JPH05185011A - 基板端縁洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 洗浄液の供給量を少なくして角型基板の端縁
の不要薄膜を良好に洗浄除去できるようにする。 【構成】 回転塗布によって表面に薄膜が形成された角
型基板１を鉛直方向の軸芯Ｐ周りで回転可能に載置保持
する基板保持手段２を設け、その基板保持手段２に、角
型基板１と一体回転自在に洗浄液を吐出して不要薄膜を
洗浄除去する洗浄液ノズル３を設け、角型基板１と一体
回転しながら、角型基板１の裏面側で端縁の少なくとも
回転方向上手側に洗浄液ノズル３から洗浄液を吐出して
不要薄膜を洗浄除去する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、回転塗布によって、フ
ォトレジスト塗布液や感光性ポリイミド樹脂やカラーフ
ィルター用の染色剤といった薄膜が表面に形成された液
晶用のガラス基板やフォトマスク用のガラス基板などの
角型基板に対し、その薄膜形成後の角型基板の裏面側に
洗浄液を吐出して、角型基板の周端面の不要薄膜を洗浄
除去する基板端縁洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】上述のような薄膜が形成された角型基板
は、その製造工程等において、角型基板の表面に薄膜が
形成された後、各種処理工程を経る間に、カセットに挿
抜されたり、搬送機構に保持されたりする。このとき、
角型基板の端縁がカセット内の収納溝や搬送機構のチャ
ック部に接触することにより、角型基板の端縁の不要な
薄膜が剥離して発塵源になることが知られている。

【０００３】また、周端面の不要薄膜の一部がそのまま
乾燥して残存すると、後工程の装置を汚染し、殊に、近
年では、集積度が増大する傾向にあり、より一層歩留り
が低下する問題があった。

【０００４】そこで、薄膜を回転塗布する工程の最終段
階で、角型基板の周端面の不要薄膜を予め除去しておく
処理が施される。この不要薄膜を除去する技術として
は、例えば、特公昭５８−１９３５０号公報に開示され
ているものがあった。

【０００５】この従来例によれば、回転塗布が終了した
角型基板を低速で回転させながら、その角型基板の端縁
の下方の固定位置から洗浄液を吐出し、遠心力により角
型基板の端縁側に流れるに伴って洗浄液が不要薄膜を洗
浄除去し、更に、洗浄液が表面張力によって角型基板の
端縁の表面側にも回り込み、角型基板の周端面、およ
び、その角型基板の表面の端縁に形成されている不要薄
膜を洗浄除去し、しかる後に高速回転に切換え、洗浄に
伴って形成された液だまりから液滴を遠心力によって外
方に飛散し、角型基板の端縁側の表裏両面および周端面
それぞれに形成された不要薄膜を洗浄除去するように構
成している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た角型基板の端縁の下方から洗浄液を吐出する従来例の
場合、角型基板の外縁に内接する円よりも回転軸芯側の
位置に洗浄液を吐出し、遠心力の作用にて、その洗浄液
を角型基板の端縁側に流すため、洗浄液を各辺や角部に
まで行き渡らせるために多量の洗浄液を必要とする欠点
があった。

【０００７】また、その洗浄液として有機溶剤のように
揮発性の高いものを使用するときには、その気化熱によ
り温度低下を発生したり、蒸発に伴って洗浄液の蒸気圧
が高くなるなど、温度や蒸気圧が不安定になって角型基
板に形成される薄膜に悪影響を与える欠点があった。

【０００８】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであって、請求項１に係る発明の基板端縁洗浄装
置は、洗浄液の供給量を少なくして角型基板の周端面の
不要薄膜を良好に洗浄除去できるようにすることを目的
とし、また、請求項２に係る発明の基板端縁洗浄装置
は、角型基板に形成された薄膜への悪影響をより良好に
回避しながら角型基板の周端面の不要薄膜を良好に洗浄
除去できるようにすることを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の基
板端縁洗浄装置は、上述のような目的を達成するため
に、回転塗布によって表面に薄膜が形成された角型基板
を鉛直方向の軸芯周りで回転可能に載置保持する基板保
持手段と、その基板保持手段によって保持された角型基
板と一体回転自在に設けられて、角型基板の裏面側で端
縁の少なくとも辺部分の回転方向上手側に洗浄液を吐出
して不要薄膜を洗浄除去する洗浄液ノズルとを備えて構
成する。

