JPH06196401A - 基板端縁洗浄装置 - Google Patents

基板端縁洗浄装置

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Publication number
JPH06196401A
JPH06196401A JP35905892A JP35905892A JPH06196401A JP H06196401 A JPH06196401 A JP H06196401A JP 35905892 A JP35905892 A JP 35905892A JP 35905892 A JP35905892 A JP 35905892A JP H06196401 A JPH06196401 A JP H06196401A
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JP
Japan
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solvent
substrate
edge
gas
nozzle
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Application number
JP35905892A
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English (en)
Inventor
Yoshio Sakai
由雄 酒井
Tadao Okamoto
伊雄 岡本
Hirofumi Yoshino
裕文 吉野
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶剤による洗浄部と薄膜部との境界を移動さ
せずに、かつ有効エリア内の膜厚の均一性を損なうこと
なく、溶剤のしみこみに起因する盛り上がりを効果的に
無くす。 【構成】 表面に薄膜が形成されるとともに基板保持手
段で保持された角型基板1の端縁の表面側に、溶剤を吐
出して不要薄膜を溶解する第2の溶剤ノズル26bを設
け、かつ、気体を吐出して溶解物を角型基板1の端縁よ
りも外方に吹き飛ばす第2のガスノズル27bを、角型
基板1に対する第2の溶剤ノズル26bによる溶剤吐出
位置よりも第2の溶剤ノズル26bの移動方向後方側に
気体を吐出するように設け、角型基板1の端縁の薄膜を
溶解除去する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、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表示装置用のガラ
ス基板やフォトマスク用のガラス基板、半導体装置製造
用の半導体ウエハ、もしくはサーマルヘッド製造用のセ
ラミックス基板などの基板に対し、その薄膜形成後の基
板の端縁に溶剤を吐出して、基板端縁の不要薄膜を溶解
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基板は、
その製造工程等において、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、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、基板の端縁の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、回転塗布時に裏面まで回り込んだ薄
膜の一部がそのまま乾燥して残存すると、後工程の装置
を汚染したり、露光時に基板が傾いて部分的に焦点が合
わない場合を生じ、歩留りが低下する問題があった。殊
に、近年では、基板に施される加工が微細化する傾向に
あり、より一層歩留り低下の原因となりやすい問題があ
った。
【0004】このような基板端縁の不要薄膜を洗浄除去
する装置として、従来、特開平3−78777号公報に
開示されているものが知られている。この従来例によれ
ば、基板の周縁部の上面および下面に対して第1および
第2の管から溶剤を供給し、その溶剤および溶解物を第
3の管から排出するように構成されている。
【0005】ところが、この種の構成では、図8に示す
ように、ノズル52から基板53に供給した溶剤54が
基板53の中央側に形成された薄膜55にしみこみ、溶
剤が吐出された洗浄部分と薄膜部分との境界部におい
て、溶剤で一旦溶解された薄膜材が盛り上がる欠点があ
った。このような盛り上がり部分56の高さは、例え
ば、薄膜55の厚みを1μmとした場合で3μm以上に
もなり、そのまま後工程に移行すると、盛り上がり部分
56を除去することが困難になるため、別途、例えば、
盛り上がり部分56を特に露光するなどといったよう
に、盛り上がり部分56を除去するための特別な処理が
必要となって生産性が低下することになってしまう。
【0006】また、本願出願人は、基板端縁の不要薄膜
