JP4450789B2 - 塗布膜除去装置及び塗布膜除去方法 - Google Patents

Description

塗布膜が形成された角型基板の縁部の不要な塗布膜の除去を実施する塗布膜除去装置及び塗布膜除去方法に関する。

半導体デバイスの製造プロセスにおいて、露光マスクを形成する場合、角形のマスク基板にレジスト液を塗布し、フォトマスクを用いてそのレジスト膜を露光し、更に現像することによって所望のレジストパターンを作製することが行われている。マスク基板上へのレジスト液の塗布はスピンコーティングにより行われるが、表面張力の影響などで基板周縁部におけるレジスト液の盛り上がりを避けることが出来ない。このため、現像時に周縁部のレジスト膜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、パーティクルの原因となる。

そこで基板表面にレジスト液などを塗布した後、基板のパターン形成領域の外側における縁部の不要な塗布膜を除去する処理が行われている。この塗布膜の除去処理においてはユーザからデバイスの形成が行われる基板の被処理面をできるだけ広くとりたいという要請があるため、除去する塗布膜の幅をできるだけ小さく、例えば周縁の１ｍｍ程度の幅の塗布膜を除去することが検討されている。

特許文献１にはそのような基板の周縁のレジスト膜の除去を行うための塗布膜除去装置について記載されている。図１４はこの塗布膜除去装置の概略について示したものであり、この装置の構成について簡単に説明する。図中１１は、その表面にレジスト膜が形成された、角型の基板Ｍを保持する載置台である。

図中１３は昇降自在かつ鉛直軸周りに回転自在な受け渡しステージである。図中１４は基板Ｍに並行するように敷設されたガイドレールである。図中１５は、支持部１５ａを介してガイドレール１４に接続されたノズル部であり、不図示の駆動部によりこのガイドレール１４に沿って移動可能になっている。ノズル部１５は、図１５（ａ）に示すように上片部１５ａ、下片部１５ｂ、壁部１５ｃからなるコ字型のブロックとして構成され、シンナーを吐出するシンナー供給ノズル１６と、パージガスとしてＮ2（窒素）ガスを吐出するパージガス供給ノズル１７と、吸引管１８とを備えている。なお図中１６ａ，１７ａは各供給ノズル１６，１７の吐出口であり、１８ａは吸引管１８の吸引口である。なお図１４中１９は助走ステージであり、ガイドレール１４に直交し、載置台１１に載置された基板Ｍの対向する両辺に近接するように夫々設けられている。この助走ステージ１９は、基板Ｍの位置を規制する役割と、後述するようにノズル部１５がレジスト膜の除去を行いながら基板Ｍの辺部から角部に移動した際における当該ノズル部１５と基板Ｍとの間に形成される気流の変化を抑える役割を有する。

このような塗布膜除去装置によって基板Ｍの周縁部のレジスト膜が除去される工程について説明する。不図示の搬送機構により基板Ｍが受け渡しステージ１３を介して載置台１１に受け渡されると２つの前記ノズル部１５が、上片部１５ａと下片部１５ｂとの間に基板Ｍの縁部を挟んだ状態で基板Ｍの一端側から他端側へ往復しながら前記供給ノズル１６，１７を介してシンナー及びＮ2ガスを基板Ｍに吐出すると同時に、余剰のシンナー及びシンナーにより溶解して基板Ｍから剥離されたレジスト膜１０を吸引口１８ａから吸引して、除去することで基板Ｍの対向する辺の縁部の不要なレジスト膜１０が夫々当該基板Ｍの辺に沿って除去される。その後受け渡しステージ１３が上昇後９０度鉛直軸周りに回転して、レジスト膜１０が除去された辺が夫々助走ステージ１９に並行するように基板Ｍが載置台１１に載置される。続いて既述のようにノズル部１５が移動して処理を受けていない辺の縁部のレジスト膜の除去処理が行われて処理が完了する。
なお特許文献２にもこの特許文献１に類似した構成を有する塗布膜除去装置について示されている

しかしこれらの特許文献に示されるような装置を用いてレジスト膜の除去を行う場合は基板Ｍと各吐出口１６ａ，１７ａ及び吸引口１８ａとの距離を精密に調整する必要があり、例えば０．０５ｍｍ程度の精度で調整することが必要になる場合がある。基板Ｍと各吐出口１６ａ，１７ａ及び吸引口１８ａとの距離が適切に調整されていない場合はパージガスの吐出及び吸引口１８ａによる吸引によって基板Ｍとノズル部１５との間に形成される気流が乱れ、シンナー及び溶解したレジストがミストとなって飛散してパーティクルとして基板Ｍに付着したり、デバイスが形成される基板Ｍの被処理面のレジスト膜を溶解させたりしてしまうおそれがある。

その他にも気流が乱れた場合は、図１５（ｂ）に示すように溶解され基板Ｍから剥離したレジスト膜（レジスト液）１０の端部がばたつき、そのばたついた勢いにより当該レジスト膜１０の端部が基板Ｍの内側に向けて反転し（図１５（ｃ））、剥離してないレジスト膜１０の上に乗り上げてしまい、塗布膜の除去処理後も図１５（ｄ）に示すようにこの乗り上げた部分が残ることにより、既述のようにこの乗り上げた部分が、基板Ｍの搬送工程においてパーティクルとなるおそれがある。またこの乗り上げた部分が、内側に向かうほど基板Ｍの有効な被処理面は小さくなり、既述の被処理面を広く取りたいというユーザの要請に応えられなくなる懸念がある。

