JP3407835B2 - 基板端縁部被膜の除去方法及び除去装置 - Google Patents

基板端縁部被膜の除去方法及び除去装置

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JP3407835B2
JP3407835B2 JP05010695A JP5010695A JP3407835B2 JP 3407835 B2 JP3407835 B2 JP 3407835B2 JP 05010695 A JP05010695 A JP 05010695A JP 5010695 A JP5010695 A JP 5010695A JP 3407835 B2 JP3407835 B2 JP 3407835B2
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    • B05D—PROCESSES FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05D5/00—Processes for applying liquids or other fluent materials to surfaces to obtain special surface effects, finishes or structures

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス基板や半導体ウェ
ーハ等の基板端縁部の被膜を除去する方法とその装置に
関する。
【０００２】
【従来の技術】基板上に集積回路を形成する工程の１つ
にホトレジスト（以下「レジスト」という）膜を形成す
る工程が含まれる。斯かるレジスト膜は基板を回転させ
ることで滴下したレジスト液を均一に基板上に拡散塗布
するようにしている。このような塗布方法による場合に
は、図８（ａ）に示すように、レジスト膜Ｒは基板Ｗの
端縁部Ｒ’に厚く形成されてしまう。そして、このよう
に余分なレジスト膜が形成されると、エッチング等の後
にレジスト膜を除去する際に端縁にレジスト膜Ｒ’が残
り、このレジスト膜Ｒ’が後工程において微細なパーテ
ィクルとなって基板表面に付着し、歩留まり低下を来
す。同様の問題はＳＯＧ膜についてもいえる。
【０００３】そこで、従来から種々の除去方法と装置が
提案されている。例えば、矩形状ガラス基板上のレジス
トを除去する先行技術としては、特開平５−１１４５５
５号公報、特開平５−１７５１１７号公報、特開平５−
２００３５０号公報があり、半導体ウェーハ上の場合の
先行技術としては、特開平５−１６６７２０号公報、特
開平６−４５３０２号公報がある。
【０００４】特開平５−１１４５５５号公報及び特開平
５−１７５１１７号公報に開示される除去方法は、基板
の端縁に沿って剥離液を噴出するノズルを移動させるよ
うにし、特開平５−２００３５０号公報に開示される除
去方法は、回転する基板の下方に剥離液を噴出するノズ
ルを配置し、基板裏面から除去するようにし、特開平５
−１６６７２０号公報に開示される除去方法は、上部に
薬液（剥離液）滴下口とガス供給口を形成し、下方に回
収用の吸気口を備えたノズル内に半導体ウェーハの端縁
を臨ませて除去するようにし、更に特開平６−４５３０
２号公報に開示される除去方法は、半導体ウェーハの端
縁の上面及び下面はノズルから噴出される剥離液で、端
縁の厚み方向外端部は回転ブラシで除去するようにした
ものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上述した何れの方法に
あっても、剥離液は噴出しっぱなしであり、極めて大量
の剥離液を必要とする。仮りに回収したとしても回収率
は悪く且つ剥離液の品質劣化が大きく、コスト的に不利
である。
【０００６】また、特開平６−４５３０２号公報に開示
される除去方法を除く他の方法では、基板端縁の上面若
しくは下面については除去できるが、端縁の厚み方向外
端部については十分に除去することができない。その結
果、図８（ｂ）に示すように端縁の厚み方向外端部にレ
ジスト膜Ｒの一部Ｒ’が残ってしまう。一方、特開平６
