JP4861016B2

JP4861016B2 - 処理装置

Info

Publication number: JP4861016B2
Application number: JP2006013652A
Authority: JP
Inventors: 尊彦和歌月; 直哉速水; 博藤田; 晶子齋藤; 俊秀林; 幸伸西部; 勉牧野
Original assignee: Toshiba Corp; Shibaura Mechatronics Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Shibaura Mechatronics Corp
Priority date: 2006-01-23
Filing date: 2006-01-23
Publication date: 2012-01-25
Anticipated expiration: 2026-01-23
Also published as: JP2007194546A; KR100809516B1; KR20070077451A; US20070246097A1; US8517035B2; TWI331363B; TW200741835A

Description

本発明は、処理装置に関し、特にリソグラフィ工程に用いたフォトレジストの除去に適した処理装置に関する。

例えば、半導体や液晶パネルの製造プロセスにおけるリソグラフィ工程において、パターニングマスクには一般に有機レジスト膜が使用されている。このレジスト膜は、パターニングが終了した後、除去する必要がある。レジスト膜の除去方法としては、有機溶剤などでレジスト膜を加熱溶解させる方法などがあるが、有機溶剤を用いた場合には、排液を処理するための設備にコストがかかり、特に、最近では、半導体ウェーハや液晶パネルなどの大型化が進み、それに伴ってレジスト剥離工程における排液の発生量は増大し、これに関わる処理コストおよび環境負荷の増大が問題になっている。

そこで、例えば特許文献１には、コストダウン、環境負荷低減の目的から、加熱水蒸気を基板に噴射してレジスト膜を剥離除去することが開示されている。

この場合、生成された水蒸気は大気圧下で１００℃を越える高温であるため、処理室内および処理室の壁部が高温になり、作業者などが壁部に触れないよう取り扱いに注意を要する。また、壁部と装置周辺との温度差が大きくなり、装置周辺において結露が発生することもある。
特開２００１−２５０７７３号公報

本発明は、蒸気等によって被処理体を処理する処理室の壁部の温度上昇を抑制できる処理装置を提供する。

本発明の一態様によれば、被処理体を収容可能な処理室と、前記処理室内で前記被処理体を直線的に移動させる移動機構と、前記処理室内に設けられ、前記移動機構により移動させられる前記被処理体に対して蒸気を吐出するノズルと、前記処理室を覆う壁部であって、前記被処理体の移動方向に沿って設けられ互いに対向する一対の側壁部と、前記処理室を上側から覆う上壁部と、を有する壁部と、前記一対の側壁部の内部に設けられた流体通路と、前記流体通路及び大気圧雰囲気に連通して前記上壁部に設けられた流体入口と、前記流体通路に連通して前記一対の側壁部にそれぞれ設けられ、前記流体入口から流入して前記流体通路を通った空気が流出する流体出口と、前記流体出口にそれぞれ設けられ、前記流体入口から空気を取り込み前記流体通路を介して前記流体出口から排出させるファンと、を備えたことを特徴とする処理装置が提供される。

本発明によれば、被処理体を処理する処理室の壁部の温度上昇を抑制できる処理装置が提供される。

以下に、図面を参照しつつ、本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る処理装置要部の断面図である。
図２は、図１におけるＡ−Ａ線方向断面図である。

本実施形態に係る処理装置は、主として、被処理体１０を収容可能な処理室１と、処理室１内に設けられ、被処理体１０に蒸気を吐出するための第１のノズル５と、処理室１を覆う壁部２と、壁部２の内部に設けられた流体通路６５ａ〜６５ｃと、流体通路６５ａ〜６５ｃに連通して設けられた流体入口６０と、流体通路６５ａ〜６５ｃに連通して設けられ、流体入口６０から流入して流体通路６５ａ〜６５ｃを通った流体が流出する流体出口６１と、を備えている。

被処理体１０は、例えば液晶パネル用のガラス基板であるが、これに限らず、その他のフラットパネルディスプレイ用基板、半導体ウェーハ、リードフレーム、プリント配線板などであってもよい。

