JP2004057930A

JP2004057930A - 角形基板の端縁部処理装置

Info

Publication number: JP2004057930A
Application number: JP2002219605A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Handa; 半田　正幸; Kazuo Kise; 木瀬　一夫
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】角形基板が大型化しても、端縁部の洗浄度の低下を招くことなく処理タクトが長くなるのを抑えることができる装置を提供する。
【解決手段】基板保持手段によって保持された角形基板１の端縁部に対向する吐出口から溶剤を吐出して角形基板の表面上の薄膜を角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させる溶剤吐出ノズルを有する端縁部処理ユニット１２を、角形基板の１つの端縁部に対しｎ個（ｎ：２以上の整数）、角形基板の端縁に沿った方向において当該端縁部の一辺の長さのｎ分の１の間隔をあけて連設し、ｎ個の端縁部処理ユニットを当該端縁部の一辺の長さのｎ分の１の距離だけ移動させるようにした。
【選択図】　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、サーマルヘッド製造用セラミック基板等の角形基板の表面に形成されたフォトレジスト、感光性ポリイミド樹脂、カラーフィルタ用染色剤等の薄膜を、角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させて除去する角形基板の端縁部処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、角形基板の端縁部を溶剤で洗浄して、角形基板の表面に形成された薄膜を角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させて除去する角形基板の端縁部洗浄装置としては、例えば特許第２７０８３３７号公報等に開示されたものがある。同号公報に開示された基板端縁洗浄装置は、表面に薄膜が形成された角形基板を載置保持する基板保持手段、この基板保持手段によって保持された角形基板の端縁部の表面に溶剤を吐出して薄膜の不要部を溶解させる溶剤吐出手段、この溶剤吐出手段から吐出される溶剤によって溶解させられた薄膜不要部の溶解物をガスの噴出によって角形基板の端縁よりも外方へ吹き飛ばすガスノズル、前記溶剤吐出手段から吐出される溶剤や前記ガスノズルから噴出されるガスによって吹き飛ばされた薄膜不要部の溶解物を吸引排出する吸引部材、前記溶剤吐出手段、ガスノズルおよび吸引部材を角形基板の端縁に沿って相対的に移動させる移動手段などを備えて構成されている。そして、前記溶剤吐出手段には、角形基板の端縁に沿った複数の吐出口が備えられており、基板保持手段に載置保持された角形基板の端縁に沿わせて溶剤吐出手段を相対移動させながら、溶剤吐出手段の複数の吐出口からそれぞれ角形基板の表面へ溶剤を吐出して角形基板の端縁部の薄膜不要部を溶解させるようにする。
【０００３】
ところで、従来の端縁部洗浄装置は、図６に概略平面図を示すように、溶剤吐出手段、ガスノズルおよび吸引部材を備えた端縁部洗浄ユニット２を、角形基板１の１つの端縁部ごとに１個ずつ設置して構成されている。そして、図６の（ａ）に矢印で示すように、各端縁部洗浄ユニット２を角形基板１の各端縁に沿ってそれぞれ当該端縁部の一端と他端との間で往復移動させつつ、角形基板１の端縁部の表面に溶剤吐出手段から溶剤を吐出するとともにガスノズルからガスを噴出させて、角形基板１の端縁部を洗浄するようにしている。なお、図６の（ｂ）は、角形基板１の搬入・搬出に際して端縁部洗浄ユニット２を退避位置へ移動させた状態を示している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した端縁部洗浄装置によって洗浄しようとする角形基板１は、年々大型化する傾向があり、それに伴って端縁部洗浄ユニット２の移動距離が大きくなる。端縁部洗浄ユニット２の移動距離が大きくなると、端縁部洗浄ユニット２が角形基板１の端縁部の一端から他端まで移動するのに要する時間が長くなり、この結果、処理タクトが長くなってしまう、といった問題点がある。一方、処理タクトを同一のままにしようとすると、端縁部洗浄ユニット２の移動速度を速くしなければならないが、その場合には、角形基板の端縁部の単位面積当りの溶剤吐出流量が少なくなり、この結果、端縁部の洗浄度が低下することになる。
