JP5609089B2 - Photomask cleaning apparatus and method - Google Patents

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Description

本発明は、液晶表示装置用基板、半導体基板及びフォトマスク用基板、光ディスク用基板等に用いられる基板洗浄装置とこれを用いた洗浄方法に関するものである。   The present invention relates to a substrate cleaning apparatus used for a substrate for a liquid crystal display device, a semiconductor substrate, a photomask substrate, an optical disk substrate, and the like, and a cleaning method using the same.

カラー液晶ディスプレイパネルに用いられるカラーフィルタは、ガラス基板からなる透明基板上に、ブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタをそれぞれ塗布、露光、現像工程にて処理するフォトリソグラフィ工程を経て形成する。   The color filter used in the color liquid crystal display panel is formed on a transparent substrate made of a glass substrate through a photolithography process in which a black matrix, a red filter, a green filter, and a blue filter are applied, exposed, and developed, respectively. .

露光工程においては、図1に示すようにフォトマスクを用いて必要部分を感光させることによって、所定の部分の硬化形成を行う。
まず、図1(a)のように、ガラス基板(101)上に感光性樹脂層(102)を塗布してその上からフォトマスク(1)を介して露光光(103)を照射して感光性樹脂の所定の部分(104)を硬化させる。次に図1(b)のように、感光性樹脂層(102)の硬化部分(104)以外の感光性樹脂を溶解除去する現像工程を経て基板上にカラーフィルタの樹脂層が作成される。
In the exposure step, as shown in FIG. 1, a predetermined portion is cured and formed by exposing a necessary portion using a photomask.
First, as shown in FIG. 1A, a photosensitive resin layer (102) is applied on a glass substrate (101) and exposed to exposure light (103) through a photomask (1) for photosensitivity. The predetermined portion (104) of the conductive resin is cured. Next, as shown in FIG. 1B, a resin layer for the color filter is formed on the substrate through a development process for dissolving and removing the photosensitive resin other than the cured portion (104) of the photosensitive resin layer (102).

この際使用するフォトマスク(1)が昇華物や埃等の異物により汚れていた場合、露光光が所定の場所に当たらず部分的に硬化不足が生じて、その部分の硬化ムラ等によりカラーフィルタが不良品となってしまうので、これを防止するためにフォトマスクの定期的な洗浄が必要になる。   If the photomask (1) used at this time is contaminated by foreign matter such as sublimation or dust, the exposure light does not strike a predetermined place and partial curing is insufficient. Therefore, it is necessary to periodically clean the photomask in order to prevent this.

フォトマスクの定期的な洗浄にあたっては、図2に示すような、移載部(105)、スピン洗浄部(106)、検査部(107)からなる洗浄装置を用いることが多い。
スピン洗浄部(106)では基板(108)をスピンさせると同時にブラシ(109)による洗浄が可能となっており、一定の角速度でマスク上を掃引する可動アーム上に取り付けられた洗浄用のブラシ(109)が一定速度で位置を変化させていくことにより、フォトマスク(108)全面を均一にブラッシングを行い、ブラシ(109)を退避させ、フォトマスク(108)を高速でスピンさせることにより乾燥させる手法および装置が一般的である(特許文献1、特許文献2)。
In periodic cleaning of the photomask, a cleaning apparatus including a transfer unit (105), a spin cleaning unit (106), and an inspection unit (107) as shown in FIG. 2 is often used.
In the spin cleaning unit (106), the substrate (108) is spun and simultaneously cleaned by the brush (109). The cleaning brush (mounted on the movable arm that sweeps on the mask at a constant angular velocity) 109) changes the position at a constant speed to uniformly brush the entire surface of the photomask (108), retract the brush (109), and dry the photomask (108) by spinning at a high speed. A technique and an apparatus are common (Patent Document 1, Patent Document 2).

通常このようなブラシ式基板洗浄装置では、基板を水平姿勢で回転させ、ノズルから浄液を基板上に供給しながら洗浄ブラシを基板表面の中心部から外周部まで移動させる。
この時、回転している基板の洗浄範囲内に洗浄ブラシを予め設定された一定の速度で移動させている。しかしながら、回転する基板の周方向の速度は基板の中心部から外周部に向かうに従って速くなっている。そのため、基板の表面を洗浄ブラシが等速度で移動すると、基板表面の中心部と外周部とで洗浄程度が異なり、基板の表面を均一に洗浄することができない。
Usually, in such a brush-type substrate cleaning apparatus, the substrate is rotated in a horizontal posture, and the cleaning brush is moved from the central portion of the substrate surface to the outer peripheral portion while supplying the cleaning liquid from the nozzle onto the substrate.
At this time, the cleaning brush is moved within a cleaning range of the rotating substrate at a predetermined constant speed. However, the circumferential speed of the rotating substrate increases from the center to the outer periphery. Therefore, when the cleaning brush moves on the surface of the substrate at a constant speed, the degree of cleaning differs between the central portion and the outer peripheral portion of the substrate surface, and the surface of the substrate cannot be cleaned uniformly.

