JP2624426B2 - 角形基板の洗浄装置 - Google Patents

角形基板の洗浄装置

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JP2624426B2
JP2624426B2 JP4209690A JP20969092A JP2624426B2 JP 2624426 B2 JP2624426 B2 JP 2624426B2 JP 4209690 A JP4209690 A JP 4209690A JP 20969092 A JP20969092 A JP 20969092A JP 2624426 B2 JP2624426 B2 JP 2624426B2
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corner
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宏仁 佐合
重美 藤山
勝彦 工藤
博嗣 熊澤
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はLCD、フォトマスクの
製造等に用いられる回転塗布の後処理用洗浄装置に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ガラス基板や半導体ウェハ等の板状基板
の表面にレジスト等の被膜を形成するには、従来から塗
布装置によって板状基板の表面にレジスト液等を塗布
し、これをホットプレート等で加熱するようにしてい
る。回転塗布装置によってレジスト液等を塗布すると、
例えば図10に示すような角形板状基板Wの場合は遠心
力によってとくにコーナー部分a1乃至a4に塗布液が偏
り、塗布シーケンス及び塗布液の種類によって違いはあ
るが、この部分だけ膜厚均一部分の約2〜3倍の厚膜に
なってしまう(コーナー部分以外の端部、即ち辺部分b1
乃至b4の厚みは膜厚均一部分の2倍以下の膜厚であって
それ程問題はない)。
【0003】例えば絶縁膜形成(塗布)の場合には基板
コーナー部辺りに下地金属膜との配線を行うために、塗
布時又は塗布膜焼成前に予め基板コーナー部の厚膜部分
を剥離除去する工程が必要であった。またFringe-Free
法(回転カップ法)においても、レジスト塗布時にコー
ナー部が厚膜になるとパターニング(露光−現像)の際
に、厚膜部分が現像残りを起こす可能性がある。従って
絶縁膜形成の場合と同じく、塗布時又は塗布膜焼成前に
予め基板コーナー部の厚膜部分を剥離除去する工程が必
要であった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述の塗膜厚膜部分の
剥離は物理的に行われるため、基板表面が傷ついたり変
形することがあった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る角形基板の洗浄装置は、基板の裏面を吸着し
てこれを回転せしめるスピンチャック上に塗布工程後の
角形基板を固定し、この角形基板のコーナー部に偏向し
て厚膜となっている塗布液を、回転する角形基板の外接
円の一コーナー部における接線と、角形基板の中心と該
コーナー部を結ぶ線分とに囲まれた範囲のうち回転後方
の下方範囲から該コーナー部にノズルの先端を向けて
けたノズルから、洗浄液を吐出することによって洗い流
す手段をとるものである。
【0006】
【作用】スピンチャック上に固定した角形板状基板を回
転させながら上面のコーナー部分のみを洗浄ノズルで洗
浄し、塗膜の厚膜部分を除去する。
【0007】
【実施例】以下に本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。ここで、図1は本発明に係るコーナー部洗浄
装置を組み込んだ被膜形成装置の概略平面図、図2は同
コーナー部洗浄装置の部分断面図、図3は同コーナー部
洗浄装置の概略平面図である。また図4は本発明に係る
コーナー部洗浄装置による好ましい洗浄液噴射方向を示
す概略平面図(a)及び概略側面図(b)であり、図5乃至図
9はコーナー部洗浄を行った角形板状基板Wの塗布膜厚
測定結果である。
【0008】被膜形成装置は図1の左側を上流部とし、
この上流部にガラス基板等の角形板状基板Wの投入部1
を設け、この投入部1の下流側に塗布装置2を配置し、
塗布装置2の下流側に順次、減圧乾燥装置3、本発明に
係るコーナー部洗浄装置4及びホットプレート5a・・・
とクーリングプレート5bを備えた加熱部5を配置し、
投入部1から加熱部5に至るまでは搬送装置6によって
角形板状基板Wの前後端の下面を支持した状態で搬送
し、加熱部5においては垂直面内でクランク動をなす搬
送装置7によりガラス基板等の角形板状基板Wの下面を
支持した状態で各ホットプレート5a上を順次移し換
え、最終的にクーリングプレート5bで温度を調整しつ
つ角形板状基板Wを取り出し部8まで搬送するようにし
ている。
【0009】また、塗布装置2の前面側には交換可能な
塗布液供給装置9を配置し、この塗布液供給装置9から
供給される塗布液を移動可能なノズル10を用いて角形
板状基板W表面に滴下するようにしている。
【0010】そして、塗布装置2で塗布液が塗布された
角形板状基板Wは減圧乾燥器3において、ある程度(生