【０００５】
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、角形基板が大型化しても、端縁部の処理品質の低下を招くことなく処理タクトが長くなるのを抑えることができる角形基板の端縁部処理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】
請求項１に係る発明は、表面に薄膜が形成された角形基板を保持する基板保持手段と、この基板保持手段によって保持された角形基板の端縁部に対向する吐出口から溶解用液体を吐出して角形基板の表面上の薄膜を角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させる液体吐出手段を有する端縁部処理ユニットと、この端縁部処理ユニットを角形基板に対しその端縁に沿った方向へ相対的に往復移動させる移動手段と、を備えた角形基板の端縁部処理装置において、前記端縁部処理ユニットを角形基板の１つの端縁部に対しｎ個（ｎ：２以上の整数）、角形基板の端縁に沿った方向において当該端縁部の一辺の長さのｎ分の１の間隔をあけて連設するとともに、前記移動手段により、ｎ個の前記端縁部処理ユニットを前記間隔に相当する距離だけ角形基板に対し相対的に移動させるようにしたことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１記載の端縁部処理装置において、前記液体吐出手段の吐出口から溶剤が吐出され、前記端縁部処理ユニットが、角形基板の端縁部に対向する噴出口からガスを噴出して前記液体吐出手段の吐出口から吐出される溶剤によって溶解させられた薄膜の溶解物を角形基板の端縁部から除去する溶解物除去手段を備えたことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２記載の端縁部処理装置において、角形基板の平面形状が正方形であり、角形基板の互いに対向する２つの端縁部に対しそれぞれ前記端縁部処理ユニットが複数個連設され、前記基板保持手段によって保持された角形基板を水平面内で鉛直軸回りに９０°回動させる回動手段が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１または請求項２記載の端縁部処理装置において、角形基板の平面形状が矩形であり、角形基板の４つの端縁部に対しそれぞれ前記端縁部処理ユニットが複数個連設されたことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の端縁部処理装置において、角形基板の１つの端縁部に対し複数個連接された前記端縁部処理ユニットが一体化されたことを特徴とする。
【００１１】
請求項１に係る発明の端縁部処理装置においては、基板保持手段によって保持された角形基板に対しその端縁と平行な方向へ端縁部処理ユニットが相対的に移動しながら、液体吐出手段の吐出口から溶解用液体が吐出され、それによって角形基板の表面上の薄膜が溶解させられる。この場合において、端縁部処理ユニットが角形基板の１つの端縁部に対しｎ個（例えば３個）、角形基板の端縁に沿った方向において当該端縁部の一辺の長さのｎ分の１（例えば３分の１）の間隔をあけて連設されているので、それらの端縁部処理ユニットを前記間隔に相当する距離だけ（例えば当該端縁部の一辺の長さの３分の１だけ）角形基板に対し相対的に移動させるだけで、当該端縁部の全長にわたって満遍なく溶解用液体が吐出され除去用流体が吐出されることになる。したがって、角形基板が大型化しても、端縁部処理ユニットの移動距離が小さくなることにより、処理タクトが長くなることはない。また、処理タクトを短くするために端縁部処理ユニットの移動速度を速くしたりする必要が無いので、角形基板の端縁部の単位面積当りの溶解用液体および除去用流体の吐出流量が少なくなることはない。したがって、端縁部の処理品質が低下することはない。
【００１２】
請求項２に係る発明の端縁部処理装置では、端縁部処理ユニットの液体吐出手段の吐出口から溶剤が吐出され、その溶剤によって角形基板の表面上の薄膜が溶解させられるとともに、端縁部処理ユニットの溶解物除去手段の噴出口からガスが噴出され、そのガスによって薄膜の溶解物が角形基板の端縁部から除去される。
【００１３】
