JPH07297121A - 基板端縁洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶剤のぼた落ち等を防止して、基板端縁の不
要薄膜を良好に溶解除去できる基板端縁洗浄装置を提供
する。 【構成】 基板端縁に向けて溶剤を吐出して、基板端縁
の不要薄膜を溶解除去する上部ノズル４７ａの溶剤貯溜
部５１には、気体を排出する気体排出口５５が設けら
れ、この気体排出口５５に気体排出管５６の一端が連通
接続されている。気体排出管５６の他端は開閉可能な電
磁弁Ｖ６を介して配管５７に接続されている。電磁弁Ｖ
６を開状態にして加圧容器から溶剤貯溜部５１へ溶剤を
供給することにより、溶剤貯溜部５１内に溜まっている
エアーを抜くように構成されている。

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用の染色剤な
どで薄膜が形成された液晶表示器用のガラス基板、フォ
トマスク用のガラス基板、カラーフィルム用の基板など
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】液晶製造装置において、角型ガラス基板
はスピンコータ内でその表面に塗布液が塗布された後、
搬送機構によって保持されてオーブンに搬送されて塗布
液が乾燥させられるように構成されている。ここで、基
板の端縁にも塗布液が付着しているのでそのまま搬送機
構によって搬送されると、基板の端縁に付着している塗
布液が搬送機構の基板端縁との接触部にも付着し、それ
が発塵源になることが知られている。

【０００３】そこで、角型基板の表面に薄膜が形成され
た後、角型基板の端縁に溶剤を吐出して、角型基板端縁
の不要薄膜を溶解除去する装置として、例えば、特開平
５−１１４５５５号公報に開示されているものがある。

【０００４】この装置は、角型基板端縁の上方に配置さ
れた吐出ノズルと、基板端縁を挟み込むように、かつ吐
出ノズルと一体化された吸引管とを備え、吐出ノズルか
ら角型基板端縁に向けて溶剤を吐出し、その溶剤と、溶
剤によって溶解されたレジスト等の溶解物とを吸引管か
ら排出しながら、吐出ノズルと吸引管とを角型基板端縁
に沿って移動させることにより角型基板端縁の洗浄を行
っている。

【０００５】しかしながら、上述した装置の場合、基板
の端縁に対して１本の吐出ノズルで構成されているの
で、そこから供給される溶剤の吐出領域が狭くなり、基
板端縁全周にわたって洗浄するのに時間がかかるという
欠点があった。

【０００６】そこで、本願出願人は、先に、特願平４−
２７０８７５号によって上記欠点を排除した基板端縁洗
浄装置を提案している。この装置は、図７に示すよう
に、溶剤吐出管１００の先端に接続されたボックス状の
液溜部１０１の先端面に、角型基板Ｗの端縁に沿う方向
に所定間隔を隔てて、先端に吐出口１０２を有する小径
の複数個の溶剤ノズル１０３が連通接続されて構成さ
れ、これを角型基板Ｗの端縁に沿わせて相対移動させな
がら、複数個の溶剤ノズル１０３それぞれから溶剤を吐
出して角型基板Ｗの端縁の不要薄膜を溶解するものであ
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図７に
示した基板端縁洗浄装置にも以下のような問題がある。
すなわち、この装置においては、溶剤吐出管１００と溶
剤ノズル１０３との間に液溜部１０１が設けられている
ので、溶剤中に溶解していたガスやもともと液溜部１０
１内に存在していたエアーが排出されずに残り、これら
が液溜部１０１内に溜まってしまう。このようなガスや
エアーが液溜部１０１内に溜まると、溶剤を吐出させる
ために液溜部１０１に溶剤を加圧して供給したときおよ
びその溶剤の吐出を停止させたときに、溶剤が溶剤ノズ
ル１０３から不意に落ちてしまうことがある。さらに溶
剤吐出中にも、溶剤ノズル１０３から吐出されるべき溶
剤中にこのガスやエアーが混入して溶剤が均一に吐出さ
れないので、溶剤によって洗浄された部分と洗浄されな
い部分との洗浄境界面が乱れるという問題がある。