特許文献1では、この問題に対して、回転する基板の表面を均一に処理するために、回転する基板の表面上の中心部から外周部の範囲または一方の外周部から中心部を経由して他方の外周部の範囲に洗浄ブラシを移動させて基板の表面を処理する回転式基板処理装置において、洗浄ブラシの移動速度を可変に制御する制御手段を設けた装置が提案されている。   In Patent Document 1, in order to uniformly process the surface of the rotating substrate, the range from the central portion to the outer peripheral portion on the surface of the rotating substrate or from one outer peripheral portion to the central portion in order to uniformly process the surface of the rotating substrate. In a rotary substrate processing apparatus for processing the surface of a substrate by moving the cleaning brush to the range of the other outer peripheral portion, an apparatus provided with control means for variably controlling the moving speed of the cleaning brush has been proposed.

たとえば、制御手段により洗浄ブラシの移動速度を基板の中心部から外周部に向かって減少させる場合、回転する基板の周方向の速度が基板の中心部から外周部に向かって速く
なっているので、洗浄ブラシの移動速度を基板の中心部から外周部に向かって減少させることにより洗浄ブラシによる基板表面の単位面積当たりの処理時間を基板の面内で等しくすることができる。
For example, when the moving speed of the cleaning brush is decreased from the central part of the substrate toward the outer peripheral part by the control means, the peripheral speed of the rotating substrate is increased from the central part of the substrate toward the outer peripheral part. By reducing the moving speed of the cleaning brush from the center to the outer periphery of the substrate, the processing time per unit area of the substrate surface by the cleaning brush can be made equal in the plane of the substrate.

特許文献2では、被洗浄体である基板を所定の速度で回転させながら、基板表面に物理的な力を作用させる洗浄ブラシが取り付けられたアームを、基板上の所定の範囲内で複数回走査させ、物理的な力により基板表面の付着物を除去する基板洗浄方法であって、物理的な力を作用させる回数を、基板の中心部付近よりも外周部に対して多くした基板洗浄方法であって基板上を走査する洗浄ブラシの数を、基板の中心部付近よりも外周部に対して多くした基板洗浄方法が提案されており、さらに物理的な力の作用を基板の中心部付近よりも外周部に対して大きくした洗浄方法までもが提案されている。   In Patent Document 2, an arm to which a cleaning brush that applies a physical force to the surface of the substrate is attached while rotating the substrate, which is an object to be cleaned, at a predetermined speed is scanned a plurality of times within a predetermined range on the substrate. The substrate cleaning method removes the deposits on the substrate surface by physical force, and the substrate cleaning method increases the number of times the physical force is applied to the outer peripheral portion rather than the vicinity of the central portion of the substrate. There has been proposed a substrate cleaning method in which the number of cleaning brushes for scanning on the substrate is increased with respect to the outer periphery rather than the vicinity of the center of the substrate, and the action of physical force is further increased from the vicinity of the center of the substrate. In addition, a cleaning method having a larger outer peripheral portion has been proposed.

近年基板の大型化に伴い、フォトマスクに関しても大型化が進んでおり、洗浄工程のスピン部等でフォトマスクの端部を保持して回転させる場合に重力によってフォトマスクが撓んでしまうという問題が発生している。撓みの量を軽減させることのみであればフォトマスクの厚みを増大させればよいが、費用の増大や重量の増加、簡便な搬送が困難になる等の問題が新たに発生することを考えると実際には難しい。   In recent years, with the increase in size of substrates, the size of photomasks has also increased, and there is a problem that the photomask will be bent by gravity when rotating and holding the edge of the photomask in the spin section of the cleaning process. It has occurred. If it is only to reduce the amount of bending, it is sufficient to increase the thickness of the photomask, but considering that new problems such as increased cost, increased weight, and difficulty in simple transportation will occur. Actually difficult.

特許文献1または特許文献2に提案されている方法に於いては、被洗浄基板(フォトマスク)の中心部と外周部の洗浄の程度を均一化するために、一定速度で回転する基板の上を掃引させる洗浄ブラシの掃引速度を基板中心部付近と基板外周部で変化させるか、洗浄ブラシの配置数を変化させる等の方法で基板上の面積当りの洗浄時間を均一化することを基本としたものであり、洗浄ブラシの基板表面に対する物理的な力が一定とみなされるような場合、たとえば基板の撓みがほとんど生じないような寸法の基板であれば効果的であると思われる。   In the method proposed in Patent Document 1 or Patent Document 2, in order to uniformize the degree of cleaning of the central portion and the outer peripheral portion of the substrate to be cleaned (photomask), the substrate is rotated at a constant speed. Basically, the cleaning time per area on the substrate is made uniform by changing the cleaning speed of the cleaning brush near the center of the substrate and the outer periphery of the substrate, or by changing the number of cleaning brushes. Therefore, when the physical force of the cleaning brush on the substrate surface is considered to be constant, for example, a substrate having a size that hardly causes the substrate to be bent seems to be effective.

