JP2691743B2 - Lcd基板のガス処理装置 - Google Patents

Lcd基板のガス処理装置

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JP2691743B2
JP2691743B2 JP63224123A JP22412388A JP2691743B2 JP 2691743 B2 JP2691743 B2 JP 2691743B2 JP 63224123 A JP63224123 A JP 63224123A JP 22412388 A JP22412388 A JP 22412388A JP 2691743 B2 JP2691743 B2 JP 2691743B2
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裕二 上川
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Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の目的〕 (産業上の利用分野) 本発明はLCD基板のガス処理装置に関する。
(従来の技術) 半導体集積回路の微細なパターンの形成は、一般に露
光および現像によってパターニング形成された有機高分
子のフォトレジスト膜をマスクとして用い、被処理体例
えば半導体基板上に形成された下地膜をエッチング、拡
散、不純物注入などすることにより行われる。
したがって、マスクとして用いられたフォトレジスト
膜は、エッチング過程を経た後には、半導体基板の表面
から除去する必要がある。このような場合のフォトレジ
スト膜を除去する処理例としてアッシング処理が行なわ
れる。この処理は露出される下地膜を傷めることなく不
要なレジスト膜を選択的に除去できる点で実用される。
また、このアッシング処理はレジストの除去、シリコン
ウエハ、マスクの洗浄を始めインクの除去、溶剤残留物
の除去等にも使用され、半導体プロセスのドライクリー
ニング処理を行なう場合に適するものである。
フォトレジスト膜の除去を行なうアッシング装置のう
ち、オゾンを含有するガスを用いたものとして、例えば
特開昭52-20766号公報で開示された装置がある。これ
は、上方に複数のアッシングガス流出孔を備え、その下
方に半導体基板を加熱台上に配置い、上記アッシングガ
ス流出孔から上記半導体基板表面に向けてアッシングガ
スを供給して均一アッシングを行うものである。
(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記従来装置では、加熱台に半導体基
板を載せ自重により加熱台と半導体基板裏面と密着させ
る構成であるため、半導体基板の変形等により密着が不
完全になりやすい。このため、半導体基板の温度分布は
不均一となり、アッシングも不均一になりやすい。
上記点を考慮して、例えば、上記加熱台に真空吸着口
を設けて半導体基板を吸着し、密着性を向上させた装置
が実用されている。そして、これは一般に特定の半導体
基板を対象とした装置である。しかしながら、近年、半
導体基板は大型化多様化の傾向にあり、これに対応可能
で、半導体基板の均一加熱性にも優れたアッシング装置
の出現が望まれていた。
本発明は、上記従来事情に対処してなされたもので、
被処理体の寸法の多様化に対応してアッシングが可能な
LCD基板のガス処理装置を提供するものである。
〔発明の構成〕
(課題を解決するための手段) すなわち本発明は、基板保持面に配列された複数の矩
形状の吸着部を備え、これらの吸着部によって、矩形状
のLCD基板を吸着保持しつつ加熱する加熱体と、 前記加熱体に吸着保持された前記LCD基板に対向する
如く配設され、当該LCD基板に向けて所定のガスを流出
させ、このガスによって前記LCD基板に所定の処理を施
すガス流出部と、 前記各吸着部に設けられた吸着検出手段と、 前記吸着検出手段によって前記LCD基板が吸着されて
いることが検出された前記吸着部のみを選択的に動作さ
せ、前記LCD基板の大きさに応じて、必要な前記吸着部
のみを自動的に動作させる制御手段と を具備したことを特徴とする。
(作用) 本発明LCD基板のガス処理装置では、複数の吸着部を