図３は、本実施形態に係る処理装置における処理室１内部の構成を例示する模式図である。
図４は、処理室１への処理液供給系統の概略図である。

処理室１内には、被処理体１０を支持した状態で回転可能な複数本の搬送ローラ６が、被処理体１０の移動方向Ａに沿って設けられている。被処理体１０は、搬送ローラ６上を移動方向Ａに向けて直線的に移動される。被処理体１０の移動路を、図３において仮想的に２点鎖線で表す。これら搬送ローラ６により、例えば、１．１メートル幅までの被処理体１０を搬送することができる。搬送速度は、例えば、１〜１０メートル／分の間で変えることができる。搬送ローラ６の他にも、図示しないシャフト、モータ、駆動力伝達機構などを備えて、被処理体の移動機構が構成される。

第１のノズル５は、その吐出口を、被処理体１０の移動路に対向させて設けられている。第１のノズル５は、図３において紙面を貫く方向に延在し、その下端部には、第１のノズル５の延在方向に沿うスリット状の吐出口が形成されている。第１のノズル５は、その吐出口から、被処理体１０を処理するための処理液として、水蒸気、薬液蒸気などを吐出することができる。

本具体例では、第１のノズル５の吐出口からは例えば水蒸気が吐出される。図４に表されるように、処理室１の外には、蒸気発生装置２６と、蒸気再加熱装置２７が設けられている。蒸気発生装置２６は、超純水または脱イオン水の蒸気を生成し、蒸気再加熱装置２７は、蒸気発生装置２６で生成された蒸気を所定の温度まで加熱し、この加熱された蒸気が、配管２８を介して、第１のノズル５の吐出口から吐出される。

蒸気生成のために蒸気発生装置２６に導入される超純水または脱イオン水の流量は、例えば４〜１０リットル／分で、第１のノズル５の吐出口から吐出される蒸気温度は、例えば１００〜１４０℃まで制御することが可能である。

このとき、水蒸気が大気圧中に吐出された際に起こる断熱膨張による温度低下を考慮して、水蒸気温度が、基板等の被処理体１０の表面で１００〜１４０℃となるように、蒸気発生装置２６、及び蒸気再加熱装置２７によって、１８０〜３００℃まで水蒸気を加熱する。

再び図３を参照すると、第１のノズル５配設位置のすぐ下流側には、吐出口を移動路に対向させて第２のノズル７が設けられている。

また、搬送ローラ６の下方には、吐出口を搬送ローラ６に対向させて、複数の第３のノズル９が設けられている。第３のノズル９は、搬送ローラ６を挟んで、被処理体の移動路の反対側に設けられている。

さらに、処理室１の壁部２の側壁内面に吐出口を対向させて、複数の第４のノズル８が設けられている。第４のノズル８は、被処理体の移動路よりも上方に設けられている。

第２のノズル７、第３のノズル９及び第４のノズル８の各ノズルからは温水が吐出される。図４に表されるように、処理室１の外には温水生成装置２９が設置されている。この温水生成装置２９にて生成された例えば９５℃の温水が、配管３０およびこの配管３０から分岐した配管３１、３３、３２を介して、第２のノズル７、第３のノズル９、第４のノズル８に供給される。

図１に表されるように、処理室１を覆う壁部２は、被処理体１０の移動方向（図１においては紙面を貫く方向）に沿って設けられ互いに対向する一対の側壁部２ｂ、２ｃと、処理室１を上側から覆う上壁部２ａと、を有する。処理室１は、それら側壁部２ｂ、２ｃ、上壁部２ａ、および土台１７に覆われている。

壁部２は２重構造になっており、壁部２の内部には流体通路６５ａ〜６５ｃが設けられている。具体的には、上壁部２ａの内部には流体通路６５ａが設けられ、この流体通路６５ａに連通して、側壁部２ｂ、２ｃの内部にはそれぞれ流体通路６５ｂ、６５ｃが設けられている。流体通路６５ａ〜６５ｃは、壁部２によって隔てられて処理室１内とは連通していない。

