JP3469788B2 - 薄膜除去方法及びその装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば表面にレジ
スト膜が形成された角型のＬＣＤ基板の縁部の不要なレ
ジスト膜を除去するための薄膜除去装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液晶表示ディスプレイ（ＬＣ
Ｄ）装置の製造工程においては、ＬＣＤ基板（ガラス基
板）上に例えばＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉ
ｄｅ）の薄膜や電極パタ−ン等を形成するために、半導
体製造工程において用いられるものと同様なフォトリソ
グラフィ技術を用いて回路パタ−ン等を縮小してフォト
レジストに転写し、これを現像処理する一連の処理が施
される。

【０００３】上記のような処理を行う場合、例えばレジ
スト膜の形成方法として、角形のＬＣＤ基板（以下に基
板という）を、処理容器内に配設される保持手段例えば
スピンチャック上に載置固定した状態で、処理容器の開
口部を蓋体で閉止して、処理容器とスピンチャックを回
転させ、例えばこの基板上面の中心部に溶剤と感光性樹
脂とからなるレジスト液を滴下し、そのレジスト液を基
板の回転力と遠心力とにより基板中心部から周縁部に向
けて放射城に拡散させて塗布する塗布膜形成方法が知ら
れている。

【０００４】この塗布処理の際、塗布直後における膜厚
は均一であっても、回転が停止して遠心力が働かなくな
った後や時間が経つに従い、表面張力の影響で基板周縁
部でレジスト液が盛り上がるように厚くなるという現象
や、レジスト液が基板の下面周縁部にまで回り込んで不
要な膜が形成されるという現象が発生する。このように
基板の周縁部に不均一な厚い膜が形成されていると、集
積回路パタ−ン等の現像時に周縁部のレジストが完全に
は除去されずに残存することになり、その後の基板の搬
送工程中にその残存したレジストが剥がれ、パーティク
ル発生の原因となる。

【０００５】そこで従来では、基板の表面にレジスト液
等を塗布した後、基板の周縁部の不要な塗布膜を除去す
る処理が行われている。この処理の方法としては、例え
ば図９に示すように、基板Ｇの４片の縁部に、夫々除去
ノズル１１（１１ａ，１１ｂ，１１ｃ，１１ｄ）により
レジスト膜の溶解するための溶剤を噴射するという方法
が知られている。

【０００６】除去ノズル１１は、図１３の断面図及び図
１４の平面図に示すように、例えば略コ字状に形成され
て、その内部の処理空間Ｓに基板Ｇを配置し、ニ−ドル
ノズル１２ａ，１２ｂから基板Ｇの上下両面に溶剤を夫
々吹き付けるようになっており、溶解されたレジスト膜
と溶剤とは基板Ｇの側方に設けられた排気路１３を介し
て外部に排出されるように構成されている。

【０００７】ここで除去ノズル１１の処理空間Ｓは、高
さａが３．５ｍｍ、奥行きｂが２７ｍｍ、幅ｃが３０ｍ
ｍに設定されており、排気路１３は内径が９ｍｍに設定
されている。また除去ノズル１１には、開口径０．２６
ｍｍの４本のニ−ドルノズル１２ａと４本のニ−ドルノ
ズル１２ｂとが夫々４ｍｍ間隔で、基板Ｇの縁部から３
〜４ｍｍ内側の位置にレジスト除去液を噴射するように
取り付けられている。なおニ−ドルノズル１２ａ，１２
ｂの先端から基板Ｇまでの距離ｅ１，ｅ２は夫々１．０
ｍｍ、２．０ｍｍ程度に設定されている。

【０００８】そしてこの除去ノズル１１によりレジスト
膜を除去する際には、先ず載置台１４上に基板Ｇを吸着
保持させ、２０ｃｃ／分の流量で溶剤を吹き付けなが
ら、除去ノズル１１を基板Ｇの端辺に沿って例えば６０
ｍｍ／秒の速度で夫々１往復半移動させることにより３
回スキャンさせ、端辺側の不要なレジスト膜を除去して
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで上述の方法で
は、従来からレジスト膜を除去するための溶剤として、
酢酸ブチル（ＮＢＡ）やメチルエチルケトン（ＭＥＫ）
等を用いていたが、ＬＣＤ基板の量産工場では溶剤が作
業雰囲気に漏洩する量が多くなることから、人体への悪
影響が少ない安全な溶剤を使用する傾向が高まりつつあ
る。

【００１０】ここで前記安全な溶剤としては、ポリプレ
ングリコ−ルモノメチルエ−テル（ＰＧＭＥ）とポリプ
レングリコ−ルモノメチルエ−テルアセテ−ト（ＰＧＭ
ＥＡ）とを、ＰＧＭＥ：ＰＧＭＥＡ＝３：７の割合で混
合したＯＫ７３シンナ−や２ヘプタノン等の、例えば沸
点が１４０℃以上と高く、揮発性が少ない溶剤を用いる
ことができる。

【００１１】しかしながらこれらの溶剤のうち、ＯＫ７
３シンナ−は、レジスト膜の溶解能力が従前のものより
も小さいため従来の溶剤よりも除去性能が悪く、除去ノ
ズル１１を３回スキャンさせただけではレジストを完全
に除去することは困難であった。このため除去ノズル１
１のスキャン回数を増やさなければならなくなるが、こ
の際仮にスキャン速度を大きくしたとしても、除去処理
に要する時間は従来よりも長くなってしまい、この結果
レジスト膜の形成処理全体のスル−プットが悪くなって
しまうという問題があった。