ところで基板の大きさについてはそのロット毎に若干の誤差がある場合があり、また各基板は完全な平面構造を持たず歪んでいる場合もある。これらの基板の大きさの誤差や基板の歪みなどが原因で、基板Ｍを載置台１１に載置する際に基板Ｍが助走ステージ１９へ乗り上げて正常な処理が行われなくなることを防ぐために基板Ｍが載置台１１に載置された際に各助走ステージ１９とそれに向かい合う基板の辺との間に夫々０．５ｍｍ程度の隙間が設けられるように助走ステージ１９の位置を調整することが必要になる場合がある。しかし既述のようなレジスト膜除去処理を行う際にノズル部１５が基板Ｍの辺部から角部へ移動すると、基板Ｍとノズル部１５との間に形成されている気流がこの隙間の影響を受けて乱れることにより、この基板Ｍの角部において既述のシンナー及びレジストの溶解物のミスト化や剥離したレジスト膜の乗り上げがより起こりやすくなるおそれがある。

特開２００４−３６３５６５号公報（段落００４２〜段落００５１、図１） 特開２００５−１０８９７８号公報（段落００２４〜段落００５０、図３、図１２〜図１５）

本発明は、以上の問題に鑑みなされるものでその目的は、基板縁部の不要な塗布膜を除去する際に塗布膜の溶解物の基板への乗り上げ及びミスト化した溶剤及び溶解物の基板への付着を抑えることで、基板へのパーティクルの付着及び基板の被処理面への影響を抑えることができる塗布膜除去装置及びその除去方法を提供することにある。

本発明の塗布膜除去装置は、塗布膜が形成された角型の基板の縁部に溶剤を吹き付けて当該縁部の不要な塗布膜を除去する塗布膜除去装置において、前記基板を水平に保持する基板保持部と、基板の辺の縁部に向けて溶剤を供給する溶剤吐出口と、その基板に供給された溶剤及び溶解物を吸引して除去する吸引口とを含んだ塗布膜除去手段と、溶剤が供給される基板の辺に近接すると共に当該辺に沿って設けられ、前記溶剤及び溶解物を、溶剤の表面張力により一旦引込む溶剤引込部材と、前記基板の辺に沿って塗布膜を除去するために、前記塗布膜除去手段により溶剤の供給と溶剤及び溶解物の吸引とが行われているときに、当該塗布膜除去手段と基板保持部とを相対的に水平方向に移動させるための移動機構と、を備えたことを特徴とする。

前記塗布膜除去装置は、例えば溶剤が供給される辺と交わる基板の両辺に近接して夫々一辺が位置すると共に前記基板の溶剤が供給される辺の少なくとも延長線上まで延び、当該基板と同じ高さ位置に設けられた助走ステージを備えていてもよく、その場合例えば前記溶剤引込部材が助走ステージに接していてもよい。

また前記塗布膜除去手段に設けられた吸引口を第１の吸引口とすると、溶剤引込部材は、基板に供給された溶剤及び溶解物を吸引する第２の吸引口を備えていてもよい。溶剤引込部材の表面は、例えばステンレス及び／またはセラミックスにより構成される。さらに溶剤引込部材は、基板と同じ高さ位置に設けられた平板や溶剤が供給される基板の辺に向かうに従いその厚さが小さくなる板により構成されていてもよい。さらに溶剤引込部材は、溶剤が供給される基板の辺に向かう突部を備えていてもよい。

本発明の塗布膜除去方法は、塗布膜が形成された角型の基板の縁部に溶剤を吹き付けて当該縁部の不要な塗布膜を除去する塗布膜除去方法において、前記基板を水平に保持する工程と、溶剤を供給する溶剤吐出口と吸引口とを含んだ塗布膜除去手段により基板の辺の縁部に向けて溶剤を供給する工程と、前記塗布膜除去手段によりその基板に供給された溶剤及び溶解物を吸引して除去する工程と、溶剤が供給される基板の辺に近接すると共に当該辺に沿って設けられた溶剤引込部材により、前記溶剤及び溶解物を、溶剤の表面張力により一旦引込む工程と、前記基板の辺に沿って塗布膜を除去するために、移動機構により塗布膜除去手段と基板保持部とを相対的に水平方向に移動させる工程と、を備えたことを特徴とする。なお例えば前記塗布膜除去手段に設けられた吸引口を第１の吸引口とすると前記塗布膜除去方法は、溶剤引込部材に設けられた第２の吸引口により基板に供給された溶剤及び溶解物の吸引を行う工程を含んでいてもよい。

本発明においては、溶剤引込部材が、基板の縁部に向けて溶剤を供給する溶剤吐出口と溶解物を除去する吸引口とを備えた塗布膜除去手段により塗布膜が除去される基板の辺に近接すると共に当該辺に沿うように設けられており、吸引口に向かう溶剤及び溶解物は溶剤の表面張力によりこの溶剤引込部材に引込まれる（吸着される）。従って塗布膜除去手段が前記基板の辺に沿って移動し、塗布膜の除去を行うときに、基板と塗布膜除去手段との間に形成される気流が乱れることによって、溶解されて基板から剥離した塗布膜の端部がばたついたり、溶剤及び溶解物によるミストが発生したりしても、それらのばたついた塗布膜やミストは、前記吸引口に向かうときに基板に近接する溶剤引込部材及び基板と前記溶剤引込部材との間に形成された溶剤及び溶解物による液膜に付着して、溶剤の表面張力によりこれらに引込まれる。従ってその塗布膜のばたつきが抑えられ、当該塗布膜が基板へ乗り上げることが抑えられるとともに前記ミストが飛散して基板に付着することが抑えられる。その結果として基板へのパーティクルの付着を抑えることができる。