【００１０】使用する洗浄液としては、フォトレジスト
塗布液を洗浄除去する場合には、アセトン、メチルエチ
ルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノ
ン、ジイソブチルケトンなどのケトン類や、酢酸エチ
ル、酢酸ブチル、酢酸−ｎ−アミル、蟻酸メチル、プロ
ピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチルな
どのエステル類や、トルエン、キシレン、ベンゼン、エ
チルベンゼンなどの芳香族炭化水素類や、四塩化炭素、
トリクロルエチレン、クロロホルム、１，１，１−トリ
クロルエタン、モノクロルベンゼン、クロルナフタリン
などのハロゲン化炭化水素類や、テトラヒドロブラン、
ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエー
テル、エチレングリコールモノエチルエーテルアセテー
トなどのエーテル類や、ジメチルホルムアミドやジメチ
ルスルホキサイドなどを用いることができる。また、染
色剤を洗浄除去する場合には、メタノール、エタノー
ル、プロパノールなどの低級アルコールや、アセトンな
どを用いることができ、そして、これらの液体中に角型
基板との濡れを良くするために界面活性剤を添加しても
良い。

【００１１】また、請求項２に係る発明の基板端縁洗浄
装置は、上述のような目的を達成するために、上記請求
項１の基板保持手段を、角型基板の外形より大きく、角
型基板を水平支持した状態で回転させる回転台と、その
回転台の上面と角型基板の下面との間に間隙ができるよ
うに、回転台上に立設された基板支持用の突出体と、回
転台に支持された角型基板の上面と所定の小間隔をもっ
て平行に配備されるとともに、角型基板の外形より大き
く、かつ、回転台と一体に回転される上部回転板を備え
て構成する。

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明の基板端縁洗浄装置の構成
によれば、回転塗布によって表面に均一に薄膜を形成し
た角型基板を基板保持手段に載置保持して回転させ、そ
の角型基板の裏面側で端縁の辺部分の少なくとも回転方
向上手側に洗浄液を吐出すると、角型基板に付着した洗
浄液は、基板周端面へ回り込むとともに、回転による遠
心力で角型基板から振り切られるまでの間に、遠心力に
抗して角型基板に留まろうとする表面張力と、角型基板
の回転から遅れて回ろうとする慣性力とから、基板端縁
の回転下手側へ向かって基板周端縁に沿って移動するの
で、回転方向下手側の基板周端面まで洗浄液に洗われ
る。したがって、基板周端面を洗浄するための洗浄液を
角型基板へ吐出する箇所は、角型基板の裏面側で端縁の
少なくとも回転方向上手側であるにもかかわらず、角型
基板の回転方向下手側の基板周端面に形成の不要薄膜ま
で除去することができる。

【００１３】請求項２に係る発明の基板端縁洗浄装置の
構成によれば、角型基板を支持する回転台と、上部回転
板で挟まれた上下に狭い空間内に角型基板を収容した状
態で、回転台や上部回転板と角型基板とを一体的に回転
させ、角型基板がその角部にて風切りすることなく、角
型基板の端縁に洗浄液を吐出して洗浄処理を行うことが
できる。

【００１４】

【実施例】次に、本発明の実施例を図面を用いて説明す
る。

【００１５】＜第１実施例＞図１は、本発明に係る基板
端縁洗浄装置の第１実施例を示す一部切欠全体側面図で
あり、回転塗布によって表面に薄膜が形成された角型基
板１を鉛直方向の軸芯Ｐ周りで回転可能に載置保持する
基板保持手段２が設けられるとともに、その基板保持手
段２に、角型基板１と一体回転自在に洗浄液ノズル３…
が設けられている。