請求項３に係る発明の端縁部処理装置では、それぞれ複数個連設された端縁部処理ユニットにより、角形基板の互いに対向する２つの端縁部に対して処理が施された後、回動手段により、基板保持手段によって保持された角形基板が水平面内で鉛直軸回りに９０°回動させられ、その後に、それぞれ複数個連設された端縁部処理ユニットにより、角形基板の互いに対向する別の２つの端縁部に対して処理が施される。
【００１４】
請求項４に係る発明の端縁部処理装置では、それぞれ複数個連設された端縁部処理ユニットにより、角形基板の４つの端縁部に対して同時に処理が施される。
【００１５】
請求項５に係る発明の端縁部処理装置では、角形基板の１つの端縁部に対し複数個連接された端縁部処理ユニットが、単一の移動手段により一体的に角形基板の端縁に沿った方向へ移動させられる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好適な実施形態について図１ないし図５を参照しながら説明する。
【００１７】
図１ないし図４は、この発明の実施形態の１例を示し、図１および図２は、基板の端縁部処理装置の１つである端縁部洗浄装置の概略平面図をそれぞれ示し、図３は、端縁部洗浄装置の概略構成を示す要部正面図であり、図４は、端縁部洗浄装置を構成する端縁部洗浄ユニットの部分拡大断面図である。
【００１８】
この端縁部洗浄装置は、図３に示すように、表面に薄膜、例えばフォトレジストの薄膜が形成された矩形状の角形基板１（以下、「基板１」という）の下面を吸着して基板１を水平姿勢に保持する基板載置プレート１０を備え、基板載置プレート１０は、図示しない昇降機構によって上下方向へ移動可能に支持されている。そして、基板１の４つの端縁部ごとに端縁部洗浄ユニット１２が設置されている。端縁部洗浄ユニット１２は、後に詳しく説明するが、基板１の１つの端縁部に対し複数個、図示例では３個、基板１の端縁に沿った方向に連設されている。
【００１９】
端縁部洗浄ユニット１２は、図３および図４に示すように、取付ブロック１４にノズルヘッド１６を固着し、ノズルヘッド１６に、基板載置プレート１０に保持された基板１の上下両面の各端縁部にそれぞれ吐出口が対向するように溶剤吐出ノズル１８とガス噴出ノズル２０とを取着して構成されている。溶剤吐出ノズル１８およびガス噴出ノズル２０は、それぞれ複数個、紙面と垂直な方向（基板１の端縁に沿った方向）に一列に設けられている。
【００２０】
溶剤吐出ノズル１８は、基板１の端縁部から除去しようとする薄膜の不要部と基板１上に残そうとする薄膜被着部分との境界部に対応する位置に配置されている。溶剤吐出ノズル１８の吐出口からは、基板１上の薄膜を形成するフォトレジストを溶解させる有機溶剤が基板１の端縁部に向かってほぼ垂直に吐出される。そして、溶剤吐出ノズル１８から吐出される有機溶剤によって基板１上の薄膜が基板１の端縁から所定の幅分だけ溶解させられる。なお、基板１上の薄膜を形成する材料が染色剤であるときは、溶剤吐出ノズル１８からアルカリ液などを吹き出すようにする。
【００２１】
ガス噴出ノズル２０は、溶剤吐出ノズル１８ごとに設置されており、それぞれの噴出口が、溶剤吐出ノズル１８から吐出された有機溶剤が基板１に当たる位置付近に向くように傾斜して取着されている。このガス噴出ノズル２０からは、窒素ガスやクリーンエアーなどが噴出され、そのガスの噴出圧力により、溶剤吐出ノズル１８から吐出された有機溶剤で溶解した薄膜の溶解物がその溶剤吐出ノズル１８の位置よりも基板１の内側へ進入するのを防ぎ、後述する吸気口２２による吸引と相まって、それら溶解物を基板１の端縁部から除去する。
【００２２】
また、取付ブロック１４には、基板１の端面に対向して開口するように吸気口２２が形設されており、取付ブロック１４の内部に吸気口２２に連通した排気室２４が形成されている。排気室２４には、排気管２６が連通しており、排気管２６は、図示しない真空吸引源に流路接続されている。そして、排気管２６を通して排気室２４内を真空吸引することにより、溶剤吐出ノズル１８からの吐出溶剤によって溶解させられ、ガス噴出ノズル２０からの噴出ガスによって基板１の端縁部から外方へ押し出された薄膜の溶解物が、吸気口２２を通って排気室２４内へ吸引され、排気室２４内から排気管２６を通って排出されるようになっている。
【００２３】
この端縁部洗浄装置には、上記した構成の端縁部洗浄ユニット１２が基板１の１つの端縁部に対し３個、基板１の端縁に沿った方向に連設されている。３個の端縁部洗浄ユニット１２は、連結されて一体化されており、図示しない水平移動機構により、基板１の端縁に沿って、図１の（ａ）および（ｂ）中にそれぞれ矢印で示す方向へ往復移動可能に支持されている。また、３個の端縁部洗浄ユニット１２は、基板１の端縁と直交する方向にも移動可能に支持されており、基板１の搬入・搬出に際し、洗浄しようとする基板１を保持して基板載置プレート１０が下降し、または洗浄済みの基板１を保持して基板載置プレート１０が上昇するときに端縁部洗浄ユニット１２と基板１とが接触しないように、図２に示す基板１から離れた退避位置へ移動させることができるようになっている。