大型基板に従来技術を適用する上での問題点の一つは、前記のような基板の撓みにより、基板の中心部と外周部での高さに差が生じてしまうため、洗浄ブラシが基板表面に均一な圧力で当たらず、部分的な洗浄不良が発生してしまうということである。   One of the problems in applying the conventional technology to a large substrate is that the height of the central portion and the outer peripheral portion of the substrate is different due to the bending of the substrate as described above. This means that the surface does not hit with a uniform pressure and a partial cleaning failure occurs.

この他に、洗浄ブラシの一回の定速旋回では基板の中心部と外周部で基板の回転速度が違うことにより、ブラシ接触時間に差が生じるため、中心部と外周部での洗浄ムラが発生してしまうことや、全体を綺麗に洗浄するために外周部へのブラシ接触時間を長くすると、フォトマスク全体の洗浄時間が長くなり、カラーフィルタの生産効率への影響が大きくなるという問題もあった。   In addition, since the rotation speed of the substrate is different between the central part and the outer peripheral part of the substrate in one constant rotation of the cleaning brush, there is a difference in the brush contact time, resulting in uneven cleaning at the central part and the outer peripheral part. If the brush contact time on the outer periphery is increased in order to clean the entire surface, the cleaning time for the entire photomask will increase and the effect on the production efficiency of the color filter will increase. there were.

特開平11−244796号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-244796 特開平9−148295号公報JP-A-9-148295

フォトマスクの大型化に伴う撓みによる洗浄ムラを解消した、とくに基板の中心部付近と外周部において均一な洗浄効果が得られる洗浄ブラシを用いた回転式フォトマスク洗浄装置の提供。   Providing a rotary photomask cleaning apparatus using a cleaning brush that eliminates cleaning unevenness due to bending due to an increase in the size of a photomask, and in particular, provides a uniform cleaning effect in the vicinity of the center and the outer periphery of the substrate.

本発明の請求項1に係る発明は、フォトマスク洗浄装置であって、少なくとも、フォトマスク保持部と、前記フォトマスクを保持しつつ回転させる回転機構と、回転機構制御部と、アームに取り付けられた回転ブラシ部と、回転ブラシ位置制御部を具備し、前記フォトマスク保持部は、前記フォトマスク保持部の上面の高さが、前記フォトマスクの前記回転ブラシとの接触面と同じ高さで、且つ、前記フォトマスクの裏面が前記回転機構に接しない様に前記フォトマスクの側面を挟み込んで前記フォトマスクを保持し、前記回転機構は、前記保持したフォトマスクを回転させ、前記回転ブラシは、前記フォトマスク表面に対して回転軸が垂直となっており、前記フォトマスクが回転しているとき、撓んだ前記フォトマスクに対して回転ブラシの表面を均一に被洗浄面に押し付けて、洗浄を行うことを特徴とするフォトマスク洗浄装置である。 The invention according to claim 1 of the present invention is a photomask cleaning apparatus, at least, a photo mask holder, a rotation mechanism which rotates while holding the photomask, and the rotation mechanism controller, attached to the arm The photomask holding unit is configured such that the height of the upper surface of the photomask holding unit is the same as the contact surface of the photomask with the rotary brush. And holding the photomask with the side of the photomask sandwiched so that the back surface of the photomask does not contact the rotation mechanism, the rotation mechanism rotates the held photomask, and the rotating brush When the photomask is rotating with respect to the photomask surface and the photomask is rotating, the brush is rotated with respect to the bent photomask. The surface against the uniformly cleaned surface, a photomask cleaning apparatus and performs cleaning.

本発明の請求項に係る発明は、請求項1に記載のフォトマスク洗浄装置を用いたことを特徴とするフォトマスクの洗浄方法である。
The invention according to claim 2 of the present invention is a photomask cleaning method using the photomask cleaning apparatus according to claim 1 .

本発明のフォトマスク洗浄装置によれば、回転ブラシ部分に取り付けられた圧力センサからのフォトマスク表面に対する回転ブラシの圧力のフィードバックと、回転ブラシ部の角度可動式機構により、撓んだ面でも常にブラシ面で洗浄面を捉えることが可能となり、しかもブラシ面は常に一定圧力で洗浄面に接しながら洗浄することが可能になった。
これにより、ブラシの基材面に対する接触が不均一であることにより発生する可能性のある傷の問題および洗浄ムラ等の問題を解消することが出来る。
According to the photomask cleaning device of the present invention, the feedback of the pressure of the rotating brush against the photomask surface from the pressure sensor attached to the rotating brush portion and the movable movable angle mechanism of the rotating brush portion can always provide a curved surface. The cleaning surface can be captured by the brush surface, and the cleaning can be performed while the brush surface is always in contact with the cleaning surface at a constant pressure.
Thereby, the problem of the damage | wound which may generate | occur | produce when the contact with respect to the base-material surface of a brush is non-uniform | heterogenous, a washing | cleaning nonuniformity, etc. can be eliminated.