本発明の塗布膜除去装置が組み込まれた塗布膜形成システムの全体構成についてはじめに簡単に述べておく。図１は塗布膜形成システムの一例を示す平面図であって、図２は、その概略斜視図である。図中Ｂ１は、例えば５枚の角形基板例えば矩形のマスク基板Ｍが収納されたキャリアＣを搬入出するためのキャリアブロックであり、このキャリアブロックＢ１は、前記キャリアＣを載置するキャリア載置部２０と受け渡し手段２１とを備えている。

前記マスク基板Ｍは、例えば露光マスクを形成するためのガラス基板であり、例えば一辺の長さが１５２±０．４ｍｍの正方形であって、厚さが６．３５ｍｍに設定されている。前記受け渡し手段２１は、キャリアＣから基板Ｍを取り出し、取り出した基板ＭをキャリアブロックＢ１の奥側に設けられている処理部Ｂ２へと受け渡すように、左右、前後に移動自在、昇降自在、鉛直軸周りに回動自在に構成されている。

処理部Ｂ２の中央には主搬送手段２２が設けられており、これを取り囲むように例えばキャリアブロックＢ１から奥を見て例えば右側には塗布ユニット２３及び現像ユニット２４、左側には洗浄ユニット２５、手前側、奥側には加熱・冷却系のユニットなどを多段に積み重ねた棚ユニットＵ１、Ｕ２がそれぞれ配置されている。塗布ユニット２３は、基板Ｍにレジスト液を塗布する処理を行うユニット、現像ユニット２４は、露光後の基板Ｍに現像液を液盛りして所定時間そのままの状態にして現像処理を行うユニット、洗浄ユニット２５はレジスト液を塗布する前に基板Ｍを洗浄するためのユニットである。

前記棚ユニットＵ１、Ｕ２は、複数のユニットが積み上げられて構成され、例えば図２に示すように、塗布膜除去装置３や、加熱ユニット２６、冷却ユニット２７の他、基板Ｍの受け渡しユニット２８等が上下に割り当てられている。前記主搬送手段２２は、昇降自在、進退自在及び鉛直軸回りに回動自在に構成され、棚ユニットＵ１、Ｕ２及び塗布ユニット２３、現像ユニット２４並びに洗浄ユニット２５の間で基板Ｍを搬送する役割を持っている。ただし、図２では便宜上受け渡し手段２１及び主搬送手段２２が描いていない。

前記処理部Ｂ２はインターフェイス部Ｂ３を介して露光装置Ｂ４と接続されている。インターフェイス部Ｂ３は受け渡し手段２９を備えており、この受け渡し手段２９は、例えば昇降自在、左右、前後移動自在かつ鉛直軸回りに回動自在に構成され、前記処理ブロックＢ２と露光装置Ｂ４の間で基板Ｍの受け渡しを行うようになっている。

このような塗布膜形成装置における基板Ｍの流れについて述べておくと、まず外部からキャリアＣがキャリア載置部２０に搬入され、受け渡し手段２１によりこのキャリアＣ内から基板Ｍが取り出される。基板Ｍは、受け渡し手段２１から棚ユニットＵ１の受け渡しユニット２８を介して主搬送手段に受け渡され、所定のユニットに順次搬送される。例えば洗浄ユニット２５にて所定の洗浄処理が行われ、熱処理ユニットの一つとして加熱処理が行われた後、冷却ユニット２７にて所定の温度に調整され、塗布ユニット２３にて塗布膜の成分が溶剤に溶解された塗布液であるレジスト液の塗布処理が行われる。

続いて基板Ｍは塗布膜除去装置３にて、基板Ｍの縁部に付着している不要なレジスト膜が除去される。ここで基板Ｍの縁部とは、例えば基板Ｍのパターン形成領域の外側の周縁領域及び基板端面を言う。この後、基板Ｍは、加熱ユニット２６の一つにて、所定温度に加熱されてプリベーク処理が行われた後、冷却ユニット２７の一つにて所定の温度に調整され、次いで主搬送手段２２により棚ユニットＵ２の受け渡しユニット２８を介してインターフェイス部Ｂ３の受け渡し手段２９に受け渡され、この受け渡し手段２９により露光装置Ｂ４に搬送されて、所定の露光処理が行われる。この後基板Ｍは、インターフェイス部Ｂ３を介して処理部Ｂ２に搬送され、加熱ユニット２６の一つにて所定の温度に加熱されて、ポストエクスポージャーベーク処理が行われる。次いで冷却ユニット２７にて所定の温度まで冷却されて温度調整された後、現像ユニット２４にて現像液が液盛りされ、所定の現像処理が行われる。こうして所定の回路パターンが形成された基板Ｍは主搬送手段２２、キャリアブロックＢ１の受け渡し手段２１を介して、例えば元のキャリアＣ内に戻される。