【００１６】前記基板保持手段２は、角型基板１の外形
より大きく、角型基板１を水平姿勢で載置保持した状態
で前記鉛直方向の軸芯Ｐ周りで回転する回転台４と、そ
の回転台４の上面と角型基板１の下面との間に間隙がで
きるように、回転台４上に立設された基板支持用の突出
体としての多数の基板支持ピン５…群と、角型基板１の
角部に外方から当接して位置決め保持する基板保持ピン
６…と、回転台４の上方において回転台４と平行に設置
されて回転台４と共に一体回転する上部回転板７とから
構成されている。

【００１７】回転台４の外周上面には、図２の要部の拡
大側断面図に示すように、回転台４と同じ外形寸法のス
ペーサリング８を介してリングプレート９が複数箇所で
連結され、一方、上部回転板７に上部支持板１０が取り
付けられ、その上部支持板１０がリングプレート９にノ
ブボルト１１を介して着脱自在に装着されるようになっ
ており、そして、連結ボルト１２に外嵌した上下の座金
１３，１３の厚さに相当する隙間１４が上下に形成さ
れ、角型基板１の上下および回転台４の半径方向外側を
囲む廃液の排出部を構成し、回転台４と上部回転板７と
が角型基板１を上下に狭い空間を形成して挟むようにし
て、それらが一体的に回転可能に構成されている。

【００１８】前記上部回転板７は角型基板１の外形形状
より大きい円板に構成されて、上部支持板１０の下面に
カラー１６を介してボルト連結され、角型基板１と一定
の小間隔（例えば約10mm）をもって平行に対向するよう
になっている。

【００１９】上部回転板７の中央上面には着脱用の把手
１７が取り付けられ、上部支持板１０を取り外すこと
で、リングプレート９の中央開口から角型基板１および
薄膜形成のためのフォトレジスト塗布液を供給する塗布
液供給ノズル１８を出し入れすることができるようにな
っている。

【００２０】前述した回転する部材の下方および周辺部
を囲んで廃液回収ケース１９が固定配置され、その廃液
回収ケース１９の底部は絞り込まれ、その下端に廃液排
出口１９ａが形成されるとともに、周方向の複数箇所に
は塗布液から蒸発した洗浄液ガスや塗布液ミストを排気
する排気口１９ｂが形成されている。

【００２１】前記基板支持ピン５…によって支持された
角型基板１の下方に位置させて、図３の要部の平面図に
示すように、角型基板１の裏面側で端縁の４辺それぞれ
に沿うとともにその両端側それぞれが回転軸芯Ｐ側に向
かうように前記洗浄液ノズル３…が支持ステー２０…を
介して回転台４に取り付けられ、かつ、各辺の長さ方向
中間に近い箇所から回転方向上手側の一方の角部に至る
部分に、長手方向に所定間隔を隔てるとともに、図４の
断面図（図３のＡ−Ａ線断面図）に示すように、吐出方
向を回転軸芯Ｐ側に向けた状態で噴出孔２１…が形成さ
れ、角型基板１の裏面側で端縁の回転方向上手側半分の
箇所に洗浄液を吐出し、角型基板１の周端面の不要薄膜
を洗浄除去できるように構成されている。

【００２２】前記回転台４は、垂直に立設されて回転駆
動される中空筒状の縦向き回転軸２２の上端に連結ボス
２３を介して水平に取付けられ、その連結ボス２３に形
成された穴２４…と縦向き回転軸２２の内部空間とを介
して洗浄液ノズル３…に洗浄液を供給するように構成さ
れている。

【００２３】以上の構成により、塗布処理に際しては、
先ず上部支持板１０を適宜手段で持ち上げて中央開口を
大きく開放し、角型基板１を基板支持ピン５…群に水平
姿勢に載置し、基板保持ピン６…に保持させる。