−４５３０２号公報にあっては、厚み方向外端部につい
ては回転ブラシによって除去するようにしているため、
全く異なった２つの除去機構を設けなければならず、装
置構成が複雑となり、またレジスト膜をブラシで十分に
除去することはできない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る基板端縁部被膜の除去方法は、除去ユニット
のスリット内に溶剤を供給するとともにスリット内の溶
剤を回収することでスリット内に溶剤の流れを形成し、
このスリット内に形成された溶剤の流れの中に基板の端
縁を水平方向から挿入した後、前記基板端縁に沿って前
記除去ユニットを相対的に移動せしめ、且つ前記除去ユ
ニットの相対的な移動方向と前記溶剤の流れ方向とを同
じ方向にすることで前記基板端縁における上下面及び厚
み方向外端部の余分な付着物を除去するようにした。
【０００８】ここで、除去ユニットの相対的な移動方向
と溶剤の流れ方向とを同じ方向、換言すれば相対的な基
板の移動方向と溶剤の流れ方向とを逆にすることが好ま
しい。
【０００９】また特に、基板がガラス基板等の角形基板
の場合には、角形基板に対して除去ユニットを前進させ
て角形基板の端縁の一部に水平方向から前記スリットを
挿入した後、角形基板の一端縁に沿って除去ユニットを
相対的に移動せしめて角形基板の一端縁の被膜除去を行
い、次いで、角形基板から除去ユニットを離反させ、こ
の後角形基板を９０°回転せしめて前記と同様の手順で
他の端縁の被膜除去を行うと除去効率がよい。
【００１０】また特に、基板が半導体ウェーハ等の円形
基板の場合には、オリエンテーションフラット部につい
ては除去ユニットを移動せしめて被膜除去を行い、オリ
エンテーションフラット部以外の円弧状端縁については
基板を回転させて被膜除去を行うと除去効率がよい。
【００１１】また本発明に係る基板端縁部被膜の除去装
置は、基板を着脱自在に保持する基板保持部と、この基
板保持部に保持された基板の端縁部の被膜を除去する除
去ユニットとを備えた基板端縁部被膜の除去装置におい
て、前記除去ユニットは保持された基板に対し相対的に
進退動可能とされ、且つ前記除去ユニットには前記基板
の端縁が水平方向から挿入可能なスリットが形成され、
このスリット内において溶剤の流れを形成すべく、スリ
ットには溶剤の供給口が開口されるとともに溶剤回収用
の排出管が接続され、且つ前記除去ユニットの相対的な
移動方向と前記溶剤の流れ方向とを同じ方向にする構成
とした。
【００１２】ここで、除去ユニットは保持された基板端
縁に沿って相対的に移動可能とすることができる。
【００１３】また、除去ユニットの構成としては、溶剤
の貯留部につながる除去ユニット本体を有し、この除去
ユニット本体から左右に２本のアームが延出し、これら
アームに前記スリットが形成され、且つアームの外端部
近傍に溶剤の排出口が開口し、更に除去ユニット本体に
は前記スリットに向かう溶剤の供給口を設けた構成とす
ることができる。
【００１４】
【作用】基板の端部が挿入されるスリット内には常に新
鮮な溶剤が供給され、この溶剤によって基板の端部被膜
は除去され、スリットを流れる溶剤は回収される。
【００１５】
【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は本発明に係る基板端部被膜の
除去装置の全体斜視図、図２は除去ユニットの斜視図、
図３は除去ユニットの上部の断面図、図４は図３のＡー
Ａ線断面図である。
【００１６】基板端縁部被膜の除去装置はベース１上に
設けられる基板保持部２と、この基板保持部２に対して
離間して配置される除去ユニット１０から構成される。
基板保持部２は基板Ｗの下面を固定する真空チャック３
とこの真空チャック３を回転せしめる軸４とからなり、
除去ユニット１０はベース１上に設けたレール５に沿っ
て、基板保持部２に対して接近及び離反する方向に移動
可能とされ、またレール６に沿って移動可能とされ、レ
ール６に沿って移動することで基板Ｗの端縁部に沿って
移動する。
【００１７】除去ユニット１０は除去ユニット本体１１