続いて、本発明の塗布膜除去装置３について図３〜図４に基づき説明する。図３は塗布膜除去装置の平面図であり、図４は、塗布膜除去装置３の一部を示す分解斜視図である。塗布膜除去装置３は、前記主搬送手段２２との間で基板Ｍの受け渡しを行って、塗布膜除去装置３内部に搬入出する受け渡しチャック３１と、受け渡しチャック３１により基板Ｍが載置される載置台４と、載置台４に接続された膜除去補助部５と、塗布膜除去の際に溶剤を基板Ｍに供給するとともに余剰の溶剤及び溶解物を吸引除去する２つのノズル部６とから主に構成されている。なお図４において２つのノズル部６のうち１つは便宜上記載を省略している。

受け渡しチャック３１は、例えば基板Ｍを載置保持するチャック本体３２を備えており、このチャック本体３２は、例えば平面視十字型に構成されている。チャック本体３２の中央下部にはチャック本体３２を支持する支持軸３３が接続され、この支持軸３３の下部には駆動部３４が接続されており、チャック本体３２は、この駆動部３４により支持軸３３を介して昇降自在、鉛直軸回りに回動自在に構成されている。

基板保持部である載置台４は、４つの基台４１を備えており、これらの４つの基台４１において、例えばそのうちの２つずつが前後方向（図３中Ｙ軸方向）に間隔をおいて対向し、それら対向した組が夫々左右方向（図３中Ｘ軸方向）に沿って間隔をおくように設けられている。各基台４１の上面には基板Ｍの高さ位置を調節するためのギャップピン（プロキシミティ）４２が設けられている。図５に示すように基板Ｍの縁部が、これら各ギャップピン４２上に載置されることによって当該基板Ｍは、水平に支持されるようになっている。なお図中４３は、各基台４１の下部に設けられ、これらの基台４１を支持する支持部材である。

塗布膜除去装置３の側方から例えばＹ軸方向に基板Ｍが搬入される際には、図５に示すように受け渡しチャック３１のチャック本体３２の上面に基板Ｍが載置された後、チャック本体３２を下降させて基板Ｍを載置台４上面に受け渡して載置することができるように、受け渡しチャック３１と載置台４とが平面的に干渉しない構造になっている。また塗布膜除去装置３から基板Ｍが搬出される際にはチャック本体３２が上昇して載置台４に載置されていた基板Ｍを受け取り更に上昇することで、この塗布膜除去装置３から基板Ｍを離脱させて次工程に移ることができるようになっている。またチャック本体３２が上昇した際に、このチャック本体３２を鉛直軸回りに回動させることで、基板Ｍを回動させて基板Ｍの塗布膜が除去される辺を変えることができるようになっている。

次に膜除去補助部５について説明する。この膜除去補助部５は、助走ステージ５１と溶剤引込板５２とにより構成されており、例えば載置台４に載置された基板Ｍに近接し、当該基板Ｍの側方全体を囲うように四角形の一体型枠材として形成され、載置台４に載置された基板Ｍの位置のずれを抑える位置決め部材としての役割を有している。図６をも参照して説明すると助走ステージ５１は、例えば基板Ｍと略同じ厚さを持った板状の１対の部材からなり、互いに前後方向（図３中Ｙ軸方向）に向き合うようにして載置台４に水平に支持されており、当該載置台４に載置された基板Ｍと略同じ高さに位置している。

各助走ステージ５１の両端部は例えば夫々拡幅され、平面視矩形状の助走部５１ａが形成されている。この助走部５１ａは、基板Ｍの角部に近接して設けられ、基板Ｍの角部の状態を辺部の状態に近似させることにより、後述する塗布膜除去処理においてノズル部６が基板Ｍの辺部から角部に移動した際における当該基板Ｍとノズル部６との間に形成される気流の変化を抑える役割を有する。図３中にｌ１で示す一方の助走ステージの助走部５１ａから他方の助走ステージ５１の助走部５１ａまでの距離は、既述のように基板Ｍの大きさがばらついた場合や基板Ｍが歪んでいる場合に基板を載置台４に載置する際に当該基板Ｍが助走部５１ａに乗り上げてしまうことを防ぐため基板Ｍの辺の長さよりも若干大きく、例えば１５３ｍｍ程度になるように各助走ステージ５１は載置台４の基台４１上に設けられている。なお各助走部５１ａの幅は、例えば後述するノズル部６の基体６１の幅よりも若干長くなるように形成されている。

各助走部５１ａの基板Ｍの角部に面する側面には例えば吸引口５３が開口しており、この吸引口５３は例えば助走部５１ａの内部に設けられた吸引管５４の一端に開口している。吸引管５４の他端は例えば助走部５１ａの外部へと伸長し、バルブＶ１を介して例えば真空ポンプからなる吸引機構５５に接続されており、塗布膜の除去を行う際にバルブＶ１を開いて吸引口５３から吸引を行うことによってこの基板Ｍの角部と助走ステージ５１との間を毛細管現象によって滲んだ溶剤が除去され、この溶剤の乾燥により発生するパーティクルが基板Ｍに付着することが抑えられるようになっている。

溶剤引込板５２は溶剤引込部材として設けられており、例えば５ｍｍ程度の厚さを持った１対の平板状の部材により構成されている。これら溶剤引込板５２は互いに左右方向（Ｘ軸方向）に向き合うようにして例えば前記助走ステージ５１の側端面に水平に、載置台４に載置された基板Ｍと略同じ高さに位置するように接続されている。この溶剤引込板５２の表面は、ノズル部６から吐出される溶剤及び塗布膜の溶解物が溶剤の表面張力によって付着できるように親水性の材質を用いて構成されることが好ましく、例えばステンレス、セラミックスなどにより構成されることが好ましい。