を洗浄除去するために、次のような基板端縁洗浄装置を
先に提案した(特願平3−357131号)。
【0007】この提案した基板端縁洗浄装置によれば、
基板保持手段によって保持されている基板の端縁の表裏
両面それぞれに向けて溶剤を吐出する溶剤ノズルと、気
体を吐出して溶剤ノズルから吐出された溶剤によって溶
解された溶解物を外方に吹き飛ばすガスノズルとを設
け、溶剤ノズルおよびガスノズルを、基板の端縁に沿わ
せて移動させ、溶剤および溶解物をガスノズルで吹き飛
ばしている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た基板端縁洗浄装置であっても、先と同様に図8に示す
ような盛り上がり部分56が生じ得る。また、かかる装
置において、ガスノズルから吹き出される気体の流量を
多く、流速を速くして、盛り上がり部分の発生を軽減す
ることが試みられたが、ガスノズルからそのように強く
気体を吹き出すと、その影響を受けて、基板の中央側に
形成されている薄膜の均一性が悪化してしまう。また、
上述の装置においては、溶剤ノズルとガスノズルとが基
板の端縁に沿った方向(図8における紙面垂直方向)に
関して同一の位置に設けられているため、ガスノズルか
ら強く気体を吹き出すと、その気体により溶剤の流れが
外方に押されて移動し、溶剤が基板に当たる位置が、基
板端縁寄りに移動してしまい、洗浄除去されるべき端縁
の不要薄膜の除去が不十分になり、また盛り上がり部分
の発生防止も不十分であった。
【0009】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、溶剤の流れを移動させることがなく、
すなわち、不要薄膜の除去が十分に行え、しかも基板の
中央側に形成されている薄膜の均一性を乱すことなく、
溶剤のしみこみに起因する盛り上がりを効果的に無くす
ことを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本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、表面に薄膜
が形成された基板を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基板の端縁の表裏両面の少
なくともいずれか一方に溶剤を吐出して不要薄膜を溶解
する溶剤ノズルと、その溶剤ノズルを基板の端縁に沿わ
せて相対的に移動する移動手段と、溶剤ノズルと一体的
に移動可能に、かつ、基板に対する溶剤ノズルによる溶
剤吐出位置よりも溶剤ノズルの前記基板に対する相対移
動方向後方側に気体を吐出するように設けられて、溶解
物を基板の端縁よりも外方に吹き飛ばすガスノズルとを
備えて構成する。
【0011】使用する溶剤としては、フォトレジスト塗
布液を溶解する場合には、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、染色剤を溶解
する場合には、30〜60℃の温湯や、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。ガスノズルから供給する気体としては、窒素ガスな
どの不活性ガスやヘリウムガス、ネオンガス、アルゴン
ガス、あるいは空気等を用いることができる。
【0012】
【作用】本発明の基板端縁洗浄装置の構成によれば、表
面に均一に薄膜を形成した基板を基板保持手段に保持
し、その基板の端縁に沿わせて移動手段により溶剤ノズ
ルおよびガスノズルを相対的に直線移動し、溶剤ノズル
から基板の表裏両面の少なくともいずれか一方に溶剤を
吐出して基板の端縁の薄膜を溶解し、溶剤を吐出した後
の箇所にガスノズルから気体を吐出して、溶剤が薄膜側
にしみこんで盛り上がろうとするのを防止するととも
に、溶剤および溶解物を基板の端縁よりも外方に吹き飛
ばして除去することができる。
【0013】ガスノズルにより気体を吐出する位置は、
溶剤ノズルによる溶剤吐出位置よりも溶剤ノズルの基板
に対する相対移動方向後方側であるので、気体が溶剤の
流れを移動させることはない。
【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】図1は、本発明の第1実施例に係る基板端
縁洗浄装置の概略斜視図であり、回転塗布によって表面
に薄膜が形成された角型基板1を載置保持する基板保持
手段2の横一側方に基板端縁洗浄具3が備えられて、基
板端縁洗浄装置4が構成されている。
【0016】図2の一部切欠側面図に示すように、基台
Bに、第1のエアーシリンダ5と一対のガイド6,6を
介してモータ支持台7が昇降可能に設けられ、そのモー
タ支持台7上に第1の電動モータ8が設けられるととも
に、第1の電動モータ8のモータ軸8aに角型基板1を
載置する基板載置プレート9が中空筒軸10を介して一
体的に設けられ、基板載置プレート9上に載置した角型