【００１２】本発明はこのような事情の下になされたも
のであり、その目的は、薄膜を溶解させる溶剤を用いて
基板の縁部の不要な薄膜を除去するにあたり、溶解能力
の低い溶剤（安全溶剤）を用いても当該薄膜の除去処理
のスル−プットの低下を抑えることができる技術を提供
することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、薄膜
が形成された基板の周縁部の不要な膜を溶剤により溶解
して除去する方法において、 （ａ）基板の表面側及び裏面側の夫々の周縁部に同じ流
量で独立に溶剤を供給する工程と、 （ｂ）前記工程（ａ）の終了後、前記基板の表面側の前
記周縁部に対しては前記工程（ａ）で表面側に供給した
流量で溶剤を供給すると共に、前記基板の裏面側の前記
周縁部に対しては前記工程（ａ）で裏面側に供給した流
量よりも少ない流量で溶剤を供給するかまたは溶剤の供
給を停止する工程と、を具備することを特徴とする。

【００１４】この場合より具体的には、例えば次のよう
な手法とすることができる。前記工程（ｂ）における基
板の表面側及び裏面側の周縁部に供給する溶剤の流量の
合計は、前記工程（ａ）における基板の表面側及び裏面
側の周縁部に供給する溶剤の流量の合計よりも少ない。
前記工程（ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方におい
て、基板の周縁部の側方かつ外方から溶剤及び溶解物を
吸引排出する。前記基板は矩形形状をなし、前記工程
（ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方において、溶剤
が供給される基板上の位置を基板の辺に沿って移動さ
せ、当該溶剤供給位置が基板の隅角部の領域にあるとき
には当該溶剤供給位置の移動速度を遅くするかまたは溶
剤の供給流量を増大させる。

【００１５】請求項６の発明は、薄膜が形成された基板
の周縁部の不要な膜を溶剤により溶解して除去する装置
において、 前記基板の一辺に沿って基板と相対的に移動
自在に設けられ、基板の表面側及び裏面側の夫々の周縁
部に独立に溶剤を供給する溶剤吐出部と、 工程（ａ）で
は基板の表面側及び裏面側の夫々の周縁部に同じ流量で
独立に溶剤を供給し、次いで工程（ｂ）では、前記基板
の表面側の前記周縁部に対しては前記工程（ａ）で表面
側に供給した流量で溶剤を供給すると共に、前記基板の
裏面側の前記周縁部に対しては前記工程（ａ）で裏面側
に供給した流量よりも少ない流量で溶剤を供給するかま
たは溶剤の供給を停止するように制御を行う制御部と、
を具備することを特徴とする。

【００１６】前記基板は矩形形状をなし、前記制御部
は、前記工程（ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方に
おいて、溶剤吐出部が基板の隅角部の領域にあるときに
は前記溶剤吐出部の移動速度を遅くするように制御する
ように構成してもよいし、前記工程（ａ）及び（ｂ）の
うち少なくとも一方において、溶剤吐出部が基板の隅角
部の領域にあるときには前記溶剤吐出部から基板に供給
される溶剤の供給流量を増大させるように制御するよう
に構成してもよい。

【００１７】請求項９の発明は、薄膜が形成された矩形
形状の基板の周縁部の不要な膜を除去する装置におい
て、 前記基板を水平状態で保持する基板保持部と、 前記
基板保持部に保持された基板の一辺の縁部の長さをカバ
ーする長さであると共に、前記薄膜を溶解させるための
溶剤を基板の表面側及び裏面側の周縁部に供給するため
の溶剤吐出部と、を備え、 工程（ａ）では、基板の表面
側及び裏面側の夫々の周縁部に同じ流量で独立に溶剤を
供給し、次いで工程（ｂ）では、前記基板の表面側の前
記周縁部に対しては前記工程（ａ）で表面側に供給した
流量で溶剤を供給すると共に、前記基板の裏面側の前記
周縁部に対しては前記工程（ａ）で裏面側に供給した流
量よりも少ない流量で溶剤を供給するかまたは溶剤の供
給を停止するように制御を行う制御部と、を具備するこ
とを特徴とする。

【００１８】前記制御部は、前記溶剤吐出部から表面側
及び裏面側に共に供給するか、あるいは前記溶剤吐出部
から基板の表面側のみに溶剤を供給するか、を選択的に
切り換える制御を行うように構成してもよい。また本発
明では、基板の側方かつ外方に溶剤及び溶解物を吸引排
出するための開口を有する吸引排出路と、この吸引排出
路に設けられた絞り流路と、を具備することが好まし
い。また前記吸引排出路は、前記開口から前記絞り流路
に向けて徐々に狭くなることが好ましく、更に前記吸引
排出路は、前記絞り流路の下流側に当該絞り流路の断面
積よりも大きな断面積を有する流路を備えることが好ま
しい。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明は、薄膜除去装置の溶剤吐
出部の形状の最適化を図ることにより、薄膜例えばレジ
スト膜の除去性能を高め、当該レジスト膜の除去処理の
スル−プットを向上させるものである。この際本発明者
らは、種々のレジスト膜の溶剤のうち、最も除去能力の
低いＯＫ７３シンナ−の除去性能を向上させる溶剤吐出
部の構造を開発すれば、種々の溶剤に適用することがで
きる汎用性の高い装置が得られると考え、本発明を完成
するに至った。

【００２０】先ず図１〜４に基づいて本発明の薄膜除去
装置の一実施の形態について説明する。この装置は、基
板Ｇ例えば長方形のＬＣＤ基板の下面を真空吸着して当
該基板Ｇを水平（本願でいう水平とはほぼ水平も含む）
に保持する基板保持部をなす保持台２と、この保持台２
に保持された基板Ｇの４辺の縁部（端縁から多少中央へ
寄った位置までの領域）に溶剤を吹き付けるための４つ
の第１〜第４の溶剤吐出部３（３ａ〜３ｄ）とを備えて
おり、これら溶剤吐出部３は、基板Ｇの幅方向（ｘ方
向）、長さ方向（ｙ方向）、高さ方向（ｚ方向）に移動
自在に設けられている。