を備え、この除去ユニット本体１１内には図示しない溶
剤貯留部につながる配管を設け、また除去ユニット本体
１１の上部にはヘッド１２を設け、このヘッド１２には
水平方向に広がる隙間１３を形成し、この隙間１３に溶
剤供給口１４ａ，１４ｂを臨ませている。
【００１８】ヘッド１２の左右の側面にはアーム１５，
１６が取り付けられ、これらアーム１５，１６には基板
Ｗに向かって開口するスリット１７，１８が形成され、
更にアーム１５，１６の外端部には溶剤の排出管１９，
２０が接続され、溶剤供給口１４ａ，１４ｂから供給さ
れた溶剤はスリット１７，１８内を通り、溶剤の排出管
１９，２０から排出される。
【００１９】スリット１７，１８の内端部は前記隙間１
３に開口し、またヘッド１２の上面部及び下面部には乾
燥ガスの噴出口２１，２２が形成されている。
【００２０】次に、基板Ｗの端縁に付着したレジスト膜
等の付着物を溶剤によって溶解除去する方法の一例を図
５に基づいて説明する。先ず、基板Ｗの中央下面を真空
チャック３にて保持し、除去ユニット１０のスリット１
７，１８と基板Ｗの高さを等しくする。また、除去ユニ
ット１０の一方のスリット、例えばスリット１７に溶剤
供給口１４ａから溶剤を供給し、溶剤供給口１４ｂ、ス
リット１８には溶剤を供給しない。
【００２１】この状態から、除去ユニット１０を基板Ｗ
に対して前進せしめ、図５（ａ）に示すように基板Ｗの
端縁部の右端をスリット１７に挿入せしめる。この後、
基板Ｗ端縁に沿って除去ユニット１０を左方に移動せし
めることで基板Ｗの端縁部を右端から左端まで洗浄（被
膜除去）を行う。
【００２２】ここで、ヘッド１２の隙間１３は溶剤排出
管１９から図示しない吸引装置に接続されているので、
隙間１３内は減圧され、このためスリット１７の内端部
に溶剤供給口１４ａから供給された溶剤は外側に流れ、
溶剤排出管１９を通り回収される。
【００２３】そして、溶剤はスリット１７内を流れる間
に基板Ｗの端縁部の被膜を溶解して除去する。その結
果、図８（ｃ）に示すように基板Ｗ端縁の上面及び下面
は勿論のこと基板端縁の厚み方向外端部についても十分
に付着物を除去することができる。尚、以上において除
去ユニット１０の移動方向と溶剤の流れ方向とを同じ方
向、つまり基板の相対的な移動方向と溶剤の流れ方向と
を逆にすることが好ましい。このようにすることによっ
て、溶剤供給口１４ａ，１４ｂ側から新しい溶剤が供給
されるので、付着物の除去が効率よく行え、除去のスル
ープットも向上する。更に溶剤供給口１４ａ，１４ｂ間
に乾燥ガスの噴出口２１を設けておけば、付着物が除去
され次第、乾燥がなされる。
【００２４】以上の如くして、基板Ｗの一端縁部の被膜
を除去した後、図５（ａ）の想像線で示すように、基板
Ｗから除去ユニット１０を後退させ、この後、図５
（ｂ）に示すように基板Ｗを９０°回転せしめる。また
今まで溶剤を供給していた溶剤供給口１４ａからスリッ
ト１７への溶剤の供給を停止し、溶剤供給口１４ｂから
スリット１８に溶剤を供給する。
【００２５】次に除去ユニット１０を基板Ｗに前進せし
め、未洗浄の端縁部の左端をスリット１８に挿入せしめ
た後、基板Ｗ端縁に沿って除去ユニット１０を右方に移
動せしめることで基板Ｗの端縁部を左端から右端まで洗
浄（被膜除去）を行う。このように、溶剤を供給するス
リットを変えるのは、溶剤による洗浄後に乾燥ガスによ
る乾燥を行うためである。
【００２６】図６（ａ）及び（ｂ）は一対の除去ユニッ
ト１０を用いてガラス基板Ｗの端縁部の被膜を除去する
方法を説明したものであり、一対の除去ユニット１０を
有する場合には、先ず図６（ａ）に示すように、一対の
除去ユニット１０を同時に反対方向に移動せしめてガラ
ス基板Ｗの対向する端縁部を洗浄し、次いで同図（ｂ）
に示すように、基板Ｗを９０°回転せしめ一対の除去ユ
ニット１０を同時に戻り方向に移動させつつ洗浄する。
【００２７】図７は半導体ウェーハの端縁部の被膜を除
去している状態を示す全体斜視図であり、除去装置の構
成は前記した除去装置と基本的には同一であり、同一の
番号を付し説明を省略する。そして、一般的な半導体ウ
ェーハＷの一部には、位置決めのための直線状のオリエ