基板1を90°づつ回転できるように基板保持手段2が構
成されている。
【0017】基板載置プレート9の上面に吸着孔11…
が形成されるとともに、基板載置プレート9内に吸着孔
11…それぞれに連通する第1の連通孔12が形成さ
れ、更に、中空筒軸10を回転可能に保持する軸受部材
13に吸気管14が接続されるとともに内部に第2の連
通孔15が形成され、また、その第2の連通孔15と同
一高さレベルにおいて、中空筒軸10に径方向を向いた
第3の連通孔16が形成され、軸受部材13の内周面に
上下方向に所定間隔を隔ててO−リング17,17が設
けられて第2の連通孔15と第3の連通孔16とを連通
する環状の空間が形成され、基板載置プレート9上に載
置された角型基板1を真空吸着によって保持するように
構成されている。
【0018】前記基板端縁洗浄具3は、洗浄具本体18
と、その洗浄具本体18を角型基板1の端縁に沿わせて
直線移動する移動手段19と、洗浄具本体18を角型基
板1の端縁に対して遠近変位する位置調整手段20とか
ら構成されている。
【0019】箱形状の第1の支持枠21に、角型基板1
の端縁に対して遠近する方向に固定位置を微調整可能に
アングル形状の第2の支持枠22が取り付けられるとと
もに、その第2の支持枠22に、上下方向に固定位置を
微調整可能に第3の支持枠23が取り付けられ、その第
3の支持枠23に第4および第5の支持枠24,25が
一体的に取り付けられ、第3の支持枠23に、角型基板
1の端縁の裏面に溶剤を吐出して不要薄膜を溶解する第
1の溶剤ノズル26aと、気体を吐出して溶解物を角型
基板1の端縁よりも外方に吹き飛ばす第1のガスノズル
27aとが設けられ、一方、第4の支持枠24に、角型
基板1の端縁の表面に溶剤を吐出して不要薄膜を溶解す
る第2の溶剤ノズル26bが設けられるとともに、第5
の支持枠25に、気体を吐出して溶解物を角型基板1の
端縁よりも外方に吹き飛ばす第2のガスノズル27bが
設けられ、角型基板1の端縁を洗浄する前記洗浄具本体
18が構成されている。
【0020】前記基台Bに、一対のガイド28,28と
第2のエアーシリンダ29とを介して、角型基板1に対
して遠近する方向に駆動移動可能に取付台30が設けら
れ、洗浄具本体18を角型基板1の端縁に対して遠近変
位させ、洗浄具本体18を角型基板1の長辺側端縁に沿
わせて移動する状態と、短辺側端縁に沿わせて移動する
状態とに切換えることができるように前記位置調整手段
20が構成されている。
【0021】前記取付台30に、主動プーリー31と従
動プーリー32とが取り付けられ、両プーリー31,3
2にベルト33が巻回されるとともに主動プーリー31
に第2の電動モータ34が連動連結され、そして、ベル
ト33に第1の支持枠21が一体的に取り付けられると
ともに、ガイド35を介して直線的に移動するように案
内され、洗浄具本体18を角型基板1の端縁に沿わせて
直線移動するように前記移動手段19が構成されてい
る。
【0022】第3の支持枠23に、排気路形成部材36
が設けられ、この排気路形成部材36の、第1および第
2の溶剤ノズル26a,26b、ならびに、第1および
第2のガスノズル27a,27b側の箇所に、外拡がり
の排気口37が形成されるとともに、排気路形成部材3
6に、排気手段(図示せず)に接続された排気管38が
接続され、気体とともにそれによって吹き飛ばされた溶
解物を吸引排出し、吹き飛ばされた溶解物が不測に角型
基板1の外面に飛散付着することを確実に防止できるよ
うに構成されている。なお、排気口37の基板端縁方向
の長さは、対応する第1および第2のガスノズル27
a,27bの基板端縁方向の長さよりも長く構成されて
いる。
【0023】前記排気管38、第1および第2溶剤ノズ
ル26a,26bそれぞれに接続された溶剤供給管39
a,39b、ならびに、第1および第2ガスノズル27
a,27bそれぞれに接続されたガス供給管40a,4
0bは、洗浄具本体18の移動を許容するようにいずれ
も可撓性を有する材料で構成されている。
【0024】以下、第2の溶剤ノズル26bおよび第2
のガスノズル27bを例にして説明するが、第1の溶剤
ノズル26aおよび第1のガスノズル27aも同様に構
成されるものである。
【0025】第2のガスノズル27bは、図3の(a)
の斜視図、図3の(b)の側面図、および、図3の
(c)の平面図に示すように、箱型形状に構成されると
ともに、その角型基板1の端縁に沿う方向の吐出口中央
箇所の内部に、テフロン樹脂等のパッキング41を設
け、これによりそのパッキング41の部分からは気体を
吐出しないようにして、第2のガスノズル27bから吐
出される気体の流れを2つに分割するように構成されて
いる。
【0026】第2のガスノズル27bのパッキングの上
方相当箇所、すなわち、第2のガスノズル27bからの
気体の吐出がない箇所に第2の溶剤ノズル26bが設け