【００２４】次に、塗布液供給ノズル１８を中央開口の
中央に移動させるとともに角型基板１上の適当高さまで
下降させて、所定量の塗布液を角型基板１上の中央に滴
下供給する。

【００２５】その後、塗布液供給ノズル１８を退避させ
るとともに、上部支持板１０をリングプレート９に装着
固定した上で、回転軸２２を駆動して、回転台４、上部
支持板１０および上部回転板７とともに角型基板１を水
平回転させる。この回転によって角型基板１上の塗布液
は遠心力により外方に拡散流動して角型基板１上面に薄
く塗布される。この場合、回転台４と上部回転板７とで
挟まれた空間内の空気も角型基板１と共に回転し、角型
基板１の周縁による風切り現象を生じない状態で、塗布
液は角型基板１上面に均一に塗布される。

【００２６】角型基板１上を流動して外周に至った余剰
の塗布液は、角型基板１の周縁から回転台４と上部回転
板７とで挟まれた空間の周部にミスト状に飛散し、スペ
ーサリング８の上下に形成されている隙間１４を通って
廃液回収ケース１９内に流出する。

【００２７】このような回転塗布処理の間、あるいは、
回転塗布処理を終了した後に、洗浄液ノズル３…を介し
て、回転している角型基板１の裏面側の端縁に洗浄液を
吐出することによって、洗浄液を角型基板１の裏面の端
縁に近い位置から外周側に向けて流動し、角型基板１の
周端面へ回り込み、回転による遠心力で振り切られるま
での間に、遠心力に抗して角型基板１に留まろうとする
表面張力と、角型基板１の回転から遅れて回ろうとする
慣性力とから、基板端縁の回転下手側へ向かって基板端
縁に沿って移動するので、回転方向下手側の基板周端面
まで洗浄液で洗い、角型基板１の端面に付着した塗布液
ミスト、あるいは、付着しようとする塗布液ミストを洗
い流し、スペーサリング８の隙間１４を通って廃液回収
ケース１９に流出し、廃液だけを排液口１９ａから回収
排出してゆく。

【００２８】＜第２実施例＞図５は、第２実施例を示す
要部の一部省略概略平面図であり、この第２実施例にお
いて第１実施例と異なるところは次の通りである。すな
わち、洗浄液ノズル３…それぞれが１本のパイプで構成
され、かつ、各辺の長さ方向中間に近い箇所から回転方
向上手側の一方の角部に至る部分に、長手方向に所定間
隔を隔てるとともに、吐出方向を回転軸芯Ｐ側に向けた
状態で噴出孔２１…が形成され、角型基板１の裏面側で
端縁の回転方向上手側半分の箇所に洗浄液を吐出し、角
型基板１の周端面の不要薄膜を洗浄除去できるように構
成されている。

【００２９】前述した洗浄液ノズル３…それぞれに対し
て両端側から洗浄液を供給する第１実施例の方が、この
洗浄液ノズル３…それぞれに対して一端側からのみ洗浄
液を供給する第２実施例の場合に比べて、噴出孔２１…
相互間での吐出量の差を小さくできる利点がある。

【００３０】＜第３実施例＞図６は、第３実施例を示す
要部の一部省略概略平面図であり、この第３実施例にお
いて第１実施例と異なるところは次の通りである。すな
わち、洗浄液ノズル３…それぞれが各辺の中央箇所から
回転方向上手側の角部に至る直角三角形の形状に構成さ
れ、かつ、各辺に沿う部分に、長手方向に所定間隔を隔
てるとともに、吐出方向を回転軸芯Ｐ側に向けた状態で
噴出孔２１…が形成され、角型基板１の裏面側で端縁の
回転方向上手側半分の箇所に洗浄液を吐出し、角型基板
１の周端面の不要薄膜を洗浄除去できるように構成され
ている。

