JP5412230B2 - コート材除去装置及びコート材除去方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板端面のコート材を除去するコート材除去装置及びコート材除去方法に関する。

フォトリソグラフィ工程で用いるフォトレジストや感光性ポリイミド樹脂、各種層間絶縁膜材料等のコート材を、半導体ウエハやガラス基板等の基板の表面に形成した後に、そのコート材を基板の外縁から所定の幅分だけ除去する基板端面の洗浄方法としては、次の二つの方法が一般的である。

（ノズルを使用した洗浄方法）
この洗浄方法は、洗浄ノズルによって基板端面に洗浄液を吐出してコート材を溶解させる方法である（例えば特許文献１，２参照）。

この洗浄方法では、洗浄領域と非洗浄領域との境界線が、洗浄ノズルから吐出される洗浄液の広がる範囲に依存するため、前記境界線のバラツキが生じやすい。その結果、その境界線がノコギリ歯のようなギザギザの線になってしまいやすく、境界線付近のコート材の厚さにもバラツキが生じることが多い。これが原因で基板に熱処理を行った際に、コート材にクラックが生じ、最終的にはピーリングを引き起こすこともある。

また、洗浄ノズルから吐出される洗浄液の広がる洗浄範囲のバラツキによって、洗浄処理中に、既に洗浄が済んでコート材が除去された領域に再度コート材が染み出してしまうことがある。このため、コート材がポジ型の感光性材料の場合、再度染み出したコート材を除去するための露光及び現像処理を行う必要が生じる。しかし、このような露光及び現像処理を行っても、コート材を完全に除去できないことが多く、その結果、次の工程で使用する装置に搬送する際の搬送不良や装置汚染を招くことがある。

また、上記洗浄方法では、洗浄処理中に洗浄液を絶えず吐出し続けるため、洗浄液の使用量が多くなるという問題がある。

（ブラシを使用した洗浄方法）
この洗浄方法は、基板端面に洗浄液を吐出しながらブラシ等を基板端面に物理的に接触させてコート材を除去する洗浄方法である（例えば特許文献３，４参照）。

この洗浄方法では、洗浄処理中に洗浄液を絶えず吐出し続けるため、洗浄液の使用量が多くなるという問題がある。

特開２００４−８８７６号公報 特開２００３−８６５５６号公報 特開２００７−２７３６１２号公報 特開２００３−１９７５９２号公報

本発明の一態様は、基板上にコート材を形成した後に、基板端面のコート材を除去するコート材除去装置及びコート材除去方法を提供することを課題とする。

本発明の一態様は、コート材が形成された基板を保持する保持機構と、
前記保持機構によって保持された前記基板のコート材除去領域に対向する接液面を有する除去部材と、
前記接液面と前記基板のコート材除去領域との隙間に洗浄液又はエッチング液を供給する液供給機構と、
を具備し、
前記隙間は、毛細管現象を引き起こすための隙間であり、
前記洗浄液は、前記コート材除去領域のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
前記エッチング液は、前記コート材除去領域のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であり、
前記液供給機構によって供給された洗浄液又はエッチング液は、毛細管現象によって前記隙間全体に広げられることを特徴とするコート材除去装置である。

上記本発明の一態様によれば、保持機構によって保持された基板のコート材除去領域と除去部材の接液面との隙間に、液供給機構によって洗浄液又はエッチング液を供給し、この洗浄液又はエッチング液を前記隙間全体に毛細管現象によって広げることにより、コート材除去領域のコート材を除去することができる。

また、本発明の一態様は、前記基板のコート材除去領域が、前記基板の外縁に沿った基板上面、基板下面、又は基板側面の端面であることも可能である。
また、本発明の一態様は、前記基板のコート材除去領域が、前記基板の外縁に沿った基板上面及び基板側面の端面であることも可能である。

また、本発明の一態様は、前記基板のコート材除去領域が、前記基板の外縁から所定の幅分の領域に位置する基板上面の端面又は基板下面の端面であることが好ましい。

また、本発明の一態様は、前記基板の平面形状が四角形、円形又は楕円形であることも可能である。

本発明の一態様は、コート材が形成された四角形の基板を保持する保持機構と、
前記保持機構によって保持された前記基板の端面に対向する接液面を有する除去部材と、
前記接液面と前記基板の端面との隙間に洗浄液又はエッチング液を供給する液供給機構と、
前記保持機構を回転させる回転機構と、
を具備し、
前記隙間は、毛細管現象を引き起こすための隙間であり、
前記四角形の基板の端面は、前記基板の四辺に沿った基板上面、基板下面又は基板側面の端面であり、
前記液供給機構は、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する隙間に洗浄液又はエッチング液を供給する機構を有しており、
前記洗浄液は、前記基板の端面のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
前記エッチング液は、前記基板の端面のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であり、
前記液供給機構によって供給された洗浄液又はエッチング液は、前記回転機構による遠心力及び毛細管現象によって前記隙間全体に満たされることを特徴とするコート材除去装置である。