【０００８】本発明は、このような問題に着目してなさ
れたものであり、溶剤が不意に落ちたりあるいは洗浄境
界面が乱れたりすることのない基板端縁洗浄装置を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために次のような構成をとる。すなわち、請求項
１に記載の基板端縁洗浄装置は、薄膜が形成された基板
の端縁に溶剤を吐出して前記基板の端縁の不要薄膜を溶
解除去する基板端縁洗浄装置において、供給された溶剤
を貯溜する溶剤貯溜部に連通接続され、前記基板端縁の
表裏両面の少なくともいずれか一方に溶剤を吐出する複
数個の溶剤吐出口が形成された溶剤吐出手段を備え、前
記溶剤貯溜部に、気体を排出する開閉可能な気体排出口
を設けたものである。

【００１０】また、請求項２に記載の装置は、請求項１
に記載の装置において、前記溶剤吐出手段は、前記基板
端縁の表裏両面に溶剤を吐出するように前記基板端縁を
挟んで上下に一対配置され、前記気体排出口は、前記一
対の上下溶剤吐出手段のうちの上方の溶剤吐出手段の溶
剤貯溜部の上部に設けられているものである。

【００１１】また、請求項３に記載の装置は、請求項２
に記載の装置において、前記溶剤貯溜部は、内部上面に
傾斜構造をもち、前記気体排出口は、前記傾斜構造の上
部に設けられているものである。

【００１２】

【作用】請求項１に記載の発明によれば、溶剤貯溜部に
設けられた気体排出口を開状態にして、溶剤貯溜部に溶
剤を供給することにより、溶剤貯溜部に溜まっていたエ
アーは溶剤とともに気体排出口から排出される。その
後、気体排出口を閉状態にして溶剤吐出手段の複数個の
溶剤吐出口それぞれから基板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、基板の端縁の不要薄
膜を溶解除去する。

【００１３】また、請求項２に記載の発明によれば、基
板端縁の表裏両面に向けてそれぞれ溶剤を吐出するよう
に基板端縁を挟んで上下に一対配置された溶剤吐出手段
のうち、上方の溶剤吐出手段の溶剤貯留部に設けられた
気体排出口を開状態にして、上下両方の溶剤吐出手段の
溶剤貯留部にそれぞれ溶剤を供給する。その結果、下方
の溶剤吐出手段の溶剤ノズルは上方に向いているので、
溶剤貯留部に溜まっていたエアーは溶剤ノズルを介して
排出される。一方、上方の溶剤吐出手段の溶剤貯留部に
溜まっていたエアーは、その溶剤貯留部の上部に設けら
れた気体排出口から溶剤とともに排出される。その後、
気体排出口を閉状態にして、基板端縁を挟んで上下に一
対配置され溶剤吐出手段の複数個の溶剤吐出口それぞれ
から基板端縁の表裏両面に溶剤を吐出して、基板の端縁
の不要薄膜を溶解除去する。

【００１４】また、請求項３に記載の発明によれば、上
方の溶剤貯溜部内に発生したエアーは、溶剤貯溜部の内
部上面の傾斜構造の上部に集まる。そこで、溶剤貯溜部
の傾斜構造の上部に設けられた気体排出口を開状態にし
て、上下の溶剤吐出手段の溶剤貯留部にそれぞれ溶剤を
供給することにより、下方の溶剤吐出手段の溶剤貯留部
内のエアーは、その溶剤吐出口から、上方の溶剤吐出手
段の溶剤貯留部内のエアーは、傾斜構造の上部に設けら
れた気体排出口から、それぞれ溶剤とともに排出され
る。その後、気体排出口を閉状態にして、基板端縁を挟
んで上下に一対配置され溶剤吐出手段の複数個の溶剤吐
出口それぞれから基板端縁の表裏両面に溶剤を吐出し
て、基板の端縁の不要薄膜を溶解除去する。