【００３１】上記実施例では、角型基板１の表面にフォ
トレジスト塗布液を供給して回転塗布する回転塗布装置
に基板端縁洗浄装置を組み込んでいるが、本発明として
は、回転塗布装置とは別に専用に構成し、回転塗布装置
で回転塗布によって薄膜が形成された角型基板１を、適
当な搬送手段により汚染の無い状態で搬入し、その角型
基板１の端縁を洗浄するように構成するものでも良い。

【００３２】また、上記実施例では、角型基板１を載置
保持するのに、基板支持ピン５…と基板保持ピン６…と
により、載置保持の際の角型基板１に対する接触面積が
極力少なくなるように構成しているが、本発明として
は、例えば、真空吸着によって角型基板１を保持するよ
うに構成するものでも良い。

【００３３】また、上記実施例では、基板保持手段２
を、角型基板１と一体回転する上部回転板７を備えて構
成し、回転に伴う気流の影響を回避して、角型基板１の
表面に形成されている薄膜の膜厚分布に悪影響を与えず
に洗浄できるように構成しているが、本発明としては、
周囲を開放した状態で洗浄するように構成するものでも
良い。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る発明の基板端縁洗浄装置によれば、角型基板を
基板保持手段に載置保持して回転させ、その角型基板の
裏面側で端縁の辺部分の少なくとも回転方向上手側に吐
出することによって、基板に付着した洗浄液は、基板周
端面へ回り込むとともに、表面張力と、基板の回転から
遅れて回ろうとする慣性力とから、基板端縁の回転下手
側へ向かって基板周端縁に沿って移動するので、基板周
端面を洗浄するための洗浄液を基板へ吐出する箇所は、
角型基板の裏面側で端縁の少なくとも回転方向上手側で
あるにもかかわらず、角型基板の回転方向下手側の基板
周端面に形成の不要薄膜まで除去することができ、角型
基板の裏面側全体に洗浄液を吐出して洗浄するのと比較
して、洗浄液の供給量を少なくして角型基板の周端面の
不要薄膜を良好に洗浄除去でき、洗浄液の供給量増大に
起因する角型基板の温度変化を抑え、膜厚分布が不安定
になるなどといった角型基板に形成された薄膜への悪影
響を回避して良好に洗浄除去できるようになった。

【００３５】請求項２に係る発明の基板端縁洗浄装置に
よれば、基板を支持する回転台と、上部回転板で挟まれ
た上下に狭い空間内に角型基板を収容し、角型基板がそ
の角部にて風切りすることなく、端縁に洗浄液を吐出し
て洗浄処理を行うから、角型基板の回転に伴う気流の発
生を無くすことができ、膜厚分布が不安定になるなどと
いった角型基板に形成された薄膜への悪影響をより良好
に回避しながら角型基板の端縁の不要薄膜を良好に洗浄
除去できるようになった。

【００３６】また、洗浄液として揮発性の高いものを使
用した場合でも、前述したように、その洗浄液の供給量
が少ないから、揮発に伴う気化熱による温度低下、およ
び、その揮発蒸気による蒸気圧増大のいずれをも抑え、
角型基板に形成されている薄膜の乾燥に支障をきたして
膜厚分布が不安定になるなどといったことを防止でき、
角型基板の端縁の不要薄膜を良好に洗浄できるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板端縁洗浄装置の第１実施例を
示す一部切欠全体側面図である。

