JPH10209023A - 基板処理方法とその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薬液の劣化や変質による処理時間の増加あるい
は処理不能を防ぐとともに、タンク液の交換などの設備
停止時間を不要とする。 【解決手段】基板１の周縁部に設置した堰７により基板
１の表面に薬液４を貯留し、基板１に対向するように配
置された加熱部５または基板１を回転させ、薬液４を加
熱および撹拌する処理をすることによって、薬液４を使
用後に廃棄できる程度の薬液量に削減できる。それで、
常時新しい薬液４を使用する事が可能となり、薬液４の
劣化や変質がなく処理時間を一定にできる。また、薬液
４を基板１近傍で加熱するため、基板１に供給する薬液
４は予備加熱をする必要がなく、室温で圧送すればよい
ので、温度調整や循環再使用のためのタンク２０も必要
としない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基板の表面に形成
されたレジストの剥離や薄膜パターンのエッチングをす
る基板処理方法、およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来の基板処理装置の構成図であ
る。

【０００３】同図において、１は基板（４“φ）で、そ
の表面上にはレジスト３が厚み3.0μで形成されてい
る。以下、基板１の表面上からレジスト３を剥離処理を
する場合について説明する。

【０００４】まず、薬液４としてモノエタノールアミン
を使用する。薬液４はタンク２０内にて、温度計２１、
ヒータ２２、温度調整器２３、循環ポンプ２４および循
環系パイプ２９によって、均一な温度７０℃に加熱調整
される。次に薬液４は薬液供給ポンプ２５により供給系
パイプ２７を経由してスプレー２６に圧送される。その
後、薬液４はスプレー２６により毎分５０００ｃｃの流
量で基板１に７０秒ほど吹き付けられ、基板１の表面上
のレジスト３の剥離処理を行う。この場合、薬液４の使
用量は５８００ｃｃになる。その後使用された薬液４
は、連結パイプ２８を経由してタンク２０内に回収され
再利用される。

【０００５】また、基板１の表面上に形成された薄膜パ
ターンをエッチングする際も薬液４の種類、加熱温度、
処理時間等の条件は異なるが、同様の方法で行われる。

【０００６】

【発明が解決しようする課題】しかしながら、上記のよ
うな従来の基板処理方法では、薬液４を再利用している
ため基板１の処理枚数やヒータ２２の運転時間の増加に
伴い、薬液４の劣化や変質による処理不能といった品質
上問題がある。そこで、常時新しい薬液４で処理しよう
とすると、品質上の問題は解決されるものの、薬液４の
使用量が大変多くなってコスト高となる問題があった。

【０００７】それに加えて、アミン等の腐食性薬液を高
温で使用する剥離処理では、７０℃以上の高温で加圧が
必要となるので、循環系パイプ２９はＳＵＳ３１６やＰ
ＴＦＥといった高価な材料が必要となる。また室温から
の温度差が著しいヒートサイクル使用では、循環ポンプ
２４、薬液供給ポンプ２５はシール性能低下による液漏
れの発生がおこり長期使用は困難である。その結果、こ
れらの部材の交換が必要となり、コスト高になるととも
に、こういうメンテナンスやタンク２０内の薬液４の交
換は設備の稼働率低下となるといった問題も有してい
た。

【０００８】この問題を解決するため本発明は、薬液の
劣化や変質がなく処理時間を一定にできると共に、高温
で加圧することがなく上記のメンテナンスをなくし、か
つ、タンク内の薬液の交換を必要としないことの可能な
基板処理方法、およびその装置を提供することを目的と
するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明の請求項１に記載の発明は、基板周縁部に設
置した堰により基板表面に薬液を貯留すると共に、前記
基板に対向するよう配置された加熱部または前記基板を
回転させることにより、前記薬液を加熱および撹拌する
ようにして処理するものである。