【００２４】
基板１の１つの端縁部に対し３個設けられた端縁部洗浄ユニット１２は、当該端縁部の一辺の長さの約３分の１の間隔をあけて配置されている。そして、３個連設された端縁部洗浄ユニット１２は、水平移動機構により、隣り合う端縁部洗浄ユニット１２同士の間隔に相当する距離だけ、すなわち当該端縁部の一辺の長さの約３分の１の距離だけ基板１の端縁に沿って移動させられるようになっている。また、基板１の１つの端縁部に対し端縁部洗浄ユニット１２が２個連設された構成の装置では、２個の端縁部洗浄ユニット１２は、当該端縁部の一辺の長さの約半分の間隔をあけて配置され、当該端縁部の一辺の長さの約半分の距離だけ基板１の端縁に沿って移動可能とされる。すなわち、基板１の１つの端縁部に対しｎ個（ｎ：２以上の整数）の端縁部洗浄ユニット１２が設けられたときは、端縁部洗浄ユニット１２は、当該端縁部の一辺の長さのｎ分の１の間隔をあけて連設され、当該端縁部の一辺の長さのｎ分の１の距離だけ移動可能とされる。
【００２５】
上記した構成を有する端縁部洗浄装置においては、基板載置プレート１０によって保持された基板１に対し、図１の（ａ）および（ｂ）に示したように基板１の端縁と平行な方向へそれぞれ３個の端縁部洗浄ユニット１２が往復移動しながら、端縁部洗浄ユニット１２の複数の溶剤吐出ノズル１８の吐出口から有機溶剤が吐出され、その有機溶剤によって基板１の端縁部の薄膜が溶解させられるとともに、その薄膜の溶解物は、吸気口２２からの吸引によって吸い込まれ、かつ、ガス噴出ノズル２０の噴出口から噴出されるガスにより基板１の端縁部より外方へ押し出されて基板１の端縁部から除去される。そして、基板１の端縁部から除去された薄膜の溶解物は、有機溶剤およびガスと共に取付ブロック１４の吸気口２２を通って排気室２４内に吸い込まれ、排気室２４内から排気管２６を通って排出される。
【００２６】
このとき、端縁部洗浄ユニット１２は、基板１の１つの端縁部に対し当該端縁部の一辺の長さの約３分の１の間隔をあけて３個連設されており、当該端縁部の一辺の長さの約３分の１の距離だけ正・逆方向へ移動しながら洗浄処理が行われるので、当該端縁部の全長にわたって満遍なく溶剤吐出ノズル１８の吐出口から有機溶剤が吐出されガス噴出ノズル２０の噴出口からガスが噴出されることになる。したがって、基板１が大型化した場合でも、端縁部洗浄ユニット１２の移動距離が小さくなることにより、処理タクトが長くなることはなく、また、処理タクトを短くするために端縁部洗浄ユニット１２の移動速度を速くしたりする必要が無いので、基板１の端縁部の洗浄度が低下することはない。
【００２７】
上記した実施形態では、３個の端縁部洗浄ユニット１２を一体化して移動させるような構成としたが、それぞれの端縁部洗浄ユニット１２を独立させて駆動させる機構を設け、それらを同期させて移動させるようにしてもよい。このような装置構成としたときは、洗浄後において有機溶剤や薄膜の溶解物が残存しやすい基板１の角部に対してだけ余分にガス噴出ノズル２０からガスを噴出させる工程を追加して、薄膜の溶解物等を基板１から完全に除去するような操作が可能になる。また、３個の端縁部洗浄ユニット１２のうち、基板１面から外れる一端側に位置する端縁部洗浄ユニット１２（図１の（ａ）参照）は、基板１の搬入・搬出に際して支障が無ければ、端縁と直交する方向に移動させるような機構としなくてもよい。
【００２８】
また、上記実施形態では、矩形状の基板１の長辺および短辺にそれぞれ同数（３個）の端縁部洗浄ユニット１２を設けるようにしたが、基板１の長辺と短辺とで端縁部洗浄ユニット１２の個数を変えるようにしてもよく、例えば基板１の長辺側には３個の端縁部線上ユニット１２を設け、短辺側には２個の端縁部洗浄ユニット１２を設けるようにしてもよい。
【００２９】
さらに、図５に示すように、正方形の角形基板１ａの互いに対向する２つの端縁部に対してだけそれぞれ端縁部洗浄ユニット１２ａを複数個、図示例では２個連設し、角形基板１ａを保持する基板載置プレートを水平面内で鉛直軸回りに９０°回動させる回動機構を設けて、角形基板１ａの互いに対向する２つの端縁部の洗浄処理を行った後、角形基板１ａを９０°だけ回動させ（このとき、端縁部洗浄ユニット１２ａを退避させる必要がある）、その後に、角形基板１ａの互いに対向する別の２つの端縁部の洗浄処理を行うような構成とすることもできる。また、角形基板１ａの互いに対向する２つの端縁部に対してそれぞれ設けられた端縁部洗浄ユニット１２ａを、図５に矢印で示すように対称的に往復移動させるようにしてもよい。
