１
２１、１２２が設けられている場合を示している。

【００５１】この他、本実施形態においては、溶解用処
理液の混合液がＯＫ７３および純水からなる場合につい
て説明したが、これは一例であって本発明はこれに限定
されるものではない。例えば、ＰＧＭＥＡ溶剤およびＥ
Ｌ（シクロヘキサノン）溶剤等からなるものでも、塗布
膜の乾燥が不十分のまま（乾燥開始してから１５〜２０
秒後）その周縁部の除去処理を行うことができる。この
場合、ＰＧＭＥＡ溶剤およびＥＬ溶剤の質量が同一であ
ることが望ましい。これにより、ＰＧＭＥＡ溶剤の溶解
力を抑制して塗布膜の周縁部における除去処理を一層効
果的に行うことができる。

【００５２】また、本実施形態においては、複数種類の
溶解用処理液を混合する容器としての中間タンク８３が
単数である場合について説明したが、本発明はこれに限
定されず、図７に示すように複数のタンク２０１ａ〜２
０１ｄであってもよい。

【００５３】図７において、各タンク２０１ａ〜２０１
ｄは、溶剤Ｉが貯留する溶剤タンク２０２および溶剤Ｉ
Ｉが貯留する溶剤タンク２０３に配管２０４ａ〜２０４
ｄ，配管２０５ａ〜２０５ｄを介して接続されている。
そして、バルブ２０６ａ〜２０６ｄを開弁して溶剤タン
ク２０２から溶剤Ｉを、またバルブ２０７ａ〜２０７ｄ
を開弁してタンク２０１ａ〜２０１ｄに溶剤タンク２０
３から溶剤ＩＩをそれぞれ供給するように構成されてい
る。また、各タンク２０１ａ〜２０１ｄは独立して塗布
ユニット（ＣＯＴ）に接続されている。

【００５４】このような複数のタンク２０１ａ〜２０１
ｄを用いてＥＢＲ処理を施す場合には、タンク２０１ａ
〜２０１ｄ内において各質量比が互いに異なる溶剤Ｉ，
ＩＩを貯留することにより、塗布膜の材料，膜厚および
下地等に応じた混合液の供給に迅速に応じることができ
る。この場合、図８に示すように、各タンク２０１ａ〜
２０１ｄを共通の塗布ユニット（ＣＯＴ）に接続し、こ
のユニット（ＣＯＴ）内においてウエハ上の塗布膜にＥ
ＢＲ処理を施しても同様の効果を奏することができる。

【００５５】さらに、本実施形態においては、レジスト
膜の除去に適用する場合について説明したが、本発明は
これに限定されず、例えば半導体膜，電極膜，層間絶縁
膜の除去にも適用可能である。また、本発明において
は、処理基板としてウエハに限定されず、例えばＬＣＤ
基板やＣＤ等の他の基板であっても勿論よい。

【００５６】

【発明の効果】以上の説明で明らかなとおり、本発明に
係る塗布膜除去方法および塗布膜形成除去装置による
と、塗布膜形成の総時間を短縮することができ、塗布膜
形成のスループットを高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の実施形態に係る塗布膜形成除
去装置を示す断面図である。

【図２】図２は、本発明の実施形態に係るおよび塗布膜
形成除去装置を示す平面図である。

【図３】図３は、本発明にかかる塗布膜形成方法を説明
するために示すフローチャートである。

【図４】図４は、本発明にかかる塗布膜形成除去装置に
用いられる他の混合液供給手段（１）を示す断面図であ
る。

【図５】図５は、本発明にかかる塗布膜形成除去装置に
用いられる他の混合液供給手段（２）を示す断面図であ
る。

【図６】図６は、本発明にかかる塗布膜形成除去装置に
用いられる他の混合液供給手段（３）を示す断面図であ
る。

【図７】図７は、本発明にかかる塗布膜形成除去装置に
用いられる他の混合液供給手段（４）を示す断面図であ
る。

【図８】図８は、本発明にかかる塗布膜形成除去装置に
用いられる他の混合液供給手段（５）を示す概念図であ
る。

【符号の説明】

５０ケーシング５１スピンチャック５２駆動モータ５３排気管５４排液管６０ａ噴頭６０ｂ噴頭６１ａアーム６１ｂアーム７０駆動機構８０混合液供給ノズル８１混合液供給配管８３中間タンク８４溶剤供給配管８６純水供給配管９０塗布液供給ノズル９１塗布液供給配管９２塗布液タンクＣＰカップＣＯＴ塗布ユニットＷウエハ