また、本発明の一態様は、前記液供給機構が、前記基板の四隅それぞれに位置する隙間に洗浄液又はエッチング液を供給する機構を有することも可能である。

また、本発明の一態様は、前記基板の四隅それぞれに位置する隙間に供給される洗浄液又はエッチング液の量が、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する隙間に供給される洗浄液又はエッチング液より少ないことが好ましい。

また、本発明の一態様は、前記隙間にガスを供給するガス供給機構を有し、前記ガス供給機構は、前記基板の内側から前記隙間にガスを導入し、前記基板の外側にガスを排気する機構であることが好ましい。

また、本発明の一態様は、前記除去部材を配置した基板面と反対側の基板面である基板下面又は基板上面又は基板側面に洗浄液を供給する機構を具備することが好ましい。

また、本発明の一態様は、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する隙間が、前記中央以外に位置する隙間より大きいことが好ましい。

また、本発明の一態様は、前記接液面に形成された微細な溝を有し、前記溝は、前記基板の外縁に沿う方向に研磨して形成されたものであることが好ましい。

本発明の一態様は、基板上にコート材を形成し、
前記基板のコート材除去領域に除去部材の接液面を対向させ、前記基板のコート材除去領域と前記接液面との間に毛細管現象を引き起こす隙間を設け、
前記隙間に洗浄液又はエッチング液を供給し、前記隙間全体に毛細管現象によって前記洗浄液又はエッチング液を広げることにより、前記コート材除去領域のコート材を除去するコート材除去方法であって、
前記洗浄液は、前記コート材除去領域のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
前記エッチング液は、前記コート材除去領域のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であることを特徴とするコート材除去方法である。
また、本発明の一態様は、前記基板として、シリコンウエハ、ＳＯＩ基板、またはガラス基板を用いることも可能である。

本発明の一態様は、四角形の基板上にコート材を形成し、
前記基板の四辺に沿った前記基板の端面に除去部材の接液面を対向させ、前記端面と前記接液面との間に毛細管現象を引き起こす隙間を設け、
前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に洗浄液又はエッチング液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液又はエッチング液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たすことにより、前記端面のコート材を除去するコート材除去方法であって、
前記洗浄液は、前記基板の端面のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
前記エッチング液は、前記基板の端面のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であることを特徴とするコート材除去方法である。
また、本発明の一態様は、前記基板として、ガラス基板を用いることも可能である。

また、本発明の一態様は、前記隙間全体に洗浄液を満たすことにより、前記端面のコート材を除去した後に、前記隙間への洗浄液又はエッチング液の供給を停止し、前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の内側から前記隙間にガスを導入し、前記基板の外側にガスを排気することにより、前記端面を乾燥させることも可能である。
本発明の一態様は、四角形の基板上にコート材を形成し、
前記基板の四辺に沿った前記基板の端面に除去部材の接液面を対向させ、前記端面と前記接液面との間に毛細管現象を引き起こす隙間を設け、
前記基板及び前記除去部材を第１の基板回転数で回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に純水を添加した洗浄液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たし、
前記第１の基板回転数より低い第２の基板回転数で前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に洗浄液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たし、
前記第２の基板回転数より高い第３の基板回転数で前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に洗浄液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たし、
前記隙間への洗浄液の供給を停止し、前記第１の基板回転数より高い第４の基板回転数で前記基板及び前記除去部材を回転させて前記基板の端面を乾燥させることを特徴とするコート材除去方法である。

本発明の一態様を適用することで、基板端面のコート材を除去することができる。

本発明の一態様に係るコート材除去装置を模式的に示す断面図。 図１に示すコート材除去装置の上面図。 図１に示すコート材除去装置における洗浄部材４と基板２の端面の付近を拡大した断面図。 図１に示すコート材除去装置の上面図であって基板の平面形状が円形である場合の図。 図１に示すコート材除去装置の上面図であって基板の平面形状が円形である場合の図。

以下では、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は以下の説明に限定されず、本発明の趣旨及びその範囲から逸脱することなくその形態及び詳細を様々に変更し得ることは、当業者であれば容易に理解される。従って、本発明は以下に示す実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。

図１は、本発明の一態様に係るコート材除去装置を模式的に示す断面図である。図２は、図１に示すコート材除去装置の上面図である。図３は、図１に示すコート材除去装置における洗浄部材４（除去部材ともいう）と基板２の端面の付近を拡大した断面図である。なお、コート材除去装置は、基板２の表面にコート材を形成した後に、そのコート材を基板２の端面２ａ（基板２の外縁から所定の幅分）から除去する装置であり、詳細には、基板２の端面２ａのコート材を洗浄液で完全に除去して基板２の端面を洗浄する装置と、基板２の端面２ａのコート材の表面をエッチング液で除去してコート材が所望の膜厚になるまでエッチングする装置の両者を含む。