【００１０】この方法によれば、薬液の使用量を、使用
後に廃棄できる程度に削減できる。そのため常時新しい
薬液で処理する事が可能となり、薬液の劣化や変質がな
く処理時間を一定にできる。また基板の表面に加熱部を
接近させて薬液を加熱するため、基板に供給する薬液は
予備加熱をする必要がなく、室温で圧送すればよいの
で、温度調整や循環再使用のタンクを必要としない。

【００１１】請求項２に記載の発明は、基板に対向する
よう配置された加熱部を凹凸としたものである。

【００１２】この方法によれば、加熱表面の凹凸によっ
て撹拌作用が促進され、処理時間が短縮できる。

【００１３】請求項３に記載の発明は、基板に対向する
ように配置された加熱部に撹拌部を設けたものである。

【００１４】これによると、撹拌手段を有するので、基
板の中央まで均一に撹拌作用が促進され、処理時間が短
縮される。

【００１５】請求項４に記載の発明は、薬液を撹拌した
後に、純水で基板を洗浄するようにしたものである。

【００１６】これによれば、薬液処理作業を行った後、
純水を基板表面に吹き付けるようにすれば、洗浄作業も
行う事ができる。

【００１７】請求項５に記載の発明は、基板表面に薬液
を貯留するように基板周縁部に設置した堰と、前記基板
に対向するように配置した加熱部と、前記加熱部または
前記基板を回転させる駆動装置を備えるようにした基板
処理装置である。

【００１８】この構成によれば、基板周縁部に設置した
堰により薬液を貯留し、前記基板に対向するように配置
された加熱部と、前記加熱部または前記基板を回転する
駆動装置によって、前記薬液を加熱かつ攪袢できる処理
が可能となり、薬液の使用量を、使用後に廃棄できる程
度に削減できる。そのため常時新しい薬液で処理する事
が可能となり、薬液の劣化や変質がなく処理時間を一定
にできる。また、基板の表面に加熱部を接近させて薬液
を加熱するため、基板に供給する薬液は予備加熱をする
必要がなく、圧送すればよいので、温度調整や循環再使
用のタンクを必要としない。

【００１９】請求項６記載の発明は、加熱部を凹凸とし
た請求項５記載の基板処理装置である。

【００２０】この構成によれば、加熱部の凹凸によって
攪袢作用が促進されるので、処理時間を短縮できる基板
処理装置を提供できる。

【００２１】請求項７記載の発明は、加熱部に攪袢部を
設けた請求項５記載の基板処理装置である。

【００２２】この構成によれば、加熱部の攪袢により、
基板の中央まで均一に攪袢作用が促進されるので、処理
時間を短縮できる。また攪袢部を有するので加熱部表面
を簡素化でき、それに攪袢部の形状を変更することによ
り、容易にいろいろな攪袢条件を作り出す事ができる基
板処理装置を提供できる。

【００２３】請求項８記載の発明は、基板の表面に純水
を供給して洗浄する純水スプレーを設けた、請求項５、
６または７のいずれかに記載の基板処理装置である。

【００２４】この構成によれば、基板処理作業と洗浄作
業を同じ１台の装置で行う事ができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図１から図５を用いて説明する。

【００２６】（実施の形態1）本発明の第１実施例にか
かわる基板処理方法について、図１、図２を参照にしな
がら説明する。

【００２７】図１は本発明の第１実施例にかかわる基板
処理方法を実施するための基板処理装置の模式的断面図
であり、図２（ａ）は図１（ａ）のＡからの矢視図、同
図（ｂ）は図１（ａ）のＢからの矢視図、同図（ｃ）は
図１の要部拡大図である。

【００２８】図１、図２において、１は基板でその表面
上には成膜２とレジスト３がコーティングされている。
４は基板１上のレジスト３を剥離する薬液、５は薬液４
を加熱する加熱部であって、基板１に対向するように配
置されている。、６は基板１を保持するテーブル、７は
薬液４を貯留するためにテーブル６の周縁部に設けた
堰、８は加熱部５の表面にあって薬液４に接する加熱
面、９は加熱部５の温度を測定するための温度計、１０
は加熱部５の温度を調整する温度調整器であって、１１
は薬液４を供給するための薬液供給系、１２はテーブル
６に一端が接続され他端が駆動装置１３と連結されてい
るスピンドル、１４は薬液が拡散するのを防止するカッ
プ、１５は薬液４をカップ１４から排出する廃棄系、１
６は加熱部５を基板１に接近、離間させる近接離間装置
である。