続けて塗布膜除去手段であるノズル部６について図７をも参照しながら説明する。各ノズル部６は側面視コ字状の基体６１を備えており、基体６１は、上片部６１ａ、下片部６１ｂ、壁部６１ｃとから構成されている。上片部６１ａ及び下片部６１ｂには夫々基板Ｍの縁部の上面及び下面に向けて基板Ｍの塗布膜を溶解する溶剤例えばシンナーを吐出する溶剤供給ノズル６２が各片部６１ａ、６１ｂに２つずつ設けられており、溶剤供給ノズル６２は例えば各片部６１ａ，６１ｂに夫々ノズル部６の進行方向（図３中Ｙ軸方向）に沿って間隔をおいて設けられている。なお図中６２ａは溶剤供給ノズル６２の吐出口である。各溶剤供給ノズル６２は溶剤供給管６２ｂを介して溶剤供給源であるシンナータンク６２ｃに接続されている。シンナータンク６２ｃの気相部分には圧送用ガス供給管６２ｄの一端が接続され、また圧送用ガス供給管６２ｄの他端はバルブＶ２を介して空気供給源６２ｅに接続されている。前記バルブＶ２を開くとシンナータンク６２ｃに空気供給源６２ｅから空気が流入し、各溶剤供給ノズル６２にシンナーが圧送され、各供給ノズル６２の吐出口６２ａから基板Ｍの縁部に向けてシンナーが吐出されるようになっている。

また上片部６１ａ及び下片部６１ｂには夫々パージガスとしてＮ2ガスを基板Ｍの縁部に供給し、余剰のシンナーや溶解した塗布膜を壁部６１ｃ側に向けて吹き飛ばすための例えばガス供給ノズル６３が２つずつ設けられており、壁部６１ｃに向かう側を基端側とすると、例えば前記各溶剤吐出口６３ａの先端側に各ガス供給ノズル６３の吐出口６３ａが開口している。各ガス供給ノズル６３はガス供給管６３ｂを介してＮ2ガス供給源６３ｃに接続されている。なお図中Ｖ３はガス供給管６３ｂに介設されたバルブであり、このバルブＶ３が開かれるとガス供給源６３ｃからガス供給管６３ｂに供給されたＮ2ガスが、ガス供給ノズル６３に流通し、そのＮ2ガスが吐出口６３ａから吐出されるようになっている。

壁部６１ｃの基板Ｍに向かう面の例えば中央部には吸引口６４が開口しており、この吸引口６４には吸引管６４ａの一端が接続されている。吸引管６４ａの他端はバルブＶ４を介して真空ポンプなどからなる吸引機構６４ｂに接続されている。塗布膜除去処理が行われる際に前記バルブＶ４を開くと吸引口６４から基体６２の各片部６１ａ，６１ｂ及び壁部６１ｃに囲まれる空間が排気され、基板Ｍから溶解され、剥離された塗布膜や余剰のシンナーが当該吸引口６４から吸引されて除去されるようになっている。

図３及び図６に示すように基体６１の下部には当該基体６１を支持する支持部６５が設けられている。また例えば膜除去補助部５の左右両側には溶剤引込板５２に並行するようにガイドレール６６及び駆動ベルト６７が夫々設けられており、前記支持部６５は基体６１を伴ってこのガイドレール６６を摺動自在に装着されている。また駆動ベルト６７は支持部６５に固定され、駆動プーリ６８ａと従動プーリ６８ｂとにより掛け回されている。駆動プーリ６８ａは例えばモータを含んだ駆動部６９により回転して、当該駆動プーリ６８ａの動きに合わせて駆動ベルト６７が循環することにより図６及び図７に示すようにノズル部６の基体６１は、その上片部６１ａと下辺部６１ｂとの間に溶剤引込板５２及び基板Ｍの縁部を挟んだ状態で一方側の助走ステージ５１から他方側の助走ステージ５１へ溶剤引込板５２に沿って前後方向に移動できるようになっている。これらプーリ６８ａ，６９ｂ、駆動ベルト６７及び前記駆動部６９は請求の範囲で言う移動機構を構成している。なお図４及び図６においては便宜上駆動ベルト６７の記載は省略している。

なお図７中に示す上片部６１ａと下片部６１ｂとの距離ｈ１は、例えば７ｍｍ〜７．５ｍｍである。また溶剤引込板５２から基体６１の壁部６１ｃとの距離ｌ２は、基板Ｍの縁部のレジスト膜の剥離幅に応じて適宜調節される。つまり所望の剥離幅が小さくなるほど基板Ｍの外側に溶剤を供給するためにｌ２は大きくなるが例えば１ｍｍ〜４ｍｍに設定される。また基板Ｍと溶剤引込板５２との距離ｌ３は、例えば０．２ｍｍ〜１．５ｍｍ程度となるように基板Ｍは載置台４に載置される。なお溶剤引込部材が基板に対してこのような距離に設けられているときに、溶剤引込部材は基板に近接しているという。

またこの塗布膜除去装置３は不図示の制御部を備えており、この制御部は、例えばコンピュータからなるプログラム格納部を有しており、プログラム格納部には後述するような塗布膜除去装置の作用、つまり駆動部６９を介するノズル部５の移動や各バルブＶ１〜Ｖ４の開閉動作、受け渡しチャック３１の昇降などが実施されるように命令が組まれた例えばソフトウエアからなるプログラムが格納される。そして前記プログラムがこの制御部に読み出されることにより当該制御部はこの塗布膜除去処理装置の作用を制御する。なおこのプログラムは、例えばハードディスク、コンパクトディスク、マグネットオプティカルディスク、メモリーカードなどの記録媒体に収納された状態でプログラム格納部に格納される。