【００２１】前記溶剤吐出部３は、互に対向する上面部
３１及び下面部３２と、これら上面部３１及び下面部３
２に夫々設けられた、溶剤吐出用の上ニードルノズル５
１及び下ニードルノズル５２と、上面部３１及び下面部
３２の基端側においてこれらの間の空間３３ａに臨むよ
うに開口し、その開口部からラッパ状に縮径するように
形成された吸引排気路の一部をなす吸い込み口３３と、
この吸い込み口３３の基端側に連通する絞り流路（オリ
フィス流路）３４と、この絞り流路３４に連通する例え
ば断面形状が円形の定常流路４と、を備えており、上面
部３１及び下面部３２から定常流路４の一部は、外装部
をなすブロック３０により覆われている。

【００２２】前記上ニードルノズル５１、（下ニードル
ノズル５２）はブロック３０内に形成された流路５１ａ
（５２ａ）を介して例えばチューブからなる溶剤供給路
６Ａ（６Ｂ）に接続されている。これら溶剤供給路６
Ａ，６Ｂは、溶剤供給源６１に一端が連通する共通の溶
剤供給路６２から分岐しており、分岐ラインである溶剤
供給路６Ａ（６Ｂ）には、流量制御弁７Ａ（７Ｂ）及び
エアオペレーションバルブ８Ａ（８Ｂ）がこの順に設け
られている。なお流量制御弁７Ａ、７Ｂ及びエアオペレ
ーションバルブ８Ａ（８Ｂ）の動作は制御部９によって
夫々独立に制御できるようになっている。

【００２３】上下のニードルノズル５１、５２は図３に
示すように夫々４本ずつ設けられ、上ニードルノズル５
１の吐出口と下ニードルノズル５２の吐出口とは一直線
上に向き合わないように千鳥状に配列されている。そし
て図２に示すように上下にニードルノズル５１、５２の
間に基板Ｇの周縁部を位置させると、上ニードルノズル
５１の吐出口は基板Ｇの表面に対面し、下ニードルノズ
ル５２の吐出口は基板Ｇの裏面に対面する。この場合上
下ニードルノズル５１、５２の吐出口は基板Ｇの端縁か
ら例えば３〜４ｍｍ中央に寄った位置に対向する。なお
上ニードルノズル５１の吐出口から基板Ｇの表面までの
距離は例えば約１．０ｍｍに、下ニードルノズル５２の
吐出口から基板Ｇの裏面までの距離は例えば約１．０ｍ
ｍに夫々設定される。また上下ニードルノズル５１、５
２の吐出口の内径は約０．２６ｍｍである。

【００２４】前記上面部３１及び下面部３２の間の空間
３３ａ、ラッパ状の吸い込み口３３、絞り流路３４及び
定常流路４は溶剤を吸引して回収するための吸引排気路
をなすものであり、定常流路４にはバキュームジェネレ
ータ（真空排気装置）４１が設けられている。なお吸引
排気路を構成する部材は吸引排気機構に相当する。この
場合空間３３ａの高さつまり上面部３１と下面部３２と
の離間距離Ｌ１は５０〜１００ｍｍに、幅Ｌ２は２５〜
１００ｍｍに夫々設定することが望ましい。また上面部
３１、下面部３２の先端から絞り流路３４の入り口まで
のＸ方向距離Ｌ３は２５〜２００ｍｍに設定することが
好ましい。前記絞り流路３４は角型をなしており、その
縦径Ｄ１は６〜１１ｍｍに、横径Ｄ３は１１〜６０ｍｍ
に設定することが好ましい。また定常流路４の径Ｄ２は
１２ｍｍ以上とすることが好ましい。更にまたラッパ状
の吸い込み口３３の先端開口部（拡端開口部）は上面部
３１（下面部３２）の先端から例えば約４ｍｍ奥に入っ
たところに位置している。

【００２５】このような薄膜除去装置では、レジスト液
が例えばスピンコ−ティングにより塗布されて表面にレ
ジスト膜が形成された基板Ｇが、図示しない搬送ア−ム
により搬入され（工程Ｓ１）、保持台２上に載置されて
吸引保持される（工程Ｓ２）。

【００２６】溶剤吐出部３ａ〜３ｄをホーム位置から使
用位置に向けて移動させはじめるとともに、バキューム
ジェネレータ４１により各溶剤吐出部３ａ〜３ｄ内の吸
引排気をそれぞれ開始する（工程Ｓ３）。上下ノズル５
１、５２から３０ｃｃ／分の流量で溶剤を夫々吐出開始
する（工程Ｓ４）。溶剤を吐出させながら全ての溶剤吐
出部３ａ〜３ｄを基板Ｇの周縁部に接近させ、図２に示
すように各ノズル５１、５２を基板Ｇの周縁部に位置さ
せる（工程Ｓ５）。引き続き図１に示すように溶剤吐出
部３ａ〜３ｄを基板Ｇの各辺Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、Ｇ４に
沿ってスキャン移動させ、１パス目の塗膜除去動作を開
始する（工程Ｓ６）。第１及び第３の溶剤吐出部３ａ、
３ｃにより基板短辺Ｇ１、Ｇ３の周縁部から塗膜Ｐ（図
２参照）が溶解除去されるとともに、第２及び第４の溶
剤吐出部３ｂ、３ｄにより基板長辺Ｇ２、Ｇ４の周縁部
から塗膜Ｐが溶解除去される。レジスト溶解物および余
剰の溶剤は吸引排気路を通って、つまり空間３３ａ、吸
い込み口３３、絞り流路３４及び定常流路４を通ってバ
キュームジェネレータ４１に吸引排気される。