また、回転ブラシ位置制御部により回転ブラシ部のフォトマスク上の掃引速度を可変とすることにより、フォトマスク中心部および外周部でのブラシ接触時間を均一にすることが可能となり、フォトマスクの大型化による洗浄ムラを解消することが可能となる。   Further, by making the sweep speed on the photomask of the rotary brush portion variable by the rotary brush position control unit, it is possible to make the brush contact time uniform at the center and the outer periphery of the photomask. It is possible to eliminate cleaning unevenness due to the conversion.

カラーフィルタのフォトマスクによる露光工程の一例の概略図である。(a)は露光工程を(b)は現像工程を示す。It is the schematic of an example of the exposure process by the photomask of a color filter. (A) shows an exposure process, (b) shows a development process. フォトマスクの洗浄装置の一例の概略図である。It is the schematic of an example of the washing | cleaning apparatus of a photomask. 本発明のフォトマスク洗浄装置の実施形態例の概略図である。(a)は平面略図を(b)は側面略図を示す。It is the schematic of the example of embodiment of the photomask cleaning apparatus of this invention. (A) is a schematic plan view, and (b) is a schematic side view. フォトマスク撓み時のブラシとフォトマスクの関係を説明する断面概略図である。It is the cross-sectional schematic explaining the relationship between the brush and photomask at the time of a photomask bending. フォトマスク撓み時のブラシとフォトマスクの関係を説明する断面概略図である。(a)はフォトマスクが平坦な場合(b)はフォトマスクが撓んでいる場合を示す。It is the cross-sectional schematic explaining the relationship between the brush and photomask at the time of a photomask bending. (A) shows a case where the photomask is flat, and (b) shows a case where the photomask is bent. フォトマスク洗浄装置でフォトマスクが回転した際の模式図である。It is a schematic diagram when a photomask rotates with a photomask cleaning apparatus.

以下、本発明のフォトマスク洗浄装置の実施形態の例を図面を参照して説明する。
図3は本発明のフォトマスク洗浄装置の実施形態例の概略図である。(a)は平面略図を(b)は側面略図を示す。
Embodiments of the photomask cleaning apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 3 is a schematic view of an embodiment of the photomask cleaning apparatus of the present invention. (A) is a schematic plan view, and (b) is a schematic side view.

本発明のフォトマスク洗浄装置は、フォトマスクを洗浄する装置であって、少なくともフォトマスク保持部(2)と、フォトマスクを保持しつつ回転させるフォトマスク回転機構(3)と、回転機構制御部(4)と、アーム(9)に取り付けられた回転ブラシ部(5)と、回転ブラシ位置制御部(6)を具備しているフォトマスク洗浄装置である。   The photomask cleaning apparatus of the present invention is an apparatus for cleaning a photomask, and includes at least a photomask holding unit (2), a photomask rotation mechanism (3) that rotates while holding the photomask, and a rotation mechanism control unit. The photomask cleaning device includes (4), a rotating brush portion (5) attached to the arm (9), and a rotating brush position control portion (6).

被洗浄基板であるフォトマスク(1)はフォトマスク保持部(2)に保持される。フォトマスク保持部(2)が、フォトマスク(1)を端部で挟み込む構造となっており、フォトマスクの表面及び裏面への保持部の接触がない機構となっている   The photomask (1), which is the substrate to be cleaned, is held by the photomask holder (2). The photomask holding portion (2) has a structure in which the photomask (1) is sandwiched between the end portions, and has a mechanism in which the holding portion does not contact the front and back surfaces of the photomask.

図3(b)に示したようにフォトマスク保持部(2)の端部の厚みはフォトマスクと同じ厚みでもそれより厚くてもよいが、回転ブラシ部(5)との接触面(図の上面)より上への飛び出しは、洗浄時回転ブラシ部と接触して傷つける恐れがあるために好ましくない。   As shown in FIG. 3B, the thickness of the end portion of the photomask holding part (2) may be the same as or thicker than that of the photomask, but the contact surface with the rotating brush part (5) (shown in the figure). Jumping out from the upper surface) is not preferable because it may come into contact with the rotating brush portion during cleaning and be damaged.