【図２】要部の拡大側面図である。

【図３】要部の平面図である。

【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。

【図５】第２実施例を示す要部の一部省略概略平面図で
ある。

【図６】第３実施例を示す要部の一部省略概略平面図で
ある。

【符号の説明】

１…角型基板 ２…基板保持手段 ３…洗浄液ノズル ４…回転台 ５…突出体としての基板支持ピン １４…廃液の排出部としての隙間 Ｐ…鉛直方向の軸芯

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【手続補正書】

【提出日】平成４年２月１８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１２】

【作用】請求項１に係る発明の基板端縁洗浄装置の構成
によれば、回転塗布によって表面に均一に薄膜を形成し
た角型基板を基板保持手段に載置保持して回転させ、そ
の角型基板の裏面側で端縁の辺部分の少なくとも回転方
向上手側に洗浄液を吐出すると、角型基板に付着した洗
浄液は、基板周端面へ回り込むとともに、基板端縁の回
転下手側へ向かって基板周端縁に沿って移動するので、
回転方向下手側の基板周端縁まで洗浄液に洗われる。な
お、角型基板に付着の洗浄液が、このように基板端縁の
回転下手側へ向かって移動する原因は定かではないが、
基板表面と洗浄液の密着力と、遠心力の関係で基板から
離脱はできないが、基板の回転運動に対する追随性の遅
れが原因と推測する。したがって、基板周端面を洗浄す
るための洗浄液を角型基板へ吐出する箇所は、角型基板
の裏面側で端縁の少なくとも回転方向上手側であるにも
かかわらず、角型基板の回転方向下手側の基板周端面に
形成の不要薄膜まで除去することができる。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】このような回転塗布処理の間、あるいは、
回転塗布処理を終了した後に、洗浄液ノズル３…を介し
て、回転している角型基板１の裏面側の端縁に洗浄液を
吐出することによって、洗浄液を角型基板１の裏面の端
縁に近い位置から外周側に向けて流動し、角型基板１の
周端面へ回り込み、回転による遠心力で振り切られるま
での間に、基板端縁の回転下手側へ向かって基板端縁に
沿って移動するので、回転方向下手側の基板周端面まで
洗浄液で洗い、角型基板１の端面に付着した塗布液ミス
ト、あるいは、付着しようとする塗布液ミストを洗い流
し、スペーサリング８の隙間１４を通って廃液回収ケー
ス１９に流出し、廃液だけを排液口１９ａから回収排出
してゆく。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に係る発明の基板端縁洗浄装置によれば、角型基板を
基板保持手段に載置保持して回転させ、その角型基板の
裏面側で端縁の辺部分の少なくとも回転方向上手側に吐
出することによって、基板に付着した洗浄液は、基板周
端面へ回り込むとともに、基板表面と洗浄液との密着力
と遠心力の関係で、基板左ら離脱はできないが基板の回
転運動に対する追随性の遅れが原因と推測する作用に
て、基板端縁の回転下手側へ向かって基板周端縁に沿っ
て移動するので、基板周端面を洗浄するための洗浄液を
基板へ吐出する箇所は、角型基板の裏面側で端縁の少な
くとも回転方向上手側であるにもかかわらず、角型基板
の回転方向下手側の基板周端面に形成の不要薄膜まで除
去することができ、角型基板の裏面側全体に洗浄液を吐
出して洗浄するのと比較して、洗浄液の供給量を少なく
して角型基板の周端面の不要薄膜を良好に洗浄除去で
き、洗浄液の供給量増大に起因する角型基板の温度変化
を抑え、膜厚分布が不安定になるなどといった角型基板
に形成された薄膜への悪影響を回避して良好に洗浄除去
できるようになった。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転塗布によって表面に薄膜が形成され
   た角型基板を鉛直方向の軸芯周りで回転可能に載置保持
   する基板保持手段と、 その基板保持手段によって保持された前記角型基板と一
   体回転自在に設けられて、前記角型基板の裏面側で端縁
   の少なくとも回転方向上手側に洗浄液を吐出して不要薄
   膜を洗浄除去する洗浄液ノズルと、 を備えた基板端縁洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１の基板保持手段が、 前記角型基板の外形より大きく、前記角型基板を水平支
   持した状態で回転させる回転台と、 その回転台の上面と前記角型基板の下面との間に間隙が
   できるように、前記回転台上に立設された基板支持用の
   突出体と、 回転台に支持された角型基板の上面と所定の小間隔をも
   って平行に配備されるとともに、角型基板の外形より大
   きく、かつ、回転台と一体に回転される上部回転板と、 を備えたものである基板端縁洗浄装置。