【００２７】第１及び第３の溶剤吐出部３ａ、３ｃが基
板短辺Ｇ１、Ｇ３の終端（コーナー部）に到着すると、
これらのスキャン移動を停止させる（工程Ｓ７）。な
お、第１及び第３の溶剤吐出部３ａ、３ｃが短辺Ｇ１、
Ｇ３の終端に近くなるに従って、スキャン移動速度を遅
くするか又は溶剤供給量（流量）を増大させるようにす
るほうが望ましい。基板Ｇのコーナ部の塗膜は他の部位
よりも厚くなっているため、このようにすると塗膜の単
位面積当りの溶剤供給量が多くなるため、基板Ｇのコー
ナー部から厚い塗膜９ｂが除去されやすくなる。次い
で、溶剤を吐出しながら第１及び第３の溶剤吐出部３
ａ、３ｃを後退させ、基板Ｇの短辺Ｇ１、Ｇ３からノズ
ル５１、５２を離間させる（工程Ｓ８）。次いで、短辺
Ｇ１、Ｇ３におけるノズル５１、５２からの溶剤の吐出
を停止させ（工程Ｓ９）、さらに短辺Ｇ１、Ｇ３におけ
る吸引排気を停止させる（工程Ｓ１０）。

【００２８】第２及び第４の溶剤吐出部３ｂ、３ｄにお
いても基板長辺Ｇ２、Ｇ４の終端に近くなるに従ってス
キャン移動速度を遅くするか又は溶剤供給量を増大させ
るようにし、これらが長辺Ｇ２、Ｇ４の終端に到達した
ところで１パス目の塗膜除去が終了する（工程Ｓ１
１）。またノズル５１、５２を基板Ｇの長辺Ｇ２、Ｇ４
から離間させた後、溶剤の吐出を停止し、吸引排気を停
止する。

【００２９】ここで溶剤吐出部３ａ、３ｃは、短辺Ｇ
１、Ｇ３に沿った軸線つまりＸ方向に伸びるライン上に
沿って移動しながら基板Ｇの周縁部に接近し、また当該
ラインに沿って基板Ｇの周縁部から離間する。即ち溶剤
吐出部３ａ、３ｃの一連の動きは一直線に沿ったものに
なる。仮に溶剤吐出部３ａ、３ｃをＹ方向に移動して基
板Ｇの周縁部の角隅部に接近させ、次いでＸ方向に移動
し、また基板ＧからＹ方向に離間させると、溶剤吐出部
３ａ、３ｃの動きが直角になってしまうため、その直角
点において溶剤吐出部３ａ、３ｃが一旦停止した格好に
なって溶剤が１点で集中的に供給されるので溶剤や溶解
物が基板上に飛散するおそれがある。これに対して溶剤
吐出部３ａ、３ｃを一直線に沿って動かすことにより、
こうした不具合が回避される。なお溶剤吐出部３ｂ、３
ｄについても同様に長辺Ｇ２、Ｇ４に沿ったライン（Ｙ
方向に伸びるライン）に沿って一直線上に動く。

【００３０】その後溶剤吐出部３ａ、３ｃにおける吸引
排気を再開する（工程Ｓ１２）と共に、溶剤吐出部３
ａ、３ｃにおける溶剤の吐出を再開する（工程Ｓ１
３）。ノズル５１、５２から溶剤を吐出させながら第１
及び第３の溶剤吐出部３ａ、３ｃを基板Ｇの周縁部にそ
れぞれ接近させ（工程Ｓ１４）、図１に示すように各ノ
ズル５１、５２を基板Ｇの周縁部に位置させる。

【００３１】次いで溶剤吐出部３ａ〜３ｄのスキャンを
行うための図示しないモータ駆動を逆向きに切り替え、
溶剤吐出部３ａ〜３ｄを基板の各辺Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、
Ｇ４に沿って１パス目の移動速度と同じ速度でスキャン
移動させ、２パス目の塗膜除去動作を開始する（工程Ｓ
１５）。なお第１及び第３の溶剤吐出部３ａ、３ｃは基
板Ｇの短辺Ｇ１、Ｇ３を行き過ぎたところで折り返し、
第２及び第４の溶剤吐出部３ｂ、３ｄは基板の長辺Ｇ
２、Ｇ４を行き過ぎたところでそれぞれ折り返す。すな
わち、第１〜第４の溶剤吐出部３ａ〜３ｄの折り返し点
は基板Ｇの外方に位置する。

【００３２】第１及び第３の溶剤吐出部３ａ、３ｃが基
板短辺Ｇ１、Ｇ３の終端（コーナー部）に到着すると、
これらのスキャン移動を停止させる（工程Ｓ１６）。な
おこの場合も溶剤吐出部３ａ、３ｃが前記終端に近くな
るに従ってスキャンの移動速度を遅くするかまたは溶剤
供給量を増大させる。次いで、溶剤を吐出しながら第１
及び第３の溶剤吐出部３ａ、３ｃを後退させ、基板Ｇの
短辺Ｇ１、Ｇ３からノズル５１、５２を離間させる（工
程Ｓ１７）。次いで、短辺Ｇ１、Ｇ３におけるノズル５
１、５２からの溶剤の吐出を停止させ（工程Ｓ１８）、
さらに短辺Ｇ１、Ｇ３における吸引排気を停止させる
（工程１９）。

【００３３】２パス目の塗膜除去動作においては、下ノ
ズル５２からの溶剤の吐出を停止させるか又は溶剤の吐
出量を例えば１０ｃｃ／分まで大幅に減少させる。なお
上ノズル５１からの溶剤の吐出量は３０ｃｃ／分をその
まま維持する。

【００３４】第２及び第４の溶剤３ｂ、３ｄが基板長辺
Ｇ２、Ｇ４の終端に近くなるに従ってスキャン移動速度
を遅くするか又は溶剤供給量を増大させるようにし、こ
れらが長辺Ｇ２、Ｇ４の終端に到達したところで溶剤の
吐出動作を停止させ、２パス目の塗膜除去を終了させる
（工程Ｓ２０）。次いで溶剤吐出部３ａ〜３ｄの吸引排
気動作をすべて停止させ（工程Ｓ２１）、全ての溶剤吐
出部３ａ〜３ｄを使用位置からホーム位置に待避させる
（工程Ｓ２２）。しかる後保持台２を上昇させ、基板Ｇ
の吸着を解除する（工程Ｓ２３）。そして、図示しない
搬送アームにより基板Ｇを当該薄膜除去装置から搬出す
る（工程Ｓ２４）。以上の工程Ｓ１から工程Ｓ２４まで
の１サイクルに要する処理時間は、約３４秒間である。