乾き)乾燥せしめられてコーナー部洗浄装置4に送られ
る。この時角形板状基板Wのコーナー部a1乃至a4には図
10に示すように塗布液が厚膜状になっている。
【0011】コーナー部洗浄装置4は図1乃至図3に示
すように、カップ11内にマウント12を設け、このマ
ウント12を貫通して正逆回転可能なスピンチャック1
3を設けてある。このスピンチャック13の中心には真
空ポンプにつながる吸引孔が形成され、このスピンチャ
ック13上に中心を合せて角形板状基板Wが吸着、固定
されている。コーナー部洗浄に使用するノズル14(ノ
ズル内径1mm以下が好ましく、洗浄液は連続的に噴射さ
れる)は台座15、支柱16及び上下に首振り可能なア
ーム17によって保持されており、このアーム17に接
するノズル14の柄14aは図3に仮想線及び矢印で示
すように前後にスライド可能であり、また矢印で示すよ
うに左右にローリングさせることも可能である。従って
基板Wに対するノズル14の位置を回転軌跡上方に置
き、噴出方向を自在に調節して洗浄液導入管18からの
洗浄液をコーナー部に噴出することができる。
【0012】本発明の装置を用いて角形板状基板Wのコ
ーナー部を洗浄するには、先ずスピンチャック13に載
置された角形板状基板Wの外接円C軌道(図4参照)付
近の上方向から洗浄ノズル14を臨ませる。ノズル14
の位置、噴出角度、噴出圧、流量等は塗布液、洗浄液、
基板Wの用途、塗布被膜除去等を考慮して調整する必
要があるが、とくに洗浄液噴出時に基板W端部(側面)
に当たって塗布液を含む飛沫(スプラッシュ)となり、
基板W表面へ再付着することがないように基板Wの回転
数、洗浄液の流量を設定することが大事である。またノ
ズル14先端部と基板W表面との間隔は、基板Wの歪み
或いは撓み等を考慮する必要があるが、極力狭く(即ち
ノズル14が基板Wに接しない範囲でなるべく近接する
ように)して塗布液を含む洗浄液の飛散を抑制すること
が好ましい。
【0013】上記洗浄液は塗膜の種類に合せて、水、有
機溶剤、無機溶剤を自由に選択することができる。また
洗浄液の噴出方向については図4に示す方向が好まし
い。即ち同図(a)に示すように、反時計回りに回転する
角形板状基板Wを上方向から見た場合、基板Wの外接円
C(2点鎖線で表した)のコーナー部aにおける接線lt
と、基板Wの中心とコーナー部aを結ぶ線分lcとに囲ま
れたR1の範囲(0〜90度)から、矢印で例を示したよ
うに、コーナー部aに洗浄液が噴出されるようにノズル
14の先端を向けることが好ましい。このようにノズル
14を向けると噴出される洗浄液は基板Wの回転方向に
逆らうことなく、また基板Wの内方向に向かうことがな
いため、コーナー部の厚膜部分の塗布被膜のみを除去す
ることができる。また同図(b)に示すように、角形板状
基板Wを側面から見た場合、基板W面とそのコーナー部
a上の垂線lpとに囲まれたR2の範囲(0〜90度。更に
好ましくは基板W面から30〜45℃)から、矢印で例
を示したように、コーナー部aに洗浄液が噴出されるよ
うにノズル14の先端を向けることが好ましい。このよ
うにノズル14を向けると噴出される洗浄液は基板Wの
内方向に向かうことがないため、コーナー部の厚膜部分
の塗布被膜のみを除去することができる。
【0014】上記基板Wの周端面及び周端の裏面には塗
布液の一部が廻り込むため、コーナー部洗浄装置4には
裏面洗浄用ノズル19を設けて裏面洗浄装置を兼ねるこ
とが望ましい。洗浄液噴射によって発生した塗布液を含
む飛沫は傾斜板20に当たり、ここを伝って、コーナー
部洗浄及び裏面洗浄に使用された洗浄液とともにカップ
11の底部に溜まり、ここから図示しない排出孔を通っ
て外部へ排出される。また同時に発生した塗布液を含む
ミストはエッジ21によってカップ11の外への飛散が
妨げられ、図示しない吸引装置によって外部へ排出され
る。
【0015】本発明の装置に係る実施例を図5乃至図9
の実験結果に基づいて更に詳述する。ここにおいて図5
及び図6はともに約200×200mmの角形板状金属被覆基板
Wにポリイミド製液晶用配向膜を塗布した後、コーナー
部を洗浄したときの塗膜厚を、触針式表面形状測定器に
よって測定したものである。使用した洗浄液はN-メチ
ルピロリドン(NMP)とエチレングリコールモノブチ
ルエーテルの1:1混合液であり、スピンチャック13
の回転数は500rpm、洗浄時間20.0秒、洗浄液使用量は40
ml/分であった。同図において縦軸は基板Wの垂直方向
の距離を表し、横軸はコーナー部周辺の基板W水平方向
の距離を表す。また基板表面はS0、塗膜表面はS1で示し
てあり、膜厚は図5では約1.5×103Å、図6では約1.2
×103Åであることが分かる。またS2は、洗浄によって
除去されたコーナー部の厚膜面S3(仮想線で示す)を洗
浄液で洗い流したときに残留する、境界部分の塗膜隆起
を表す。塗膜隆起S2は無いことが理想であるが、多少残
っていても下地金属膜との配線を行うには差し支えな
い。却ってこれを無くそうとしてコーナー部の洗浄
増やし過ぎると、基板Wの均一塗膜面の端部も洗い流す
ことになり好ましくない。
【0016】また図7乃至図9は、いずれも約400×400
mmの角形板状基板Wにキノンアジド化合物とフェノール
ノボラック型樹脂とからなるポジ型フォトレジスト(東