回転ブラシ部(5)は回転ブラシ位置制御部(6)によりアーム(9)を介して保持されている。また、回転ブラシ部(5)は回転ブラシ位置制御部(6)を中心として弧を描く形で掃引することが可能となっており、さらに回転ブラシ部(5)単体で自転できる機構となっている。   The rotating brush part (5) is held by the rotating brush position control part (6) via the arm (9). Further, the rotating brush portion (5) can be swept in an arc shape around the rotating brush position control portion (6), and further, the rotating brush portion (5) can be rotated by itself. Yes.

回転ブラシ部(5)のアーム(9)への取り付け部には圧力センサ(8)が設置されており、回転ブラシ位置制御部(6)によりフォトマスク基板方向、すなわちZ軸方向(図の下側)へ回転ブラシ部(5)を押し付けた際に、任意に設定した圧力値と圧力センサ(8)からのフィードバックにより回転ブラシ部(5)の被洗浄基板(1)に対する押し付け力を制御する機構が備わっている。   A pressure sensor (8) is installed on the attachment part of the rotating brush part (5) to the arm (9), and the rotating brush position control part (6) controls the photomask substrate direction, that is, the Z-axis direction (the bottom of the figure). The pressing force of the rotating brush portion (5) against the substrate to be cleaned (1) is controlled by an arbitrarily set pressure value and feedback from the pressure sensor (8). It has a mechanism.

ここでは回転ブラシ部(5)のアーム(9)への取り付け部に圧力センサ(8)を取り付けたが、回転ブラシ部の押し付け圧を判断するのが目的であるので、取り付け位置はとくにこの部分に限定する必要はない。
図示しないが、必要に応じて、回転ブラシ部(5)からは洗浄を行う際に必要な洗浄剤や洗い流す際に必要となる純水等が供給される仕組みとなっていることが望ましい。これらの供給は、別機構により供給可能とすることも可能である。
Here, the pressure sensor (8) is attached to the attachment part of the rotating brush part (5) to the arm (9). However, since the purpose is to determine the pressing pressure of the rotating brush part, the attachment position is particularly this part. It is not necessary to limit to.
Although not shown, it is desirable that the rotating brush portion (5) be supplied with a cleaning agent necessary for cleaning, a pure water required for washing, or the like as needed. These supplies can be supplied by another mechanism.

フォトマスク(1)がフォトマスク保持部(2)により端面から保持された状態で、フォトマスク回転機構(3)が回転運動を行いフォトマスクを回転させる。回転ブラシ位置制御部(6)はフォトマスク(1)表面に回転ブラシ部(5)をあらかじめ設定された圧力分押し込むように、アーム(9)を制御して回転ブラシ部(5)を押し付ける。   In a state where the photomask (1) is held from the end face by the photomask holder (2), the photomask rotation mechanism (3) rotates to rotate the photomask. The rotary brush position control unit (6) controls the arm (9) to press the rotary brush unit (5) so that the rotary brush unit (5) is pushed into the surface of the photomask (1) by a preset pressure.

この状態で、アーム(9)を左右へスイングすることにより、回転ブラシ部(5)をフォトマスク(1)表面に接触させてフォトマスク全面の洗浄を行う。
この際アーム(9)を単なるスイング運動すなわち、一定の角速度で移動させるだけだと、フォトマスク(1)の中心部ではフォトマスクの周速度が遅いため、回転ブラシ(5)との接触時間は長くなるが、外周部に至るとフォトマスクの周速度が速くなっているため、回転ブラシ部(5)との接触時間は中心部に比べて短くなってしまう。
In this state, the arm (9) is swung to the left and right to bring the rotating brush portion (5) into contact with the surface of the photomask (1), thereby cleaning the entire photomask.
At this time, if the arm (9) is merely moved by a swing motion, that is, at a constant angular velocity, the peripheral time of the photomask is slow at the center of the photomask (1), so the contact time with the rotating brush (5) is Although it becomes longer, since the peripheral speed of the photomask increases at the outer peripheral portion, the contact time with the rotating brush portion (5) becomes shorter than that at the central portion.

このようにアームのスイング運動を定速でおこなうと中心部は洗浄出来るが、外周部では洗浄不十分となってしまうというようにフォトマスクの内側と外側で洗浄ムラを生じる可能性がある。   If the arm swing motion is performed at a constant speed in this manner, the central portion can be cleaned, but cleaning may be uneven on the inside and outside of the photomask, such that the outer peripheral portion is insufficiently cleaned.

本発明のフォトマスク洗浄装置では、アーム(9)のスイング速度(角速度)が可変出来る機構となっており、図6にフォトマスク上のブラシ部位置とアーム移動の角速度の関係の説明図を示したように、中心部の洗浄範囲ではスイング速度(角速度)を速めに、外周部では遅くすることにより、フォトマスクがブラシと接触している時間を同等にすることにより均一で効率よく洗浄を行うことが可能となる。   The photomask cleaning apparatus of the present invention has a mechanism that can change the swing speed (angular speed) of the arm (9). FIG. 6 is an explanatory diagram showing the relationship between the position of the brush on the photomask and the angular speed of arm movement. As described above, the swing speed (angular velocity) is increased in the cleaning range of the central portion, and is decreased in the outer peripheral portion, so that the time during which the photomask is in contact with the brush is equalized, thereby performing uniform and efficient cleaning. It becomes possible.