【００１５】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例を説
明する。図１は本発明に係る基板処理装置の一実施例の
一部破断平面図、図２は縦断面図であり、図３は溶剤吐
出機構の一部破断側面図である。

【００１６】この基板処理装置は、大きく分けて、内部
に塗布処理空間を形成する開閉自在の外囲容器１０と、
外囲容器１０内に設けられ、角型基板Ｗを保持した状態
で回転する昇降自在の基板回転保持機構２０と、角型基
板Ｗの昇降を許容する退避位置と塗布液供給位置とにわ
たって変位可能に構成され、塗布液供給位置で角型基板
Ｗ上に塗布液を供給する塗布液供給機構３０と、角型基
板Ｗの上昇位置にあたる水平面内で進退移動可能に構成
され、角型基板Ｗの端縁に溶剤を吐出して不要薄膜を溶
解する溶剤吐出機構４０とから構成されている。以下、
各部の構成を詳しく説明する。

【００１７】基板回転保持機構２０は回転および昇降自
在に支持されたスプライン軸２１を備え、このスプライ
ン軸２１の上端に、角型基板Ｗを水平状態に保持する回
転保持板２２が連結されている。スプライン軸２１の下
端は軸受２３によって支持されている。一方、本体フレ
ーム１１に鉛直方向に設けられた支持フレーム２４に一
対のガイドシャフト２５の両端が支持されており、この
ガイドシャフト２５に軸受２３に連結した『Ｌ』の字状
のブラケット２６が摺動自在に嵌め付けられている。そ
して、両ガイドシャフト２５の間にブラケット２６を昇
降させるためのエアーシリンダ２７が設けられている。
本体フレーム１１にはスプライン軸２１を回転駆動する
ためのモータ２８が取り付けられており、このモータ２
８の回転力が無端ベルト２９及び図示しないスプライン
結合機構を介してスプライン軸２１に伝達されるように
なっている。

【００１８】塗布液供給機構３０はフォトレジストなど
の塗布液を吐出する塗布液吐出ノズル３１を備え、この
塗布液吐出ノズル３１が図１に実線で示した退避位置
と、角型基板Ｗ上の鎖線で示した塗布液供給位置とにわ
たって揺動駆動される。退避位置は、上昇している角型
基板Ｗと、塗布液吐出ノズル３１とが緩衝しない位置に
設定される。

【００１９】溶剤吐出機構４０は角型基板Ｗの回転軸心
Ｐを挟んで対向する位置に一対設けられている。図１，
図３に示すように、本体フレーム１１上の一対の支持プ
レート４１の間に一対のガイドシャフト４２が架設され
ており、このガイドシャフト４２に可動枠４３が摺動自
在に装着されている。可動枠４３の上に、モータ４４が
搭載され、このモータ４４の出力軸にギヤ４５ａが連結
され、このギヤ４５ａに同形のギヤ４５ｂが噛合してい
る。各ギヤ４５ａ，４５ｂに連結した各軸にリンク機構
４６ａ，４６ｂの基端がそれぞれ連結固定されており、
各リンク機構４６ａ，４６ｂの先端に溶剤吐出ノズル４
７がピン結合によって支持されている。モータ４４によ
りギヤ４５ａ，４５ｂが回転駆動されることにより、リ
ンク機構４６ａ，４６ｂが伸縮し、溶剤吐出ノズル４７
が角型基板Ｗの上昇位置にあたる水平面内で進退移動さ
れる。

【００２０】溶剤吐出ノズル４７は、角型基板Ｗの長辺
よりも若干長めに形成されている。以下、図４を参照し
て溶剤吐出ノズル４７の構造を説明する。図４は、溶剤
吐出ノズルの部分横断面図と配管系を示した図であり、
図５は、上部ノズル４７ａの縦断面図である。