【００３５】続いて本発明を完成するに至った経緯につ
いて説明する。本発明者らは、既述のようにＯＫ７３シ
ンナ−を溶剤として用いて、溶剤吐出部３の形状の最適
化を図り、レジスト膜の除去性能を高めることとした
が、この際先ず溶剤の量が多くなればレジストの除去性
能が向上すると考え、溶剤の流量の最適化を図ることと
した。

【００３６】このため上述の溶剤吐出部３を備えた薄膜
除去装置を用いて、溶剤であるＯＫ７３シンナ−の吐出
流量を変えて、６５０ｍｍ×６５０ｍｍの大きさの基板
Ｇの除去処理を行った。ここで溶剤吐出部３の幅（詳し
くは上面部３１、下面部３２の先端縁の幅Ｌ２）は３０
ｍｍ、定常流路４の径Ｄ２は９ｍｍ、レジスト膜の厚さ
は約７μｍとし、バキュ−ムジェネレ−タ４２に２．５
〜３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力でエアを供給して定常流路４
内の差圧を−１８〜−２０ｍｍＨｇとした。

【００３７】そして溶剤吐出部３を基板Ｇの長辺の長さ
方向に沿って、６０ｍｍ／秒の速度で３回スキャンさせ
て除去処理を行ない、処理終了後にレジスト膜（塗膜
Ｐ）の除去性能を確認した。ここでレジスト膜の除去性
能は、処理終了後に基板Ｇの表面と端面とをアセトンを
含ませた布で拭き取り、当該布に付着したレジスト膜の
量により、基板Ｇ上にどの程度レジスト膜が残存してい
るかを確認することにより行った。

【００３８】この結果を図６に示すが、図中レジスト膜
の除去性能の評価の内、◎はレジスト膜が完全に除去さ
れた状態、○はレジスト膜がほとんど除去された状態、
△はレジスト膜が残存している状態を夫々示している。
この結果より溶剤の流量が多くなれば、レジスト膜の除
去性能が高くなることが認められ、流量が５０ｃｃ／分
と多くなれば、３回の（３パス）スキャンによりレジス
ト膜をほとんど除去することがでできることが認められ
た。

【００３９】但し実験の際、基板Ｇの表面を目視で観察
した所、溶剤の流量が多くなると、溶剤とレジスト膜の
溶解物とが吸引排気されずに、基板Ｇ上に滞留して残っ
てしまい、基板Ｇ表面が乾かないで濡れた状態となって
しまうという現象が見られた。このためこれらの滞留物
がレジスト膜の除去を妨げていると考え、前記滞留物を
いかに吸引排気するかを検討した。

【００４０】先ず流量の増加に伴い、溶剤吐出部の先端
部の幅Ｌ２を大きくすることにより、基板Ｇ上に供給さ
れる溶剤の当該基板上の流路の幅を大きくすることに着
目した。このため上述の溶剤吐出部３を備えた薄膜除去
装置を用い、他の条件は同様として溶剤吐出部の先端部
の幅Ｌ２と溶剤の流量とを変えて除去処理を行ない、処
理終了後に基板Ｇに溶剤とレジスト膜の溶解物が残存し
ているか否かを同様の方法で確認した。

【００４１】ここでニ−ドルノズル５１から基板Ｇ上に
供給された溶剤は、図３に一点鎖線で示すように、ニ−
ドルノズル５１の先端と対応する基板Ｇ上の位置から同
心円状に拡がりながら基板Ｇ上から吸い込み口３３内に
吸い込まれ、定常流路４に向けて流れていく。つまりこ
こでいう溶剤の流路の幅とは、基板Ｇ上に同心円状に拡
がった溶剤の流路の幅方向（ｙ方向）の長さを意味して
おり、この図では溶剤吐出部３の先端部の幅Ｌ２に相当
する。

【００４２】図７には前記幅Ｌ２と溶剤の供給流量Ｑと
の最適化を計るために行った実験結果を示す。これによ
り溶剤の流量が同じであれば、溶剤吐出部の幅Ｌ２が大
きくなる程、レジスト膜（塗膜Ｐ）の除去性能が高くな
ることが認められ、特に幅Ｌ２が５０ｍｍ以上であれ
ば、溶剤の流量が３０ｃｃ／分程度であっても、レジス
ト膜をほとんど除去できることが確認された。このよう
に溶剤吐出部３の幅Ｌ２を大きくするとレジスト膜の除
去性能が高まるのは、溶剤の流路の幅が大きくなって排
気領域が大きくなるので、より排気しやすくなるからで
あると推察される。またこの実験を目視で観察すること
により、溶剤吐出部の幅Ｌ２が５０ｍｍであれば、基板
Ｇ上に同心円状に拡がった溶剤の流路の幅方向（ｙ方
向）の長さは５０ｍｍ以上であることが確認された。

【００４３】しかしながら溶剤吐出部３の幅Ｌ２を５０
ｍｍ以上大きくしても、多少基板Ｇ上に残渣が観察され
たことから、次に吸引圧力を大きくして溶剤やレジスト
膜の溶解物の吸引排気力を高めることに着目した。この
ため上述の溶剤吐出部３を備えた薄膜除去装置を用い、
吸引圧力を変えて前記基板Ｇの除去処理を行った。ここ
で溶剤吐出部３の幅Ｌ２は５０ｍｍ、溶剤の流量は３０
ｃｃ／分とし、他の条件は同様として除去処理を行な
い、処理終了後に基板Ｇに溶剤とレジスト膜の溶解物が
残存しているか否かを同様の方法で確認した。