続いてこの塗布膜除去装置３の作用について図８を参照しながら説明する。受け渡し手段２１により当該塗布膜除去装置３に基板Ｍが搬送されると受け渡しチャック３１のチャック本体３２が上昇して基板Ｍの裏面を支持する。例えば受け渡し手段２１が退避した後、チャック本体３２が下降して載置台４に基板Ｍが水平に載置される。チャック本体３２は基板Ｍを載置台４上に載置した後に塗布膜除去装置３の動作に支障のない位置まで更に下降する。その後、左右に対向する２辺の縁部のレジスト膜を例えば同時に除去するために駆動部６９により２つのノズル部６が、図３に一点鎖線で示す待機位置から夫々ガイドレール６６に沿って基板Ｍに向けて例えば予め設定された所定の速度で前進する。

そして、移動した各ノズル部６が例えば手前側の助走ステージ６１を通過し、各ノズル部６の基体６１の上片部６１ａと下片部６１ｂとの間に形成される空間内に基板Ｍの縁部が進入するとバルブＶ２〜Ｖ４が例えば略同時に開かれて各溶剤供給ノズル６２の吐出口６２ａからシンナーが、各ガス供給ノズル６３の吐出口６３ａからＮ2ガスが夫々基板Ｍの縁部のレジスト膜１００を除去する箇所に吐出され、それと略同時に吸引口６４によって前記上片部６１ａと下片部６１ｂとの間の空間の排気が行われる（図８（ａ））。
また例えば前記シンナーの吐出が開始されるのと略同時に助走ステージ５１側のバルブＶ１が開かれ、吸引口５３（図３、４参照）から基板Ｍと助走ステージ５１との間を毛細管現象によって滲んだシンナーが除去される。

吐出されたシンナーにより溶解した基板Ｍの縁部のレジスト膜（レジスト液）１００及び余剰のシンナーは、例えばガス供給ノズル６３からのＮ2ガスの吐出及び吸引口６４からの吸引により上片部６１ａと下片部６１ｂとの間に形成される気流に乗って基板Ｍから吸引口６４に向かう途中、溶剤引込板５２に接触して、シンナーの表面張力により溶剤引込板５２に引込まれる。引込まれたシンナー及びレジスト膜は引込板５２表面を伝わって吸引口６４内に向かい、その後引込板５２から離れて吸引口６４内に吸引されて除去される（図８（ｂ）、（ｃ）））。

そして各ノズル部６が移動してレジスト膜１００の除去が行われる際に上片部６１ａと下片部６１ｂとの間に形成される気流が乱れて、図９（ａ）に示すように基板Ｍの端部において溶解して剥離したレジスト膜（レジスト液）１００の端部がばたつくとそのレジスト膜１００の端部は、基板Ｍに近接している溶剤引込板５２に接触し、シンナーの表面張力により溶剤引込板５２に引込まれて（図９（ｂ））、その後吸引口６４に吸引されて除去される（図９（ｃ））。

また図１０（ａ）に示すように前記気流が乱れて基板Ｍの縁部に溶解したレジスト膜１００及びシンナーによるミストが発生すると、そのミスト粒子１０１は、基板Ｍに近接している溶剤引込板５２及び溶剤引込板５２と基板Ｍとの間に形成される溶解物の液膜に付着し、シンナーの表面張力によって前記溶剤引込板５２及び前記液膜に引込まれ（図１０（ｂ）、（ｃ））、その後吸引口６４により吸引されて除去される。

このように基板Ｍの縁部のレジスト膜１００を除去しながら各ノズル部６は、奥側の助走ステージ５１に向けて前進し、奥側の基板Ｍの角部を通過すると今度は手前側の助走ステージ５１に向けて後退し、同様の処理を繰り返す。

こうして基板Ｍの縁部のレジスト膜１００を除去しながら各ノズル部６が、往復動作して、例えば複数回往復動作して基板Ｍの角部を通過すると、バルブＶ２〜Ｖ４が閉じられ各溶剤吐出口６２からのシンナーの吐出、各ガス吐出口６３からのＮ2ガスの吐出及び各吸引口６４からの吸引が停止する（図８（ｃ））。またシンナーの吐出の停止に若干送れてバルブＶ１が閉じられて吸引口５３からの吸引が停止して左右に対向する最初の２辺の縁部のレジスト膜１００の除去が完了する。

各ノズル部６がさらに後退して待機位置に戻ると続いて塗布膜除去装置３の下方に位置していた受け渡しチャック３１のチャック本体３２が上昇して基板Ｍを持ち上げる。次いでチャック本体３２が鉛直軸回りに回動するように駆動部３４を駆動させ、基板Ｍを９０度回動させる。これにより、基板Ｍの縁部のレジスト膜１００が除去されていない残り２辺がノズル部６の進行方向を向くように位置するようになる。次いでチャック本体３２を下降させて載置台４上に基板Ｍを載置して、前述した方法により残り２辺の基板Ｍの縁部のレジスト膜１００を除去することで、基板Ｍのすべての縁部の塗布膜除去を完了するようになっている。