図１に示すように、コート材除去装置は回転軸１ａを有しており、この回転軸１ａの下端部には回転軸１ａを回転させる図示せぬ回転機構（例えばモータ）が取り付けられている。回転軸１ａの上には保持部材１が設けられている。この保持部材１は、基板２をほぼ水平に保持する機能と、ほぼ水平に保持された基板２上にカップ本体３を保持する機能と、このカップ本体３に取り付けられた洗浄部材４を保持する機能を有している。なお、本実施形態では、平面形状が四角形の基板２を用いるが、平面形状が円形、円形に近い形状又は楕円形等の形状の基板を用いても良く、例えばガラス基板や半導体ウエハ（代表的には、シリコンウエハ）、ＳＯＩ（Silicon On Insulator）基板等を用いても良い。

保持部材１について詳細に説明する。
保持部材１には複数の基板固定部１ｂが設けられており、これら基板固定部１ｂによって基板２をほぼ水平に保持するようになっている。また、保持部材１には複数のカップ固定部１ｃが設けられており、これらカップ固定部１ｃには複数のカップ本体保持部材３ａの一方端がそれぞれ固定されるようになっている。複数のカップ本体保持部材３ａの他方端にはカップ本体３が取り付けられている。保持部材１によって保持されたカップ本体３は、保持部材１によって保持された基板２の表面を覆うように位置され、そのカップ本体３と基板２の表面との間には僅かな隙間が設けられるようになっている。なお、本実施形態では、カップ本体３と基板２の表面との間に僅かな隙間を設けているが、この僅かな隙間を設けずにカップ本体３と基板２の表面とを接触させても良い。この場合、カップ本体２の基板との接触面にクッション性のある材料膜、例えばフッ素樹脂膜を形成することが好ましい。これにより、基板に傷が付くのを抑制できる。

カップ本体３には、洗浄部材４を介して複数の取り付け部４ａが取り付けられている。この洗浄部材４は、図２に示すようにカップ本体３の周囲を覆うようにカップ本体３に取り付けられている。洗浄部材４は、図１及び図３に示すようにコート材除去領域である基板２の端面２ａ（即ち基板の外縁に沿った基板上面の端面２ａであって基板の外縁から所定の幅分の領域２ｂに位置する端面２ａ）に対向する接液面４ｂを有している。この接液面４ｂは洗浄液に接する面である。接液面４ｂと基板２の端面２ａとの間に毛細管現象を引き起こすための隙間４ｃ（図３参照）が設けられるように、保持部材１に洗浄部材４が取り付け部４ａによって保持されるようになっている。このため、取り付け部４ａは、毛細管現象を引き起こせるように、基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃを適切に保つための高さ調整機構を有している。基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃの間隔は、コート材を除去するプロセスの条件（例えば、洗浄液の種類や粘度、洗浄部材４及び基板２の接液面の濡れ性、基板の回転数）を考慮して毛細管現象を引き起こすことが可能な範囲に適宜設計すればよい。さらに、基板の外縁から所定の幅分の領域２ｂよりも内側に設けられた領域２ｃ（非洗浄領域２ｃ）は洗浄されないようにするため、非洗浄領域２ｃにおける洗浄部材４と基板２との間隔４ｄを、毛細管現象が起きない程度の間隔に設計することが好ましい。このため、少なくとも４ｃ＜４ｄとなるように洗浄部材４を配置することが必要となる。具体例として、基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃの間隔は、０．３ｍｍ以下とすればよく、好ましくは０．２ｍｍ以下とすればよい。また、詳細は後述するが、間隔を小さくし過ぎると洗浄液やエッチング液の廃液が行いにくくなるおそれがある。このため、基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃの間隔は、好ましくは０．０５ｍｍ以上とし、より好ましくは０．１ｍｍ以上とすればよい。また、非洗浄領域２ｃにおける洗浄部材４と基板２との間隔４ｄは、０．５ｍｍ以上とすればよく、好ましくは１．０ｍｍ以上とすればよい。

また、図１及び図２に示すように、コート材除去装置は、洗浄液をカップ本体３の上部に設けられた洗浄液溜まり部３ｂに供給する洗浄液供給ノズル５を有している。この洗浄液供給ノズル５の一端には洗浄液供給源（図示せず）に繋げられており、洗浄液供給ノズル５の他端には洗浄液溜まり部３ｂに繋げられている。カップ本体３には第１乃至第８の洗浄用ノズル６〜１３が設けられており、第１乃至第８の洗浄用ノズル６〜１３それぞれの一端は洗浄液溜まり部３ｂに繋げられている。第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９それぞれの他端は、四角形の基板２の四辺それぞれの中央に位置する隙間４ｃに繋げられている。第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３それぞれの他端は、四角形の基板２の四隅（角）それぞれに位置する隙間４ｃに繋げられている。

また、図１に示すように、コート材除去装置は、ガス（例えば希ガス、窒素ガス、エアー）をカップ本体３に供給するガス供給機構（図示せず）を有している。このガス供給機構によって供給されるガスは、矢印１４に示すようにカップ本体３の上部から下方に向けて基板２の表面の中央に供給され、基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃを通って基板２の外縁から外側に排気されるようになっている。

また、図１に示すように、コート材除去装置は、基板２の裏面に洗浄液を供給するためのバックリンス用ノズル１６を有しており、このバックリンス用ノズル１６には洗浄液供給源（図示せず）が接続されている。