加熱体に備え、この各吸着部に吸着検出手段を設けて、
この検出結果に基づいて上記吸着部を選択して動作させ
る制御手段を具備しているので、被処理体の形状に対応
して必要な吸着部のみを動作するように制御できる。
(実施例) 以下、本発明LCD基板のガス処理装置をLCD基板のアッ
シングに適用した一実施例を図面を参照して説明する。
処理室(1)内には、被処理体例えば方形状に形成さ
れたLCD(Liquid Crystal Display)基板(2)を保持
し加熱する加熱体例えば板状に形成された加熱板(3)
が配置されている。この加熱板(3)は、温度制御装置
(4)によって制御されるヒーター(5)を内蔵し、上
記LCD基板(2)を所定の温度に加熱可能で、昇降装置
(6)によって上下に移動可能に構成されている。
また、上記加熱板(3)は例えば方形状に形成され上
面部に、LCD基板(2)を吸着保持する吸着部例えば複
数の吸着溝(7)が設けられており、この吸着溝(7)
を選択して独立動作させる制御手段である吸着制御装置
(8)を介して真空装置(9)に配管接続されている。
詳しくは、第2図、第3図に示すように、加熱板
(3)の上面部に例えば断面が幅1.0mm、深さ0.5mm程度
で一辺が50mmの正方形状に形成された吸着溝(7)が、
縦5列、横5列合計25個設けられている。この各吸着溝
(7)には、加熱板(3)を貫通して吸引孔(10)が例
えば1個連通して設けられている。
また、吸着制御装置(8)は例えばバルブ(11)と吸
着検出手段をなす圧力スイッチ(12)とを配管接続して
構成されており、上記吸着溝(7)の数すなわち25個備
えられている。そして、上記各吸着制御装置(8)は各
吸着溝(7)の吸引孔(10)に独立して配管接続されて
おり、例えば圧力スイッチ(12)に加わる圧力が設定圧
力値より高い場合に吸着なしと検出してバルブ(11)を
閉じて吸着動作を中止する如く構成されている。
次に、加熱板(3)の上方には、例えば円錐形上のコ
ーン部(13)と、このコーン部(13)の開口部に配置さ
れ、多数の小孔(14)を備えたガス拡散板(15)とから
構成されるガス流出部(16)が配置されている。そし
て、このガス流出部(16)のコーン部(13)の外側周囲
には、配管(17)が巻設されており、温度調節装置(1
8)により上記配管(17)内を循環する冷却水等によ
り、上記ガス流出部(16)を冷却可能に構成されてい
る。
また、上記ガス流出部(16)は、例えばコーン部(1
3)の頂上付近にて、バルブ(19)を介してガス流量調
節器(20)、オゾン発生器(21)、酸素供給源(22)に
順に配管接続されている。
一方、加熱板(3)の周囲には、例えばスリット状あ
るいは複数の開口等からなる排気口(23)が上記加熱板
(3)の周囲を取囲むように設けられており、この排気
口(23)は排気流路(24)を介して排気装置(25)に配
管接続されている。
次に、動作を説明する。
先ず、昇降装置(6)によって加熱板(3)を下降さ
せ、ガス流出部(16)との間に基板搬送装置(図示ず)
の搬送アーム等が導入される間隔を設け、LCD基板
(2)をこの基板搬送装置(図示ず)により加熱板
(3)に載置する。例えば、第2図に2点鎖線で示すよ
うにLCD基板(2)を載置する。そして、各吸着制御装
置(8)のバルブ(11)を全て開けて各吸着溝(7)を
吸着動作状態に設定する。
この時、加熱板(3)の各吸着溝(7)は、LCD基板
(2)の裏面に位置してLCD基板(2)を吸着するもの
と、LCD基板(2)の外側に位置してLCD基板(2)を吸
着しないものとに分かれる。
したがって、吸着状態の吸着溝(7)に接続された吸
着制御装置(8)の圧力スイッチ(12)における圧力は
低く、一方、吸着していない状態の吸着溝(7)に接続
された吸着制御装置(8)の圧力スイッチ(12)におけ
る圧力は空気の流入があるために高い。そこで、上記各
圧力スイッチ(12)の動作圧力を所定の圧力値に設定
し、例えば設定値より高い圧力の場合に上記圧力スイッ
チ(12)が動作して吸着なしを検出し、この結果により
バルブ(11)を閉じるように構成しておくことにより、
吸着していない吸着溝(7)の吸着動作を中止し、一