このような塗布膜除去装置３によれば、基板Ｍの辺の縁部にシンナーを供給すると共に余剰のシンナーとシンナーにより溶解した塗布膜とを吸引除去するノズル部６と、このノズル部６によりシンナーが吐出される辺に近接し、当該辺に沿うように、ノズル部６により吸引されたシンナー及びレジスト膜の溶解物が、吸引口に入り除去される前に一旦引込まれる溶剤引込板５２と、が設けられ、駆動部６９によってノズル部６は溶剤引込板５２及びシンナーが吐出される辺に沿って移動するように構成される。従って吸引口６４による吸引とガス供給口６３ａからのＮ2ガスの吐出により基板Ｍとノズル部６との間に形成される気流が乱れることによって、溶解されて剥離したレジスト膜が基板Ｍの縁部をばたついたり、シンナー及びレジスト膜の溶解物によるミストが発生したりしても、それらのばたついたレジスト膜やミストは基板Ｍに近接する溶剤引込板５２及び基板Ｍと溶剤引込板５２との間に形成される液膜に付着して、表面張力によりそれら溶剤引込板５２及び液膜に引込まれる。その結果として、前記レジスト膜のばたつきが抑えられることによりそのレジスト膜が基板Ｍへ乗り上げることが抑えられるとともに前記ミストが基板Ｍの周囲に飛散して基板Ｍに付着することが抑えられる。従って基板Ｍへのパーティクルの付着を抑えることができる。

なお前記塗布膜除去装置３の膜除去補助部としては既述の膜除去補助部５のように構成することに限らず例えば図１１（ａ）（ｂ）に示すように構成してもよい。この図１１に示した塗布膜除去装置３０の膜除去補助部５０における助走ステージ５６の左右方向の長さは既述の塗布膜除去装置３の助走ステージ５１よりも若干短く例えば基板Ｍの各辺と略同じ長さに構成されている。またこの膜除去補助部５０の溶剤引込板５７は例えばその両端部の下方に設けられた支持部材５８を介して載置台４に載置された基板Ｍと並行し、前記助走ステージ５６と間隔をおくように設けられている。この図１１の塗布膜除去装置３０はそのような違いを除いて既述の塗布膜除去装置３と同様に構成されている。

ただしこの図１１の塗布膜除去装置３０における膜除去補助部５０のように助走ステージ５１と溶剤引込板５２との間に隙間が設けられた構造とするよりも、塗布膜除去装置３の膜除去補助部５のように処理を受ける基板Ｍの側面全周が助走ステージ５１及び溶剤引込板５２により囲まれた構造とする方が、当該基板Ｍの角部における状態を当該基板Ｍの辺部における状態に近似させることができる。具体的に述べると、膜除去補助部５においては、載置台４に載置された基板Ｍの角部付近に膜除去補助部５０に設けられるような隙間がないため、この隙間により当該基板Ｍの角部の周囲に形成される気流が影響を受けることがない。従って塗布膜を除去するためにノズル部６が基板Ｍの辺部から角部へ移動する際における当該ノズル部６と基板Ｍとの間に形成される気流の変化を抑えることができるので、当該角部において既述のようなレジスト膜の乗り上げやミストの発生が抑えられるため好ましい効果が得られる。

なお溶剤引込部材としては既述の溶剤引込板５２のように平板構造のものを用いることに限らず、例えば図１２（ａ）に示すように内側（基板側）に向かうほど薄くなるような構造を持つ溶剤引込板７１を用いてもよく、また図１２（ｂ）に示すように助走ステージ５１に水平に接続された支持板７２の内側の側壁から内側へ向けて例えば多数の棒状の突起（突部）７３が、ノズル部６の移動方向に沿って間隔をおいて設けられた構造のものを溶剤引込部材として用いてもよい。なお溶剤引込部材としては板状のものに限らず例えばワイヤ状のものを用いてもよい。

また図１３（ａ）に示すように溶剤引込部材を構成してもよい。この図１３（ａ）の溶剤引込部材である溶剤引込板８１は、前記ノズル部６の吸引口６４を第１の吸引口とした場合に、その内側の側壁にこの引込板８１の長さ方向に沿って開口した第２の吸引口であるスリット８２を備えており、このスリット８２は、溶剤引込板８１の内部に設けられた吸引路８３に連通している。吸引路８３は、その一端がこの溶剤引込板８１に接続された吸引管８４に連通しており、吸引管８４の他端はバルブＶ５を介して吸引機構８５に接続されている。そしてバルブＶ５を開くとこの吸引機構８５により吸引管８４及び吸引路８３を介してスリット８２から後述するように溶剤及び塗布膜の溶解物が吸引される。なおこの溶剤引込板８１の表面は、例えば既述の溶剤引込板５２の表面を構成する各材質により構成されている。

このような溶剤引込板８１を備えた塗布膜除去装置を用いて基板Ｍの縁部の塗布膜を除去する場合、既述の塗布膜除去装置３と略同様の手順で処理を行うが、例えばノズル部６が基板Ｍへ移動してバルブＶ２〜Ｖ４が開かれると、それと略同時にバルブＶ５も開かれる。そして図１３（ｂ）に示すように溶解したレジスト膜及び余剰のシンナーは、スリット８２から吸引されて、吸引路８３に流入して除去され、またこのとき例えば引込板８１の上部及び下部に引込まれて、スリット８２内に吸引されなかったものは、ノズル部６の吸引口６４に入り除去される。そして例えばノズル部６が基板Ｍの辺に沿って複数回往復動作した後、バルブＶ２〜Ｖ４が閉じられると、それと略同時にバルブＶ５も閉じられてスリット８２からの吸引が停止する。