また、コート材除去装置は、回転軸１ａを回転させる前記回転機構、洗浄液供給ノズル５に洗浄液供給源、及びガスをカップ本体３に供給するガス供給機構それぞれを制御する制御部（図示せず）を有している。この制御部は、前記回転機構の回転速度、回転時間及び回転のタイミング等を後述するように制御し、前記洗浄液供給源の供給量、供給時間及び供給のタイミング等を後述するように制御し、前記ガス供給機構の供給量、供給時間及び供給のタイミング等を後述するように制御するものである。

次に、上記のコート材除去装置によって基板２の端面のコート材を除去する方法について図１乃至図３を参照しつつ説明する。

まず、表面にコート材（図示せず）が形成された基板２を用意する。コート材としては、種々の材料膜を用いることができる。例えばフォトリソグラフィ工程で用いるフォトレジスト膜を用いたり、層間膜として用いられることが多いポリイミド、アクリル、エポキシ等の樹脂材料、またはシロキサンを含む絶縁膜を用いたり、酸化珪素、窒化珪素、酸化窒化珪素、窒化酸化珪素、酸化アルミニウム、窒化アルミニウム等の無機絶縁膜を用いることができる。なお、本明細書において、酸化窒化珪素とは、その組成として、窒素よりも酸素の含有量が多い物質を指し、また、窒化酸化珪素とは、その組成として、酸素よりも窒素の含有量が多い物質を指す。また、本明細書において、シロキサンとは、シリコンと酸素との結合で骨格構造が構成され、置換基に少なくとも水素を含む材料、または置換基にフッ素、アルキル基、もしくは芳香族炭化水素のうち少なくとも一種を有する材料を指す。
これら材料膜の形成方法は、特に限定されるものではない。例えば、無機材料であればＣＶＤ（Chemical vapor deposition）法、スパッタ法等を用いて形成すればよい。また、有機材料であれば、その材料の物性に応じて、蒸着法、液滴吐出法、インクジェット法、スピンコート法、ロールコート法、スロットコート法等を適宜用いて形成することができる。

次に、この基板２を保持部材１の複数の基板固定部１ｂによってほぼ水平に保持する。次いで、複数のカップ固定部１ｃ及び複数のカップ本体保持部材３ａによってカップ本体３を保持部材１に保持し、このカップ本体３によって基板２の表面を覆い、取り付け部４ａによって洗浄部材４を保持部材１に保持する。そして、そのカップ本体３と基板２の表面との間に僅かな隙間を設け、洗浄部材４の接液面４ｂと基板２の端面２ａとの間に隙間４ｃ（図３参照）を設ける。この際、基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃが毛細管現象を引き起こすように取り付け部４ａによって高さ調整が行われる。

次に、回転機構によって回転軸１ａを回転させることにより保持部材１とともに基板２を回転させ、洗浄液供給源によって洗浄液を洗浄液供給ノズル５に供給する。これにより、洗浄液供給ノズル５の洗浄液が矢印１５に示すように洗浄液溜まり部３ｂに溜められ、この洗浄液溜まり部３ｂに溜められた洗浄液が第１乃至第８の洗浄用ノズル６〜１３それぞれに遠心力によって分配される。その結果、洗浄液は、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９を通して基板２の四辺それぞれの中央に位置する隙間４ｃに供給されるとともに第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３を通して基板２の四隅それぞれに位置する隙間４ｃに供給される。この隙間４ｃに供給された図３に示す洗浄液１７は、毛細管現象によって隙間４ｃの全体に広げられ満たされる。基板２の四辺それぞれの中央に位置する隙間４ｃに供給された洗浄液は、基板２の回転による遠心力によって基板２の四隅の方向に流される。

なお、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９それぞれの内径を、第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３それぞれの内径より大きくすることが好ましい。例えば、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９それぞれの内径を２．５ｍｍとし、第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３それぞれの内径を１．５ｍｍとする。これにより、基板２の四辺それぞれの中央に位置する隙間４ｃに供給される洗浄液の量を、基板２の四隅それぞれに位置する隙間４ｃに供給される洗浄液の量より多くすることができる。

このようにすることが好ましい理由は次の通りである。
第１乃至第８の洗浄用ノズル６〜１３それぞれの内径を仮に同じにすると、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９によって基板２の四辺の中央に位置する隙間に供給される洗浄液が適量であっても、第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３によって基板２の四隅に位置する隙間に供給される洗浄液の量が多くなりすぎて基板外への廃液が間に合わず、基板の四隅で洗浄液が非洗浄領域に入り込む可能性がある一方、第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３によって基板２の四隅に位置する隙間に供給される洗浄液が適量であっても、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９によって基板２の四辺の中央に位置する隙間に供給される洗浄液の量が少なすぎて洗浄性能の低下を招く可能性があるからである。これらの現象は、四隅が中央に比べて基板中心からの距離が長くなり、四隅と中央とにおける遠心力（流速）に差が生じることが原因と考えられる。