【００４４】ところがバキュ−ムジェネレ−タ４１に供
給するエアの圧力を３．５〜４ｋｇｆ／ｃｍ² として定
常流路４内の差圧を−２３〜−２６ｍｍＨｇと大きくし
ても基板Ｇ上に前記残渣が観察された。これは吸引圧力
だけを大きくしても排気速度が変わるだけであって排気
領域は大きくならないため、定常流路４に近い領域では
吸引排気力が大きいが、遠い領域では吸引排気力が小さ
くなってしまい、当該遠い領域では溶剤やレジスト膜の
溶解物が吸引排気されにくいためであると推察される。

【００４５】そこで続いて定常流路４の径Ｄ２を大きく
することにより、排気領域を大きくすることに着目し
た。このため上述の溶剤吐出部３を備えた薄膜除去装置
を用い、定常流路４の径Ｄ２を変えて、前記基板Ｇの除
去処理を行った。ここで溶剤吐出部３の先端部の幅Ｌ２
は５０ｍｍ、溶剤の流量は３０ｃｃ／分、定常流路４の
差圧は−３５〜−４０ｍｍＨｇとし、他の条件は同様と
して除去処理を行ない、処理終了後に基板Ｇに溶剤とレ
ジスト膜の溶解物が残存しているか否かを同様の方法で
確認した。

【００４６】図８に絞り流路３４の径（オリフィス内
径）Ｄ１を一定値（Ｄ１＝９ｍｍ）として定常流路４の
径Ｄ２を種々変更した場合における塗膜除去性能につき
調べた結果を示す。また、図９に定常流路４の径Ｄ２を
一定値（Ｄ２＝１２．６ｍｍ）として絞り流路３４の径
Ｄ１を種々変更した場合における塗膜除去性能につき調
べた結果を示す。これらの結果から絞り流路３４径Ｄ１
を９ｍｍとし、定常流路４の径Ｄ２を１２．６ｍｍとす
る組み合わせが最適であることが判明した。

【００４７】上述のように塗膜除去性能は吸引排気時に
おける空気の流速の影響を受けるため、排気空気の流速
を最適化することが肝要である。上述の実施の形態で
は、吸引排気路の途中に絞り流路３４を形成すると共に
その下流側は拡大して定常流路４に連通しているため、
絞り流路３４の前後の圧力差が高く、このため排気の流
速が高まり、塗膜除去性能が向上する。そして基板Ｇの
周縁部に臨む領域から絞り流路３４までは、徐々に断面
積が狭くなるラッパ状の吸い込み口として吸引排気路を
形成しているので、溶剤や溶解物が基板上や通路内で滞
留することなく円滑かつ迅速に排出される。なおノズル
５１、５２の近傍において流路を狭めた場合には、ノズ
ル５１、５２の近傍自体の流路が狭くなって排気量が確
保できず、更に膜の吸い出し跡が発生しやすくなるが、
本願ではこのような不具合が避けられるので有効な構造
である。

【００４８】さらに定常流路４内の差圧を変えて同様に
除去処理を行ない、除去性能を同様の方法で確認したと
ころ、図１０に示す結果が得られ、これにより定常流路
４の径Ｄ２が１２ｍｍ以上であっても、定常流路４内の
差圧が小さければ溶剤とレジスト膜の溶解物は吸引排気
されにくいことが確認された。

【００４９】さらに、２パス目の溶剤吐出量（ｃｃ／
分）を基板の表面側と裏面側とで種々変えて塗膜Ｐの除
去処理を行ない、それぞれの塗膜除去性能を同様の方法
で評価したところ図１１に示す結果が得られた。これか
ら明らかなように、表面側への２パス目の溶剤供給量は
１パス目のそれ（３０ｃｃ／分）と同じに維持しつつ、
裏面側への２パス目の溶剤供給量を１パス目のそれより
少なくするか（番号５の方法）、あるいは裏面側への溶
剤供給を停止する（番号２の方法）と、塗膜除去性能が
向上することが判明した。なお、番号１の方法では２パ
ス目は１パス目と同じ条件であるが、その塗膜除去性能
は番号２および番号５の方法のそれよりも劣る。また、
番号３の方法では表面側への２パス目の溶剤の供給を停
止し、裏面側への２パス目の溶剤供給量を２パス目のそ
れ（３０ｃｃ／分）と同じに維持している。また、番号
４の方法では表裏面ともに２パス目に溶剤を供給するこ
となく吸引排気のみを行なっている。これらの番号３、
４の方法ではいずれも塗膜Ｐを除去できなかった。

【００５０】以上のような試行錯誤を繰り返した結果、
溶剤としてＯＫシンナー等のエ−テル系の溶剤を用いた
場合には、溶剤吐出部３からの溶剤の吐出流量を３０ｃ
ｃ／分以上とし、溶剤の基板上の流路の幅Ｌ２を５０ｍ
ｍ以上に設定すれば、レジスト膜はほとんど除去できる
ことが確認された。この際定常流路の径Ｄ２を１２ｍｍ
以上とすればさらにレジスト膜の除去性能が高くなるこ
とが確認された。

【００５１】続いてこの溶剤吐出部３を用いた薄膜除去
装置の汎用性を確認するため、溶剤としてＰＧＭＥＡ
（プロピレングリコ−ルモノメチルエ−テルアセテ−
ト）等のエ−テル系の溶剤、酢酸ブチル（ＮＢＡ）やメ
チルエチルケトン（ＭＥＫ）、２ヘプタノンを用いて、
基板Ｇの縁部のレジスト膜の除去処理を行ったところ、
溶剤吐出部３からの溶剤の吐出流量を３０ｃｃ／分以上
とし、溶剤吐出部３の幅Ｌ２を５０ｍｍ以上に設定すれ
ば、いずれの溶剤でも基板縁部の不要なレジスト膜を完
全に除去できることが確認され、また定常流路４の径Ｄ
２を１２ｍｍ以上とすれば、さらにレジスト膜の除去性
能が高まることが確認された。