【００２９】上記のように構成した基板処理装置の動作
について以下説明する。基板１は４“φの大きさで、そ
の表面上にはレジスト３が厚み3.0μで形成されてい
る。その基板１の表面上からレジスト３を剥離処理をす
る場合の例で説明する。

【００３０】まず基板１をテーブル６上に置き、薬液供
給系１１より薬液４としてモノエタノールアミン２０ｃ
ｃを基板１の表面に供給する。薬液４はテーブル６の周
縁部に設けられて堰７により貯留される。（図１(ａ)） 次に温度計９および温度調整器１０によって、薬液４の
沸点以下の１５０℃に加熱された加熱部５を、近接離間
装置１６によって接近させ、基板１と加熱表面８とのギ
ャップが２ｍｍになるようにする。またこの場合、基板
１からの薬液４の液面高さは2.2ｍｍになる。（図１
(ｂ)） この後、基板１を駆動装置１３により３０ｒｐｍで回転
させて薬液４を加熱および撹拌させる。

【００３１】回転と共に、薬液４の温度が上昇するにつ
れ、基板１の表面上に形成されたレジスト３の剥離が進
み、基板１の回転開始後１００秒程度の後、基板１の回
転を停止してレジスト３の剥離が完了する。

【００３２】なお本実施例では、薬液４としてモノエタ
ノールアミンを使用し、加熱温度を１５０℃としたが、
その沸点は１７１℃なのでそれ以下の温度であれば、加
熱温度１５０℃に限らない。また薬液４としてモノエタ
ノールアミンを使用したが、剥離用薬液、エッチング用
薬液であればその限りでもない。

【００３３】また基板１の回転数は３０ｒｐｍとしたが
２０〜４０ｒｐｍであれば望ましい。回転数が２０ｒｐ
ｍ未満の場合は基板１の中心部が撹拌しにくくなり、ま
た４０ｒｐｍを越えると薬液４が遠心力で堰７の周辺部
に集まり、中心部での液量が減少して処理が不安定にな
る。

【００３４】本実施例では、薬液４の量は、処理に必要
な液量で、かつ加熱部５の加熱表面８と基板１のギャッ
プより若干大きい厚み分の液量２０ｃｃを基板１に供給
すればよいので、薬液使用量は大幅に削減できる。また
処理に必要な薬液４の使用量は、使用後に廃棄できる程
度の量なので、常に新しい薬液４を使用する事が可能と
なり、薬液４の劣化や変質がなく処理時間を一定にでき
る。また、薬液４を基板１近傍で加熱するため、基板１
に供給する薬液４は予備加熱をする必要がなく、室温で
圧送すればよいので、温度調整や循環再使用のためのタ
ンク２０も必要としない。

【００３５】（実施の形態２）図３は、本発明の第２実
施例に関わる基板処理方法を実施するための基板処理装
置の加熱部の部分図である。

【００３６】本実施例に於いて、第１実施例と異なる点
は加熱部５の加熱面８が凹凸１７になっている点であ
る。

【００３７】従って、本実施例によれば、第１実施例の
効果に加えて、撹拌作用が促進されることによって、基
板１の表面上での薬液４の均一化が図られ、処理時間を
短縮することができる。

【００３８】（実施の形態３）図４は、本発明の第３実
施例に関わる基板処理方法を実施するための基板処理装
置の加熱部の部分図である。

【００３９】本実施例に於いて、第１実施例と異なる点
は加熱部５の加熱面８に撹拌部１８を設けている点であ
る。

【００４０】従って、本実施例によれば、第１実施例の
効果に加えて、基板１の中央での撹拌作用が促進される
ことによって基板１での表面上での薬液４の均一化が図
られ、処理時間を短縮する事ができる。また、攪袢部１
８を有するので加熱表面８を簡素化できる。それに攪袢
部８の形状を変更することにより、簡単にいろいろな攪
袢条件を作り出す事ができるといった利点がある。