られ(第1の溶剤ノズル26aの場合は第1のガスノズ
ル27aのパッキングの下方相当箇所になる)、かつ、
第2の溶剤ノズル26bによる角型基板1に対する溶剤
吐出位置A[図3の(c)に黒点で示している]と、第
2のガスノズル27bによる角型基板1に対する気体吐
出位置B[図3の(c)に実線で示している]とが、角
型基板1の端縁から等距離の位置になるように設定され
ている。この実施例では、基板が角型基板1であり、そ
の各辺の端縁は直線であるので、溶剤吐出位置Aと気体
吐出位置Bとは角型基板1上で直線上に位置する。
【0027】この構成により、第2の溶剤ノズル26b
と第2のガスノズル27bとを角型基板1の端縁に沿っ
て往復移動するときに、その移動方向で溶剤吐出位置の
前後の箇所に気体を吐出し、第2の溶剤ノズル26bか
ら吐出される溶剤を気体によって押して移動させること
無く、その溶剤により薄膜を洗浄除去しようとする端縁
側の部分(以下、洗浄部という)と、その内側(角型基
板1の中央側)であって薄膜を除去しない部分(以下、
薄膜部という)との境界に気体を正確に吐出するように
なっている。
【0028】図4の(a)は第2実施例の平面図であ
り、第2のガスノズル27bの内部の中央箇所に、角型
基板1の端縁に沿う方向に長いパッキング41aが設け
られ、そのパッキング41aの上方相当箇所に、4本の
第2の溶剤ノズル26b…が設けられている。
【0029】図4の(b)は第3実施例の平面図であ
り、第2のガスノズル27bの内部に、角型基板1の端
縁に沿う方向に所定間隔を隔ててパッキング41b…が
設けられ、そのパッキング41b…それぞれの上方相当
箇所に、4本の第2の溶剤ノズル26b…が設けられて
いる。
【0030】図4の(c)は第4実施例の平面図であ
り、棒状の第2のガスノズル27b…が角型基板1の端
縁に沿う方向に所定間隔を隔てて設けられ、かつ、隣合
う第2のガスノズル27b,27bの間それぞれに第2
の溶剤ノズル26bが設けられている。
【0031】図5は第5実施例の平面図であり、中空で
箱形状の筒体42の内部に、角型基板1の端縁に沿う方
向に所定間隔を隔ててパッキング41c…が設けられ、
その内部空間が5個の空間に仕切られ、その内の中央部
と両端それぞれの合計3個の空間が第2のガスノズル2
7bに構成され、残りの2個の空間が補助のガスノズル
43,43に構成され、その補助のガスノズル43,4
3それぞれの上方相当箇所に第2の溶剤ノズル26bが
設けられている。
【0032】前記第2のガスノズル27b…および補助
のガスノズル43,43に、図6の溶剤および気体の供
給構成の回路図に示すように、第1の自動開閉弁44を
介装したメインガス供給管45が、それぞれ第1の流量
調節弁46を介装した分岐ガス供給管47を介して接続
され、一方、第2の溶剤ノズル26b,26bに、第2
の自動開閉弁48および第2の流量調節弁49を介装し
たメイン溶剤供給管50が分岐溶剤供給管51を介して
接続されている。
【0033】この第5実施例の構成によれば、角型基板
1の表面に形成された薄膜の種類に応じて、第1の流量
調節弁46により第2のガスノズル27b…から気体吐
出位置Bに吐出する気体の流量を調節するとともに、第
2の流量調節弁49…により第2の溶剤ノズル26b,
26bから溶剤吐出位置Aに吐出する溶剤の流量を調節
している。そして更に、本実施例においては、溶剤吐出
位置Aに対しても第2の流量調節弁49,49により補
助のガスノズル43,43から吐出する気体の流量を調
節して少量の気体を供給し、吐出する溶剤の量を多くし
たときに、その溶剤が薄膜側に必要以上に拡がることを
防止することができるようになっている。この補助のガ
スノズル43,43から吐出する気体の量は極めて少量
で、溶剤を押すには至らないもので、前述したように溶
剤の薄膜側への拡散を阻止できるに足る程度のものであ
る。
【0034】なお、上記第2ないし第5の実施例におい
ては、洗浄具本体18について、第1の実施例と異なる
部分のみ説明したが、その他の構成部分は第1の実施例
と同一である。
【0035】上記実施例では、基板保持手段2に対して
洗浄具本体18を移動するように構成しているが、洗浄
具本体18を固定し、その洗浄具本体18に対して基板
保持手段2を移動するように構成しても良く、要する
に、第1および第2の溶剤ノズル26a,26b、なら
びに、第1および第2のガスノズル27a,27bと角
型基板1とを相対的に直線移動するように構成するもの
であれば良い。
【0036】また、洗浄具本体18を直交する方向に移
動可能に2個設け、一方を長辺用に、そして、他方を短
辺用にして、一挙に長短両端縁の不要薄膜を溶解除去
し、その後、角型基板1を 180°回転させ、残りの長短
両端縁の不要薄膜を溶解除去できるように構成しても良
い。この場合には、前述した位置調整手段20は不用で
ある。
【0037】また、上記実施例では、基板端縁の表裏両