ンテーションフラット部Ｗ’が形成されており、このよ
うなオリエンテーションフラット部Ｗ’を有する半導体
ウェーハＷの外端を洗浄するには、オリエンテーション
フラット部については除去ユニット１０を移動せしめて
被膜除去を行い、オリエンテーションフラット部Ｗ’以
外の円弧状端縁については半導体ウェーハＷを回転させ
て被膜除去を行う。
【００２８】尚、実施例にあっては、２本のアームを左
右に延出し、これらアームに溶剤が流れるスリットを形
成したが、アームは１本でもよい。また、除去ユニット
の移動方向を基準として、上流側に乾燥ガスの噴出口を
設けることで、被膜を溶解した溶剤の基板中央へ向かっ
た戻りを阻止できるので、所望により乾燥ガスの噴出口
を設けるとよい。
【００２９】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、除去ユニットまたは基板の一方を進退動せしめて、
溶剤が流れる除去ユニットのスリット内に基板の端縁を
水平方向から挿入し、この後、基板端縁に沿って除去ユ
ニットを相対的に移動せしめることで基板端縁の余分な
付着物を除去するようにしたので、溶剤の使用量を従来
よりも少なくして、しかも常に基板端縁の被膜に新鮮な
溶剤を接触せしめることができるので、除去効果を大幅
に高めることができる。
【００３０】具体的には６００×６００ｍｍの基板の一
辺を除去するのに、従来装置では２００〜３００ｃｃの
溶剤を使用しおよそ４０秒を要していたが、本発明によ
れば２０〜３０ｃｃで足り、且つ一端縁の洗浄に要する
時間は２０秒であった。
【００３１】また、基板の水平状態を維持したまま除去
を行うため、前後の工程との連結がスムーズに行え、連
続した処理ラインの中に組み込むことが可能となる。
【００３２】また、従来にあっては除去しにくかった基
板厚み方向外端部の付着物についても確実に除去するこ
とができるので、パーティクルの発生を大幅に低減で
き、歩留まりを向上させることができる。
【００３３】また、除去装置として、除去ユニットに設
けた左右２本のアームに基板端縁が挿入されるスリット
を形成し、これらの間に乾燥用ガス噴出口を設ける構成
とすれば、除去ユニットが往復動する間に、基板の２つ
の端縁の洗浄が行え基板の乾燥効率もよくなる。
【００３４】また、除去装置として、一対の除去ユニッ
トを備えたものとすれば、除去作業を短時間のうちに行
うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る基板端部被膜の除去装置の全体斜
視図
【図２】除去ユニットの斜視図
【図３】除去ユニットの上部の断面図
【図４】図３のＡーＡ線断面図
【図５】（ａ）及び（ｂ）は１つの除去ユニットを用い
てガラス基板の端縁部の被膜を除去する一例を説明した
図
【図６】（ａ）及び（ｂ）は一対の除去ユニットを用い
てガラス基板の端縁部の被膜を除去する一例を説明した
図
【図７】本発明に係る基板端部被膜の除去装置を用いて
半導体ウェーハの端縁部の被膜を除去している状態を示
す全体斜視図
【図８】（ａ）は除去前の基板端縁の状態を示す図、
（ｂ）は基板端縁の一部にレジスト膜が残った状態を示
す図、（ｃ）は本発明によって除去した基板端縁の状態
を示す図
【符号の説明】
１…ベース、２…基板保持部、３…真空チャック、１０
…除去ユニット、１１…除去ユニット本体、１２…ヘッ
ド、１３…隙間、１４ａ，１４ｂ…溶剤供給口、１５，
１６…アーム、１７，１８…スリット、１９，２０…溶
剤の排出管、２１，２２…乾燥ガスの噴出口、Ｗ…基
板。
フロントページの続き (72)発明者 宮本 英典 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 (72)発明者 島井 太 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５−114555（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−37804（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−29805（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−61917（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−157763（ＪＰ，Ａ)