図6の(a)にはこの説明のために洗浄時の平面略図を、図6の(b)にはフォトマスクの回転時における回転ブラシ部(5)のフォトマスク回転中心からの距離(r)に対応する角速度(ω)の例を示した。   FIG. 6A shows a schematic plan view during cleaning for this explanation, and FIG. 6B shows a distance (r from the rotation center of the photomask of the rotating brush portion (5) when the photomask is rotated. An example of angular velocity (ω) corresponding to) is shown.

このようにアーム(9)のスイング速度(角速度)が可変出来る機構とすることによって、半径(r)に対するあらかじめプログラミングされたスイング速度による追従だけでなく、所望の任意の半径部分でスイング速度(角速度)が変更できる機構とすることで、フォトマスク(1)の一部が特に汚れている場合など、必要に応じてその部分を重点的に洗浄することが可能となる。   By adopting a mechanism in which the swing speed (angular speed) of the arm (9) can be varied in this way, not only tracking with a pre-programmed swing speed with respect to the radius (r) but also a swing speed (angular speed) at a desired arbitrary radius portion. ) Can be changed, the part of the photomask (1) can be intensively cleaned as necessary, for example, when part of the photomask (1) is particularly dirty.

基板(フォトマスク)の大型化に伴い、フォトマスクの保持をフォトマスクのサイドでの挟み込みによる支持で行う場合にフォトマスクの撓みが増大してくる。これを模式的に示したのが図4である。   As the size of the substrate (photomask) increases, the deflection of the photomask increases when the photomask is held by support by being sandwiched on the side of the photomask. This is schematically shown in FIG.

図4に示すように、フォトマスク(1)の保持を両端面のフォトマスク保持部で挟み込んで行っている場合には、回転ブラシ部(5)の接触面(図の下面)の高さ方向の位置はフォトマスク(1)の外周部では洗浄面に接触するが中心部では離れてしまう。逆に回転ブラシ部(5)の高さをフォトマスク中心部で合わせると外周部では押し込み量が大きくなってしまい、フォトマスクに傷をつける可能性がある。   As shown in FIG. 4, when the photomask (1) is held between the photomask holding portions on both end faces, the height direction of the contact surface (lower surface in the figure) of the rotating brush portion (5) The position of is in contact with the cleaning surface at the outer periphery of the photomask (1) but is separated at the center. On the other hand, if the height of the rotating brush portion (5) is adjusted at the center of the photomask, the amount of pushing increases at the outer periphery, which may damage the photomask.

本発明のフォトマスク洗浄装置においては、回転ブラシ部(5)に圧力センサ(8)を設置し、あらかじめ決めた圧力の設定値と圧力センサ(8)からのフィードバック値を一定に保つ形で、回転ブラシ位置制御部(6)に備えられたZ軸方向の動作機構によってZ軸方向の押し付け、開放を行っていく。
これによって、フォトマスク(1)の撓みによって生じる回転ブラシ部(5)の接触時の圧力の変動を抑えてマスクの中心部から外周部まで全面を均一な状態で洗浄することが可能になる。
In the photomask cleaning device of the present invention, the pressure sensor (8) is installed in the rotating brush portion (5), and the preset pressure value and the feedback value from the pressure sensor (8) are kept constant, Pressing and releasing in the Z-axis direction are performed by an operation mechanism in the Z-axis direction provided in the rotary brush position control unit (6).
As a result, it is possible to clean the entire surface from the center to the outer periphery of the mask in a uniform state while suppressing fluctuations in pressure at the time of contact of the rotating brush portion (5) caused by bending of the photomask (1).

図5に撓んだ際のブラシ部と基板(フォトマスク)の当たり方(角度)について模式的に示した。
図5(a)はフォトマスク(1)が撓みのない状態で水平に置かれたときのフォトマスクの洗浄される表面に対する回転ブラシ部(5)の接触の状態を示した断面略図である。
FIG. 5 schematically shows how the brush portion and the substrate (photomask) contact each other (angle) when bent.
FIG. 5A is a schematic cross-sectional view showing a state of contact of the rotating brush portion (5) with the surface to be cleaned of the photomask when the photomask (1) is placed horizontally without being bent.