【００２１】溶剤吐出ノズル４７は、角型基板Ｗの端縁
上方から溶剤を下方へ向けて噴出する上部ノズル４７ａ
と、角型基板Ｗの端縁下方から溶剤を上方へ向けて噴出
する下部ノズル４７ｂとから構成されている。各ノズル
４７ａ，４７ｂは、２枚の板部材４８，４９の接合によ
って、多数の溶剤吐出口５０を一定ピッチで形成されて
いる。上下の溶剤吐出口５０は、それぞれ上下の板部材
４９に長手方向に形成された溶剤貯溜部５１に連通して
いる。また、上下の板部材４９の間で、溶剤吐出口５０
よりも内側に、溶剤を吸引排出する溶剤排出流路５２が
形成されている。

【００２２】図４中、符号６０は、溶剤を供給するため
の加圧容器である。加圧容器６０から導出された配管６
２はフィルタ６３を介して配管６４に接続されている。
配管６４は２方向に分岐され、一方はエアー弁Ｖ１を介
して配管６５に接続されている。配管６５は流量計６６
と流量調整用のニードル弁Ｖ２を介して配管６７の一端
に接続している。この配管６７はさらに２方向に分岐さ
れ、各他端が継手部材６７ａを介して上部ノズル４７ａ
の溶剤貯溜部５１の両端に連通接続している。配管６４
の他方の分岐管は、エアー弁Ｖ３を介して配管６８に接
続されている。配管６８は流量計６６と流量調整用のニ
ードル弁Ｖ４を介して配管６９の一端に接続している。
この配管６９はさらに２方向に分岐され、各他端が継手
部材６９ａを介して下部ノズル４７ｂの溶剤貯溜部５１
の両端に連通接続している。

【００２３】符号７１は、基板端縁の洗浄後の溶剤と溶
解物を排出するための排気ブロアである。排気ブロア７
１に接続された配管７２はシーケンシャルダンパＶ５を
介して配管７３の一端に接続され、この配管７３の他端
が継手部材７３ａを介して溶剤排出流路５２に連通接続
されている。

【００２４】上記の構成により、基板端縁を洗浄する場
合、まずシーケンシャルダンパＶ５を開状態にし、排気
ブロア７１を作動させて配管７２，７３を介して溶剤排
出流路５２から吸引する。そして、エアー弁Ｖ１、Ｖ３
を開状態にし、加圧容器６０に窒素ガス等の加圧気体を
導入する。これにより、加圧容器６０内に設けられた貯
溜器６１内の溶剤が、配管６２を介して各配管６７，６
９に流通し、上部ノズル４７ａおよび下部ノズル４７ｂ
の各溶剤貯溜部５１に供給され、上下の溶剤吐出口５０
から溶剤が噴出される。噴出され溶剤は基板端縁の不要
薄膜を溶解しつつ溶剤排出流路５２内へ吸引されて配管
７３，７２を介して排出される。なお、エアー弁Ｖ１，
Ｖ３、及びシーケンシャルダンパＶ５の開閉の制御は制
御部８０によって行われている。制御部８０は、図示し
ないＣＰＵやＲＯＭ等によって構成されている。ＲＯＭ
には、この端縁洗浄装置の各機構の制御手順、及び各弁
及びシーケンシャルダンパの開閉制御等が予め記憶され
ており、ＣＰＵはそのプログラムに従って各機構の制御
を行う。

【００２５】上記した一対の上下の各ノズル４７ａ，４
７ｂのうち上部ノズル４７ａの溶剤貯溜部５１には、そ
の内部上面に近い位置に、図５に示すように、気体を排
出する気体排出口５５が設けられ、この気体排出口５５
に気体排出管５６の一端が連通接続されている。気体排
出管５６の他端は開閉可能なエアー弁Ｖ６を介して配管
５７に接続されている。エアー弁Ｖ６を開状態にして上
記した加圧容器６０から溶剤貯溜部５１へ溶剤を供給す
ることにより、溶剤貯溜部５１内に溜まっているエアー
を気体排出口５５から抜くように構成されている。