流体通路６５ａは、上壁部２ａの平面方向に広がり、上壁部２ａの平面寸法と同程度の平面寸法を有する空間として形成されている。図１に表されるように、上壁部２ａのほぼ中央には、大気圧雰囲気及び流体通路６５ａに連通する流体入口６０が形成されている。

図１におけるＡ−Ａ線方向の断面図である図２に表されるように、流体通路６５ｃは、側壁部２ｃの平面方向に広がり、側壁部２ｃの平面寸法と同程度の平面寸法を有する空間として形成されている。流体通路６５ｃの上部は流体通路６５ａに連通している。流体通路６５ｃの下部には、この流体通路６５ｃに連通して、流体出口６１が形成されている。流体出口６１近傍には、排気ファン７１が設けられている。

他方の側壁部２ｂに設けられた流体通路６５ｂについても同様に、流体通路６５ｂは、側壁部２ｂの平面方向に広がり、側壁部２ｂの平面寸法と同程度の平面寸法を有する空間として形成されている。流体通路６５ｂの上部は流体通路６５ａに連通している。流体通路６５ｂの下部には、この流体通路６５ｂに連通して、流体出口６１が形成され、この流体出口６１近傍には、排気ファン７１が設けられている。

次に、図５は、本発明の実施形態に係る処理装置を含むインライン式処理システムの構成を例示する模式図である。

上述した処理室１の前段には搬入室２１が配設され、処理室１の後段には、水リンス室２２、乾燥室２３、搬出室２４が、順に配設されている。

次に、本発明の実施形態に係る処理装置を用いた被処理体の処理について説明する。

搬入室２１を経て処理室１に送られた被処理体１０は、搬送ローラ６の回転により、処理室１内を移動方向Ａに向かって移動される。

このとき、第１のノズル５から被処理体１０に向かって水蒸気が吐出され、この水蒸気の温度と衝撃力によって、被処理体１０に形成されたフォトレジストなどの除去対象物が膨潤して剥離し、被処理体１０上から吹き飛ばされる。

また、第１のノズル５の下流側では、第２のノズル７から、例えば、０．３メガパスカルの高圧で温水を被処理体１０に対して噴射しており、これにより、被処理体１０上に残留しているフォトレジストを除去できる。

被処理体１０上から剥離したフォトレジストの一部は、第１のノズル５から吐出された水蒸気や、この水蒸気が冷えて水になったものに混ざって、図示しない排水口より排水されるが、一部は、搬送ローラ６に付着し、この搬送ローラ６上に支持される被処理体１０の裏面に付着することがある。しかし、本実施形態では、第３のノズル９から吐出されるシャワー状の温水によって、搬送ローラ６や被処理体１０裏面への付着物を洗い流すことができる。

また、第３のノズル９は、搬送ローラ６や被処理体１０裏面への付着物を洗浄するだけではなく、被処理体１０を裏面側から温めて被処理体１０の温度を上昇させることで、水蒸気による剥離効果を向上させる役割も担う。

また、被処理体１０上から剥離して吹き飛ばされたフォトレジストの一部は、処理室１の上方に飛散して壁部２の内面（処理室１に面する内面）に付着することがあるが、本実施形態では、第４のノズル８から吐出される温水によって、壁部２の内面の付着物が洗い落とされ、これは排水と共に処理室１外に排出される。これにより、壁部２内面に付着したものが、被処理体１０上に落下して再付着することを防ぐことができる。

上述したように、各ノズルから高温蒸気や温水が吐出されるので、処理室１内は高温になる。しかし、本実施形態によれば、処理室１の壁部２の内部に流体通路６５ａ〜６５ｃを設け、さらに流体出口６１近傍に設けた排気ファン７１を作動させることで、大気圧雰囲気に連通する流体入口６０から空気が流体通路６５ａに流入し、さらに流体通路６５ｂ、６５ｃを通って、流体出口６１から流出する空気の流れが壁部２の内部に形成されるため、処理室１内の温度が壁部２の外壁面に伝わりにくくなる。この結果、作業者などが触れる可能性がある壁部外壁面の温度上昇を抑えることができ、安全に扱うことができる。