フォトマスク(1)の表面に対してブラシ部回転機構(7)により回転する回転ブラシ部(5)の回転軸(10)は垂直となっており、回転ブラシが回転しているときも回転ブラシ(5)の表面が均一に被洗浄表面に当たっている。   The rotation axis (10) of the rotating brush portion (5) rotated by the brush portion rotating mechanism (7) is perpendicular to the surface of the photomask (1), and the rotating brush is rotated even when the rotating brush is rotating. The surface of (5) uniformly hits the surface to be cleaned.

これに対して、図5(b)はフォトマスク(1)が撓んだ状態で置かれたときの水平から傾斜した状態の領域(たとえば図4のフォトマスクの外周側)でのフォトマスク(1)の洗浄される表面に対する回転ブラシ部(5)の接触の状態を示した断面略図である。   On the other hand, FIG. 5B shows a photomask (for example, the outer peripheral side of the photomask in FIG. 4) in a region inclined from the horizontal when the photomask (1) is placed in a bent state. It is the cross-sectional schematic which showed the state of the contact of the rotating brush part (5) with respect to the surface to be cleaned of 1).

図5(b)の左側の図では回転ブラシ部(5)の回転軸(10)はフォトマスク(1)の水平な表面に対して垂直になるように固定されており、水平から傾斜した状態の領域に対しては垂直よりも角度を持った状態で接触してしまうために回転ブラシ(5)の表面の角の部分のみが被洗浄表面に当たって均一な洗浄が出来ない。   In the figure on the left side of FIG. 5 (b), the rotating shaft (10) of the rotating brush part (5) is fixed so as to be perpendicular to the horizontal surface of the photomask (1), and is inclined from the horizontal. Therefore, only the corner portion of the surface of the rotating brush (5) hits the surface to be cleaned, so that uniform cleaning cannot be performed.

これに対して、図5(b)の右側の図に示した本発明のフォトマスク洗浄装置では、
回転ブラシ部(5)とアームの取り付け部分の角度は自由可動する形となっているため、回転軸(10)はフォトマスク(1)の傾斜した表面に対して追従して常に垂直になるように動くことが出来る。その結果、撓みのある状態のフォトマスク(1)に対しても回転ブラシ(5)の表面の前部の面が被洗浄表面に当たって均一な洗浄が出来るようになる。
On the other hand, in the photomask cleaning apparatus of the present invention shown in the diagram on the right side of FIG.
Since the angle between the rotating brush portion (5) and the mounting portion of the arm is freely movable, the rotating shaft (10) follows the inclined surface of the photomask (1) and is always vertical. Can move. As a result, even with respect to the photomask (1) in a deflected state, the front surface of the surface of the rotating brush (5) hits the surface to be cleaned so that uniform cleaning can be performed.

上記の回転ブラシ部(5)の被洗浄表面への追従の動きに対する抵抗を減少させるために本発明のフォトマスク洗浄装置においては回転ブラシ部(5)をブラシ部回転機構(7)によって個別に独立回転させる機構を採用している。
これによって、回転ブラシ部(5)とアームの取り付け部分の角度が抵抗なく自由に変動することが出来るので、回転軸(10)のフォトマスク(1)の傾斜した表面に対して追従する動きがより滑らかになっている。
In the photomask cleaning device of the present invention, the rotating brush portion (5) is individually separated by the brush portion rotating mechanism (7) in order to reduce the resistance to the movement of the rotating brush portion (5) following the surface to be cleaned. A mechanism that rotates independently is adopted.
As a result, the angle between the rotating brush portion (5) and the arm mounting portion can be freely changed without resistance, so that the movement following the inclined surface of the photomask (1) of the rotating shaft (10) can be performed. It is smoother.

回転ブラシ部(5)が個別に回転しているので、洗浄時にフォトマスク(1)の表面をブラッシングすると同時に、回転ブラシ部(5)の取り付け部分が自由可動するため、アーム(9)からかかる力によるZ軸方向への押し込みがあっても、回転ブラシ部(5)の毛部分が折れ曲がってしまうということが回避できる。さらに、回転ブラシ部(5)を回転することにより、力を分散させブラシ面でしっかりとフォトマスク(1)面を捉えることが可能となっている。この際ブラシ可動角度は被洗浄対象物(今回の場合はフォトマスク)に追従すればよく、機構など特に限定するものではない。   Since the rotating brush part (5) rotates individually, the surface of the photomask (1) is brushed at the time of cleaning, and at the same time, the mounting part of the rotating brush part (5) is freely movable, so it is applied from the arm (9). Even if the force is pushed in the Z-axis direction, the bristles of the rotating brush portion (5) can be prevented from being bent. Furthermore, by rotating the rotating brush portion (5), it is possible to disperse the force and firmly capture the photomask (1) surface with the brush surface. At this time, the brush movable angle only needs to follow the object to be cleaned (in this case, a photomask), and the mechanism is not particularly limited.