【００２６】次に、上記のように構成された基板処理装
置を用いた洗浄動作について説明する。

【００２７】（１）塗布液供給機構３０により角型基板
Ｗに薄膜を形成した後、角型基板Ｗを所定位相（図１に
示す鎖線の状態）で停止させる。続いて、エアーシリン
ダ２７を駆動して、角型基板Ｗを端縁洗浄位置（図２に
鎖線で示す）にまで上昇させる。このとき、図１および
図２に鎖線で示すように、各溶剤吐出ノズル４７は角型
基板Ｗの側方に外れた待機位置に後退している。この状
態でエアー弁Ｖ６を開状態にして、加圧容器６０内に設
けられた貯留器６１から上下の溶剤貯留部５１に一定時
間だけ溶剤を供給（空だし）する。下側の溶剤貯留部５
１内のエアーは、その浮力によって、その溶剤貯留部５
１の上側にあたる溶剤吐出口５０側に集まっている。し
たがって、上記の溶剤供給によって、下側の溶剤貯留部
５１内のエアーは溶剤吐出口５０から完全に排出され
る。一方、上側の溶剤貯留部５１内のエアーは、その溶
剤貯留部５１の上側にあたる、溶剤吐出口５０とは反対
側（内部上面）に集まっている。したがって、上記の溶
剤供給によって、溶剤貯留部５１内のエアーは、下側に
位置する溶剤吐出口５０から排出され難いが、溶剤貯留
部５１の内部上面近くに設けられた気体排出口５５から
容易かつ完全に排出される。本実施例で、気体排出口５
５を上部ノズル４７ａにのみ設けたのは、このような理
由による。

【００２８】（２）所定時間にわたってエアー抜きを行
った後、エアー弁Ｖ６を閉状態にする。なお、エアー弁
Ｖ６の開閉の制御は、溶剤貯溜部５１からエアーを抜く
のに十分な条件を考慮して、タイマー制御がなされる。

【００２９】（３）一対の溶剤吐出機構４０の各モータ
４４を駆動し、図４に示すように、各溶剤吐出ノズル４
７の上下の溶剤吐出口５０が角型基板Ｗの端縁を挟む込
む位置にまで溶剤吐出ノズル４７を前進移動させた後、
溶剤排出流路５２から吸引しながら、上下の溶剤吐出口
５０から溶剤を噴出することにより、角型基板Ｗの対向
する端縁全体が同時に洗浄される。溶剤吐出ノズル４７
を後退移動させた後、次にモータ２８を駆動して角型基
板Ｗを９０°回転変位させ、角型基板Ｗの別の対向する
端縁全体を洗浄する。最後に、図示しない基板搬出ロボ
ットによって、端面洗浄された角型基板Ｗを搬出し、以
下、上述の動作を繰り返し実行する。

【００３０】なお、本発明は次のように変形実施するこ
とができる。 （１）実施例では上部ノズル４７ａの溶剤貯溜部５１の
内部上面を水平面としたが、これに限らず、例えば、図
６に示すように、内部上面を傾斜構造として、この傾斜
した上部に強制的にエアーを溜めて、この上部に気体排
出口５５を設けることにより、より確実にエアー抜きを
行うようにしてもよい。また、両側端から中央部へ向か
って上昇する傾斜構造として、その上りきった上端に気
体排出口５５を設けてもよい。

【００３１】（２）また、上記の各実施例では、角型基
板Ｗの端縁の表裏から溶剤を吐出するように構成した
が、本発明はこれに限定されない。例えば、角型基板の
下方に溶剤を供給しながら回転塗布を行うように構成し
た場合には、基板端縁の裏面側には不要薄膜が形成され
ないので、角型基板Ｗの端縁洗浄時には端縁の表面側に
のみ溶剤を吐出するように構成してもよい。あるいは、
角型基板Ｗの端縁の裏面側にのみ溶剤を吐出し、表面張
力により基板端縁の表面側に溶剤を回り込ませるように
構成するなど、本発明としては、角型基板Ｗ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
に構成するものであればよい。

【００３２】（３）また、実施例では洗浄前の溶剤空出
し工程の段階でエアー弁を用いて自動でエアー抜きをし
たが、本発明はこれに限定されない。例えば、手動の開
閉弁を用いて定期的にオペレータがエアーを抜くように
してもよい。