また、壁部外壁面が高温にならないため、装置周辺との温度差に起因する装置周辺における結露も抑制することができる。

また、壁部外壁面に例えば液冷ジャケットを装着して壁部外壁面を冷却する場合に比べて、壁部内面の冷やしすぎを抑えることができ、壁部内面への汚染物の付着凝縮を抑制することができる。

なお、ファンを、流体入口側に設けて空気を流体通路に押し込む圧送方式を採用してもよい。ただし、この場合には、流体通路における風速分布は不均一になりやすく、吹きだまりやよどみができやすい。

これに対して、上述した具体例のように、ファンを流体出口側に設けると、ファン近くの圧力が下がることによる圧力差で空気を引っ張ることになり、空気を均一に引くことができ、処理室１から熱を奪った空気を効率的に流体通路から排気することができる。

処理室１にて、上述のようにフォトレジスト等の除去対象物が除去された被処理体１０は、次に水リンス室２２に搬送され、ここで水によるすすぎ洗いを受け、次に乾燥室２３にて、例えば、エアーナイフによる乾燥処理を受けた後、搬出室２４を介して、次工程に送られる。

以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、それらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。

流体通路を通す流体としては空気を用いることに限らず、その他の気体、さらには例えば水などの液体を用いてもよい。液体を用いる場合には、流体入口から流体通路に流入し、流体通路を通って流体出口から流出した液体を、再び流体入口から流体通路に流入させる液体循環機構を設ける構成が採用できる。

流体入口、流体出口、ファンの数や位置は、上述の具体例に限定されるものではない。また、壁部は２重構造に限らず、３重以上の構造にしてもよい。

本発明は、フォトレジスト等の除去対象物の除去に限らず、単なる洗浄においても有効である。また、被処理体、処理液、具体的な処理条件等も上述に挙げたものに限定されるものではない。

本発明の実施形態に係る処理装置要部の断面図である。図１におけるＡ−Ａ線方向断面図である。本発明の実施形態に係る処理装置における処理室内部の構成を例示する模式図である。図３に表される処理室への処理液供給系統の概略図である。本発明の実施形態に係る処理装置を含むインライン式処理システムの構成を例示する模式図である。

符号の説明

１…処理装置、２…壁部、２ａ…上壁部、２ｂ，２ｃ…側壁部、５…第１のノズル、６…搬送ローラ、７…第２のノズル、８…第４のノズル、９…第３のノズル、１０…被処理体、１７…土台、６０…流体入口、６１…流体出口、６５ａ〜６５ｃ…流体通路、７１…排気ファン

Claims

被処理体を収容可能な処理室と、
前記処理室内で前記被処理体を直線的に移動させる移動機構と、
前記処理室内に設けられ、前記移動機構により移動させられる前記被処理体に対して蒸気を吐出するノズルと、
前記処理室を覆う壁部であって、前記被処理体の移動方向に沿って設けられ互いに対向する一対の側壁部と、前記処理室を上側から覆う上壁部と、を有する壁部と、
前記一対の側壁部の内部に設けられた流体通路と、
前記流体通路及び大気圧雰囲気に連通して前記上壁部に設けられた流体入口と、
前記流体通路に連通して前記一対の側壁部にそれぞれ設けられ、前記流体入口から流入して前記流体通路を通った空気が流出する流体出口と、
前記流体出口にそれぞれ設けられ、前記流体入口から空気を取り込み前記流体通路を介して前記流体出口から排出させるファンと、
を備えたことを特徴とする処理装置。
前記上壁部の内部にも、前記側壁部の内部に設けた流体通路と連通する流体通路を設けたことを特徴とする請求項１記載の処理装置。