本発明のフォトマスク洗浄装置を用いることによって、上述のように回転ブラシ部をブラシ位置制御部によって、Z方向(被洗浄基板の厚み方向)へ押し付けることにより撓んだ基板であっても、全面に均一に回転ブラシ部を接触させることが可能となり、洗浄ムラを解消することが出来る。   By using the photomask cleaning device of the present invention, even if the substrate is bent by pressing the rotating brush portion in the Z direction (thickness direction of the substrate to be cleaned) by the brush position control portion as described above, The rotating brush portion can be uniformly contacted with each other, and cleaning unevenness can be eliminated.

また、回転ブラシ部を備えたアームのスイング速度が可変となることで、回転運動している被洗浄基板の中心部と外周部でのブラシ接触時間を均一にすることが可能となり、スイング速度が一定の場合に比べ、無駄な洗浄を行わずに、各点最適な洗浄時間を選択することが可能となることにより、洗浄ムラの解消および洗浄効率の向上に貢献する。   In addition, since the swing speed of the arm provided with the rotating brush portion is variable, it is possible to make the brush contact time uniform between the central portion and the outer peripheral portion of the substrate to be cleaned that is rotating, and the swing speed is reduced. Compared to a fixed case, it is possible to select an optimal cleaning time for each point without performing unnecessary cleaning, thereby contributing to elimination of cleaning unevenness and improvement of cleaning efficiency.

回転ブラシ部が独立回転運動、取り付け部での可動機構、圧力センサを備えていることにより、撓んだフォトマスクであっても、ブラシ面全体でフォトマスクを捉えることが出来、洗浄の際のブラシ押し当て圧力も一定となることから、撓んだ部分の洗浄不足等の問題を解消することが可能となる。   The rotating brush part is equipped with an independent rotational movement, a movable mechanism at the mounting part, and a pressure sensor, so that even if it is a bent photomask, the photomask can be captured on the entire brush surface. Since the brush pressing pressure is also constant, problems such as insufficient cleaning of the bent portion can be solved.

1…フォトマスク
101…ガラス基板
102…感光性樹脂層
103…露光光
104…硬化部分
105…移載部
106…スピン洗浄部
107…検査部
108…基板
109…ブラシ
110…基板の移載搬出
2…フォトマスク保持部
3…フォトマスク回転機構
4…回転機構制御部
5…回転ブラシ部
6…回転ブラシ位置制御部
7…ブラシ部回転機構
8…圧力センサ
9…アーム
10…ブラシ回転軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Photomask 101 ... Glass substrate 102 ... Photosensitive resin layer 103 ... Exposure light 104 ... Curing part 105 ... Transfer part 106 ... Spin washing part 107 ... Inspection part 108 ... Substrate 109 ... Brush 110 ... Transfer and carry-out of a substrate 2 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Photomask holding part 3 ... Photomask rotation mechanism 4 ... Rotation mechanism control part 5 ... Rotation brush part 6 ... Rotation brush position control part 7 ... Brush part rotation mechanism 8 ... Pressure sensor 9 ... Arm 10 ... Brush rotation axis

Claims (2)

フォトマスク洗浄装置であって、少なくとも、
フォトマスク保持部と、
前記フォトマスクを保持しつつ回転させる回転機構と、
回転機構制御部と、
アームに取り付けられた回転ブラシ部と、
回転ブラシ位置制御部を具備し
前記フォトマスク保持部は、前記フォトマスク保持部の上面の高さが、前記フォトマスクの前記回転ブラシとの接触面と同じ高さで、且つ、前記フォトマスクの裏面が前記回転機構に接しない様に前記フォトマスクの側面を挟み込んで前記フォトマスクを保持し、
前記回転機構は、前記保持したフォトマスクを回転させ、
前記回転ブラシは、前記フォトマスク表面に対して回転軸が垂直となっており、前記フォトマスクが回転しているとき、撓んだ前記フォトマスクに対して回転ブラシの表面を均一に被洗浄面に押し付けて、洗浄を行うことを特徴とするフォトマスク洗浄装置。
A photomask cleaning device, at least,
A photomask holding unit;
A rotation mechanism which rotates while holding the photomask,
A rotation mechanism control unit;
A rotating brush attached to the arm;
A rotating brush position control unit ,
In the photomask holding part, the height of the upper surface of the photomask holding part is the same height as the contact surface of the photomask with the rotating brush, and the back surface of the photomask does not contact the rotating mechanism. Hold the photomask across the side of the photomask like
The rotating mechanism rotates the held photomask,
The rotating brush has a rotation axis perpendicular to the surface of the photomask, and when the photomask is rotating, the surface of the rotating brush is uniformly cleaned with respect to the bent photomask. A photomask cleaning apparatus , wherein the cleaning is performed by pressing against the photomask.
請求項1に記載のフォトマスク洗浄装置を用いたことを特徴とするフォトマスクの洗浄方法。 A photomask cleaning method using the photomask cleaning apparatus according to claim 1 .
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