【００３３】（４）上述した実施例では角型基板を洗浄
する装置のものであったが、角型基板に限らず、半導体
ウエハ等の円形状の基板を洗浄する装置にも適用するこ
とができる。ようするに、溶剤吐出管と溶剤ノズルとの
間に液溜部が設けられている装置であれば、本発明を適
用することができる。

【００３４】（５）なお、上記エアー抜きの動作は、必
ずしも１枚の基板の端縁を洗浄する度に行う必要はな
い。たとえば、１枚の基板の端縁洗浄動作を開始する前
に必ずエアー抜きを行う以外に、指定の枚数だけ基板の
端縁洗浄動作を行うたびにエアー抜きを行ったり、複数
個のカセットの処理が終了するたびにエアー抜きを行っ
たり、あるいは所定の時間ごとにエアー抜きを行ったり
すればよい。このエアー抜きのタイミングは必要に応じ
て自由に設定すれば良い。

【００３５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
１に記載の発明によれば、溶剤貯溜部に溜まるエアーを
溶剤ノズル以外の経路を介して外部に排出することがで
きるので、このエアーの存在による溶剤のぼた落ちや洗
浄境界面の乱れを防止することができる。

【００３６】また、請求項２に記載の発明によれば、基
板端縁を挟んで上下に配置された一対の溶剤吐出手段の
うち、上方の溶剤吐出手段にのみ気体排出口を設けてい
るので、下方の溶剤吐出手段の溶剤貯留部内のエアー
は、その溶剤吐出口から、上方の溶剤吐出手段の溶剤貯
留部内のエアーは、前記気体排出口から、それぞれ効果
的に排出される。

【００３７】さらに、請求項３に記載の発明によれば、
気体排出口が、上方の溶剤吐出手段の溶剤貯溜部の傾斜
構造の上部に設けられているので、その傾斜構造の上部
に溜まったエアーをより確実に抜くことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る基板処理装置の一実施例の一部破
断平面図である。

【図２】実施例装置の縦断面図である。

【図３】溶剤吐出機構の一部破断側面図である。

【図４】溶剤吐出ノズルの部分断面図と配管系を示した
図である。

【図５】上部ノズルの縦断面図である。

【図６】上部ノズルの別実施例を示した図である。

【図７】従来装置の溶剤吐出ノズルを示した図である。

【符号の説明】

Ｗ … 角型基板 １０ … 外囲容器 ２０ … 基板回転保持機構 ３０ … 塗布液供給機構 ４０ … 溶剤吐出機構 ４７ａ … 上部ノズル ４７ｂ … 下部ノズル ５０ … 溶剤吐出口 ５１ … 溶剤貯溜部 ５５ … 気体排出口 ６０ … 加圧容器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｆ 1/08 Ｘ Ｈ０１Ｌ 21/304 ３４１ Ｎ 21/306

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜が形成された基板の端縁に溶剤を吐
   出して前記基板の端縁の不要薄膜を溶解除去する基板端
   縁洗浄装置において、 供給された溶剤を貯溜する溶剤貯溜部に連通接続され、
   前記基板端縁の表裏両面の少なくともいずれか一方に溶
   剤を吐出する複数個の溶剤吐出口が形成された溶剤吐出
   手段を備え、 前記溶剤貯溜部に、気体を排出する開閉可能な気体排出
   口を設けたことを特徴とする基板端縁洗浄装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の装置において、 前記溶剤吐出手段は、前記基板端縁の表裏両面に溶剤を
   吐出するように前記基板端縁を挟んで上下に一対配置さ
   れ、 前記気体排出口は、前記一対の上下溶剤吐出手段のうち
   の上方の溶剤吐出手段の溶剤貯溜部の上部に設けられて
   いる基板端縁洗浄装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の装置において、 前記溶剤貯溜部は、内部上面に傾斜構造をもち、 前記気体排出口は、前記傾斜構造の上部に設けられてい
   る基板端縁洗浄装置。