京応化工業(株)製 OFPR800-5cp)を5×103Å程度塗
布し、コーナー部を洗浄したときの塗膜厚を上記の測定
器で測定したものである。また溶剤としてはメチルイソ
ブチルケトン(MIBK)を用い、1.2Torrで減圧乾燥
後コーナー部洗浄を行った。更に図7においてはスピン
チャック13の回転数900rpm、洗浄時間10秒、洗浄液使
用量は60ml/分、ノズル径φ1mm、図8及び図9において
は同回転数1000rpm、洗浄時間5秒、洗浄液使用量は60ml
/分、但しノズル径は図8のものはφ1mm、図9のものは
φ2mmであった。
【0017】図7において、塗膜隆起S2と塗膜表面S1
の差をT1、塗膜表面S1と基板表面はS0との差をT2とした
とき、T1/T2の比が2.0以下であると現像残りが発生する
ことがないため好ましい。図8においては、T1/T2の比
が1.0程度に減っているため図7乃至図9のなかでは最
もよい洗浄結果である。また図9と図8の違いはノズル
14の孔径だけである。図9はT1/T2の比が2.0以上とな
っている場合の例である。
【0018】本発明に係るコーナー部洗浄装置は、上述
のように裏面洗浄を兼ねて減圧乾燥装置の後に配置して
もよいが、回転塗布装置自体にコーナー部洗浄機能を備
えさせてもよいし、また減圧乾燥工程の前に配置する
等、都合によってどの工程の前後に置いてもよい。また
上述のように角形板状基板Wの中心をスピンチャック1
3の中心に合わせると、全てのコーナー部を同時に洗浄
することができるが、全てのコーナー部を洗浄する必要
がないときは上記中心部をずらすことも可能である。
【0019】
【発明の効果】以上に説明したように本発明に係るコー
ナー部洗浄装置によれば、回転塗布時の遠心力によって
コーナー部に偏って厚膜となった塗布被膜を容易に洗浄
することができるため、下地金属膜との配線を行う必要
のある絶縁膜形成、塗膜が均一厚さでないとパターニン
グの際に現像残りを起こす虞のあるフォトレジスト膜の
形成等に有用である。更に厚膜部は溶剤によって洗浄
し、物理的に除去する必要がないため、塗膜面を傷つけ
たり基板を変形させることがない。また、洗浄液を吐出
するノズルの先端を、回転する角形基板の外接円の一コ
ーナー部における接線と、角形基板の中心と該コーナー
部を結ぶ線分とに囲まれた範囲のうち回転後方の下方範
囲から該コーナー部に向けて設けたので、洗浄液が基板
の回転方向に逆らうことなく、また基板の内方向に向う
ことがないため、コーナー部の厚膜部分の塗布被膜のみ
を除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るコーナー部洗浄装置を組み込んだ
被膜形成装置の概略平面図
【図2】同コーナー部洗浄装置の部分断面図
【図3】同コーナー部洗浄装置の概略平面図
【図4】同コーナー部洗浄装置による好ましい洗浄液噴
射方向を示す概略平面図(a)及び概略側面図(b)
【図5】同コーナー部洗浄装置によるコーナー部洗浄を
行った角形板状基板の塗布膜厚測定結果
【図6】同上
【図7】同上
【図8】同上
【図9】同上
【図10】角形板状基板の概略図
【符号の説明】
2…塗布装置、4…コーナー部洗浄装置、13…スピン
チャック、14…ノズル、19…裏面洗浄用ノズル、W
…角形板状基板、a、a1、a2、a3、a4…コーナー部、s0
…基板表面、s1…塗膜表面、s2…境界隆起。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊澤 博嗣 神奈川県川崎市中原区中丸子150番地 東京応化工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平4−171072(JP,A)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 板状角形基板の裏面を吸着してこの基板
    を回転せしめるスピンチャックを備えた洗浄装置におい
    て、この洗浄装置は回転塗布時の遠心力によって基板コ
    ーナー部に偏向して厚膜となっている塗膜の洗浄液を吐
    出するノズルを有し、このノズルは回転する角形基板の
    外接円の一コーナー部における接線と、角形基板の中心
    と該コーナー部を結ぶ線分とに囲まれた範囲のうち回転
    後方の下方範囲から該コーナー部にノズルの先端を向け
    設けられていることを特徴とする角形基板の洗浄装
    置。
JP4209690A 1992-07-14 1992-07-14 角形基板の洗浄装置 Expired - Lifetime JP2624426B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1761913B (zh) * 2003-03-28 2010-04-28 Hoya株式会社 光刻掩膜板的制造方法
KR100568873B1 (ko) * 2004-11-30 2006-04-10 삼성전자주식회사 웨이퍼의 에지 비드 스트립용 노즐장치

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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