【００３０】
なお、上記した実施形態では、有機溶剤とガスを使用して角形基板の端縁部からフォトレジストを溶解させて除去する端縁部洗浄装置について説明したが、この発明は、それ以外の端縁部処理装置、例えばアルカリ現像液と純水を使用して角形基板の端縁部からレジスト膜を溶解させて除去する装置についても適用することが可能である。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１に係る発明の端縁部処理装置を使用すると、角形基板が大型化しても、端縁部の処理品質の低下を招くことなく処理タクトが長くなるのを抑えることができる。
【００３２】
請求項２に係る発明の端縁部処理装置では、端縁部の洗浄度の低下を招くことなく処理タクトが長くなるのを抑えることができる。
【００３３】
請求項３に係る発明の端縁部処理装置では、角形基板の互いに対向する２つの端縁部に対してだけ複数個の端縁部処理ユニットを設けた簡略な構成で、処理タクトが長くなるのを或る程度抑えることができる。
【００３４】
請求項４に係る発明の端縁部処理装置では、角形基板の４つの端縁部に対して同時に処理が施されるので、処理タクトが長くなるのを効果的に抑えることができる。
【００３５】
請求項５に係る発明の端縁部処理装置では、端縁部処理ユニットの移動手段の構成を簡易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態の１例を示し、基板の端縁部処理装置の１つである端縁部洗浄装置の概略平面図であって、端縁部洗浄ユニットが移動している状態を示す図である。
【図２】同じく端縁部洗浄装置の概略平面図であって、端縁部洗浄ユニットが退避している状態を示す図である。
【図３】図１に示した端縁部洗浄装置の概略構成を示す要部正面図である。
【図４】図３に示した端縁部洗浄装置を構成する端縁部洗浄ユニットの部分拡大断面図である。
【図５】この発明の別の実施形態を示す基板の端縁部洗浄装置の概略平面図である。
【図６】従来の基板の端縁部洗浄装置の概略平面図である。
【符号の説明】
１、１ａ　角形基板
１０　基板載置プレート
１２、１２ａ　端縁部洗浄ユニット
１６　ノズルヘッド
１８　溶剤吐出ノズル
１８　ガス噴出ノズル
２２　吸気口
２６　排気管

Claims

表面に薄膜が形成された角形基板を保持する基板保持手段と、
この基板保持手段によって保持された角形基板の端縁部に対向する吐出口から溶解用液体を吐出して角形基板の表面上の薄膜を角形基板の端縁から所定の幅分だけ溶解させる液体吐出手段を有する端縁部処理ユニットと、
この端縁部処理ユニットを角形基板に対しその端縁に沿った方向へ相対的に往復移動させる移動手段と、
を備えた角形基板の端縁部処理装置において、
前記端縁部処理ユニットを角形基板の１つの端縁部に対しｎ個（ｎ：２以上の整数）、角形基板の端縁に沿った方向において当該端縁部の一辺の長さのｎ分の１の間隔をあけて連設するとともに、前記移動手段により、ｎ個の前記端縁部処理ユニットを前記間隔に相当する距離だけ角形基板に対し相対的に移動させるようにしたことを特徴とする角形基板の端縁部処理装置。
前記液体吐出手段の吐出口から溶剤が吐出され、前記端縁部処理ユニットが、角形基板の端縁部に対向する噴出口からガスを噴出して前記液体吐出手段の吐出口から吐出される溶剤によって溶解させられた薄膜の溶解物を角形基板の端縁部から除去する溶解物除去手段を備えた請求項１記載の角形基板の端縁部処理装置。
角形基板の平面形状が正方形であり、角形基板の互いに対向する２つの端縁部に対しそれぞれ前記端縁部処理ユニットが複数個連設され、前記基板保持手段によって保持された角形基板を水平面内で鉛直軸回りに９０°回動させる回動手段が設けられた請求項１または請求項２記載の角形基板の端縁部処理装置。
角形基板の平面形状が矩形であり、角形基板の４つの端縁部に対しそれぞれ前記端縁部処理ユニットが複数個連設された請求項１または請求項２記載の角形基板の端縁部処理装置。
角形基板の１つの端縁部に対し複数個連接された前記端縁部処理ユニットが一体化された請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の角形基板の端縁部処理装置。