方、LCD基板(2)を吸着している吸着溝(7)を選択
してそのまま吸着動作させる。
上記のようにしてLCD基板(2)を加熱板(3)に吸
着保持した後、昇降装置(6)によって加熱板(3)を
上昇させ、ガス流出部(16)とLCD基板(2)表面との
間隔を0.5〜20mm程度の所定の間隔例えば2mmに設定す
る。なお、この場合、ガス流出部(16)を昇降装置によ
って上下動させ間隔調整してもよい。
次に、加熱板(3)に内蔵されているヒータ(5)を
温度制御装置(4)によって温度制御し、LCD基板
(2)表面温度が150〜300℃程度の範囲の例えば200℃
になるように加熱する。そして、バルブ(19)を開いて
酸素供給源(22)およびオゾン発生器(21)から供給さ
れるアッシングガスである。オゾン(O3)を含有する
酸素ガスをガス流量調節器(20)で流量調整し、流量が
例えば3〜30sl/min(slは常温常圧換算での流量)程度
となるように設定し、ガス流出部(16)のガス拡散板
(15)の小孔(14)からLCD基板(2)に向けて流出さ
せ、また排気装置(25)により処理室(1)内の気体圧
力が例えば700〜200Torr程度の範囲になるように排気す
る。
この時、ガス流出部(16)とLCD基板(2)表面との
間には、第1図に矢印で示すようにガス流出部(16)か
らLCD基板(2)の中央部から周辺部へ向かい、加熱板
(3)の周囲に設けられた複数の排気口(23)から排気
されるようなガスの流れが形成される。
ここでオゾンは、加熱されたLCD基板(2)およびそ
の周囲の雰囲気により加熱され、分解されて酸素原子ラ
ジカルが多量に発生する。そして、この酸素原子ラジカ
ルがLCD基板(2)の表面に被着されたフォトレジスト
膜と反応しアッシングが行われ、フォトレジスト膜が除
去される。
上記加熱、アッシングの際、加熱板(3)の吸着溝
(7)のうち、LCD基板(2)の裏面に位置するものはL
CD基板(2)を加熱板(3)に吸着し、LCD基板(2)
の外側に位置する吸着溝(7)は吸着動作をしていな
い。したがって、LCD基板(2)に反り等の変形は発生
せず上記加熱板(3)に密着し、またLCD基板(2)の
外側に位置する吸着溝(7)からの熱およびアッシング
ガスの外部への流失がないので、この各流出が原因とな
って発生するLCD基板(2)の温度低下、加熱温度の不
均一、およびアッシング速度の低下を防止できる。
なお、オゾン発生器(21)で生成されたオゾンの寿命
は、温度に依存し、温度が高くなるとオゾンの分解は促
進され、その寿命は急激に短くなる。そこで、ガス流出
部(16)を温度調節装置(18)により冷却し、ガス流出
部(16)のガス拡散板(15)から流出するアッシングガ
スの温度を例えば25℃以下に冷却する。
なお、上記実施例では、LCD基板(2)の大きさとし
て、このLCD基板(2)の裏面が吸着溝(7)を完全に
覆うか全く覆わない大きさのものについて説明したが、
本発明は上記実施例に限定されるものではなく、例えば
上記吸着溝(7)を部分的に覆う大きさの場合には圧力
スイッチ(12)の動作圧力を適正に設定し、例えば吸着
溝(7)を半分以上覆った時に吸着動作をするように制
御してもよい。しかし、この場合、吸着溝(7)のLCD
基板(2)に覆われていない部分からの吸込みにより
熱、アッシングガスの流失があるので、出来る限り上記
実施例のように構成するのが好ましい。
また、上記実施例では吸着制御装置(8)を加熱板
(3)の吸着溝(7)毎に設けた溝数だけ備えたものに
ついて説明したが、LCD基板(2)の形状に対応して変
更が可能であり、例えばLCD基板(2)が第2図におい
て縦方向には吸着溝(7)を5個覆い横方向には吸着溝
(7)を3個覆う程度の大きさの時には吸着溝(7)の
縦の並びのものを同一の吸着制御装置(8)にまとめて
配管接続し、吸着制御装置(8)の数を減じて構成する
こともできる。
また、上記実施例では、加熱板(3)に設ける吸着溝
(7)の数として25個設けたものについて説明したが、
この数に限定されるものではない。しかし、吸着溝
(7)数が少いと吸着制御装置(8)数が少くて済むが
LCD基板(2)の大きさの変更に対する対応が低下し、
一方吸着溝(7)数が多いとLCD基板(2)の大きさの