この溶剤引込板８１は基板Ｍの辺に近接しているため基板Ｍの縁部にシンナーが供給されると、この溶剤引込板８１のスリット８２によりすぐさまそのシンナー及び溶解したレジスト膜を吸引、除去できるのでより確実に基板Ｍの縁部へのレジスト膜の乗り上げやミストの飛散を抑えることができる。
なお第２の吸引口としてはスリット状に構成されることに限らず、例えば多数の小孔が引込板８１の内側の側壁に沿って間隔をおくように配列された構成であってもよい。またスリット８２は溶剤引込板８１の上部及び下部に開口していてもよい。

本発明の実施の形態における半導体製造装置の概略図である。 本発明の実施の形態における半導体製造装置の概略図である。 本発明の実施の形態における塗布膜除去装置の上面図である。 本発明の実施の形態における塗布膜除去装置の一部を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における基板のチャック上への受け渡しを示す作用図である。 本発明の実施の形態におけるアーム部の構成を示す斜視図である。 前記アーム部と基板と溶剤引込部材との位置関係を示す説明図である。 前記塗布膜除去装置により基板縁部の塗布膜が除去される様子を示した説明図である。 前記塗布膜除去装置により基板縁部の塗布膜が除去される様子を示した説明図である。 前記塗布膜除去装置により基板縁部の塗布膜が除去される様子を示した説明図である。 前記塗布膜除去装置の本体部の他の構成を示した説明図である。 塗布膜除去装置の溶剤引込部材の他の構成を示した説明図である。 塗布膜除去装置の溶剤引込部材の他の構成を示した説明図である。 従来の塗布膜除去装置の一例を示した上面図である。 従来の塗布膜除去装置により塗布膜が除去される様子を示した説明図である。

符号の説明

Ｍ 基板
３ 塗布膜除去装置
４ 載置台
５，５０ 膜除去補助部
５１，５６ 助走ステージ
５２，５７ 溶剤引込板
６ ノズル部
６４ 吸引口

Claims (10)

1. 塗布膜が形成された角型の基板の縁部に溶剤を吹き付けて当該縁部の不要な塗布膜を除去する塗布膜除去装置において、
   前記基板を水平に保持する基板保持部と、
   基板の辺の縁部に向けて溶剤を供給する溶剤吐出口と、その基板に供給された溶剤及び溶解物を吸引して除去する吸引口とを含んだ塗布膜除去手段と、
   溶剤が供給される基板の辺に近接すると共に当該辺に沿って設けられ、前記溶剤及び溶解物を、溶剤の表面張力により一旦引込む溶剤引込部材と、
   前記基板の辺に沿って塗布膜を除去するために、前記塗布膜除去手段により溶剤の供給と溶剤及び溶解物の吸引とが行われているときに、当該塗布膜除去手段と基板保持部とを相対的に水平方向に移動させるための移動機構と、
   を備えたことを特徴とする塗布膜除去装置。
2. 溶剤が供給される辺と交わる基板の両辺に近接して夫々一辺が位置すると共に前記基板の溶剤が供給される辺の少なくとも延長線上まで延び、当該基板と同じ高さ位置に設けられた助走ステージを備えていることを特徴とする請求項１記載の塗布膜除去装置。
3. 前記溶剤引込部材が助走ステージに接していることを特徴とする請求項２記載の塗布膜除去装置。
4. 前記塗布膜除去手段に設けられた吸引口を第１の吸引口とすると、溶剤引込部材は、基板に供給された溶剤及び溶解物を吸引する第２の吸引口を備えていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一に記載の塗布膜除去装置。
5. 溶剤引込部材の表面は、ステンレス及び／またはセラミックスにより構成されることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一に記載の塗布膜除去装置。
6. 溶剤引込部材は、基板と同じ高さ位置に設けられた平板により構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の塗布膜除去装置。
7. 溶剤引込部材は、基板と同じ高さ位置に設けられ、溶剤が供給される基板の辺に向かうに従いその厚さが小さくなる板により構成されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一に記載の塗布膜除去装置。
8. 溶剤引込部材は、溶剤が供給される基板の辺に向かう突部を備えていることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか一に記載の塗布膜除去装置。
9. 塗布膜が形成された角型の基板の縁部に溶剤を吹き付けて当該縁部の不要な塗布膜を除去する塗布膜除去方法において、
   前記基板を水平に保持する工程と、
   溶剤を供給する溶剤吐出口と吸引口とを含んだ塗布膜除去手段により基板の辺の縁部に向けて溶剤を供給する工程と、
   前記塗布膜除去手段によりその基板に供給された溶剤及び溶解物を吸引して除去する工程と、
   溶剤が供給される基板の辺に近接すると共に当該辺に沿って設けられた溶剤引込部材により、前記溶剤及び溶解物を、溶剤の表面張力により一旦引込む工程と、
   前記基板の辺に沿って塗布膜を除去するために、移動機構により塗布膜除去手段と基板保持部とを相対的に水平方向に移動させる工程と、
   を備えたことを特徴とする塗布膜除去方法。
10. 前記塗布膜除去手段に設けられた吸引口を第１の吸引口とすると、溶剤引込部材に設けられた第２の吸引口により基板に供給された溶剤及び溶解物の吸引を行う工程を含む請求項９記載の塗布膜除去方法。
    

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