また、洗浄液は、コート材を溶解するための溶剤であり、例えばシンナー、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、アセトン又は酢酸ブチル水溶性ＥＢＲ剤ＰＫ−ＣＲＤ（パーカー社製）等を用いることができる。また、コート材としてタングステン膜を用いた場合、ＴＭＡＨ（水酸化テトラメチルアンモニウム）水溶液を用いることにより、基板の端面２ａのみをエッチングすることができる。この場合は、レジストを用いた露光やエッチング、レジスト剥離の工程が不要となるので、製造コストを低減することができる。

また、上記のように隙間４ｃに洗浄液を供給しながら、ガス供給機構によってガスをカップ本体３の上部から下方に向けて基板２の表面の中央に供給し、その中央から隙間４ｃに供給する。このガスによって隙間４ｃに供給された洗浄液が洗浄部材４の接液面４ｂより基板２の内側に入り込むのを抑制できる。

上記のように隙間４ｃの全体に洗浄液を広げて満たし、その洗浄液によってコート材を溶解する。その後、溶解されたコート材及び洗浄液は基板２の回転による遠心力によって基板２の端面２ａから外側へ廃棄される。このようにして洗浄工程が行われ、基板２の端面２ａのコート材を除去することができる。

次に、洗浄液の隙間４ｃへの供給を停止し、基板２の回転速度を高くすることにより、基板２の端面２ａを乾燥させる。このとき、ガス供給機構によって基板２の内側から隙間４ｃに導入されたガス（希ガス、窒素ガス、エアー等）を基板２の外縁から外側に排気しながら基板２を高速回転させることにより、基板２の端面２ａを素早く乾燥させることが好ましい。隙間４ｃが毛細管現象を引き起こす程度のものであるため、ガスが加圧状態となり、乾燥速度を高めることができる。このようにして乾燥工程が行われる。なお、ガス供給機構を用いなくても乾燥させることは可能である。

なお、上記の洗浄工程と乾燥工程を複数回繰り返しても良い。
また、純水を混合した洗浄液を用いても良い。

また、上記のように基板２の端面２ａを洗浄するのに加えて、洗浄液供給源によってバックリンス用ノズル１６に洗浄液を供給し、このバックリンス用ノズル１６から基板２の裏面に洗浄液を供給することで基板２の裏面を洗浄しても良い。これにより、基板２の裏面に付着したコート材を除去することができる。

また、コート材がフォトレジスト又は感光性ポリイミドのような紫外線（ＵＶ）によって感光する材料である場合は、上記のように基板２の端面２ａを洗浄しながら、基板２の端面２ａにＵＶ照射してコート材を露光しても良い。洗浄工程及び乾燥工程の後に、露光されたコート材を現像して除去することにより、洗浄後に基板の端面２ａに残されたコート材を完全に除去することができる。ただし、この場合は、基板２の端面２ａ上に位置する洗浄部材４やカップ本体保持部材３ａ、取り付け部４ａなどをＵＶが透過する透明な材料で作製しておく必要がある。

また、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９それぞれの他端が繋げられている基板２の四辺それぞれの中央に位置する隙間４ｃは、前記中央以外に位置する隙間４ｃ（例えば基板２の四隅それぞれに位置する隙間４ｃ）より大きく形成されていても良い。具体的には、前記中央に位置する洗浄部材４の接液面４ｂに溝を設けることにより、前記中央に位置する隙間４ｃを前記中央以外に位置する隙間４ｃより大きくして、その隙間より得られる断面積を大きくしても良い。これにより、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９から前記溝内に洗浄液が供給されるため、基板２の四辺それぞれの中央に位置する隙間４ｃに供給される洗浄液の量を適切に調整することができる。詳細には、前記溝を形成することにより、前記中央に位置する隙間４ｃに供給される洗浄液の量が、前記四隅に位置する隙間４ｃに供給される洗浄液の量に対して多くなりすぎるのを抑制できる。

前記中央に位置する隙間４ｃに供給される洗浄液の量が多くなりすぎる理由は、次の通りである。基板の四辺の中央では遠心力が基板の四辺と垂直方向に向かう。よって、前記中央に位置する隙間に供給される洗浄液は、基板の四隅に向かって流れにくく溜まりやすいためである。そこで、前記溝を形成することにより、四隅に向かって流れにくい四辺の中央の洗浄液を溝に取り込むことができ、それにより中央から四隅への洗浄液の流れを作りやすくすることができる。

また、洗浄部材４の接液面４ｂを、図２に示す矢印のように基板２の四辺の中央から四隅の方向に研磨することで、接液面４ｂに微細な溝を形成しても良い。これにより、接液面４ｂの濡れ性が悪い場合でも、隙間４ｃにおいて基板２の四辺の中央から四隅に洗浄液が広がる（流れる）ように制御することができる。その結果、洗浄性能を向上させることができる。なお、この効果を得るためには、基板外周に沿う方向に溝を形成していればよく、溝を形成する際の研磨の方向は図２に示す方向に限定されるものではない。例えば、基板四隅から、四辺各辺の中央の方向に研磨して溝を形成してもよい。