【００５２】上述の実施の形態によれば、１パス目では
基板の周縁部の表裏両面から所定流量で溶剤を供給する
ことにより大部分のレジストを除去し、２パス目におい
て残りのレジストを除去している。そして２パス目では
裏面側の溶剤の供給流量を少なくするか溶剤の供給を停
止しているので、実験例からも分かるように膜の除去性
能が高い。この理由については、裏面側はレジストの量
が少ないので、２パス目にて溶剤の量を多くすると一旦
溶解解離した膜が滞留することになるが、本実施の形態
のように処理することによって膜の滞留を防止できると
考えられる。

【００５３】更にまた薄膜除去装置は、上述のように吸
引排気を伴うことが好ましい。即ち２パス目では塗膜を
溶かすという作用よりも１パス目で溶解した塗膜を吸い
出すという作用が強く、そのため余分な溶剤がかえって
一旦溶解解離した膜を滞留させ、塗膜の円滑な除去作用
を逆に阻害し、また溶剤の流量が多い程、吸引排気され
る溶剤の量が多くなってその分吸引される空気の量が少
なくなり、その結果膜除去性能が落ちると考えられる。
従って２パス目では裏面側の溶剤の供給流量を少なくす
ることにより、排気量を多くして高い膜の除去性能が得
られると考えられる。そしてこのようにすれば溶剤の消
費量を最適化して低減させることができるという効果も
ある。

【００５４】一方基板の表面側においては溶剤供給流量
を一定レベルに保つことが望ましい。その理由について
は、基板の表面側に全く溶剤が供給されない状態で吸引
排気を続けると、塗膜の除去領域と残量領域との境界部
分において残留塗膜の一部が除去領域に滲み出すように
なるからである。

【００５５】更に２パス目における表面側及び裏面側の
周縁部に供給する溶剤の流量の合計は、１パス目におけ
る表面側及び裏面側の周縁部に供給する溶剤の流量の合
計よりも少ないことが望ましい。その理由は、上記同様
余分な溶剤の滞留による悪影響を回避し、また吸引され
る空気量を多くして高い除去性能を確保しかつ溶剤の消
費量を低減できるからである。

【００５６】また裏面側は膜の量が少ないため、基板の
表面側に比べて裏面側の溶剤供給流量を少なくすること
が、溶解した膜の滞留を防止するという点から好まし
い。

【００５７】なお、本発明は、吸引排気機構が組み合わ
された溶剤吐出部をスキャンするタイプの装置に限ら
ず、溶剤吐出部の長さが基板の縁部（短辺あるいは長
辺）をカバ−する長さであってスキャンが不要な装置に
も適用でき、その場合には基板の表裏両面にある時間溶
剤を供給し、続いて裏面側の溶剤の流量を少なくするか
あるいは停止するようにすればよい。

【００５８】そしてまた上述実施の形態では、ノズルが
基板上に来る前から溶剤を吐出しかつ吸引排気している
ので、溶剤基板上に飛散することを防止できる。仮にノ
ズルが基板上に来てから溶剤の吐出を開始すると、ノズ
ル先端部への気泡の混入などの原因により最初の溶剤が
基板上に飛散するおそれがある。

【００５９】さらにまた上述実施の形態では、ノズルが
基板上から離れた後に吸引排気を止めかつ溶剤の供給を
停止しているので基板上の汚染を防止できる。仮にノズ
ルが基板上に位置している状態で排気を止めると、吸引
排気路から逆流が起こって溶剤や溶解物が基板上に再付
着するおそれがある。ただしこの場合裏面側については
ノズルが基板上にあるときに溶剤の供給を止めてもよ
い。

【００６０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、塗膜に対
する溶解能力の低い（安全溶剤）を用いる場合であって
も基板の周縁部から不要な塗膜を除去することができる
ので、スル−プットが実質的に低下しなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の一実施の形態に用いられる薄膜除
去装置を示す斜視図である。

【図２】前記薄膜除去装置に設けられた溶剤吐出部の一
例を示す断面図である。

【図３】前記溶剤吐出部の一例を示す平面図である。

【図４】前記溶剤吐出部の一例を示す斜視図である。

【図５】本方法の一実施の形態を示す工程図である。

【図６】溶剤の流量の最適化を図るために行った実験の
結果を示す説明図である。

【図７】前記溶剤吐出部の幅と溶剤の流量の最適化を図
るために行った実験の結果を示す説明図である。

【図８】前記溶剤吐出部の吸引管の内径の最適化を図る
ために行った実験の結果を示す説明図である。

【図９】前記溶剤吐出部の吸引管の内径の最適化を図る
ために行った実験の結果を示す説明図である。

【図１０】前記溶剤吐出部の風量の最適化を図るために
行った実験の結果を示す説明図である。

【図１１】２パス目の溶剤供給流量とレジスト膜の除去
性能との関係を示す説明図である。

【図１２】従来のレジスト膜の除去方法を示す工程図で
ある。

【図１３】従来のレジスト膜の除去ノズルを示す断面図
である。

【図１４】従来のレジスト膜の除去ノズルを示す平面図
である。

【符号の説明】

２ 保持台 ３（３ａ〜３ｄ） 溶剤吐出部 ３３ 吸い込み口 ３４ 絞り流路 ４ 定常流路 ４１ バキュームジェネレータ ５１、５２ ニードルノズル ７Ａ、７Ｂ 流量制御弁 ９ 制御部 Ｇ 基板 Ｐ 塗膜

フロントページの続き (72)発明者 坂井 光広 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成 272番地の４東京エレクトロン九州株式 会社 大津事業所内 (72)発明者 塚本 武 熊本県菊池郡大津町大字高尾野字平成 272番地の４東京エレクトロン九州株式 会社 大津事業所内 (56)参考文献 特開 平５−175117（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−297120（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−92614（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−114555（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−61917（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01L 21/027 G03F 7/00,7/06,7/07 G03F 7/12 - 7/14 G03F 7/26 - 7/42