面に溶剤を吐出するように構成しているが、例えば、回
転可能に保持された角型基板1の下方側に溶剤を供給
し、角型基板1の裏面に回り込んで形成される薄膜を溶
解除去するように構成した裏面洗浄タイプの回転塗布装
置で回転塗布により薄膜が形成された角型基板1に対し
ては、角型基板1の端縁の表面側にのみ溶剤を吐出する
ように構成するとか、あるいは、角型基板1の端縁の裏
面側にのみ溶剤を吐出して表面張力により表面側に回り
込ませるように構成するなど、角型基板1の端縁の表裏
両面の少なくともいずれか一方に溶剤を吐出するように
構成すれば良い。
【0038】また、上記実施例では、移動手段19は、
洗浄具本体18を角型基板1の端縁に沿わせて直線往復
移動するようになっている。したがって、第1および第
2の溶剤ノズル26a,26bによる溶剤吐出位置Aに
対して、その移動方向前後の位置に第1および第2のガ
スノズル27a,27bから気体を吐出するように構成
し、角型基板1の端縁に沿って往復移動するときに対処
できるようにしているが、往復移動しない場合であれ
ば、第1および第2の溶剤ノズル26a,26bの移動
方向後方側にのみ設けるようにしても良い。図7はこの
場合の実施例を示す。ここでは、第2の溶剤ノズル26
bおよび第2のガスノズル27bは角型基板1に対して
図中左右方向に移動するので、第2のガスノズル27b
はその移動方向後方側である図中右側に設けられてい
る。
【0039】また、上記実施例では、角型基板1につい
て説明したが、本発明は各型以外の基板、例えば、円形
の半導体ウエハを処理する場合に対しても適用できる。
その場合も、溶剤ノズルの基板に対する相対移動方向後
方側に気体を吐出するガスノズルを設けるなどにより、
溶剤を吐出した後の箇所に気体を吐出するように構成す
れば良い。この場合、基板上での溶剤吐出位置および気
体吐出位置は、円形基板の端縁に沿って円弧を描く形に
なる。
【0040】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の基板端縁洗浄装置によれば、基板の端縁に沿わせて移
動手段により溶剤ノズルおよびガスノズルを相対的に直
線移動し、溶剤ノズルから基板の表裏両面の少なくとも
いずれか一方に溶剤を吐出して基板の端縁の薄膜を溶解
し、溶剤を吐出した後の箇所にガスノズルから気体を吐
出して、盛り上がりを防止するとともに、溶剤および溶
解物を外方に吹き飛ばすから、溶剤を気体によって押す
ことが無く、溶剤による洗浄部と薄膜部との境界を移動
させることを確実に回避でき、しかも、吐出する気体の
流量を境界の移動の心配無く好適な状態に容易に調整で
きるから、溶剤の流れを移動させることがなく、基板の
端縁の所望部分の不用薄膜の除去を十分に行うことがで
きる。しかも、基板の中央側に形成されている薄膜の均
一性を乱すことがない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係る基板端縁洗浄装置の
概略斜視図である。
【図2】一部切欠全体側面図である。
【図3】(a)は要部の斜視図、(b)は側面図、そし
て、(c)は平面図である。
【図4】(a)は第2実施例の平面図、(b)は第3実
施例の平面図、そして、(c)は第4実施例の平面図で
ある。
【図5】第5実施例の平面図である。
【図6】溶剤および気体の供給構成の回路図である。
【図7】第6実施例の平面図である。
【図8】従来例を示す断面図である。
【符号の説明】 1…角型基板 2…基板保持手段 19…移動手段 26a…第1の溶剤ノズル 26b…第2の溶剤ノズル 27a…第1のガスノズル 27b…第2のガスノズル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉野 裕文 京都府京都市上京区堀川通寺之内上る4丁 目天神北町1番地の1 大日本スクリーン 製造株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 表面に薄膜が形成された基板を保持する
    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基板の端縁の
    表裏両面の少なくともいずれか一方に溶剤を吐出して不
    要薄膜を溶解する溶剤ノズルと、 前記溶剤ノズルを前記基板の端縁に沿わせて相対的に移
    動する移動手段と、 前記溶剤ノズルと一体的に移動可能に、かつ、前記基板
    に対する前記溶剤ノズルによる溶剤吐出位置よりも、前
    記溶剤ノズルの前記基板に対する相対移動方向後方側に
    気体を吐出するように設けられて、溶解物を前記基板の
    端縁よりも外方に吹き飛ばすガスノズルと、 を備えた基板端縁洗浄装置。
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