また、保持部材１によって基板２をほぼ水平に保持する際、基板２を真空吸着して保持しても良い。これにより、基板２の反りを矯正することができ、より均一に洗浄できる効果が得られる。

なお、本実施形態では、基板２の回転による遠心力によって基板２の端面２ａから外側へ洗浄液を廃棄しているが、基板２を回転させず、基板２の表面の中央から端面２ａに向けてガスを供給することで端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃを通って基板２の外縁から外側に洗浄液を廃棄しても良いし、基板２の外縁から隙間４内の洗浄液を吸引することで廃棄しても良い。エアー供給や洗浄液の吸引（バキューム）を用いることにより、基板２を回転させなくても基板２の端面２ａから外側へ洗浄液を廃棄することができる。

また、本実施形態では、基板２の外縁に沿った基板上面及び基板側面の端面２ａに洗浄部材４を配置して基板上面及び基板側面の端面２ａのコート材を除去しているが、基板下面の端面の下に洗浄部材を配置して基板下面の端面のコート材を除去することも可能である。この場合は、バックリンス用ノズルを基板上面側に配置し、基板の上面（表面）に洗浄液を供給することで基板２の表面を洗浄しても良い。これにより、基板２の表面に付着したコート材を除去することができる。

また、本実施形態では、基板上面及び基板側面の端面２ａに洗浄部材４を配置して基板上面及び基板側面の端面２ａのコート材を除去しているが、基板上面、基板下面、及び基板側面の端面それぞれに洗浄部材を配置して基板上面、基板下面、及び基板側面それぞれの端面のコート材を除去することも可能である。また、洗浄部材４の配置は、基板２の外縁に沿うように設ければよいが、基板２としてガラス基板のような四角形の基板を用いる場合は、四隅近傍の領域を除いて洗浄部材４を配置することが好ましい。

また、本実施形態では、コート材除去装置が第１乃至第８の洗浄用ノズル６〜１３を有しているが、第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３は必ずしも有していなくても良い。第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３を有さないコート材除去装置であっても、コート材の状態によっては基板の端面のコート材を良好に除去することができる。また、第１乃至第４の洗浄用ノズル６〜９についても、４つ全て設けることが必須ではなく、適宜数を変更してもよい。同様に、第５乃至第８の洗浄用ノズル１０〜１３についても、４隅全てに設ける必要はなく、適宜数を変更してもよい。例えば、４隅のうち互いに対向する２隅である第５の洗浄用ノズル１０と、第７の洗浄用ノズル１２にのみ設けるようにしてもよい。

なお、図２においては基板の平面形状が四角形のときに対応したコート材除去装置の上面図を示しているが、基板の平面形状が円形である場合は、例えば図４、図５に示すように洗浄用ノズルを配置すればよい。図４においては、３つの洗浄用ノズル１０１、１０２、１０３を有するコート材除去装置の上面図を示し、図５においては、４つの洗浄用ノズル１０４、１０５、１０６、１０７を有するコート材除去装置の上面図を示している。このように洗浄用ノズルを設ける数は、基板の形状に依存するものではなく、適宜単数又は複数設ければよい。

本実施形態によれば、従来の洗浄装置に比べて簡単な装置構造とすることができるため、装置の製造コストを低減することができる。また、従来の洗浄装置に比べて高い洗浄性能を得ることができる。
また、本実施形態では、基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃに洗浄液を供給し、毛細管現象によって隙間４ｃの全体に洗浄液を満たすことにより、基板２の端面２ａのコート材を除去するため、洗浄液の使用量を従来技術に比べて飛躍的に少なくすることができる。

また、洗浄部材４の接液面４ｂと基板２の端面２ａとの隙間４ｃは毛細管現象を引き起こす程度の隙間であれば良いが、この隙間４ｃは狭いほど洗浄液の使用量を少なくすることができるとともに安定的に毛細管現象を引き起こすことができる。また、基板２の端面２ａのコート材を除去する際の洗浄液の使用量を少なくすることにより、基板２の非洗浄領域のコート材に洗浄液が吸われることを抑制でき、その結果、基板２の非洗浄領域に残されるコート材の端部の盛り上がりを小さくすることができる。但し、隙間４cを小さくし過ぎると遠心力による廃液が行いにくくなるおそれがある。このため、基板２の端面２ａと接液面４ｂとの隙間４ｃの間隔は、０．０５ｍｍ以上０．３０ｍｍ以下とすればよく、好ましくは０．１０ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下とすることが好ましい。

図１〜図３に示すコート材除去装置を用いて四角形の基板２の端面２ａのコート材を除去する実施例について説明する。表１は、洗浄レシピの一例を示すものである。なお、本実施例では、コート材としてレジストを用い、基板として５インチのガラス基板を用い、洗浄液として東京応化工業株式会社製のＯＫ７３シンナー（プロピレングリコールモノメチルエーテル７０重量％、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート３０重量％）を用いている。なお、レジストは、スピンコート法（湿式法）により基板上に成膜している。