変更に対する対応は良くなるが吸着制御装置(8)数が
多く必要となる。
さらに、加熱板(3)に配置した吸着溝(7)の形状
および配置数等は、種々変更が可能であり、例えば第4
図(a)に示すように相似した正方形の溝(26)のも
の、第4図(b)に示すように吸着小孔(27)を複数個
規則的に配置したもの、第4図(c)に示すように細長
いスリット状の吸着溝(28)を複数本並列配置して構成
しても上記同様の効果を得ることができる。
また、この実施例ではアッシング対象としてフォトレ
ジスト膜の場合について説明したが、インクの除去を始
め溶剤の除去等各種のものに適用でき、酸化して除去で
きるものならば、アシング対象はどのようなものでもよ
く、オゾンを含有するガスは酸素に限らずオゾンと反応
しないようなガス、特にN2、Ar,Ne等のような不活性な
ガスにオゾンを含有させて使用することができる。
さらに、上記実施例では、LCD基板の処理に適用した
実施例について説明したが、アシング工程であれば半導
体ウエハの他ガラス基板上に設けるフォトマスク、プリ
ント基板、大型ディスプレイパネル、被着されるアモル
ファスシリコン膜など何れも適用できることは説明する
までもないことである。
特に、上記説明のLCD基板や、マスク用基板などのよ
うに、下地膜としてITO膜、アモルファスシリコン(αS
i)、タンタル(Ta)やクロム(Cr)の如き非常に酸化
されやすいデリケートな材料が使用されているもののア
ッシングに際しては、上記下地膜に損傷を与えないよう
な処理が必要とされている。
例えば、上記アッシングを、一定の残膜厚さで中止し
て、その後はウェット処理に切換える方式が必要とされ
ており、このためには精密なアッシングのコントロール
が不可欠であり、本発明装置を適用して非常に有効であ
る。
また、アッシングガスとしてオゾンを含む酸素ガスの
他に、必要に応じて第2ガスとして例えばN2O,NO,NO2
C2F6,CCl4,CF4などをガス流量調節器(25)により流量
調整して上記酸素頗ると混合してアッシングするように
すれば、アッシング適用範囲を広げ汎用性のあるアッシ
ングが可能となる。
〔発明の効果〕
上述のように本発明LCD基板のガス処理装置によれ
ば、被処理体の大小にかかわりなく均一高速なアッシン
グが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明アッシング装置の一実施例を示す構成
図、第2図は第1図の主要部構成図、第3図は第1図の
主要部動作説明図、第4図(a),(b),(c)は第
2図の変形例を示す図である。 3……加熱板、7……吸着溝 8……吸着制御装置、9……真空装置 11……バルブ、12……圧力スイッチ16 ……ガス流出部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−264622(JP,A) 特開 昭60−146675(JP,A) 特開 昭61−105841(JP,A) 実開 昭59−21172(JP,U) 実開 昭61−30235(JP,U)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板保持面に配列された複数の矩形状の吸
    着部を備え、これらの吸着部によって、矩形状のLCD基
    板を吸着保持しつつ加熱する加熱体と、 前記加熱体に吸着保持された前記LCD基板に対向する如
    く配設され、当該LCD基板に向けて所定のガスを流出さ
    せ、このガスによって前記LCD基板に所定の処理を施す
    ガス流出部と、 前記各吸着部に設けられた吸着検出手段と、 前記吸着検出手段によって前記LCD基板が吸着されてい
    ることが検出された前記吸着部のみを選択的に動作さ
    せ、前記LCD基板の大きさに応じて、必要な前記吸着部
    のみを自動的に動作させる制御手段と を具備したことを特徴とするLCD基板のガス処理装置。
JP63224123A 1988-09-07 1988-09-07 Lcd基板のガス処理装置 Expired - Lifetime JP2691743B2 (ja)

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