【００４１】（表１）に第１実施例、第２実施例、第３
実施例および従来方式での剥離テストの結果を表す。

【００４２】

【表１】

【００４３】本実施例では、半導体基板の場合で説明し
たが、液晶基板のような角基板の場合でも可能である。

【００４４】（実施の形態４）図５は、本発明の第４実
施例に関わる基板処理方法を実施するための処理装置の
模式的断面図である。

【００４５】図５に於いて、図１と同一物には同一番号
を付し説明を省略する。本実施例に於いては、第１実施
例に加えて、純水スプレー１９を設けた点である。

【００４６】従って、本実施例によれば、実施例１の基
板処理を行ったあとに、駆動装置１４にて基板１を回転
させながら純水スプレー１９に純水を供給し、純水スプ
レー１９で基板１に純水を吹き付ける事によって、基板
１を洗浄することができる。これによって基板処理作業
後に洗浄作業を行う事ができる。

【００４７】なお、本実施例においては、第１実施例に
純水スプレー１９を設けた例をもって説明したが、第２
実施例、第３実施例に純水スプレー１９を設けた場合も
同様の効果を有するのは言うまでもない。

【００４８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、薬液を貯
留した状態で使用するために、処理に必要な薬液の使用
量は極少量となり、常時新しい薬液を使用する事が可能
となる。それで薬液の劣化や変質のない処理ができるの
で処理時間を一定にする事ができる。

【００４９】また、薬液は基板近傍で加熱するため、基
板に供給する薬液は予備加熱をする必要がなく、空圧で
圧送すればよいので、温度調整や循環再使用のためのタ
ンクも必要としないので構成がシンプルになる。

【００５０】さらに、純水スプレーを設ける事によっ
て、基板処理作業と洗浄作業を同じ１台の装置で行う事
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の第１実施例における基板処理
装置の加熱部上昇時の状態図 （ｂ）は同加熱部接近時の状態図

【図２】（ａ）は図１（ａ）のＡからの矢視図 （ｂ）は図１（ａ）のＢからの矢視図 （ｃ）は図１の要部拡大図

【図３】本発明の第２実施例における基板処理装置の加
熱部を示す図

【図４】本発明の第３実施例における基板処理装置の加
熱部を示す図

【図５】本発明の第４実施例における基板処理装置の摸
式的断面図

【図６】従来の基板処理装置の構成図

【符号の説明】

１ 基板 ３ レジスト ４ 薬液 ５ 加熱部 ７ 堰 ８ 加熱面 １３ 駆動装置 １７ 凹凸 １８ 攪袢部 １９ 純粋スプレー

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】基板周縁部に設置した堰により基板表面に
   薬液を貯留すると共に、前記基板に対向するように配置
   された加熱部または前記基板を回転させることにより、
   前記薬液を加熱および撹拌することを特徴とした基板処
   理方法。
2. 【請求項２】加熱部を凹凸とした請求項１記載の基板処
   理方法。
3. 【請求項３】加熱部に撹拌部を設けた請求項１記載の基
   板処理方法。
4. 【請求項４】薬液を撹拌した後、純水で基板を洗浄する
   ことを特徴とした請求項１、２または３のいずれかに記
   載の基板処理方法。
5. 【請求項５】基板表面に薬液を貯留するように基板周縁
   部に設置した堰と、前記基板に対向するように配置した
   加熱部と、前記加熱部または前記基板を回転させる駆動
   装置を備えることを特徴とした基板処理装置。
6. 【請求項６】加熱部を凹凸とした請求項５記載の基板処
   理装置。
7. 【請求項７】加熱部に攪袢部を設けた請求項５記載の基
   板処理装置。
8. 【請求項８】基板の表面に純水を供給して洗浄する純水
   スプレーを設けた請求項５、６または７のいずれかに記
   載の基板処理装置。