基板２の端面２ａのコート材（レジスト）を除去するにあたり、洗浄レシピの条件が不適切であると、基板表面の洗浄領域（端面２ａ）との境界付近におけるコート材の非洗浄領域２ｃに洗浄液が浸潤し、その領域が盛り上がってしまうおそれがある。そこで、本実施例では表１に示すように、ステップ1,2では、ステップ3,4に比べ基板を高回転させながら、基板の端面２ａと洗浄部材の接液面４ｂとの隙間４ｃに純水を添加した洗浄液を供給して処理する。これにより、基板表面の洗浄領域（端面２ａ）と非洗浄領域との境界線においてコート材の盛り上がりを半分に軽減できる。その原因は、洗浄液に純水を添加したことによる洗浄液の揮発性を低下させたこと、コート材に対する溶解速度を低下させたこと、さらに洗浄液に純水を添加したことで供給流量が増大し、基板の高回転での処理が可能になること、溶解したコート材を遠心力によって引き延ばす事が可能となることと考えられる。

次に、ステップ5,6では、ステップ3,4に比べて基板の回転速度を高くして洗浄を行う。その理由は、低回転では遠心力が弱まり、基板中心に向かって洗浄液が広がり易くなり、洗浄範囲が広がってしまうからである。この現象を利用し、ステップ3〜6では、洗浄範囲を段階的に基板外周に向かって小さくすることで、洗浄液の供給量のバラツキによって突発的に非洗浄領域にはみ出た洗浄液によりコート材が溶解されることを防止でき、洗浄後に洗浄領域（端面２ａ）にコート材が残る不良を低減又は防止することができる。

次に、ステップ7,8では、基板の端面２ａへの洗浄液の供給及び基板の裏面への洗浄液の供給を停止し、基板を1000rpmの非常に高い速度で回転させて一旦乾燥処理を入れる。これにより、コート材を遠心力により基板外周へと引き延ばすことができ、その結果、基板表面の洗浄領域（端面２ａ）と非洗浄領域との境界線が基板外周へと引き延ばされる。

次に、ステップ9,10で仕上げの洗浄を行い、ステップ11〜13で基板を乾燥させて終了する。

なお、本実施例では、ステップ9,10の基板の回転速度をステップ5,6と同一にしているが、ステップ9,10の基板の回転速度をステップ5,6のそれより高くしても良い。

また、基板の裏面洗浄の時間に関しては、コート材を塗布した塗布装置の性能（基板裏面へのコート剤の回り込みの有無や、塗布装置の面積）、コート材の膜厚、コート材のプリベーク時間、コート材のプリベーク温度等を考慮して、適切な時間に設定することが好ましい。

１ 保持部材
１ａ 回転軸
１ｂ 基板固定部
１ｃ カップ固定部
２ 基板
２ａ 端面
２ｂ 基板の外縁から所定の幅分の領域（洗浄領域）
２ｃ 非洗浄領域
３ カップ本体
３ａ カップ本体保持部材
３ｂ 洗浄液溜まり部
４ 洗浄部材
４ａ 取り付け部
４ｂ 接液面
４ｃ 隙間
５ 洗浄液供給ノズル
６ 第１の洗浄用ノズル
７ 第２の洗浄用ノズル
８ 第３の洗浄用ノズル
９ 第４の洗浄用ノズル
１０ 第５の洗浄用ノズル
１１ 第６の洗浄用ノズル
１２ 第７の洗浄用ノズル
１３ 第８の洗浄用ノズル
１４，１５ 矢印
１６ バックリンス用ノズル
１７ 洗浄液

Claims (15)