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 除去ユニットのスリット内に溶剤を供給
    するとともにスリット内の溶剤を回収することでスリッ
    ト内に溶剤の流れを形成し、このスリット内に形成され
    た溶剤の流れの中に基板の端縁を水平方向から挿入した
    後、前記基板端縁に沿って前記除去ユニットを相対的に
    移動せしめ、且つ前記除去ユニットの相対的な移動方向
    と前記溶剤の流れ方向とを同じ方向にすることで前記基
    板端縁における上下面及び厚み方向外端部の余分な付着
    物を除去するようにしたことを特徴とする基板端縁部被
    膜の除去方法。
  2. 【請求項２】 請求項１に記載の基板端縁部被膜の除去
    方法において、前記基板は角形基板であり、この角形基
    板に対して除去ユニットを前進させて角形基板の端縁の
    一部に水平方向から前記スリットを挿入した後、角形基
    板の一端に沿って除去ユニットを移動せしめて角形基板
    の一端縁の被膜除去を行い、次いで、角形基板から除去
    ユニットを離反させ、この後角形基板を９０°回転せし
    めて前記と同様の手順で他の端縁の被膜除去を行うよう
    にしたことを特徴とする基板端縁部被膜の除去方法。
  3. 【請求項３】 請求項１に記載の基板端縁部被膜の除去
    方法において、前記基板は一部に直線状のオリエンテー
    ションフラット部を有する円形基板であり、オリエンテ
    ーションフラット部については除去ユニットを移動せし
    めて被膜除去を行い、オリエンテーションフラット部以
    外の円弧状端縁については基板を回転させて被膜除去を
    行うようにしたことを特徴とする基板端縁部被膜の除去
    方法。
  4. 【請求項４】 基板を着脱自在に保持する基板保持部
    と、この基板保持部に保持された基板の端縁部の被膜を
    除去する除去ユニットとを備えた基板端縁部被膜の除去
    装置において、前記除去ユニットは保持された基板に対
    し相対的に進退動可能とされ、且つ前記除去ユニットに
    は前記基板の端縁が水平方向から挿入可能なスリットが
    形成され、このスリット内において溶剤の流れを形成す
    べく、スリットには溶剤の供給口が開口されるとともに
    溶剤回収用の排出管が接続され、且つ前記除去ユニット
    の相対的な移動方向と前記溶剤の流れ方向とを同じ方向
    にすることを特徴とする基板端縁部被膜の除去装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載の基板端縁部被膜の除去
    装置において、前記除去ユニットは保持された基板端縁
    に沿って相対的に移動可能とされていることを特徴とす
    る基板端縁部被膜の除去装置。
  6. 【請求項６】 請求項５に記載の基板端縁部被膜の除去
    装置において、前記除去ユニットは吸引装置につながる
    除去ユニット本体を有し、この除去ユニット本体から左
    右に２本のアームが延出し、これらアームに前記スリッ
    トが形成され、且つアームの外端部近傍に溶剤の排出口
    が開口し、更に除去ユニット本体には溶剤の供給口が設
    けられていることを特徴とする基板端縁部被膜の除去装
    置。
  7. 【請求項７】 請求項６に記載の基板端縁部被膜の除去
    装置において、前記除去ユニット本体に乾燥用ガスの噴
    出口が設けられていることを特徴とする基板端緑部被膜
    の除去装置。
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