───────────────────────────────────────────────────── 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）Ｂ０１Ｆ 15/06 Ｂ０５Ｃ 11/08 ５Ｆ０４６Ｂ０５Ｃ 11/08 11/10 11/10 Ｂ０５Ｄ 1/40 ＡＢ０５Ｄ 1/40 3/10 Ｎ 3/10 Ｇ０３Ｆ 7/42 Ｇ０３Ｆ 7/42 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５７７Ｆターム(参考） 2H096 AA25 CA12 CA20 LA02 LA03 4D075 AC64 BB20Z BB69Z DA08 DC22 EA05 EA45 EC30 EC54 4F042 AA07 AB00 BA08 CB27 CC10 DF09 EB09 EB17 4G035 AB37 AC01 AC50 AE01 AE13 AE15 4G037 BA01 BB06 EA01 5F046 JA02 JA03 JA08 JA09 JA13 JA15 JA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被処理基板上に形成された塗布膜の周縁
部を溶剤で除去する塗布膜除去方法において、前記塗布膜の周縁部を除去するにあたり、前記塗布膜が
溶解する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液との
混合液を前記塗布膜の周縁部に供給することを特徴とす
る塗布膜除去方法。
【請求項２】前記塗布液膜の溶解度を抑制する処理液
は、純水であることを特徴とする請求項１に記載された
塗布膜除去方法。
【請求項３】前記塗布液膜の溶解度を抑制する処理液
は、前記混合液全体の５質量％以上５０質量％未満であ
ることを特徴とする請求項１または請求項２に記載され
た塗布膜除去方法。
【請求項４】前記溶剤が、プロピレングリコールモノ
メチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノ
メチルエーテル、ブチルアセテート、エチルラクテー
ト、エチルセロソルブアセテート、メチルメトキシプロ
ピオネートから選択される少なくとも一種であることを
特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載され
た塗布膜除去方法。
【請求項５】前記溶剤が、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プロピレングリコールモノ
メチルエーテルとの混合溶剤であることを特徴とする請
求項４に記載された塗布膜除去方法。
【請求項６】前記溶剤が、前記プロピレングリコール
モノメチルエーテルの質量をＡとし、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質量をＢとする
と、質量比Ａ：Ｂが７：３であることを特徴とする請求
項５に記載された塗布膜除去方法。
【請求項７】前記混合溶剤の質量をａとし、前記純水
の質量をｂとすると、質量比ａ：ｂが５：２であること
を特徴とする請求項５または請求項６に記載された塗布
膜除去方法。
【請求項８】前記混合液が容器内で混合して貯留され
ることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに
記載された塗布膜除去方法。
【請求項９】前記容器が複数のタンクからなり、これ
ら各タンク内における前記混合溶剤の各質量比が互いに
異なることを特徴とする請求項８に記載された塗布膜除
去方法。
【請求項１０】前記混合液が、供給ノズル内において
混合されることによって生成されることを特徴とする請
求項１乃至請求項９のいずれかに記載された塗布膜除去
方法。
【請求項１１】前記混合液が、スタティックミキサに
よって混合されることによって生成されることを特徴と
する請求項１乃至請求項９のいずれかに記載された塗布
膜除去方法。
【請求項１２】前記混合液が、前記塗布膜上において
混合されることによって生成されることを特徴とする請
求項１乃至請求項９のいずれかに記載された塗布膜除去
方法。
【請求項１３】前記混合液が温度調整されることを特
徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載され
た塗布膜除去方法。
【請求項１４】前記被処理基板を回転させた状態にお
いて前記混合液が供給されることを特徴とする請求項１
乃至請求項１３のいずれかに記載された塗布膜除去方
法。
【請求項１５】被処理基板に塗布膜を形成すると共
に、被処理基板上に形成された塗布膜の周縁部を除去す
る塗布膜形成除去装置であって、被処理基板を略水平に保持する基板保持部材と、前記基板保持部材を回転させる回転手段と、前記基板保持部材に保持された被処理基板の略中央に塗
布液を供給する塗布液供給手段と、前記基板保持部材に保持された被処理基板に塗布液が溶
解する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液との混
合液を供給する混合液供給手段と、を具備し、前記塗布膜形成後、混合液供給手段から混合液を前記塗
布膜の周縁部に供給し、被処理基板上に形成された塗布膜の周縁部を除去するこ
とを特徴とする塗布膜形成除去装置。
【請求項１６】前記混合液供給手段は、塗布液が溶解
する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液とを混合
して、前記混合液を予め生成して貯留しておく容器と、
この容器から供給された前記混合液を被処理基板に供給
する混合液供給ノズルとを有することを特徴とする請求
項１５に記載された塗布膜形成除去装置。
【請求項１７】前記容器が複数のタンクからなり、こ
れら各タンク内における前記混合溶剤の各質量比が互い
に異なることを特徴とする請求項１６に記載された塗布
膜形成除去装置。
【請求項１８】前記混合液供給手段は、塗布液を溶解
する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液とをノズ
ル内部で混合する供給ノズルを備えていることを特徴と
する請求項１５に記載される塗布膜形成除去装置。
【請求項１９】前記混合液供給手段は、塗布液が溶解
する溶剤とその溶剤の溶解度を抑制する処理液とを混合
するスタティックミキサと、このスタティックミキサか
ら供給された前記混合液を被処理基板に供給する混合液
供給ノズルとを有することを特徴とする請求項１５に記
載された塗布膜形成除去装置。
【請求項２０】前記混合液供給手段は、前記溶剤を被
処理基板に供給する溶剤供給ノズルと、前記溶剤の溶解
度を抑制する処理液を供給する処理液供給ノズルとを有
し、これら溶剤供給ノズルと処理液供給ノズルとから前
記溶剤と処理液を別個に前記被処理基板上に供給し、該
処理基板上でこれらを混合して、混合液とすることを特
徴とする請求項１５に記載された塗布膜形成除去装置。
【請求項２１】前記被処理基板に供給される混合液を
温度調整する温度調整機構を備えていることを特徴とす
る請求項１５乃至請求項２０のいずれかに記載された塗
布膜形成除去装置。