1. コート材が形成された基板を保持する保持機構と、
   前記保持機構によって保持された前記基板のコート材除去領域に対向する接液面を有する除去部材と、
   前記接液面と前記基板のコート材除去領域との隙間まで延在するように設けられたノズルを有する液供給機構と、
   を具備し、
   前記隙間は、毛細管現象を引き起こすための隙間であり、
   前記基板のコート材除去領域は、前記基板の外縁から所定の幅分の領域に位置する基板上面の端面又は基板下面の端面であり、且つ前記基板の全周囲に位置しており、
   前記接液面と前記基板のコート材除去領域との隙間は、前記基板の全周囲に設けられ、
   前記液供給機構は、前記ノズルによって洗浄液又はエッチング液を前記隙間に供給する機能を有し、
   前記洗浄液は、前記コート材除去領域のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
   前記エッチング液は、前記コート材除去領域のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であり、
   前記液供給機構によって供給された洗浄液又はエッチング液は、毛細管現象によって前記隙間全体に広げられることを特徴とするコート材除去装置。
2. 請求項１において、
   前記液供給機構は、３本以上の前記ノズルを有することを特徴とするコート材除去装置。
3. 請求項１又は２において、
   前記基板の平面形状は四角形、円形又は楕円形であることを特徴とするコート材除去装置。
4. コート材が形成された四角形の基板を保持する保持機構と、
   前記保持機構によって保持された前記基板の端面に対向する接液面を有する除去部材と、
   前記接液面と前記基板の端面との隙間に洗浄液又はエッチング液を供給する液供給機構と、
   前記保持機構を回転させる回転機構と、
   を具備し、
   前記隙間は、毛細管現象を引き起こすための隙間であり、
   前記四角形の基板の端面は、前記基板の四辺に沿った基板上面、基板下面又は基板側面の端面であり、
   前記液供給機構は、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する隙間に洗浄液又はエッチング液を供給する機構を有しており、
   前記基板の四辺それぞれの中央に位置する隙間は、前記中央以外に位置する隙間より大きく、
   前記洗浄液は、前記基板の端面のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
   前記エッチング液は、前記基板の端面のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であり、
   前記液供給機構によって供給された洗浄液又はエッチング液は、前記回転機構による遠心力及び毛細管現象によって前記隙間全体に満たされることを特徴とするコート材除去装置。
5. 請求項４において、
   前記液供給機構は、前記基板の四隅それぞれに位置する隙間に洗浄液又はエッチング液を供給する機構を有することを特徴とするコート材除去装置。
6. 請求項５において、前記基板の四隅それぞれに位置する隙間に供給される洗浄液又はエッチング液の量が、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する隙間に供給される洗浄液又はエッチング液より少ないことを特徴とするコート材除去装置。
7. 請求項４乃至６のいずれか一項において、
   前記隙間にガスを供給するガス供給機構を有し、前記ガス供給機構は、前記基板の内側から前記隙間にガスを導入し、前記基板の外側にガスを排気する機構であることを特徴とするコート材除去装置。
8. 請求項４乃至７のいずれか一項において、
   前記除去部材を配置した基板面と反対側の基板面である基板下面、基板上面又は基板側面に洗浄液を供給する機構を具備することを特徴とするコート材除去装置。
9. 請求項４乃至８のいずれか一項において、
   前記接液面に形成された微細な溝を有し、前記溝は、前記基板の外縁に沿う方向に研磨して形成されたものであることを特徴とするコート材除去装置。
10. 基板上にコート材を形成し、
    前記基板のコート材除去領域に除去部材の接液面を対向させ、前記基板のコート材除去領域と前記接液面との間に毛細管現象を引き起こす隙間を設け、
    前記隙間まで延在するように設けられたノズルによって洗浄液又はエッチング液を前記隙間に供給し、前記隙間全体に毛細管現象によって前記洗浄液又はエッチング液を広げることにより、前記コート材除去領域のコート材を除去するコート材除去方法であって、
    前記コート材除去領域は、前記基板の外縁から所定の幅分の領域に位置する基板上面の端面又は基板下面の端面であり、且つ前記基板の全周囲に位置しており、
    前記隙間は、前記基板の全周囲に設けられ、
    前記洗浄液は、前記コート材除去領域のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
    前記エッチング液は、前記コート材除去領域のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であることを特徴とするコート材除去方法。
11. 請求項１０において、
    前記基板として、シリコンウエハ、ＳＯＩ基板、またはガラス基板を用いることを特徴とするコート材除去方法。
12. 四角形の基板上にコート材を形成し、
    前記基板の四辺に沿った前記基板の端面に除去部材の接液面を対向させ、前記端面と前記接液面との間に毛細管現象を引き起こす隙間を設け、
    前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に洗浄液又はエッチング液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液又はエッチング液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たすことにより、前記端面のコート材を除去するコート材除去方法であって、
    前記中央に位置する前記隙間は、前記中央以外に位置する隙間より大きく、
    前記洗浄液は、前記基板の端面のコート材を完全に除去して前記基板を洗浄するための液であり、
    前記エッチング液は、前記基板の端面のコート材の表面を除去して所望の膜厚になるまでエッチングするための液であることを特徴とするコート材除去方法。
13. 請求項１２において、
    前記基板として、ガラス基板を用いることを特徴とするコート材除去方法。
14. 請求項１２または１３において、
    前記隙間全体に洗浄液を満たすことにより、前記端面のコート材を除去した後に、前記隙間への洗浄液又はエッチング液の供給を停止し、前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の内側から前記隙間にガスを導入し、前記基板の外側にガスを排気することにより、前記端面を乾燥させることを特徴とするコート材除去方法。
15. 四角形の基板上にコート材を形成し、
    前記基板の四辺に沿った前記基板の端面に除去部材の接液面を対向させ、前記端面と前記接液面との間に毛細管現象を引き起こす隙間を設け、
    前記基板及び前記除去部材を第１の基板回転数で回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に純水を添加した洗浄液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たし、
    前記第１の基板回転数より低い第２の基板回転数で前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に洗浄液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たし、
    前記第２の基板回転数より高い第３の基板回転数で前記基板及び前記除去部材を回転させながら、前記基板の四辺それぞれの中央に位置する前記隙間に洗浄液を供給し、前記回転による遠心力及び毛細管現象によって前記中央に位置する前記隙間から前記基板の四隅に位置する前記隙間に前記洗浄液を広げ、前記隙間全体に洗浄液を満たし、
    前記隙間への洗浄液の供給を停止し、前記第１の基板回転数より高い第４の基板回転数で前記基板及び前記除去部材を回転させて前記基板の端面を乾燥させることを特徴とするコート材除去方法。

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