Claims (13)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜が形成された基板の周縁部の不要な
   膜を溶剤により溶解して除去する方法において、 （ａ）基板の表面側及び裏面側の夫々の周縁部に同じ流
   量で独立に溶剤を供給する工程と、 （ｂ）前記工程（ａ）の終了後、前記基板の表面側の前
   記周縁部に対しては前記工程（ａ）で表面側に供給した
   流量で溶剤を供給すると共に、前記基板の裏面側の前記
   周縁部に対しては前記工程（ａ）で裏面側に供給した流
   量よりも少ない流量で溶剤を供給するかまたは溶剤の供
   給を停止する工程と、を具備することを特徴とする薄膜
   除去方法。
2. 【請求項２】 前記工程（ｂ）における基板の表面側及
   び裏面側の周縁部に供給する溶剤の流量の合計は、前記
   工程（ａ）における基板の表面側及び裏面側の周縁部に
   供給する溶剤の流量の合計よりも少ないことを特徴とす
   る請求項１記載の薄膜除去方法。
3. 【請求項３】 前記工程（ａ）及び（ｂ）のうち少なく
   とも一方において、基板の周縁部の側方かつ外方から溶
   剤及び溶解物を吸引排出することを特徴とする請求項１
   記載の薄膜除去方法。
4. 【請求項４】 前記基板は矩形形状をなし、前記工程
   （ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方において、溶剤
   が供給される基板上の位置を基板の辺に沿って移動さ
   せ、当該溶剤供給位置が基板の隅角部の領域にあるとき
   には当該溶剤供給位置の移動速度を遅くすることを特徴
   とする請求項１記載の薄膜除去方法。
5. 【請求項５】 前記基板は矩形形状をなし、前記工程
   （ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方において、溶剤
   が供給される基板上の位置を基板の辺に沿って移動さ
   せ、当該溶剤供給位置が基板の隅角部の領域にあるとき
   には溶剤の供給流量を増大させることを特徴とする請求
   項１記載の薄膜除去方法。
6. 【請求項６】 薄膜が形成された基板の周縁部の不要な
   膜を溶剤により溶解して除去する装置において、 前記基板の一辺に沿って基板と相対的に移動自在に設け
   られ、基板の表面側及び裏面側の夫々の周縁部に独立に
   溶剤を供給する溶剤吐出部と、 工程（ａ）では基板の表面側及び裏面側の夫々の周縁部
   に同じ流量で独立に溶剤を供給し、次いで工程（ｂ）で
   は、前記基板の表面側の前記周縁部に対しては前記工程
   （ａ）で表面側に供給した流量で溶剤を供給すると共
   に、前記基板の裏面側の前記周縁部に対しては前記工程
   （ａ）で裏面側に供給した流量よりも少ない流量で溶剤
   を供給するかまたは溶剤の供給を停止するように制御を
   行う制御部と、を具備することを特徴とする薄膜除去装
   置。
7. 【請求項７】 前記基板は矩形形状をなし、前記制御部
   は、前記工程（ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方に
   おいて、溶剤吐出部が基板の隅角部の領域にあるときに
   は前記溶剤吐出部の移動速度を遅くするように制御する
   ことを特徴とする請求項６記載の薄膜除去装置。
8. 【請求項８】 前記基板は矩形形状をなし、前記制御部
   は、前記工程（ａ）及び（ｂ）のうち少なくとも一方に
   おいて、溶剤吐出部が基板の隅角部の領域にあるときに
   は前記溶剤吐出部から基板に供給される溶剤の供給流量
   を増大させるように制御することを特徴とする請求項６
   記載の薄膜除去装置。
9. 【請求項９】 薄膜が形成された矩形形状の基板の周縁
   部の不要な膜を除去する装置において、 前記基板を水平状態で保持する基板保持部と、 前記基板保持部に保持された基板の一辺の縁部の長さを
   カバーする長さであると共に、前記薄膜を溶解させるた
   めの溶剤を基板の表面側及び裏面側の周縁部に供給する
   ための溶剤吐出部と、を備え、 工程（ａ）では、基板の表面側及び裏面側の夫々の周縁
   部に同じ流量で独立に溶剤を供給し、次いで工程（ｂ）
   では、前記基板の表面側の前記周縁部に対しては前記工
   程（ａ）で表面側に供給した流量で溶剤を供給すると共
   に、前記基板の裏面側の前記周縁部に対しては前記工程
   （ａ）で裏面側に供給した流量よりも少ない流量で溶剤
   を供給するかまたは溶剤の供給を停止するように制御を
   行う制御部と、を具備することを特徴とする薄膜除去装
   置。
10. 【請求項１０】 前記制御部は、前記溶剤吐出部から表
    面側及び裏面側に共に供給するか、あるいは前記溶剤吐
    出部から基板の表面側のみに溶剤を供給するか、を選択
    的に切り換える制御を行うことを特徴とする請求項６な
    いし９のいず れかに記載の薄膜除去装置。
11. 【請求項１１】 基板の側方かつ外方に溶剤及び溶解物
    を吸引排出するための開口を有する吸引排出路と、 この吸引排出路に設けられた絞り流路と、 を具備することを特徴とする請求項６ないし１０のいず
    れかに記載の薄膜除去装置。
12. 【請求項１２】 前記吸引排出路は、前記開口から前記
    絞り流路に向けて徐々に狭くなることを特徴とする請求
    項１１記載の薄膜除去装置。
13. 【請求項１３】 前記吸引排出路は、前記絞り流路の下
    流側に当該絞り流路の断面積よりも大きな断面積を有す
    る流路を備えたことを特徴とする請求項１１又は１２記
    載の薄膜除去装置。